JP2941923B2 - Directional switching valve - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、油圧ショベルなどの油圧機械でロードセン
シングシステム等の圧力補償機能を有する圧油供給源を
具備する油圧機械に備えられる方向切換弁に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a directional switching valve provided in a hydraulic machine such as a hydraulic shovel and provided with a pressure oil supply source having a pressure compensation function such as a load sensing system in a hydraulic machine. About.
<従来の技術> 第5図は、この種の従来の方向切換弁の構成を示す縦
断面図、第6図は第5図に示す方向切換弁が備えられる
ロードセンシングシステムを具備した土木、建設機械に
おける油圧駆動装置の回路図である。<Prior Art> FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a conventional directional switching valve of this type, and FIG. 6 is a civil engineering and construction having a load sensing system provided with the directional switching valve shown in FIG. It is a circuit diagram of a hydraulic drive in a machine.
第6図に示す油圧駆動装置は、圧油供給源を構成する
可変容量油圧ポンプ1、およびこの可変容量油圧ポンプ
1の押しのけ容積を制御するポンプ流量制御装置2と、
ポンプ1から吐出される圧油によって駆動するアクチュ
エータ、例えばブームシリンダ4、および図示しない他
のアクチュエータとを備えるとともに、ポンプ1からブ
ームシリンダ4に供給される圧油の流れを制御する方向
切換弁5を備えている。The hydraulic drive device shown in FIG. 6 includes a variable displacement hydraulic pump 1 constituting a pressure oil supply source, a pump flow control device 2 for controlling the displacement of the variable displacement hydraulic pump 1,
A directional control valve 5 that includes an actuator driven by pressure oil discharged from the pump 1, for example, a boom cylinder 4, and another actuator (not shown), and controls a flow of pressure oil supplied from the pump 1 to the boom cylinder 4. It has.
上記した方向切換弁5は、第5図に示すように、本体
を形成するブロック体6と、このブロック体6内を摺動
するスプール7を有した流量制御弁8と、この流量制御
弁8の上流側に設けられており、該流量制御弁8の入口
圧Pzと出口圧PLとの差圧、すなわち前後差圧Pz−PLを
制御して、ブームシリンダ4に負荷圧力の変動つまり出
口圧PLや複合操作時のポンプ供給圧力Pdの変動に拘ら
ず一定の流量を供給するための圧力制御手段つまり圧力
補償弁9と、流量制御弁8の下流に設けたシャトル弁10
とを備えている。As shown in FIG. 5, the directional control valve 5 includes a block body 6 forming a main body, a flow control valve 8 having a spool 7 sliding in the block body 6, and a flow control valve 8 The pressure difference between the inlet pressure Pz and the outlet pressure PL of the flow control valve 8, that is, the front-back differential pressure Pz-PL, is controlled to change the load pressure on the boom cylinder 4, that is, the outlet pressure. A pressure control means for supplying a constant flow rate regardless of fluctuations of the pump supply pressure Pd during PL and the combined operation, that is, a pressure compensating valve 9, and a shuttle valve 10 provided downstream of the flow control valve 8
And
上記したブロック体6にはポンプ1に連絡される2つ
の圧油供給通路11a、11bと、これらの圧油供給通路11
a、11bとそれぞれ連絡可能で、ブームシリンダ4に接続
される負荷通路12a、12bと、これらの負荷通路12a、12b
に連絡可能なタンク通路13a、13bとを設けてある。ま
た、上記したスプール7には、圧油供給通路11aと負荷
通路12aとを接続し、あるいは圧油供給通路11bと負荷通
路12bとを接続し、それぞれ当該スプール7のストロー
クに応じて開口するメータインの第1の可変絞り部14
a、14bと、これらの第1の可変絞り部14a、14bの下流に
設けられ、負荷通路12a、12bのそれぞれに連絡される管
路15a、15bと、これらの管路15a、15bに連絡される管路
16a、16b、これらの管路16a、16bに連絡され、第6図に
示すブームシリンダ4の負荷圧力PLを検出する負荷圧力
検出ポート17a、17bと、これらの負荷圧力検出ポート17
a、17bに連絡可能な管路18とを備えている。上述した管
路15a、15b、16a、16b、18は第6図に示すシャトル弁10
に連絡される管路19とともに、検出ポート17a、17bで検
出されたブームシリンダ4の負荷圧PLを制御圧として
第6図に示すポンプ流量制御装置2の一方の駆動部に伝
える伝達通路を構成している。また、上述のシャトル弁
10は回路内の最大制御圧力を選択する選択手段を構成し
ている。なお、ポンプ流量制御装置2の他方の駆動部に
はポンプ圧Pdが導かれ、このポンプ流量制御装置2は、
ポンプ圧Pdと負荷圧力PLの差圧があらかじめ設定され
る差圧、すなわちバネ22の力に相当する差圧△Pにバラ
ンスするようにポンプ1の押しのけ容積を制御する。す
なわち、ポンプ圧Pd=負荷圧力PL+△Pを常に保つよ
うにポンプ1の流量を制御する。そして、上述した管路
15a、15bは、スプール7の中立位置付近の作動状態で
は、タンク通路13a、13bに開口し、上述の管路16a、16
b、検出ポート17a、17b、管路18を含む伝達通路をタン
ク通路13a、13bに連絡する排出通路を構成している。The block body 6 has two pressure oil supply passages 11a and 11b connected to the pump 1, and these pressure oil supply passages 11a and 11b.
a, 11b, respectively, and load passages 12a, 12b connected to the boom cylinder 4, and these load passages 12a, 12b
And tank passages 13a and 13b that can communicate with the vehicle. Further, the spool 7 is connected to the pressure oil supply passage 11a and the load passage 12a, or is connected to the pressure oil supply passage 11b and the load passage 12b, and each meter-in is opened according to the stroke of the spool 7. First variable aperture unit 14
a, 14b, pipes 15a, 15b provided downstream of the first variable throttle portions 14a, 14b and connected to the load passages 12a, 12b, respectively, and connected to these pipes 15a, 15b. Pipe
Load pressure detection ports 17a, 17b, which are connected to these pipe lines 16a, 16b and detect the load pressure PL of the boom cylinder 4 shown in FIG.
a, 17b. The above-mentioned pipes 15a, 15b, 16a, 16b and 18 correspond to the shuttle valve 10 shown in FIG.
And a transmission passage for transmitting the load pressure PL of the boom cylinder 4 detected at the detection ports 17a and 17b as a control pressure to one drive unit of the pump flow control device 2 shown in FIG. doing. Also, the shuttle valve described above
Reference numeral 10 constitutes selecting means for selecting the maximum control pressure in the circuit. The pump pressure Pd is guided to the other drive unit of the pump flow control device 2, and the pump flow control device 2
The displacement of the pump 1 is controlled so that the pressure difference between the pump pressure Pd and the load pressure PL is balanced with a predetermined pressure difference, that is, a pressure difference ΔP corresponding to the force of the spring 22. That is, the flow rate of the pump 1 is controlled so as to always maintain the pump pressure Pd = the load pressure PL + ΔP. And the above mentioned pipeline
In the operating state near the neutral position of the spool 7, the opening 15a, 15b opens to the tank passage 13a, 13b, and the above-mentioned pipe 16a, 16b
b, a discharge passage connecting the transmission passage including the detection ports 17a and 17b and the conduit 18 to the tank passages 13a and 13b.
このように構成した方向切換弁5において、第1の可
変絞り部14a、14b、管路15a、15b等の流量制御弁8のス
プールストロークに対する切換タイミングを、ブームシ
リンダ4の単独駆動を意図してスプール7を中立から第
5図の右方向へ移動させるものと仮定して、第7図に示
すスプール7のストロークと開口面積との関係を示す図
によって説明する。なお、第7図で特性線20aは管路15a
とタンク通路13aとの間の開口面積を示し、特性線20bは
通路18と検出ポート17bすなわちタンク通路13bの間の開
口面積を示し、特性線20cは管路15aと負荷通路12aとの
間の開口面積を示し、特性線20dは第1の可変絞り部14a
の開口面積を示す。流量制御弁8のスプール7が第5図
に示す状態から右方に移動すると、第7図の特性線20a
で示すように、まず管路15aとタンク通路13aとの間が遮
断される。このとき、特性線20bで示すように、管路18
は検出ポート17a、17b、管路15bを介してタンク通路13b
に連通している。さらに、スプール7が右方向に移動す
ると、管路18と検出ポート17bとの間が遮断され、それ
まで管路18等を含む伝達通路とタンク通路13bとを連絡
するように形成されていた排出通路は消滅する。さら
に、スプール7が右方向に移動すると、特性線20cで示
すように、管路15aが負荷通路12aに開口し、第6図に示
すブームシリンダ4の負荷圧力PLは、管路15a、16a、検
出ポート17a、管路18、シャルト弁10、第6図に示す通
路19を介してポンプ流量制御装置2の一方の駆動部に伝
えられる。これにより、ポンプ1の吐出圧Pdは、Pd=P
L+△Pなる圧力に昇圧する。そして、上述の状態さら
さらにスプール7が移動すると、第7図の特性線20dで
示すようにメータインの第1の可変絞り部14aが開口
し、第6図に示す油圧ポンプ1から圧力補償弁9を介し
て供給された圧油が、第5図に示す圧油供給通路11a、
第1の可変絞り部14a、負荷通路12aを介してブームシリ
ンダ4に導かれ、このブームシリンダ4が作動し、図示
しないブームを駆動することができる。このとき、第1
の可変絞り部14aにおいて、当該第1の可変絞り部14aの
開口量に対して差圧△P[今、圧力補償弁9はブームシ
リンダ4の単独駆動であるので圧力補償はおこなわれ
ず、△P={(Pz=Pd)−PL}となる]の差圧を生
じ、Cを定数、Aを第1の可変絞り部14aの開口面積と
すると、ブームシリンダ4に供給される流量Qは、 となる。なお、圧力補償弁9はブームシリンダ4の単独
駆動時には機能しないが、ブームシリンダ4と図示しな
い他のアクチュエータの複合駆動時には、これらのアク
チュエータの良好な複合駆動を実現させるために第1の
可変絞り部14a、14bの前後差圧Pz−PLが一定となるよ
うに制御し、その値が△P′とすれば、 となる。In the direction switching valve 5 configured as described above, the switching timing for the spool stroke of the flow control valve 8 such as the first variable throttle portions 14a and 14b and the conduits 15a and 15b is intended to drive the boom cylinder 4 independently. Assuming that the spool 7 is moved from the neutral position to the right in FIG. 5, the relationship between the stroke of the spool 7 and the opening area shown in FIG. 7 will be described. Note that the characteristic line 20a in FIG.
The characteristic line 20b shows the opening area between the passage 18 and the detection port 17b, that is, the tank passage 13b, and the characteristic line 20c shows the opening area between the pipe 15a and the load passage 12a. The characteristic line 20d indicates the aperture area, and the characteristic line 20d is the first variable diaphragm unit 14a.
Shows the opening area. When the spool 7 of the flow control valve 8 moves rightward from the state shown in FIG. 5, the characteristic line 20a in FIG.
As shown by, first, the path between the pipe 15a and the tank passage 13a is shut off. At this time, as shown by the characteristic line 20b, the pipeline 18
Is the tank passage 13b through the detection ports 17a, 17b and the conduit 15b.
Is in communication with Further, when the spool 7 moves to the right, the space between the pipe 18 and the detection port 17b is shut off, and the discharge passage which has been formed so as to connect the transmission passage including the pipe 18 and the tank passage 13b up to that time. The passage disappears. Further, when the spool 7 moves rightward, as shown by a characteristic line 20c, the pipe 15a opens into the load passage 12a, and the load pressure PL of the boom cylinder 4 shown in FIG. It is transmitted to one drive unit of the pump flow control device 2 via the detection port 17a, the pipeline 18, the chart valve 10, and the passage 19 shown in FIG. As a result, the discharge pressure Pd of the pump 1 becomes Pd = P
The pressure is increased to L + △ P. When the spool 7 further moves in the above-mentioned state, the first variable throttle portion 14a of the meter-in opens as shown by the characteristic line 20d in FIG. 7, and the hydraulic pump 1 shown in FIG. The pressure oil supplied through the pressure oil supply passage 11a shown in FIG.
The boom cylinder 4 is guided to the boom cylinder 4 via the first variable throttle portion 14a and the load passage 12a, and the boom cylinder 4 operates to drive a boom (not shown). At this time, the first
In the variable throttle section 14a, the differential pressure △ P with respect to the opening amount of the first variable throttle section 14a [No pressure compensation is performed because the pressure compensating valve 9 is a single drive of the boom cylinder 4; = {(Pz = Pd) -PL}], where C is a constant and A is the opening area of the first variable throttle portion 14a, the flow rate Q supplied to the boom cylinder 4 is Becomes The pressure compensating valve 9 does not function when the boom cylinder 4 is driven alone, but when the boom cylinder 4 and other actuators (not shown) are combined, the first variable throttle is used to realize a good combined drive of these actuators. If the pressure difference Pz−PL between the front and rear portions 14a and 14b is controlled to be constant and the value is △ P ′, Becomes
上記の構成において、スプールストロークに応じてポ
ンプ流量を制御しようとすると、スプール7が中立の時
にはポンプ1の押しのけ容積をゼロにできれば理想的で
あるが、実際には、ポンプ1自体を冷却する必要上あら
かじめ決められた押しのけ容積以下に押さえることはで
きないようになっている。In the above configuration, when the pump flow rate is controlled in accordance with the spool stroke, it is ideal if the displacement of the pump 1 can be reduced to zero when the spool 7 is in the neutral position. In addition, it cannot be held below the predetermined displacement.
したがって、上記の回路構成ではスプール7が中立の
時に、ポンプ1は吐出した流量がリリーフ弁3を介して
タンクに捨てられてエネルギーロスを起こすのを防止す
る上で、アンロード弁21が回路に加えている。Therefore, in the above circuit configuration, when the spool 7 is in the neutral position, the pump 1 prevents the discharged flow from being thrown into the tank via the relief valve 3 to cause energy loss. In addition.
アンロード弁21のセット圧力はバネ22によって差圧△
Pのセット圧力よりも少し高い圧力に設定されている
(例えば差圧△Pが15Kg/cm2に対し25Kg/cm2となってい
る)。これにより、ポンプ1が差圧△Pのセット圧力に
よって制御されているときにはアンロード弁21が閉とな
っており、スプール7が中立の時にはポンプ1の吐出流
れがアンロード弁21からタンクに流れ、その時のポンプ
1の吐出側圧力Pdは25Kg/cm2となっている。The set pressure of the unload valve 21 is a differential pressure by the spring 22.
Is set to P pressure slightly higher than the set pressure (e.g., pressure difference △ P is in the 25 Kg / cm 2 to 15Kg / cm 2). Thus, when the pump 1 is controlled by the set pressure of the differential pressure ΔP, the unload valve 21 is closed, and when the spool 7 is in the neutral position, the discharge flow of the pump 1 flows from the unload valve 21 to the tank. The discharge side pressure Pd of the pump 1 at that time is 25 kg / cm 2 .
<発明が解決しようとする課題> 上記従来技術では、ブームシリンダ4に供給される流
量Qの最大値は、スプール7をフルストロールされた時
に方向切換弁5を通過する流量によって生じる圧力差
が、ポンプ1の流量を制御する差圧△Pと等しくなると
きの流量である。つまり方向切換弁5内部の管路圧損と
スプールの最大開口面積によって最大通過可能流量が決
まっている。したがって、どんなに流量が出せるポンプ
を持っていても、方向切換弁の大きさによって流せる流
量が決まってしまうことになる。ここで、ポンプ吐出流
量を制御する差圧△Pを上げれば、それだけ多くの流量
を方向切換弁に流し込むことが可能であるが、前述のア
ンロード弁のセット圧力もそれなりに上げなければなら
ないのでレバー中立時のエネルギーロスは大きくなる。<Problem to be Solved by the Invention> In the above-described conventional technology, the maximum value of the flow rate Q supplied to the boom cylinder 4 is determined by the pressure difference caused by the flow rate passing through the direction switching valve 5 when the spool 7 is fully strolled. This is the flow rate when it becomes equal to the differential pressure ΔP that controls the flow rate of the pump 1. That is, the maximum permissible flow rate is determined by the pipeline pressure loss inside the direction switching valve 5 and the maximum opening area of the spool. Therefore, no matter how much the pump has a flow rate, the flow rate is determined by the size of the directional control valve. Here, if the differential pressure ΔP for controlling the pump discharge flow rate is increased, a larger flow rate can be flowed into the directional control valve, but the set pressure of the above-described unload valve must be increased accordingly. The energy loss when the lever is neutral is large.
本発明の目的は、ポンプ吐出流量を制御する差圧△P
を変更せずに最大通過流量を増加させることができる方
向切換弁を提供することにある。An object of the present invention is to provide a differential pressure ΔP for controlling a pump discharge flow rate.
It is an object of the present invention to provide a directional control valve capable of increasing the maximum flow rate without changing the flow rate.
<課題を解決するための手段> 上記目的は、圧油供給源からアクチュエータに供給さ
れる油圧の流れを制御する流量制御弁を有する方向切換
弁であって、上記圧油供給源に連絡される圧油供給通路
と、上記アクチュエータに連絡される負荷通路とを有す
るとともに、上記流量制御弁が、上記圧油供給通路と負
荷通路とを接続し該流量制御弁の操作量に応じて開口す
るメータインの第1の可変絞り部と、上記アクチュエー
タの負荷圧力を検出する検出ポートと、この検出ポート
で検出された負荷圧力を上記圧油供給源の制御圧力とし
て伝える伝達通路と、この伝達通路と上記タンク通路と
を連絡する排出通路を具備する方向切換弁において、上
記第1の可変絞り部と並列に設けられ、圧油供給通路と
負荷通路とを接続する接続管路を有し、この接続管路に
は直列に接続された少なくとも2つの絞りを有し、上記
2つの絞りの間と、負荷圧力検出ポートとを連通させた
ことを特徴とする方向切換弁を構成することにより達成
される。<Means for Solving the Problems> The object is to provide a directional control valve having a flow control valve for controlling a flow of a hydraulic pressure supplied from a pressure oil supply source to an actuator, which is connected to the pressure oil supply source. A meter-in having a pressure oil supply passage and a load passage connected to the actuator, wherein the flow control valve connects the pressure oil supply passage and the load passage and opens according to an operation amount of the flow control valve; A first variable throttle unit, a detection port for detecting a load pressure of the actuator, a transmission passage for transmitting the load pressure detected by the detection port as a control pressure of the pressure oil supply source, A directional control valve having a discharge passage communicating with a tank passage, a directional switching valve provided in parallel with the first variable throttle portion, and having a connection pipe connecting the pressure oil supply passage and the load passage; This is achieved by forming a directional control valve having at least two throttles connected in series in the connection pipe line, and communicating between the two throttles and a load pressure detection port. You.
<作用> 第1の可変絞り部の開口面積をAとし、上記第2の接
続管路に対して直列に接続された少なくとも2つの絞り
のうちで一方の絞りの絞り量をαとし、他方の絞りの絞
り量をβとしたすると、ブームシリンダ4に供給される
圧油の流量Qは、 上記の式により求められる。<Operation> The opening area of the first variable throttle unit is A, the throttle amount of one of the at least two throttles connected in series with the second connection conduit is α, and the other is α. When the throttle amount of the throttle is β, the flow rate Q of the pressure oil supplied to the boom cylinder 4 is It is determined by the above equation.
すなわち、アクチュエータに供給される圧油の流量Q
はαとβの比によって決定される。That is, the flow rate Q of the pressure oil supplied to the actuator
Is determined by the ratio of α and β.
したがって、このαとβの比を考慮することにより、
前述のアンロード弁のセット圧力を上げなくとも多くの
流量を方向切換弁に流し込むことが可能であり、レバー
中立時のエネルギーロスが少なくてすむことになる。Therefore, by considering the ratio of α and β,
It is possible to flow a large amount of flow into the directional control valve without increasing the set pressure of the above-mentioned unload valve, so that the energy loss when the lever is neutral is small.
<実施例> 以下、本発明の一実施例を第1図から第4図に基づい
て説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図であり、第
2図は第1図に示す方向切換弁が備えられるロードセン
シングシステムを具備した土木、建設機械等における油
圧駆動装置の回路系統を示す回路図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit of a hydraulic drive device in a civil engineering, construction machine or the like equipped with a load sensing system provided with the directional control valve shown in FIG. It is a circuit diagram showing a system.
なお、従来例と同一符号は同一のものを示す。 The same reference numerals as those in the conventional example indicate the same components.
第1図に示す本実施例の方向切換弁50も前述した第5
図に示す方向切換弁5と同様に、ブロック体6内に第2
図に示す圧油供給源すなわちポンプ1に連絡される圧油
供給通路11a、11bと、第2図に示すアクチュエータすな
わちブームシリンダ4に連絡される負荷通路12a、12bと
を有するとともに、流量制御弁80が、圧油供給通路11
a、11bと負荷通路12a、12bとを接続し該流量制御弁80の
操作量に応じて開口するメータインの第1の可変絞り部
14a、14bと、ブームシリンダ4の負荷圧力を検出する負
荷圧力検出ポート57a、57bと、タンク通路13a、13bおよ
び圧力補償弁9を備えている。The directional control valve 50 of this embodiment shown in FIG.
Similarly to the directional control valve 5 shown in FIG.
It has a pressure oil supply passage 11a, 11b connected to the pressure oil supply source shown in the drawing, ie, the pump 1, and a load passage 12a, 12b connected to the actuator shown in FIG. 2, ie, the boom cylinder 4, and has a flow control valve. 80 is the pressure oil supply passage 11
a, 11b and load passages 12a, 12b, and a meter-in first variable throttle section that opens according to the operation amount of the flow control valve 80.
14a and 14b, load pressure detection ports 57a and 57b for detecting the load pressure of the boom cylinder 4, tank passages 13a and 13b, and a pressure compensating valve 9.
そして、流量制御弁80のスプール70には、管路56a、5
6bを設けてあるとともに、これらの管路56a、56bに連通
するように管路21a、21bを設けてあり、これらの管路21
a、21bには絞り14α、14α′を設けてある。The spool 70 of the flow control valve 80 has pipes 56a, 5
6b, and the pipes 21a, 21b are provided so as to communicate with these pipes 56a, 56b.
The apertures 14α and 14α ′ are provided in a and 21b.
また、管路11a、11bと管路12a、12bとを、管路21a、2
1bおよび管路56a、56bに連なる管路55a、55bを介して連
絡可能にしてあり、これらの管路55a、55bには絞り14
β、14β′を設けてある。The pipes 11a and 11b and the pipes 12a and 12b are connected to the pipes 21a and 21b.
1b and lines 55a and 55b connected to the lines 56a and 56b, and these lines 55a and 55b
β and 14β 'are provided.
すなわち、この実施例では第1の可変絞り部14a、14b
とそれぞれ並列に、管路21a、管路56a、55aからなる接
続管路と、管路21b、56b、55bからなる接続管路とを設
けてあり、これらの接続管路中にはそれぞれ一対の絞り
14α、14β、および絞り14α′、14β′を設けてある。
また、絞り14α、14β間に上述した負荷圧力検出ポート
57aを設けてあり、絞り14α′、14β′間に上述した負
荷圧力検出ポート57bを設けてある。That is, in this embodiment, the first variable aperture units 14a and 14b
Are provided in parallel with each other, a connecting line including the pipe 21a, the pipes 56a and 55a, and a connecting pipe including the pipes 21b, 56b, and 55b are provided.A pair of these connecting pipes is provided in each of the connecting pipes. Aperture
14α, 14β, and apertures 14α ′, 14β ′ are provided.
Also, the load pressure detection port described above between the throttles 14α and 14β
The load pressure detection port 57b is provided between the throttles 14α 'and 14β'.
このように構成した方向切換弁50において、第1の可
変絞り部14a、14b、および管路55a、55b等の流量制御弁
80のスプールストロークに対する切換タイミングを、ア
クチュエータ、例えばブームシリンダ4を単独に駆動す
るためスプール70を中立状態から第1図の右方向に移動
させるものと仮定して、第3図に示すスプールストロー
クと開口面積との関係を図によって説明する。In the directional control valve 50 configured as described above, the flow control valves such as the first variable throttle portions 14a and 14b and the conduits 55a and 55b are provided.
Assuming that the switching timing for the spool stroke of 80 is to move the spool 70 from the neutral state to the right in FIG. 1 in order to drive the actuator, for example, the boom cylinder 4, independently, the spool stroke shown in FIG. The relationship with the opening area will be described with reference to the drawings.
特性線20eは通路11aと管路21aとの開口面積を示す。 A characteristic line 20e indicates an opening area between the passage 11a and the conduit 21a.
流量制御弁80のスプール70が第1図に示す状態から右
方に移動すると、第3図の特性線20aで示すように、ま
ず管路55aとタンク通路13aとの間が遮断される。このと
き特性線20bに示すように管路18は負荷圧力検出ポート5
7b、管路56b、55bを介してタンク通路13bに連通してい
る。さらにスプール70が右方向に移動すると、管路18等
を含む伝達通路とタンク通路13bとを連通するように形
成されていた排出通路は消滅する。さらにスプール70が
右方向に移動すると、特性線20cで示すように管路55aが
負荷通路12aに開口し、第2図に示すブームシリンダ4
の負荷圧力PLは管路55a、56a、負荷圧力検出ポート57
a、管路18、シャトル弁10、第2図に示す管路19を介し
てポンプ流量制御装置2の一方の駆動部に伝えられる。When the spool 70 of the flow control valve 80 moves rightward from the state shown in FIG. 1, the line between the pipe 55a and the tank passage 13a is first shut off as indicated by the characteristic line 20a in FIG. At this time, as shown by the characteristic line 20b, the pipeline 18 is connected to the load pressure detection port 5
7b communicates with the tank passage 13b via the conduits 56b and 55b. Further, when the spool 70 moves rightward, the discharge passage formed so as to communicate the transmission passage including the pipe 18 and the tank passage 13b disappears. When the spool 70 further moves to the right, the pipeline 55a opens to the load passage 12a as shown by the characteristic line 20c, and the boom cylinder 4 shown in FIG.
The load pressure PL of pipeline 55a, 56a, load pressure detection port 57
a, a pipe 18, a shuttle valve 10, and a pipe 19 shown in FIG.
これにより、ポンプ1の吐出圧Pdは、 Pd=PL+△P なる圧力に上昇する。 As a result, the discharge pressure Pd of the pump 1 increases to the pressure Pd = PL + △ P.
そして上述の状態からさらにスプール70が移動する
と、第3図の特性線20dに示すようにメータインの第1
の可変絞り部14aが開口し、第2図に示す油圧ポンプ1
から圧力補償弁9を介して供給された圧油が第1図に示
す圧油供給通路11a、第1の可変絞り部14a、負荷通路12
aを介してブームシリンダ4に導かれる。このとき、同
時に管路21aも開口し、圧油供給通路11aと管路56aとが
絞り14αを介して連通される。Then, when the spool 70 further moves from the above-mentioned state, as shown by a characteristic line 20d in FIG.
Of the hydraulic pump 1 shown in FIG.
The pressure oil supplied through the pressure compensation valve 9 from the pressure oil supply passage 11a, the first variable throttle portion 14a, and the load passage 12 shown in FIG.
It is led to the boom cylinder 4 via a. At this time, the pipeline 21a is also opened at the same time, and the pressure oil supply passage 11a and the pipeline 56a are communicated via the throttle 14α.
したがって、通路11aの圧油は絞り14αを介して管路5
6aにも導かれ、さらに管路55aの絞り14βを介して負荷
通路12aに流出する。よって、管路56aの圧力は負荷圧P
Lより絞り14βを通過した流量の圧損分だけ高い圧力と
なり、その圧力がポンプ流量制御装置2に伝えられる。Therefore, the pressure oil in the passage 11a is supplied to the pipe 5 through the throttle 14α.
It is also guided to 6a, and further flows out into the load passage 12a via the restriction 14β in the conduit 55a. Therefore, the pressure in the conduit 56a is equal to the load pressure P
The pressure becomes higher than L by an amount corresponding to the pressure loss of the flow passing through the throttle 14β, and the pressure is transmitted to the pump flow controller 2.
したがって、ブームシリンダ4に供給される流量Qを
第4図における方向切換弁50の模式図を利用して求める
ことができる。Therefore, the flow rate Q supplied to the boom cylinder 4 can be determined using the schematic diagram of the direction switching valve 50 in FIG.
第4図において、Qは方向切換弁50全体を通過する流
量であり、Q1は第1の可変絞り部14aを通過する流量で
あり、Q2は絞り14α、14βを通過する流量であり、そし
て、Pzは第1の可変絞り部14aおよび絞り14αにおける
上流側の圧力であり、Pl1は第1の可変絞り部14aおよび
絞り14βにおける下流側の圧力であり、Pl2は絞り14
α、14β間の圧力である。In FIG. 4, Q is the flow rate passing through the entire directional control valve 50, Q 1 is the flow rate passing through the first variable throttle section 14a, Q 2 is the flow rate passing through the throttles 14α and 14β, Pz is the upstream pressure in the first variable throttle section 14a and the throttle 14α, Pl 1 is the downstream pressure in the first variable throttle section 14a and the throttle 14β, and Pl 2 is the throttle 14
Pressure between α and 14β.
公知の一般式から、 が成立する。From the known general formula, Holds.
ここで(4)(5)より、 を得ることができる。Here, from (4) and (5), Can be obtained.
そして(3)と(7)で、 このようにしてブームシリンダ4に供給される流量Qを
求めることができる。And in (3) and (7), Thus, the flow rate Q supplied to the boom cylinder 4 can be obtained.
したがって、本実施例にあっては、絞り14α、14βの
絞り量の比α/β、あるいは絞り14α′、14β′の絞り
量の比α′/β′を適宜に設定することにより、流量Q
を多くすることができる。Therefore, in the present embodiment, the flow rate Q is set by appropriately setting the ratio α / β of the throttle amount of the throttles 14α and 14β or the ratio α ′ / β ′ of the throttle amount of the throttles 14α ′ and 14β ′.
Can be more.
なお、本発明では一例としてブームシリンダ4の回路
について説明したが、ブームシリンダ4に限らずに他の
アクチュエータを用いても同様の効果が得られることは
勿論である。In the present invention, the circuit of the boom cylinder 4 has been described as an example. However, it goes without saying that similar effects can be obtained by using other actuators without being limited to the boom cylinder 4.
<発明の効果> 本発明によれば、第1の可変絞り部に対して並列に通
路と負荷通路とを接続する接続管路を設けるとともに、
接続管路には直列に接続された少なくとも2つの絞りを
設け、この2つの絞りの間に対して負荷圧力検出ポート
とを連通させたことにより、同一の差圧△P内において
より小さな方向切換弁でも大流量を流すことが可能とな
る効果がある。<Effects of the Invention> According to the present invention, a connection conduit for connecting a passage and a load passage in parallel with the first variable throttle portion is provided,
The connecting line is provided with at least two throttles connected in series, and the load pressure detection port is communicated between the two throttles, so that a smaller direction switching can be performed within the same differential pressure ΔP. There is an effect that a large flow rate can be flowed even with a valve.
第1図は本発明の方向切換弁の一実施例の構成を示す縦
断面図、 第2図は本発明の方向切換弁が備えられるロードセンシ
ングシステムを具備した土木、建設機械等の圧油駆動装
置を示した回路図、 第3図は本発明の方向切換弁におけるスプールと開口面
積との関係を示す図、 第4図は本発明における方向切換弁の腰部の模式図、 第5図は従来の方向切換弁の構成を示す縦断面図、 第6図は従来の油圧駆動装置を示した回路図、 第7図は従来の方向切換弁におけるスプールと開口面積
との関係を示す図である。 1……可変容量油圧ポンプ 2……ポンプ流量制御装置 4……ブームシリンダ(アクチュエータ) 6……ブロック体 9……圧力補償弁 10……シャトル弁 11a、11b……圧油供給通路 12a、12b……負荷通路 13a、13b……タンク通路 14a、14b……第1の可変絞り部 14α、14α′……絞り 14β、14β′……絞り 55a、55b……管路 56a、56b……管路 57a、57b……負荷圧力検出ポート 18、19……管路 21……アンロード弁 21a、21b……管路 50……方向切換弁 70……スプール 80……流量制御弁FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an embodiment of a directional switching valve according to the present invention. FIG. 2 is a hydraulic oil drive for a civil engineering or construction machine having a load sensing system provided with the directional switching valve according to the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing the device, FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a spool and an opening area in the directional switching valve of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a waist portion of the directional switching valve in the present invention, and FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional hydraulic drive device, and FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a spool and an opening area in a conventional directional control valve. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable displacement hydraulic pump 2 ... Pump flow control device 4 ... Boom cylinder (actuator) 6 ... Block body 9 ... Pressure compensation valve 10 ... Shuttle valve 11a, 11b ... Pressure oil supply passage 12a, 12b Load passages 13a, 13b Tank passages 14a, 14b First variable throttles 14α, 14α 'throttles 14β, 14β' throttles 55a, 55b Pipes 56a, 56b Pipes 57a, 57b Load pressure detection port 18, 19 Pipe line 21 Unload valve 21a, 21b Pipe line 50 Directional switching valve 70 Spool 80 Flow control valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 玄六 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭57−1805(JP,A) 特開 昭54−94122(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F15B 11/00 - 11/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Genroku Sugiyama 650, Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura Plant (56) References 54-94122 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F15B 11/00-11/22
Claims (1)
る油圧の流れを制御する流量制御弁を有する方向切換弁
であって、 上記圧油供給源に連絡される圧油供給通路と、上記アク
チュエータに連絡される負荷通路とを有するとともに、
上記流量制御弁が、上記圧油供給通路と負荷通路とを接
続し該流量制御弁の操作量に応じて開口するメータイン
の第1の可変絞り部と、 上記アクチュエータの負荷圧力を検出する検出ポート
と、この検出ポートで検出された負荷圧力を上記圧油供
給源の制御圧力として伝える伝達通路と、この伝達通路
と上記タンク通路とを連絡する排出通路を具備する方向
切換弁において、 上記第1の可変絞り部と並列に設けられ、圧油供給通路
と負荷通路とを接続する接続管路を有し、この接続管路
には直列に接続された少なくとも2つの絞りを有し、 上記2つの絞りの間と、負荷圧力検出ポートとを連通さ
せたことを特徴とする方向切換弁。1. A directional control valve having a flow control valve for controlling a flow of hydraulic pressure supplied from a pressure oil supply source to an actuator, comprising: a pressure oil supply passage connected to the pressure oil supply source; And a load passage communicated with
A first variable throttle section of a meter-in, wherein the flow control valve connects the pressure oil supply passage and the load passage and opens according to an operation amount of the flow control valve; a detection port for detecting a load pressure of the actuator A directional switching valve having a transmission passage for transmitting the load pressure detected by the detection port as the control pressure of the pressure oil supply source, and a discharge passage communicating the transmission passage with the tank passage. And a connection pipe connecting the pressure oil supply passage and the load passage, the connection pipe having at least two throttles connected in series. A directional switching valve characterized in that communication between a throttle and a load pressure detection port is provided.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP25707190A JP2941923B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Directional switching valve |
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JPH04136503A JPH04136503A (en) | 1992-05-11 |
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CN102423520B (en) * | 2011-09-13 | 2013-08-28 | 陕西银河消防科技装备有限公司 | Multistage combined flow-increasing pressure-increasing device |
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