JP3672722B2

JP3672722B2 - Hydraulic control device

Info

Publication number: JP3672722B2
Application number: JP03433698A
Authority: JP
Inventors: 雅夫柏木; 雅之中村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: JPH11218101A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主にパワーショベル等の油圧機器に用いられる油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーショベル等の油圧機器では、ロードセンシング制御を行なう油圧制御装置が用いられる。
油圧制御装置は、詳しくは後述するが、可変容量形ポンプと、可変容量形ポンプの吐出油を制御して各アクチュエータに供給する複数の制御弁とを備えている。そして、レギュレータ機構を設け、可変容量形ポンプの吐出圧をアクチュエータの最高負荷圧よりも設定圧だけ高く保つロードセンシング制御を行なうことで、アクチュエータの負荷変動にかかわらず、アクチュエータ側に要求流量を供給するようにしている。
【０００３】
このようにした油圧制御装置では、すべての制御弁が中立位置にあるときに、アンロード弁をアンロード位置に切換えて、可変容量形ポンプをタンクに連通させることがある。
例えば、作業を中断して、オペレータがいったんオペレータ室から離れるようなときに、アンロード弁をアンロード位置に切換えておけば、他の誰かが誤って操作レバーを操作しようとしても、アクチュエータが作動するのを防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の油圧制御装置では、アンロード弁がアンロード位置にあるにもかかわらず、可変容量形ポンプは、その吐出圧を設定圧まで高めようと大流量を吐出することになる。
しかし、可変容量形ポンプの流量が多くなると、管路抵抗等によって回路に圧力が発生して、エネルギーロスとなってしまう。
【０００５】
また、回路に圧力が発生すると、実際には、操作レバーを誤って操作したときに、その圧力によってわずかながらもアクチュエータが作動することとなり、所期の目的が達成されなくなってしまう。例えば、坂道でブレーキをかけた状態で、誤ってブレーキ解除用のアクチュエータの操作レバーを操作したようなとき、このブレーキ解除用アクチュエータがわずかでも作動すると、車両は動きだしてしまうことになる。
【０００６】
この発明の目的は、アンロード弁をアンロード位置に切換えたときに、可変容量形ポンプの吐出流量を最低流量に保ち、エネルギーロスを低減させるとともに、アクチュエータの誤作動を確実に防止することのできる油圧制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、可変容量形ポンプと、この可変容量形ポンプと連動するパイロットポンプと、可変容量形ポンプの吐出油を制御してアクチュエータに供給する一又は複数の制御弁と、すべての制御弁が中立位置にあるときはタンク圧を選択するが、一の制御弁を切換えたときはそのアクチュエータの負荷圧を、また、複数の制御弁を切換えたときはそれらアクチュエータの最高負荷圧を選択する選択手段と、可変容量形ポンプの傾転角を制御し、その吐出圧を選択手段で選択された圧力よりも設定圧だけ高く保つレギュレータ機構と、アンロード位置において可変容量形ポンプをタンクに連通させるアンロード弁と、可変容量形ポンプの傾転角を最小に保つ最小傾転角制御機構とを備えている。
【０００８】
そして、上記レギュレータ機構は、可変容量形ポンプの吐出圧と選択手段で選択された圧力とに応じて、可変容量形ポンプの吐出圧から制御圧力を生成するレギュレータバルブと、この制御圧力に応じて可変容量形ポンプの傾転角を制御するレギュレータシリンダとからなり、最小傾転角制御機構は、アンロード弁のパイロット室に連通するパイロットラインと、パイロットポンプの吐出圧をパイロットラインに導くかあるいはそのパイロットラインとの連通を遮断するセーフティバルブと、パイロット室を上記パイロットラインに連通させ、通常はレギュレータバルブ側に可変容量形ポンプの吐出圧を導くが、パイロットポンプからのパイロット圧が作用したときに切換わって、レギュレータバルブ側に上記パイロット圧を導く最小傾転角制御用バルブとを備え、すべての制御弁が中立位置にあるときにパイロットポンプからのパイロット圧がレギュレータバルブ側に導かれると、レギュレータバルブはそのパイロット圧をレギュレータシリンダに導き、このパイロット圧の作用でレギュレータシリンダは、可変容量形ポンプの傾転角を最小に保つ構成にしている。
【０００９】
第２の発明は、可変容量形ポンプと、この可変容量形ポンプと連動するパイロットポンプと、可変容量形ポンプの吐出油を制御してアクチュエータに供給する一又は複数の制御弁と、すべての制御弁が中立位置にあるときはタンク圧を選択するが、一の制御弁を切換えたときはそのアクチュエータの負荷圧を、また、複数の制御弁を切換えたときはそれらアクチュエータの最高負荷圧を選択する選択手段と、可変容量形ポンプの傾転角を制御し、その吐出圧を選択手段で選択された圧力よりも設定圧だけ高く保つレギュレータ機構と、アンロード位置において可変容量形ポンプをタンクに連通させるアンロード弁と、可変容量形ポンプの傾転角を最小に保つ最小傾転角制御機構とを備えている。
【００１０】
そして、上記レギュレータ機構は、可変容量形ポンプの吐出圧と選択手段で選択された圧力とに応じて、可変容量形ポンプの吐出圧から制御圧力を生成するレギュレータバルブと、この制御圧力に応じて可変容量形ポンプの傾転角を制御するレギュレータシリンダとからなり、最小傾転角制御機構は、アンロード弁のパイロット室に連通するパイロットラインと、パイロットポンプの吐出圧をパイロットラインに導くかあるいはそのパイロットラインとの連通を遮断するセーフティバルブと、パイロット室を上記パイロットラインに連通させ、通常はレギュレータバルブ側に可変容量形ポンプの吐出圧を導くが、パイロットポンプからのパイロット圧が作用したときに切換わって、レギュレータバルブ側に上記パイロット圧を導く最小傾転角制御用バルブとを備え、すべての制御弁が中立位置にあるときにパイロットポンプからのパイロット圧がレギュレータバルブ側に導かれると、レギュレータバルブはそのパイロット圧をレギュレータシリンダに導き、このパイロット圧の作用でレギュレータシリンダは、可変容量形ポンプの傾転角を最小に保つ構成にしている。
さらに、第３の発明は、アンロード弁をアンロード位置に切換えるのに連動して、最小傾転角制御機構が、可変容量形ポンプの傾転角を最小に保つ構成にしている。
【００１１】
【発明の実施の携帯】
図１に、この発明の油圧制御装置の第１実施例を示す。
可変容量形ポンプであるメインポンプ１には、高圧ライン２を介して、複数の制御弁３〜６をパラレルに接続している。
また、メインポンプ１と同期して駆動するパイロットポンプ７には、パイロットライン８を接続している。ただし、パイロットポンプ７とパイロットライン８との間には、この発明のセーフティバルブであるセーフティ切換弁９を介在させている。
このセーフティ切換弁９は、通常は図面左側の位置にあり、パイロットライン８をパイロットポンプ７に連通させている。そして、レバー９ａを操作したときに図面右側のセーフティ位置に切換わり、パイロットライン８をパイロットポンプ７から遮断してタンクＴに連通させる。
【００１２】
上記制御弁３、４は、パイロット圧によって切換わるタイプのものである。つまり、パイロットライン８より下流側に設けたパイロットバルブ１０によって、パイロットポンプ７の吐出圧からパイロット圧を生成している。そして、そのパイロット圧に応じて、制御弁３、４を個別に切換えるようにしている。ただし、この図１では、パイロットバルブ１０と制御弁３、４のパイロット室とを接続するラインを省略している。
また、上記制御弁５、６は、手動によって切換わるタイプのものである。つまり、制御弁５、６を手動レバー５ａ、６ａに直結させ、この手動レバー５ａ、６ａを操作したとき、その操作量に応じて切換えるようにしている。
【００１３】
これら切換弁３〜６のそれぞれは、図示しないアクチュエータに接続し、その切換量に応じて可変絞り３ｂ〜６ｂの開度を制御するようにしたものである。
そして、制御弁３〜６をいずれか方向に切換えると、高圧ライン２を介して流入するメインポンプ１の吐出油が、可変絞り３ｂ〜６ｂを通過してからいったん制御弁３〜６の外に流出する。そして、圧力補償弁１１〜１４を介して再び制御弁３〜６に流入し、それから図示しないアクチュエータに供給される。
同時に、アクチュエータからの戻り油は、これら制御弁３〜６を通過し、低圧ライン１５を介してタンクＴに戻される。
【００１４】
このようにした制御弁３〜６には、それぞれ負荷検出ポート３ｃ〜６ｃを設けている。
これら負荷検出ポート３ｃ〜６ｃは、制御弁３〜６を中立位置に保っているとき、低圧ライン１５に連通している。
それに対して、制御弁３〜６を切換えたとき、その負荷検出ポート３ｃ〜６ｃが、アクチュエータヘの供給側通路に連通する。そして、これら負荷検出ポート３ｃ〜６ｃで検出されたアクチュエータの負荷圧のうち、最高負荷圧がシャトル弁１６によって選択されることになる。
なお、ここでは、これら負荷検出ポート３ｃ〜６ｃとシャトル弁１６とが相まって、この発明でいう選択手段を構成している。
【００１５】
さらに、高圧ライン２には、上記制御弁３〜６とパラレルにアンロード弁２２を接続している。
このアンロード弁２２の一方のパイロット室２２ａには、パイロットライン８の圧力を導いている。また、他方のパイロット室２２ｂを、アンロード弁２２の下流側、すなわち、低圧ライン１５に連通している。
例えば、上記セーフティ切換弁９が図面左側の位置にあり、パイロットライン８にパイロットポンプ７の吐出圧が導かれているとき、アンロード弁２２は、高圧ライン２と低圧ライン１５とを遮断する位置にある。
それに対して、セーフティ切換弁９を図面右側のセーフティ位置に切換えて、パイロットライン８がタンクＴに連通したとき、高圧ライン２と低圧ライン１５と連通するアンロード位置に切換わるようにしている。
【００１６】
一方、上記メインポンプ１は、その傾転角に応じて吐出流量が決められるものである。そして、この傾転角を制御するレギュレータシリンダ１７には、レギュレータバルブ１８で生成された制御圧力を導いている。
ここで、レギュレータバルブ１８には、最小傾転角制御用バルブ１９によって選択したメインポンプ１あるいはパイロットポンプ７の吐出圧を導いている。
【００１７】
例えば、上記セーフティ切換弁９が図面左側の位置にあり、パイロットライン８にパイロットポンプ７の吐出圧が導かれているとき、そのパイロットポンプ７の吐出圧がパイロット室１９ａに導かれる。したがって、最小傾転角制御用バルブ１９は、スプリング２０に抗して切換わり、メインポンプ１の吐出圧をレギュレータバルブ１８側に導くことになる。
それに対して、セーフティ切換弁９を図面右側のセーフティ位置に切換えて、パイロットライン８がタンクＴに連通したとき、パイロット室１９ａはタンク圧となる。したがって、最小傾転角制御用バルブ１９はノーマル位置に復帰して、パイロットポンプ７の吐出圧をレギュレータバルブ１８側に導くことになる。
【００１８】
このようにして最小傾転角制御用バルブ１９で選択されたメインポンプ１あるいはパイロットポンプ７の吐出圧を、上記レギュレータバルブ１８の一方のパイロット室１８ａに導いている。また、レギュレータバルブ１８の他方のパイロット室１８ｂには、上記シャトル弁１６によって選択された圧力を導いている。
そして、レギュレータバルブ１８は、両パイロット室１８ａ、１８ｂの圧力作用とスプリング２１の弾性力とに応じて、メインポンプ１あるいはパイロットポンプ７の吐出圧を制御し、レギュレータシリンダ１７に導くことになる。
【００１９】
次に、この第１実施例の油圧制御装置の作用を説明する。
通常の作業を行なう場合は、セーフティ切換弁９を図面左側の位置に保ち、パイロットライン８にパイロットポンプ７の吐出圧を導いている。
このとき、パイロットライン８の圧力がアンロード弁２２のパイロット室２２ａに導かれるので、アンロード弁２２は、高圧ライン２と低圧ライン１５とを遮断する位置にある。
また、パイロットライン８の圧力が最小傾転角制御用バルブ１９のパイロット室１９ａに導かれるので、最小傾転角制御用バルブ１９は、メインポンプ１の吐出圧をレギュレータバルブ１８側に導くことになる。
【００２０】
この状態では、通常のロードセンシング制御を行なうことになる。
つまり、上記レギュレータバルブ１８の一方のパイロット室１８ａには、メインポンプ１の吐出圧が導かれる。また、制御弁３〜６を切換えれば、レギュレータバルブ１８の他方のパイロット室１８ｂには、シャトル弁１６で選択されたアクチュエータの最高負荷圧が導かれる。したがって、レギュレータバルブ１８は、両パイロット室１８ａ、１８ｂの圧力作用とスプリング２１の弾性力とがバランスする位置で、メインポンプ１の吐出圧から制御圧力を生成し、その制御圧力をレギュレータシリンダ１７に導くことになる。
そして、この制御圧力がレギュレータシリンダ１７に導かれると、レギュレータシリンダ１７はメインポンプ１の傾転角を制御し、その吐出圧を、アクチュエータの最高負荷圧よりもスプリング２１の弾性力に相当する設定圧だけ高く保つことになる。
【００２１】
同時に、各制御弁３〜６に接続した圧力補償弁１１〜１４によって、各制御弁３〜６の可変絞り３ｂ〜６ｂの下流側の圧力は、アクチュエータの最高負荷圧よりも常に一定圧だけ高く保たれる。
したがって、上記制御弁３〜６の可変絞り３ｂ〜６ｂ前後の差圧は、アクチュエータの負荷変動にかかわらず、一定に保たれることになる。したがって、制御弁３〜６の切換量が同じであれば、その供給流量を一定にして、アクチュエータスピードを一定に保つことができる。
【００２２】
ここで、例えば、作業を中断するために、すべての制御弁３〜６を中立位置に戻したとする。そして、オペレータがいったんオペレータ室から離れるようなときは、セーフティ切換弁９を図面右側のセーフティ位置に切換えればよい。
セーフティ切換弁９をセーフティ位置に切換えた状態では、パイロットライン８がタンクＴに連通するので、アンロード弁２２は、高圧ライン２と低圧ライン１５とを連通するアンロード位置に切換わる。
【００２３】
アンロード弁２２をアンロード位置に切換えれば、例えば、誤って手動レバー５ａ、６ａを操作して制御弁５、６を切換えたとしても、そのアクチュエータが作動するのを防止することができる。ただし、上記従来例でも述べたが、管路抵抗等のために高圧ライン２に圧力が発生する点については後述する。
なお、制御弁５、６については、パイロットバルブ１０にパイロットポンプ７の吐出圧が導かれないことから、パイロットバルブ１０を誤って操作したとしても、それらを切換えること自体ができなくなっている。したがって、これら制御弁５、６のアクチュエータについては、その誤動作を完全に防止することができる。
【００２４】
また、セーフティ切換弁９をセーフティ位置に切換えた状態では、パイロットライン８がタンクＴに連通するので、最小傾転角制御用バルブ１９がノーマル位置に復帰する。
最小傾転角制御用バルブ１９がノーマル位置にあれば、レギュレータ１８の一方のパイロットポート１８ａには、パイロットポンプ７の吐出圧が導かれる。また、すべての制御弁３〜６が中立位置にあるので、負荷検出ポート３ｃ〜６ｃはタンク圧となっており、レギュレータ１８の他方のパイロット室１８ｂはタンク圧となっている。
【００２５】
ここで、リリーフ弁２３のリリーフ圧を設定することで、パイロットポンプ７の吐出圧を、メインポンプ１の吐出圧とアクチュエータの最高負荷圧との差圧、すなわち、スプリング２１の弾性力に相当する設定圧力よりも高くしている。したがって、このパイロットポンプ７の吐出圧がパイロット室１８ａに導かれると、レギュレータバルブ１８は、スプリング２１に抗してストロークエンドまで切換わり、パイロットポンプ７の吐出圧をそのままレギュレータシリンダ１７に導くことになる。
【００２６】
このようにしてパイロットポンプ７の吐出油がそのままレギュレータシリンダ１７に導かれると、レギュレータシリンダ１７はメインポンプ１の傾転角を最小にして、その吐出流量を最低流量に保つ。そして、メインポンプ１の吐出流量が最低流量に保たれれば、高圧ライン２で圧力損失もほとんど発生せず、エネルギーロスを低減させることができる。
また、高圧ライン２で圧力損失がほとんど発生しないので、この高圧ライン２をほぼタンク圧に維持することができる。したがって、前述したように、手動タイプの制御弁５、６が誤って切換わったようなときでも、そのアクチュエータが作動するのを確実に防止することができる。
【００２７】
なお、この第１実施例では、最小傾転角制御用バルブ１９、セーフティ切換弁９などが相まって、この発明でいう最小傾転角制御機構を構成している。
また、この第１実施例では、この発明でいう必要なときとして、作業を中断して、オペレータがいったんオペレータ室から離れるような場合を説明したが、その場合に限るものではない。例えば、単にすべての制御弁３〜６を中立位置に保っているスタンバイ状態のときに、アンロード弁２２をアンロード位置にするとともに、最小傾転角制御機構を機能させれば、前述したように、高圧ライン２での圧力損失を抑え、エネルギーロスを低減させるといった効果を得ることができる。
【００２８】
図２に示す第２実施例は、最小傾転角制御機構の構成を変更したものであり、それ以外の基本的な構成については上記第１実施例とほぼ同じである。したがって、以下では、その相違点を中心に説明するとともに、第１実施例と同一の構成要素については、同一の符号を付する。
図２に示すように、第１実施例で用いた最小傾転角制御用バルブ１９を廃止して、レギュレータバルブ１８のパイロット室１８ａにはメインポンプ１の吐出圧を導き、かつ、レギュレータバルブ１８の入力側にパイロットポンプ７の吐出圧を導いている。そして、レギュレータバルブ１８のパイロット室１８ａ側には、最小傾転角制御用シリンダ２４を連係させている。
【００２９】
また、セーフティ切換弁２５は、通常は図面左側の位置にあり、パイロットライン８をパイロットポンプ７に連通させるとともに、最小傾転角制御用シリンダ２４をタンクＴに連通させている。そして、レバー２５ａを操作したときに図面右側のセーフティ位置に切換わり、パイロットライン８をタンクＴに連通させるとともに、パイロットポンプ７の吐出圧を最小傾転角制御用シリンダ２４に導くようにしている。
【００３０】
この第２実施例でも、通常の作業を行なう場合は、セーフティ切換弁２５を図面左側の位置に保ち、パイロットライン８にパイロットポンプ７の吐出圧を導けばよい。
このとき、パイロットライン８の圧力がアンロード弁２２のパイロット室２２ａに導かれるので、アンロード弁２２は、高圧ライン２と低圧ライン１５とを遮断する位置にある。
【００３１】
また、最小傾転角制御用シリンダ２４がタンクＴに連通するので、レギュレータバルブ１８は、この最小傾転角制御用シリンダ２４に影響されずに、メインポンプ１の吐出圧とシャトル弁１６で選択された圧力とに応じて切換わる。
この状態では、上記第１実施例と同じくロードセンシング制御を行なうことになるが、ここではその詳細な説明を省略する。ただし、上記第１実施例では、ロードセンシング制御のための制御圧力をメインポンプ１の吐出圧から生成するのに対し、この第２実施例では、その制御圧力をパイロットポンプ７の吐出圧から生成して、レギュレータシリンダ１７に導くことにしている。
【００３２】
一方、セーフティ切換弁２５を図面右側のセーフティ位置に切換えると、パイロットライン８がタンクＴに連通するので、アンロード弁２２は、高圧ライン２と低圧ライン１５とを連通するアンロード位置に切換わる。
また、パイロットポンプ７の吐出圧が最小傾転角制御用シリンダ２４に導かれるので、その推力によって、レギュレータバルブ１８が、スプリング２１に抗してストロークエンドまで切換わる。したがって、パイロットポンプ７の吐出圧がそのままレギュレータシリンダ１７に導かれ、このレギュレータシリンダ１７はメインポンプ１の傾転角を最小にして、その吐出流量を最低流量に保つことになる。
【００３３】
このようにした第２実施例の油圧制御装置でも、例えば、すべての制御弁３〜６が中立位置にあるときに、セーフティ切換弁２５をセーフティ位置に切換えれば、アンロード弁２２をアンロード位置に切換えるとともに、メインポンプ１の傾転角を最小にして、その吐出流量を最低流量に保つことができる。したがって、高圧ライン２で圧力損失もほとんど発生せず、エネルギーロスを低減させるとともに、アクチュエータの誤動作を確実に防止することができる。
【００３４】
図３に示す第３実施例は、上記第１実施例において、アンロード弁２２を、制御弁３〜６よりも上流側に位置させたものである。
同じく、図４に示す第４実施例は、上記第２実施例において、アンロード弁２２を、制御弁３〜６よりも上流側に位置させたものである。
これら第３、４実施例のようにアンロード弁２２を位置させれば、図３、４の点線にも示すように、ポンプユニット内にアンロード弁２２を一体に組み込むことが可能となる。したがって、パイロットライン８をポンプユニット内に設置するだけでよく、小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
第１〜３の発明によれば、すべての制御弁が中立位置にあるときに、アンロード弁をアンロード位置に切換えるとともに、最小傾転角制御機構を機能させれば、可変容量形ポンプの傾転角を最小にして、その吐出流量を最低流量に保つことができる。
したがって、回路での圧力損失もほとんど発生せず、エネルギーロスを低減させることができる。また、誤って制御弁が切換わったようなときでも、そのアクチュエータが作動するのを確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、この発明において、信号圧力として、制御弁を切換えるために設けたパイロットポンプの吐出圧を用いるので、信号圧力を得るためだけにポンプを設置する必要もなく、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図２】第２実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図３】第３実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図４】第４実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１メインポンプ
２高圧ライン
３〜６制御弁
３ｃ〜６ｃ負荷検出ポート
７パイロットポンプ
９、２５セーフティ切換弁
１６シャトル弁
１７レギュレータシリンダ
１８レギュレータバルブ
１９最小傾転角制御用バルブ
２２アンロード弁
２４最小傾転角制御用シリンダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic control apparatus mainly used for hydraulic equipment such as a power shovel.
[0002]
[Prior art]
In hydraulic equipment such as a power shovel, a hydraulic control device that performs load sensing control is used.
As will be described in detail later, the hydraulic control device includes a variable displacement pump and a plurality of control valves that control the discharge oil of the variable displacement pump and supply it to each actuator. A regulator mechanism is provided to supply the required flow rate to the actuator regardless of actuator load fluctuations by performing load sensing control that keeps the discharge pressure of the variable displacement pump higher than the maximum load pressure of the actuator by a set pressure. Like to do.
[0003]
In the hydraulic control apparatus configured as described above, when all the control valves are in the neutral position, the unload valve may be switched to the unload position to allow the variable displacement pump to communicate with the tank.
For example, if the operator suspends the operation and the operator leaves the operator room, the actuator can be operated even if someone else accidentally operates the control lever by switching the unload valve to the unload position. Can be prevented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional hydraulic control apparatus, the variable displacement pump discharges a large flow rate in order to increase the discharge pressure to the set pressure, even though the unload valve is in the unload position.
However, when the flow rate of the variable displacement pump increases, pressure is generated in the circuit due to pipe resistance or the like, resulting in energy loss.
[0005]
In addition, when pressure is generated in the circuit, in reality, when the operation lever is erroneously operated, the actuator is slightly activated by the pressure, and the intended purpose cannot be achieved. For example, when the brake release actuator is operated by mistake while the brake is applied on a slope, the vehicle starts to move if the brake release actuator is activated even slightly.
[0006]
The object of the present invention is to maintain the discharge flow rate of the variable displacement pump at the minimum flow rate when the unload valve is switched to the unload position, reduce energy loss, and reliably prevent malfunction of the actuator. It is to provide a hydraulic control device that can.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a variable displacement pump, a pilot pump linked to the variable displacement pump, one or more control valves that control the discharge oil of the variable displacement pump and supply it to an actuator, and all controls When the valve is in the neutral position, the tank pressure is selected, but when one control valve is switched, the load pressure of that actuator is selected, and when multiple control valves are switched, the maximum load pressure of those actuators is selected. Selection mechanism, a regulator mechanism for controlling the tilt angle of the variable displacement pump and maintaining the discharge pressure higher than the pressure selected by the selection device by a set pressure , and the variable displacement pump in the tank at the unload position. and unloading valve for communicating, Ru Tei and a minimum tilt angle control mechanism to keep to a minimum the tilt angle of the variable displacement pump.
[0008]
The regulator mechanism generates a control pressure from the discharge pressure of the variable displacement pump according to the discharge pressure of the variable displacement pump and the pressure selected by the selection means, and It consists of a regulator cylinder that controls the tilt angle of the variable displacement pump, and the minimum tilt angle control mechanism guides the pilot line communicating with the pilot chamber of the unload valve and the pilot pump discharge pressure to the pilot line or The safety valve that shuts off the communication with the pilot line and the pilot chamber are connected to the pilot line. Normally, the discharge pressure of the variable displacement pump is led to the regulator valve side, but when the pilot pressure from the pilot pump is applied. The minimum tilt angle that guides the pilot pressure to the regulator valve side When the pilot pressure from the pilot pump is guided to the regulator valve side when all control valves are in the neutral position, the regulator valve guides the pilot pressure to the regulator cylinder, and this pilot pressure regulator cylinder that has a configuration to keep the tilting angle of the variable displacement pump to a minimum.
[0009]
The second aspect of the invention is a variable displacement pump, a pilot pump linked to the variable displacement pump, one or a plurality of control valves that control the discharge oil of the variable displacement pump and supply it to an actuator, and all controls. When the valve is in the neutral position, the tank pressure is selected, but when one control valve is switched, the load pressure of that actuator is selected, and when multiple control valves are switched, the maximum load pressure of those actuators is selected. Selection mechanism, a regulator mechanism for controlling the tilt angle of the variable displacement pump and maintaining the discharge pressure higher than the pressure selected by the selection device by a set pressure, and the variable displacement pump in the tank at the unload position. and unloading valve for communicating, that have a minimum tilt angle control mechanism to keep to a minimum the tilt angle of the variable displacement pump.
[0010]
The regulator mechanism generates a control pressure from the discharge pressure of the variable displacement pump according to the discharge pressure of the variable displacement pump and the pressure selected by the selection means, and It consists of a regulator cylinder that controls the tilt angle of the variable displacement pump, and the minimum tilt angle control mechanism guides the pilot line communicating with the pilot chamber of the unload valve and the pilot pump discharge pressure to the pilot line or The safety valve that shuts off the communication with the pilot line and the pilot chamber are connected to the pilot line. Normally, the discharge pressure of the variable displacement pump is led to the regulator valve side, but when the pilot pressure from the pilot pump is applied. The minimum tilt angle that guides the pilot pressure to the regulator valve side When the pilot pressure from the pilot pump is guided to the regulator valve side when all control valves are in the neutral position, the regulator valve guides the pilot pressure to the regulator cylinder. regulator cylinder that has a configuration to keep the tilting angle of the variable displacement pump to a minimum.
Furthermore, a third invention, in conjunction with switch the unloading valve in the unload position, the minimum tilting angle control mechanism, that has a configuration to keep the tilting angle of the variable displacement pump to a minimum.
[0011]
[Embodiment of the invention]
FIG. 1 shows a first embodiment of a hydraulic control apparatus according to the present invention.
A plurality of control valves 3 to 6 are connected in parallel to a main pump 1 which is a variable displacement pump via a high-pressure line 2.
A pilot line 8 is connected to a pilot pump 7 that is driven in synchronization with the main pump 1. However, a safety switching valve 9 which is a safety valve of the present invention is interposed between the pilot pump 7 and the pilot line 8.
This safety switching valve 9 is normally in the position on the left side of the drawing, and makes the pilot line 8 communicate with the pilot pump 7. When the lever 9a is operated, the position is switched to the safety position on the right side of the drawing, and the pilot line 8 is disconnected from the pilot pump 7 and communicated with the tank T.
[0012]
The control valves 3 and 4 are of a type that is switched by a pilot pressure. That is, the pilot pressure is generated from the discharge pressure of the pilot pump 7 by the pilot valve 10 provided on the downstream side of the pilot line 8. The control valves 3 and 4 are individually switched according to the pilot pressure. However, in FIG. 1, a line connecting the pilot valve 10 and the pilot chambers of the control valves 3 and 4 is omitted.
The control valves 5 and 6 are of a type that is switched manually. That is, the control valves 5 and 6 are directly connected to the manual levers 5a and 6a, and when the manual levers 5a and 6a are operated, the control valves 5 and 6 are switched according to the operation amount.
[0013]
Each of these switching valves 3 to 6 is connected to an actuator (not shown) to control the opening degree of the variable throttles 3b to 6b according to the switching amount.
When the control valves 3 to 6 are switched in either direction, the discharge oil of the main pump 1 flowing in via the high-pressure line 2 passes through the variable throttles 3b to 6b and then temporarily goes out of the control valves 3 to 6. leak. And it flows in into control valves 3-6 again via pressure compensation valves 11-14, and is then supplied to an actuator which is not illustrated.
At the same time, the return oil from the actuator passes through these control valves 3 to 6 and is returned to the tank T through the low pressure line 15.
[0014]
The control valves 3 to 6 thus configured are provided with load detection ports 3c to 6c, respectively.
These load detection ports 3c to 6c communicate with the low pressure line 15 when the control valves 3 to 6 are kept in the neutral position.
On the other hand, when the control valves 3 to 6 are switched, the load detection ports 3c to 6c communicate with the supply side passage to the actuator. The highest load pressure is selected by the shuttle valve 16 among the load pressures of the actuators detected by the load detection ports 3c to 6c.
Here, the load detection ports 3c to 6c and the shuttle valve 16 are combined to constitute the selection means in the present invention.
[0015]
Further, an unload valve 22 is connected to the high pressure line 2 in parallel with the control valves 3 to 6.
The pressure of the pilot line 8 is guided to one pilot chamber 22 a of the unload valve 22. The other pilot chamber 22 b communicates with the low pressure line 15 on the downstream side of the unload valve 22, that is, the low pressure line 15.
For example, when the safety switching valve 9 is in the position on the left side of the drawing and the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the pilot line 8, the unload valve 22 is a position that shuts off the high pressure line 2 and the low pressure line 15. It is in.
On the other hand, the safety switching valve 9 is switched to the safety position on the right side of the drawing so that when the pilot line 8 communicates with the tank T, the safety switching valve 9 is switched to the unload position communicating with the high pressure line 2 and the low pressure line 15.
[0016]
On the other hand, the discharge flow rate of the main pump 1 is determined according to the tilt angle. The control pressure generated by the regulator valve 18 is introduced to the regulator cylinder 17 that controls the tilt angle.
Here, the discharge pressure of the main pump 1 or the pilot pump 7 selected by the minimum tilt angle control valve 19 is led to the regulator valve 18.
[0017]
For example, when the safety switching valve 9 is on the left side of the drawing and the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the pilot line 8, the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the pilot chamber 19a. Therefore, the minimum tilt angle control valve 19 is switched against the spring 20 and guides the discharge pressure of the main pump 1 to the regulator valve 18 side.
On the other hand, when the safety switching valve 9 is switched to the safety position on the right side of the drawing and the pilot line 8 communicates with the tank T, the pilot chamber 19a becomes tank pressure. Therefore, the minimum tilt angle control valve 19 returns to the normal position and guides the discharge pressure of the pilot pump 7 to the regulator valve 18 side.
[0018]
Thus, the discharge pressure of the main pump 1 or the pilot pump 7 selected by the minimum tilt angle control valve 19 is led to one pilot chamber 18 a of the regulator valve 18. The pressure selected by the shuttle valve 16 is introduced to the other pilot chamber 18 b of the regulator valve 18.
The regulator valve 18 controls the discharge pressure of the main pump 1 or the pilot pump 7 according to the pressure action of the pilot chambers 18 a and 18 b and the elastic force of the spring 21, and guides it to the regulator cylinder 17.
[0019]
Next, the operation of the hydraulic control apparatus according to the first embodiment will be described.
When normal work is performed, the safety switching valve 9 is maintained at the position on the left side of the drawing, and the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the pilot line 8.
At this time, since the pressure of the pilot line 8 is guided to the pilot chamber 22a of the unload valve 22, the unload valve 22 is in a position where the high pressure line 2 and the low pressure line 15 are blocked.
Further, since the pressure of the pilot line 8 is guided to the pilot chamber 19a of the minimum tilt angle control valve 19, the minimum tilt angle control valve 19 guides the discharge pressure of the main pump 1 to the regulator valve 18 side. Become.
[0020]
In this state, normal load sensing control is performed.
That is, the discharge pressure of the main pump 1 is guided to one pilot chamber 18 a of the regulator valve 18. When the control valves 3 to 6 are switched, the highest load pressure of the actuator selected by the shuttle valve 16 is guided to the other pilot chamber 18 b of the regulator valve 18. Therefore, the regulator valve 18 generates a control pressure from the discharge pressure of the main pump 1 at a position where the pressure action of the pilot chambers 18 a and 18 b and the elastic force of the spring 21 are balanced, and the control pressure is supplied to the regulator cylinder 17. Will lead.
When this control pressure is led to the regulator cylinder 17, the regulator cylinder 17 controls the tilt angle of the main pump 1, and the discharge pressure is set to correspond to the elastic force of the spring 21 rather than the maximum load pressure of the actuator. Only the pressure will be kept high.
[0021]
At the same time, the pressure compensation valves 11 to 14 connected to the control valves 3 to 6 make the pressure downstream of the variable throttles 3b to 6b of the control valves 3 to 6 always higher than the maximum load pressure of the actuator by a constant pressure. Kept.
Therefore, the differential pressures before and after the variable throttles 3b to 6b of the control valves 3 to 6 are kept constant regardless of the load fluctuation of the actuator. Therefore, if the switching amount of the control valves 3 to 6 is the same, the supply flow rate can be kept constant and the actuator speed can be kept constant.
[0022]
Here, for example, it is assumed that all the control valves 3 to 6 are returned to the neutral position in order to interrupt the work. When the operator leaves the operator room, the safety switching valve 9 may be switched to the safety position on the right side of the drawing.
In the state where the safety switching valve 9 is switched to the safety position, the pilot line 8 communicates with the tank T, so that the unload valve 22 switches to the unload position where the high pressure line 2 and the low pressure line 15 communicate.
[0023]
If the unload valve 22 is switched to the unload position, even if the control levers 5 and 6 are switched by operating the manual levers 5a and 6a by mistake, it is possible to prevent the actuator from operating. However, as described in the above-described conventional example, the point that pressure is generated in the high-pressure line 2 due to pipe resistance or the like will be described later.
As for the control valves 5 and 6 , since the discharge pressure of the pilot pump 7 is not guided to the pilot valve 10, even if the pilot valve 10 is operated by mistake, it cannot be switched. Accordingly, the malfunction of the actuators of these control valves 5 and 6 can be completely prevented.
[0024]
When the safety switching valve 9 is switched to the safety position, the pilot line 8 communicates with the tank T, so that the minimum tilt angle control valve 19 returns to the normal position.
If the minimum tilt angle control valve 19 is in the normal position, the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to one pilot port 18 a of the regulator 18. Further, since all the control valves 3 to 6 are in the neutral position, the load detection ports 3c to 6c are at tank pressure, and the other pilot chamber 18b of the regulator 18 is at tank pressure.
[0025]
Here, by setting the relief pressure of the relief valve 23, the discharge pressure of the pilot pump 7 corresponds to the differential pressure between the discharge pressure of the main pump 1 and the maximum load pressure of the actuator, that is, the elastic force of the spring 21. It is higher than the set pressure. Therefore, when the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the pilot chamber 18a, the regulator valve 18 switches to the stroke end against the spring 21, and the discharge pressure of the pilot pump 7 is directly guided to the regulator cylinder 17. Become.
[0026]
When the discharge oil from the pilot pump 7 is introduced to the regulator cylinder 17 as it is, the regulator cylinder 17 minimizes the tilt angle of the main pump 1 and keeps the discharge flow rate at the minimum flow rate. If the discharge flow rate of the main pump 1 is kept at the minimum flow rate, almost no pressure loss occurs in the high-pressure line 2 and energy loss can be reduced.
Further, since almost no pressure loss occurs in the high-pressure line 2, the high-pressure line 2 can be maintained almost at the tank pressure. Therefore, as described above, even when the manual type control valves 5 and 6 are erroneously switched, it is possible to reliably prevent the actuator from operating.
[0027]
In the first embodiment, the minimum tilt angle control valve 19 and the safety switching valve 9 are combined to constitute the minimum tilt angle control mechanism referred to in the present invention.
In the first embodiment, the case where the operation is interrupted and the operator once leaves the operator room has been described as a necessary time in the present invention. However, the present invention is not limited to this case. For example, if the unload valve 22 is set to the unload position and the minimum tilt angle control mechanism is functioned in the standby state in which all the control valves 3 to 6 are kept at the neutral position, as described above. In addition, it is possible to obtain an effect of suppressing the pressure loss in the high-pressure line 2 and reducing the energy loss.
[0028]
The second embodiment shown in FIG. 2 is obtained by changing the configuration of the minimum tilt angle control mechanism, and the other basic configuration is substantially the same as the first embodiment. Therefore, in the following, the differences will be mainly described, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
As shown in FIG. 2, the minimum tilt angle control valve 19 used in the first embodiment is abolished, the discharge pressure of the main pump 1 is guided to the pilot chamber 18a of the regulator valve 18, and the regulator valve 18 The discharge pressure of the pilot pump 7 is led to the input side. A minimum tilt angle control cylinder 24 is linked to the pilot chamber 18 a side of the regulator valve 18.
[0029]
The safety switching valve 25 is normally located at the left side of the drawing, and the pilot line 8 communicates with the pilot pump 7 and the minimum tilt angle control cylinder 24 communicates with the tank T. When the lever 25a is operated, the position is switched to the safety position on the right side of the drawing so that the pilot line 8 communicates with the tank T and the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the minimum tilt angle control cylinder 24. .
[0030]
Also in the second embodiment, when normal operation is performed, the safety switching valve 25 is kept at the position on the left side of the drawing, and the discharge pressure of the pilot pump 7 may be guided to the pilot line 8.
At this time, since the pressure of the pilot line 8 is guided to the pilot chamber 22a of the unload valve 22, the unload valve 22 is in a position where the high pressure line 2 and the low pressure line 15 are blocked.
[0031]
Since the minimum tilt angle control cylinder 24 communicates with the tank T, the regulator valve 18 is selected by the discharge pressure of the main pump 1 and the shuttle valve 16 without being affected by the minimum tilt angle control cylinder 24. It switches according to the applied pressure.
In this state, load sensing control is performed in the same manner as in the first embodiment, but detailed description thereof is omitted here. However, the control pressure for load sensing control is generated from the discharge pressure of the main pump 1 in the first embodiment, whereas the control pressure is generated from the discharge pressure of the pilot pump 7 in the second embodiment. Thus, it is guided to the regulator cylinder 17.
[0032]
On the other hand, when the safety switching valve 25 is switched to the safety position on the right side of the drawing, the pilot line 8 communicates with the tank T, so the unload valve 22 switches to the unload position where the high pressure line 2 and the low pressure line 15 communicate. .
Further, since the discharge pressure of the pilot pump 7 is guided to the minimum tilt angle control cylinder 24, the regulator valve 18 is switched to the stroke end against the spring 21 by the thrust. Therefore, the discharge pressure of the pilot pump 7 is directly introduced to the regulator cylinder 17, and the regulator cylinder 17 minimizes the tilt angle of the main pump 1 and keeps the discharge flow rate at the minimum flow rate.
[0033]
Even in the hydraulic control apparatus of the second embodiment thus configured, for example, when the safety switching valve 25 is switched to the safety position when all the control valves 3 to 6 are in the neutral position, the unloading valve 22 is unloaded. While switching to the position, the tilt angle of the main pump 1 can be minimized and the discharge flow rate can be kept at the minimum flow rate. Therefore, almost no pressure loss occurs in the high-pressure line 2, energy loss can be reduced, and malfunction of the actuator can be reliably prevented.
[0034]
The third embodiment shown in FIG. 3 is obtained by positioning the unload valve 22 upstream of the control valves 3 to 6 in the first embodiment.
Similarly, the fourth embodiment shown in FIG. 4 is obtained by positioning the unload valve 22 upstream of the control valves 3 to 6 in the second embodiment.
If the unload valve 22 is positioned as in these third and fourth embodiments, the unload valve 22 can be integrated into the pump unit as shown by the dotted lines in FIGS. Therefore, it is only necessary to install the pilot line 8 in the pump unit, and the size and cost can be reduced.
[0035]
【The invention's effect】
According to the first to third aspects of the present invention, when the control valve is switched to the unload position and all the control valves are in the neutral position, and the minimum tilt angle control mechanism is operated, the variable displacement pump The tilt angle can be minimized and the discharge flow rate can be kept at the minimum flow rate.
Therefore, almost no pressure loss occurs in the circuit, and energy loss can be reduced. Further, even when the control valve is switched by mistake, it is possible to reliably prevent the actuator from operating.
[0036]
Furthermore, in this invention, since the discharge pressure of the pilot pump provided for switching the control valve is used as the signal pressure, it is not necessary to install a pump only to obtain the signal pressure, and the cost can be reduced .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a hydraulic control apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a hydraulic control apparatus according to a second embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a hydraulic control apparatus according to a third embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a hydraulic control apparatus according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Main pump 2 High pressure line 3-6 Control valve 3c-6c Load detection port 7 Pilot pump 9, 25 Safety switching valve 16 Shuttle valve 17 Regulator cylinder 18 Regulator valve 19 Minimum tilt angle control valve 22 Unload valve 24 Minimum tilt Cylinder for turning angle control

Claims

A variable displacement pump, a pilot pump linked to the variable displacement pump, one or more control valves that control the discharge oil of the variable displacement pump and supply it to the actuator, and all the control valves are in the neutral position The tank pressure is selected, but when one control valve is switched, the load pressure of that actuator is selected, and when multiple control valves are switched, the selection means for selecting the maximum load pressure of those actuators is variable. A regulator mechanism that controls the tilt angle of the displacement pump and keeps its discharge pressure higher than the pressure selected by the selection means by a set pressure; and an unload valve that allows the variable displacement pump to communicate with the tank at the unload position , and a minimum tilt angle control mechanism to keep the tilting angle of the variable displacement pump to a minimum, the regulator mechanism is selected at the discharge pressure and selecting means of the variable displacement pump A regulator valve that generates a control pressure from the discharge pressure of the variable displacement pump according to the measured pressure, and a regulator cylinder that controls the tilt angle of the variable displacement pump according to the control pressure. The turning angle control mechanism includes a pilot line that communicates with the pilot chamber of the unload valve, a safety valve that guides the discharge pressure of the pilot pump to the pilot line or blocks communication with the pilot line, and a pilot chamber that connects the pilot line to the pilot line. Normally, the discharge pressure of the variable displacement pump is guided to the regulator valve side, but it switches when the pilot pressure from the pilot pump is applied, and the minimum tilt angle control that guides the pilot pressure to the regulator valve side Pilot valves when all control valves are in the neutral position. When the pilot pressure from the flop is guided to the regulator valve side, the regulator valve leads to the pilot pressure to the regulator cylinder, a regulator cylinder by the action of the pilot pressure, a configuration to keep the tilting angle of the variable displacement pump to a minimum A hydraulic control device characterized by that.

A variable displacement pump, a pilot pump linked to the variable displacement pump, one or more control valves that control the discharge oil of the variable displacement pump and supply it to the actuator, and all the control valves are in the neutral position The tank pressure is selected, but when one control valve is switched, the load pressure of that actuator is selected, and when multiple control valves are switched, the selection means for selecting the maximum load pressure of those actuators is variable. A regulator mechanism that controls the tilt angle of the displacement pump and keeps its discharge pressure higher than the pressure selected by the selection means, and the pilot pressure from the pilot pump switches to the unload position and changes. and a minimum tilt angle control mechanism to maintain the unload valve for communicating the displacement pump to the tank, the tilt angle of the variable displacement pump to a minimum, the regulator mechanism A regulator valve that generates a control pressure from the signal pressure according to the discharge pressure of the variable displacement pump and the pressure selected by the selection means, and the tilt angle of the variable displacement pump is controlled according to the control pressure and a regulator cylinder, the minimum tilting angle control mechanism includes a pilot line communicating with the pilot chamber of the unloading valve, a safety valve for directing or its pilot line leads to the delivery pressure of the pilot pump to the pilot line to the tank, In addition to communicating with the pilot line and a minimum tilt angle control cylinder linked to the regulator valve, when all control valves are in the neutral position , the safety valve is switched to minimize the pilot pressure from the pilot pump. when allowed to act on the corner control cylinder, a regulator valve that pilot Leads to pressure regulator cylinders, regulator cylinder by the action of the pilot pressure, the oil pressure control device characterized in that the arrangement keeping the tilt angle of the variable displacement pump is minimized.

In conjunction with switch the unloading valve in the unload position, the minimum tilting angle control mechanism, according to claim 1 or 2, characterized in that the arrangement to keep the tilting angle of the variable displacement pump to a minimum Hydraulic control device.