JP3715063B2

JP3715063B2 - Hydraulic pump cut-off device

Info

Publication number: JP3715063B2
Application number: JP05269397A
Authority: JP
Inventors: 和則中村; 詠高橋; 淳園田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: JPH10246204A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ポンプの吐出回路の圧力が所定の圧力になると油圧ポンプの吐出流量を減少させるカットオフ制御を行う油圧ポンプのカットオフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカットオフ制御を行う油圧ポンプのカットオフ装置は、一例として、特開平５−３０２５７５号公報や特開平５−１７２１０７号公報に記載のものがある。これら従来の油圧ポンプのカットオフ装置は、油圧ポンプ、この油圧ポンプにより駆動される油圧アクチュエータ及び油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定するリリーフ弁を有する油圧駆動装置に設けられており、油圧ポンプの吐出回路の圧力（以下、回路圧力という）を検出する圧力センサと、圧力センサからの信号により油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラ及びレギュレータとを有している。
【０００３】
これら従来の油圧ポンプのカットオフ装置によれば、圧力センサにより検出された回路圧力が、リリーフ弁の設定圧付近のコントローラに予め設定された圧力（以下、カットオフ圧力という）以上になると、油圧ポンプの吐出流量を減少させるカットオフ制御が行われ、回路圧力がリリーフ設定圧に達してリリーフ弁が動作したときのエネルギロスを低減し、経済性を向上している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００５】
一般的に、リリーフ弁の設定圧の大きさは製品毎にある程度バラツキがある。また、圧力センサの精度にも製品毎にバラツキがある。このようなバラツキのため、従来のカットオフ制御では、コントローラに設定されるカットオフ圧力は、リリーフ弁の設計上のリリーフ圧（以下、リリーフ圧の設計値という）よりも低い値に設定されている。
【０００６】
すなわち、上記カットオフ制御が機能するためには、回路圧力がカットオフ圧力に達する必要がある。しかし、カットオフ圧力をリリーフ圧の設計値に等しく設定すると、リリーフ弁の設定圧のバラツキによりリリーフ弁の設定圧がリリーフ圧の設計値よりも低い場合があり、この場合は回路圧力がリリーフ圧の設計値に達する前にリリーフ弁が動作するので、回路圧力がリリーフ圧の設計値まで上昇せず、カットオフ制御が機能しなくなる。また、圧力センサの検出精度のバラツキによっても同様の事態が生じる。このようなことから、カットオフ制御を確実に機能させるためには、リリーフ弁の設定圧のバラツキと圧力センサの検出精度のバラツキを考慮し、これらバラツキの最大幅に余裕を加味した分、カットオフ圧力をリリーフ圧の設計値より低く設定する必要がある。
【０００７】
例えば、リリーフ弁のリリーフ圧の設計値を３５０ｋｇ／ｃｍ²とした場合、リリーフ弁の設定圧や圧力センサの検出精度のバラツキの最大幅の合計を１５ｋｇ／ｃｍ²とすれば、５ｋｇ／ｃｍ²の余裕を加味して、カットオフ圧力は３３０ｋｇ／ｃｍ²に設定される。
【０００８】
このような設定のため、上記従来技術では、回路圧力がリリーフ弁の設定圧に達し、リリーフ弁が動作する前にカットオフ制御が機能し、油圧ポンプの吐出流量を減少させるので、リリーフ弁の動作前に油圧アクチュエータの速度が急に遅くなり、作業性が低下する。
【０００９】
本発明の目的は、リリーフ弁の動作に同期してカットオフ制御を行わせ、作業性を向上することができる油圧ポンプのカットオフ装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、上記目的を達成するために、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定するリリーフ弁と、前記油圧ポンプにより駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流量及び方向を制御する複数の方向切換弁と、前記油圧ポンプの吐出回路から分岐してタンクに至るバイパスラインに設けられた圧力発生手段と、この圧力発生手段で発生した圧力がネガティブ制御信号として導かれ、前記油圧ポンプの吐出流量を調整するネガティブ制御用のレギュレータとを備える油圧駆動装置における油圧ポンプのカットオフ装置において、前記リリーフ弁の下流に設けられた絞りと、前記リリーフ弁から排出された圧油によりリリーフ弁と絞りの間の圧力が上昇すると、前記油圧ポンプの吐出流量が減少するよう前記レギュレータを動作させるカットオフ制御手段とを有するものとする。
【００１１】
以上のように構成した本発明においては、油圧ポンプの吐出回路の圧力がリリーフ弁の設定圧に達してリリーフ弁が動作すると、リリーフ弁から排出された圧油によりリリーフ弁と絞りの間の圧力が上昇し、カットオフ制御手段により油圧ポンプの吐出流量が減少するようレギュレータを動作させるので、リリーフ弁の設定圧のバラツキに係わらず、リリーフ弁の動作に同期してカットオフ制御を行うことができ、作業性を向上することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記カットオフ制御手段は、前記リリーフ弁と絞りの間の圧力を前記レギュレータに流量減少方向の信号圧として導く手段である。
【００１３】
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記カットオフ制御手段は、前記ネガティブ制御信号を前記レギュレータに導く管路に設けられ、この管路を遮断し前記油圧ポンプからの吐出圧力を前記レギュレータに導く第１位置と前記管路を連通する第２位置とに切り換え可能な切換弁と、前記リリーフ弁と絞りの間の圧力を前記切換弁の切換圧力として前記切換弁に導き、前記リリーフ弁と絞りの間の圧力が上昇すると、前記切換弁を前記第２位置から第１位置に切り換える手段とを有するものとする。
【００１４】
（４）更に、上記（１）において、好ましくは、前記カットオフ制御手段を機能させるかどうかを選択する選択手段を更に有するものとする。
【００１５】
これにより、作業内容に応じて、油圧ポンプの吐出回路の圧力がリリーフ弁の設定圧に達してリリーフ弁が動作してもカットオフ制御が行われないようにすることができ、作業に力強さが必要な走行やアーム引き操作で力強い作業を行うことができる。
【００１６】
（５）上記（４）において、好ましくは、前記選択手段は、前記リリーフ弁と絞りの間の圧力を前記レギュレータに流量減少方向の信号圧として導く管路に設けられ、この管路を連通する第１位置と管路を遮断する第２位置とに切り換え可能な電磁弁と、この電磁弁を前記第１位置と第２位置のいずれかに切り換える切換手段を有するものとする。
【００１７】
（６）また、上記（４）において、好ましくは、前記選択手段は、前記リリーフ弁と前記絞りの間を前記絞りとパラレルにタンクに接続する管路に設けられ、この管路を遮断する第１位置と管路を連通する第２位置とに切り換え可能な電磁弁と、この電磁弁を前記第１位置と第２位置のいずれかに切り換える切換手段を有するものとする。
【００１８】
これにより、選択手段でカットオフ制御手段を機能させないときに、リリーフ弁が動作すると、リリーフ弁から排出された圧油は絞りを介さずにタンクに戻るため、リリーフ弁が絞りで生じる背圧分だけ設定圧より高い圧力で動作することが防止され、油圧ポンプの吐出圧力の上昇によるエネルギロスを低減することができる。
【００１９】
（７）上記（５）又は（６）において、好ましくは、前記切換手段は、オペレータにより操作される入力スイッチを有するものとする。
【００２０】
これにより、カットオフ制御を常時行わないようにもすることができ、常時、力強さが必要な作業にも対応できる。
【００２１】
（８）また、上記（５）又は（６）において、好ましくは、前記切換手段は、前記複数の操作装置の操作信号を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて前記電磁弁を前記第１位置と第２位置とに切り換える切換信号を出力するコントローラとを有するものとする。
【００２２】
これにより、力強さが必要な作業が行われているときに、自動的にカットオフ制御が行われないようにでき、操作性を向上できる。
【００２３】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記複数の操作装置は、油圧ショベルの走行を指示する第１操作装置と、前記油圧ショベルのアーム操作を指示する第２操作装置とを含み、前記コントローラは、前記検出手段により走行を指示する前記第１操作装置の操作信号とアーム引き操作を指示する第２操作装置の操作信号が共に検出されないと、前記電磁弁を前記第２位置から第１位置に切り換える切換信号を出力し、前記検出手段により走行を指示する前記第１操作装置の操作信号とアーム引き操作を指示する第２操作装置の操作信号のいずれかが検出されると、前記電磁弁を前記第２位置から第１位置に切り換える切換信号を出力しない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２５】
本発明の第１の実施形態を図１〜図３を用いて説明する。
図１において、本実施形態における油圧駆動装置は、可変容量型の油圧ポンプ１と、油圧ポンプ１の吐出回路の最大圧力を決定するリリーフ弁４と、油圧ポンプ１から供給される圧油により駆動され、図示しない油圧ショベルの下部走行体を駆動する走行モータ６１、図示しない油圧ショベルのアームを回動するアームシリンダ６２を含む複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ１から走行モータ６１とアームシリンダ６２とを含む複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の流量及び方向をそれぞれ制御する方向切換弁１０，１２を含む複数の方向切換弁と、パイロット圧を発生し、方向切換弁１０，１２をそれぞれ切り換え操作する操作装置９１，９２を含む複数の操作装置と、油圧ポンプ１の吐出回路の管路３５から分岐し、複数の方向切換弁を介してタンク２０に至るバイパスライン１８と、複数の方向切換弁とタンク２０との間に設けられた絞り１７と、絞り１７で発生した圧力がネガティブ制御信号として導かれ、油圧ポンプ１の吐出流量を調整するネガティブ制御用のレギュレータ３とを有している。
【００２６】
なお、図１では、上記複数の油圧アクチュエータのうち走行モータ６１とアームシリンダ６２を除く油圧アクチュエータ、上記複数の方向切換弁のうち方向切換弁１０，１２を除く方向切換弁、上記複数の操作装置のうち操作装置９１，９２を除く操作装置、これらに関連する管路については、図示を省略し、一点鎖線の囲み部１１により一括して表示している。また、方向切換弁１０，１２の圧油供給ポートは管路３５にパラレル管路１６を介して並列に接続されている。
【００２７】
操作装置９１の操作ペダル９１ａを操作すると、その操作方向が前進の場合は、操作装置９１で発生したパイロット圧が管路３１を通り方向切換弁１０の駆動部１０ａに導かれ、後進の場合は管路３２を通り方向切換弁１０の駆動部１０ｂに導かれ、それぞれ方向切換弁１０が切り換わり、油圧ポンプ１から走行モータ６２に圧油が供給され、油圧ショベルが前進方向又は後進方向に走行する。一方、操作装置９２の操作レバー９２ａをアーム押し方向に操作すると、操作装置９２で発生したパイロット圧は、管路３３を通り方向切換弁１２の駆動部１２ａに導かれ、方向切換弁１２が切り換わり、油圧ポンプ１からアームシリンダ６２のロッド側に圧油が供給され、アームが押し方向に回動する。また、操作装置９２の操作レバー９２ａをアーム引き方向に操作すると、操作装置９２で発生したパイロット圧は、管路３４を通り方向切換弁１２の駆動部１２ｂに導かれ、方向切換弁１２が切り換わり、油圧ポンプ１からアームシリンダ６１のボトム側に圧油が供給され、アームが引き方向に回動する。
【００２８】
また、油圧ポンプ１から複数の方向切換弁を通りタンク２０に導かれる圧油の流量は、複数の方向切換弁の中立位置からの切り換え量が多くなるほど減少する。すなわち、複数の操作装置が全て操作されていないときにはその圧油の流量が最大となり、複数の操作装置の操作量が増大するとともにその圧油の流量は減少する。このため、絞り１７で発生する圧力（以下、ネガティブ制御圧という）も複数の操作装置の操作量が増大するとともに減少する。
【００２９】
リリーフ弁４は、油圧ポンプ１と方向切換弁１０，１２を含む複数の方向切換弁とを接続する吐出回路の管路３５から分岐しタンク３７に至る管路３６に設けられ、油圧ポンプ１の吐出回路の圧力（以下、回路圧力という）がリリーフ弁４の設定圧に達すると動作して油圧ポンプ１からの圧油を絞り５を介してタンク３７に戻す。
【００３０】
レギュレータ３は、ピストン３ａを有しており、ピストン３ａが図示右方に移動すると、油圧ポンプ１からの吐出流量が減少するよう油圧ポンプ１の傾転角を変え、ピストン３ａが図示左方に移動すると、油圧ポンプ１からの吐出流量が増大するよう油圧ポンプ１の傾転角を変える。また、レギュレータ３のボトム側には、ネガティブ制御圧とリリーフ弁４から排出された圧油の圧力のうち高い方の圧力がシャトル弁２２を介して導かれている。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達せずリリーフ弁４が動作していないときは、管路７を介してシャトル弁２２に導かれるネガティブ制御圧がレギュレータ３のボトム側に導かれることになり、図２に示すように、ネガティブ制御圧が増大すると、ピストン３ａが図示右方に移動して油圧ポンプ１の吐出流量を減少させる。つまり、油圧ポンプ１はネガティブ制御圧に応じて吐出流量を制御するネガティブ制御により吐出流量が制御されており、複数の操作装置の操作量が大きくなり、ネガティブ制御圧が減少するほど油圧ポンプ１の吐出流量は増大する。
【００３１】
以上のような油圧駆動装置に本発明の油圧ポンプのカットオフ装置が設けられている。このカットオフ装置は、リリーフ弁４の下流に位置する絞り５と、リリーフ弁４から排出された圧油によりリリーフ弁４と絞り５との間の圧力（以下、リリーフ弁４の排出圧力という）が上昇すると油圧ポンプ１の吐出流量が減少するようレギュレータ３を動作させるカットオフ制御装置２１とを有している。
【００３２】
カットオフ制御装置２１は、リリーフ弁４と絞り５との間から分岐し、リリーフ弁４の排出圧力をシャトル弁２２に導く管路６と、管路６に設けられ、管路６を連通する第１位置と遮断する第２位置とに切り換え可能な電磁弁２３と、管路３１，３２，３４にそれぞれ設けられ、それぞれのパイロット圧を検出する圧力センサ５０〜５２と、オペレータにより操作されカットオフ制御をするか否かを指示する入力スイッチ２８と、圧力センサ５０〜５２及び入力スイッチ２８からの信号により電磁弁２３を切り換える切換信号を生成し、電磁弁２３に出力するコントローラ２６とで構成されている。
【００３３】
電磁弁２３は、コントローラ２６から切換信号が与えられないときは、管路６を遮断する図示の第２位置にあり、コントローラ２６から切換信号が与えられると、管路６を連通する第１位置に切り換わる。
【００３４】
入力スイッチ２８は、位置Ａ，Ｂ，Ｃの３位置を有しており、位置Ａを選択すると、油圧ショベルが走行するときのみカットオフ制御をしないようにコントローラ２６に指示し、位置Ｂを選択するとアームを引く動作をするときのみカットオフ制御をしないようにコントローラ２６に指示し、位置Ｃを選択すると常にカットオフ制御をしないようにコントローラ２６に指示する。
【００３５】
コントローラ２６での処理内容について図３のフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、入力スイッチ２８及び圧力センサ５０〜５２の信号が入力されると（ステップ１００）、入力スイッチ２８の位置Ａが選択されているかどうかが判定される（ステップ１０１）。そして、位置Ａが選択されていると判定されれば、次に、操作装置９１により油圧ショベルの走行が指示されているかどうか、つまり圧力センサ５０又は５１から信号があるかどうかが判定され（ステップ１０２）、圧力センサ５０又は５１から信号があれば、電磁弁２３へ切換信号を出力せず（ステップ１０６）、圧力センサ５０又は５１から信号がなければ、電磁弁２３へ切換信号を出力する（ステップ１０５）。一方、ステップ１０１で、位置Ａが選択されていないと判定されれば、次に、入力スイッチ２８の位置Ｂが選択されているかどうかが判定され（ステップ１０３）、位置Ｂが選択されていると判定されれば、操作装置９２によりアーム引きが指示されているかどうか、つまり圧力センサ５２から信号があるかどうかが判定され（ステップ１０４）、圧力センサ５２から信号があれば、電磁弁２３へ切換信号を出力せず（ステップ１０６）、圧力センサ５２から信号がなければ、電磁弁２３へ切換信号を出力する（ステップ１０５）。また、ステップ１０３で、位置Ｂが選択されていないと判定されれば、つまり位置Ｃが選択されているときは、圧力センサ５０〜５２からの信号の有無に係わらず電磁弁２３へ切換信号を出力しない（ステップ１０６）。
【００３６】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作を説明する。
【００３７】
オペレータが操作装置９１，９２を含む複数の操作装置の少なくとも１つを操作すると、対応する方向切換弁が中立位置から切り換えられ、ネガティブ制御圧が減少し、この減少したネガティブ制御圧がシャトル弁２２で選択されてレギュレータ３に導かれ、レギュレータ３のピストン３ａが図示左方に動き、油圧ポンプ１の吐出流量を増加するようポンプ傾転を増大させ、この増加した流量の圧油が切り換えられた方向切換弁に対応する油圧アクチュエータに供給される。
【００３８】
このとき、入力スイッチ２８が位置Ａにありかつ操作ペダル９１ａが操作されていない場合、又は入力スイッチ２８が位置Ｂにありかつ操作レバー９２ａがアーム引き方向に操作されていない場合には、コントローラ２６から電磁弁２３へ切換信号が出力され、電磁弁２３は管路６を連通する第１位置に切り換わる。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作するとリリーフ弁４の排出圧力が上昇し、この上昇したリリーフ弁４の排出圧力がシャトル弁２２により選択されてレギュレータ３のボトム側に導かれ、レギュレータ３のピストン３ａが図示右方に移動して油圧ポンプ１の吐出流量を減少させる。つまり、これらの場合にはカットオフ制御が行われることになる。
【００３９】
このように、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作し、リリーフ弁４と絞り５との間の圧力が上昇すると、カットオフ制御装置２１によりカットオフ制御を行わせることにより、リリーフ弁４の設定圧のバラツキに係わらず、リリーフ弁４の動作に同期してカットオフ制御を行わせることができ、リリーフ弁４が動作する前にカットオフ制御が行われて油圧アクチュエータの速度が急に遅くなってしまうことがなく、作業性を向上することができる。
【００４０】
一方、入力スイッチ２８が位置Ａにありかつ操作ペダル９１ａが操作されている場合、入力スイッチ２８で位置Ｂにありかつ操作レバー９２ａがアーム引き方向に操作されている場合、又は入力スイッチ２８が位置Ｃにある場合には、コントローラ２６から電磁弁２３へ切換信号が出力されず、電磁弁２３は管路６を遮断する第２位置に切り換わる。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作するとリリーフ弁４の排出圧力は上昇するが、この上昇した排出圧力はシャトル弁２２に導かれず、ネガティブ制御圧がシャトル弁２２により選択されてレギュレータ３のボトム側に導かれることになり、油圧ポンプ１の吐出流量は減少しない。つまり、これらの場合にはカットオフ制御は行われない。
【００４１】
従って、油圧ショベルを走行している場合やアーム引き操作をしている場合のように作業に力強さが必要な場合には、入力スイッチ２８を位置Ａ又はＢに切り換えることにより、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作しても、カットオフ制御が行われないので、走行及びアーム引きの作業性を向上できる。
【００４２】
以上のように本実施形態によれば、リリーフ弁４の設定圧のバラツキに係わらず、リリーフ弁４の動作に同期してカットオフ制御を行わせ、作業性を向上することができる。
【００４３】
また、入力スイッチ２８の切り換えにより、作業内容に応じて回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作しても、カットオフ制御が行われないようにすることができ、走行やアーム引きで力強い作業を行うことができる。
【００４４】
更に、入力スイッチ２８の切り換えにより、カットオフ制御を常時行わないようにすることができ、常時力強さが必要な作業にも対応できる。
【００４５】
本発明の第２の実施形態を図４を用いて説明する。図中、図１に示す部材と同様な部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置は、第１の実施形態における入力スイッチ２８をとり、コントローラ２６の処理機能を変えたものてあり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００４６】
本実施形態におけるコントローラ２６の処理内容について図４のフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、圧力センサ５０〜５２の信号が入力されると（ステップ１１０）、操作装置９１により走行が指示されているかどうか、つまり圧力センサ５０又は５１から信号があるかどうかが判定され（ステップ１１１）、圧力センサ５０又は５１から信号があれば、電磁弁２３へ切換信号を出力せず（ステップ１１４）、圧力センサ５０又は５１から信号がなければ、操作装置９２によりアーム引きが指示されているかどうか、つまり圧力センサ５２から信号があるかどうかが判定される（ステップ１１２）。そして、圧力センサ５２から信号があれば、電磁弁２３へ切換信号を出力せず（ステップ１１４）、圧力センサ５２から信号がなければ、電磁弁２３へ切換信号を出力する（ステップ１１３）。
【００４７】
このように構成した本実施形態においては、操作ペダル９１ａが操作されておらず、かつ操作レバー９２ａがアーム引き方向に操作されていない場合には、コントローラ２６Ａから電磁弁２３へ切換信号が出力され、電磁弁２３は管路６を連通する第１位置に切り換わり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達すると、第１の実施形態と同様にしてカットオフ制御が行われる。
【００４８】
一方、操作ペダル９１ａが操作されているか、操作レバー９２ａがアーム引き方向に操作されている場合には、コントローラ２６Ａから電磁弁２３へ切換信号が出力されず、電磁弁２３は管路６を遮断する第２位置に切り換わり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達しても、第１の実施形態と同様にしてカットオフ制御は行われない。
【００４９】
従って、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、リリーフ弁４の設定圧のバラツキに係わらず、リリーフ弁４の動作に同期してカットオフ制御を行うことができ、作業性を向上することができる。
【００５０】
また、作業に力強さが必要な油圧ショベルを走行している場合やアーム引き操作をしている場合には、スイッチを切り換えなくても自動的にカットオフ制御が行われないようになり、操作性を向上できる。
【００５１】
本発明の第３の実施形態を図５を用いて説明する。図中、図１に示す部材と同様な部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
図５において、本実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置は、第１の実施形態におけるカットオフ制御装置２１と構成の異なるカットオフ制御装置２１Ａを有するものであり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００５２】
カットオフ制御装置２１Ａは、カットオフ制御装置２１における電磁弁２３をとり、リリーフ弁４と絞り５との間から分岐して絞り５とパラレルにタンク３８に接続する管路３９と、管路３９に設けられ、コントローラ２６からの切換信号に応じて、管路３９を遮断する第１位置と連通する第２位置とに切り換え可能な電磁弁２３Ａとを更に有するものであり、その他の構成はカットオフ制御装置２１と同じである。
【００５３】
電磁弁２３Ａは、コントローラ２６から切換信号が与えられないときは、管路３９を連通する図示の第２位置にあり、コントローラ２６から切換信号が与えられると、管路３９を遮断する第１位置に切り換わる。
【００５４】
このように構成した本実施形態では、コントローラ２６から電磁弁２３Ａへ切換信号が出力されると、電磁弁２３Ａは、管路３９を遮断する第１位置に切り換わる。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作すると、管路６によりシャトル弁２２に導かれるリリーフ弁４の排出圧力が上昇し、第１の実施形態と同様にしてカットオフ制御が行われる。
【００５５】
一方、コントローラ２６から電磁弁２３Ａに切換信号が出力されなれば、電磁弁２３Ａは、管路３９を連通する第２位置に切り換わる。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達しリリーフ弁４が動作しても、リリーフ弁４から排出される圧油は管路３９を通ってタンク３８に戻ってしまい、管路６によりシャトル弁２２に導かれるリリーフ弁４の排出圧力は上昇せず、第１の実施形態と同様にしてカットオフ制御は行われない。
【００５６】
従って、本実施形態においても、リリーフ弁４の設定圧のバラツキに係わらず、リリーフ弁４の動作に同期してカットオフ制御が行われ、作業性を向上することができるなど、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５７】
また、走行時、アーム引き作業時等カットオフ制御を行わないときは、リリーフ弁４から排出された圧油は絞りを介さずにタンク３８に戻るため、リリーフ弁４が絞りで生じる背圧分だけ設定圧よりも高い圧力で動作することが防止され、油圧ポンプ１の吐出圧力の上昇によるエネルギロスを低減することができる。
【００５８】
本発明の第４の実施形態を図６を用いて説明する。図中、図１及び図５に示す部材と同様な部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
図６において、本実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置は、第３の実施形態におけるカットオフ制御装置２１Ａと構成の異なるカットオフ制御装置２１Ｂを有するものであり、その他の構成は第３の実施形態と同じである。
【００５９】
カットオフ制御装置２１Ｂは、カットオフ制御装置２１Ａにおける圧力センサ５０〜５２、コントローラ２３Ａ及び入力スイッチ２８をとり、電磁弁２３Ａに代えて、管路３１，３２，３４からのパイロット圧のうち最大のパイロット圧により、管路３９を遮断する第１位置と連通する第２位置とに切り換え可能な切換弁２３Ｂを有しており、その他の構成はカットオフ制御装置２１Ａと同じである。
【００６０】
切換弁２３Ｂは、管路３１，３２，３４全てにパイロット圧が発生していなければ、管路３９を遮断する図示の第１位置にあり、管路３１，３２，３４のいずれかにパイロット圧が発生していれば、管路３９を連通する第２位置に切り換わる。
【００６１】
このように構成した本実施形態では、操作ペダル９１ａが操作されておらず、かつ操作レバー９２ａがアーム引き方向に操作されていない場合は、操作手段９１，９２から管路３１，３２，３４に導かれるパイロット圧はなく、切換弁２３Ｂは管路３９を遮断する第１位置にあり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達すると、第３の実施形態と同様にしてカットオフ制御が行われる。
【００６２】
一方、操作ペダル９１ａが操作されているか、操作レバー９２ａがアーム引き方向に操作されている場合は、操作手段９１，９２から管路３１，３２，３４にパイロット圧が導かれて、切換弁２３Ｂは管路３９を連通する第２位置に切り換わり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達しても、第３の実施形態と同様にカットオフ制御は行われない。
【００６３】
従って、本実施形態によれば、第２の実施形態と同様、カットオフ制御の同期実施による作業性の向上及び作業内容に応じたカットオフ制御の選択実施の効果が得られると共に、第３の実施形態と同様、絞り５により発生するエネルギロスの防止の効果が得られる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、油圧ポンプのカットオフ制御装置をコントローラを使わずに純油圧的に構成できる。
【００６５】
本発明の第５の実施形態を図７を用いて説明する。図中、図１、図５及び図６に示す部材と同様な部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
図７において、本実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置は、第４の実施形態におけるカットオフ制御装置２１Ｂと構成の異なるカットオフ制御装置２１Ｃを有するものであり、その他の構成は第４の実施形態と同じである。
【００６６】
カットオフ制御装置２１Ｃは、カットオフ制御装置２１Ｂにおける切換弁２３Ｂに代えて、電源４１と、電源４１からの電流により管路３９を遮断する第１位置と連通する第２位置と切り換え可能な電磁弁２３Ｃと、電源４１から電磁弁２３Ｃへの電流を遮断、連通する入力スイッチ４０とを有しており、その他の構成はカットオフ制御装置２１Ｂと同じである。
【００６７】
電磁弁２３Ｃは、入力スイッチ４０がオフのときは、管路３９を遮断する図示の第１位置にあり、入力スイッチ４０をオンにすると、管路３９を連通する第２位置に切り換わる。
【００６８】
このように構成した本実施形態では、入力スイッチ４０がオフのときは、電磁弁２３Ｃは管路３９を遮断する第１位置に切り換わり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達すると、第４の実施形態と同様にしてカットオフ制御が行われる。
【００６９】
一方、入力スイッチ４０をオンにすると、電磁弁２３Ｃは管路３９を連通する第２位置に切り換わり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達しても、第４の実施形態と同様にしてカットオフ制御は行われない。
【００７０】
従って、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、カットオフ制御の同期実施による作業性の向上の効果が得られ、かつ第３の実施形態と同様、絞り５により発生するエネルギロスの防止の効果が得られる。
【００７１】
また、作業に力強さが必要な場合に入力スイッチ４０をオンにすると、カットオフ制御が行われなくなるので、オペレータの判断でカットオフ制御を選択的に実施できる。
【００７２】
本発明の第６の実施形態を図８を用いて説明する。図中、図１及び図５に示す部材と同様な部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
図８において、本実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置は、第３の実施形態におけるカットオフ制御装置２１Ａと構成の異なるカットオフ制御装置２１Ｄを有するものであり、その他の構成は第３の実施形態と同じである。
【００７３】
カットオフ制御装置２１Ｄは、カットオフ制御装置２１Ａにおけるシャトル弁２２、リリーフ弁４の排出圧力をシャトル弁２２に導く管路６をとり、ネガティブ制御圧をレギュレータ３のボトム側に導く管路７Ａに、リリーフ弁４の排出圧力により、管路７Ａを遮断し油圧ポンプ１からの吐出圧力をレギュレータ３のボトム側に導く第１位置と管路７Ａを連通する第２位置とに切り換え可能な切換弁２４を有しており、その他の構成はカットオフ制御装置２１Ａと同じである。
【００７４】
切換弁２４は、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧より低くリリーフ弁４が動作していないときは、管路７Ａを連通する図示の第２位置にあり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作し、リリーフ弁４の排出圧力が上昇すると、管路７Ａを遮断し油圧ポンプ１からの吐出圧力をレギュレータ３のボトム側に導く第１位置に切り換わる。
【００７５】
このように構成した本実施形態では、コントローラ２６から電磁弁２３Ａに切換信号が出力されると、電磁弁２３Ａは、管路３９を遮断する第１位置に切り換わる。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作すると、リリーフ弁４の排出圧力が上昇し、切換弁２４は第１位置に切り換わり、油圧ポンプ１からの吐出圧力がレギュレータ３のボトム側に導かれ、ピストン３ａが図示左方に動き、油圧ポンプ１の吐出流量が減少する。つまり、このときにはカットオフ制御が行われることになる。
【００７６】
一方、コントローラ２６から電磁弁２３Ａに切換信号が出力されないと、電磁弁２３Ａは管路３９を連通する第２位置に切り換わる。このため、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達してリリーフ弁４が動作しても、第３の実施形態と同様にリリーフ弁４の排出圧力が上昇せず、切換弁２４は管路７を連通する第２位置に切り換わり、回路圧力がリリーフ弁４の設定圧に達する前と同様にネガティブ制御圧がレギュレータ３に導かれる状態となり、ネガティブ制御圧が変わらなければ、油圧ポンプ１の吐出流量は変わらない。つまり、このときにはカットオフ制御は行われないことになる。
【００７７】
従って、本実施形態においても第３の実施形態と同様な効果が得られる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、リリーフ弁の下流に絞りを設け、リリーフ弁と絞りとの間の圧力が上昇すると、油圧ポンプの吐出流量が減少するようにレギュレータが動作するので、リリーフ弁の動作に同期してカットオフ制御を行わせることができ、作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置の油圧制御回路を示す図である。
【図２】ネガティブ制御圧とポンプの吐出流量との関係を示す図である。
【図３】コントローラの処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置の油圧制御回路を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置の油圧制御回路を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置の油圧制御回路を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施形態における油圧ポンプのカットオフ装置の油圧制御回路を示す図である。
【符号の説明】
１油圧ポンプ
３レギュレータ
４リリーフ弁
５絞り
１０，１２方向切換弁
１７絞り
２２シャトル弁
２３，２３Ａ，２３Ｃ電磁弁
２３Ｂ切換弁
２４切換弁
２６コントローラ
２８，４０入力スイッチ
４１電源
５０〜５２圧力センサ
６１走行モータ
６２アームシリンダ
９１，９２操作装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutoff device for a hydraulic pump that performs cutoff control for reducing the discharge flow rate of the hydraulic pump when the pressure of the discharge circuit of the hydraulic pump reaches a predetermined pressure.
[0002]
[Prior art]
Examples of a conventional cutoff device for a hydraulic pump that performs cutoff control include those described in JP-A-5-302575 and JP-A-5-172107. These conventional hydraulic pump cutoff devices are provided in a hydraulic drive device having a hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by the hydraulic pump, and a relief valve that determines the maximum pressure of a discharge circuit of the hydraulic pump. A pressure sensor for detecting the pressure of the discharge circuit (hereinafter referred to as circuit pressure), and a controller and regulator for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump by a signal from the pressure sensor.
[0003]
According to these conventional hydraulic pump cut-off devices, when the circuit pressure detected by the pressure sensor becomes equal to or higher than the pressure preset in the controller near the set pressure of the relief valve (hereinafter referred to as cut-off pressure), Cut-off control is performed to reduce the discharge flow rate of the pump, reducing energy loss when the circuit pressure reaches the relief setting pressure and the relief valve is operated, and improving the economy.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art has the following problems.
[0005]
Generally, the set pressure of the relief valve varies to some extent from product to product. Also, the accuracy of the pressure sensor varies from product to product. Due to such variation, in the conventional cut-off control, the cut-off pressure set in the controller is set to a value lower than the relief pressure in the design of the relief valve (hereinafter referred to as the relief pressure design value). Yes.
[0006]
That is, in order for the cut-off control to function, the circuit pressure needs to reach the cut-off pressure. However, if the cutoff pressure is set equal to the relief pressure design value, the relief valve setting pressure may be lower than the relief pressure design value due to variations in the relief valve setting pressure. Since the relief valve operates before reaching the design value, the circuit pressure does not increase to the design value of the relief pressure, and the cutoff control does not function. A similar situation occurs due to variations in detection accuracy of the pressure sensor. For this reason, in order for cut-off control to function reliably, the variation in the set pressure of the relief valve and the variation in detection accuracy of the pressure sensor are taken into account, and the maximum width of these variations is added to allow for a cut. It is necessary to set the off pressure lower than the design value of the relief pressure.
[0007]
For example, when the design value of the relief pressure of the relief valve and 350 kg / cm ^2, if the sum of the maximum width of the detection accuracy of variation of the set pressure and the pressure sensor of the relief valve and ^{15kg / cm 2, 5kg / cm} 2 The cut-off pressure is set to 330 kg / cm ² in consideration of the above margin.
[0008]
Because of this setting, in the above prior art, the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve, the cutoff control functions before the relief valve operates, and the discharge flow rate of the hydraulic pump is reduced. Before the operation, the speed of the hydraulic actuator suddenly decreases, and workability is reduced.
[0009]
An object of the present invention is to provide a cutoff device for a hydraulic pump that can perform cutoff control in synchronization with the operation of a relief valve and improve workability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a variable displacement hydraulic pump, a relief valve for determining the maximum pressure of a discharge circuit of the hydraulic pump, and a plurality of hydraulic actuators driven by the hydraulic pump. A plurality of directional control valves for controlling the flow rate and direction of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, and a bypass line branched from the discharge circuit of the hydraulic pump to the tank. In a hydraulic pump cut-off device in a hydraulic drive device comprising a pressure generating means and a negative control regulator in which the pressure generated by the pressure generating means is guided as a negative control signal and adjusts the discharge flow rate of the hydraulic pump, A throttle provided downstream of the relief valve and the pressure oil discharged from the relief valve When the pressure between the rises, assumed to have a cut-off control means for the discharge flow rate of the hydraulic pump to operate the regulator to decrease.
[0011]
In the present invention configured as described above, when the pressure of the discharge circuit of the hydraulic pump reaches the set pressure of the relief valve and the relief valve operates, the pressure oil discharged from the relief valve causes the pressure between the relief valve and the throttle. Since the regulator is operated so that the discharge flow rate of the hydraulic pump decreases by the cutoff control means, the cutoff control can be performed in synchronism with the operation of the relief valve regardless of variations in the set pressure of the relief valve. And workability can be improved.
[0012]
(2) In the above (1), preferably, the cut-off control means is a means for guiding the pressure between the relief valve and the throttle to the regulator as a signal pressure in a flow rate decreasing direction.
[0013]
(3) In the above (1), preferably, the cut-off control means is provided in a conduit that guides the negative control signal to the regulator, and the discharge pressure from the hydraulic pump is reduced by blocking the conduit. A switching valve capable of switching between a first position leading to the regulator and a second position communicating with the conduit; and a pressure between the relief valve and the throttle is guided to the switching valve as a switching pressure of the switching valve; And means for switching the switching valve from the second position to the first position when the pressure between the relief valve and the throttle increases.
[0014]
(4) Further, in the above (1), it is preferable to further include a selection means for selecting whether or not the cutoff control means functions.
[0015]
This makes it possible to prevent cut-off control from being performed even if the pressure of the discharge circuit of the hydraulic pump reaches the set pressure of the relief valve and the relief valve operates according to the work contents. It is possible to perform powerful work by traveling and arm pulling operations that require high speed.
[0016]
(5) In the above (4), preferably, the selecting means is provided in a conduit that guides the pressure between the relief valve and the throttle to the regulator as a signal pressure in a flow rate decreasing direction, and communicates the conduit. An electromagnetic valve that can be switched between a first position and a second position that shuts off the pipeline and switching means for switching the electromagnetic valve to either the first position or the second position are provided.
[0017]
(6) In the above (4), preferably, the selection means is provided in a pipe line connecting the tank between the relief valve and the throttle in parallel with the throttle and shuts off the pipe line. An electromagnetic valve that can be switched between one position and a second position that communicates the pipe line, and switching means that switches the electromagnetic valve to either the first position or the second position are provided.
[0018]
As a result, when the relief valve operates when the selection control means does not function the cut-off control means, the pressure oil discharged from the relief valve returns to the tank without passing through the throttle. Therefore, it is possible to prevent operation at a pressure higher than the set pressure, and to reduce energy loss due to an increase in the discharge pressure of the hydraulic pump.
[0019]
(7) In the above (5) or (6), preferably, the switching means includes an input switch operated by an operator.
[0020]
Thereby, it is possible not to always perform the cut-off control, and it is possible to always cope with work requiring strength.
[0021]
(8) In the above (5) or (6), preferably, the switching unit includes a detection unit that detects an operation signal of the plurality of operation devices, and the electromagnetic valve according to a detection result of the detection unit. And a controller for outputting a switching signal for switching between the first position and the second position.
[0022]
Thereby, it is possible to prevent the cut-off control from being automatically performed when work requiring strength is performed, and to improve the operability.
[0023]
(9) In the above (8), preferably, the plurality of operation devices include a first operation device that instructs traveling of the excavator and a second operation device that instructs arm operation of the excavator, The controller detects the electromagnetic valve from the second position to the first position when both the operation signal of the first operating device instructing traveling by the detecting means and the operation signal of the second operating device instructing arm pulling operation are not detected. When a switching signal for switching to a position is output, and the operation signal of the first operating device for instructing traveling and the operation signal of the second operating device for instructing arm pulling operation are detected by the detecting means, the electromagnetic A switching signal for switching the valve from the second position to the first position is not output.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, the hydraulic drive apparatus according to the present embodiment is driven by a variable displacement hydraulic pump 1, a relief valve 4 that determines the maximum pressure of a discharge circuit of the hydraulic pump 1, and pressure oil supplied from the hydraulic pump 1. A plurality of hydraulic actuators including a traveling motor 61 that drives a lower traveling body of a hydraulic excavator (not shown), an arm cylinder 62 that rotates an arm of the hydraulic excavator (not shown), and the traveling motor 61 and the arm cylinder 62 from the hydraulic pump 1. A plurality of directional control valves 10 and 12 for controlling the flow rate and direction of pressure oil respectively supplied to a plurality of hydraulic actuators including a pilot pressure, and the directional control valves 10 and 12 respectively. Branches from a plurality of operating devices including operating devices 91 and 92 for switching operation, and a pipeline 35 of the discharge circuit of the hydraulic pump 1 The bypass line 18 extending to the tank 20 through the plurality of directional control valves, the throttle 17 provided between the plurality of directional control valves and the tank 20, and the pressure generated in the throttle 17 are led as a negative control signal. And a regulator 3 for negative control that adjusts the discharge flow rate of the hydraulic pump 1.
[0026]
In FIG. 1, among the plurality of hydraulic actuators, a hydraulic actuator excluding the traveling motor 61 and the arm cylinder 62, among the plurality of direction switching valves, the direction switching valves excluding the direction switching valves 10 and 12, and the plurality of operating devices. Of these, the operation devices other than the operation devices 91 and 92 and the pipe lines related to them are not shown and are collectively displayed by the encircled portion 11 of the one-dot chain line. Further, the pressure oil supply ports of the direction switching valves 10 and 12 are connected to the pipe line 35 in parallel via the parallel pipe line 16.
[0027]
When the operation pedal 91a of the operation device 91 is operated, when the operation direction is forward, the pilot pressure generated in the operation device 91 is guided to the drive unit 10a of the direction switching valve 10 through the conduit 31, and in the case of reverse travel. It is guided to the drive part 10b of the direction switching valve 10 through the pipe line 32, and each direction switching valve 10 is switched, pressure oil is supplied from the hydraulic pump 1 to the traveling motor 62, and the hydraulic excavator travels forward or backward. To do. On the other hand, when the operation lever 92a of the operation device 92 is operated in the arm pushing direction, the pilot pressure generated in the operation device 92 is guided to the drive unit 12a of the direction switching valve 12 through the conduit 33, and the direction switching valve 12 is turned off. Instead, pressure oil is supplied from the hydraulic pump 1 to the rod side of the arm cylinder 62, and the arm rotates in the pushing direction. Further, when the operating lever 92a of the operating device 92 is operated in the arm pulling direction, the pilot pressure generated in the operating device 92 is guided to the drive unit 12b of the direction switching valve 12 through the conduit 34, and the direction switching valve 12 is turned off. Instead, pressure oil is supplied from the hydraulic pump 1 to the bottom side of the arm cylinder 61, and the arm rotates in the pulling direction.
[0028]
Further, the flow rate of the pressure oil guided from the hydraulic pump 1 through the plurality of directional control valves to the tank 20 decreases as the switching amount from the neutral position of the plurality of directional switching valves increases. That is, when all of the plurality of operation devices are not operated, the flow rate of the pressure oil becomes maximum, and the operation amount of the plurality of operation devices increases and the flow rate of the pressure oil decreases. For this reason, the pressure generated in the throttle 17 (hereinafter referred to as negative control pressure) also decreases as the operation amount of the plurality of operation devices increases.
[0029]
The relief valve 4 is provided in a pipeline 36 that branches from the pipeline 35 of the discharge circuit that connects the hydraulic pump 1 and a plurality of directional switching valves including the directional switching valves 10 and 12 to the tank 37. When the pressure of the discharge circuit (hereinafter referred to as circuit pressure) reaches the set pressure of the relief valve 4, it operates to return the pressure oil from the hydraulic pump 1 to the tank 37 via the throttle 5.
[0030]
The regulator 3 has a piston 3a. When the piston 3a moves to the right in the figure, the tilt angle of the hydraulic pump 1 is changed so that the discharge flow rate from the hydraulic pump 1 decreases, and the piston 3a moves to the left in the figure. When moved, the tilt angle of the hydraulic pump 1 is changed so that the discharge flow rate from the hydraulic pump 1 increases. The higher pressure of the negative control pressure and the pressure oil discharged from the relief valve 4 is guided to the bottom side of the regulator 3 through the shuttle valve 22. For this reason, when the circuit pressure does not reach the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 is not operating, the negative control pressure guided to the shuttle valve 22 via the conduit 7 is guided to the bottom side of the regulator 3. Thus, as shown in FIG. 2, when the negative control pressure increases, the piston 3a moves to the right in the figure and decreases the discharge flow rate of the hydraulic pump 1. That is, the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is controlled by negative control that controls the discharge flow rate in accordance with the negative control pressure, and the operation amount of the plurality of operating devices increases, and the negative control pressure decreases as the negative control pressure decreases. The discharge flow rate increases.
[0031]
The above-described hydraulic drive apparatus is provided with the hydraulic pump cutoff device of the present invention. This cut-off device has a throttle 5 positioned downstream of the relief valve 4 and a pressure between the relief valve 4 and the throttle 5 by pressure oil discharged from the relief valve 4 (hereinafter referred to as a discharge pressure of the relief valve 4). And a cut-off control device 21 that operates the regulator 3 so that the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 decreases when the pressure rises.
[0032]
The cut-off control device 21 branches from between the relief valve 4 and the throttle 5, and is provided in the pipeline 6 that leads the discharge pressure of the relief valve 4 to the shuttle valve 22, and communicates with the pipeline 6. The electromagnetic valve 23 that can be switched between the first position and the second position to be shut off, the pressure sensors 50 to 52 that are provided in the pipes 31, 32, and 34 and detect the respective pilot pressures, and are operated and cut by the operator. An input switch 28 for instructing whether or not to perform the off control, and a controller 26 that generates a switching signal for switching the electromagnetic valve 23 based on signals from the pressure sensors 50 to 52 and the input switch 28 and outputs the switching signal to the electromagnetic valve 23. Has been.
[0033]
When the switching signal is not given from the controller 26, the solenoid valve 23 is in the illustrated second position where the pipe 6 is cut off. When the switching signal is given from the controller 26, the first position where the solenoid 6 communicates. Switch to.
[0034]
The input switch 28 has three positions A, B, and C. When the position A is selected, the controller 26 is instructed not to perform cut-off control only when the hydraulic excavator travels, and the position B is selected. Then, the controller 26 is instructed not to perform the cutoff control only when the arm is pulled, and when the position C is selected, the controller 26 is instructed not to always perform the cutoff control.
[0035]
The processing contents in the controller 26 will be described below with reference to the flowchart of FIG.
First, when the signals of the input switch 28 and the pressure sensors 50 to 52 are input (step 100), it is determined whether or not the position A of the input switch 28 is selected (step 101). If it is determined that the position A has been selected, it is next determined whether or not the operating device 91 is instructed to run the hydraulic excavator, that is, whether or not there is a signal from the pressure sensor 50 or 51 (step). 102) If there is a signal from the pressure sensor 50 or 51, no switching signal is output to the electromagnetic valve 23 (step 106), and if there is no signal from the pressure sensor 50 or 51, a switching signal is output to the electromagnetic valve 23 ( Step 105). On the other hand, if it is determined in step 101 that the position A is not selected, it is next determined whether or not the position B of the input switch 28 is selected (step 103), and the position B is selected. If it is determined, it is determined whether arm pulling is instructed by the operating device 92, that is, whether there is a signal from the pressure sensor 52 (step 104). If there is a signal from the pressure sensor 52, switching to the solenoid valve 23 is performed. If no signal is output (step 106) and there is no signal from the pressure sensor 52, a switching signal is output to the electromagnetic valve 23 (step 105). If it is determined in step 103 that the position B is not selected, that is, if the position C is selected, a switching signal is sent to the electromagnetic valve 23 regardless of the presence / absence of signals from the pressure sensors 50-52. Do not output (step 106).
[0036]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
[0037]
When the operator operates at least one of the plurality of operation devices including the operation devices 91 and 92, the corresponding direction switching valve is switched from the neutral position, the negative control pressure is reduced, and this reduced negative control pressure is the shuttle valve 22. Is selected and led to the regulator 3, the piston 3a of the regulator 3 moves to the left in the figure, the pump tilt is increased so as to increase the discharge flow rate of the hydraulic pump 1, and the pressure oil of this increased flow rate is switched. It is supplied to the hydraulic actuator corresponding to the direction switching valve.
[0038]
At this time, when the input switch 28 is at the position A and the operation pedal 91a is not operated, or when the input switch 28 is at the position B and the operation lever 92a is not operated in the arm pulling direction, the controller 26 Is output to the electromagnetic valve 23, and the electromagnetic valve 23 is switched to the first position communicating with the pipe 6. For this reason, when the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates, the discharge pressure of the relief valve 4 increases, and the increased discharge pressure of the relief valve 4 is selected by the shuttle valve 22 to regulate the regulator 3. , The piston 3a of the regulator 3 moves to the right in the figure to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump 1. That is, in these cases, cut-off control is performed.
[0039]
In this way, when the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates and the pressure between the relief valve 4 and the throttle 5 increases, the cutoff control device 21 performs the cutoff control. Thus, the cut-off control can be performed in synchronism with the operation of the relief valve 4 regardless of variations in the set pressure of the relief valve 4, and the cut-off control is performed before the relief valve 4 is operated, and the hydraulic pressure The speed of the actuator is not suddenly decreased, and workability can be improved.
[0040]
On the other hand, when the input switch 28 is at the position A and the operation pedal 91a is operated, when the input switch 28 is at the position B and the operation lever 92a is operated in the arm pulling direction, or when the input switch 28 is in the position When it is at C, the switching signal is not output from the controller 26 to the electromagnetic valve 23, and the electromagnetic valve 23 is switched to the second position where the pipe 6 is blocked. For this reason, when the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates, the discharge pressure of the relief valve 4 increases. However, this increased discharge pressure is not guided to the shuttle valve 22, and the negative control pressure is reduced to the shuttle valve. It is selected by the valve 22 and guided to the bottom side of the regulator 3, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 does not decrease. That is, in these cases, the cutoff control is not performed.
[0041]
Therefore, when the power is required for work, such as when running on a hydraulic excavator or when pulling an arm, the circuit pressure is changed by switching the input switch 28 to the position A or B. Even when the relief valve 4 reaches the set pressure and the relief valve 4 operates, the cut-off control is not performed, so that the workability of traveling and arm pulling can be improved.
[0042]
As described above, according to the present embodiment, the cut-off control is performed in synchronization with the operation of the relief valve 4 regardless of the variation in the set pressure of the relief valve 4, thereby improving workability.
[0043]
Further, by switching the input switch 28, even if the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 according to the work content and the relief valve 4 is operated, the cut-off control can be prevented from being performed. Powerful work can be done with arm pulling.
[0044]
Further, by switching the input switch 28, it is possible to prevent the cut-off control from being performed at all times, and it is possible to cope with work requiring constant power.
[0045]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members similar to those shown in FIG.
The cut-off device of the hydraulic pump in this embodiment takes the input switch 28 in the first embodiment and changes the processing function of the controller 26, and the other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0046]
The processing contents of the controller 26 in this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.
First, when the signals of the pressure sensors 50 to 52 are input (step 110), it is determined whether or not traveling is instructed by the operating device 91, that is, whether or not there is a signal from the pressure sensor 50 or 51 (step 111). If there is a signal from the pressure sensor 50 or 51, the switching signal is not output to the solenoid valve 23 (step 114). If there is no signal from the pressure sensor 50 or 51, whether or not the arm pulling is instructed by the operating device 92. That is, it is determined whether there is a signal from the pressure sensor 52 (step 112). If there is a signal from the pressure sensor 52, no switching signal is output to the electromagnetic valve 23 (step 114), and if there is no signal from the pressure sensor 52, a switching signal is output to the electromagnetic valve 23 (step 113).
[0047]
In this embodiment configured as described above, when the operation pedal 91a is not operated and the operation lever 92a is not operated in the arm pulling direction, a switching signal is output from the controller 26A to the electromagnetic valve 23. When the solenoid valve 23 is switched to the first position communicating with the pipe line 6 and the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4, the cutoff control is performed in the same manner as in the first embodiment.
[0048]
On the other hand, when the operation pedal 91a is operated or the operation lever 92a is operated in the arm pulling direction, a switching signal is not output from the controller 26A to the electromagnetic valve 23, and the electromagnetic valve 23 blocks the pipe line 6. Even when the circuit pressure is switched to the second position and the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4, the cutoff control is not performed as in the first embodiment.
[0049]
Accordingly, in this embodiment as well as in the first embodiment, the cut-off control can be performed in synchronization with the operation of the relief valve 4 irrespective of the variation in the set pressure of the relief valve 4 and the workability is improved. can do.
[0050]
Also, when running on a hydraulic excavator that requires strength for work or arm pulling operation, the cutoff control will not be performed automatically without switching the switch, Operability can be improved.
[0051]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members similar to those shown in FIG.
In FIG. 5, the cutoff device of the hydraulic pump in the present embodiment has a cutoff control device 21A having a configuration different from that of the cutoff control device 21 in the first embodiment, and the other configurations are the first embodiment. The form is the same.
[0052]
The cut-off control device 21A takes the electromagnetic valve 23 in the cut-off control device 21 and branches from between the relief valve 4 and the throttle 5 and connects to the tank 38 in parallel with the throttle 5; And a solenoid valve 23A that can be switched between a first position that shuts off the conduit 39 and a second position that communicates with the switching signal in response to a switching signal from the controller 26. This is the same as the off control device 21.
[0053]
When the switching signal is not given from the controller 26, the solenoid valve 23A is in the illustrated second position that communicates the conduit 39. When the switching signal is given from the controller 26, the first position that shuts off the conduit 39 is provided. Switch to.
[0054]
In the present embodiment configured as described above, when a switching signal is output from the controller 26 to the electromagnetic valve 23 </ b> A, the electromagnetic valve 23 </ b> A switches to the first position where the conduit 39 is blocked. For this reason, when the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates, the discharge pressure of the relief valve 4 guided to the shuttle valve 22 by the pipeline 6 rises, as in the first embodiment. Cut-off control is performed.
[0055]
On the other hand, if a switching signal is not output from the controller 26 to the electromagnetic valve 23A, the electromagnetic valve 23A is switched to the second position where the conduit 39 communicates. For this reason, even if the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates, the pressure oil discharged from the relief valve 4 returns to the tank 38 through the pipeline 39, The discharge pressure of the relief valve 4 guided to the shuttle valve 22 does not increase, and the cut-off control is not performed as in the first embodiment.
[0056]
Therefore, also in this embodiment, the cut-off control is performed in synchronization with the operation of the relief valve 4 regardless of the variation in the set pressure of the relief valve 4, and the workability can be improved. The same effect as the form can be obtained.
[0057]
In addition, when the cutoff control is not performed during traveling, arm pulling operation, etc., since the pressure oil discharged from the relief valve 4 returns to the tank 38 without passing through the throttle, the amount of back pressure generated by the relief valve 4 due to the throttle is reduced. Therefore, it is possible to prevent operation at a pressure higher than the set pressure, and to reduce energy loss due to an increase in the discharge pressure of the hydraulic pump 1.
[0058]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members similar to those shown in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 6, the cutoff device of the hydraulic pump in this embodiment has a cutoff control device 21B having a configuration different from that of the cutoff control device 21A in the third embodiment, and other configurations are the third embodiment. The form is the same.
[0059]
The cut-off control device 21B takes the pressure sensors 50 to 52, the controller 23A, and the input switch 28 in the cut-off control device 21A, and replaces the electromagnetic valve 23A with the largest pilot pressure from the pipelines 31, 32, and 34. A switching valve 23B that can be switched between a first position that shuts off the pipeline 39 and a second position that communicates with the pilot pressure is provided, and the other configuration is the same as that of the cutoff control device 21A.
[0060]
The switching valve 23B is in the first position shown in the figure to block the pipeline 39 if no pilot pressure is generated in all the pipelines 31, 32, and 34, and the pilot pressure is applied to any of the pipelines 31, 32, and 34. If has occurred, the position is switched to the second position communicating with the conduit 39.
[0061]
In the present embodiment configured as described above, when the operation pedal 91a is not operated and the operation lever 92a is not operated in the arm pulling direction, the operation means 91, 92 leads to the pipelines 31, 32, 34. There is no pilot pressure to be guided, and the switching valve 23B is in the first position where the conduit 39 is shut off. When the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4, the cutoff control is performed in the same manner as in the third embodiment. Is called.
[0062]
On the other hand, when the operation pedal 91a is operated or the operation lever 92a is operated in the arm pulling direction, pilot pressure is guided from the operation means 91, 92 to the pipelines 31, 32, 34, and the switching valve 23B. Is switched to the second position communicating with the conduit 39, and even if the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4, the cutoff control is not performed as in the third embodiment.
[0063]
Therefore, according to the present embodiment, as in the second embodiment, it is possible to obtain the effect of improving workability by performing the cut-off control synchronization and selecting the cut-off control according to the work content, and the third embodiment. As in the embodiment, the effect of preventing energy loss caused by the diaphragm 5 can be obtained.
[0064]
Further, according to the present embodiment, the cutoff control device for the hydraulic pump can be configured in a pure hydraulic manner without using a controller.
[0065]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members similar to those shown in FIG. 1, FIG. 5 and FIG.
In FIG. 7, the cutoff device of the hydraulic pump in this embodiment has a cutoff control device 21C having a configuration different from that of the cutoff control device 21B in the fourth embodiment, and other configurations are the fourth embodiment. The form is the same.
[0066]
The cut-off control device 21C replaces the switching valve 23B in the cut-off control device 21B with an electromagnetic that can be switched between a power source 41 and a second position that communicates with a first position that shuts off the conduit 39 by current from the power source 41 It has the valve 23C and the input switch 40 which interrupts | blocks and connects the electric current from the power supply 41 to the solenoid valve 23C, and the other structure is the same as the cutoff control apparatus 21B.
[0067]
When the input switch 40 is off, the solenoid valve 23C is in the illustrated first position where the pipe 39 is blocked. When the input switch 40 is turned on, the solenoid valve 23C is switched to the second position where the pipe 39 is communicated.
[0068]
In the present embodiment configured as described above, when the input switch 40 is OFF, the electromagnetic valve 23C is switched to the first position where the conduit 39 is blocked, and when the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4, Cut-off control is performed in the same manner as in the fourth embodiment.
[0069]
On the other hand, when the input switch 40 is turned on, the electromagnetic valve 23C is switched to the second position communicating with the conduit 39, and even if the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4, it is the same as in the fourth embodiment. Cut-off control is not performed.
[0070]
Therefore, in this embodiment as well, as in the first embodiment, an effect of improving workability by synchronizing execution of the cut-off control is obtained, and as in the third embodiment, the energy loss generated by the diaphragm 5 is reduced. The effect of prevention is acquired.
[0071]
Further, when the input switch 40 is turned on when the work requires strength, the cut-off control is not performed, so that the cut-off control can be selectively performed at the operator's discretion.
[0072]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members similar to those shown in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 8, the cutoff device of the hydraulic pump in this embodiment has a cutoff control device 21D having a configuration different from that of the cutoff control device 21A in the third embodiment, and other configurations are the third embodiment. The form is the same.
[0073]
The cut-off control device 21D takes the pipeline 6 that guides the discharge pressure of the shuttle valve 22 and the relief valve 4 in the cut-off control device 21A to the shuttle valve 22, and the pipeline 7A that guides the negative control pressure to the bottom side of the regulator 3. The switching valve can be switched between a first position for cutting off the pipe line 7A and leading the discharge pressure from the hydraulic pump 1 to the bottom side of the regulator 3 and a second position for communicating the pipe line 7A by the discharge pressure of the relief valve 4. 24, and the other configuration is the same as that of the cutoff control device 21A.
[0074]
When the circuit pressure is lower than the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 is not in operation, the switching valve 24 is in the second position shown in FIG. When the relief valve 4 is actuated and the discharge pressure of the relief valve 4 is increased, the pressure is switched to the first position where the pipe 7A is shut off and the discharge pressure from the hydraulic pump 1 is guided to the bottom side of the regulator 3.
[0075]
In the present embodiment configured as described above, when a switching signal is output from the controller 26 to the electromagnetic valve 23 </ b> A, the electromagnetic valve 23 </ b> A switches to the first position where the conduit 39 is blocked. For this reason, when the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates, the discharge pressure of the relief valve 4 increases, the switching valve 24 switches to the first position, and the discharge pressure from the hydraulic pump 1 Is guided to the bottom side of the regulator 3, the piston 3a moves to the left in the figure, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 decreases. That is, at this time, cutoff control is performed.
[0076]
On the other hand, when the switching signal is not output from the controller 26 to the electromagnetic valve 23A, the electromagnetic valve 23A switches to the second position where the conduit 39 communicates. For this reason, even if the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4 and the relief valve 4 operates, the discharge pressure of the relief valve 4 does not increase as in the third embodiment, and the switching valve 24 is connected to the pipe line 7. Is switched to the second position, and the negative control pressure is led to the regulator 3 as before the circuit pressure reaches the set pressure of the relief valve 4. If the negative control pressure does not change, the discharge of the hydraulic pump 1 The flow rate does not change. That is, at this time, the cutoff control is not performed.
[0077]
Therefore, the same effect as that of the third embodiment can be obtained in this embodiment.
[0078]
【The invention's effect】
According to the present invention, a throttle is provided downstream of the relief valve, and when the pressure between the relief valve and the throttle increases, the regulator operates so that the discharge flow rate of the hydraulic pump decreases. Thus, cut-off control can be performed and workability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic control circuit of a cutoff device for a hydraulic pump according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between negative control pressure and pump discharge flow rate.
FIG. 3 is a flowchart showing processing contents of a controller.
FIG. 4 is a flowchart showing processing contents of a controller according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a hydraulic control circuit of a cutoff device for a hydraulic pump according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a hydraulic control circuit of a cutoff device for a hydraulic pump according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a hydraulic control circuit of a cutoff device for a hydraulic pump according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a hydraulic control circuit of a cutoff device for a hydraulic pump according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic pump 3 Regulator 4 Relief valve 5 Throttle 10, 12 direction switching valve 17 Throttle 22 Shuttle valve 23, 23A, 23C Electromagnetic valve 23B Switching valve 24 Switching valve 26 Controller 28, 40 Input switch 41 Power supply 50-52 Pressure sensor 61 Travel Motor 62 Arm cylinder 91, 92 Operating device

Claims

A variable displacement hydraulic pump, a relief valve for determining the maximum pressure of the discharge circuit of the hydraulic pump, a plurality of hydraulic actuators driven by the hydraulic pump, and the hydraulic pump supplied to the plurality of hydraulic actuators A plurality of directional control valves for controlling the flow rate and direction of pressure oil, pressure generating means provided in a bypass line branching from the discharge circuit of the hydraulic pump to the tank, and the pressure generated by the pressure generating means is negative In a hydraulic pump cutoff device in a hydraulic drive device, which is guided as a control signal and includes a regulator for negative control that adjusts the discharge flow rate of the hydraulic pump,
Cut that operates the regulator so that the discharge flow rate of the hydraulic pump decreases when the pressure between the relief valve and the throttle increases due to the throttle provided downstream of the relief valve and the pressure oil discharged from the relief valve A hydraulic pump cutoff device comprising: an off control means.

2. The hydraulic pump cut-off device according to claim 1, wherein the cut-off control means is a means for guiding the pressure between the relief valve and the throttle to the regulator as a signal pressure in a flow rate decreasing direction. Pump cutoff device.

2. The cutoff device for a hydraulic pump according to claim 1, wherein the cutoff control means is provided in a pipe that guides the negative control signal to the regulator, and the discharge pressure from the hydraulic pump is reduced by blocking the pipe. A switching valve capable of switching between a first position leading to a regulator and a second position communicating with the conduit, and a pressure between the relief valve and the throttle is guided to the switching valve as a switching pressure of the switching valve, and the relief A hydraulic pump cutoff device comprising means for switching the switching valve from the second position to the first position when the pressure between the valve and the throttle increases.

2. The hydraulic pump cut-off device according to claim 1, further comprising selection means for selecting whether or not to operate the cut-off control means.

5. The cutoff device for a hydraulic pump according to claim 4, wherein the selection means is provided in a pipe that guides the pressure between the relief valve and the throttle to the regulator as a signal pressure in a flow rate decreasing direction. A hydraulic pump, comprising: a solenoid valve that can be switched between a first position that switches to a second position that blocks a pipe line; and a switching unit that switches the solenoid valve to either the first position or the second position. Cut-off device.

5. The cutoff device for a hydraulic pump according to claim 4, wherein the selection means is provided in a pipeline connected between the relief valve and the throttle in parallel with the throttle and connected to the tank. A hydraulic pump cut-off comprising: a solenoid valve capable of switching between a position and a second position communicating with the pipe; and a switching means for switching the solenoid valve to either the first position or the second position. apparatus.

7. The hydraulic pump cut-off device according to claim 5, wherein said switching means has an input switch operated by an operator.

7. The cutoff device for a hydraulic pump according to claim 5 or 6, wherein the switching means is a detection means for detecting an operation signal of the plurality of operation devices, and the electromagnetic valve is changed according to a detection result of the detection means. A hydraulic pump cut-off device, comprising: a controller that outputs a switching signal for switching between the first position and the second position.

9. The cutoff device for a hydraulic pump according to claim 8, wherein the plurality of operating devices include a first operating device that instructs traveling of the hydraulic excavator, and a second operating device that instructs arm operation of the hydraulic excavator, The controller detects the electromagnetic valve from the second position when both the operation signal of the first operating device instructing traveling by the detecting means and the operation signal of the second operating device instructing arm pulling operation are not detected. A switching signal for switching to one position is output, and when either the operation signal of the first operating device for instructing traveling or the operation signal of the second operating device for instructing an arm pulling operation is detected by the detection means, A cutoff device for a hydraulic pump, wherein a switching signal for switching the solenoid valve from the second position to the first position is not output.