JP3738222B2 - Hydraulic circuit of hydraulic rotating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築、土木等の基礎工事に用いられるチュービング装置や油圧オーガなどの油圧回転装置のうち、複数の油圧モータで最終1軸を回転駆動する油圧回転装置の油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
チュービング装置や油圧オーガなどの油圧回転装置は、例えば、図12に示されるように、それぞれ出力軸のピニオン1を介して1軸のリングギア2を回転駆動する複数の油圧モータ3と、各油圧モータ3に作動油を供給する油圧ポンプ4と、該油圧ポンプ4から各油圧モータ3に作動油を供給する主供給油路5と、各油圧モータ3からタンク6へ作動油を排出する主油排出油路7と、前記主供給油路5及び主排出油路7に設けられて作動油の供給方向を切り換える方向切換弁8とを有し、前記主供給油路5及び主排出油路7に各油圧モータ3への分岐供給油路9及び分岐排出油路10を並列接続する油圧回路を有する構成が多く、色々な工法に応用されるが、その施工効率を考えて、回転負荷の小さいときは高速・低トルクで回転し、負荷の大きいときだけ低速・高トルクで回転させる要求がある。一般的には、油圧モータ3に可変容量の油圧モータを用い、1回転当たりの油量を可変にすることにより回転数とトルクを変えるが、可変容量油圧モータの速度比には限度がある。
【0003】
このため、登録実用新案第2567312号掲載公報に示されるように、1軸のリングギアに3基以上の油圧モータのピニオンを連動連結し、1個の方向切換弁で3基以上の油圧モータを同方向に駆動する並列油圧回路の、方向切換弁と1基の油圧モータとの間の両側給排油路の途中に、該油圧モータの回転を正逆切り換え可能な切換弁を接続し、増速する場合には、この切換弁を逆転方向に切り換え、他の油圧モータにより回転するリングギアにて逆転方向に切り換えられた油圧モータをポンプとして作用させ、このポンプとして作用する油圧モータと隣接する油圧モータとの間で作動油を循環させて、隣接する油圧モータの出力を打ち消し、残りの油圧モータに油圧ポンプから作動油を全量供給することにより、残りの油圧モータを高速回転させるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の構造では、ポンプとして作用する油圧モータとペアになる油圧モータが必要となり、有効に活用できるモータ数が減少し、例えば、3基又は4基の油圧モータを使用しても、高速・低速の2段切換しかできず、高速・中速・低速の3段切換を望むなら、最低5基の油圧モータが必要になるというように、速度変更の段数切換が1段増える毎に、油圧モータ2基を必要とする。
【0005】
そこで本発明は、使用するモータ数に対応して広範囲できめの細かい速度変更が可能な油圧回転装置の油圧回路を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、それぞれ動力伝達機構を介して1軸を回転駆動する複数の油圧モータと、油圧ポンプと、該油圧ポンプから各油圧モータに作動油を供給する主供給油路と、各油圧モータからタンクへ作動油を排出する主排出油路と、前記主供給油路及び主排出油路に設けられて作動油の供給方向を切り換える方向切換弁とを有し、前記主供給油路及び主排出油路に各油圧モータへの分岐供給油路及び分岐排出油路を並列接続する油圧回転装置の油圧回路において、前記主供給油路及び主排出油路に接続する少なくとも1つの油圧モータの分岐供給油路及び分岐排出油路を除いて、残りの油圧モータの分岐供給油路及び分岐排出油路にそれぞれ切換弁を設け、該残りの油圧モータの分岐供給油路の切換弁に前記少なくとも1つの油圧モータの分岐排出油路から分岐するバイパス油路を、前記残りの油圧モータの分岐排出油路の切換弁に前記少なくとも1つの油圧モータの分岐供給油路から分岐するバイパス油路をそれぞれ接続し、前記少なくとも1つの油圧モータの正回転時には、前記分岐供給油路の切換弁をクロス状態に切り換えて、前記残りの油圧モータの分岐供給油路と正回転している前記少なくとも1つの油圧モータの分岐排出油路から分岐するバイパス油路とを接続し、前記残りの油圧モータの分岐排出油路から前記タンクへ排出される作動油の一部が、正回転している前記少なくとも1つの油圧モータでドレン落ちした分の補給として前記少なくとも1つの油圧モータの分岐排出油路に供給され、前記少なくとも1つのモータの逆回転時には、前記分岐排出油路の切換弁をクロス状態に切り換えて、前記残りの油圧モータの分岐排出油路と逆回転している前記少なくとも1つの油圧モータの分岐供給油路から分岐するバイパス油路とを接続し、前記残りの油圧モータの分岐供給油路から前記タンクへ排出される作動油の一部が、逆回転している前記少なくとも1つの油圧モータでドレン落ちした分の補給として逆回転している前記少なくとも1つの油圧モータの分岐供給油路に供給されることを特徴としている。また、前記切換弁を2つのロジック弁で構成してもよい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をチュービング装置の油圧回転装置に適用した第1参考例を図1乃至図4に基づいて説明する。この参考例は、2基の可変容量型の油圧モータを使用する例であって、チュービング装置20は、図4に示されるように、ベースフレーム21に立設した複数のスラストシリンダ22にて昇降フレーム23を昇降可能に支持し、該昇降フレーム23に、油圧回転装置24とチャック装置25とを設けている。
【0008】
油圧回転装置24は、昇降フレーム23に回転可能に設けられる1軸のリング状の回転体26と、該回転体26を回転駆動する2基の油圧モータ27,28(1台は図示せず)とを有し、各油圧モータ27,28は、出力軸に設けたピニオン29と回転体26の外周に形成されたリングギア26aにアイドラ30を介して動力を伝達する。回転体26は、内周にケーシングチューブ31の挿通孔32が形成されている。
【0009】
チャック装置25は、昇降フレーム23に設けた複数のチャックシリンダ33と、該チャックシリンダ33に支持されたリング状の支持フレーム34と、該支持フレーム34に回転可能に設けられるリング状のチャックフレーム35と、該チャックフレーム35に吊持された楔状のチャック部材36とを有している。
【0010】
このチュービング装置20は、回転体26の挿通孔32に挿通されたケーシングチューブ31をチャックシリンダ33の縮小によるチャック部材36の下降で把持し、油圧モータ27,28により回転体26を回転駆動してケーシングチューブ31を回転させながら、スラストシリンダ22にて昇降フレーム23を昇降してケーシングチューブ31の押し込み・引き抜きを行う。
【0011】
前記油圧回転装置24の油圧回路は、図1に示されるように、2基の可変容量型の油圧モータ27,28と、作動油を貯留するタンク37と、該タンク37から各油圧モータ27,28へ作動油を供給する可変容量型の油圧ポンプ38と、該油圧ポンプ38から各油圧モータ27,28に作動油を供給する主供給油路39と、各油圧モータ27,28からタンク37へ作動油を排出する主排出油路40と、前記主供給油路39及び主排出油路40に設けられて作動油の供給方向を切り換える方向切換弁41と、方向切換弁41とタンク37との間に設けられるフィルター42とを有し、前記主供給油路39及び主排出油路40に、各油圧モータ27,28への分岐供給油路27a,28a及び分岐排出油路27b,28bを並列接続している。なお、油圧モータ27,28には、油圧モータ27,28のリーク油をタンク37へ戻すドレン回路43が接続されている。
【0012】
なお、前記主供給油路39及び主排出油路40は、方向切換弁41の切換操作により、主供給油路39が主排出油路に、主排出油路40が主供給油路に入れ変わり、これに伴って、各油圧モータ27,28への分岐供給油路27a,28aが分岐排出油路に、分岐排出油路27b,28bが分岐供給油路に入れ変わる。
【0013】
前記主供給油路39及び主排出油路40から分岐する油圧モータ28の分岐供給油路28a及び分岐排出油路28bには、それぞれ切換弁44,45が設けられている。切換弁44には、主排出油路40から分岐するバイパス油路46が、切換弁45には、主供給油路39から分岐するバイパス油路47がそれぞれ接続されている。これらバイパス油路46,47は、主供給油路39及び主排出油路40から分岐する油圧モータ38の分岐供給油路27a及び分岐排出油路27bの分岐点よりも油圧ポンプ28側で分岐されている。
【0014】
この油圧回転装置24は、切換弁44,45が図1に示されるストレート状態では、主供給油路39と油圧モータ28の分岐供給油路28aとが連通し、主排出油路40と油圧モータ28の分岐排出油路28bとが連通し、バイパス油路46,47が遮断されている。
【0015】
この状態で、方向切換弁41を図1において右へ動かして方向切換弁41のA,Bポートを左位置にすると、油圧ポンプ38からの作動油は、主供給油路39から各油圧モータ27,28の分岐供給油路27a,28aを介して各油圧モータ27,28に供給され、各油圧モータ27,28を回転して回転体26を正回転駆動し、各油圧モータ27,28の分岐排出油路27b,28bから主排出油路40を経てタンク37へ戻る。
【0016】
また、方向切換弁41を図1において左へ動かして方向切換弁41のA,Bポートを右位置にすると、主排出油路40が油圧ポンプ38からの主供給油路に、主供給油路39がタンク37への主排出油路に入れ変わり、油圧ポンプ38からの作動油は、主排出油路40から各油圧モータ27,28の分岐排出油路27b,28bを介して各油圧モータ27,28に供給され、各油圧モータ27,28を回転して回転体26を逆回転駆動し、各油圧モータ27,28の分岐供給油路27a,28aから主供給油路39を経てタンク37へ戻る。
【0017】
したがって、油圧ポンプ38からの作動油は、各油圧モータ27,28へ供給されるから、回転体26は、低速・高トルクで、方向切換弁41の操作に伴って正回転又は逆回転する。
【0018】
次に、図2に示されるように、方向切換弁41を右へ動かして方向切換弁41のA,Bポートを左位置にし、切換弁44を切換操作してクロス状態に、切換弁45をストレート状態にすると、油圧ポンプ38からの作動油は、図中の矢印で示されるように、主供給油路39から油圧モータ27の分岐供給油路27aを介して油圧モータ27に供給され、油圧モータ27を回転して回転体26を正回転駆動し、油圧モータ27の分岐排出油路27bから主排出油路40を経てタンク37へ戻る。
【0019】
一方、油圧モータ28は、切換弁44がクロス状態であることから、分岐供給油路28aと主供給油路39との連通が遮断され、分岐供給油路28aは、バイパス油路46を介して主排出油路40と短絡する。したがって、油圧モータ28には、油圧ポンプ38からの作動油が直接供給されないが、油圧モータ28は、ピニオン29を介して回転体26により回転し、油圧モータ28から排出される作動油は、図中の矢印で示されるように、分岐排出油路28bから切換弁45、主排出油路40、バイパス油路46、切換弁44、分岐供給油路28aを通って油圧モータ28に循環する。
【0020】
また、図3に示されるように、方向切換弁41を左へ動かして方向切換弁41のA,Bポートを右位置にし、切換弁44をストレート状態に、切換弁45を切換操作してクロス状態にした逆回転状態では、油圧ポンプ38からの作動油は、図中の矢印で示されるように、主供給油路となる主排出油路40から油圧モータ27の分岐排出油路27bを介して油圧モータ27に供給され、油圧モータ27を回転して回転体26を逆回転駆動し、油圧モータ27の分岐供給油路27aから主供給油路39を経てタンク37へ戻る。
【0021】
一方、油圧モータ28は、切換弁45がクロス状態であることから、分岐排出油路28bと主排出油路40との連通が遮断され、分岐排出油路28bは、バイパス油路47を介して主供給油路39と短絡し、油圧モータ28には、油圧ポンプ38からの作動油が直接供給されないが、油圧モータ28は、ピニオン29を介して回転体26により回転し、油圧モータ28から排出される作動油は、図中の矢印で示されるように、分岐供給油路28aから切換弁44、主供給油路39、バイパス油路47、切換弁45、分岐排出油路28bを通って油圧モータ28に循環する。
【0022】
したがって、図2,3に示される回路図の状態では、油圧モータ27のみに油圧ポンプ38からの作動油が直接供給され、油圧モータ28には油圧ポンプ38からの作動油が直接供給されず、油圧モータ28は、正回転では、分岐排出油路28b、切換弁45、主排出油路40、バイパス油路46、切換弁44、分岐供給油路28aを通る循環回路を、逆回転では、分岐供給油路28a、切換弁44、主供給油路39、バイパス油路47、切換弁45、分岐排出油路28bを通る循環回路を構成する。このため、油圧モータ27のみが回転体26を回転駆動することになるので、回転体26は、2基の油圧モータ27,28で回転体26を回転駆動していた図1に示される回路図の状態に比べて、2倍の速度と1/2のトルクで回転する。
【0023】
この際に、油圧モータ28には、油圧モータ27からタンク37へ排出される側の圧力の作動油が循環するから、油圧モータ28のA,Bポートは同圧(タンク圧)になる。また、バイパス油路46,47が油圧モータ27の分岐供給油路27a及び分岐排出油路27bの分岐点よりもタンク37側で分岐しているから、油圧モータ28を循環する作動油は、循環する間に、フィルター42を通過してきた作動油、すなわち、油圧モータ27から排出される作動油と一部入れ替わるから、油劣化、ゴミ等によるモータの損傷を低減できる。
【0024】
図5乃至図7は第1実施形態例を示すもので、以降の実施形態例において前記第1参考例と同一要素には同一の符号を付して説明する。本実施形態例は、2基の油圧モータを使用する例であって、切換弁44に接続されるバイパス油路46を油圧モータ27の分岐排出油路27bから、切換弁45に接続されるバイパス油路47を油圧モータ27の分岐供給油路27aからそれぞれ分岐させたもので、このように構成することにより、前記第1実施形態例と同様に、図5に示される切換弁44,45を操作しない状態では、各油圧モータ27,28が回転体26を回転駆動し、図6に示されるように、方向切換弁41の正回転切換に合わせて切換弁44をクロス状態に切り換えると、油圧モータ28は、図中の矢印で示されるように、油圧モータ27の分岐排出油路27bから排出されるタンク圧の作動油を吸い込んで分岐排出油路28bを介してタンク37へ排出することになって仕事をせず、油圧モータ27のみが、図5の回路図の状態に比べて2倍の速度と1/2のトルクで回転体26を正回転駆動し、図7に示されるように、方向切換弁41の逆回転切換に合わせて切換弁45をクロス状態に切り換えると、油圧モータ28は、図中の矢印で示されるように、油圧モータ27の排出油路となる分岐供給油路27aから排出されるタンク圧の作動油を吸い込んで、油圧モータ28の排出油路となる分岐供給油路28aを介してタンク37へ排出することになって仕事をせず、油圧モータ27のみが、図5の回路図の状態に比べて2倍の速度と1/2のトルクで回転体26を逆回転駆動する。
【0025】
したがって、前記第1参考例と同様の効果を奏するとともに、1モータ正回転時には、油圧モータ28の分岐排出油路28bからタンク37へ排出される作動油の一部が、油圧モータ27でドレン落ちした分の補給として油圧モータ27の分岐排出油路27bに供給され、1モータ逆回転時には、油圧モータ28の分岐供給油路28aからタンク37へ排出される作動油の一部が、油圧モータ27でドレン落ちした分の補給として油圧モータ27の分岐供給油路27aに供給される。
【0026】
このため、油圧モータ28には、油圧モータ27を通過してきた作動油(フィルター42を通過してきた作動油)のほとんどと、油圧モータ27でドレン落ちした分の補給として油圧モータ28を通過してきた作動油の一部との合流した作動油がバイパス油路46,47を介して供給されるので、油劣化、ゴミ等によるモータの損傷を低減できる。
【0027】
なお、上記第1参考例及び第1実施形態例における切換弁44,45の駆動方式は、手動、電動、油圧パイロット等のいずれの方式であってもよい。
【0028】
図8は第2実施形態例を示すもので、本実施形態例も2基の油圧モータを使用する例であって、前記第1実施形態例の回路構成における切換弁44,45をそれぞれ2つのロジック弁44a,44b,45a,45bで構成される切換弁としたもので、ロジック弁44a,44bの間から油圧モータ28の分岐供給油路28aを、ロジック弁45a,45bの間から油圧モータ28の分岐排出油路28bをそれぞれ分岐しており、1モータ正回転時には、切換弁44のロジック弁44aを遮断状態、ロジック弁44bを連通状態に、1モータ逆回転時には、切換弁45のロジック弁45aを遮断状態、ロジック弁45bを連通状態にすることによって、上記第1実施形態例と同様に作用する。
【0029】
このように、2つのロジック弁44a,44b,45a,45bで構成される切換弁44,45とすることにより、切換弁44,45のTポートが高圧になるのに対応できる一般的な切換弁の種類の少なさを克服できる。また、ロジック弁を用いることで大流量の油圧回路に対応可能である。
【0030】
図9は、3基の油圧モータを使用する第2参考例を示すもので、主供給油路39からは、油圧モータ27の分岐供給回路27aと、油圧モータ28の分岐供給油路28aと、油圧モータ50の分岐供給油路50aとが分岐し、主排出油路40からは、油圧モータ27の分岐排出回路27bと、油圧モータ28の分岐排出油路28bと、油圧モータ50の分岐排出油路50bとが分岐している。
【0031】
油圧モータ28の分岐供給油路28aに切換弁44が、油圧モータ28の分岐排出油路28bに切換弁45が、油圧モータ50の分岐供給油路50aに切換弁51が、油圧モータ50の分岐排出油路50bに切換弁52がそれぞれ設けられている。切換弁44と切換弁51には、主排出油路40からのバイパス油路46が、切換弁45と切換弁52には、主供給油路39からのバイパス油路47がそれぞれ接続されている。
【0032】
この構成では、方向切換弁41の正回転切換に合わせて油圧モータ50の切換弁51をクロス状態に切換操作すると、油圧モータ50の分岐供給油路50aと主供給油路39との連通が遮断され、分岐供給油路50aはバイパス油路46を介して主排出油路40と短絡する。したがって、油圧ポンプ38から供給される作動油は油圧モータ27,28に供給され、油圧モータ50は回転体26を介して回転し、油圧モータ50から排出される作動油は、分岐排出油路50bから主排出油路40、バイパス油路46を介して切換弁51を通って分岐供給油路50aへ流れ油圧モータ50に循環するから、油圧モータ27,28は、3基の油圧モータ27,28,50で回転体26を回転駆動していたときよりも1.5倍の速度で回転する。なお、油圧モータ50の切換弁51を切り換えずに、油圧モータ28の切換弁44をクロス状態に切り換えても同様である。
【0033】
また、方向切換弁41の正回転切換に合わせて切換弁44と切換弁51の双方をクロス状態に切換操作すると、油圧ポンプ38から供給される作動油は油圧モータ27のみに供給され、油圧モータ27は、3基の油圧モータ27,28,50で回転体26を回転駆動していたときよりも3倍の速度で回転する。
【0034】
方向切換弁41の逆回転切換の場合は、切換弁52あるいは切換弁45のみをクロス状態に切換操作すると1.5倍の速度で、切換弁45と切換弁52の双方をクロス状態に切換操作すると3倍の速度で回転する。
【0035】
図10は、第3実施形態例を示すもので、本実施形態例は、3基の油圧モータを使用し、油圧モータ27の分岐供給油路27aから切換弁45へのバイパス油路47aと切換弁52へのバイパス油路47bとを、油圧モータ27の分岐排出油路27bから切換弁44へのバイパス油路46aと切換弁51へのバイパス油路46bとをそれぞれ分岐させたものである。
【0036】
この構成では、方向切換弁41の正回転切換に合わせて切換弁44と切換弁51の双方をクロス状態に切換操作した1モータ正回転時には、油圧モータ27の分岐排出油路27bから排出されたタンク圧の作動油は、回転体26を介して回転される油圧モータ28の吸い込み作用により、主にバイパス油路46aから油圧モータ28の分岐供給油路28aに流れ、油圧モータ28を通って分岐排出油路28bから主排出油路40を経てタンク37に戻る。一方、回転体26を介して回転される油圧モータ50は、主に分岐排出油路50bから排出される作動油を、主排出油路40から分岐する油圧モータ27の分岐排出油路27b及びバイパス油路46bを介して切換弁51から分岐供給油路50aに吸い込む循環回路を構成する。この際に、分岐排出油路50bから排出される作動油は、主排出油路40で油圧モータ28から分岐排出油路28bを通って排出される作動油と混合して分岐供給油路50aに吸い込まれる。
【0037】
また、方向切換弁41の逆回転切換に合わせて切換弁45と切換弁52の双方をクロス状態に切換操作した1モータ逆回転時には、油圧モータ27の分岐供給油路27aから排出されたタンク圧の作動油は、回転体26を介して回転される油圧モータ28の吸い込み作用により、主にバイパス油路47aから油圧モータ28の分岐排出油路28bを経て、油圧モータ28を通って分岐供給油路28aに流れ、主供給油路39を経てタンク37に戻る。一方、回転体26を介して回転される油圧モータ50は、主に分岐供給油路50aから排出される作動油を、主供給油路39から分岐する油圧モータ27の分岐供給油路27a及びバイパス油路47bを介して切換弁52から分岐排出油路50bに吸い込む循環回路を構成する。この際に、主に分岐供給油路50aから排出される作動油は、主供給油路39で油圧モータ28から分岐供給油路28aを通って排出される作動油と混合して分岐排出油路50bに吸い込まれる。
【0038】
図11は、第4実施形態例を示すもので、本実施形態例も3基の油圧モータを使用し、油圧モータ27の分岐供給油路27aから切換弁45へのバイパス油路47aを、分岐排出油路27bから切換弁44へのバイパス油路46aをそれぞれ分岐し、さらに、油圧モータ28の分岐供給油路28aから切換弁52へのバイパス油路47bを、分岐排出油路28bから切換弁51へのバイパス油路46bをそれぞれ分岐させたものである。
【0039】
この構成では、方向切換弁41の正回転切換に合わせて切換弁44と切換弁51の双方をクロス状態に切換操作した1モータ正回転時には、油圧モータ27の分岐排出油路27bから排出されたタンク圧の作動油は、回転体26を介して回転される油圧モータ28の吸い込み作用により、主にバイパス油路46aから油圧モータ28の分岐供給油路28aに流れて、油圧モータ28を通って分岐排出油路28bから排出され、回転体26を介して回転される油圧モータ50の吸い込み作用により、主にバイパス油路46bを経て、切換弁51、分岐供給油路50aを介して油圧モータ50を通り、分岐排出油路50bから主排出油路40を経てタンク37に戻る。
【0040】
また、方向切換弁41の逆回転切換に合わせて切換弁45と切換弁52の双方をクロス状態に切換操作した1モータ逆回転時には、油圧モータ27の分岐供給油路27aから排出されたタンク圧の作動油は、回転体26を介して回転される油圧モータ28の吸い込み作用により、主にバイパス油路47aから油圧モータ28の分岐排出油路28bを経て、油圧モータ28を通って分岐供給油路28aに流れ、回転体26を介して回転される油圧モータ50の吸い込み作用により、主にバイパス油路47bを経て、切換弁52、分岐排出油路50bを介して油圧モータ50を通り、分岐供給油路50aから主供給油路39を経てタンク37に戻る。
【0041】
上述の第3,4実施形態例でも、第2参考例で説明したように、正回転時に切換弁44又は切換弁51のいずれかを切り換え、また、逆回転時に切換弁45又は切換弁52のいずれかを切り換えることにより、1.5倍速にすることも可能である。また、第2参考例及び第3,4実施形態例においても、第1参考例及び第1実施形態例と同様に循環回路を構成していても、完全な閉回路でなく、一部の作動油が入れ替わるので、油劣化、ゴミ等によるモータの損傷を低減できる。
【0042】
なお、4基以上の油圧モータを使用する場合も同様の構成とすることにより、最大で使用するモータ数分の速度切換が可能である。このように、従来の油圧回路に切換弁を追加し、作動油給排回路を少し変更するだけの簡単かつ安価な構造で広範囲にきめの細かい速度切換ができる。また、高速回転時に、作動油が循環する油圧モータは、A,B両ポートともタンク圧の作動油が流れるので、特殊なモータを用いることなく、市販品で対応できる。
【0043】
しかも、使用する油圧モータは定容量型モータでもよいが、上記実施形態例のように可変容量型油圧モータを用いればさらに広範囲の速度切換が可能である。また、上記実施形態例では、本発明をチュービング装置の油圧回転装置に適用したもので説明したが、本発明はこれに限らず、同様の構成を有する例えば油圧オーガ等の油圧回転装置に適用可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の油圧回転装置の油圧回路は、方向切換弁を有する主供給油路及び主排出油路に並列接続された複数の油圧モータの、少なくとも1つの油圧モータの分岐供給油路及び分岐排出油路を除いて、残りの油圧モータの分岐供給油路及び分岐排出油路にそれぞれ切換弁を設け、残りの油圧モータの分岐供給油路の切換弁に少なくとも1つの油圧モータの分岐排出油路から分岐するバイパス油路を、残りの油圧モータの分岐排出油路の切換弁に少なくとも1つの油圧モータの分岐供給油路から分岐するバイパス油路をそれぞれ接続したので、方向切換弁の正回転切換の場合は残りの油圧モータの分岐供給油路の切換弁を、方向切換弁の逆回転切換の場合は残りの油圧モータの分岐排出油路の切換弁を切換操作することによって、油圧ポンプからの作動油は、切換弁を設けていない油圧モータと切換弁を切換操作されていない油圧モータに供給され、切換弁を切換操作された油圧モータの作動油はバイパス回路を介して循環することになり、切換弁を切換操作された油圧モータは直接油圧ポンプから作動油を供給されないから、切換弁を設けていない油圧モータと切換操作されていない油圧モータは、切換操作された油圧モータを含めた数の油圧モータで回転していたときよりも高速で回転する。したがって、最大で使用するモータ数分の速度切換が可能で、従来の油圧回路に切換弁を追加し、作動油給排回路を少し変更するだけの簡単かつ安価な構造で広範囲できめ細かな速度切換ができる。また、切換操作された油圧モータのA,B両ポートともタンク圧の作動油が流れるので、特殊なモータを用いることなく、市販品で対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1参考例の油圧回路図
【図2】 同じく高速正回転時の切換弁の状態を示す油圧回路図
【図3】 同じく高速逆回転時の切換弁の状態を示す油圧回路図
【図4】 チュービング装置の要部を示す一部断面図
【図5】 第1実施形態例の油圧回路図
【図6】 同じく高速正回転時の切換弁の状態を示す油圧回路図
【図7】 同じく高速逆回転時の切換弁の状態を示す油圧回路図
【図8】 第2実施形態例の油圧回路図
【図9】 第2参考例の油圧回路図
【図10】 第3実施形態例の油圧回路図
【図11】 第4実施形態例の油圧回路図
【図12】 従来の油圧回路図
【符号の説明】
20…チュービング装置、26…回転体、27,28,50…油圧モータ、27a,28a,50a…分岐供給油路、27b,28b,50b…分岐排出油路、29…ピニオン、37…タンク、38…油圧ポンプ、29…主供給油路、40…主排出油路、41…方向切換弁、44,45,51,52…切換弁、46,47…バイパス油路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic circuit of a hydraulic rotating device that rotates a final one axis with a plurality of hydraulic motors among hydraulic rotating devices such as a tubing device and a hydraulic auger used for foundation works such as construction and civil engineering.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 12, a hydraulic rotating device such as a tubing device or a hydraulic auger includes a plurality of hydraulic motors 3 that rotate and drive a
[0003]
For this reason, as shown in the registered utility model No. 2567312 publication, three or more hydraulic motor pinions are linked to one ring gear and three or more hydraulic motors are connected by one directional switching valve. In the parallel hydraulic circuit that drives in the same direction, a switching valve that can switch the rotation of the hydraulic motor forward and reverse is connected in the middle of the both-side supply and discharge oil passage between the direction switching valve and one hydraulic motor. In the case of speed, the switching valve is switched in the reverse direction, and the hydraulic motor switched in the reverse direction by the ring gear rotated by another hydraulic motor is operated as a pump, and is adjacent to the hydraulic motor acting as the pump. Circulating hydraulic oil to and from the hydraulic motor, canceling the output of the adjacent hydraulic motor, and supplying the entire amount of hydraulic oil from the hydraulic pump to the remaining hydraulic motor, speeding up the remaining hydraulic motor There are things to be rolling.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described structure requires a hydraulic motor paired with a hydraulic motor acting as a pump, and the number of motors that can be effectively used is reduced. For example, even if three or four hydraulic motors are used, high speed can be achieved.・ If you can only switch to two stages at low speed and want to switch to three stages at high speed, medium speed, and low speed, you will need at least 5 hydraulic motors. Requires two hydraulic motors.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydraulic circuit for a hydraulic rotating apparatus capable of fine speed change in a wide range corresponding to the number of motors used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a plurality of hydraulic motors that rotate and drive one shaft via a power transmission mechanism, a hydraulic pump, and a main supply that supplies hydraulic oil from the hydraulic pump to each hydraulic motor. An oil passage, a main discharge oil passage that discharges hydraulic oil from each hydraulic motor to the tank, and a direction switching valve that is provided in the main supply oil passage and the main discharge oil passage and switches a supply direction of the hydraulic oil, In a hydraulic circuit of a hydraulic rotating device in which a branch supply oil passage and a branch discharge oil passage to each hydraulic motor are connected in parallel to the main supply oil passage and the main discharge oil passage, the main supply oil passage and the main discharge oil passage are connected to the main supply oil passage and the main discharge oil passage. With the exception of the branch supply oil passage and the branch discharge oil passage of at least one hydraulic motor, a switching valve is provided in each of the remaining branch motor oil supply passage and branch discharge oil passage, A bypass oil passage that branches from the branch discharge oil passage of the at least one hydraulic motor is connected to the switching valve of the branch supply oil passage of the remaining hydraulic motor, and the at least one of the switching valves of the branch discharge oil passage of the remaining hydraulic motor. Branch supply oil passage of two hydraulic motors Connect each bypass oil passage that branches off from At the time of forward rotation of the at least one hydraulic motor, the switching valve of the branch supply oil passage is switched to a cross state so that the at least one hydraulic motor rotating forward with the branch supply oil passage of the remaining hydraulic motor The at least one hydraulic motor that is connected to a bypass oil passage that branches from the branch discharge oil passage and in which a part of the hydraulic oil discharged from the branch discharge oil passage of the remaining hydraulic motor to the tank is rotating forward. Is supplied to the branch discharge oil passage of the at least one hydraulic motor as a replenishment of drainage at the time of reverse rotation of the at least one motor, the switching valve of the branch discharge oil passage is switched to the cross state, and the remaining And a bypass oil passage that branches from a branch supply oil passage of the at least one hydraulic motor that is rotating in reverse with the branch discharge oil passage of the hydraulic motor of The at least one hydraulic pressure that reversely rotates as a replenishment of a part of the hydraulic oil discharged from the branch supply oil passage of the pressure motor to the tank by the at least one hydraulic motor that rotates reversely Supplied to the branch supply oil passage of the motor It is characterized by that. The switching valve may be composed of two logic valves.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention is applied to a hydraulic rotating device of a tubing device. First reference example Will be described with reference to FIGS. This reference example is an example using two variable displacement hydraulic motors, As shown in FIG. 4, the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
As shown in FIG. 1, the hydraulic circuit of the
[0012]
The main
[0013]
[0014]
In the
[0015]
In this state, when the
[0016]
Further, when the
[0017]
Accordingly, since the hydraulic oil from the
[0018]
Next, as shown in FIG. 2, the
[0019]
On the other hand, in the
[0020]
Further, as shown in FIG. 3, the
[0021]
On the other hand, in the
[0022]
Therefore, in the state of the circuit diagram shown in FIGS. 2 and 3, the hydraulic oil from the
[0023]
At this time, since hydraulic oil having a pressure discharged from the
[0024]
5 to 7 are First embodiment In the following embodiment examples, First reference example The same elements as those in FIG. In this embodiment, An example using two hydraulic motors, The
[0025]
Therefore, said First reference example The hydraulic motor serves as a replenishment of a portion of the hydraulic oil discharged from the branch
[0026]
For this reason, most of the hydraulic oil that has passed through the hydraulic motor 27 (hydraulic oil that has passed through the filter 42) has passed through the
[0027]
The above First Reference Example and First Embodiment Example The switching
[0028]
Figure 8 Second embodiment In this embodiment Is an example of using two hydraulic motors, and is the first embodiment. In this circuit configuration, the switching
[0029]
In this way, by using the switching
[0030]
FIG. 9 uses three hydraulic motors Second reference example From the main
[0031]
The switching
[0032]
In this configuration, when the switching
[0033]
When both the switching
[0034]
In the case of reverse rotation switching of the
[0035]
FIG. In the third embodiment, this embodiment uses three hydraulic motors, A
[0036]
In this configuration, during one motor normal rotation in which both the switching
[0037]
In addition, when one motor reversely rotates when both the switching
[0038]
FIG. In the fourth embodiment, this embodiment also uses three hydraulic motors. The
[0039]
In this configuration, during one motor forward rotation when both the switching
[0040]
In addition, when one motor reversely rotates when both the switching
[0041]
Above In the third and fourth embodiments, the second reference example As described in the above, it is possible to switch to either the switching
[0042]
In addition, when using four or more hydraulic motors, the speed can be switched as many as the number of motors to be used by adopting the same configuration. In this way, fine speed switching can be performed over a wide range with a simple and inexpensive structure in which a switching valve is added to the conventional hydraulic circuit and the hydraulic oil supply / discharge circuit is slightly changed. Also, hydraulic motors that circulate the hydraulic oil during high-speed rotation can be handled with commercial products without using a special motor because the hydraulic oil of tank pressure flows through both the A and B ports.
[0043]
In addition, the hydraulic motor to be used may be a constant displacement motor, but a wider range of speed switching is possible if a variable displacement hydraulic motor is used as in the above embodiment. In the above embodiment, the present invention is applied to the hydraulic rotating device of the tubing device. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a hydraulic rotating device such as a hydraulic auger having the same configuration. It is.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the hydraulic circuit of the hydraulic rotating apparatus according to the present invention has a branch supply of at least one hydraulic motor of a plurality of hydraulic motors connected in parallel to the main supply oil passage and the main discharge oil passage having the direction switching valve. With the exception of the oil passage and the branch discharge oil passage, a switching valve is provided in each of the remaining hydraulic motor branch supply oil passage and branch discharge oil passage, Of the remaining hydraulic motor For switching valve of branch supply oil passage At least one hydraulic motor branch A bypass oil passage that branches off from the discharge oil passage Of the remaining hydraulic motor For switching valve of branch discharge oil passage At least one hydraulic motor branch Since bypass oil passages that branch from the supply oil passage are connected to each other, Of the remaining hydraulic motor When switching the branch supply oil path to the reverse rotation of the direction switching valve Of the remaining hydraulic motor By switching the switching valve of the branch discharge oil passage, the hydraulic oil from the hydraulic pump is supplied to the hydraulic motor that is not provided with the switching valve and the hydraulic motor that is not switching the switching valve, and the switching valve is switched. Since the hydraulic oil of the hydraulic motor is circulated through the bypass circuit and the hydraulic motor whose switching valve is switched is not directly supplied with hydraulic oil from the hydraulic pump, it is switched to the hydraulic motor without the switching valve. The hydraulic motor that is not operated rotates at a higher speed than when it is rotated by the number of hydraulic motors including the hydraulic motor that is switched. Therefore, it is possible to switch the speed as many as the number of motors used at the maximum, add a switching valve to the conventional hydraulic circuit, and change the hydraulic oil supply / discharge circuit slightly. Can do. Further, since the hydraulic oil of the tank pressure flows in both the A and B ports of the hydraulic motor that has been switched, a commercially available product can be used without using a special motor.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1] First reference example Hydraulic circuit diagram
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing the state of the switching valve during high-speed forward rotation.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing the state of the switching valve during reverse rotation at high speed.
FIG. 4 is a partial sectional view showing the main part of the tubing device.
[Figure 5] First embodiment Hydraulic circuit diagram
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing the state of the switching valve during high-speed forward rotation.
FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram similarly showing the state of the switching valve during high-speed reverse rotation.
[Fig. 8] Second embodiment Hydraulic circuit diagram
FIG. 9 Second reference example Hydraulic circuit diagram
FIG. 10 Third embodiment Hydraulic circuit diagram
FIG. 11 Fourth embodiment Hydraulic circuit diagram
FIG. 12 is a conventional hydraulic circuit diagram.
[Explanation of symbols]
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