JP3748931B2 - Hydraulic cylinder direction switching device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートポンプの如き粘性流体ポンプ、往復動式の攪拌機、油圧削岩機、その他往復動させて運転させる機器で用いる液圧シリンダの方向切換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一例として、ホッパ内の粘性流体を2本の圧送用シリンダで交互に吸入吐出させるようにしてある粘性流体ポンプについて説明すると、吸入吐出の切り換えを行う吸入吐出弁として、すべり弁形式のものと、揺動弁形式のものを採用したものが従来より知られている。
【0003】
吸入吐出弁を揺動弁形式とした従来の粘性流体ポンプは、図5及び図6に示す如く、ホッパ1の前側壁下部に2つの吸入吐出口2を横に並べて設け、ホッパ1の外部には、上記2つの吸入吐出口2に各々連通する2本の圧送用シリンダ3と4を平行に設置し、該各圧送用シリンダ3,4内に収納した圧送用ピストン5を、上記圧送用シリンダ3,4に洗浄室6を介して接続した液圧シリンダである主油圧シリンダ7,8内のピストン9に各1本のロッド10を介して一体的に連結し、主油圧シリンダ7,8内のピストン9を交互に前進後退させることによって圧送用ピストン5を交互に前進後退させるようにしてある。又、ホッパ1内には、S字型に屈曲させた揺動管11を位置させ、該揺動管11の前端にはシールリング12を取り付けて上記2つの吸入吐出口2に交互に一致できるようにすると共に、上記揺動管11の末端をホッパ1の背面を貫通させて輸送管に接続させ、且つ上記揺動管11の途中に固定した連結軸13をホッパ1の外部に設置した2本の揺動シリンダ14,15に操作レバー16を介して連結し、操作レバー16を左右に傾動させることにより揺動管11を連結軸13を中心に左右方向に揺動できるようにしてある。
【0004】
上記粘性流体ポンプでホッパ1内の粘性流体17を吸入吐出させるときは、揺動管11の前端を、既にホッパ1内の粘性流体17の吸入を終えた圧送用シリンダ3に対応する吸入吐出口2に位置させた後、当該圧送用シリンダ3内の圧送用ピストン5を主油圧シリンダ7により前進させて圧送用シリンダ3内の粘性流体17を揺動管11を通して吐出させるようにすると同時に、別の圧送用シリンダ4は圧送用ピストン5を後退させてホッパ1内の粘性流体17を吸入吐出口2を通して吸入させるようにし、次に、揺動管11を圧送用シリンダ4に対応する吸入吐出口2側に揺動させて該コンクリート圧送用シリンダ4を前進させて吐出させるようにし、以後、揺動管11の揺動と圧送用シリンダ3,4の交互の前進後退動作を行わせることにより粘性流体17を揺動管11内を通して連続的に吸入吐出させるようにしている。
【0005】
上記粘性流体ポンプにおいて、2本の主油圧シリンダ7,8と2本の揺動シリンダ14,15とを所要のタイミングで作動させるための油圧回路は、図7に一例を示す如くである。すなわち、主油ポンプ18及びタンク19と2本の主油圧シリンダ7,8の両ヘッド側圧力室とを結ぶ圧油給排ライン20の途中に、四方弁である主切換弁21を設け、且つ上記両主油圧シリンダ7と8のロッド側圧力室同士を密封回路22で連結し、主切換弁21の切り換えにより主油ポンプ18から吐出された圧油が交互に主油圧シリンダ7と8のヘッド側圧力室に供給されて該主油圧シリンダ7内のピストン9と主油圧シリンダ8内のピストン9が交互に前進後退させられることにより、2本の圧送用シリンダ3と4が交互に吸入側と吐出側に切り換えられてホッパ1内のコンクリート17を吸入して吐出させることができるようにしてある。又、2本の揺動シリンダ14と15に副油ポンプ23から圧油を供給する圧油ライン24の途中に、上流側から順にアンロード弁25、アキュムレータ26、揺動切換弁27を設けて、揺動切換弁27を切り換えることにより揺動シリンダ14と15が交互に伸縮させられて揺動管11を左右に揺動させるようにしてある。
【0006】
又、上記圧油ライン24のアキュムレータ26の上流側位置と主切換弁21の切換操作部とを接続するパイロットライン28の途中に、ブースト弁29、逆転弁33aを設け、且つ上記パイロットライン28のブースト弁29よりも下流位置から分岐させた分岐パイロットライン30a,30bを揺動切換弁27の切換操作部に接続し、更に、上記圧油ライン24の途中から取り出した別のパイロットライン31を、主油圧シリンダ7と8用のパイロット切換弁32、逆転弁33bを介して上記ブースト弁29の切換操作部に導くようにし、主油圧シリンダ7又は8のピストン9がストロークエンドまで前進したときに、ピストン9が上記パイロット切換弁32のスプールを押すことによりパイロット切換弁32が切り換えられてパイロット圧によりブースト弁29が切り換えられるようにしてある。
【0007】
したがって、今、図7に示すように、各切換弁21,27が図示のように切り換えられているときは、主油ポンプ18からの圧油が主油圧シリンダ7のヘッド側に供給されるため、主油圧シリンダ7は前進させられて主油圧シリンダ8は後退させられる。一方、副油ポンプ23からの圧油は圧油ライン24より揺動シリンダ14に供給されて揺動管が揺動させられる。
【0008】
この状態から主油圧シリンダ7のピストン9が更に前進してストロークエンド部に達してパイロット切換弁32を切り換えると、圧油ライン24の上流側のパイロット圧が、パイロットライン31より主油圧シリンダ7側のパイロット切換弁32、逆転弁33bを経てブースト弁29のポートa側の切換操作部に作用して、該ブースト弁29をポートaに切り換える。これによりパイロットライン28を通って作用するパイロット圧が、ブースト弁29のポートa、逆転弁33aを経て主切換弁21のポートa側の切換操作部に作用するため、該主切換弁21をポートaに切り換えると同時に、パイロットライン30aより揺動切換弁27をポートa側に切り換えるので、主油圧シリンダ8が前進させられると共に、揺動シリンダ15が伸長して揺動管を切り換えることになり、パイロット切換弁32の切り換えにより自動的に主油圧シリンダ7,8の前進後退、揺動シリンダ14,15の切り換えが行われるようにしてある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記粘性流体ポンプでは主油圧シリンダ7,8の前進、後退作動を交互に行わせるために、パイロット切換弁32の切り換えに基づいて主切換弁21を切り換えるようにしているが、上記パイロット切換弁32は、主油圧シリンダ7,8のピストン9によってスプールが直接打撃される型式であるため、打撃時に、騒音が発生すると共に、スプールとピストン9とが噛る可能性があり、又、打撃に伴う摩耗片が作動液中に混入すると油圧回路の故障の原因となる問題が惹起される。
【0010】
そこで、本発明は、上記粘性流体ポンプの主油圧シリンダの如き液圧シリンダの前進、後退作動を四方弁の切り換え操作にて切り換えるときに、パイロット切換弁のスプールと液圧シリンダのピストンとの打撃による騒音の発生や噛りの発生、作動液中への摩耗片の混入等の問題を起すことなく液圧シリンダの作動方向を切り換えることができるような液圧シリンダの方向切換装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、2本の液圧シリンダの両ヘッド側圧力室とポンプ及びタンクとを接続する圧液給排ラインの途中に四方弁を設け、上記2本の液圧シリンダのロッド側圧力室同士を密封回路で連結し、四方弁の切り換えにより2本の液圧シリンダのピストンを交互に前進、後退させるようにしてある液圧回路を備え、且つシリンダ胴の内壁部に、主液溝と該主液溝を挟むように軸心方向の両側に2つの作動用液溝を並設すると共に、該シリンダ胴内に、軸心方向への変位により上記主液溝といずれか一方の作動用液溝とを連通させるようにする2つの突起部付きスプールを滑動自在に収納させ、上記シリンダ胴の両端部に操作室を形成して、該各操作室内に、上記スプールの端面に当接させるようにした独立ピストンをそれぞれ軸心方向へ移動自在に組み入れてなる液圧切換制御弁を設け、該液圧切換制御弁の主液溝にポンプから導いた圧液供給ラインを接続すると共に、上記2つの作動用液溝に接続したパイロットラインを各々上記四方弁の切換操作部に接続し、更に、上記各液圧シリンダのピストン前進側ストロークエンド付近にパイロットポートを開口させて、該各パイロットポートに一端を接続したパイロット逆止弁付きのパイロットラインを、上記液圧切換制御弁における各操作室のピストン押し側室部にそれぞれ接続し、各操作室のピストン戻し側室部に一端を接続したパイロットラインを上記圧液給排ラインにそれぞれ接続し、上記2本の液圧シリンダのヘッド側圧力室にバイパスラインをそれぞれ設けた構成とする。
【0012】
一方の液圧シリンダのピストンが前進作動させられると、該一方の液圧シリンダのパイロットポートからパイロット圧が取り出されて液圧切換制御弁の一方の操作室に作用させられるため、スプールが他方の操作室側に変位させられる。これにより、主液溝に供給されている圧液が、一方の作動用液溝を経由してパイロットラインにより四方弁の切換操作部に作用させられる。したがって、四方弁が反対側に切り換えられることにより他方の液圧シリンダのピストンが前進作動させられる。
【0013】
又、ピストンロッドが両端から突出する構造の液圧シリンダの両端部とポンプ及びタンクとを圧液給排ラインにて連結し、四方弁の切り換えにより液圧シリンダのピストンロッドの進行方向を切り換えるようにしてある液圧回路において、液圧切換制御弁を設けた構成とすることができ、この場合、液圧シリンダのピストンロッドの進行方向が交互に切り換えられることになる。
【0014】
更に、パイロット逆止弁を設けることに代えて、パイロットポートから導かれるパイロットラインに逆止弁を設け、該逆止弁よりも下流位置に、圧液給排ラインからのパイロット圧と反対側のパイロットポートからのパイロット圧で切り換えられるパイロット切換弁を設けた構成としてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0016】
図1は本発明の実施の一形態を示すもので、図7に示した粘性流体ポンプにおける主油圧シリンダ7,8と主切換弁21との組み合わせ構成と同様に、複列方式とした2本の液圧シリンダ34,35の両ヘッド側圧力室とポンプ40及びタンク41とを圧液給排ライン38A,38Bにて連結し、且つ上記液圧シリンダ34,35のロッド側圧力室同士を密封回路39で接続し、四方弁37の切り換えによりポンプ40から吐出された圧液が交互に液圧シリンダ34と35のヘッド側圧力室に供給されて液圧シリンダ34内のピストン36Aと液圧シリンダ35内のピストン36Bが交互に前進、後退させられるようにしてある液圧シリンダの液圧回路において、上記ポンプ40及び液圧シリンダ34,35の前進側ストロークエンド付近から取り出したパイロット圧により作動させられて上記四方弁37を切り換えるようにした液圧切換制御弁42を備える。
【0017】
上記液圧切換制御弁42は、液圧切換制御弁本体となるシリンダ胴43の内壁部に、軸心方向に沿って大気開放液溝51、作動用液溝52、主液溝53、作動用液溝54、大気開放液溝55を所要間隔で形成し、且つ上記シリンダ胴43内に、軸心方向の一方への変位により大気開放液溝51と作動用液溝52及び主液溝53と作動用液溝54を連通させ、又、軸心方向の他方への変位により作動用液溝52と主液溝53及び作動用液溝54と大気開放液溝55を同時に連通させるようにした2つの突起部44A,44Bを有するスプール45を、軸心方向へ摺動自在に収納させ、更に、上記シリンダ胴43内の両端部に操作室46と47を形成して、該各操作室46と47内に、スプール45の両端面に当接させるようにしたピストン48と49をそれぞれ軸心方向へ独立し移動できるように組み入れた構成としてある。50はスプール45のエンドブロック部を示す。
【0018】
かかる構成とした液圧切換制御弁42は液圧シリンダ34,35及び四方弁37側に対して次の如く接続する。すなわち、液圧シリンダ34のロッド側圧力室のストロークエンド付近にパイロットポート56を開口させ、該パイロットポート56に、パイロットライン64により圧液給排ライン38B側からのパイロット圧を作用させ得るようにしてあるパイロット逆止弁57を備えたパイロットライン58の一端を接続すると共に、該パイロットライン58の他端を、液圧切換制御弁42の一方の操作室46のピストン押し側室部に接続し、且つ上記操作室46のピストン戻し側室部に一端を接続したパイロットライン59の他端を、液圧シリンダ35に接続された圧液給排ライン38Bに接続し、一方、同様に液圧シリンダ35のロッド側圧力室のストロークエンド付近にパイロットポート60を開口させ、該パイロットポート60に、パイロットライン65により圧液給排ライン38A側からのパイロット圧を作用させ得るようにしてあるパイロット逆止弁61を備えたパイロットライン62の一端を接続すると共に、該パイロットライン62の他端を液圧切換制御弁42の他方の操作室47のピストン押し側室部に接続し、且つ上記操作室47のピストン戻し側室部に一端を接続したパイロットライン63の他端を、液圧シリンダ34に接続された圧液給排ライン38Aに接続する。
【0019】
又、上記液圧切換制御弁42の主液溝53に、ポンプ40の吐出側に接続した圧液供給ライン66を接続し、且つ作動用液溝52に一端を接続したパイロットライン67の他端を、四方弁37のポートa側の切換操作部に接続すると共に、同様に作動用液溝54に一端を接続したパイロットライン68の他端を、四方弁37のポートb側の切換操作部に接続した構成とし、四方弁37が図1の如くポートb側に切り換えられて液圧シリンダ35が前進作動する時に、パイロットポート60から取り出したパイロット圧をパイロットライン62を通して操作室47の押し側室部に作用させ、ピストン49を押し作動させてスプール45を操作室46側へ向けて移動させることにより、主液溝53と作動用液溝54が連通させられて、圧液供給ライン66を通して主液溝53に供給された圧液が、作動用液溝52からパイロットライン67を経由して四方弁37のポートa側の切換操作部に作用して、四方弁37のポートがa側に切り換えられるようにし、一方、四方弁37がポートa側に切り換えられて液圧シリンダ34が前進作動する時には、パイロットポート56から取り出したパイロット圧がパイロットライン58を通して操作室46の押し側室部に作用させられて、ピストン48を押し作動させ、スプール45を操作室46側へ向けて移動させることにより、主液溝53と作動用液溝54が連通させられて、圧液供給ライン66を通して主液溝53に供給された圧液が、作動用液溝54からパイロットライン68を経由して四方弁37のポートb側の切換操作部へ作用して、四方弁37がポートb側に切り換えられるようにする。
【0020】
更に、上記液圧シリンダ34のヘッド側圧力室に、逆止弁78を備えたバイパスライン79を設けると共に、同様に液圧シリンダ35のヘッド側圧力室に、逆止弁80を備えたバイパスライン81を設け、四方弁37が図1の如くポートb側に切り換えられているときには、パイロットライン64によりパイロット逆止弁57にパイロット圧を作用させ、パイロットライン58から戻る圧液を、パイロット逆止弁57を通し液圧シリンダ34のロッド側圧力室に戻し、更にピストン36Aがヘッド側ストロークエンドに来るときにバイパスライン79を経てヘッド側に移して圧液給排ライン38A、四方弁37を通しタンク41へ戻せるようにし、一方、四方弁37がポートb側に切り換えられているときには、パイロットライン65によりパイロット逆止弁61にパイロット圧を作用させ、パイロットライン62から戻る圧液を、パイロット逆止弁61を通し液圧シリンダ35のロッド側圧力室に戻し、更にピストン36Bがヘッド側ストロークエンドに来るときにバイパスライン89を経てヘッド側に移して圧液給排ライン38B、四方弁37を通しタンク41へ戻せるようにする。
【0021】
なお、69はスプール45の移動時にスプール45に背圧が作用しないようにするために大気開放液溝51と55に接続したタンク41への逃しラインを示す。
【0022】
図1に示す如く、四方弁37がポートb側に切り換えられているときには、ポンプ40からの圧液は四方弁37を介し圧液給排ライン38Bを通って液圧シリンダ35のヘッド側圧力室に供給されるため、液圧シリンダ35のロッド36Aは前進させられ、液圧シリンダ35のロッド側圧力室から排出された圧液は密封回路39を経て液圧シリンダ34のロッド側圧力室に供給されるため、液圧シリンダ34のロッドは後退させられ、液圧シリンダ34のヘッド側圧力室から押し出された圧油は圧液給排ライン38Aを通り、四方弁37を介しタンク41へ戻される。このとき、液圧シリンダ35のピストン36Bの前進作動に伴ってパイロットポート60からパイロット圧が取り出され、このパイロット圧がパイロットライン62を介して液圧切換制御弁42における一方の操作室47のピストン押し側室部に作用することになり、又、同時にポンプ40からの圧液が圧液給排ライン38Bからパイロットライン59を通り他方の操作室46のピストン戻し側室部に作用することになるので、スプール45はピストン49にて押されることにより操作室46側(図上左側)へ向けて移動させられることになり、液圧シリンダ35のピストン36Bが前進側のストロークエンドに達した時点で、スプール45の各突起部44A,44Bが二点鎖線の位置へ変位させられる。この際、パイロットライン64からパイロット逆止弁57にパイロット圧が作用しているので、パイロットライン58を通り戻される圧液は、パイロット逆止弁57を通って液圧シリンダ34のロッド側圧力室に入り、ピストン36Aが後退してバイパスライン79を通過したときにバイパスライン79を経てヘッド側圧力室にバイパスされ、圧液給排ライン38A、四方弁37を介しタンク41に戻されることになる。又、操作室47からパイロットライン63に押し出された圧液は圧液給排ライン38Aに導かれ、四方弁37を介しタンク41に戻される。
【0023】
液圧切換制御弁42のスプール45が操作室46側へ移動させられて突起部44A,44Bが二点鎖線の位置に変位させられると、作動用液溝52と主液溝53とが連通させられると同時に主液溝53と作動用液溝54との間が遮断されるため、圧液供給ライン66を通して主液溝53に供給されている圧液が作動用液溝52側へ流れ、更にパイロットライン67を通り四方弁37のポートa側の切換操作部に導かれる。したがって、四方弁37がポートa側に切り換えられることにより、液圧シリンダ34,35の前進、後退作動が切り換えられる。
【0024】
四方弁37がポートa側に切り換えられると、液圧シリンダ34の前進動作に伴う作動が上述した液圧シリンダ35の前進作動と同様にして行われる。すなわち、液圧シリンダ34のピストン36Aの前進作動に伴ってパイロットポート56からパイロット圧が取り出され、このパイロット圧がパイロットライン58を介して液圧切換制御弁42における操作室46のピストン押し側室部に作用することになり、同時に、ポンプ40からの圧液が圧液給排ライン38Aからパイロットライン63を通り操作室47のピストン戻し側室部に作用することになるので、スプール45はピストン48にて押されることにより操作室47側(図上右側)へ向けて移動させられることになり、液圧シリンダ34のピストン36Aが前進側ストロークエンドに達した時点で、スプール45の各突起部44が実線の位置へ変位させられる。この際、パイロットライン65からパイロット逆止弁61にパイロット圧が作用しているので、パイロットライン62を通り戻される圧液は、パイロット逆止弁61を通って液圧シリンダ35のロッド側圧力室に入り、ピストン36Bが後退してバイパスライン81を通過したときにパイロットライン81を経てヘッド側圧力室にバイパスされ、圧液給排ライン38B、四方弁37を介しタンク41に戻されることになり、又、操作室46からパイロットライン59に押し出された圧液は圧液給排ライン38Bに導かれ、四方弁37を介しタンク41に戻される。
【0025】
これにより、圧液供給ライン66を通して主液溝53に供給されている圧液が作動用液溝54側へ流れ、更にパイロットライン68を通り四方弁37のポートb側の切換操作部に導かれることによって、四方弁37がポートb側に切り換えられ、液圧シリンダ34,35の前進、後退作動が切り換えられる。
【0026】
このように、本発明においては、四方弁37の切り換えを、液圧シリンダ34,35のピストンの前進作動に伴うパイロット圧を取り出して液圧切換制御弁42の作動を介して行うようにしてあるので、作動切り換え時における金属同士の打撃による騒音や噛りの発生、作動液中への摩耗片の混入等の問題をなくすことができる。
【0027】
次に、図2は本発明の他の実施の形態を示すもので、図1に示したと同様な構成において、パイロットライン58,62にパイロット逆止弁57,61を設け且つ液圧シリンダ34,35のヘッド側圧力室にバイパスライン79,81を設けることに代えて、逆止弁82,83とパイロット切換弁70,71を用いるようにしたものである。すなわち、液圧シリンダ34のパイロットポート56から液圧切換制御弁42の一方の操作室46へ向かうパイロットライン58に逆止弁82を設けて、該逆止弁82よりも下流位置に、パイロット切換弁70を設けると共に、同様に液圧シリンダ35のパイロットポート60から液圧切換制御弁42の他方の操作室47へ向かうパイロットライン62に逆止弁83を設けて、該逆止弁83よりも下流位置に、パイロット切換弁71を設ける。
【0028】
上記パイロット切換弁70のポートa側の切換操作部には、パイロットライン62のパイロット切換弁71よりも下流位置に接続したパイロットライン72を接続し、又、上記パイロット切換弁70のポートb側の切換操作部には、圧液給排ライン38Aに接続したパイロットライン73を接続し、更に、上記パイロット切換弁71のポートa側の切換操作部には、パイロットライン58のパイロット切換弁70よりも下流位置に接続したパイロットライン74を接続し、又、上記パイロット切換弁71のポートb側の切換操作部には、圧液給排ライン38Bに接続したパイロットライン75を接続し、液圧シリンダ35の前進作動時に、圧液給排ライン38Bからパイロットライン75を経て与えられたパイロット圧によりパイロット切換弁71がポートb側に切り換えられてパイロットライン62が連通させられるようにすると共に、パイロットライン62からパイロットライン72を経て与えられたパイロット圧によりパイロット切換弁70がポートa側に切り換えられて操作室46からパイロットライン58に押し出された圧液がタンク41に戻され且つパイロットポート56からのパイロット圧の取り出しが遮断されるようにし、一方、液圧シリンダ34の前進作動時に、圧液給排ライン38Aからパイロットライン73を経て与えられたパイロット圧によりパイロット切換弁70がポートb側に切り換えられてパイロットライン58が連通させられるようにすると共に、パイロットライン58からパイロットライン74を経て与えられたパイロット圧によりパイロット切換弁71がポートa側に切り換えられて操作室47からパイロットライン62に押し出された圧液がタンク41に戻され且つパイロットポート60からのパイロット圧の取り出しが遮断されるようにしたものである。
【0029】
図2に示すように構成しても図1に示す実施の形態の場合と同様な作用効果が奏し得られる。
【0030】
次いで、図3は本発明の更に他の実施の形態を示すもので、往復動流体ポンプ等で用いられている単列方式の液圧シリンダ76の切り換え作動に用いる場合について示す。すなわち、両端からピストンロッド77が突出する構造の液圧シリンダ76の両方のストロークエンド付近に、パイロットポート56と60を設け、該パイロットポート56と60にパイロットライン58と62を接続し、且つ圧液給排ライン38Bと38Aに、パイロットライン59と63を接続し、更に、パイロットライン67を四方弁37のポートb側の切換操作部に接続すると共に、パイロットライン68を四方弁37のポートa側の切換操作部に接続したものである。なお、他の部分については図1に示したものと同様な構成としてある。
【0031】
図3に示す如く、四方弁37がポートa側に切り換えられていると、ポンプ40からの圧液が圧液給排ライン38Bを通って液圧シリンダ76の左側の圧力室に供給されるため、ピストンロッド77は右方へ移動させられ、該液圧シリンダ76の右側の圧力室から圧液が圧液給排ライン38Aから四方弁37を経てタンク41に逃がされるが、このピストンロッド77の右方への移動に伴ってパイロットポート60からパイロット圧が取り出され、このパイロット圧がパイロットライン62を介して液圧切換制御弁42による操作室47のピストン押し側室部に作用することになり、同時に、ポンプ40からの圧液が圧液給排ライン38Bからパイロットライン59を通り操作室46のピストン戻し側室部とパイロット逆止弁57に作用することになるので、スプール45はピストン49にて押されることにより操作室46側へ向けて移動させられることになり、操作室46から押し出された圧液はパイロットライン58よりパイロット逆止弁57を通って液圧シリンダ76の左側の圧力室に入る。液圧シリンダ76のピストンロッド77が右側ストロークエンドに達した時点で、スプール45の各突起部44A,44Bが二点鎖線の位置へ変位させられ、これにより、圧液供給ライン66を通して主液溝53に供給されている圧液が作動用液溝52側へ流れ、更にパイロットライン67を通り四方弁37のポートb側の切換操作部に導かれることによって、四方弁37がポートb側に切り換えられ、液圧シリンダ76の作動方向が切り換えられる。四方弁37がポートb側に切り換えられると、ピストンロッド77の左側への移動に伴う作動が上述したピストンロッド77の右側への移動に伴う作動と同様にして行われる。
【0032】
図3に示すようにした場合には、液圧シリンダ76のピストンロッド77の往復移動に伴うパイロット圧を取り出して四方弁37の切り換えを行うことができ、上記実施の形態と同様な作用効果が奏し得られる。
【0033】
又、図4は本発明の更に別の実施の形態を示すもので、図3に示す装置を図2に対応させて構成したものである。すなわち、図3におけるパイロット逆止弁57とパイロットライン64、パイロット逆止弁61とパイロットライン65の組み合わせに代えて、パイロットライン58に逆止弁82とパイロット切換弁70を設け、パイロットライン62に逆止弁83とパイロット切換弁71を設け、図2の場合と同様にパイロット切換弁70と71が切り換えられるようにしたものである。
【0034】
図4に示すように構成した場合でも、図3に示すものと同様な作用効果が得られる。
【0035】
なお、本発明は上記実施の形態で示した大気開放液溝51及び55は必要不可欠なものではないこと、したがって、主液溝53と、その隣りの作動用液溝52,54との3つの液溝があればよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の液圧シリンダの方向切換装置によれば、2本の液圧シリンダの両ヘッド側圧力室とポンプ及びタンクとを圧液給排ラインにて接続し、上記2本の液圧シリンダのロッド側圧力室同士を密封回路で連結し、四方弁の切り換えにより2本のシリンダのピストンを交互に前進、後退させるようにしてある液圧回路において、上記ポンプ及び液圧シリンダの前進側ストロークエンド付近から取り出したパイロット圧により作動させられてスプールを移動させることによりパイロットラインを切り換えて上記四方弁を切り換えることができるようにした液圧切換制御弁を備えた構成としてあるので、作動切り換え時に金属同士の打撃による騒音や噛りの発生、作動液中への摩耗片の混入等の問題をなくすことができ、粘性流体ポンプへの採用によりポンプの信頼性を高めることができ、又、ピストンロッドが両端から突出する構造の液圧シリンダにおけるピストンロッドの進行方向の切り換えを四方弁の切り換えにより行うようにしてある液圧回路において、上記液圧切換制御弁を備えた構成とすることによって、往復動流体ポンプへ採用して高い信頼性が得られる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液圧シリンダの方向切換装置の実施の一形態を示す概略図である。
【図2】本発明の他の実施の形態を示す概略図である。
【図3】本発明の更に他の実施の形態を示す概略図である。
【図4】本発明の更に別の実施の形態を示す概略図である。
【図5】揺動弁形粘性流体ポンプの一例を示す概要図である。
【図6】図5のVI−VI矢視図である。
【図7】従来の揺動弁形粘性流体ポンプの油圧回路の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
34,35 液圧シリンダ
36A,36B ピストン
37 四方弁
38A,38B 圧液給排ライン
39 密封回路
40 ポンプ
41 タンク
42 液圧切換制御弁
43 シリンダ胴
44A,44B 突起部
45 スプール
46,47 操作室
48,49 ピストン
52 作動用液溝
53 主液溝
54 作動用液溝
56 パイロットポート
57 パイロット逆止弁
58,59 パイロットライン
60 パイロットポート
61 パイロット逆止弁
62,63 パイロットライン
64,65 パイロットライン
66 圧液供給ライン
67,68 パイロットライン
70,71 パイロット切換弁
73 パイロットライン
75 パイロットライン
76 液圧シリンダ
77 ピストンロッド
79,81 バイパスライン
82,83 逆止弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a direction switching device for a hydraulic cylinder used in a viscous fluid pump such as a concrete pump, a reciprocating stirrer, a hydraulic rock drill, and other devices operated by reciprocating motion.
[0002]
[Prior art]
As an example, a viscous fluid pump in which viscous fluid in a hopper is alternately sucked and discharged by two pumping cylinders will be described. As a suction discharge valve for switching suction and discharge, a slip valve type, Conventionally, a swing valve type has been known.
[0003]
As shown in FIGS. 5 and 6, the conventional viscous fluid pump in which the suction / discharge valve is a swing valve type is provided with two suction /
[0004]
When the viscous fluid pump in the
[0005]
FIG. 7 shows an example of a hydraulic circuit for operating the two main
[0006]
A
[0007]
Therefore, as shown in FIG. 7, when the
[0008]
When the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the viscous fluid pump, the
[0010]
Therefore, the present invention relates to the striking between the spool of the pilot switching valve and the piston of the hydraulic cylinder when the forward and backward operation of the hydraulic cylinder such as the main hydraulic cylinder of the viscous fluid pump is switched by the four-way valve switching operation. An attempt is made to provide a hydraulic cylinder direction switching device capable of switching the hydraulic cylinder operating direction without causing problems such as noise generation, biting, and wear pieces mixed in the hydraulic fluid. To do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a four-way valve in the middle of a hydraulic fluid supply / discharge line connecting the pressure chambers on both heads of two hydraulic cylinders and a pump and a tank. The pressure cylinder rod side pressure chambers are connected to each other by a sealing circuit, and a hydraulic circuit is provided to alternately advance and retract the pistons of the two hydraulic cylinders by switching the four-way valve, and the inner wall of the cylinder body Two working liquid grooves are arranged in parallel on both sides in the axial direction so as to sandwich the main liquid groove and the main liquid groove, and the main liquid groove is displaced in the cylinder body by displacement in the axial direction. And two spools with projections that allow the operation liquid groove to communicate with each other. The operation chambers are formed at both ends of the cylinder body. An independent piston designed to come into contact with the end face of the spool Each is provided with a hydraulic pressure switching control valve incorporated so as to be movable in the axial direction, and a hydraulic fluid supply line led from a pump is connected to the main fluid groove of the hydraulic pressure switching control valve, Each pilot line connected to the liquid groove is connected to the switching operation part of the above four-way valve, and a pilot port is opened near the piston forward stroke end of each hydraulic cylinder, and one end is connected to each pilot port. The pilot line with the pilot check valve is connected to the piston push side chamber of each operation chamber in the hydraulic pressure switching control valve, and the pilot line having one end connected to the piston return side chamber of each operation chamber is connected to the pressure liquid. Each of the two hydraulic cylinders is connected to the supply / discharge line, and a bypass line is provided in each of the head side pressure chambers.
[0012]
When the piston of one hydraulic cylinder is moved forward, the pilot pressure is taken out from the pilot port of the one hydraulic cylinder and applied to one operation chamber of the hydraulic pressure switching control valve, so that the spool is It is displaced to the operation room side. Thereby, the pressure liquid supplied to the main liquid groove is caused to act on the switching operation portion of the four-way valve by the pilot line via one of the working liquid grooves. Therefore, when the four-way valve is switched to the opposite side, the piston of the other hydraulic cylinder is moved forward.
[0013]
In addition, the both ends of the hydraulic cylinder with a structure in which the piston rod protrudes from both ends are connected to the pump and tank by the hydraulic fluid supply / discharge line, and the traveling direction of the piston rod of the hydraulic cylinder is switched by switching the four-way valve. In the hydraulic circuit, a hydraulic pressure switching control valve can be provided. In this case, the traveling direction of the piston rod of the hydraulic cylinder is alternately switched.
[0014]
Further, instead of providing a pilot check valve, a check valve is provided in the pilot line led from the pilot port, and at a position downstream of the check valve, on the side opposite to the pilot pressure from the hydraulic fluid supply / discharge line. It is good also as a structure which provided the pilot switching valve switched by the pilot pressure from a pilot port.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Like the combined configuration of the main
[0017]
The hydraulic pressure switching
[0018]
The hydraulic pressure switching
[0019]
The other end of the
[0020]
Further, a
[0021]
[0022]
As shown in FIG. 1, when the four-
[0023]
When the
[0024]
When the four-
[0025]
As a result, the pressure fluid supplied to the main
[0026]
Thus, in the present invention, the switching of the four-
[0027]
2 shows another embodiment of the present invention. In the same configuration as shown in FIG. 1,
[0028]
A
[0029]
Even when configured as shown in FIG. 2, the same effects as those of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.
[0030]
Next, FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention, and shows a case where it is used for switching operation of a single-row
[0031]
As shown in FIG. 3, when the four-
[0032]
In the case shown in FIG. 3, the pilot pressure accompanying the reciprocating movement of the
[0033]
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention, in which the apparatus shown in FIG. 3 is configured corresponding to FIG. That is, instead of the combination of the
[0034]
Even when configured as shown in FIG. 4, the same effects as those shown in FIG. 3 can be obtained.
[0035]
In the present invention, the air opening
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the hydraulic cylinder direction switching device of the present invention, the pressure chambers on both the heads of the two hydraulic cylinders are connected to the pump and the tank through the hydraulic fluid supply / discharge line. In the hydraulic circuit in which the rod-side pressure chambers of the hydraulic cylinder are connected by a sealing circuit, and the pistons of the two cylinders are alternately advanced and retracted by switching the four-way valve, the pump and the hydraulic cylinder The hydraulic pressure switching control valve is configured to be able to switch the pilot line by switching the pilot line by moving the spool by operating the pilot pressure extracted from the vicinity of the forward stroke end. This eliminates problems such as the occurrence of noise and biting caused by metal-to-metal striking during operation switching, and contamination of wear pieces in the hydraulic fluid. It is possible to improve the reliability of the pump by adopting the pump, and in the hydraulic cylinder with a structure in which the piston rod protrudes from both ends, the switching direction of the piston rod is switched by switching the four-way valve. In the circuit, by providing the above-described hydraulic pressure switching control valve, it is possible to obtain an excellent effect that it can be used in a reciprocating fluid pump to obtain high reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a direction switching device for a hydraulic cylinder according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a rocking valve type viscous fluid pump.
6 is a view taken along arrow VI-VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a hydraulic circuit of a conventional oscillating valve type viscous fluid pump.
[Explanation of symbols]
34, 35 Hydraulic cylinder
36A, 36B piston
37 Four way valve
38A, 38B Pressure fluid supply / discharge line
39 Sealing circuit
40 pumps
41 tanks
42 Hydraulic pressure control valve
43 Cylinder body
44A, 44B Protrusion
45 spool
46, 47 Operation room
48, 49 piston
52 Working liquid groove
53 Main liquid groove
54 Working liquid groove
56 Pilot port
57 Pilot check valve
58, 59 Pilot line
60 Pilot port
61 Pilot check valve
62, 63 Pilot line
64,65 Pilot line
66 Pressure fluid supply line
67, 68 Pilot line
70, 71 Pilot switching valve
73 Pilot line
75 Pilot line
76 Hydraulic cylinder
77 Piston rod
79, 81 Bypass line
82,83 Check valve
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