JP3772037B2 - Hydraulic control device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一台のポンプの吐出油を分流して、これら分流した圧油をアクチュエータ用とパイロット用との両方に使用する油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一台のポンプの吐出油を分流して、アクチュエータ用とパイロット用との両方に使用する油圧制御装置としては、例えば、図２に示すものがある。
図２に示すように、ポンプＰの吐出油が導かれる供給流路１には、コンペンセータバルブ２を接続している。
このコンペンセータバルブ２は、その優先流ポート３に優先流路４を接続している。この優先流路４には、図示していないリフトシリンダを制御するパイロット切換弁５と、図示していないチルトシリンダを制御するパイロット切換弁６とを互いにパラレルに接続している。これらパイロット切換弁５、６は、中立位置にあるとき、優先流路４を遮断する構成となっている。
【０００３】
また、コンペンセータバルブ２の余剰流ポート９には、余剰流路８を接続している。そして、この余剰流路８に図示しないアタッチメント用アクチュエータを制御するパイロット切換弁７を接続している。このパイロット切換弁７は、中立位置にあるとき、余剰流路８をタンクＴに連通する構成となっている。
上記コンペンセータバルブ２の切り換え位置は、一方のパイロット室２ａの作用力と他方のパイロット室２ｂの作用力およびスプリング１０のバネ力の合計した力とのバランスによって決められるが、上記パイロット室２ａ、２ｂに導かれるパイロット圧については、後で詳しく説明する。
【０００４】
上記コンペンセータバルブ２の上流側の供給流路１には、分岐流路１１を接続している。そして、この分岐流路１１に、流量制御弁１２を接続し、その下流に固定絞り１３を設けている。
上記流量制御弁１２は、その一方のパイロット室１２ａにダンパオリフィス１４を介して固定絞り１３の上流側の圧力を導き、また、スプリング１５を設けた他方のパイロット室１２ｂに、固定絞り１３の下流側の圧力を導いている。
このようにした流量制御弁１２は、固定絞り１３前後の差圧を、スプリング１５のバネ力相当分に保ち、そこを通過する流量を一定に保つ制御機能を発揮する。したがって、固定絞り１３の下流側には、流量制御弁１２と固定絞り１３とによって設定された一定の流量が供給される。
また、このように一定の流量が供給される固定絞り１３の下流側には、リリーフ弁１６を接続し、このリリーフ弁１６の設定圧にその上流側の圧力を保つようにしている。
【０００５】
上記リリーフ弁１６と固定絞り１３との間には、パイロット流路１７を接続している。そして、このパイロット流路１７を、上記パイロット切換弁５〜７の比例電磁式減圧弁１８ａ〜２０ａ、１８ｂ〜２０ｂに接続している。また、パイロット流路１７には、シャトル弁２４を接続している。そして、このシャトル弁２４をコンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに接続している。
上記シャトル弁２４は、シャトル弁２３に接続しているが、このシャトル弁２３は、パイロット切換弁５、６のシリンダの負荷圧をそれぞれ導く負荷側パイロット通路２１、２２に接続している。シャトル弁２３は、パイロット切換弁５、６に接続したシリンダの負荷圧のうち、高い方の負荷圧を選択してシャトル弁２４に導く。したがって、シャトル弁２４は、このシャトル弁２３で選択された圧力と、リリーフ弁１６で設定された圧力とのうち、高い方の圧力を選択して、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに導く。
【０００６】
一方、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａには、パイロット切換弁５、６の上流側の圧力を導いている。
したがって、コンペンセータバルブ２は、リフトシリンダやチルトシリンダの負荷圧がパイロット圧よりも低い場合、パイロット切換弁５、６の上流側の圧力と、リリーフ弁１６で設定されたパイロット圧とのバランスで動作し、リフトシリンダやチルトシリンダの負荷圧が、パイロット圧よりも高い場合、パイロット切換弁５、６の上流側の圧力とその下流側の圧力とのバランスで動作する。
なお、符号２５、２６は、ダンパオリフィスであり、符号２７は、メインリリーフ弁である。
【０００７】
上記のようにした従来の装置は、パイロット切換弁５、６を図示の中立位置すなわち閉位置に保って、ポンプＰを駆動すると、優先流路４側にポンプ吐出油が流れようとするが、パイロット切換弁５、６が閉じているので、優先流路４には流れが生じない。ただ、この優先流路４に発生した圧力は、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａに作用する。
また、コンペンセータバルブ２の上流側では、ポンプＰの吐出油が分岐流路１１を通過するので、パイロット流路１７には、リリーフ弁１６の設定圧に相当するパイロット圧が発生する。そして、このパイロット流路１７に発生したパイロット圧は、シャトル弁２４で選択されて、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに導かれる。
【０００８】
したがって、コンペンセータバルブ２は、一方のパイロット室２ａのパイロット圧の作用力と、他方のパイロット室２ｂのパイロット圧の作用力およびスプリング１０のバネ力とがバランスする位置を保つ。ただし、この場合に、他方のパイロット室２ｂのパイロット圧は、リリーフ弁１６で設定された一定の圧力に保たれる。
そして、上記バランスした状態から、ポンプＰの吐出圧が上昇すれば、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａの作用力が打ち勝って、コンペンセータバルブ２のスプールが左方向に移動し、図面右側のポジションに切り換わる。したがって、ポンプＰの吐出油が、余剰流路８およびパイロット切換弁７の中立流路を介してタンクＴに排出される。
そして、この状態でスタンバイ状態となる。
【０００９】
一方、上記リリーフ弁１６の上流側に発生したパイロット圧は、パイロット流路１７を介して各パイロット切換弁５〜７の比例電磁式減圧弁１８ａ〜２０ａ、１８ｂ〜２０ｂに導かれる。これら比例電磁式減圧弁１８ａ〜２０ａ、１８ｂ〜２０ｂは、パイロット圧を励磁電流に比例した圧力に減圧して、その減圧した圧油を各パイロット室５ａ〜７ａ、５ｂ〜７ｂに導く。したがって、各パイロット切換弁５〜７は、パイロット室５ａ〜７ａ、５ｂ〜７ｂに導かれた圧力の作用によって切り換わる。
【００１０】
例えば、スタンバイ状態から、比例電磁式減圧弁１８ａのみを励磁して、パイロット切換弁５を切り換えたとすると、このパイロット切換弁５は、その切り換え量に応じた絞り開度を保つ。
そして、上記パイロット切換弁５の開度によって構成された絞りの上流側の圧力がコンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａに導かれ、また、絞りの下流側の圧力がシャトル弁２３を経由してシャトル弁２４に導かれる。
上記の状態において、上記絞りの下流側の圧力、すなわちパイロット切換弁５に接続したリフトシリンダの負荷圧が、リリーフ弁１６の設定圧以上になれば、このリフトシリンダに対してコンペンセータ２がロードセンシング機能を発揮する。すなわち、コンペンセータバルブ２が、パイロット切換弁５の開度によって決まる絞り前後の差圧を一定になるように制御する。したがって、リフトシリンダには、その負荷変動に係わりなく一定の流量が供給される。
【００１１】
また、パイロット切換弁５とパイロット切換弁６とを同時に切り換えた場合には、コンペンセータバルブ２が、それらパイロット切換弁５、６に接続したシリンダのうち、高い方の負荷圧で制御される。
しかし、このときには、優先流路４に供給される流量が制御されるだけで、個々のパイロット切換弁５、６に接続したシリンダに対して、コンペンセータバルブ２がロードセンシング機能を発揮するわけではない。もし、個々のパイロット切換弁５、６に接続したシリンダに対しても、ロードセンシング機能を発揮させようとすれば、両パイロット切換弁５、６のそれぞれにコンペンセータバルブを設けなければならない。
【００１２】
なお、優先流路４に供給される流量以上の流量は、余剰流量として余剰流路８に供給される。したがって、図示していないアタッチメント用シリンダは、この余剰流路８に供給される余剰流量で作動することとなる。
【００１３】
一方、上記スタンバイ状態から、パイロット切換弁７の比例電磁式減圧弁２０ａのみを励磁して、このパイロット切換弁９だけを切り換えた場合には、アタッチメント用アクチュエータに圧油が供給されて、それが作動することとなる。
そして、この場合には、アタッチメント用アクチュエータの負荷圧が余剰流路８に生じる。
コンペンセータバルブ２の優先流ポート３と余剰流ポート９とは、実際には連通した状態になっているため、上記余剰流路８に生じた負荷圧は、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａに導かれる。
そして、この一方のパイロット室２ａに導かれた負荷圧が、スタンバイ状態におけるポンプＰの吐出力よりも大きくなると、コンペンセータバルブ２のスプールがさらに左方向に押されて、フルストロークした状態になる。
【００１４】
上記のようにコンペンセータバルブ２のスプールが左方向にフルストロークした状態から、比例電磁式減圧弁１８ａを励磁して、パイロット室５ａにパイロット圧を導くと、パイロット切換弁５が切り換わる。
このようにパイロット切換弁５が切り換わると、優先流路４と図示していないリフトシリンダとが連通し、優先流路４内に流れが生じてその圧力が低下する。そのため、優先流路４に連通するコンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａの圧力も低下する。
【００１５】
上記のように一方のパイロット室２ａの圧力が低下すると、コンペンセータバルブ２のスプールは、図面左方向にフルストロークした状態から、図面右方向に移動する。したがって、ポンプＰの吐出油は、コンペンセータバルブ２の切り換え位置に応じて、優先流路４側と余剰流路８側とに分流されることとなる。
【００１６】
なお、上記パイロット切換弁５〜７は、流量制御弁１２と固定絞り１３とで決められた一定のパイロット流量の範囲内で切り換えるようにしている。そして、このパイロット流量は、パイロット切換弁５〜７のいずれか２台を、同時に所定の速度で切り換えるのに必要とされる流量に基づいて決めている。このようにパイロット流量を決めた理由を、以下に説明する。
【００１７】
パイロット切換弁５〜７を所定の速度で切り換えるためには、これらパイロット切換弁５〜７のパイロット室５ａ〜７ａ、５ｂ〜７ｂに、所定の圧力に保ったパイロット流量を、スプールのストローク量に比例した量だけ供給しなければならない。例えば、全てのパイロット切換弁５〜７を、所定の速度で同時に切り換える場合には、３つのパイロット室に供給する分のパイロット流量が必要となる。
ただし、オペレータが３台のアクチュエータを同時に作動させるということはほとんどなく、３台の切換弁５〜７を同時に切り換えることは、ほどんどないのが実状である。
【００１８】
また、この従来例では、１台のポンプＰの吐出油を分流させて、パイロット用とアクチュエータ用との両方に使用しているので、ポンプＰの吐出量が一定ならば、パイロット流量を増やすと、アクチュエータ用の流量が相対的に減る。そのため、パイロット流量を増やすと、アクチュエータの最大作動速度が遅くなるという問題がある。
そこで、この従来の装置では、実際の使用状況や、アクチュエータの最大作動速度を考慮して、パイロット流量を、パイロット切換弁５〜７のうち、いずれか２台のパイロット切換弁を同時に所定の速度で換えるために必要なだけの流量に設定している。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置は、パイロット切換弁５〜７の操作状態によって、コンペンセータバルブ２の応答性が悪くなり、それが原因で供給流路１の圧力が低下し、パイロット切換弁５〜７に接続したアクチュエータの応答性が悪くなるという問題があった。この従来の装置の問題について、詳しく以下に説明する。
【００２０】
例えば、上記したように、パイロット切換弁７に接続したアタッチメント用アクチュエータを作動させることにより、コンペンセータバルブ２のスプールが図中左方向にフルストロークしている状態から、パイロット切換弁７を中立に戻すとともに、パイロット切換弁５を切り換えると、パイロット切換弁７が開いて余剰流路８とタンクＴとを連通し、また、パイロット切換弁５が開いて優先流路４と図示していないリフトシリンダとを連通する。
このとき、パイロット切換弁７では、そのスプールが中立に戻ることによってそのパイロット室７ｂにパイロット流量が吸い込まれ、パイロット切換弁５では、そのパイロット室５ａにパイロット流量が供給される。
【００２１】
また、上記のようにコンペンセータバルブ２のスプールが図中左方向にフルストロークしている状態で、パイロット切換弁７が開いて余剰流路８とタンクＴとが連通すると、コンペンセータバルブ２を介してポンプＰとタンクＴが連通状態に保たれる。そのため、瞬間的にポンプ圧が低下して、供給流路４内の圧力も低下する。このように優先流路４の圧力が低下すると、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａの圧力も低下する。したがって、コンペンセータバルブ２のスプールは、一方のパイロット室２ａ側の推力にうち勝って、図中右方向に移動し始める。
【００２２】
このときコンペンセータバルブ２のスプールは、図面左方向にフルストロークした位置から右方向に移動するため、そのストローク量が多くなっている。パイロット流量は、ストローク量に比例するので、このようにストローク量が多いと、他方のパイロット室２ｂに供給される流量も多くなる。
ところが、パイロット流量は、上記したように、パイロット切換弁を２台同時に切り換えるだけの流量に設定されているため、上記のように２台のパイロット切換弁５、７のパイロット室５ａ、７ｂにパイロット流量を供給し、かつ、コンペンセータバルブ２のパイロット室２ｂにもパイロット流量を供給すると、パイロット流量が不足気味になる。したがって、パイロット圧が低下して、所定の圧力でコンペンセータバルブ２のスプールを押すことができなくなる。そのため、コンペンセータバルブ２の切り換え応答性が悪くなる。
【００２３】
上記のようにコンペンセータバルブ２の切り換え応答性が悪くなると、供給流路１と余剰流路８とが連通した状態に保たれるが、このとき、余剰流路８は、パイロット切換弁７を介してタンクＴに連通しているため、供給通路１の圧力が急激に低下する。
このように供給通路１の圧力が低下すると、分岐流路１１内の圧力も低がり、リリーフ弁１６が閉じてしまう。リリーフ弁１６が閉じれば、当然のこととしてパイロット流路１７のパイロット圧もリリーフ弁１６の設定圧以下になり、所定のパイロット圧を保てなくなる。
そして、このように所定のパイロット圧を維持できなくなると、パイロット切換弁５の切り換え応答性が悪くなり、この切換弁５に接続した図示していないリフトシリンダに作動遅れが生じるという問題があった。
【００２４】
この発明の目的は、パイロット切換弁をどのように操作したとしても、そのパイロット切換弁の切り換え応答性を維持することができ、しかも、ポンプの吐出油を無駄なく使用することができる油圧制御装置を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポンプと、このポンプに接続した供給流路と、この供給流路に接続するとともに、ポンプの吐出油を優先流路側と余剰流路側とに振り分けるコンペンセータバルブと、上記優先流路に接続したパイロット切換弁と、余剰流路に接続したパイロット切換弁と、上記供給流路に接続した分岐流路と、この分岐流路に設けた絞りと、この絞りの上流側に設けるとともに、絞り前後の差圧を一定に保つ流量制御弁と、絞りの下流側に設けるとともに、その上流側にパイロット圧を発生させるリリーフ弁と、このリリーフ弁の上流側に発生させたパイロット圧を上記パイロット切換弁のパイロット室に導くパイロット流路とを備えている。
【００２６】
そして、上記コンペンセータバルブは、その一方のパイロット室に優先流路側の負荷圧を導くとともに、他方のパイロット室に上記パイロット流路を介してパイロット圧を導く構成にした油圧制御装置を前提とする。
この発明は、上記装置を前提にしつつ、上記パイロット流路を、絞りと流量制御弁との間に接続したことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１に示す実施例の装置は、分岐流路１１に接続したパイロット流路１７を、流量制御弁１２と固定絞り１３との間に位置させた点に最大の特徴を有する。
また、このパイロット流路１７を分岐して、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに連通させるとともに、その連通過程にシャトル弁２４を設けている。そして、このシャトル弁２４で負荷圧とパイロット圧とを高圧選択するようにしている。
なお、その他の構成は、図２に示した上記従来例と同じなので、同一の構成要素については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
図１に示す実施例の装置によれば、例えば、パイロット切換弁７のみに接続したアタッチメント用アクチュエータを作動させて、コンペンセータバルブ２のスプールを左方向にフルストロークさせている状態から、パイロット切換弁７を中立に戻すと同時にパイロット切換弁５をいずれかの方向に切り換えたとすると、パイロット切換弁５、７のパイロット室と、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂとに、パイロット流路１７を介してパイロット流量が供給される。
【００２９】
上記のように複数のパイロット室にパイロット流量が供給されると、相対的にリリーフ弁１６側へ供給される流量が少なくなろうとするが、このとき、流量制御弁１２が、固定絞り１３前後の差圧を一定に保つ機能を発揮して、その開度を大きくする。そのため、この流量制御弁１２を通過する流量が増えて、その下流側に供給される流量も増える。
このように流量制御弁１２の下流側に供給される流量が増えれば、リリーフ弁１６がリリーフした状態を保ち、その上流側の圧力を、リリーフ弁１６の設定圧に保つ。そのため、パイロット通路１７の圧力も、常に所定の圧力に保たれている。
【００３０】
このようにパイロット通路１７の圧力が、常に所定の圧力に保たれていれば、パイロット切換弁５、７やコンペンセータバルブ２に応答遅れが生じない。
したがって、パイロット切換弁５、７に接続したアクチュエータの作動遅れを防止できる。
なお、コンペンセータバルブ２の応答遅れもないので、従来例のように供給通路１内の圧力が低下することもない。
【００３１】
また、この実施例によれば、リリーフ弁１６の上流側に所定のパイロット圧を発生させることができれば、固定絞り１３の下流側に供給する流量は少なくてすむ。つまり、固定絞り１３の下流側には、リリーフ弁１６をリリーフさせるだけの流量を供給すれば足りる。
したがって、リリーフ弁１６の排出流量を少なくすることができ、このようにリリーフ弁１６の排出流量が少なくてすめば、このリリーフ弁１６を小型化できる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、固定絞りと流量制御弁との間にパイロット流路を接続して、パイロット流量をこの固定絞りの上流側から供給する構成にしているので、必要とするパイロット流量が増えると、それに応じて流量制御弁が開き、そこを通過する流量を増やす。そのため、リリーフ弁は常にリリーフした状態に保たれる。 このようにリリーフ弁が常にリリーフした状態に保たれれば、その上流側に接続したパイロット流路の圧力も、リリーフ弁の設定圧に常に保たれる。
したがって、パイロット切換弁やコンペンセータバルブの切り換え応答性を維持することができ、パイロット切換弁に接続したアクチュエータの作動遅れを防止できる。
【００３３】
また、この発明によれば、固定絞りの下流側には、リリーフ弁をリリーフさせるだけの流量を供給すれば足りる。
したがって、リリーフ弁を介して排出する流量を少なく抑えることができ、このようにリリーフ弁の排出流量を少なくできれば、このリリーフ弁を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の装置の回路図である。
【図２】従来の装置の回路図である。
【符号の説明】
１ 供給流路
２ コンペンセータバルブ
２ａ 一方のパイロット室
２ｂ 他方のパイロット室
４ 優先流路
５〜７ パイロット切換弁
５ａ〜７ａ、５ｂ〜７ｂ パイロット室
８ 余剰流路
１１ 分岐流路
１２ 流量制御弁
１３ 固定絞り
１６ リリーフ弁
１７ パイロット流路
Ｐ ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic control device that divides the discharge oil of one pump and uses the divided pressure oil for both an actuator and a pilot.
[0002]
[Prior art]
An example of a hydraulic control device that divides the oil discharged from one pump and uses it for both the actuator and the pilot is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a compensator valve 2 is connected to the supply flow path 1 through which the discharge oil of the pump P is guided.
This compensator valve 2 has a priority flow path 4 connected to its priority flow port 3. A pilot switching valve 5 that controls a lift cylinder (not shown) and a pilot switching valve 6 that controls a tilt cylinder (not shown) are connected to the priority flow path 4 in parallel. These pilot switching valves 5 and 6 are configured to block the priority flow path 4 when in the neutral position.
[0003]
The surplus flow port 8 is connected to the surplus flow port 9 of the compensator valve 2. A pilot switching valve 7 for controlling an attachment actuator (not shown) is connected to the surplus flow path 8. The pilot switching valve 7 is configured to connect the surplus flow path 8 to the tank T when in the neutral position.
The switching position of the compensator valve 2 is determined by the balance between the acting force of the one pilot chamber 2a and the combined force of the acting force of the other pilot chamber 2b and the spring force of the spring 10, but the pilot chambers 2a, 2b The pilot pressure led to will be described in detail later.
[0004]
A branch channel 11 is connected to the supply channel 1 on the upstream side of the compensator valve 2. A flow control valve 12 is connected to the branch flow path 11 and a fixed throttle 13 is provided downstream thereof.
The flow control valve 12 guides the pressure on the upstream side of the fixed throttle 13 to one pilot chamber 12a via a damper orifice 14, and downstream of the fixed throttle 13 to the other pilot chamber 12b provided with the
The flow rate control valve 12 thus configured exhibits a control function of maintaining the differential pressure before and after the fixed throttle 13 at an amount corresponding to the spring force of the
In addition, a relief valve 16 is connected to the downstream side of the fixed throttle 13 to which a constant flow rate is supplied in this way, and the upstream pressure is maintained at the set pressure of the relief valve 16.
[0005]
A pilot flow path 17 is connected between the relief valve 16 and the fixed throttle 13. The pilot flow path 17 is connected to the proportional electromagnetic
The shuttle valve 24 is connected to a
[0006]
On the other hand, the pressure on the upstream side of the pilot switching valves 5 and 6 is introduced into one pilot chamber 2 a of the compensator valve 2.
Therefore, when the load pressure of the lift cylinder or tilt cylinder is lower than the pilot pressure, the compensator valve 2 operates in a balance between the pressure upstream of the pilot switching valves 5 and 6 and the pilot pressure set by the relief valve 16. When the load pressure of the lift cylinder or tilt cylinder is higher than the pilot pressure, the operation is performed with a balance between the pressure on the upstream side of the pilot switching valves 5 and 6 and the pressure on the downstream side thereof.
[0007]
In the conventional apparatus as described above, when the pump P is driven while the pilot switching valves 5 and 6 are kept in the neutral position shown in the figure, ie, the closed position, the pump discharge oil tends to flow to the priority flow path 4 side. Since the pilot switching valves 5 and 6 are closed, no flow occurs in the priority flow path 4. However, the pressure generated in the priority flow path 4 acts on one pilot chamber 2 a of the compensator valve 2.
Further, on the upstream side of the compensator valve 2, the discharge oil of the pump P passes through the branch flow path 11, so that a pilot pressure corresponding to the set pressure of the relief valve 16 is generated in the pilot flow path 17. The pilot pressure generated in the pilot flow path 17 is selected by the shuttle valve 24 and guided to the other pilot chamber 2 b of the compensator valve 2.
[0008]
Therefore, the compensator valve 2 maintains a position where the acting force of the pilot pressure in the one pilot chamber 2 a balances the acting force of the pilot pressure in the other pilot chamber 2 b and the spring force of the spring 10. However, in this case, the pilot pressure in the other pilot chamber 2 b is kept at a constant pressure set by the relief valve 16.
Then, if the discharge pressure of the pump P rises from the above balanced state, the acting force of one pilot chamber 2a of the compensator valve 2 overcomes, the spool of the compensator valve 2 moves to the left, and the position on the right side of the drawing Switch to. Therefore, the oil discharged from the pump P is discharged to the tank T through the surplus flow path 8 and the neutral flow path of the pilot switching valve 7.
In this state, a standby state is established.
[0009]
On the other hand, the pilot pressure generated on the upstream side of the relief valve 16 is guided to the proportional electromagnetic
[0010]
For example, if only the proportional electromagnetic
Then, the pressure upstream of the throttle configured by the opening degree of the pilot switching valve 5 is guided to one pilot chamber 2 a of the compensator valve 2, and the pressure downstream of the throttle passes through the
In the above state, if the pressure on the downstream side of the throttle, that is, the load pressure of the lift cylinder connected to the pilot switching valve 5 becomes equal to or higher than the set pressure of the relief valve 16, the compensator 2 is load sensing the lift cylinder. Demonstrate the function. That is, the compensator valve 2 controls the differential pressure before and after the throttle determined by the opening degree of the pilot switching valve 5 to be constant. Therefore, a constant flow rate is supplied to the lift cylinder regardless of its load fluctuation.
[0011]
When the pilot switching valve 5 and the pilot switching valve 6 are switched simultaneously, the compensator valve 2 is controlled with the higher load pressure of the cylinders connected to the pilot switching valves 5 and 6.
However, at this time, only the flow rate supplied to the priority flow path 4 is controlled, and the compensator valve 2 does not exhibit the load sensing function for the cylinders connected to the individual pilot switching valves 5 and 6. . If the cylinder connected to the individual pilot switching valves 5 and 6 is to exhibit the load sensing function, a compensator valve must be provided for each of the pilot switching valves 5 and 6.
[0012]
Note that a flow rate equal to or higher than the flow rate supplied to the priority channel 4 is supplied to the excess channel 8 as an excess flow rate. Therefore, the attachment cylinder (not shown) is operated with the surplus flow rate supplied to the surplus flow path 8.
[0013]
On the other hand, when only the proportional electromagnetic pressure reducing valve 20a of the pilot switching valve 7 is excited from the standby state and only the pilot switching valve 9 is switched, pressure oil is supplied to the actuator for attachment. Will be activated.
In this case, the load pressure of the attachment actuator is generated in the surplus flow path 8.
Since the preferential flow port 3 and the surplus flow port 9 of the compensator valve 2 are actually in communication with each other, the load pressure generated in the surplus flow path 8 is applied to one pilot chamber 2 a of the compensator valve 2. Led.
When the load pressure guided to the one pilot chamber 2a becomes larger than the discharge force of the pump P in the standby state, the spool of the compensator valve 2 is further pushed leftward to enter a full stroke state.
[0014]
When the proportional electromagnetic
When the pilot switching valve 5 is switched in this way, the priority flow path 4 and a lift cylinder (not shown) communicate with each other, and a flow is generated in the priority flow path 4 to reduce its pressure. Therefore, the pressure in one pilot chamber 2a of the compensator valve 2 communicating with the priority flow path 4 also decreases.
[0015]
When the pressure in one pilot chamber 2a is reduced as described above, the spool of the compensator valve 2 moves from the state of full stroke in the left direction of the drawing to the right direction of the drawing. Therefore, the oil discharged from the pump P is divided into the priority flow path 4 side and the surplus flow path 8 side according to the switching position of the compensator valve 2.
[0016]
The pilot switching valves 5 to 7 are switched within a constant pilot flow range determined by the flow control valve 12 and the fixed throttle 13. The pilot flow rate is determined based on the flow rate required to switch any two of the pilot switching valves 5 to 7 at a predetermined speed at the same time. The reason for determining the pilot flow rate in this way will be described below.
[0017]
In order to switch the pilot switching valves 5 to 7 at a predetermined speed, the pilot flow rate maintained at a predetermined pressure in the pilot chambers 5a to 7a and 5b to 7b of the pilot switching valves 5 to 7 is set to the stroke amount of the spool. Proportional quantities must be supplied. For example, when all the pilot switching valves 5 to 7 are simultaneously switched at a predetermined speed, a pilot flow rate for supplying the three pilot chambers is required.
However, the operator rarely operates the three actuators at the same time, and it is almost impossible to switch the three switching valves 5 to 7 at the same time.
[0018]
Further, in this conventional example, the discharge oil of one pump P is divided and used for both the pilot and the actuator. Therefore, if the discharge amount of the pump P is constant, the pilot flow rate is increased. The flow rate for the actuator is relatively reduced. Therefore, when the pilot flow rate is increased, there is a problem that the maximum operating speed of the actuator becomes slow.
Therefore, in this conventional apparatus, the actual flow rate and the maximum operating speed of the actuator are taken into consideration, and the pilot flow rate is set at a predetermined speed simultaneously with any two pilot switching valves among the pilot switching valves 5 to 7. The flow rate is set as much as necessary to replace it.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional device, the responsiveness of the compensator valve 2 is deteriorated depending on the operation state of the pilot switching valves 5 to 7, and the pressure of the supply flow path 1 is lowered due to this, and the pilot switching valves 5 to 7 are connected. There was a problem that the response of the actuator deteriorated. The problem of this conventional apparatus will be described in detail below.
[0020]
For example, by operating the attachment actuator connected to the pilot switching valve 7 as described above, the pilot switching valve 7 is returned to the neutral state from the state where the spool of the compensator valve 2 is fully stroked in the left direction in the figure. At the same time, when the pilot switching valve 5 is switched, the pilot switching valve 7 is opened and the surplus flow path 8 and the tank T are communicated, and the pilot switching valve 5 is opened and the priority flow path 4 and a lift cylinder (not shown) are connected. Communicate.
At this time, in the pilot switching valve 7, the pilot flow is sucked into the pilot chamber 7b by returning the spool to neutral, and in the pilot switching valve 5, the pilot flow is supplied to the pilot chamber 5a.
[0021]
Further, when the pilot switching valve 7 is opened and the surplus flow path 8 and the tank T communicate with each other with the full stroke of the spool of the compensator valve 2 in the left direction in the figure as described above, Pump P and tank T are kept in communication. For this reason, the pump pressure instantaneously decreases, and the pressure in the supply flow path 4 also decreases. Thus, when the pressure of the priority flow path 4 decreases, the pressure of one pilot chamber 2a of the compensator valve 2 also decreases. Therefore, the spool of the compensator valve 2 overcomes the thrust on the one pilot chamber 2a side and starts moving in the right direction in the figure.
[0022]
At this time, the spool of the compensator valve 2 moves in the right direction from the position where the full stroke is in the left direction in the drawing, so that the stroke amount is increased. Since the pilot flow rate is proportional to the stroke amount, when the stroke amount is large in this way, the flow rate supplied to the other pilot chamber 2b also increases.
However, as described above, the pilot flow rate is set to such a flow rate that the two pilot switching valves can be switched simultaneously, so that the pilot chambers 5a and 7b of the two pilot switching valves 5 and 7 are piloted as described above. When the flow rate is supplied and the pilot flow rate is supplied also to the pilot chamber 2b of the compensator valve 2, the pilot flow rate becomes insufficient. Accordingly, the pilot pressure is reduced, and the spool of the compensator valve 2 cannot be pushed at a predetermined pressure. Therefore, the switching response of the compensator valve 2 is deteriorated.
[0023]
If the switching responsiveness of the compensator valve 2 deteriorates as described above, the supply flow path 1 and the surplus flow path 8 are kept in communication with each other. At this time, the surplus flow path 8 is connected via the pilot switching valve 7. Therefore, the pressure in the supply passage 1 rapidly decreases.
When the pressure in the supply passage 1 decreases in this way, the pressure in the branch flow path 11 also decreases, and the relief valve 16 closes. If the relief valve 16 is closed, naturally, the pilot pressure in the pilot flow path 17 also becomes equal to or lower than the set pressure of the relief valve 16, and a predetermined pilot pressure cannot be maintained.
If the predetermined pilot pressure cannot be maintained in this way, the switching responsiveness of the pilot switching valve 5 is deteriorated, and there is a problem that an operation delay occurs in a lift cylinder (not shown) connected to the switching valve 5. .
[0024]
An object of the present invention is to provide a hydraulic control apparatus capable of maintaining the switching responsiveness of the pilot switching valve regardless of how the pilot switching valve is operated, and using the pump discharge oil without waste. Is to provide.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a pump, a supply flow path connected to the pump, a compensator valve connected to the supply flow path and distributing the discharge oil of the pump to the priority flow path side and the surplus flow path side, and the priority flow path. A pilot switching valve connected, a pilot switching valve connected to the surplus flow path, a branch flow path connected to the supply flow path, a throttle provided in the branch flow path, and an upstream side of the throttle; A flow control valve that keeps the differential pressure across the front and back constant, a relief valve that is provided downstream of the throttle and that generates pilot pressure upstream of it, and the pilot pressure that is generated upstream of the relief valve is pilot-switched. A pilot flow path leading to the pilot chamber of the valve.
[0026]
The compensator valve is premised on a hydraulic control device configured to guide the load pressure on the priority flow path side to one pilot chamber and to guide the pilot pressure to the other pilot chamber via the pilot flow path.
The present invention is characterized in that the pilot flow path is connected between a throttle and a flow rate control valve on the premise of the device.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 has the greatest feature in that the pilot flow path 17 connected to the branch flow path 11 is positioned between the flow control valve 12 and the fixed throttle 13.
The pilot flow path 17 is branched to communicate with the other pilot chamber 2b of the compensator valve 2, and a shuttle valve 24 is provided in the communication process. The shuttle valve 24 selects the load pressure and pilot pressure.
Since other configurations are the same as those of the conventional example shown in FIG. 2, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0028]
According to the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1, for example, from the state where the attachment actuator connected only to the pilot switching valve 7 is operated to make the spool of the compensator valve 2 full stroke in the left direction, the pilot switching valve If the pilot switching valve 5 is switched in either direction at the same time as returning 7 to neutral, the pilot switching valve 5, 7 and the other pilot chamber 2 b of the compensator valve 2 are connected via the pilot flow path 17. Pilot flow is supplied.
[0029]
As described above, when pilot flow rates are supplied to a plurality of pilot chambers, the flow rate supplied to the relief valve 16 side tends to be relatively small. Demonstrate the function to keep the differential pressure constant and increase the opening. For this reason, the flow rate passing through the flow rate control valve 12 increases, and the flow rate supplied to the downstream side also increases.
If the flow rate supplied to the downstream side of the flow rate control valve 12 increases in this way, the relief valve 16 is kept in a relief state, and the upstream pressure is kept at the set pressure of the relief valve 16. Therefore, the pressure in the pilot passage 17 is always kept at a predetermined pressure.
[0030]
Thus, if the pressure in the pilot passage 17 is always maintained at a predetermined pressure, there is no response delay in the pilot switching valves 5 and 7 and the compensator valve 2.
Therefore, the operation delay of the actuator connected to the pilot switching valves 5 and 7 can be prevented.
Since there is no response delay of the compensator valve 2, the pressure in the supply passage 1 does not decrease as in the conventional example.
[0031]
Further, according to this embodiment, if a predetermined pilot pressure can be generated on the upstream side of the relief valve 16, the flow rate supplied to the downstream side of the fixed throttle 13 can be reduced. That is, it suffices to supply a flow rate enough to relieve the relief valve 16 to the downstream side of the fixed throttle 13.
Therefore, the discharge flow rate of the relief valve 16 can be reduced, and if the discharge flow rate of the relief valve 16 is thus reduced, the relief valve 16 can be reduced in size.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the pilot flow path is connected between the fixed throttle and the flow control valve so that the pilot flow is supplied from the upstream side of the fixed throttle. In response, the flow control valve opens and increases the flow through it. Therefore, the relief valve is always kept in a relief state. As described above, if the relief valve is always kept in a relief state, the pressure of the pilot flow path connected to the upstream side is always kept at the set pressure of the relief valve.
Therefore, the switching responsiveness of the pilot switching valve and the compensator valve can be maintained, and the operation delay of the actuator connected to the pilot switching valve can be prevented.
[0033]
Further, according to the present invention, it is sufficient to supply a flow rate enough to relieve the relief valve to the downstream side of the fixed throttle.
Therefore, the flow rate discharged through the relief valve can be reduced, and if the discharge flow rate of the relief valve can be reduced in this way, the relief valve can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supply flow path 2 Compensator valve 2a One pilot chamber 2b The other pilot chamber 4 Priority flow path 5-7 Pilot switching valve 5a-7a, 5b-7b Pilot chamber 8 Surplus flow path 11 Branch flow path 12 Flow control valve 13 Fixation Throttle 16 Relief valve 17 Pilot flow path P Pump
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