JP3849970B2 - Hydraulic control circuit of boom cylinder in work machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種建設作業、土木作業等に用いられる油圧ショベル等の作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の作業機械のなかには、機体本体に装着されるフロントアタッチメントを、基端部が機体本体に上下揺動自在に支持されるブーム、該ブームの先端部に前後揺動自在に支持されるスティック、該スティックの先端部に取付けられるバケットやブレーカ、クラムシェル等の作業用アタッチメントを用いて構成したものがある。このものにおいて、前記ブームは、ブームシリンダの伸縮作動により上下動することになるが、該ブームシリンダの油圧制御回路として、従来、図3に示すようなものが知られている。
つまり、前記図3において、8はブームシリンダ、11、12は第一、第二油圧ポンプ、13は油タンク、14は第一油圧ポンプ11を圧油供給源としてブームシリンダ8への圧油供給排出制御を行う第一ブーム用制御バルブ、15は第二油圧ポンプ12を圧油供給源としてブームシリンダ8への圧油供給制御を行う第二ブーム用制御バルブ、16は油圧ショベルに設けられるバケットシリンダ等の他の油圧アクチュエータ用の制御バルブ、17はブーム用操作レバー18の操作に基づいて上昇側、下降側のパイロットラインE、Fにパイロット圧を出力するパイロットバルブである。さらに、Aは第一ブーム用制御バルブ14および第二ブーム用制御バルブ15とブームシリンダ8のヘッド側油室8aとを連結するヘッド側ライン、Bは第一ブーム用制御バルブ14とブームシリンダ8のロッド側油室8bとを連結するロッド側ライン、またDは上記ヘッド側ラインAとロッド側ラインBとを連通する再生用ラインであって、該再生用ラインDには、再生用バルブ19およびチェック弁21が設けられている。
このものにおいて、ブーム用操作レバー18を下降側に操作すると、パイロットバルブ17から下降側パイロットラインFに出力されるパイロット圧により第一ブーム用制御バルブ14および再生用バルブ19が切換る。これにより、第一油圧ポンプ11からの圧油が第一ブーム用制御バルブ14を介してブームシリンダ8のロッド側油室8bに供給される一方、ヘッド側油室8aからの排出油は、第一ブーム用制御バルブ14を介して油タンク13に排出されると共に、再生用バルブ19、チェック弁21を介してロッド側油室8bに供給されるようになっている。つまり、ブームの下降時において、ヘッド側油室8aの圧力がロッド側油室8bの圧力よりも高圧のあいだは、ヘッド側油室8aからの排出油を再生油としてロッド側油室8bに供給できるようになっており、これによりロッド側油室8bには、前記第一ブーム用制御バルブ14から供給される第一油圧ポンプ11の圧油に加えて再生油が供給されることになって、ロッド側油室8bが減圧状態になることなくブームシリンダ8の作動速度を速くすることができる。また、第一油圧ポンプ11を圧油供給源とする他の油圧アクチュエータ(例えばバケットシリンダ)とブーム下降との複合動作時に、再生油によって得られた余剰のポンプ流量を他の油圧アクチュエータに供給できるから、複合動作時における他の油圧アクチュエータの作業速度の低下を抑えることができ、而して作業効率の向上に貢献できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来のものにおいて、作業効率をできるだけ向上させるため、シリンダヘッド側油室からロッド側油室への再生油量を多くして、シリンダ速度が速くなるように設定しているが、このように設定すると、微操作を必要とする作業を行う場合やオペレータが初心者である場合、速度が速すぎて操作し難いという問題がある。これに対し、微操作や初心者が操作し易いように再生油量を少なくする設定にすると、再生用回路を設けた効果が薄くなって、作業効率が低下してしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題があった。
さらに、前記ブーム、スティック、作業用アタッチメント等からなるフロントアタッチメントを備えた作業機械において、例えば、バケットを地面に沿って前後方向に移動させて平坦地に転がる岩の除去作業を行うような場合には、バケットの先端で略水平の軌跡を描く必要があるので、スティックの操作の他にブームの操作を余儀なくされる。また、ブレーカを用いて砕石作業を行う場合には、ブームを下降側に操作してブレーカを岩に押し付け、常にブレーカに適切な推力がかかるようにして作業する必要がある。さらにまた、クラムシェルを用いて物をすくい上げる作業を行う場合には、クラムシェルが物に接触したことを認識してブーム下降の操作を停止する必要があるが、これらバケット、ブレーカ、クラムシェルによる作業は、ブーム操作に常に細心の注意を払わなければならず、操作が煩雑であってオペレータの疲労度が増加するという問題がある。さらに、ブーム操作に伴いブームシリンダに圧油が供給されるため、燃料消費量が多くなって燃費性に劣るという解決すべき課題もあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、ブームを上下動させるべく伸縮作動するブームシリンダと、第一の油圧ポンプを圧油供給源とし、操作具操作に基づいてブームシリンダのヘッド側ロッド側の各油室に対する圧油供給排出制御を行う作動位置、圧油供給排出を行わない中立位置に切換自在な第一制御バルブと、第二の油圧ポンプを圧油供給源とし、ブームシリンダの各油室のうちブームの重量を保持する重量保持側の油室に対する圧油供給制御を行う第二制御バルブと、重量保持側の油室からの排出油を他方の油室に供給する再生用回路とを備えたブームシリンダの油圧制御回路において、該油圧制御回路に、操作具操作に拘わらず第一制御バルブを中立位置に保持することができる中立保持手段を設け、さらに前記第二制御バルブに、重量保持側の油室からの排出油を油タンクに流すための排出制御手段を設けたことを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路である。
そして、この様にすることにより、第二制御バルブを利用して、作業内容やオペレータの技量等に対応させて、ブームを自重降下させたり、ブームの下降速度を変化させることができることになって、作業性、操作性が向上すると共に、部材の兼用化が計れる。
請求項2の発明は、中立保持手段は、モード選択スイッチによって切換えられるモード切換用バルブであり、該モード切換用バルブは、ブーム下降速度LOWモードが選択されたときには第一制御バルブのみを経由して重量保持側の油室からの排出油を油タンクに流し、ブーム下降速度HIGHモードが選択されたときには第一および第二制御バルブを経由して前記排出油を油タンクに流し、そしてブーム自重降下モードが選択されたときには第一制御バルブを中立位置に保持すると共に、第二制御バルブを経由して重量保持側の油室からの排出油を油タンクに流すように弁切換えがなされるものであることを特徴とする請求項1記載の作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路である。
【0005】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図面において、1は油圧ショベルであって、該油圧ショベル1は、クローラ式の下部走行体2、該下部走行体2に旋回自在に支持される上部旋回体3、該上部旋回体3の前部に装着されるフロントアタッチメント4等の各部から構成されており、さらに該フロントアタッチメント4は、上部旋回体3に上下揺動自在に支持されるブーム5、該ブーム5の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック6、該スティック6の先端部に前後揺動自在に支持されるバケット7、これらブーム5、スティック6、バケット7をそれぞれ揺動せしめるためのブームシリンダ8、スティックシリンダ9、バケットシリンダ10等の部材装置から構成されている等の基本的構成は、従来通りである。
尚、スティック6の先端部には、油圧ショベル1の行う作業内容に応じて、前記バケット7に替えてブレーカ、クラムシェル(何れも図示せず)等の種々の作業用アタッチメントが取付けられる。
【0006】
扨、図2に、前記ブームシリンダ8の油圧制御回路を示すが、該図2において、11、12は第一、第二油圧ポンプ、13は油タンク、14、15は後述する第一、第二ブーム用制御バルブである。また、16はバケット用制御バルブであって、該バケット用制御バルブ16は前記第一ブーム用制御バルブ14に対して並列状に設けられている。尚、第一、第二ブーム用制御バルブ14、15に対して並列状に設けられる制御バルブは、上記バケット用制御バルブ16の他に、油圧ショベル1に設けられる各種油圧アクチュエータに対応して多数あるが、図2では省略してある。さらに、図2において、Aは第一ブーム用制御バルブ14および第二ブーム用制御バルブ15とブームシリンダ8のヘッド側油室8aとを連結するヘッド側ライン、Bは第一ブーム用制御バルブ14とブームシリンダ8のロッド側油室8bとを連結するロッド側ライン、Dはヘッド側ラインAとロッド側ラインBとを連通する再生用ラインである。
【0007】
前記ブームシリンダ8は、ヘッド側油室8aへの圧油供給およびロッド側油室8bからの油排出で伸長してブーム5を上昇せしめ、またロッド側油室8bへの圧油供給およびヘッド側油室8aからの油排出で縮小してブーム5を下降せしめるように構成されているが、この場合、ヘッド側油室8aはフロントアタッチメント4の重量を保持することになって、本発明の重量保持側油室に相当する。
【0008】
また、前記第一ブーム用制御バルブ14は、上昇側、下降側のパイロットポート14a、14bを備え、これらパイロットポート14a、14bに入力されるパイロット圧により後述の供給用、排出用弁路14c〜14fの開度量が調節されるスプール弁で構成されている。つまり第一ブーム用制御バルブ14は、両パイロットポート14a、14bにパイロット圧が入力されていない状態では、中立位置Nに位置していてブームシリンダ8に対する圧油供給排出を行わないが、上昇側パイロットポート14aにパイロット圧が入力されることにより上昇側位置Xに変位して、第一油圧ポンプ11からの圧油をヘッド側ラインAを経由してブームシリンダ8のヘッド側油室8aに供給するための供給用弁路14cを開き、かつロッド側油室8bからの排出油をロッド側ラインBを経由して油タンク13に流すための排出用弁路14dを開くようになっている。また第一ブーム用制御バルブ14は、下降側パイロットポート14bにパイロット圧が入力されることにより下降側位置Yに変位して、第一油圧ポンプ11からの圧油をロッド側ラインBを経由してロッド側油室8bに供給するための供給用弁路14eを開き、かつヘッド側油室8aからヘッド側ラインAに排出された油を絞り14gを介して油タンク13に流すための排出用弁路14fを開くように構成されている。
ここで、前記下降側位置Yにおける第一ブーム用制御バルブ14のヘッド側油室8aから油タンク13への油排出は、排出用弁路14fに設けられた絞り14gにより流量調節された状態でなされるが、該排出用弁路14fの油排出流量は、微操作を行うのに適する遅いブーム下降速度を得るために必要な流量に設定されている。
【0009】
一方、前記第二ブーム用制御バルブ15は、上昇側、下降側のパイロットポート15a、15bを備え、これらパイロットポート15a、15bに入力されるパイロット圧により後述の供給用、排出用弁路15c、15dの開度量が調節されるスプール弁で構成されている。つまり第二ブーム用制御バルブ15は、両パイロットポート15a、15bにパイロット圧が入力されていない状態では、中立位置Nに位置していてブームシリンダ8に対する圧油供給排出を行わないが、上昇側パイロットポート15aにパイロット圧が入力されることにより上昇側位置Xに変位して供給用弁路15cを開くようになっており、これにより第二油圧ポンプ12からの圧油がヘッド側ラインAを経由してブームシリンダ8のヘッド側油室8aに供給されるようになっている。また第二ブーム用制御バルブ15は、下降側パイロットポート15bにパイロット圧が入力されることにより下降側位置Yに変位して排出用弁路15dを開くようになっており、これによりヘッド側油室8aからの排出油がヘッド側ラインAを経由して、排出用弁路15dに設けられた絞り15eを介して油タンク13に流れるように構成されている。
【0010】
さらに、前記図2において、17はブーム用のパイロットバルブであって、このものは、上昇側パイロットバルブ17Aと下降側パイロットバルブ17Bとから構成されているが、これら上昇側、下降側のパイロットバルブ17A、17Bは、ブーム用操作レバー18をブーム上昇側、下降側に操作することに基づき、該操作量に対応するパイロット圧をそれぞれ出力する。そして、上昇側パイロットバルブ17Aから出力されたパイロット圧は、上昇側パイロットラインEを経由して第一、第二ブーム用制御バルブ14、15の上昇側パイロットポート14a、15aに入力される。また、下降側パイロットバルブ17Bから出力されたパイロット圧は、下降側パイロットラインFを経由して後述する再生用バルブ19のパイロットポート19aに入力されると共に、モード切換用バルブ20に供給される。
【0011】
前記再生用バルブ19は、再生用ラインDに配されているが、このものはパイロットポート19aを備えたスプール弁で構成されている。そして該再生用バルブ19は、パイロットポート19aにパイロット圧が入力されていない状態では、再生用ラインDを閉鎖する閉鎖位置Xに位置しているが、パイロットポート19aにパイロット圧が入力されることにより、再生用ラインDを絞り19bを介して開く開放位置Yに切換るように構成されている。さらに、21は再生用ラインDに配設されるチェック弁であって、該チェック弁21は、ヘッド側ラインAの圧力がロッド側ラインBよりも高圧のあいだはヘッド側ラインAからロッド側ラインBへの油の流れを許容するが、逆方向の流れは阻止するようになっている。而して、前記再生用バルブ19が開放位置Yに位置し、かつヘッド側ラインAの圧力がロッド側ラインBよりも高圧のあいだは、ヘッド側ラインAの油が再生用ラインDを経由してロット側ラインBに流れるようになっている。
【0012】
また、前記モード切換用バルブ20は、第一、第二ソレノイド20a、20bを備えた電磁式の三位置切換弁であって、両ソレノイド20a、20bに通電されていない状態では、下降側パイロットラインFの圧力を第一ブーム用制御バルブ14の下降側パイロットポート14bに入力し、かつ第二ブーム用制御バルブ15の下降側パイロットポート15bを油タンク13に導通させる中立位置Nに位置しているが、第一ソレノイド20aに通電されると、下降側パイロットラインFの圧力を第一ブーム用制御バルブ14の下降側パイロットポート14bおよび第二ブーム用制御バルブ15の下降側パイロットポート15bに入力する第一位置Xに切換る。また、第二ソレノイド20bに通電されると、下降側パイロットラインFの圧力を第二ブーム用制御バルブ15の下降側パイロットポート15bに入力し、かつ第一ブーム用制御バルブ14の下降側パイロットポート14bを油タンク13に導通させる第二位置Yに切換るように構成されている。
【0013】
一方、22は運転席部に設けられるモード選択スイッチであって、該モード選択スイッチ22は、前記モード切換用バルブ20の第一、第二ソレノイド20a、20bに電気的に接続されている。そして、このモード選択スイッチ22は、「ブーム下降速度LOW」と「ブーム下降速度HIGH」と「ブーム自重降下」とを任意に選択できるようになっているが、該モード選択スイッチ22が「ブーム下降速度LOW」にセットされている場合には、前記モード切換用バルブ20の両ソレノイド20a、20bに通電されず、また「ブーム下降速度HIGH」にセットされている場合には第一ソレノイド20aに通電され、さらに「ブーム自重降下」にセットされている場合には第二ソレノイド20bに通電されるように設定されている。
尚、図2中、23はロッド側ラインBから油タンク13に至るリリーフ油路に設けられるラインリリーフ弁である。
【0014】
叙述の如く構成されたものにおいて、ブーム5を上昇させる場合、ブーム用操作レバー18を上昇側に操作すると、上昇側パイロットバルブ17Aから出力されたパイロット圧が、第一、第二ブーム用制御バルブ14、15の上昇側パイロットポート14a、15aに入力されて、第一、第二ブーム用制御バルブ14、15を上昇側位置Xに切換える。これにより、第一、第二の両方の油圧ポンプ11、12の圧油が、第一、第二ブーム用制御バルブ14、15を経由してブームシリンダ8のヘッド側油室8aに供給されることになって、フロントアタッチメント4の重量に抗するブーム5の上昇作動を、力強く行うことができる。
【0015】
一方、ブーム5を下降させるにあたり、微操作を行う場合やオペレータが初心者の場合には、モード選択スイッチ22を「ブーム下降速度LOW」にセットする。該モード選択スイッチ22が「ブーム下降速度LOW」にセットされている状態では、前述したようにモード切換用バルブ20の両ソレノイド20a、20bに通電されないため、モード切換用バルブ20は中立位置Nに位置していて、下降側パイロットラインFの圧力が第一ブーム用制御バルブ14の下降側パイロットポート14bに入力されると共に、第二ブーム用制御バルブ15の下降側パイロットポート15bは油タンク13に導通している。この状態でブーム用操作レバー18を下降側に操作すると、下降側パイロットバルブ17Bから出力されたパイロット圧が、第一ブーム用制御バルブ14の下降側パイロットポート14bおよび再生用バルブ19のパイロットポート19aに入力されて、第一ブーム用制御バルブ14を下降側位置Yに切換えると共に、再生用バルブ19を開放位置Yに切換える。一方、第二ブーム用制御バルブ15は中立位置Nに保持される。これにより、第一油圧ポンプ11からの圧油が、第一ブーム用制御バルブ14を経由してブームシリンダ8のロッド側油室8bに供給されると共に、ヘッド側ラインAの圧力がロッド側ラインBよりも高圧のあいだは、ヘッド側油室8aからの排出油の一部が、再生用バルブ19、チェック弁21を介してロッド側油室8bに再生油として供給される。また、ヘッド側油室8aからの排出油の残りは、第一ブーム用制御バルブ14を経由して油タンク13に排出される。
つまり、「ブーム下降速度LOW」にセットされている状態では、ブームシリンダ8のヘッド側油室8aから油タンク13への油排出は、第一ブーム用制御バルブ14の排出用弁路14fを経由してのみ行われることになるが、該排出用弁路14fの油排出流量は、遅いブーム下降速度が得られる流量に設定されており、而してブーム5はゆっくりと下降することになって、微操作を行う場合やオペレータが初心者の場合の操作性が向上する。
【0016】
これに対し、ブーム5を下降させるにあたり、作業能率を向上させたい場合や、掘削積込み作業のように速いブーム下降が要求される作業を行うような場合には、モード選択スイッチ22を「ブーム下降速度HIGH」にセットする。これにより、モード切換用バルブ20の第一ソレノイド20aに通電されて、モード切換用バルブ20は、下降側パイロットラインFの圧力を第一、第二ブーム用制御バルブ14、15の下降側パイロットポート14b、15bに入力する第一位置Xに切換る。この状態で、ブーム用操作レバー18を下降側に操作すると、下降側パイロットバルブ17Bから出力されたパイロット圧が、第一、第二ブーム用制御バルブ14、15の下降側パイロットポート14b、15bおよび再生用バルブ19のパイロットポート19aに入力されて、第一、第二ブーム用制御バルブ14、15を下降側位置Yに切換えると共に、再生用バルブ19を開放位置Yに切換える。これにより、第一油圧ポンプ11からの圧油が、第一ブーム用制御バルブ14を経由してブームシリンダ8のロッド側油室8bに供給されると共に、ヘッド側ラインAの圧力がロッド側ラインBよりも高圧のあいだは、ヘッド側油室8aからの排出油の一部が、再生用バルブ19、チェック弁21を介してロッド側油室8bに再生油として供給される。また、ヘッド側油室8aからの排出油の残りは、第一ブーム用制御バルブ14および第二ブーム用制御バルブ15を経由して油タンク13に排出される。
つまり、「ブーム下降速度HIGH」にセットされている状態では、ブームシリンダ8のヘッド側油室8aから油タンク13への油排出が、第一、第二の両方のブーム用制御バルブ14、15の排出用弁路14f、15dを経由してなされることになって、前述した第一ブーム用制御バルブ14のみの場合と比べて第二ブーム用制御バルブ15の分だけ油排出量が増加し、而してヘッド側油室8aからの油排出が速やかになされることになって、ブーム5の下降作動をハイスピードで行うことができる。
【0017】
さらに、バケット7を地面に沿って前後移動させて平坦地に転がる岩の除去作業を行う場合や、ブレーカによる砕石作業を行う場合、あるいはクラムシェルで物をすくい上げる作業を行うような場合には、モード選択スイッチ22を「ブーム自重降下」にセットする。これにより、モード切換用バルブ20の第二ソレノイド20bに通電されて、モード切換用バルブ20は、下降側パイロットラインFの圧力を第二ブーム用制御バルブ15の下降側パイロットポート15bに入力し、かつ第一ブーム用制御バルブ14の下降側パイロットポート14bを油タンク13に導通させる第二位置Yに切換わる。この状態で、ブーム用操作レバー18を下降側に操作すると、下降側パイロットバルブ17Bから出力されたパイロット圧が、第二ブーム用制御バルブ15の下降側パイロットポート15bおよび再生用バルブ19のパイロットポート19aに入力されて、第二ブーム用制御バルブ15を下降側位置Yに切換えると共に、再生用バルブ19を開放位置Yに切換える。一方、第一ブーム用制御バルブ14は中立位置Nに保持される。この状態では、油圧ポンプ11、12からブームシリンダ8のロッド側油室8bへの圧油供給はないが、該ロッド側油室8bには、ヘッド側油室8aからの排出油の一部が、再生用バルブ19、チェック弁21を介してロッド側油室8bに再生油として供給される。また、ヘッド側油室8aからの排出油の残りは、第二ブーム用制御バルブ15を経由して油タンク13に流れる。
つまり、「ブーム自重降下」にセットされている状態でブーム下降側に操作すると、油圧ポンプ11、12からブームシリンダ8への圧油供給はないが、ロッド側油室8bには、ヘッド側油室8aからの排出油が再生油として供給されると共に、ヘッド側油室8aからの排出油の残りは、第二ブーム用制御バルブ15を経由して油タンク13に流れることになる。そしてこの状態では、ブーム5は、バケット5やブレーカ23、クラムシェル等の作業用アタッチメントが地面や岩等に接当して下降規制されるまで、フロントアタッチメント4の重量により自重降下することになる。而してバケット7を地面に沿って前後移動させて平坦地に転がる岩の除去作業を行う場合に、ブーム操作に細心の注意を払わなくても、ブーム5が自重降下することでバケット7を接地状態に保持できる。またブレーカ作業を行う場合に、ブレーカは、フロントアタッチメント4の自重で下方に押し付けられることになって、砕石作業に必要に推力を得ることができる。さらにまたクラムシェルで物をすくい上げる作業を行う場合には、ブーム5は、クラムシェルが物に当接するまで自重降下し、当接すると自動的に停止することになる。
【0018】
この様に、本実施の形態にあっては、ブーム5を下降させる場合、モード選択スイッチ22を「ブーム下降速度HIGH」にセットすれば、ブームシリンダ8のヘッド側油室8aから油タンク13への油排出流量が増加してブーム5の下降速度が速くなり、またモード選択スイッチ22を「ブーム下降速度LOW」にセットすれば、ヘッド側油室8aから油タンク13への油排出流量が減少してブーム5の下降速度が遅くなる。さらに、モード選択スイッチ22を「ブーム自重降下」にセットした状態でブーム下降側に操作すれば、ブーム5は、フロントアタッチメント4の重量により自重降下することになる。
この結果、ブーム5の下降速度を、作業内容やオペレータの技量に対応して任意に選択でき、また、バケット7による平坦地の岩の除去作業や、ブレーカ23による砕石作業、あるいはクラムシェルによるすくい上げ作業を行うような場合には、ブーム5を自重降下させることができることになって、操作性、作業性が向上する。さらに、ブーム5を自重降下させる場合には、油圧ポンプ11、12からブームシリンダ8への圧油供給はないので、消費燃料の軽減に寄与できると共に、ブーム下降と他の油圧アクチュエータとの複合操作時には、ポンプ流量がブームシリンダ8にとられてしまうことがないため、複合作動時における他の油圧アクチュエータの作動速度の低下を回避できる。
しかもこのものにおいて、前記ヘッド側油室8aから油タンク13への油排出流量の増加、およびブーム自重降下時におけるヘッド側油室8aから油タンク13への油排出は、第二ブーム用制御バルブ15を用いて行われることになるが、該第二ブーム用制御バルブ15は、ブーム5の上昇時には第二油圧ポンプ12の圧油をブームシリンダヘッド側油室8aに供給するべく作動するものであるから、一つのバルブで複数の機能を有することになって、部材の兼用化が計れ、コストの抑制に寄与できる。さらに、この第二ブーム用制御バルブ15は、入力されるパイロット圧により開度量調節されるスプール弁であるから、ブーム用操作レバー18の操作量に対応した良好な操作性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】油圧ショベルの斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態を示す油圧制御回路図である。
【図3】従来例を示す油圧制御回路図である。
【符号の説明】
5 ブーム
8 ブームシリンダ
8a ヘッド側油室
8b ロッド側油室
11 第一油圧ポンプ
12 第二油圧ポンプ
13 油タンク
14 第一ブーム用制御バルブ
15 第二ブーム用制御バルブ
19 再生用バルブ
20 モード切換用バルブ
22 モード選択スイッチ
D 再生用ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a hydraulic control circuit for a boom cylinder in a work machine such as a hydraulic excavator used for various construction work and civil engineering work.
[0002]
[Prior art]
In general, in a working machine such as a hydraulic excavator, a front attachment mounted on a machine body is supported by a boom whose base end part is supported by the machine body so as to be swingable up and down, and supported by a front end part of the boom so as to be able to swing back and forth. And a stick constructed by using a work attachment such as a bucket, a breaker, or a clam shell attached to the tip of the stick. In this case, the boom moves up and down by the expansion and contraction operation of the boom cylinder. As a hydraulic control circuit for the boom cylinder, a boom control circuit as shown in FIG. 3 is conventionally known.
That is, in FIG. 3, 8 is a boom cylinder, 11 and 12 are first and second hydraulic pumps, 13 is an oil tank, and 14 is a pressure oil supply to the
In this case, when the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above conventional one, in order to improve the working efficiency as much as possible, the amount of reclaimed oil from the cylinder head side oil chamber to the rod side oil chamber is increased, and the cylinder speed is set high. With such a setting, there is a problem that when the work requiring fine operation is performed or when the operator is a beginner, the speed is too high and the operation is difficult. On the other hand, if the amount of reclaimed oil is set to be small so that fine operations and beginners can easily operate, there is a problem that the effect of providing the regeneration circuit becomes thin and the work efficiency is lowered. There has been a problem to be solved by the present invention.
Furthermore, in a work machine equipped with a front attachment consisting of the boom, stick, work attachment, etc., for example, when removing a rock rolling on a flat ground by moving the bucket back and forth along the ground Since it is necessary to draw a substantially horizontal locus at the tip of the bucket, it is necessary to operate the boom in addition to the operation of the stick. In addition, when performing the crushed stone work using the breaker, it is necessary to operate the boom so that the breaker is pressed against the rock by always operating the boom downward so that an appropriate thrust is always applied to the breaker. Furthermore, when scooping up an object using a clamshell, it is necessary to stop the boom lowering operation by recognizing that the clamshell has come into contact with the object, but these buckets, breakers, and clamshells The work must always pay close attention to the boom operation, and there is a problem that the operation is complicated and the fatigue level of the operator increases. Furthermore, since pressure oil is supplied to the boom cylinder in accordance with the boom operation, there is a problem to be solved that fuel consumption is increased and fuel efficiency is poor.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been created in view of the above-described circumstances in order to solve these problems. The invention of claim 1 includes a boom cylinder that extends and contracts to move the boom up and down, One hydraulic pump is used as the pressure oil supply source, and the operation position is switched to the operation position for controlling the pressure oil supply and discharge for each oil chamber on the head side rod side of the boom cylinder based on the operation of the operating tool, and to the neutral position for not performing the pressure oil supply and discharge. A second control for controlling the pressure oil supply to the oil chamber on the weight holding side that holds the weight of the boom among the oil chambers of the boom cylinder, using a flexible first control valve and a second hydraulic pump as a pressure oil supply source. In a hydraulic control circuit for a boom cylinder having a valve and a regeneration circuit for supplying oil discharged from the oil chamber on the weight holding side to the other oil chamber, the hydraulic control circuit includes a first circuit regardless of operation of the operating tool. Control valve Neutral holding means that can be held in a standing position is provided, and further, the second control valve is provided with discharge control means for flowing the discharged oil from the oil chamber on the weight holding side to the oil tank. It is a hydraulic control circuit of the boom cylinder in a working machine.
And by doing in this way, the second control valve can be used to lower the boom by its own weight or to change the lowering speed of the boom in accordance with the work content, operator skill, etc. In addition, workability and operability are improved, and the common use of the members can be achieved.
According to a second aspect of the present invention, the neutral holding means is a mode switching valve that is switched by a mode selection switch, and the mode switching valve passes only through the first control valve when the boom lowering speed LOW mode is selected. When the boom lowering speed HIGH mode is selected, the discharged oil is allowed to flow to the oil tank via the first and second control valves, and the boom weight is reduced. When the lowering mode is selected, the first control valve is held in the neutral position, and the valve is switched so that the oil discharged from the weight holding side oil chamber flows to the oil tank via the second control valve. The hydraulic control circuit for a boom cylinder in the work machine according to claim 1, wherein
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator. The hydraulic excavator 1 includes a crawler-type lower
Note that various work attachments such as a breaker and a clam shell (not shown) are attached to the tip of the stick 6 in place of the
[0006]
FIG. 2 shows a hydraulic control circuit for the
[0007]
The
[0008]
The first
Here, the oil discharge from the head
[0009]
On the other hand, the second
[0010]
In FIG. 2,
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
On the other hand, 22 is a mode selection switch provided in the driver's seat, and the
In FIG. 2,
[0014]
In the configuration as described above, when the
[0015]
On the other hand, when the
That is, in a state where the “boom lowering speed LOW” is set, the oil discharge from the head-
[0016]
On the other hand, when it is desired to improve the work efficiency when lowering the
In other words, in a state where the “boom lowering speed HIGH” is set, oil discharge from the head
[0017]
Furthermore, when performing the removal work of the rock that moves the
In other words, if the boom is lowered when the boom is set to “Boom weight drop”, no pressure oil is supplied from the
[0018]
Thus, in the present embodiment, when the
As a result, the lowering speed of the
In addition, the increase in the oil discharge flow rate from the head
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic excavator.
FIG. 2 is a hydraulic control circuit diagram showing the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a hydraulic control circuit diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
5
Claims (2)
第一の油圧ポンプを圧油供給源とし、操作具操作に基づいてブームシリンダのヘッド側ロッド側の各油室に対する圧油供給排出制御を行う作動位置、圧油供給排出を行わない中立位置に切換自在な第一制御バルブと、
第二の油圧ポンプを圧油供給源とし、ブームシリンダの各油室のうちブームの重量を保持する重量保持側の油室に対する圧油供給制御を行う第二制御バルブと、
重量保持側の油室からの排出油を他方の油室に供給する再生用回路とを備えたブームシリンダの油圧制御回路において、
該油圧制御回路に、操作具操作に拘わらず第一制御バルブを中立位置に保持することができる中立保持手段を設け、
さらに前記第二制御バルブに、重量保持側の油室からの排出油を油タンクに流すための排出制御手段を設けたことを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路。A boom cylinder that expands and contracts to move the boom up and down;
With the first hydraulic pump as the pressure oil supply source, the operating position for controlling the pressure oil supply and discharge for each oil chamber on the head side rod side of the boom cylinder based on the operation of the operating tool, and the neutral position for not performing the pressure oil supply and discharge A switchable first control valve;
A second control valve that controls the pressure oil supply to the oil chamber on the weight holding side that holds the weight of the boom among the oil chambers of the boom cylinder, using the second hydraulic pump as a pressure oil supply source;
In a hydraulic control circuit for a boom cylinder, including a regeneration circuit for supplying oil discharged from the oil chamber on the weight holding side to the other oil chamber,
The hydraulic control circuit is provided with neutral holding means capable of holding the first control valve in the neutral position regardless of the operation tool operation,
A boom cylinder hydraulic control circuit in a work machine, wherein the second control valve is further provided with discharge control means for flowing oil discharged from the oil chamber on the weight holding side to the oil tank.
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