JP4179667B2 - 連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法及びその油圧回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続アンローダのブームを俯仰させるブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法及びその油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に示すように、連続アンローダ21のブーム22を俯仰させるブーム俯仰用油圧シリンダ23は、ブーム22とこのブーム22を支持する支持台(走行部)24とに掛け渡されている。ブーム22は支持台24にピン結合されており、油圧シリンダ23の伸縮によってブーム22が俯仰するようになっている。
【0003】
図4に示すように、従来のブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路は、油圧シリンダ23のロッド側シリンダ室32とヘッド側シリンダ室33とを結ぶ主管路34を有している。この主管路34には、二方向ポンプ35が設けられており、ロッド側とヘッド側とで圧油を移動させて、ロッド側シリンダ室32或いはヘッド側シリンダ室33に圧油を供給し、ロッド36を出没させるようになっている。
【0004】
ところで、ロッド側シリンダ室32とヘッド側シリンダ室33とでは、同じストローク長さでその体積を比較すると、ロッド側シリンダ室32の方がロッド36が挿入されている分、体積が小さくなる。そのため、油圧シリンダ23の伸縮に合わせて、油圧回路内の圧油量を調節しなければならない。
【0005】
そこで、二方向ポンプ35よりもロッド側シリンダ室32側の主管路34には、リリーフ弁37と補給ポンプ38とが配設されている。油圧シリンダ23が伸長するときには、圧油を送る側のロッド側シリンダ室32の体積が小さいため、補給ポンプ38で圧油を供給しながら、二方向ポンプ35によってロッド側シリンダ室32からヘッド側シリンダ室33に圧油が送られる。一方、油圧シリンダ23が縮退するときには、二方向ポンプ35によってヘッド側シリンダ室33からロッド側シリンダ室32に圧油が送られるが、圧油を送る側のヘッド側シリンダ室33の体積が大きいため、リリーフ弁37からロッド36に相応する体積分の圧油が流れ出るようになっている。
【0006】
すなわち、二方向ポンプ35によってロッド側シリンダ室32に圧油が送られた際に、油圧が上昇するが、その油圧が一定の圧力に達したときに、リリーフ弁37が開放されるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図2に示すようにブーム22の先端にはバケットエレベータ25が設けられている。そして、ブーム22は、バケットエレベータ25とは逆側にも延出して、その先端にカウンターウェイト26が設けられている。すなわち、カウンターウェイト26によって、バケットエレベータ25側が若干重くなるようにバランスさせて、油圧シリンダ23の負担を低減するようになっている。
【0008】
しかしながら、バケットエレベータ25による掻取量が多い場合は、油圧シリンダ23の負担が増大するため、油圧シリンダ23の容量を増加させなければならず、製造コストの上昇を招いていた。
【0009】
そこで、カウンターウェイト26の重量を増加させて、掻取時の油圧シリンダ23の負担を低減させることが考えられるが、これでは、掻取を行わないときに、カウンターウェイト26側が重くなって、油圧シリンダ23に引張りの荷重がかかる。
【0010】
ところが、従来の油圧シリンダ23では、リリーフ圧が低いところで一定であるため、引張りの荷重がかかった際に、リリーフ弁37から大量の圧油が流れ出るが、即座に油圧回路内に圧油を補給しなければならないので、補給ポンプ38の容量を増加させなければならない。
【0011】
そこで、リリーフ弁37のリリーフ圧を二段或いは三段階に設定することも考えられるが、リリーフ圧を高めに設定しなければならないので、エネルギーロスが大きく現実的ではない。
【0012】
そのため、結局カウンターウェイト26の重量を重くすることができず、油圧シリンダ23の容量を増加させていた。
【0013】
そこで、圧縮と引張りとの両方向の荷重に対応できる油圧シリンダの制御方法及び油圧回路を提供することが求められていた。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題を解決するために案出されたものであって、連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で伸長力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりロッド側シリンダ室内の油をヘッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ロッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法において、上記ロッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に圧力検出手段を接続し、この圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、上記可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させるようにしたことに特徴を有する。
【0015】
これによれば、ブームを保持する際に、油圧シリンダに通常かかる圧縮の荷重ではなく、引張りの荷重がかかった場合、ヘッド側シリンダ室の油圧が下がるが、その油圧の低下を検出して、ロッド側シリンダ室側に接続された可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させることによって、その可変リリーフ弁から圧油が流れ出るのを防止できる。従って、圧縮だけでなく引張りの荷重にも対応することができ、カウンターウェイトの重量を増加させても、油圧シリンダの容量の増加を防止できる。
【0016】
また、連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で収縮力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりヘッド側シリンダ室内の油をロッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ヘッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法において、上記ヘッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に圧力検出手段を接続し、この圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、上記可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させるようにしたことに特徴を有する。
【0017】
これによれば、請求項1に記載の発明とは逆に油圧シリンダに通常かかる荷重が引張りであるが、圧縮の荷重にも対応することができ、上記と同様の効果を得られる。
【0019】
そして、本発明は、連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で伸長力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりロッド側シリンダ室内の油をヘッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ロッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路において、上記ロッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に圧力検出手段を接続し、上記可変リリーフ弁に、圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させる制御手段を接続したものである。
【0020】
また、本発明は、連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で収縮力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりヘッド側シリンダ室内の油をロッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ヘッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路において、上記ヘッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に圧力検出手段を接続し、上記可変リリーフ弁に、圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させる制御手段を接続したものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【0022】
図2に示すように、連続アンローダ21は、岸壁27に沿って走行する走行部24と、走行部24に旋回自在かつ俯仰自在に設けられたブーム22と、ブーム22の一端に回転自在に吊下されたバケットエレベータ25とを備えている。
【0023】
ブーム22と走行部24とはピン結合されており、ブーム22の下側と走行部24との間には、油圧シリンダ1が掛け渡されている。この油圧シリンダ1は、ブーム22を俯仰させると共に、その位置でブーム22を保持する。
【0024】
ブーム22は、バケットエレベータ25とは逆側にも延出して、その先端にカウンターウェイト26が設けられている。このカウンターウェイト26は、掻取時に、バケットエレベータ25側が若干重くなるような重量に設定されている。このように、カウンターウェイト26を重くすることは、従来不可能であったが、後述の油圧シリンダの制御方法及び油圧回路によって、それが可能となった。
【0025】
次に、図1に示す油圧回路図に沿って、本発明に係る油圧シリンダ1の油圧回路を説明する。
【0026】
図示するように、油圧シリンダ1のロッド側シリンダ室2とヘッド側シリンダ室3とを結ぶように主管路4が設けられている。この主管路4内にはヘッド側シリンダ室3或いはロッド側シリンダ室2に圧油を供給するポンプ手段である二方向ポンプ5が設けられている。この二方向ポンプ5は、ロッド側とヘッド側とで圧油を移動させて、油圧シリンダ1のロッド6を出没させるようになっている。
【0027】
上記主管路4の二方向ポンプ5よりもヘッド側シリンダ室3側には、リリーフ圧を可変に調節する可変リリーフ弁7が接続されている。また、上記主管路4の二方向ポンプ5よりもヘッド側シリンダ室3側には、油圧シリンダ1の伸長時に油圧回路内に圧油を供給する補給ポンプ8が設けられている。この補給ポンプ8は、可変リリーフ弁7から流れ出たオイルを溜めるオイル槽12から、オイルを供給するようになっている。
【0028】
他方、上記主管路4の二方向ポンプ5よりもロッド側シリンダ室2側には、ロッド側シリンダ室2の圧力を検出する圧力検出手段9が接続されている。この圧力検出手段9は、油圧計とその油圧計で検出した圧力値を電気信号に変換して後述する制御手段11に送信するトランスミッタとからなっている。
【0029】
圧力検出手段9には、上記可変リリーフ弁7に接続されその設定リリーフ圧を変化させる制御手段11が接続されている。この制御手段11は、上記トランスミッタからの電気信号を受けて、圧力検出手段9の検出値が所定の値以下になったときに、その検出値に比例して、可変リリーフ弁7のリリーフ圧を無段階に上昇させる信号を送る装置である。リリーフ圧は、ロッド側シリンダ室2の圧力よりも若干高くなるように上昇する。
【0030】
次に、本発明に係る連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法とその作用を説明する。
【0031】
まず、ブーム22を俯仰させる際には、従来と同様に、二方向ポンプ5で圧油を移動させつつ、可変リリーフ弁7と補給ポンプ8とによって油圧回路内の圧油量を調節しながら、油圧シリンダ1を伸縮させる。
【0032】
ブーム22が所定の俯仰角度になったところで、二方向ポンプ5を停止させ、ブーム22をその位置に保持する。
【0033】
このブーム22の保持状態において、荷の掻取を行っている場合は、ブーム22の先端のバケットエレベータ25側が重くなるため、油圧シリンダ1に対して圧縮の荷重がかかる。圧縮の荷重の場合は、ヘッド側シリンダ室3と二方向ポンプ5との間の主管路4が閉状態になっているため、圧油の戻りが止まり、油圧シリンダ1の伸縮位置が固定され、ブーム22が保持される。
【0034】
一方、荷の掻取を行っていない場合、カウンターウェイト25側が重くなるため、油圧シリンダ1に対して引張りの荷重がかかる。引張りの荷重の場合は、ロッド6が引張られるため、ヘッド側シリンダ室3の圧力が下がっていき、ロッド側シリンダ室2の圧力が上昇する。従来においては、その圧力の上昇によって、リリーフ弁37が開放され、圧油が流れ出ていたが、本発明においては、ヘッド側シリンダ室3の圧力の低下を圧力検出手段9で検出し、その検出値が所定の値、例えば30kg/cm2 まで下がった時に、その検出値に比例して、リリーフ圧を無段階に上昇させる。
【0035】
すなわち、ヘッド側シリンダ室3の圧力を検出することによって、油圧シリンダ1に引張りの荷重がかかったことを検知できる。そして、その検出値に比例して、リリーフ圧を上昇させることによって、可変リリーフ弁7から圧油が流れ出るのを防止できる。従って、ロッド側シリンダ室2と二方向ポンプ5との間の主管路4が閉状態になり、油圧シリンダ1の伸縮位置が固定され、ブーム22が保持される。
【0036】
このように、上記油圧シリンダ1が、圧縮と引張りとの両方向の荷重に対応できるので、カウンターウェイト26側を重くすることが可能となる。従って、掻取量が多い場合であっても、バケットエレベータ25側が極端に重くなるのを防止でき、油圧シリンダ1の容量の増加を防止できる。よって、製造コストの上昇を抑えることができる。
【0037】
また、リリーフ圧を、検出値に比例して無段階に上昇させるようにしたので、リリーフ圧が、ロッド側シリンダ室2の圧力に対して若干高い適度な値となり、過剰なリリーフ圧によるエネルギーロスを防止できる。
【0038】
なお、本実施の形態においては、バケットエレベータ25側が重いときに、油圧シリンダ1に圧縮の荷重がかかる例を示したが、請求項2及び5に記載の発明によれば、バケットエレベータ25側が重いときに、油圧シリンダ1に引張り荷重がかかる場合にも、適用可能である。例えば、図2において破線で示すように、ブーム22の上側と走行部24との間に、油圧シリンダ14が掛け渡された場合がある。
【0039】
図3に示すように、この油圧シリンダ14の油圧回路は、図1の油圧回路と比較して、ロッド側シリンダ室2とヘッド側シリンダ室3の位置関係が逆になったものである。なお、図中、図1と同じ部位に同じ符号を記す。
【0040】
すなわち、主管路4の二方向ポンプ5よりもロッド側シリンダ室2側には、可変リリーフ弁7と補給ポンプ8とが設けられており、主管路4の二方向ポンプ5よりもヘッド側シリンダ室3側には、ヘッド側シリンダ室3の圧力を検出する圧力検出手段9が接続されている。
【0041】
そして、油圧シリンダ14に圧縮の荷重がかかったときに、ロッド側シリンダ室2の圧力の低下を圧力検出手段9で検出し、その検出値が所定の値まで下がった時に、その検出値に比例して、可変リリーフ弁7のリリーフ圧を無段階に上昇させるようになっている。これによって、上述と同等の効果を得られる。
【0043】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、圧縮と引張りとの両方向の荷重に対応できる油圧シリンダを供給することができ、カウンターウェイト側を重くすることが可能となる。従って、掻取量が多い場合であっても、バケットエレベータ側が極端に重くなるのを防止でき、油圧シリンダの容量の増加を防止できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路の実施の形態を示した回路図である。
【図2】連続アンローダの全体図である。
【図3】本発明に係る連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路の他の実施の形態を示した回路図である。
【図4】従来の連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路を示した回路図である。
【符号の説明】
1 油圧シリンダ
2 ロッド側シリンダ室
3 ヘッド側シリンダ室
5 二方向ポンプ(ポンプ手段)
7 可変リリーフ弁
9 圧力検出手段
14 油圧シリンダ
21 連続アンローダ
Claims (4)
- 連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で伸長力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりロッド側シリンダ室内の油をヘッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ロッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法において、上記ロッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に圧力検出手段を接続し、この圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、上記可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させるようにしたことを特徴とする連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法。
- 連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で収縮力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりヘッド側シリンダ室内の油をロッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ヘッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法において、上記ヘッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に圧力検出手段を接続し、この圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、上記可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させるようにしたことを特徴とする連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの制御方法。
- 連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で伸長力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりロッド側シリンダ室内の油をヘッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に、油圧シリンダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ロッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路において、上記ロッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に圧力検出手段を接続し、上記可変リリーフ弁に、圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させる制御手段を接続したことを特徴とする連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路。
- 連続アンローダに、ブームを俯仰させると共にその俯仰位置で収縮力にて上記ブームを保持する油圧シリンダを設け、その油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を主管路を介して接続すると共にその主管路に二方向ポンプを接続し、その二方向ポンプによりヘッド側シリンダ室内の油をロッド側シリンダ室に或いはヘッド側シリンダ室の油をロッド側シリンダ室に供給して油圧シリンダを伸縮させるようになし、かつ、二方向ポンプからヘッド側シリンダ室に至るヘッド側主管路に、油圧シリン ダが伸長するときのロッド側シリンダ室の油の不足を補充すべく補給ポンプを接続すると共に、ヘッド側主管路に上記油圧シリンダが収縮するときにヘッド側シリンダ室の余剰の油をオイル槽に逃がすリリーフ弁を接続し、さらに上記補給ポンプの吸込側をオイル槽に接続した連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路において、上記ヘッド側主管路と上記オイル槽間に接続されるリリーフ弁を可変リリーフ弁で構成し、二方向ポンプからロッド側シリンダ室に至るロッド側主管路に圧力検出手段を接続し、上記可変リリーフ弁に、圧力検出手段の検出値が所定値以下となったとき、可変リリーフ弁のリリーフ圧を上昇させる制御手段を接続したことを特徴とする連続アンローダのブーム俯仰用油圧シリンダの油圧回路。
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