JP4192123B2 - Power generation circuit of lifting magnet device - Google Patents
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Description
本発明は、リフティングマグネット装置の発電回路に関するものであり、特に、建設機械に装備されたリフティングマグネットに安定した動作を行わせることが可能なリフティングマグネット装置の発電回路に関するものである。 The present invention relates to a power generation circuit of a lifting magnet device, and more particularly to a power generation circuit of a lifting magnet device capable of causing a lifting magnet installed in a construction machine to perform a stable operation.
建設機械に装備されたリフティングマグネットの駆動に関する従来技術として、例えば次のような建設機械の発電機用油圧駆動装置が知られている。この従来技術は、建設機械に搭載されたエンジンによって駆動され、建設機械本体の油圧アクチュエータを駆動するメインポンプとは別の、発電機を駆動する独立した油圧ポンプ及び可変容量型油圧モータとを有する建設機械の発電機用油圧駆動装置において、比較的高負荷作業時に高回転数でエンジンを運転するPモードと、燃費を重視して低回転数でエンジンを運転するEモードの2種類に設定する設定手段と、この設定手段による各モードの設定に応じて前記可変容量型油圧モータの傾転角を変えて該可変容量型油圧モータの回転が一定となるように制御する制御装置とを備え、エンジン回転数が変化した場合でも、発電機の回転数を一定に保ちうるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique relating to driving of a lifting magnet equipped in a construction machine, for example, the following hydraulic drive apparatus for a generator of a construction machine is known. This prior art is driven by an engine mounted on a construction machine, and has an independent hydraulic pump and a variable displacement hydraulic motor for driving a generator, apart from a main pump for driving a hydraulic actuator of the construction machine body. In a hydraulic drive device for a generator of a construction machine, two types are set: a P mode in which the engine is operated at a high speed during a relatively high load operation, and an E mode in which the engine is operated at a low speed with emphasis on fuel consumption. A setting unit, and a control device that controls the rotation of the variable displacement hydraulic motor to be constant by changing the tilt angle of the variable displacement hydraulic motor in accordance with the setting of each mode by the setting unit; Even when the engine speed changes, the speed of the generator can be kept constant (see, for example, Patent Document 1).
また、建設機械に装備されたリフティングマグネットの駆動に関する他の従来技術として、例えば次のようなリフティングマグネット用発電機の油圧回路が知られている。この従来技術は、エンジンに油圧ポンプを連結し、リフティングマグネット用発電機に油圧モータを連結し、油圧ポンプと油圧モータとをコントロールバルブを介して接続し、該コントロールバルブの切換えにより油圧ポンプと油圧モータとの接続、遮断を行いうるように構成している(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1に記載の従来技術においては、エンジン回転数が、比較的高負荷作業時の高回転数と燃費を重視した低回転数との二通りにのみ変化した場合に、発電機の回転数を一定に保ちうるようにしている。
In the prior art described in
また、特許文献2に記載の従来技術においては、エンジンには発電機用の油圧ポンプのみが連結され、エンジンの負荷が変化した場合に、発電機の回転数を一定に保ちうる手段については、開示がない。 Further, in the prior art described in Patent Document 2, only a generator hydraulic pump is connected to the engine, and when the engine load changes, means for keeping the generator rotational speed constant is as follows. There is no disclosure.
ところで、リフティングマグネットを装備した油圧ショベル等の建設機械では、発電機用油圧ポンプと各種油圧アクチュエータ等の作業装置を駆動する作業装置用油圧ポンプとは、一機のエンジンによる共通駆動方式とするのが一般的である。そして、リフティングマグネットの作動時には、油圧アクチュエータ等の他の作業装置も同時に作動する複合動作状態となるのが普通である。したがって、このような複合動作時には、負荷の変動により、エンジン回転にも変動が生じやすい。このため、発電機の回転に変動が生じてリフティングマグネットに対する電力供給が不安定になると、吊荷の落下やリフティングマグネットの制御機器等に破損を招くおそれがある。 By the way, in a construction machine such as a hydraulic excavator equipped with a lifting magnet, a hydraulic pump for a generator and a hydraulic pump for a work device that drives a work device such as various hydraulic actuators have a common drive system by one engine. Is common. When the lifting magnet is actuated, it is normal that a combined operation state in which other working devices such as a hydraulic actuator are simultaneously actuated. Therefore, during such a combined operation, fluctuations in the engine rotation are likely to occur due to load fluctuations. For this reason, if fluctuations occur in the rotation of the generator and the power supply to the lifting magnet becomes unstable, the suspended load may be dropped or the lifting magnet control device may be damaged.
そこで、リフティングマグネットに対し発電機から安定した電力を供給して、該リフティングマグネットに安定した動作を行わせるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there is a technical problem to be solved in order to supply stable power from the generator to the lifting magnet and cause the lifting magnet to perform a stable operation, and the present invention solves this problem. For the purpose.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、発電機用油圧ポンプを含む複数の油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、前記発電機用油圧ポンプで駆動される油圧モータと、該油圧モータで駆動されリフティングマグネット励磁用の電力を発電する発電機とを有するリフティングマグネット装置の発電回路において、
前記ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによって検出された該ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回数を基に前記回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備え、
該エンジン回転数が一定回転数に保持されることで発電機用油圧ポンプ及び油圧モータを介して発電機が設定された一定回転数で駆動されるように構成されて成るリフティングマグネット装置の発電回路を提供する。
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to
A control unit for calculating a control signal for controlling the rotational speed to a set constant value based on at least a detected value and a set number of engine rotational speeds in the diesel engine detected by a rotational sensor attached to the diesel engine; Have
The diesel engine includes an electronic governor that adjusts a fuel injection amount in a fuel injection pump in the diesel engine according to the control signal and holds the engine speed at a set constant speed ,
Power generation Configured formed Ru lifting magnet device such that the engine speed is driven at a constant rotational speed generator is set via the hydraulic pump and the hydraulic motor generators by being held constant rotational speed Provide a circuit.
この構成によれば、ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによりエンジン回転数が検出される。この検出されたエンジン回転数信号が設定回転数信号とともに制御部に入力され、該制御部で、これらの入力信号を基にエンジン回転数を設定された一定回転数に制御するための制御信号が演算される。この制御信号が電子ガバナに送られ、該電子ガバナにより、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が前記制御信号に応じて調整され、前記エンジン回転数が設定された一定回転数に保持される。 According to this configuration, the engine speed is detected by the rotation sensor attached to the diesel engine. The detected engine speed signal is input to the control unit together with the set speed signal, and the control unit outputs a control signal for controlling the engine speed to a set constant speed based on these input signals. Calculated. This control signal is sent to the electronic governor, and the fuel injection amount in the fuel injection pump is adjusted by the electronic governor according to the control signal, and the engine speed is held at a set constant speed.
請求項1記載の発明は、ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回転数を基に前記エンジン回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備えているので、電子ガバナにより、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が制御部で演算された制御信号に応じて調整され、ディーゼルエンジンは負荷の変動によるエンジン回転数の変動が殆どなく、該エンジン回転数が設定された一定回転数に保持されることで、リフティングマグネットに対し発電機から安定した電力を供給することができて、該リフティングマグネットに安定した動作を行わせることができるという利点がある。
The invention according to
リフティングマグネットに対し発電機から安定した電力を供給して、該リフティングマグネットに安定した動作を行わせるという目的を、発電機用油圧ポンプ及び作業装置用油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、前記発電機用油圧ポンプで駆動される油圧モータと、該油圧モータで駆動され交流電力を発電する発電機と、前記交流電力をリフティングマグネット励磁用の直流電力に変換する整流器とを有するリフティングマグネット装置の発電回路において、前記ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数及び冷却系温度の各検出値並びに設定回転数を基に前記エンジン回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、前記ディーゼルエンジンには、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備えさせることにより実現した。 A diesel engine that drives a hydraulic pump for a generator and a hydraulic pump for a working device, and the generator for supplying the lifting magnet with stable power from the generator and causing the lifting magnet to perform a stable operation Generator circuit for a lifting magnet device, comprising: a hydraulic motor driven by a hydraulic pump for power generation; a generator driven by the hydraulic motor to generate AC power; and a rectifier that converts the AC power into DC power for lifting magnet excitation A control unit that calculates a control signal for controlling the engine speed to a set constant value based on at least each detected value of the engine speed and cooling system temperature in the diesel engine and a set speed. A diesel engine has a fuel injection port in the diesel engine. Realized by equip an electronic governor for holding the fuel injection amount of up to a constant speed set the engine rotational speed adjusted according to the control signal.
以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。図1は、本実施例の回路図。図2は、本実施例の適用例である油圧ショベルの側面図である。本実施例のリフティングマグネット装置の発電回路は、建設機械としての油圧ショベルに適用されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of the present embodiment. FIG. 2 is a side view of a hydraulic excavator as an application example of the present embodiment. The power generation circuit of the lifting magnet device of this embodiment is applied to a hydraulic excavator as a construction machine.
本実施例に係るリフティングマグネット装置の発電回路の構成を、図2の油圧ショベルへの適用例から説明する。同図に示すように、油圧ショベル1は、下部走行体2の上に旋回機構3を介して上部旋回体4が旋回可能に載置され、該上部旋回体4の前方一側部にキャブ5が設けられている。
The configuration of the power generation circuit of the lifting magnet device according to the present embodiment will be described from an application example to the hydraulic excavator in FIG. As shown in the figure, the
さらに、油圧ショベル1には、作業装置として次のような各機構が装備されている。即ち、上部旋回体4の前方中央部にブーム6が俯仰動可能に取付けられ、ブーム6の先端にアーム7が上下回動自在に取付けられている。該アーム7の先端に、リフティングマグネット8が取付けられている。また、上部旋回体4とブーム6との間にブームシリンダ6aが取付けられ、ブーム6とアーム7との間にアームシリンダ7aが取付けられている。アーム7とリフティングマグネット8との間にはリフティングマグネットシリンダ8aが取付けられている。
Further, the
次いで、図1を用いて、リフティングマグネット装置の発電回路の構成を説明する。油圧ショベル1に搭載されたディーゼルエンジン9の駆動軸に、該油圧ショベル1における作業装置としての前記各シリンダ6a〜8a等を駆動するための作業装置用油圧ポンプ10と発電機用油圧ポンプ11とが共通に取付けられている。
Next, the configuration of the power generation circuit of the lifting magnet device will be described with reference to FIG. A
前記ディーゼルエンジン9には、燃料噴射ポンプが付設されるとともに該燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量をラックアクチュエータを介して調整する電子ガバナ12が備えられている。また、ディーゼルエンジン9には、エンジン回転数を検出する回転センサ13及び図示しない冷却系の温度を検出する温度センサ等が設けられており、これらのセンサのセンサ出力線が制御部14に接続されている。制御部14には、エンジン回転数を設定するアクセル操作器15からの設定回転数信号線が接続されている。
The
該制御部14には、これらのセンサ信号に対する出力制御マップを記憶したROMや演算用のCPU等が内蔵されている。制御部14は、これらのセンサ信号を基にディーゼルエンジン9における燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調整してエンジン回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算するものであり、その制御信号出力線は、電子ガバナ12に接続されている。
The
前記発電機用油圧ポンプ11から吐出される圧油の油路は、油圧モータ16に接続されている。油圧モータ16は、該油圧モータ16で駆動され交流電力を発電する発電機17に連結されている。該発電機17の出力端子は、発電された交流電力をリフティングマグネット励磁用の直流電力に変換する整流器18を介してリフティングマグネット8に接続されている。
An oil passage for pressure oil discharged from the generator
次に、上述のように構成されたリフティングマグネット装置の発電回路の作用を説明する。ディーゼルエンジン9に取付けられた回転センサ13によりエンジン回転数が検出される。この検出されたエンジン回転数信号が、アクセル操作器15で設定された設定回転数信号とともに制御部14に入力され、該制御部14で、これらの入力信号を基にエンジン回転数を設定された一定回転数に制御するための制御信号が演算される。
Next, the operation of the power generation circuit of the lifting magnet device configured as described above will be described. The engine speed is detected by a rotation sensor 13 attached to the
この演算された制御信号が電子ガバナ12に送られ、該電子ガバナ12により、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が、ラックアクチュエータを介して前記制御信号に応じて調整され、エンジン回転数が設定された一定回転数に保持される。したがって、エンジン回転数が設定された一定回転数に保持されることで、発電機用油圧ポンプ11及び油圧モータ16を介して発電機17が設定された一定回転数で駆動され、該発電機17から所定大きさの交流電力が発電される。この交流電力が整流器18によって直流電力に変換されて、所定大きさで安定した直流電力がリフティングマグネット8に供給される。
The calculated control signal is sent to the
そして、作業装置用油圧ポンプ10によってブームシリンダ6a、アームシリンダ7a及びリフティングマグネットシリンダ8a等の作業装置のアクチュエータを駆動しながら、リフティングマグネット8によって対象物の吸着、運搬等の作業が安全に行われる。
Then, while the actuator of the working device such as the boom cylinder 6a, the arm cylinder 7a, and the lifting magnet cylinder 8a is driven by the working device
上述したように、本実施例に係るリフティングマグネット装置の発電回路においては、電子ガバナ12により、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が、制御部14で演算された制御信号に応じて調整され、ディーゼルエンジン9は、他の作業装置等負荷の変動によるエンジン回転数の変動が殆どなく、該エンジン回転数が設定された一定回転数に保持されることで、リフティングマグネット8に対し発電機17から安定した電力を供給することができて、該リフティングマグネット8に安定した動作を行わせることができる。
As described above, in the power generation circuit of the lifting magnet device according to the present embodiment, the fuel injection amount in the fuel injection pump is adjusted by the
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
8 リフティングマグネット
9 ディーゼルエンジン
10 作業装置用油圧ポンプ
11 発電機用油圧ポンプ
12 電子ガバナ
13 回転センサ
14 制御部
16 油圧モータ
17 発電機
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによって検出された該ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回数を基に前記回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備え、
該エンジン回転数が一定回転数に保持されることで発電機用油圧ポンプ及び油圧モータを介して発電機が設定された一定回転数で駆動されるように構成されて成ることを特徴とするリフティングマグネット装置の発電回路。 A diesel engine that drives a plurality of hydraulic pumps including a generator hydraulic pump; a hydraulic motor that is driven by the generator hydraulic pump; and a generator that is driven by the hydraulic motor and generates electric power for exciting a lifting magnet; In the power generation circuit of the lifting magnet device having
A control unit for calculating a control signal for controlling the rotational speed to a set constant value based on at least a detected value and a set number of engine rotational speeds in the diesel engine detected by a rotational sensor attached to the diesel engine; Have
The diesel engine includes an electronic governor that adjusts a fuel injection amount in a fuel injection pump in the diesel engine according to the control signal and holds the engine speed at a set constant speed ,
Wherein the configuration has been formed Rukoto as the engine speed is driven at a constant rotational speed generator is set via the hydraulic pump and the hydraulic motor generators by being held constant rotational speed Power generation circuit of lifting magnet device.
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