JP4215164B2 - 建設機械の油圧駆動装置及びアタッチメント用流量切替弁装置 - Google Patents
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Description
<装着容易性及び汎用性>
2個の油圧ポンプ(主ポンプ)からアタッチメント用アクチュエータに圧油を合流して供給可能とするためにサービス弁と合流弁の2個のバルブを必要とするとともに、合流用の2本の配管を必要とし、更に合流弁に操作パイロット圧を選択的に供給可能とするため、油圧パイロット回路に2個のパイロット回路切換弁を設けなければならない。このため油圧回路にアタッチメント用流量切替機能を付加するためには、多数の部品を追加する必要があり、装着に手間と時間がかかる。また、後付けも難しく、汎用性に劣る。
<信頼性及びコスト>
上記のように油圧回路が複雑となるため、油圧回路の信頼性が低下する。また、点検整備工数の増大や製造原価の上昇を招く。
<流量調整>
アタッチメント用アクチュエータに供給する油量は1ポンプまたは2ポンプの2段階切換えであり、流量の微調整ができない。
<ベースシステム>
ベースとなる油圧回路システムは、圧力補償弁付きのクローズドタイプのコントロールバルブを用いるロードセンシング油圧回路に限られ、従来より建設機械の油圧回路として多く使用されているセンターバイパスタイプのコントロールバルブを用いたオープンセンタ油圧回路には、適応不可能である。
<信頼性>
ペダルとペダルストッパによるストローク規制であるため、ペダルとペダルストッパの機械的な接触摩耗による経年変化により、設定流量が変化することが懸念される。このため油圧掘削機の信頼性を低下させる。
<流量調整>
ペダルストッパのボルトを調整することによりペダルのストロークを調整し、流量を調整する。この場合、流量調整はペダルストッパを機械に装着した状態でしか行うことができず、機械組み立て時の流量調整作業が手間である。
(1)同一アタッチメント用制御弁で操作される、大流量を必要とする第1アクチュエータと小流量を必要とする第2アクチュエータとの交換に伴う流量切替は、操作手段を操作して最大流量カット弁装置の有効、無効を切り換えることにより極めて簡単に行うことができる。
(2)最大流量カット弁装置はアタッチメント用制御弁とアタッチメント用アクチュエータとの間に配置される構成であるため、配置構成が簡単で装着が容易であり、かつ後付けも容易であり汎用性に優れている。
(3)油圧回路構成が簡素化されるので、油圧回路の信頼性が高く、点検整備工数および製造原価が低減される。
(4)最大流量カット弁装置はバルブ手段を含む構成であるため、ばね等の設定手段を調整することにより任意に流量を調整することができる。
(5)流量調整は、最大流量カット弁装置を機械に組み込む前(事前)に行うことができるため、流量調整作業が容易である。また、事前に流量の微調整が可能であるので、その点でも汎用性に優れている。
(6)バルブ手段によって大流量と小流量に切り換えるので、機械的な接触摩耗による経年変化が少なく、設定流量の変化が生じにくい。
(7)アタッチメント用制御弁とアタッチメント用アクチュエータとの間に最大流量カット弁装置を配置する構成であるため、装着する油圧回路の種類を問わず、従来より建設機械の油圧回路として多く使用されているセンターバイパスタイプのコントロールバルブを用いたオープンセンタ油圧回路、圧力補償弁付きのコントロールバルブを用いるロードセンシング油圧回路のいずれにも対応可能であり、この点でも汎用性に優れている。
Qa=定数×Aa×√ΔPa
Qb=定数×Ab×√ΔPb
であることから、アクチュエータライン21a又は21b,油路50又は51,アクチュエータライン22a又は22bには流量Qa,Qb以上の流量は流れないことになる。つまり、主ポンプ1,5より吐出した流量は、流量Qa,Qbのみアクチュェータ61へ供給される。
2,3 流量制御弁
9,10 主回路
11 合流回路
14,15 パイロットライン
12 パイロットホンプ
13 ペダル
14 パイロット弁
21a,21b,22a,22b アクチュエータライン
40 最大流量カット弁
41a,41b 絞り
42a,42b バイパス弁
43,44 ばね
45 操作切替弁
46a,46b,46c,47a,47b,47c 圧力信号ライン
50,51 油路
52,53 バイパスライン
54 電気スイッチ
60 クラッシャー用のアクチュエータ
61 ブレーカ用のアクチュエータ
62 アクチュエータ
71a,71b,72a,72b パイロット受圧部
Claims (3)
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプに接続されたアタッチメント用制御弁と、このアタッチメント用制御弁によって制御されるアタッチメント用アクチュエータとを備え、前記アタッチメント用アクチュエータは、大流量を必要とする第1アクチュエータと、この第1アクチュエータと交換可能であり、第1アクチュエータが必要とする流量より少ない小流量を必要とする第2アクチュエータを含む建設機械の油圧駆動装置において、
前記アタッチメント用アクチュエータが大流量を必要とする第1アクチュエータか小流量を必要とする第2アクチュエータかに応じて大流量側と小流量側のいずれかに操作される操作手段と、
前記アタッチメント用制御弁と前記アタッチメント用アクチュエータとの間に配置され、前記操作手段の操作により前記アタッチメント用アクチュエータに供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える最大流量カット弁装置とを備え、
前記最大流量カット弁装置は、
前記アタッチメント用制御弁から出力された圧油の流量を前記アタッチメント用アクチュエータに供給する油路と、
この油路を流れる圧油の最大流量をカットするバルブ手段と、
前記操作手段が大流量側に操作されたときは前記バルブ手段の機能を無効とし、前記操作手段が小流量側に操作されると前記バルブ手段の機能を有効とする操作切替手段とを有し、
前記バルブ手段は、
前記油路に配置された絞りと、
閉方向作動のばねを有し、前記絞りの前後差圧が前記ばねが定める設定値以下のときは前記ばねの力により閉じ、前記絞りの前後差圧が前記設定値を超えると開いて前記油路の圧油を戻り回路にバイパスさせるバイパス弁とを有し、
前記操作切替手段は、
前記操作手段が大流量側に操作されたときは前記バイパス弁を閉状態に保持し、前記操作手段が小流量側に操作されると前記バイパス弁の閉状態の保持を解除することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記バイパス弁は、前記絞りの上流側の圧力が信号圧として導かれる開方向作動の第1受圧部と、前記絞りの下流側の圧力が信号圧として導かれる閉方向作動の第2受圧部とを有し、
前記操作切替手段は、前記絞りの上流側の圧力を信号圧として前記第1受圧部に導かれる経路に配置され、前記操作手段が大流量側に操作されたときは前記経路を非導通とし、前記操作手段が小流量側に操作されると前記経路を導通させる切替弁であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - アタッチメント用制御弁とアタッチメント用アクチュエータとの間に配置される建設機械のアタッチメント用流量切替装置において、
前記アタッチメント用アクチュエータが大流量を必要とするアクチュエータか小流量を必要とするアクチュエータかに応じて大流量側と小流量側のいずれかに操作される操作手段と、
前記アタッチメント用制御弁と前記アタッチメント用アクチュエータとの間に配置され、前記操作手段の操作により前記アタッチメント用アクチュエータに供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える最大流量カット弁装置とを備え、
前記最大流量カット弁装置は、
前記アタッチメント用制御弁から出力された圧油の流量を前記アタッチメント用アクチュエータに供給する油路と、
この油路を流れる圧油の最大流量をカットするバルブ手段と、
前記操作手段が大流量側に操作されたときは前記バルブ手段の機能を無効とし、前記操作手段が小流量側に操作されると前記バルブ手段の機能を有効とする操作切替手段とを有
し、
前記バルブ手段は、
前記油路に配置された絞りと、
閉方向作動のばねを有し、前記絞りの前後差圧が前記ばねが定める設定値以下のときは前記ばねの力により閉じ、前記絞りの前後差圧が前記設定値を超えると開いて前記油路の圧油を戻り回路にバイパスさせるバイパス弁とを有し、
前記操作切替手段は、
前記操作手段が大流量側に操作されたときは前記バイパス弁を閉状態に保持し、前記操作手段が小流量側に操作されると前記バイパス弁の閉状態の保持を解除することを特徴とする建設機械のアタッチメント用流量切替装置。
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