JP4448634B2 - Hydraulic drive - Google Patents

Hydraulic drive Download PDF

Info

Publication number
JP4448634B2
JP4448634B2 JP2001297114A JP2001297114A JP4448634B2 JP 4448634 B2 JP4448634 B2 JP 4448634B2 JP 2001297114 A JP2001297114 A JP 2001297114A JP 2001297114 A JP2001297114 A JP 2001297114A JP 4448634 B2 JP4448634 B2 JP 4448634B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
spool
control valve
hydraulic
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001297114A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003097509A (en
Inventor
光久 東ヶ▲崎▼
勇作 野沢
欣也 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2001297114A priority Critical patent/JP4448634B2/en
Publication of JP2003097509A publication Critical patent/JP2003097509A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4448634B2 publication Critical patent/JP4448634B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に設けられ、主管路に破断を生じた際には、油圧アクチュエータから当該主管路への圧油の流出を阻止可能な配管破断制御弁を有する油圧駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、この種の従来の油圧駆動装置の構成を示すもので、中立時の状態を示す油圧回路図である。
【0003】
この図6に示す従来技術は、建設機械例えば油圧ショベルに備えられるもので、油圧ポンプ1と、タンク2と、油圧ポンプ1から吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータ、例えば油圧シリンダを形成し、ブーム3aを駆動するブームシリンダ3と、上述の油圧ポンプ1及びタンク2と、ブームシリンダ3とを連絡する主管路4,5と、これらの主管路4,5中に介設され、油圧ポンプ1からブームシリンダ3に供給される圧油の流れを制御する方向制御弁6と、この方向制御弁6を切換え制御するパイロット圧を発生させる操作装置7と、主管路4,5の最大圧力を規定する主リリーフ弁8,9とを備えている。上述した方向制御弁6と主リリーフ弁8,9とは1つの構造体を構成している。
【0004】
また、上述したブームシリンダ3に付設され、このブームシリンダ3と主管路4との間に配置され、操作装置7の操作に伴って発生するパイロット圧に応じてブームシリンダ3から主管路4へ流出する圧油の流量を制御し、主管路4に破断を生じたときには、ブームシリンダ3から主管路4への圧油の流出を阻止可能な配管破断制御弁10を備えている。
【0005】
この配管破断制御弁10は、ブームシリンダ3に連絡されるアクチュエータポート11と、主管路4に連絡される配管ポート12と、操作装置7で発生させたパイロット圧がパイロット管路13を介して供給されるパイロットポート14と、タンク2にドレン管路15を介して連絡されるドレンポート16とを有している。また、配管ポート12からアクチュエータポート11への圧油の流入を許容させるシート弁17と、このシート弁17を中立位置に復帰させるように付勢するばね17aと、シート弁17に接離可能に設けられ、上述したパイロット圧に応じて移動し、このパイロット圧の大きさに応じてシート弁17との間に形成される開口の面積を変化させるスプール18とを有している。さらに、スプール18に形成され、アクチュエータポート11に連通する絞り19と、この絞り19に連通し、スプール18内部に形成されるばね室20と、このばね室20に収容され、スプール18をシート弁17方向に付勢する第1復帰ばね21と、このばね21のばね受を形成する受け部材22と、この受け部材22の周囲に設けられ、ドレンポート16に連通するばね室23と、このばね室23に収容され、スプール18をシート弁17方向に付勢する第2復帰ばね24とを備えている。
【0006】
また、上述したブームシリンダ3に付設され、このブームシリンダ3と配管破断制御弁10のアクチュエータポート11とを連絡する油路25に配置され、この油路25に導かれる圧油の圧力が過大圧、すなわち設定圧となったときに、油路25に導かれる圧油をドレン管路26を介してタンク2に逃がすリリーフ弁27を備えている。このリリーフ弁27と上述した配管破断制御弁10とは1つの構造体に含まれている。
【0007】
なお、上述した主管路4,5、配管破断制御弁10に接続されるドレン管路15、リリーフ弁27に接続されるドレン管路26は、例えばゴム管で形成されている。また、主管路4,5及びドレン管路26は、ブームシリンダ3と配管破断制御弁10とを連絡する油路25等に比べてはるかに長く、また管径も大きく設定されている。
【0008】
このように構成される従来技術では、例えば操作装置7を操作して方向制御弁6を同図6の右位置に切換えると、油圧ポンプ1の圧油が方向制御弁6、主管路5を介してブームシリンダ3のロッド側室に供給されるとともに、操作装置7のパイロット圧がパイロット管路13を介して配管破断制御弁10のパイロットポート14に供給され、これによりスプール18が同図6の右方向に移動してシート弁17から離れ、開口が形成される。したがって、ブームシリンダ3のボトム側室の圧油は、油路25、配管破断制御弁10のアクチュエータポート11を経て、上述のシート弁17とスプール18間に形成される開口に導かれ、さらに主管路4、方向制御弁6を介してタンク2に戻される。これによりブームシリンダ3が収縮し、ブーム下げが実施される。すなわち、ブーム下げ時には、ブームシリンダ3のロッド側室からタンク2への戻り流量が、操作装置7の操作量に応じて作動する配管破断制御弁10により制御される。
【0009】
また、配管破断制御弁10が閉じられた状態において、ブーム3aに大きな負荷がかかり、ブームシリンダ3のボトム側室の圧力が、すなわちブームシリンダ3のボトム側室と配管破断制御弁10とを連絡する油路25の圧力が、リリーフ弁27の設定圧以上の過大圧になると、その過大圧がリリーフ弁27、ドレン管路26を介してタンク2に逃がされる。これによりブームシリンダ3の破損が防止される。
【0010】
また、主管路4に破断が生じたときには、操作装置7を中立にして方向制御弁7を中立に保持することにより、配管破断制御弁10のスプール18がシート弁17に当接してその開口が閉じられる。これによりブームシリンダ3のボトム側室、油路25を介して配管破断制御弁10のアクチュエータポート11に与えられる圧油の、破断した主管路4への流出を阻止することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術は、ブームシリンダ3に付設する構造体が、リリーフ弁27と配管破断制御弁10の2つを含むことから部品点数が多くなり、このため製造費が高くなるとともに、重量が増加し、ブームシリンダ3の剛性を高くするように大型にしなければならない問題がある。図6においては、ブームシリンダ3のボトム側にのみ、リリーフ弁27と配管破断制御弁10の組み合わせを設けてあるが、このような組み合わせをブームシリンダ3のロッド側にも設ける場合には、さらに部品点数が多くなり、上述の問題がより顕著なものとなる。
【0012】
また、上述したリリーフ弁27は、ブームシリンダ3のボトム側室から流れる圧油の全量を通過させることができるものであることから、大型になり、このためこのリリーフ弁27と配管破断制御弁10とが含まれる1つの構造体が大型化し、上記とは別の観点から重量が増加し、ブームシリンダ3の剛性を高くするように大型にしなければならない問題がある。
【0013】
また、上述のように、リリーフ弁27と配管破断制御弁10とが含まれる構造体が大型化することに伴い、ブーム3aを含むフロント作業機の駆動中に、この構造体が岩石等の障害物に衝突しやすくなり、このような衝突を生じたときには構造体に含まれる配管破断制御弁10が破損する懸念がある。
【0014】
さらに、リリーフ弁27とタンク2とを連絡するドレン配管26は、リリーフ弁27を経てブームシリンダ3から戻される圧油の全量を導くものであるので、主管路4,5と同様に管径を大きく設定しなければならず、このため製造費が高くなる問題がある。また、管径が大きいことからこのドレン配管26のコンパクトな引き回しが困難となり、このドレン配管26を含む配管設計に制約を受ける問題もある。
【0015】
なお、この種の配管破断制御弁を備えた油圧駆動装置としては、特開平11−303810号公報に示されるものなどが知られている。
【0016】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間にリリーフ弁を設けることなく、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間に生じる過大圧を逃がすことができる油圧駆動装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る発明は、油圧ポンプと、タンクと、上記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータと、上記油圧ポンプと上記油圧アクチュエータとを連絡する主管路と、この主管路中に介設され、上記油圧ポンプから上記油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、この方向制御弁を切換え操作する操作装置とを備えるとともに、上記油圧アクチュエータに付設され、上記油圧アクチュエータと上記主管路との間に配置され、上記操作装置の操作に伴って発生するパイロット圧に応じて上記油圧アクチュエータから上記主管路へ流出する圧油の流量を制御し、上記主管路に破断を生じた際には、上記油圧アクチュエータから当該主管路への圧油の流出を阻止する配管破断制御弁を備え、この配管破断制御弁が、上記油圧アクチュエータに連絡されるアクチュエータポートと、上記主管路に連絡される配管ポートと、上記パイロット圧が供給されるパイロットポートと、上記タンクに連絡されるドレンポートとを有し、上記配管ポートから上記アクチュエータポートへの圧油の流れを許容させるシート弁と、このシート弁に接離可能に設けられ、上記パイロット圧に応じて移動し、このパイロット圧の大きさに応じて上記シート弁との間に形成される開口の面積を変化させるスプールとを含む油圧駆動装置において、上記配管破断制御弁が、当該配管破断制御弁の上記アクチュエータポートに与えられる圧油の圧力が設定圧以上の圧力になったことを検知する圧力検知手段と、この圧力検知手段で上記設定圧以上の圧力が検知されたときに、上記シート弁と上記スプールとの間に開口を形成するように上記スプールを移動させるスプール駆動手段とを備えた構成にしてある。
【0018】
このように構成した請求項1に係る発明は、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間に過大圧が生じると、この過大圧が配管破断制御弁のアクチュエータポートに与えられるが、この過大圧が設定圧以上の圧力となると、これが圧力検知手段で検知され、スプール駆動手段が作動する。これにより配管破断制御弁のスプールが移動して、配管破断制御弁のシート弁とスプールとの間に開口が形成され、この開口を介して上述の過大圧を配管破断制御弁が接続される主管路に逃がすことができる。ここで、圧力検知手段もスプール駆動手段も配管破断制御弁に備えられるものであり、したがって配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間にリリーフ弁を設けることを要せず、部品点数を少なくすることができる。
【0019】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、上記配管破断制御弁の上記スプールが、上記アクチュエータポートに連通する絞りと、この絞りに連通し、当該スプールの内部に形成される室とを有するとともに、上記圧力検知手段が、上記スプールの上記室を介して導かれる圧油の圧力が上記設定圧以上の圧力になったときに開弁するポペットと、このポペットを閉弁方向に付勢する圧力設定用ばねとを含み、上記スプール駆動手段が、上記ポペットの開弁時に上記スプールの上記室を上記ドレンポートに連通させる経路から成る構成にしてある。
【0020】
このように構成した請求項2に係る発明は、配管破断制御弁のシート弁とスプールとの開口が閉じられている状態にあって、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間に過大圧が生じると、この過大圧が配管破断制御弁のアクチュエータポート、スプールの絞りを介して、このスプールの室内に与えられる。この室内の圧力が設定圧以上になると、圧力設定用ばねの力に抗してポペットが開き、経路を介してスプールの室と、この配管破断制御弁のドレンポートとが連通する。これによりスプールの室の圧力が低下し、これに伴ってスプールが移動してシート弁との間に開口が形成される。この開口を介して過大圧を主管路へ逃がすことができる。
【0021】
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、上記シート弁と、上記スプールと、上記ポペットとを同軸上に配置したことを特徴としている。
【0022】
請求項4に係る発明は、請求項1に係る発明において、上記設定圧を変更させる手段を備えたことを特徴としている。
【0023】
請求項5に係る発明は、請求項1に係る発明において、上記パイロット圧に対する上記配管破断制御弁の上記スプールの移動量を変更させる手段を備えたことを特徴としている。
【0024】
請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれかに係る発明において、油圧ショベルに備えたことを特徴としている。
【0025】
請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれかに係る発明において、上記油圧アクチュエータが油圧シリンダであることを特徴としている。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の油圧駆動装置の実施形態を図に基づいて説明する。
【0027】
図1は本発明の一実施形態における中立時の状態を示す油圧回路図である。
【0028】
この図1及び後述する図2〜5において、前述した図6に示すものと同等のものは同じ符号で示してある。
【0029】
はじめに、前述と重複するが図6に示すものと同等のものについて説明する。
【0030】
図1に示す本実施形態も、建設機械例えば油圧ショベルに備えられるもので、油圧ポンプ1と、タンク2と、油圧ポンプ1から吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータ、例えば油圧シリンダを形成し、ブーム3aを駆動するブームシリンダ3と、上述の油圧ポンプ1及びタンク2と、ブームシリンダ3とを連絡する主管路4,5と、これらの主管路4,5中に介設され、油圧ポンプ1からブームシリンダ3に供給される圧油の流れを制御する方向制御弁6と、この方向制御弁6を切換え制御するパイロット圧を発生させる操作装置7と、主管路4,5の最大圧力を規定する主リリーフ弁8,9とを備えている。上述した方向制御弁6と主リリーフ弁8,9とは1つの構造体を構成している。
【0031】
また、上述したブームシリンダ3に付設され、このブームシリンダ3と主管路4との間に配置され、操作装置7の操作に伴って発生するパイロット圧に応じてブームシリンダ3から主管路4へ流出する圧油の流量を制御し、主管路4に破断を生じたときには、ブームシリンダ3から主管路4への圧油の流出を阻止可能な配管破断制御弁10を備えている。
【0032】
この配管破断制御弁10は、油路25を介してブームシリンダ3に連絡されるアクチュエータポート11と、主管路4に連絡される配管ポート12と、操作装置7で発生させたパイロット圧がパイロット管路13を介して供給されるパイロットポート14と、タンク2にドレン管路15を介して連絡されるドレンポート16とを有している。また、配管ポート12からアクチュエータポート11への圧油の流入を許容させるシート弁17と、このシート弁17を中立位置に復帰させるように付勢するばね17aと、シート弁17に接離可能に設けられ、上述したパイロット圧に応じて移動し、このパイロット圧の大きさに応じてシート弁17との間に形成される開口の面積を変化させるスプール18とを有している。さらに、スプール18に形成され、アクチュエータポート11に連通する絞り19と、この絞り19に連通し、スプール18内部に形成されるばね室20と、このばね室20に収容され、スプール18をシート弁17方向に付勢する第1復帰ばね21と、このばね21のばね受を形成する受け部材22と、この受け部材22の周囲に設けられ、ドレンポート16に連通するばね室23と、このばね室23に収容され、スプール18をシート弁17方向に付勢する第2復帰ばね24とを備えている。
【0033】
以上の構成については、前述した図6に示すものと同等である。
【0034】
本実施形態では特に、配管破断制御弁10が、この配管破断制御弁10のアクチュエータポート11に与えられる圧油の圧力が設定圧以上になったことを検知する圧力検知手段と、この圧力検知手段で設定圧以上の圧力が検知されたときに、シート弁17とスプール18との間に開口を形成するようにスプール18を移動させるスプール駆動手段とを備えている。
【0035】
上述の圧力検知手段は、ポペット30と、受け部材22に設けられ、スプール18のばね室20とポペット30とを連絡する通路31と、受け部材22に設けられ、ポペット30を移動可能に収容するばね室32と、このばね室32に収納され、ポペット32を閉弁方向に付勢する圧力設定用ばね33とを含む構成にしてある。上述したシート弁17とスプール18とポペット30とは同軸上に配置してある。
【0036】
上述のスプール駆動手段は、スプール18のばね室20に連通する前述の通路31と、この通路31に連通可能な前述のばね室32と、受け部材22に設けられ、ばね室32とばね室23とを連通させる通路34とを含む経路から成っている。
【0037】
また、ポペット30を付勢する上述の圧力設定用ばね33は、受け部材22に螺合する別の受け部材35によって支持させてある。この受け部材35は、上述の設定圧を変更させる手段を構成している。すなわち、受け部材35を適宜回転させることにより圧力設定用ばね33のばね力を変更でき、これに伴って上述の設定圧を変更させることができる。
【0038】
上述した第1復帰ばね21、第2復帰ばね24を支持する受け部材22は、操作装置7から出力させるパイロット圧に対する配管破断制御弁10のスプール18の移動量を変更させる手段を構成している。すなわち、受け部材22を適宜回転させることにより、第1復帰ばね21、第2復帰ばね24のばね力を変更でき、これに伴ってパイロット圧に対するスプール18の移動量を変更させることができる。
【0039】
なお、配管破断制御弁10のスプール18のシート弁17側の受圧面積と、スプール18内のばね室20の受圧面積とを等しく設定してあるとともに、スプール18に設けた絞り19を介してアクチュエータポート11とばね室20とを連通させてあるので、スプール18は負荷圧の変動に影響されることなく保持される。
【0040】
上述のように構成した本実施形態の動作について順次説明する。
【0041】
[ブーム上げ動作]
図2は本実施形態におけるブーム上げ時の状態を示す油圧回路図である。
【0042】
操作装置7を操作して方向制御弁6を図2の左位置に切換えると、油圧ポンプ1から吐出される圧油が方向制御弁6、主管路4を経て配管破断制御弁10の配管ポート12に与えられる。この圧油によりシート弁17がばね17aの力に抗して同図2の左方に移動し、シート弁17とスプール18との間に開口が形成される。この開口を圧油が通過し、アクチュエータポート11、油路25を介してブームシリンダ3のボトム側室に供給される。一方、ブームシリンダ3のロッド側室の圧油は、主管路5、方向制御弁6を介してタンク2に戻される。これにより、ブームシリンダ3は伸長し、ブーム上げが実施される。
【0043】
[ブーム下げ動作]
図3は本実施形態におけるブーム下げ時の状態を示す油圧回路図である。
【0044】
操作装置7を操作して方向制御弁6を同図3の右位置に切換えると、油圧ポンプ1から吐出された圧油は、方向制御弁6、主管路5を介してブームシリンダ3のロッド側室に供給される。ボトム側室の圧油は、油路25、配管破断制御弁10のアクチュエータポート11に与えられる。この間、操作装置7から出力されたパイロット圧がパイロット管路13を介して配管破断制御弁10のパイロットポート14に導かれ、このパイロット圧によりスプール18が同図3の右方に移動し、シート弁17とスプール18との間に開口が形成される。この開口の面積は、操作装置7の操作量に応じたパイロット圧の大きさに相応するものである。これにより、前述のようにアクチュエータポート11に与えられたブームシリンダ3のボトム側室の圧油が、スプール18の移動量に応じてその流量を制御されながら主管路4、方向制御弁6を介してタンク2に戻される。これらにより、ブームシリンダ3は収縮し、ブーム下げが実施される。
【0045】
[主管路4の破断時]
図4は本実施形態における主管路破断時の配管破断制御弁の働きについて説明する説明図である。
【0046】
例えば上述したようなブーム上げ時に、あるいはブーム下げ時に、主管路4に破断を生じたときには、操作装置7を中立位置に戻して方向制御弁6を中立復帰させることにより、配管破断制御弁10が中立に保持され、シート弁17にスプール18が当接する状態となる。これにより、ブームシリンダ3のボトム側室と配管破断制御弁10のアクチュエータポート11とを連絡する油路25と、主管路4とが遮断され、ブームシリンダ3のボトム側室からの圧油が主管路4に流出することが阻止される。これにより、ブーム3aの下降を防止することができる。
【0047】
[主管路4の破断時のブーム下げ]
図5は本実施形態における主管路破断時に、ブーム下げを実施する場合の配管破断制御弁の動作について説明する油圧回路図である。
【0048】
前述した図4に示すように、主管路4が破断して配管破断制御弁10によってブームシリンダ3のボトム室側からの圧油の主管路4への流出を阻止させているときには、例えばブーム3aは空中に停止保持される状態になるが、このようなときに安全等のために、ブーム3aを下げたい場合がある。
【0049】
このような場合には図5に示すように、操作装置7を操作して方向制御弁6を右位置に切換えればよい。これにより、油圧ポンプ1の圧油が主管路5を介してブームシリンダ3のロッド側室に供給されるとともに、操作装置7から出力されたパイロット圧がパイロット管路13に導かれ、配管破断制御弁10のスプール18が右方に移動し、シート弁17とスプール18との間に開口が形成され、上述したようにこの開口を経て、ブームシリンダ3のボトム側室の圧油が破断している主管路4に流出し、ブームシリンダ3が収縮してブーム3aを下げることができる。
【0050】
[過大圧のリリーフ動作]
また、図1に示す中立時等において、配管破断制御弁10とブームシリンダ3間に過大圧が生じると、この過大圧が配管破断制御弁10のアクチュエータポート11、スプール18の絞り19を介して、このスプール18のばね室20に与えられる。このばね室20の圧力が設定圧以上になると、圧力設定用ばね33の力に抗してポペット30が開き、通路31、ばね室32、通路34を介してばね室20とドレンポート16とが連通する。これによりスプール18のばね室32の圧力が低下し、これに伴ってスプール18が同図1の右方に移動してシート弁17との間に開口が形成される。この開口を介して過大圧を主管路4に逃がすことができ、さらに主リリーフ弁8を介してタンク2に逃がすことができる。これによりブームシリンダ3の破損を防止できる。
【0051】
以上のように、本実施形態によれば、配管破断制御弁10とブームシリンダ3間に過大圧が生じたとき、配管破断制御弁10のポペットの移動を介してその過大圧を主管路4に逃がすことができ、したがって配管破断制御弁10とブームシリンダ3間にリリーフ弁を設けることを要せずに所望の機能を確保でき、部品点数を少なくすることができる。これに伴い、製造費を安くすることができるとともに、ブームシリンダ3に付設する配管破断制御弁10が含まれる構造体の重量の軽減と小型化を実現でき、ブームシリンダ3の剛性を低く設定でき、小型化が可能となる。
【0052】
また、上述のように配管破断制御弁10が含まれる構造体の小型化を実現できることから、ブーム3aを含むフロント作業機の駆動中におけるこの構造体の岩石等の障害物への衝突の発生を少なくすることができ、このような衝突に伴う配管破断制御弁10の破損防止に貢献する。
【0053】
また上述のように、配管破断制御弁10とブームシリンダ3間に配置されるようなリリーフ弁を設けなくて済むことに伴い、このようなリリーフ弁とタンク2とを連絡する管径の大きなドレン管路も要することがなく、配管破断制御弁10のドレンポート16とタンク2とを連絡するドレン管路15は、ポペット30を通過する程度の小流量を導くものであり小さな管径のもので済むことから、ドレン配管15のコンパクトな引き回しを実現でき、このドレン配管15を含む配管設計に対する制約を緩和させることができる。
【0054】
【発明の効果】
本発明の各請求項に係る発明によれば、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間にリリーフ弁を設けることなく、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間に生じる過大圧を逃がすことができ、これにより従来に比べて部品点数を少なくすることができる。これに伴い、製造費を安くすることができるとともに、油圧アクチュエータに付設する配管破断制御弁が含まれる構造体の重量の軽減と小型化を実現でき、油圧アクチュエータの剛性を低く設定でき、小型化が可能となる。
【0055】
また、上述のように配管破断制御弁が含まれる構造体の小型化を実現できることから、この油圧駆動装置が備えられる作業機械の駆動中におけるこの構造体の岩石等の障害物への衝突の発生を少なくすることができ、このような衝突に伴う配管破断制御弁の破損防止に貢献する。
【0056】
さらに、配管破断制御弁と油圧アクチュエータ間に配置されるようなリリーフ弁を設けなくて済むことに伴い、このようなリリーフ弁とタンクとを連絡する管径の大きなドレン管路も要することがなく、配管設計に対する制約を従来よりも緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の油圧駆動装置の一実施形態における中立時の状態を示す油圧回路図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるブーム上げ時の状態を示す油圧回路図である。
【図3】本発明の一実施形態におけるブーム下げ時の状態を示す油圧回路図である。
【図4】本発明の一実施形態における主管路破断時の配管破断制御弁の働きについて説明する油圧回路図である。
【図5】本発明の一実施形態における主管路破断時に、ブーム下げを実施する場合の配管破断制御弁の動作について説明する油圧回路図である。
【図6】従来の油圧駆動装置における中立時の状態を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
1 油圧ポンプ
2 タンク
3 ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
3a ブーム
4 主管路
5 主管路
6 方向制御弁
7 操作装置
8 主リリーフ弁
9 主リリーフ弁
10 配管破断制御弁
11 アクチュエータポート
12 配管ポート
13 パイロット管路
14 パイロットポート
15 ドレン管路
16 ドレンポート
17 シート弁
17a ばね
18 スプール
19 絞り
20 ばね室
21 第1復帰ばね
22 受け部材
23 ばね室
24 第2復帰ばね
25 油路
30 ポペット(圧力検知手段)
31 通路(圧力検知手段)(スプール駆動手段)
32 ばね室(圧力検知手段)(スプール駆動手段)
33 圧力設定用ばね(圧力検知手段)
34 通路(スプール駆動手段)
35 受け部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a hydraulic drive device having a pipe breakage control valve provided in a work machine such as a hydraulic excavator and capable of preventing the flow of pressure oil from a hydraulic actuator to the main pipe line when the main pipe line is broken. About.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a configuration of this type of conventional hydraulic drive device, and is a hydraulic circuit diagram showing a neutral state.
[0003]
The prior art shown in FIG. 6 is provided in a construction machine such as a hydraulic excavator, and forms a hydraulic pump 1, a tank 2, and a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 1, such as a hydraulic cylinder. The boom cylinder 3 that drives the boom 3a, the hydraulic pump 1 and the tank 2 described above, and the main pipelines 4 and 5 that communicate with the boom cylinder 3 are interposed in the main pipelines 4 and 5, and the hydraulic pump A directional control valve 6 for controlling the flow of pressure oil supplied from 1 to the boom cylinder 3, an operating device 7 for generating a pilot pressure for switching and controlling the directional control valve 6, and the maximum pressure in the main lines 4, 5. Main relief valves 8 and 9 are provided. The directional control valve 6 and the main relief valves 8 and 9 described above constitute one structure.
[0004]
Further, it is attached to the boom cylinder 3 described above, and is disposed between the boom cylinder 3 and the main pipeline 4, and flows out from the boom cylinder 3 to the main pipeline 4 according to the pilot pressure generated by the operation of the operating device 7. A pipe breakage control valve 10 is provided that can control the flow rate of the pressure oil to be flown and prevent the flow of pressure oil from the boom cylinder 3 to the main line 4 when the main line 4 is broken.
[0005]
The pipe break control valve 10 is supplied with an actuator port 11 connected to the boom cylinder 3, a pipe port 12 connected to the main pipeline 4, and a pilot pressure generated by the operating device 7 via the pilot pipeline 13. And a drain port 16 connected to the tank 2 via a drain line 15. Further, a seat valve 17 that allows inflow of pressure oil from the piping port 12 to the actuator port 11, a spring 17 a that urges the seat valve 17 to return to the neutral position, and the seat valve 17 can be contacted and separated. The spool 18 is provided and moves in accordance with the pilot pressure described above, and changes the area of the opening formed between the seat valve 17 and the pilot pressure. Furthermore, a throttle 19 formed in the spool 18 and communicating with the actuator port 11, a spring chamber 20 communicating with the throttle 19 and formed inside the spool 18, and housed in the spring chamber 20, the spool 18 is seated in the seat valve A first return spring 21 that is biased in the 17 direction; a receiving member 22 that forms a spring receiver for the spring 21; a spring chamber 23 that is provided around the receiving member 22 and communicates with the drain port 16; A second return spring 24 that is housed in the chamber 23 and biases the spool 18 toward the seat valve 17 is provided.
[0006]
Moreover, it is attached to the boom cylinder 3 described above, and is disposed in an oil passage 25 that connects the boom cylinder 3 and the actuator port 11 of the pipe breakage control valve 10, and the pressure of the pressure oil guided to the oil passage 25 is excessive pressure. That is, a relief valve 27 is provided for releasing the pressure oil guided to the oil passage 25 to the tank 2 through the drain pipe 26 when the set pressure is reached. The relief valve 27 and the pipe breakage control valve 10 described above are included in one structure.
[0007]
Note that the main pipelines 4 and 5, the drain pipeline 15 connected to the pipe breakage control valve 10, and the drain pipeline 26 connected to the relief valve 27 are formed of rubber pipes, for example. The main pipelines 4 and 5 and the drain pipeline 26 are much longer than the oil passage 25 that connects the boom cylinder 3 and the pipe breakage control valve 10, and the pipe diameter is set to be large.
[0008]
In the prior art configured as described above, for example, when the operation device 7 is operated to switch the direction control valve 6 to the right position in FIG. Is supplied to the rod side chamber of the boom cylinder 3, and the pilot pressure of the operating device 7 is supplied to the pilot port 14 of the pipe breakage control valve 10 through the pilot pipe line 13. Moving in the direction away from the seat valve 17, an opening is formed. Therefore, the pressure oil in the bottom side chamber of the boom cylinder 3 is guided to the opening formed between the seat valve 17 and the spool 18 through the oil passage 25 and the actuator port 11 of the pipe breakage control valve 10, and further to the main pipeline. 4. Return to tank 2 via directional control valve 6. As a result, the boom cylinder 3 contracts and the boom is lowered. That is, when the boom is lowered, the return flow rate from the rod side chamber of the boom cylinder 3 to the tank 2 is controlled by the pipe breakage control valve 10 that operates according to the operation amount of the operation device 7.
[0009]
Further, when the pipe break control valve 10 is closed, a large load is applied to the boom 3a, and the pressure in the bottom side chamber of the boom cylinder 3, that is, the oil that communicates the bottom side chamber of the boom cylinder 3 with the pipe break control valve 10 is applied. When the pressure in the passage 25 becomes an excessive pressure that is equal to or higher than the set pressure of the relief valve 27, the excessive pressure is released to the tank 2 through the relief valve 27 and the drain line 26. This prevents the boom cylinder 3 from being damaged.
[0010]
Further, when the main pipeline 4 is broken, the operating device 7 is neutral and the direction control valve 7 is held neutral, so that the spool 18 of the pipe fracture control valve 10 contacts the seat valve 17 and the opening thereof is opened. Closed. As a result, the pressure oil supplied to the actuator port 11 of the pipe breakage control valve 10 via the bottom side chamber and the oil passage 25 of the boom cylinder 3 can be prevented from flowing out to the broken main pipeline 4.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the structure attached to the boom cylinder 3 includes the relief valve 27 and the pipe breakage control valve 10, the related art described above increases the number of parts, which increases the manufacturing cost and increases the weight. However, there is a problem that the boom cylinder 3 must be made large in order to increase the rigidity. In FIG. 6, the combination of the relief valve 27 and the pipe breakage control valve 10 is provided only on the bottom side of the boom cylinder 3. However, when such a combination is provided also on the rod side of the boom cylinder 3, The number of parts increases, and the above problem becomes more prominent.
[0012]
In addition, the relief valve 27 described above can pass the entire amount of pressure oil flowing from the bottom side chamber of the boom cylinder 3, and thus becomes large. For this reason, the relief valve 27 and the pipe breakage control valve 10 There is a problem that one structure including the size of the structure increases in size, the weight increases from a viewpoint different from the above, and the size of the boom cylinder 3 must be increased to increase the rigidity.
[0013]
Further, as described above, as the structure including the relief valve 27 and the pipe breakage control valve 10 is increased in size, the structure is damaged by rocks or the like while the front working machine including the boom 3a is being driven. It becomes easy to collide with an object, and when such a collision occurs, there is a concern that the pipe breakage control valve 10 included in the structure is damaged.
[0014]
Further, the drain pipe 26 connecting the relief valve 27 and the tank 2 guides the entire amount of pressure oil returned from the boom cylinder 3 via the relief valve 27, so that the pipe diameter is the same as that of the main pipelines 4 and 5. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost becomes high. Further, since the pipe diameter is large, it is difficult to route the drain pipe 26 in a compact manner, and there is a problem that the piping design including the drain pipe 26 is restricted.
[0015]
In addition, as a hydraulic drive device provided with this kind of pipe breakage control valve, what is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-303810 is known.
[0016]
The present invention has been made from the actual situation in the prior art described above, and its purpose is to relieve the excessive pressure generated between the pipe break control valve and the hydraulic actuator without providing a relief valve between the pipe break control valve and the hydraulic actuator. An object of the present invention is to provide a hydraulic drive device that can perform the above-described operation.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present invention includes a hydraulic pump, a tank, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump, the hydraulic pump, and the hydraulic actuator. A directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator, and an operating device for switching the directional control valve. And is attached to the hydraulic actuator, disposed between the hydraulic actuator and the main pipeline, and flows out from the hydraulic actuator to the main pipeline in response to a pilot pressure generated in accordance with operation of the operating device. When the flow rate of pressure oil is controlled and the main pipeline breaks, the hydraulic oil flows out from the hydraulic actuator to the main pipeline. A pipe break control valve for stopping, the pipe break control valve comprising: an actuator port connected to the hydraulic actuator; a pipe port connected to the main line; a pilot port to which the pilot pressure is supplied; A seat port having a drain port connected to the tank, allowing a flow of pressure oil from the piping port to the actuator port, and being provided in contact with and separating from the seat valve and moving in accordance with the pilot pressure In the hydraulic drive device including a spool that changes an area of an opening formed between the seat valve and the pilot pressure according to the magnitude of the pilot pressure, the pipe breakage control valve includes the pipe breakage control valve. Pressure detecting means for detecting that the pressure of the pressure oil applied to the actuator port has exceeded the set pressure, and the pressure detecting means When the pressure on the set pressure is detected, are a configuration that includes a spool drive unit for moving the spool so as to form an opening between the seat valve and the spool.
[0018]
In the invention according to claim 1 configured as described above, when an excessive pressure is generated between the pipe breakage control valve and the hydraulic actuator, this overpressure is applied to the actuator port of the pipe breakage control valve. When the above pressure is reached, this is detected by the pressure detecting means, and the spool driving means is activated. As a result, the spool of the pipe breakage control valve moves and an opening is formed between the seat valve of the pipe breakage control valve and the spool, and the above-described excessive pressure is connected to the pipe breakage control valve through this opening. You can escape to the road. Here, both the pressure detecting means and the spool driving means are provided in the pipe breakage control valve. Therefore, it is not necessary to provide a relief valve between the pipe breakage control valve and the hydraulic actuator, and the number of parts can be reduced. .
[0019]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the spool of the pipe breakage control valve is formed inside the spool in communication with the throttle connected to the actuator port and the throttle. A poppet that opens when the pressure of the pressure oil introduced through the chamber of the spool becomes equal to or higher than the set pressure, and the poppet is closed. And a pressure setting spring urging in the direction, and the spool driving means comprises a path for communicating the chamber of the spool with the drain port when the poppet is opened.
[0020]
The invention according to claim 2 configured as described above is in a state where the opening of the seat valve and the spool of the pipe breakage control valve is closed, and when an excessive pressure is generated between the pipe breakage control valve and the hydraulic actuator, This excessive pressure is applied to the interior of the spool through the actuator port of the pipe break control valve and the throttle of the spool. When the pressure in the chamber becomes equal to or higher than the set pressure, the poppet opens against the force of the pressure setting spring, and the spool chamber and the drain port of the pipe breakage control valve communicate with each other through the path. As a result, the pressure in the spool chamber decreases, and the spool moves accordingly, and an opening is formed between the spool and the seat valve. Excessive pressure can be released to the main line through this opening.
[0021]
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the seat valve, the spool, and the poppet are arranged coaxially.
[0022]
The invention according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 1, there is provided means for changing the set pressure.
[0023]
The invention according to claim 5 is characterized in that, in the invention according to claim 1, there is provided means for changing a movement amount of the spool of the pipe breakage control valve with respect to the pilot pressure.
[0024]
The invention according to claim 6 is characterized in that in the invention according to any one of claims 1 to 5, the hydraulic excavator is provided.
[0025]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydraulic actuator is a hydraulic cylinder.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a hydraulic drive device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a neutral state in an embodiment of the present invention.
[0028]
In FIG. 1 and FIGS. 2 to 5 to be described later, the same components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
[0029]
First, an explanation will be given of what is the same as that shown in FIG.
[0030]
This embodiment shown in FIG. 1 is also provided in a construction machine such as a hydraulic excavator, and forms a hydraulic pump 1, a tank 2, and a hydraulic actuator that is driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 1, such as a hydraulic cylinder. The boom cylinder 3 that drives the boom 3a, the hydraulic pump 1 and the tank 2 described above, and the main pipelines 4 and 5 that communicate with the boom cylinder 3 are interposed in the main pipelines 4 and 5, and the hydraulic pump A directional control valve 6 for controlling the flow of pressure oil supplied from 1 to the boom cylinder 3, an operating device 7 for generating a pilot pressure for switching and controlling the directional control valve 6, and the maximum pressure in the main lines 4, 5. Main relief valves 8 and 9 are provided. The directional control valve 6 and the main relief valves 8 and 9 described above constitute one structure.
[0031]
Further, it is attached to the boom cylinder 3 described above, and is disposed between the boom cylinder 3 and the main pipeline 4, and flows out from the boom cylinder 3 to the main pipeline 4 according to the pilot pressure generated by the operation of the operating device 7. A pipe breakage control valve 10 is provided that can control the flow rate of the pressure oil to be flown and prevent the flow of pressure oil from the boom cylinder 3 to the main line 4 when the main line 4 is broken.
[0032]
The pipe break control valve 10 includes an actuator port 11 connected to the boom cylinder 3 via an oil passage 25, a pipe port 12 connected to the main pipe 4, and a pilot pressure generated by the operating device 7 as a pilot pipe. It has a pilot port 14 supplied via a passage 13 and a drain port 16 connected to the tank 2 via a drain conduit 15. Further, a seat valve 17 that allows inflow of pressure oil from the piping port 12 to the actuator port 11, a spring 17 a that urges the seat valve 17 to return to the neutral position, and the seat valve 17 can be contacted and separated. The spool 18 is provided and moves in accordance with the pilot pressure described above, and changes the area of the opening formed between the seat valve 17 and the pilot pressure. Furthermore, a throttle 19 formed in the spool 18 and communicating with the actuator port 11, a spring chamber 20 communicating with the throttle 19 and formed inside the spool 18, and housed in the spring chamber 20, the spool 18 is seated in the seat valve A first return spring 21 that is biased in the 17 direction; a receiving member 22 that forms a spring receiver for the spring 21; a spring chamber 23 that is provided around the receiving member 22 and communicates with the drain port 16; A second return spring 24 that is housed in the chamber 23 and biases the spool 18 toward the seat valve 17 is provided.
[0033]
The above configuration is the same as that shown in FIG.
[0034]
In the present embodiment, in particular, the pipe break control valve 10 has a pressure detecting means for detecting that the pressure of the pressure oil applied to the actuator port 11 of the pipe break control valve 10 is equal to or higher than a set pressure, and the pressure detecting means. And a spool driving means for moving the spool 18 so as to form an opening between the seat valve 17 and the spool 18 when a pressure equal to or higher than the set pressure is detected.
[0035]
The pressure detection means described above is provided in the poppet 30 and the receiving member 22, provided in the receiving member 22, and a passage 31 that connects the spring chamber 20 of the spool 18 and the poppet 30, and movably accommodates the poppet 30. The spring chamber 32 and a pressure setting spring 33 housed in the spring chamber 32 and biasing the poppet 32 in the valve closing direction are included. The seat valve 17, the spool 18 and the poppet 30 described above are arranged coaxially.
[0036]
The above-described spool driving means is provided in the aforementioned passage 31 that communicates with the spring chamber 20 of the spool 18, the aforementioned spring chamber 32 that can communicate with this passage 31, and the receiving member 22, and the spring chamber 32 and the spring chamber 23. And a passage 34 that communicates with each other.
[0037]
The pressure setting spring 33 that biases the poppet 30 is supported by another receiving member 35 that is screwed into the receiving member 22. The receiving member 35 constitutes means for changing the above-described set pressure. That is, by appropriately rotating the receiving member 35, the spring force of the pressure setting spring 33 can be changed, and the set pressure can be changed accordingly.
[0038]
The receiving member 22 that supports the first return spring 21 and the second return spring 24 described above constitutes means for changing the amount of movement of the spool 18 of the pipe breakage control valve 10 with respect to the pilot pressure output from the operating device 7. . That is, by appropriately rotating the receiving member 22, the spring force of the first return spring 21 and the second return spring 24 can be changed, and accordingly, the amount of movement of the spool 18 with respect to the pilot pressure can be changed.
[0039]
The pressure receiving area on the seat valve 17 side of the spool 18 of the pipe breakage control valve 10 and the pressure receiving area of the spring chamber 20 in the spool 18 are set to be equal, and an actuator is provided via a throttle 19 provided in the spool 18. Since the port 11 and the spring chamber 20 are communicated with each other, the spool 18 is held without being affected by fluctuations in load pressure.
[0040]
The operation of the present embodiment configured as described above will be sequentially described.
[0041]
[Boom raising operation]
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a state when the boom is raised in the present embodiment.
[0042]
When the directional control valve 6 is switched to the left position in FIG. 2 by operating the operating device 7, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 1 passes through the directional control valve 6 and the main pipeline 4, and the piping port 12 of the piping rupture control valve 10. Given to. The pressure oil causes the seat valve 17 to move to the left in FIG. 2 against the force of the spring 17 a, and an opening is formed between the seat valve 17 and the spool 18. Pressure oil passes through this opening and is supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 3 via the actuator port 11 and the oil passage 25. On the other hand, the pressure oil in the rod side chamber of the boom cylinder 3 is returned to the tank 2 via the main pipeline 5 and the direction control valve 6. Thereby, the boom cylinder 3 is extended and the boom is raised.
[0043]
[Boom lowering operation]
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a state when the boom is lowered in the present embodiment.
[0044]
When the directional control valve 6 is switched to the right position in FIG. 3 by operating the operating device 7, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 1 is connected to the rod side chamber of the boom cylinder 3 via the directional control valve 6 and the main pipeline 5. To be supplied. The pressure oil in the bottom side chamber is given to the oil passage 25 and the actuator port 11 of the pipe breakage control valve 10. During this time, the pilot pressure output from the operating device 7 is guided to the pilot port 14 of the pipe breakage control valve 10 via the pilot line 13, and the spool 18 moves to the right in FIG. An opening is formed between the valve 17 and the spool 18. The area of the opening corresponds to the magnitude of the pilot pressure corresponding to the operation amount of the operating device 7. As a result, the pressure oil in the bottom chamber of the boom cylinder 3 applied to the actuator port 11 as described above is controlled via the main line 4 and the direction control valve 6 while the flow rate is controlled according to the amount of movement of the spool 18. Returned to tank 2. As a result, the boom cylinder 3 contracts and the boom is lowered.
[0045]
[When main pipe 4 breaks]
FIG. 4 is an explanatory view for explaining the function of the pipe breakage control valve when the main pipe line breaks in this embodiment.
[0046]
For example, when the main pipeline 4 is broken when the boom is raised or lowered as described above, the piping breakage control valve 10 is returned to the neutral position by returning the operating device 7 to the neutral position. The spool 18 is brought into contact with the seat valve 17 while being held neutral. As a result, the oil passage 25 that connects the bottom side chamber of the boom cylinder 3 and the actuator port 11 of the pipe breakage control valve 10 and the main pipe line 4 are shut off, and the pressure oil from the bottom side chamber of the boom cylinder 3 flows into the main pipe line 4. Is prevented from leaking. Thereby, the lowering of the boom 3a can be prevented.
[0047]
[Boom lowering when main pipeline 4 breaks]
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram for explaining the operation of the pipe break control valve when the boom is lowered when the main pipe line is broken in this embodiment.
[0048]
As shown in FIG. 4 described above, when the main pipe 4 is broken and the pipe breakage control valve 10 prevents the pressure oil from flowing out from the bottom chamber side of the boom cylinder 3 to the main pipe 4, for example, the boom 3a. In such a case, there is a case where it is desired to lower the boom 3a for safety and the like.
[0049]
In such a case, as shown in FIG. 5, the operation device 7 may be operated to switch the direction control valve 6 to the right position. As a result, the pressure oil of the hydraulic pump 1 is supplied to the rod side chamber of the boom cylinder 3 via the main line 5, and the pilot pressure output from the operating device 7 is guided to the pilot line 13, and the pipe breakage control valve 10 spool 18 moves to the right, and an opening is formed between the seat valve 17 and the spool 18. As described above, the pressure oil in the bottom side chamber of the boom cylinder 3 is broken through this opening. It flows out to the path 4 and the boom cylinder 3 can be contracted to lower the boom 3a.
[0050]
[Relief action of excessive pressure]
Further, when an excessive pressure is generated between the pipe breaking control valve 10 and the boom cylinder 3 at the neutral time shown in FIG. 1, the excessive pressure is passed through the actuator port 11 of the pipe breaking control valve 10 and the throttle 19 of the spool 18. The spring chamber 20 of the spool 18 is given. When the pressure in the spring chamber 20 exceeds the set pressure, the poppet 30 opens against the force of the pressure setting spring 33, and the spring chamber 20 and the drain port 16 are connected via the passage 31, the spring chamber 32, and the passage 34. Communicate. As a result, the pressure in the spring chamber 32 of the spool 18 decreases, and the spool 18 moves to the right in FIG. 1 to form an opening with the seat valve 17. Excessive pressure can be released to the main pipeline 4 through this opening, and further to the tank 2 through the main relief valve 8. Thereby, the breakage of the boom cylinder 3 can be prevented.
[0051]
As described above, according to the present embodiment, when an excessive pressure is generated between the pipe break control valve 10 and the boom cylinder 3, the excessive pressure is transferred to the main pipeline 4 through the movement of the poppet of the pipe break control valve 10. Therefore, it is possible to ensure a desired function and reduce the number of parts without requiring a relief valve between the pipe breakage control valve 10 and the boom cylinder 3. Accordingly, the manufacturing cost can be reduced, the weight of the structure including the pipe break control valve 10 attached to the boom cylinder 3 can be reduced and the size can be reduced, and the rigidity of the boom cylinder 3 can be set low. It is possible to reduce the size.
[0052]
Further, since the structure including the pipe breakage control valve 10 can be reduced in size as described above, it is possible to cause the structure to collide with an obstacle such as a rock while driving the front work machine including the boom 3a. This contributes to preventing damage to the pipe breakage control valve 10 due to such a collision.
[0053]
Further, as described above, since there is no need to provide a relief valve arranged between the pipe breakage control valve 10 and the boom cylinder 3, a drain having a large pipe diameter connecting such a relief valve and the tank 2 is used. There is no need for a pipe line, and the drain pipe line 15 that connects the drain port 16 of the pipe breakage control valve 10 and the tank 2 leads a small flow rate that passes through the poppet 30 and has a small pipe diameter. Therefore, the compact piping of the drain pipe 15 can be realized, and the restriction on the piping design including the drain pipe 15 can be relaxed.
[0054]
【The invention's effect】
According to the inventions according to the respective claims of the present invention, an excessive pressure generated between the pipe breakage control valve and the hydraulic actuator can be released without providing a relief valve between the pipe breakage control valve and the hydraulic actuator. The number of parts can be reduced compared to. As a result, the manufacturing cost can be reduced, the weight of the structure including the pipe break control valve attached to the hydraulic actuator can be reduced and the size can be reduced, the rigidity of the hydraulic actuator can be set low, and the size can be reduced. Is possible.
[0055]
In addition, since the structure including the pipe break control valve can be downsized as described above, occurrence of a collision of the structure with an obstacle such as a rock during driving of the work machine provided with the hydraulic drive device. This contributes to the prevention of breakage of the pipe breakage control valve accompanying such a collision.
[0056]
Furthermore, since there is no need to provide a relief valve that is arranged between the pipe break control valve and the hydraulic actuator, there is no need for a drain pipe having a large pipe diameter that connects the relief valve and the tank. The restriction on the piping design can be relaxed as compared with the conventional case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a neutral state in an embodiment of a hydraulic drive device of the present invention.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a state when the boom is raised in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a state when the boom is lowered in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram illustrating the operation of a pipe breakage control valve when a main pipe line breaks in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram for explaining the operation of the pipe break control valve when the boom is lowered when the main pipeline breaks in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a neutral state in a conventional hydraulic drive device.
[Explanation of symbols]
1 Hydraulic pump
2 tanks
3 Boom cylinder (hydraulic actuator)
3a boom
4 main pipelines
5 Main pipeline
6-way control valve
7 Operating device
8 Main relief valve
9 Main relief valve
10 Pipe break control valve
11 Actuator port
12 Piping port
13 Pilot pipeline
14 Pilot port
15 Drain line
16 Drain port
17 Seat valve
17a spring
18 spools
19 Aperture
20 Spring chamber
21 First return spring
22 Receiving member
23 Spring chamber
24 Second return spring
25 Oilway
30 Poppet (pressure detection means)
31 Passage (pressure detection means) (spool drive means)
32 Spring chamber (pressure detection means) (spool drive means)
33 Pressure setting spring (pressure detection means)
34 Passage (spool drive means)
35 Receiving member

Claims (7)

油圧ポンプと、タンクと、上記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータと、上記油圧ポンプと上記油圧アクチュエータとを連絡する主管路と、この主管路中に介設され、上記油圧ポンプから上記油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、この方向制御弁を切換え操作する操作装置とを備えるとともに、
上記油圧アクチュエータに付設され、上記油圧アクチュエータと上記主管路との間に配置され、上記操作装置の操作に伴って発生するパイロット圧に応じて上記油圧アクチュエータから上記主管路へ流出する圧油の流量を制御し、上記主管路に破断を生じた際には、上記油圧アクチュエータから当該主管路への圧油の流出を阻止する配管破断制御弁を備え、
この配管破断制御弁が、上記油圧アクチュエータに連絡されるアクチュエータポートと、上記主管路に連絡される配管ポートと、上記パイロット圧が供給されるパイロットポートと、上記タンクに連絡されるドレンポートとを有し、上記配管ポートから上記アクチュエータポートへの圧油の流れを許容させるシート弁と、このシート弁に接離可能に設けられ、上記パイロット圧に応じて移動し、このパイロット圧の大きさに応じて上記シート弁との間に形成される開口の面積を変化させるスプールとを含む油圧駆動装置において、
上記配管破断制御弁が、
当該配管破断制御弁の上記アクチュエータポートに与えられる圧油の圧力が設定圧以上の圧力になったことを検知する圧力検知手段と、
この圧力検知手段で上記設定圧以上の圧力が検知されたときに、上記シート弁と上記スプールとの間に開口を形成するように上記スプールを移動させるスプール駆動手段とを備えたことを特徴とする油圧駆動装置。
A hydraulic pump; a tank; a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump; a main line connecting the hydraulic pump and the hydraulic actuator; and the hydraulic pump interposed in the main line A directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied to the hydraulic actuator from above, and an operating device for switching the directional control valve,
A flow rate of pressure oil attached to the hydraulic actuator and disposed between the hydraulic actuator and the main pipeline and flowing out from the hydraulic actuator to the main pipeline in response to a pilot pressure generated in accordance with operation of the operating device A pipe breakage control valve that prevents outflow of pressure oil from the hydraulic actuator to the main pipe line when the main pipe line breaks,
The pipe break control valve includes an actuator port connected to the hydraulic actuator, a pipe port connected to the main pipe line, a pilot port supplied with the pilot pressure, and a drain port connected to the tank. A seat valve that allows the flow of pressure oil from the piping port to the actuator port, and a seat valve that can be brought into contact with and separated from the seat valve, and moves according to the pilot pressure. In accordance with a hydraulic drive device including a spool that changes an area of an opening formed between the seat valve and the seat valve,
The pipe break control valve is
Pressure detecting means for detecting that the pressure of the pressure oil applied to the actuator port of the pipe breakage control valve is equal to or higher than a set pressure;
And a spool driving means for moving the spool so as to form an opening between the seat valve and the spool when a pressure equal to or higher than the set pressure is detected by the pressure detecting means. Hydraulic drive device to do.
上記配管破断制御弁の上記スプールが、上記アクチュエータポートに連通する絞りと、この絞りに連通し、当該スプールの内部に形成される室とを有するとともに、
上記圧力検知手段が、上記スプールの上記室を介して導かれる圧油の圧力が上記設定圧以上の圧力になったときに開弁するポペットと、このポペットを閉弁方向に付勢する圧力設定用ばねとを含み、
上記スプール駆動手段が、上記ポペットの開弁時に上記スプールの上記室を上記ドレンポートに連通させる経路から成ることを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。
The spool of the pipe breakage control valve has a throttle communicating with the actuator port, a chamber communicating with the throttle and formed in the spool,
A poppet that opens when the pressure of the pressure oil guided through the chamber of the spool becomes equal to or higher than the set pressure, and a pressure setting that biases the poppet in the valve closing direction. For springs,
2. The hydraulic drive apparatus according to claim 1, wherein the spool drive means comprises a path for communicating the chamber of the spool with the drain port when the poppet is opened.
上記シート弁と、上記スプールと、上記ポペットとを同軸上に配置したことを特徴とする請求項2記載の油圧駆動装置。3. The hydraulic drive apparatus according to claim 2, wherein the seat valve, the spool, and the poppet are arranged coaxially. 上記設定圧を変更させる手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。2. The hydraulic drive apparatus according to claim 1, further comprising means for changing the set pressure. 上記パイロット圧に対する上記配管破断制御弁の上記スプールの移動量を変更させる手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。2. The hydraulic drive apparatus according to claim 1, further comprising means for changing a movement amount of the spool of the pipe breakage control valve with respect to the pilot pressure. 油圧ショベルに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の油圧駆動装置。The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the hydraulic drive device is provided in a hydraulic excavator. 上記油圧アクチュエータが油圧シリンダであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の油圧駆動装置。The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the hydraulic actuator is a hydraulic cylinder.
JP2001297114A 2001-09-27 2001-09-27 Hydraulic drive Expired - Fee Related JP4448634B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001297114A JP4448634B2 (en) 2001-09-27 2001-09-27 Hydraulic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001297114A JP4448634B2 (en) 2001-09-27 2001-09-27 Hydraulic drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003097509A JP2003097509A (en) 2003-04-03
JP4448634B2 true JP4448634B2 (en) 2010-04-14

Family

ID=19118245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001297114A Expired - Fee Related JP4448634B2 (en) 2001-09-27 2001-09-27 Hydraulic drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4448634B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6982517B2 (en) * 2018-02-27 2021-12-17 Kyb−Ys株式会社 Fluid pressure controller

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003097509A (en) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5113449B2 (en) Straight running hydraulic circuit
US7818968B2 (en) Hydraulic control device of construction machine
US6691510B2 (en) Pipe breakage control valve device
KR100956999B1 (en) hydraulic circuit of having holding valve of exterior pilot operating type
JP4942652B2 (en) Blow device driven by pressure medium, especially hydraulic hammer
JP2008506543A5 (en)
KR101718835B1 (en) Hydraulic control valve for construction machinery
EP1143151B1 (en) Pipe breakage control valve device
JP4890147B2 (en) Load holding device for hydraulic actuator circuit
KR20090110837A (en) Vibration suppression device for hydraulic working machine and hydraulic working machine
JP5964855B2 (en) Fluid flow regeneration hydraulic circuit
JP4871147B2 (en) Hydraulic circuit of construction equipment with boom
JP4448634B2 (en) Hydraulic drive
US6959726B2 (en) Valve assembly for attenuating bounce of hydraulically driven members of a machine
JP4918001B2 (en) Fluid pressure control device
JP3805669B2 (en) Pipe break control valve device for hydraulic machine and offset cylinder device for offset hydraulic excavator
JP2017062010A (en) Fluid pressure control device
JP2018021605A (en) Fluid pressure control device
JPH09317706A (en) Fall prevention valve device with regenerative function
KR100621972B1 (en) hydraulic apparatus for construction heavy equipment
JP6577431B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP5184299B2 (en) Fluid pressure control device
JP4946836B2 (en) Hydraulic control device
JP4220328B2 (en) Construction machine cab interference prevention device
JP4183356B2 (en) Hydraulic control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100112

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100125

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140129

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees