JP5380240B2 - Hydraulic drive device for work machine - Google Patents
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Description
本発明は、低速でアクチュエータを作動させて行なわれるクレーン作業等の特定作業の実施が可能な作業機械の油圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic drive device for a work machine capable of performing a specific work such as a crane work performed by operating an actuator at a low speed.
この種の従来技術として特許文献1に示されるものがある。この従来技術は、パワーショベルすなわち油圧ショベルに備えられる油圧駆動装置であり、低速でアクチュエータを作動させて行なわれる特定作業、例えばクレーン作業と、高速でアクチュエータを作動させて行なわれる通常作業とが選択的に可能となっている。 There exists a thing shown by patent document 1 as this kind of prior art. This prior art is a hydraulic drive unit provided in a power shovel, that is, a hydraulic excavator, and selects a specific work performed by operating an actuator at a low speed, for example, a crane work and a normal work performed by operating an actuator at a high speed. Is possible.
この従来の油圧駆動装置は、原動機すなわちエンジンによって駆動する可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプに吸い込まれる圧油が蓄えられるタンクと、可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を制御するレギュレータと、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータとを備えている。また、可変容量油圧ポンプに連絡されるセンタバイパス通路に設けられ、アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するセンタバイパス型のコントロールバルブ、すなわち方向制御弁と、この方向制御弁を操作する操作装置とを備えている。また、ショベル作業時すなわち通常作業時には、アクチュエータを比較的高速で作動させ、クレーン作業時等にはアクチュエータを低速(ショベル作業時の「1/4」の速度)で作動させることが可能な速度制御手段も備えている。 The conventional hydraulic drive device includes a variable displacement hydraulic pump driven by a prime mover, that is, an engine, a tank that stores pressure oil sucked into the variable displacement hydraulic pump, a regulator that controls a displacement volume of the variable displacement hydraulic pump, a variable And an actuator driven by pressure oil discharged from the displacement hydraulic pump. Also, a center bypass type control valve that is provided in a center bypass passage connected to the variable displacement hydraulic pump and controls the flow of pressure oil supplied to the actuator, that is, a direction control valve, and an operation for operating this direction control valve. Device. Also, speed control that allows the actuator to operate at a relatively high speed during excavator work, that is, normal work, and to operate at a low speed (“1/4” speed during shovel work) during crane work, etc. Means are also provided.
上述した従来技術にあっては、特定作業であるクレーン作業等に際しアクチュエータを低速にして所望のクレーン作業を実施できるものの、このようなクレーン作業等において微操作が実施される場合に問題がある。すなわち、クレーン作業等において、操作装置を微操作して方向制御弁をわずかに切り換え、アクチュエータに供給される流量を小流量としたときでも、センタバイパス通路を介して圧油が流れやすい。このためにセンタバイパス通路に圧が立たず、アクチュエータの駆動圧を確保できない事態が生じやすい。したがって、このような微操作時にアクチュエータの作動が不能となり、アクチュエータによって作動される作業要素の所望の動作を実施できないことが起こり得る。すなわち、この従来技術では、特定作業であるクレーン作業等において微操作した際の作業性が低下する虞がある。 In the above-described prior art, a desired crane operation can be performed at a low speed during the crane operation, which is a specific operation, but there is a problem when a fine operation is performed in such a crane operation. That is, in crane work or the like, even when the operation device is finely operated to slightly switch the direction control valve and the flow rate supplied to the actuator is set to a small flow rate, the pressure oil tends to flow through the center bypass passage. For this reason, no pressure is generated in the center bypass passage, and a situation in which the driving pressure of the actuator cannot be ensured easily occurs. Therefore, the actuator cannot be operated during such a fine operation, and the desired operation of the work element operated by the actuator may not be performed. That is, in this prior art, there is a possibility that workability when performing a fine operation in a crane work or the like which is a specific work is lowered.
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、低速でアクチュエータを作動させて行なわれる特定作業中の微操作時であっても、アクチュエータの駆動圧を確実に確保することができる作業機械の油圧駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made from the actual situation in the above-described prior art, and its purpose is to ensure the driving pressure of the actuator even at the time of a fine operation during a specific operation performed by operating the actuator at a low speed. It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device for a work machine.
この目的を達成するために、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置は、原動機と、この原動機によって駆動する可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプに吸い込まれる圧油が蓄えられるタンクと、上記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプに連絡されるセンタバイパス通路に設けられ、上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するセンタバイパス型の方向制御弁と、この方向制御弁を操作する操作装置とを備え、低速で上記アクチュエータを作動させて行なわれる特定作業と、高速で上記アクチュエータを作動させて行なわれる通常作業とを選択的に実施可能な作業機械の油圧駆動装置であって、上記特定作業時においては上記通常作業時に比べて上記アクチュエータに供給される圧油の流量を少なくなるように制御する作業機械の油圧駆動装置において、上記方向制御弁の下流の上記センタバイパス通路部分に配置され、上記センタバイパス通路から上記タンクへ戻される流量を減少させるように制御するバイパスカット弁と、上記バイバスカット弁を制御する流量抑制手段とを設け、上記流量抑制手段は、上記特定作業が選択された場合に、上記バイパスカット弁を通過する通過流量が、上記通常作業が選択された場合の通過流量よりも小さくなるように上記バイパスカット弁を制御することを特徴としている。 In order to achieve this object, a hydraulic drive device for a working machine according to the present invention includes a prime mover, a variable displacement hydraulic pump driven by the prime mover, a tank in which pressure oil sucked into the variable displacement hydraulic pump is stored, A regulator that controls the displacement of the variable displacement hydraulic pump; an actuator that is driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump; and a center bypass passage that communicates with the variable displacement hydraulic pump. A center bypass type directional control valve that controls the flow of the pressure oil supplied to the vehicle, and an operating device that operates the directional control valve. normal work and selectively feasible working machine hydraulic drive system performed the actuator actuates There, in the hydraulic drive system for a working machine is controlled to be less the flow rate of pressure oil supplied to the actuator as compared to when the normal operation at the time of the specific task, downstream of the center bypass of the directional control valve disposed in the passage portion, and a bypass-cutting valve which controls to reduce the flow rate to be returned from the upper xenon Ntabaipasu passage to said tank, and a flow rate restricting means for controlling the upper Symbol by bus cut valve provided, the flow rate restricting means When the specific operation is selected, the bypass cut valve is controlled so that the flow rate passing through the bypass cut valve is smaller than the flow rate when the normal operation is selected. Yes.
このように構成した本発明は、クレーン作業等の特定作業中の微操作時には、流量抑制手段を作動させることによりバイパスカット弁によって、センタバイパス通路を介してタンクに戻される流量を、通常作業中の微操作時にバイパスカット弁を作動させたときよりも少なくすることができ、これによってセンタバイパス通路に圧を立たせることができる。すなわち、特定作業中の微操作時にあってもアクチュエータの駆動圧を確保することができ、このアクチュエータを微操作に対応する緩速度で作動させることができる。 In the present invention configured as described above, the flow rate returned to the tank via the center bypass passage by the bypass cut valve by operating the flow rate suppression means during normal operation during a specific operation such as crane work is reduced during normal operation. This can be made smaller than when the bypass cut valve is operated during the fine operation of this, so that pressure can be raised in the center bypass passage. That is, the actuator driving pressure can be secured even during a fine operation during a specific operation, and the actuator can be operated at a slow speed corresponding to the fine operation.
また、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置は、上記発明において、上記流量抑制手段が、上記バイパスカット弁を制御する制御弁と、上記操作装置のレバー操作量を検出する操作量検出手段と、この操作量検出手段から出力される信号に応じて上記制御弁を制御するコントローラとを含み、上記コントローラは、上記操作量検出手段から出力される信号に応じて上記レギュレータを制御するものから成ることを特徴としている。 In the hydraulic drive device for a work machine according to the present invention, in the above invention, the flow rate suppression unit includes a control valve that controls the bypass cut valve, and an operation amount detection unit that detects a lever operation amount of the operation device. And a controller that controls the control valve in response to a signal output from the operation amount detection means, and the controller controls the regulator in response to a signal output from the operation amount detection means. It is characterized by that.
このように構成した本発明は、特定作業中の微操作時には、微操作に相応する操作装置のレバー操作量が操作量検出手段で検出され、コントローラから出力される信号によってレギュレータは、操作装置の微操作量に応じた小さな押しのけ容積となるように可変容量油圧ポンプを制御する。これにより、可変容量油圧ポンプから吐出され圧油の流量は小流量となり、この小流量が方向制御弁を介してアクチュエータに供給される。この間、コントローラから出力される信号によって制御弁が作動し、この制御弁によってバイパスカット弁の通過流量が操作装置の微操作量に応じた少ない流量、すなわち通常作業中の微操作時における流量よりも少ない通過流量となるように調整される。これにより、センタバイパス通路に圧が立ち、アクチュエータの駆動圧を確保できる。したがって、アクチュエータを低速で駆動させて行なわれる特定作業中であっても、アクチュエータを操作装置の微操作量に応じた緩速度で作動させることができる。 In the present invention configured as described above, during a fine operation during a specific operation, the lever operation amount of the operation device corresponding to the fine operation is detected by the operation amount detection means, and the regulator is controlled by the signal output from the controller. The variable displacement hydraulic pump is controlled to have a small displacement according to the fine operation amount. As a result, the flow rate of the pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump becomes a small flow rate, and this small flow rate is supplied to the actuator via the direction control valve. During this time, the control valve is actuated by a signal output from the controller, and this control valve causes the flow rate of the bypass cut valve to be small according to the fine operation amount of the operating device, that is, the flow rate during fine operation during normal work. The flow rate is adjusted to be small. As a result, pressure is generated in the center bypass passage, and the driving pressure of the actuator can be secured. Therefore, even during a specific operation performed by driving the actuator at a low speed, the actuator can be operated at a slow speed corresponding to the fine operation amount of the operating device.
また、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置は、上記発明において、上記アクチュエータの圧力を検出する圧力検出手段と、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段とを備え、上記コントローラは、上記吐出圧検出手段で検出される吐出圧が上記圧力検出手段で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い圧力となる流量を可変容量油圧ポンプが吐出するように、上記レギュレータを制御するものから成ることを特徴としている。 A hydraulic drive device for a work machine according to the present invention includes, in the above invention, a pressure detection unit that detects a pressure of the actuator, and a discharge pressure detection unit that detects a discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump. The controller controls the regulator so that the variable displacement hydraulic pump discharges a flow rate at which the discharge pressure detected by the discharge pressure detecting means is substantially equal to the pressure detected by the pressure detecting means and slightly higher. It is characterized by consisting of what to do.
このように構成した本発明は、レギュレータによって可変容量油圧ポンプの押しのけ容積が、アクチュエータの圧力を検出する圧力検出手段で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い吐出圧となる最小流量を吐出する押しのけ容積となるように制御されるので、ポンプ負荷を最小限に抑えることができる。 The present invention configured as described above discharges a minimum flow rate at which the displacement volume of the variable displacement hydraulic pump is almost equal to the pressure detected by the pressure detecting means for detecting the pressure of the actuator and becomes a slightly higher discharge pressure by the regulator. Since the displacement is controlled to be the displacement volume, the pump load can be minimized.
また、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置は、上記発明において、上記流量抑制手段による上記バイパスカット弁の制御の実施、及び不実施を切り換える切換手段を備えたことを特徴としている。 The hydraulic drive device for a work machine according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, a switching means for switching between execution and non-execution of the control of the bypass cut valve by the flow rate suppression means is provided.
このように構成した本発明は、通常作業を実施する場合には、切換手段が流量抑制手段によるバイパスカット弁の制御を不実施とするように切り換えられ、また、特定作業を実施する場合は、切換手段が流量抑制手段によるバイパスカット弁の制御を実施するように切り換えられる。 In the present invention configured as described above, when performing a normal operation, the switching unit is switched so as to disable the control of the bypass cut valve by the flow rate suppression unit, and when performing the specific operation, The switching means is switched so as to control the bypass cut valve by the flow rate suppressing means.
また、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置は、上記発明において、上記作業機械がブームを含むフロント作業機を有する油圧ショベルから成り、上記特定作業が上記ブームを駆動させて行なわれるクレーン作業であり、上記アクチュエータが上記ブームを作動させるブームシリンダから成り、上記方向制御弁が上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁から成り、上記操作装置が上記ブーム用方向制御弁を切り換え操作するブーム用操作装置から成ることを特徴としている。 The hydraulic drive device for a work machine according to the present invention is a crane work in which, in the above invention, the work machine is a hydraulic excavator having a front work machine including a boom, and the specific work is performed by driving the boom. The actuator includes a boom cylinder that operates the boom, the direction control valve includes a boom direction control valve that controls a flow of pressure oil supplied to the boom cylinder, and the operating device includes the boom direction. It is characterized by comprising a boom operating device for switching control valves.
このように構成した本発明は、当該油圧ショベルのブームを含むフロント作業機によって、ブームシリンダ等のアクチュエータを高速で作動させて掘削作業等の通常作業を実施できる。また、クレーン作業に際しては可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の流量を少なくしてブームシリンダを低速で作動させるとともに、このクレーン作業の微操作時には、流量抑制手段によるバイパスカット弁の制御によりブームを緩やかに上方向に回動させて所望のクレーン作業を実施することができる。 The present invention configured as described above can perform normal work such as excavation work by operating an actuator such as a boom cylinder at a high speed by a front work machine including a boom of the hydraulic excavator. During crane operation, the boom cylinder is operated at a low speed by reducing the flow rate of pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump. At the time of fine operation of the crane operation, the boom is controlled by the bypass cut valve by the flow rate control means. The desired crane operation can be carried out by gently rotating the frame upward.
本発明は、特定作業時においては通常作業時に比べてアクチュエータに供給される圧油の流量を少なくなるように制御する作業機械の油圧駆動装置において、アクチュエータを切り換え操作する方向制御弁の下流のセンタバイパス通路部分に配置され、センタバイパス通路からタンクへ戻される流量を減少させるように制御するバイパスカット弁と、バイバスカット弁を制御する流量抑制手段とを設け、流量抑制手段は、特定作業が選択された場合に、バイパスカット弁を通過する通過流量が、通常作業が選択された場合の通過流量よりも小さくなるようにバイパスカット弁を制御することから、特定作業中の微操作時には、流量抑制手段によるバイパスカット弁の制御により、センタバイパス通路を介してタンクに戻される流量を、通常作業中の微操作時にバイパスカット弁を作動させたときよりも少なくし、センタバイパス通路に圧を立たせることができ、アクチュエータの駆動圧を確保できる。したがって、このようなアクチュエータの作動速度を低速にして行なわれる特定作業中の微操作時にあっても、アクチュエータを確実に作動させることができ、この特定作業の作業性を従来に比べて向上させることができる。 The present invention provides a hydraulic drive device for a work machine that controls a flow rate of pressure oil supplied to an actuator to be smaller in a specific work than in a normal work, and a center downstream of a direction control valve that switches the actuator. disposed in the bypass passage portion, and a bypass-cutting valve which controls to reduce the flow rate returned to the tank from the cell Ntabaipasu passage, provided the flow rate restricting means for controlling the bus Ibasukatto valve, flow rate restricting means selectively particular working In this case, the bypass cut valve is controlled so that the flow rate passing through the bypass cut valve is smaller than the flow rate when normal work is selected. by controlling the bypass-cutting valve according to means, the flow is returned to the tank through the Sentabaipa scan path, usually work Less than when the bypass-cutting valve is actuated when fine operation in, the center bypass passage can stand the pressure, can secure a driving pressure of the actuator. Therefore, the actuator can be reliably operated even at the time of a fine operation during a specific operation performed at a low operation speed of such an actuator, and the workability of the specific operation can be improved as compared with the prior art. Can do.
以下、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。 Embodiments of a hydraulic drive device for a work machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator cited as an example of a working machine provided with an embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention.
この図1に示す油圧ショベルは、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2と、この旋回体2に取り付けられ、高速でアクチュエータを作動させて行なわれる通常作業、例えば土砂の掘削作業が可能なフロント作業機3とを備えている。フロント作業機3は、旋回体2に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム4と、このブーム4の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるアーム5と、このアーム5の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるバケット6とを備えている。また、このフロント作業機3は、ブーム4を作動させるブームシリンダ7と、アーム5を作動させるアームシリンダ8と、バケット6を作動させるバケットシリンダ9とを含んでいる。旋回体2の前側位置には運転室10を配置してあり、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト11を配置してあり、運転室10とカウンタウエイト11との間にはエンジン室12を配置してある。
The hydraulic excavator shown in FIG. 1 has a traveling body 1, a
図2は図1に示す油圧ショベルに備えられる本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態の要部構成を示す回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram showing a main configuration of an embodiment of the hydraulic drive device according to the present invention provided in the hydraulic excavator shown in FIG.
図2に示すように、本実施形態に係る油圧駆動装置は、原動機すなわちエンジン20と、このエンジン20によって駆動する可変容量油圧ポンプ、例えば第1可変容量油圧ポンプ21、及び第2可変容量油圧ポンプ22とを備えている。また、エンジン20によって駆動するパイロットポンプ30も備えている。これらのエンジン20、第1可変容量油圧ポンプ21、第2可変容量油圧ポンプ22、及びパイロットポンプ30のそれぞれは、図1に示したエンジン室12内に配置してある。
As shown in FIG. 2, the hydraulic drive apparatus according to this embodiment includes a prime mover, that is, an
また、可変容量油圧ポンプ1,2に吸い込まれる圧油が蓄えられるタンク36と、第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積を制御するレギュレータ21a、及び第2可変容量油圧ポンプ22の押しのけ容積を制御するレギュレータ22aとを備えるとともに、前述したブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9の他、走行体1を走行させる図示しない走行モータ、旋回体2を旋回させる図示しない旋回モータ等の複数のアクチュエータを備えている。
Further, the
また、ブームシリンダ7の作動を制御するブーム用第1方向制御弁23及びブーム用第2方向制御弁24、アームシリンダ8の作動を制御するアーム用第1方向制御弁25及びアーム用第2方向制御弁26の他、図示省略したが、旋回モータの作動を制御する旋回用方向制御弁、走行モータの作動を制御する走行用方向制御弁等の各種の方向制御弁を備えている。これらのブーム用第1方向制御弁23、ブーム用第2方向制御弁24等の方向制御弁は、センタバイパス型の方向制御弁であり、例えばブーム用第1方向制御弁23、アーム用第2方向制御弁26等は、第1可変容量油圧ポンプ21に連絡されるセンタバイパス通路37aに設けられ、ブーム用第2方向制御弁24、アーム用第1方向制御弁25等は、第2可変容量油圧ポンプ22に連絡されるセンタバイパス通路37bに設けられている。また、各方向制御弁を切り換え操作する操作装置を備えている。図2では、ブーム用第1方向制御弁23及びブーム用第2方向制御弁24を切り換え操作するブーム用操作装置27だけ例示させてある。
Also, a first boom
なお、本実施形態が備えられる油圧ショベルは、高速でアクチュエータを作動させて行なわれる前述した掘削作業等の通常作業の他に、低速でアクチュエータを作動させて行なわれる特定作業、例えば低速でブームシリンダ7を作動させ図1に示すブーム2を上昇させて荷を吊り上げるクレーン作業が可能となっている。
The hydraulic excavator provided with the present embodiment is not limited to the normal work such as the excavation work described above performed by operating the actuator at a high speed, but also a specific work performed by operating the actuator at a low speed, for example, a boom cylinder at a low speed. The crane operation which lifts the load by operating the
このような油圧ショベルに備えられる本実施形態に係る油圧駆動装置は、ブーム用第1方向制御弁23、アーム用第2方向制御弁26の下流のセンタバイパス通路37a部分に配置され、掘削作業等の通常作業にあって、ブーム用操作装置27等が操作されたときに、センタバイパス通路37aからタンク36へ戻される流量を減少させるように制御するバイパスカット弁28を備えている。また、特定作業中、すなわちクレーン作業中であってブーム用操作装置27が微操作されたときに、バイパスカット弁28の通過流量を、通常作業中の微操作時におけるよりも少ないブームシリンダ7の駆動圧を考慮した通過流量とするように、バイパスカット弁28を制御する流量抑制手段を備えている。
The hydraulic drive device according to the present embodiment provided in such a hydraulic excavator is disposed in the
この流量抑制手段は、パイロットポンプ30に連絡され、バイパスカット弁28を制御する制御弁29と、ブーム用操作装置27のレバー操作量を検出する操作量検出手段、例えばレバー操作量に応じたパイロット圧を検出する圧力センサ31と、この圧力センサ31から出力される信号に応じて制御弁29を制御するコントローラ35とを含み、このコントローラ35は、圧力センサ31から出力される信号に応じてレギュレータ21aを制御するものから成っている。
This flow rate suppressing means is connected to the
また、本実施形態は、アクチュエータ例えばブームシリンダ7のボトム室7aの圧力であるボトム圧を検出する圧力検出手段、すなわち圧力センサ33と、第1可変容量油圧ポンプ21の吐出圧を検出する吐出圧検出手段、すなわち吐出圧センサ32とを備え、コントローラ35は、吐出圧センサ32で検出される吐出圧が圧力センサ32で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い圧力となる流量を第1可変容量油圧ポンプ21が吐出するように、レギュレータ21aを制御するものから成っている。
Further, in the present embodiment, the pressure detection means for detecting the bottom pressure which is the pressure of the
また、本実施形態は、前述した制御弁29等を含む流量抑制手段によるバイパスカット弁28の制御の実施、及び不実施を切り換える切換手段、例えば切換スイッチ34を備え、この切換スイッチ34の信号がコントローラ35に入力されるようになっている。この切換スイッチ34の切換位置Aは、掘削作業等の通常作業に対応し、流量抑制手段によるバイパスカット弁28の制御の不実施を指示する切換位置であり、切換位置Bは、特定作業であるクレーン作業に対応し、流量抑制手段によるバイパスカット弁28の制御の実施を指示する切換位置である。
In addition, the present embodiment includes switching means, for example, a
図3は本実施形態の特性を示す図で、(a)図はコントローラで記憶されるレバー操作量と可変容量油圧ポンプの押しのけ容積との関係を示す図、(b)図はコントローラで記憶される微操作時におけるレバー操作量とバイパスカット弁の通過流量との関係を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of this embodiment. FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the lever operation amount stored in the controller and the displacement of the variable displacement hydraulic pump. FIG. 3B is a diagram stored in the controller. It is a figure which shows the relationship between the lever operation amount at the time of a fine operation and the passage flow volume of a bypass cut valve.
本実施形態は、例えば図3の(a)図に示すブーム用操作装置27のレバー操作量と第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積の関係を、コントローラ35に記憶させてある。特性40は掘削作業等の通常作業における特性を示し、特性41は特定作業すなわちクレーン作業の特性を示している。特性40は、ブーム用操作装置27のレバー操作量に応じて大きな流量を吐出可能な押しのけ容積を決定するものであり、ブームシリンダ7の高速の作動を可能にする特性である。特性41は、ブーム用操作装置27のレバー操作量に応じて比較的小さな流量を吐出可能な押しのけ容積を決定するものであり、ブームシリンダ7の低速の作動を可能にする特性である。
In this embodiment, for example, the relationship between the lever operation amount of the
また、コントローラ35には、同図3の(b)図に示す微操作時におけるブーム用操作装置27のレバー操作量とバイパスカット弁28の通過流量の関係を記憶させてある。特性42は掘削作業等の通常作業における特性を示し、特性43は特定作業すなわちクレーン作業の特性を示している。特性42は、ブーム用操作装置27のレバー操作量が小さくなるに連れてバイパスカット弁28の通過流量を小さくするように決定するものである。特性43も、ブーム用操作装置27のレバー操作量が小さくなるに連れてバイパスカット弁28の通過流量を小さくするものであるが、通常作業中の微操作時におけるレバー操作量と同等のレバー操作量の場合に、通常作業時におけるバイパスカット弁28の通過流量に比べてブームシリンダの駆動圧を考慮した小さな通過流量に決定するものである。
Further, the
[通常作業時の動作]
前述のように構成した本実施形態にあって、掘削作業等の通常作業が実施される場合には、切換スイッチ34が切換位置Aに保持される。このとき、切換スイッチ34から出力される信号に応じて、コントローラ35で記憶される図3の(a)図に示す特性では、コントローラ35で特性40が選択され、(b)図に示す特性では特性42が選択される。
[Operation during normal operation]
In the present embodiment configured as described above, the switching
このような状態において、ブーム用操作装置27等の該当する操作装置が操作されると、ブーム用第1方向制御弁23等が切り換え操作される。例えば、ブーム用操作装置27が、ブーム用第1方向制御弁23を図2に示す右位置23aに切り換えるように操作されると、ブーム用第1方向制御弁23が右位置23aに切り換えられるとともに、ブーム用操作装置27のレバー操作量が圧力センサ31によって検出され、コントローラ35は、図3の(a)図に示す特性40に基づいて圧力センサ31から出力された信号(レバー操作量)に応じた第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積を演算し、演算した押しのけ容積に相応する制御信号をレギュレータ21aに出力する。これによりレギュレータ21aが作動し、このレギュレータ21aによって第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積が制御され、第1可変容量油圧ポンプ21からブーム用第1方向制御弁23を介してブームシリンダ7に流量Qが供給され、レバー操作量が大きいときには高速でブームシリンダ7を作動させてブーム4を素早く上昇させ、掘削作業等の通常作業を実施することができる。
In such a state, when a corresponding operation device such as the
このような通常作業中にブーム用操作装置27の操作レバーが微小に操作され、ブーム4の微操作が実施されるときには、図3の(b)図の特性42に基づく比較的小さな通過流量Qaとなるように、バイパスカット弁28が制御され、これに応じてセンタバイパス通路37aに立つ圧によりブームシリンダ7の駆動圧が確保され、ブームシリンダ7が作動してブーム4を緩やかに上昇させることができる。
When the operation lever of the
なお前述の動作の間、ブームシリンダ7のボトム圧が圧力センサ33で検出され、また、第1可変容量油圧ポンプ21の吐出圧が吐出センサ32で検出され、コントローラ35は、吐出圧センサ32で検出される圧力が圧力センサ33で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い圧力となる流量を第1可変容量油圧ポンプ21が吐出するように、図3の(a)図に示す特性40における押しのけ容積を補正しながら、レギュレータ21aを制御する。このように補正された押しのけ容積に相応する流量、すなわち圧力センサ33で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い吐出圧を与え得る流量Qが、ブーム用第1方向制御弁23の右位置23aを介してブームシリンダ7のボトム室7aに供給される。
During the above operation, the bottom pressure of the
[クレーン作業(特定作業)時の動作]
本実施形態にあって、特定作業であるクレーン作業が実施される場合には、切換スイッチ34が切換位置Bに切り換えられる。このとき、切換スイッチ34から出力される信号に応じて、コントローラ35で記憶される図3の(a)図に示す特性では、コントローラ35で特性41が選択され、(b)図に示す特性では特性43が選択される。
[Operation during crane work (specific work)]
In the present embodiment, when the crane work as the specific work is performed, the
このような状態において、ブーム用操作装置27が、ブーム用第1方向制御弁23を図2に示す右位置23aに切り換えるように操作されると、ブーム用第1方向制御弁23が右位置23aに切り換えられるとともに、ブーム用操作装置27のレバー操作量が圧力センサ31によって検出され、コントローラ35は、図3の(a)図に示す特性41に基づいて圧力センサ31から出力された信号(レバー操作量)に応じた第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積を演算し、演算した押しのけ容積に相応する制御信号をレギュレータ21aに出力する。これによりレギュレータ21aが作動し、このレギュレータ21aによって第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積が制御され、第1可変容量油圧ポンプ21からブーム用第1方向制御弁23を介してブームシリンダ7に前述した通常作業時の流量よりも少ない流量Qが供給され、低速でブームシリンダ7を作動させてブーム4を緩やかに上昇させ、クレーン作業を実施することができる。
In this state, when the
このようなクレーン作業中にブーム用操作装置27の操作レバーが微小に操作され、ブーム4の微操作が実施されるときには、図3の(b)図の特性43に基づく小さな通過流量、すなわち同図3の(b)図に示すように通常作業中の微操作時における通過流量よりも小さな通過流量Qaとなるように、バイパスカット弁28が制御され、これに応じてセンタバイパス通路37aに立つ圧によりブームシリンダ7の駆動圧が確保され、ブームシリンダ37が作動してブーム4を緩やかに上昇させることができる。
When the operation lever of the
なお通常作業時と同様にクレーン作業時にあっても、ブームシリンダ7のボトム圧が圧力センサ33で検出され、また、第1可変容量油圧ポンプ21の吐出圧が吐出センサ32で検出され、コントローラ35は、吐出圧センサ32で検出される圧力が圧力センサ33で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い圧力となるように、図3の(a)図に示す特性41における押しのけ容積を補正しながら、レギュレータ21aを制御する。このように補正された押しのけ容積に相応する流量、すなわち圧力センサ33で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い吐出圧を与え得る流量Qが、ブーム用第1方向制御弁23の右位置23aを介してブームシリンダ7のボトム室7aに供給される。
It should be noted that the bottom pressure of the
このように構成した本実施形態によれば、ブーム4を上昇させて行なわれるクレーン作業中の微操作時には、流量抑制手段を作動させることにより、バイパスカット弁28の通過流量Qaを、通常作業中の微操作時における通過流量Qaよりも少なくすることができ、これによってセンタバイパス通路37aに圧を立たせることができる。すなわち、ブームシリンダ7の駆動圧を確保することができ、このブームシリンダ7aを微操作に対応する緩速度で作動させることができる。
According to the present embodiment configured as described above, during the fine operation during the crane work performed by raising the boom 4, the passage flow rate Qa of the bypass cut
すなわち、前述したように、特定作業であるクレーン作業中の微操作時には、微操作に相応するブーム用操作装置27のレバー操作量が圧力センサ31で検出され、コントローラ35から出力される信号によってレギュレータ21aは、ブーム用操作装置27の微操作量に応じた小さな押しのけ容積となるように第1可変容量油圧ポンプ21を制御する。これにより、第1可変容量油圧ポンプ21から吐出された圧油の流量Qは小流量となり、この小流量がブーム用第1方向制御弁23の右位置23aを介してブームシリンダ7のボトム室7aに供給される。この間、コントローラ35から出力される信号によって制御弁29が作動し、この制御弁29によってバイパスカット弁28の通過流量Qaが、ブーム用操作装置27の微操作量に応じた少ない流量、すなわち通常作業中の微操作時における通過流量よりも少ない通過流量Qaとなるように調整される。これにより、センタバイパス通路37aに圧が立ち、ブームシリンダ7の駆動圧を確保できる。したがって、ブームシリンダ7を低速で駆動させて行なわれるクレーン作業中であっても、ブームシリンダ7をブーム用操作装置27の微操作量に応じた緩速度で作動させることができ、クレーン作業の作業性を向上させることができる。
That is, as described above, at the time of a fine operation during a crane operation, which is a specific operation, the lever operation amount of the
また、本実施形態は、ブームシリンダ7のボトム圧を検出する圧力センサ33と、第1可変容量油圧ポンプ21の吐出圧を検出する吐出圧センサ32とを備え、コントローラ35は、吐出圧センサ32で検出される吐出圧が圧力センサ32で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い圧力となる流量を可変容量油圧ポンプが吐出するように、レギュレータ21aを制御するものから成る構成にしたことから、レギュレータ21aによって第1可変容量油圧ポンプ21の押しのけ容積が、ブームシリンダ7のボトム圧を検出する圧力センサ33で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い吐出圧となる最小流量を吐出する押しのけ容積となるように制御される。これにより、ポンプ負荷を最小限に抑えることができ、エネルギロスを少なくすることができる。
In addition, the present embodiment includes a
なお、上記実施形態は、低速でアクチュエータを作動して行なわれる特定作業として、クレーン作業を挙げたが、本発明は、特定作業がクレーン作業には限られない。例えば、図1に示すバケット6に代えて把持装置を取り付け、この把持装置によって重量物を把持させて所定位置に位置決めする微操作を含む作業等であってもよい。
In the above embodiment, the crane work is cited as the specific work performed by operating the actuator at a low speed. However, in the present invention, the specific work is not limited to the crane work. For example, it may be an operation including a fine operation in which a gripping device is attached instead of the
1 走行体
2 旋回体
3 フロント作業機
4 ブーム
7 ブームシリンダ(アクチュエータ)
20 エンジン(原動機)
21 第1可変容量油圧ポンプ
21a レギュレータ
23 ブーム用第1方向制御弁
27 ブーム用操作装置
28 バイパスカット弁
29 制御弁
30 パイロットポンプ
31 圧力センサ(操作量検出手段)
32 吐出圧センサ(吐出圧検出手段)
33 圧力センサ(圧力検出手段)
34 切換スイッチ(切換手段)
35 コントローラ
36 タンク
37a センタバイパス通路
41 特性
43 特性
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20 engine (motor)
21 First variable displacement
32 Discharge pressure sensor (Discharge pressure detection means)
33 Pressure sensor (pressure detection means)
34 changeover switch (switching means)
35
Claims (5)
上記方向制御弁の下流の上記センタバイパス通路部分に配置され、上記センタバイパス通路から上記タンクへ戻される流量を減少させるように制御するバイパスカット弁と、
上記バイバスカット弁を制御する流量抑制手段とを設け、
上記流量抑制手段は、上記特定作業が選択された場合に、上記バイパスカット弁を通過する通過流量が、上記通常作業が選択された場合の通過流量よりも小さくなるように上記バイパスカット弁を制御することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 A prime mover, a variable displacement hydraulic pump driven by the prime mover, a tank that stores pressure oil sucked into the variable displacement hydraulic pump, a regulator that controls the displacement of the variable displacement hydraulic pump, and the variable displacement hydraulic pump. An actuator driven by the discharged pressure oil, a center bypass type directional control valve that is provided in a center bypass passage connected to the variable displacement hydraulic pump and controls the flow of pressure oil supplied to the actuator; An operating device for operating the directional control valve, and a work machine capable of selectively performing a specific operation performed by operating the actuator at a low speed and a normal operation performed by operating the actuator at a high speed. a hydraulic drive system, during the specific task the accession than during the normal working In the hydraulic drive system for a working machine is controlled to be less the flow rate of pressure oil supplied to Yueta,
Disposed downstream of the center bypass path portion of the direction control valve, and the bypass-cutting valve which controls to reduce the flow rate to be returned from the upper xenon Ntabaipasu passage to said tank,
And flow rate restricting means for controlling the upper Symbol by bus cut valve provided,
The flow rate suppression unit controls the bypass cut valve so that when the specific operation is selected, the flow rate passing through the bypass cut valve is smaller than the flow rate when the normal operation is selected. A hydraulic drive device for a work machine.
上記流量抑制手段が、上記バイパスカット弁を制御する制御弁と、上記操作装置のレバー操作量を検出する操作量検出手段と、この操作量検出手段から出力される信号に応じて上記制御弁を制御するコントローラとを含み、
上記コントローラは、上記操作量検出手段から出力される信号に応じて上記レギュレータを制御するものから成ることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a work machine according to claim 1,
The flow rate suppression means controls the bypass cut valve, an operation amount detection means for detecting a lever operation amount of the operating device, and the control valve according to a signal output from the operation amount detection means. A controller to control,
The hydraulic drive device for a working machine, wherein the controller controls the regulator according to a signal output from the operation amount detection means.
上記アクチュエータの圧力を検出する圧力検出手段と、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段とを備え、
上記コントローラは、上記吐出圧検出手段で検出される吐出圧が上記圧力検出手段で検出される圧力とほぼ同等でわずかに高い圧力となる流量を上記可変容量油圧ポンプが吐出するように、上記レギュレータを制御するものから成ることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a work machine according to claim 1,
Pressure detecting means for detecting the pressure of the actuator, and discharge pressure detecting means for detecting the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump,
The controller controls the regulator so that the variable displacement hydraulic pump discharges a flow rate at which the discharge pressure detected by the discharge pressure detection means is substantially equal to the pressure detected by the pressure detection means and slightly higher. A hydraulic drive device for a work machine characterized by comprising:
上記流量抑制手段による上記バイパスカット弁の制御の実施、及び不実施を切り換える切換手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a work machine according to claim 1,
A hydraulic drive device for a working machine, comprising switching means for switching between execution and non-execution of the bypass cut valve by the flow rate suppression means.
上記作業機械がブームを含むフロント作業機を有する油圧ショベルから成り、
上記特定作業が上記ブームを駆動させて行なわれるクレーン作業であり、
上記アクチュエータが上記ブームを作動させるブームシリンダから成り、
上記方向制御弁が上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁から成り、
上記操作装置が上記ブーム用方向制御弁を切り換え操作するブーム用操作装置から成ることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 In the hydraulic drive device of the working machine according to any one of claims 1 to 4,
The work machine comprises a hydraulic excavator having a front work machine including a boom,
The specific work is a crane work performed by driving the boom,
The actuator comprises a boom cylinder for operating the boom;
The direction control valve comprises a boom direction control valve for controlling the flow of pressure oil supplied to the boom cylinder,
A hydraulic drive device for a working machine, wherein the operating device comprises a boom operating device for switching the boom direction control valve.
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