JP5707287B2 - 作業機械の油圧駆動装置 - Google Patents
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Description
ここで、Cvは流量係数である。
ここで、Cvは流量係数、ΔPbkは背圧弁設定圧、Qbkは背圧弁通過流量であり、このQbkは流量バランスよりメータイン流量Qmiと一致する。
図1に示す装置では、メータアウト流量調整弁14、再生用配管83の接続位置Pc、及び背圧弁15が全て方向切換弁3の下流側の第1タンク配管81Tに設けられているのに対し、図11に示す装置では、メータアウト流量調整弁14、再生用配管83の接続位置Pc、及び背圧弁15が全て方向切換弁3の上流側の第2モータ配管82Mに設けられている。すなわち、再生用配管83は第1モータ配管81Mと第2モータ配管82Mとを接続するように配置され、この再生用配管83と前記第2モータ配管82Mとの接続位置Pcの上流側及び下流側にそれぞれ前記メータアウト流量調整弁14及び前記背圧弁15が設けられている。
図1に示す装置では、メータアウト流量調整器を構成するメータアウト絞り32が方向切換弁3に含まれているのに対し、図11に示す装置では、当該メータアウト絞り32に代え、前記第2モータ配管82Mに設けられるパイロット式の可変絞り弁36と、その開口面積を操作するための電磁比例減圧弁38とを具備する。前記可変絞り弁36は、開口面積が可変である絞り36aとパイロットポート36bとを有し、このパイロットポート36bに入力されるパイロット圧に対応して前記絞り36aの開口面積を増減させるように作動する。電磁比例減圧弁38は、前記パイロットポート36bとパイロット油圧源との間に介在し、当該電磁比例減圧弁38に入力される指令信号に対応した二次圧を出力してこれをパイロット圧として前記可変絞り弁36のパイロットポート36bに入力する。
図11に示す装置では、巻上げ駆動時に油圧モータ4の第2ポート4bに作動油を供給するための流路を確保すべく、前記各弁が設けられた第2モータ配管82Mと並列にバイパス配管88が設けられ、このバイパス配管88に当該配管88内の作動油の流れの方向を前記方向切換弁3から前記油圧モータ4の第2ポート4bに向かう方向に限定するチェック弁27が設けられている。また、前記第2モータ配管82Mでは、方向切換弁3から背圧弁15への作動油の流入を阻止するためのチェック弁35が両弁3,15の間に設けられている。
2 油圧ポンプ
3 方向切換弁
3a 巻下げ用パイロットポート
3b 巻上げ用パイロットポート
4 油圧モータ(油圧アクチュエータ)
4a 第1ポート
4b 第2ポート
6 操作装置
7 吊り荷
83 再生用配管
9 パイロット油圧源
10 リモコン弁
10a 操作レバー
11a 巻下げ駆動用パイロットライン
11b 巻上げ駆動用パイロットライン
13 チェック弁
14 メータアウト流量調整弁
15 背圧弁
16 低圧リリーフ弁(非再生運転用リリーフ弁)
17 エンジン回転数センサ(回転検出器)
19 パイロット用減圧弁
20 コントローラ(減圧弁操作器)
25 油路
32 メータアウト絞り
36 可変絞り弁
36a 可変絞り弁の絞り(メータアウト絞り)
Claims (9)
- 油圧を利用して負荷をその自重による落下方向と同じ向きの下げ方向に駆動するための作業機械の油圧駆動装置であって、
油圧ポンプと、
この油圧ポンプを駆動して作動油を吐出させる動力源と、
第1ポート及び第2ポートを有し、前記第1ポートに前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて前記第2ポートから作動油を排出することにより前記負荷を前記下げ方向に駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータの動作速度を指定するために操作される操作装置と、
前記負荷を下げ方向に駆動するときに前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの第1ポートに作動油を導くためのメータイン流路、前記負荷を前記下げ方向に駆動するときに前記油圧アクチュエータの第2ポートから排出された作動油をタンクに導くためのメータアウト流路、及びこのメータアウト流路を前記メータイン流路に連通する再生流路を含む作業用油圧回路と、
前記操作装置により指定された速度で前記油圧アクチュエータを作動させるように前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の供給状態を変化させるコントロールバルブと、
前記メータアウト流路においてこのメータアウト流路に前記再生流路が接続される位置よりも上流側での当該メータアウト流路における前記作動油の流量であるメータアウト流量を前記操作装置により指定された速度に対応する流量に調節するメータアウト流量調節器と、
前記メータアウト流路においてこのメータアウト流路に前記再生流路が接続される位置よりも下流側の位置に設けられて設定された背圧を発生させる背圧弁と、
前記再生流路に設けられ、この再生流路での前記作動油の流れの方向を前記メータアウト流路から前記メータイン流路に向かう方向に限定するチェック弁と、
前記メータイン流路の圧力が設定圧以上となったときに開弁して当該メータイン流路を流れる作動油をタンクに導くことで当該メータイン流路の圧力の上限を規定する非再生運転用リリーフ弁と、を含み、
この非再生運転用リリーフ弁の設定圧は、前記背圧弁の設定圧の最小値と前記メータアウト流量調整器により調整されるメータアウト流量が最大でかつ前記油圧ポンプの吐出流量が最大であるときの当該メータアウト流量調整器の前後の差圧と前記油圧アクチュエータを無負荷で駆動するのに必要なアクチュエータ差圧との総和に相当する圧力または当該総和よりも大きな圧力に設定され、かつ、前記背圧弁の設定圧の最大値以上の圧力に設定されている、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項1記載の作業機械の油圧駆動装置であって、前記メータアウト流量調整器としては、前記操作装置の操作に応じて流路面積が変化するメータアウト絞りと、このメータアウト絞りの前後差圧が予め設定された圧力になるようにメータアウト流量を変化させるメータアウト流量調整弁とを含む、作業機械の油圧駆動装置。
- 請求項1または2記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記油圧アクチュエータは、その前記第1ポートに作動油の供給を受けて前記第2ポートから作動油を排出する状態で前記負荷を下げ方向に駆動する一方、その第2ポートに作動油の供給を受けて第1ポートから作動油を排出する状態で前記負荷を上げ方向に駆動し、
前記コントロールバルブは、前記油圧ポンプから吐出された作動油が前記油圧アクチュエータに供給されるのを阻止する中立位置と、前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記メータイン流路を通じて前記油圧アクチュエータの第1ポートに導き、当該油圧アクチュエータの第2ポートから吐出された作動油を前記メータアウト流路を通じてタンクに戻す下げ駆動位置と、前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記油圧アクチュエータの第2ポートに導く流路及び当該油圧アクチュエータの第1ポートから吐出された作動油を前記タンクに戻す流路を形成する上げ駆動位置と、を有する方向切換弁である、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項3記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記方向切換弁は、前記下げ駆動位置及び前記上げ駆動位置にそれぞれ対応するパイロットポートを有し、パイロット圧が入力されるパイロットポートに対応した方向にそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置から作動するパイロット切換弁であり、
前記操作装置は、パイロット油圧源と、このパイロット油圧源と前記各パイロットポートとの間に介在してこれらのパイロットポートのうちその操作内容に対応したパイロットポートに当該操作内容に対応したパイロット圧を供給するリモコン弁とを含む、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項4記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記方向切換弁は、前記操作装置の操作内容に対応した方向及びストロークでその中立位置から下げ駆動位置または上げ駆動位置に作動するとともに、その下げ駆動位置で絞りを含み、この絞りが当該方向切換弁のストロークに対応して変化する、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記油圧ポンプの回転数及び前記動力源の回転数のいずれかを検出する回転検出器と、この回転検出器が検出する回転数が低いほど前記操作装置に対応して前記メータアウト流量調整器により調整されるメータアウト流量を減らすメータアウト流量低減手段と、をさらに備える、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項4または5記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記油圧ポンプの回転数及び前記動力源の回転数のいずれかを検出する回転検出器と、この回転検出器が検出する回転数が低いほど前記操作装置に対応して前記メータアウト流量調整器により調整されるメータアウト流量を減らすメータアウト流量低減手段と、をさらに備え、
前記メータアウト流量低減手段は、当該リモコン弁と前記方向切換弁の下げ駆動側パイロットポートとの間に介在するとともにその二次圧が可変であるパイロット用減圧弁と、このパイロット用減圧弁の二次圧を前記回転検出器の検出する回転数が低いほど減少させる減圧弁操作器とを含む、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項7記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記背圧弁の設定圧が前記メータイン流路の圧力の上昇に伴って低下する、作業機械の油圧駆動装置。 - 請求項8記載の作業機械の油圧駆動装置であって、
前記メータイン流路の圧力だけ前記背圧弁の設定圧を下げるように当該メータイン流路の圧力を当該背圧弁に導入する油路を具備する、作業機械の油圧駆動装置。
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