JP6261002B2 - Fluid pressure circuit and work machine - Google Patents
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Description
本発明は、アキュムレータを備えた流体圧回路およびその流体圧回路を搭載した作業機械に関する。 The present invention relates to a fluid pressure circuit including an accumulator and a work machine equipped with the fluid pressure circuit.
作業機械において、ブーム下げ時にブーム用油圧シリンダから吐出される圧油をアキュムレータに蓄圧するとともに、旋回の加減速時に旋回用油圧モータからリリーフされる圧油も上記アキュムレータに蓄圧するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 In the work machine, the pressure oil discharged from the boom hydraulic cylinder when the boom is lowered is stored in the accumulator, and the pressure oil that is relieved from the swing hydraulic motor when the swing is accelerated or decelerated is also stored in the accumulator ( For example, see Patent Document 1).
ブーム用油圧シリンダから吐出される圧油をアキュムレータに蓄圧している間は、ブーム用油圧シリンダから吐出される圧油をブーム用油圧シリンダに再生することはできないため、必要なポンプ流量を確保できず、ブーム用油圧シリンダの作動速度が遅くなる場合がある。したがって、より簡素な構成で、ブーム用油圧シリンダから吐出される圧油を再生して、必要なポンプ流量を確保することが望まれている。 While the pressure oil discharged from the boom hydraulic cylinder is accumulated in the accumulator, the pressure oil discharged from the boom hydraulic cylinder cannot be regenerated into the boom hydraulic cylinder, so the necessary pump flow rate can be secured. Therefore, the operating speed of the boom hydraulic cylinder may be slow. Therefore, it is desired to regenerate the pressure oil discharged from the boom hydraulic cylinder with a simpler configuration to ensure the necessary pump flow rate.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、より簡素な構成で作動流体をアキュムレータに蓄圧させているときも必要なポンプ流量を確保できる流体圧回路および作業機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a fluid pressure circuit and a work machine that can secure a necessary pump flow rate even when a working fluid is accumulated in an accumulator with a simpler configuration. And
請求項1に記載された発明は、操作体の操作に応じてポンプから加圧供給された作動流体により同一動作を同時作動する複数の流体圧シリンダと、作動流体により蓄圧されるアキュムレータと、一の流体圧シリンダのヘッド側とアキュムレータとの連通量を操作体の操作量に応じて変化させる一のバルブを備え、この一のバルブを介して一の流体圧シリンダのヘッド側から押し出された作動流体をアキュムレータに蓄圧させる蓄圧回路と、蓄圧回路によりアキュムレータに蓄圧させるときに複数の流体圧シリンダのヘッド側間の連通を遮断しつつ複数の流体圧シリンダのうち他の流体圧シリンダのヘッド側と一および他の流体圧シリンダのそれぞれのロッド側との連通量を操作体の操作量に応じて変化させるとともに蓄圧回路によるアキュムレータへの蓄圧を停止させているときに複数の流体圧シリンダのロッド側をタンクと連通させる他のバルブを備え、この他のバルブを介して、他の流体圧シリンダのヘッド側から押し出された作動流体を一および他の流体圧シリンダのロッド側に再生する再生回路とを具備した流体圧回路である。 According to the first aspect of the present invention, there are provided a plurality of fluid pressure cylinders that simultaneously operate the same operation by a working fluid pressurized and supplied from a pump according to an operation of an operating body, an accumulator that accumulates pressure by the working fluid, The fluid pressure cylinder head side and the accumulator are provided with one valve that changes the communication amount in accordance with the operation amount of the operating body, and pushed out from the head side of one fluid pressure cylinder through this one valve. An accumulator for accumulating the working fluid in the accumulator, and a head side of another fluid pressure cylinder among the plurality of fluid pressure cylinders while blocking communication between the head sides of the plurality of fluid pressure cylinders when accumulating the accumulator with the accumulator circuit accumulator by the accumulator circuit with varying according to the amount of operation of the communication amount operations of the first and respectively the rod side of the other hydraulic cylinder when Include other valve which communicates with the tank to the rod side of the plurality of fluid pressure cylinders when they are stopping the accumulator to chromatography data, through the other valve, extruded from the head side of the other hydraulic cylinder And a regeneration circuit that regenerates the working fluid to the rod side of one and other fluid pressure cylinders.
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の流体圧回路における一のバルブは、操作体の操作量およびアキュムレータ圧に応じて一の流体圧シリンダのヘッド側とアキュムレータとの連通量を変化させる流体圧回路である。 According to a second aspect of the present invention, the one valve in the fluid pressure circuit according to the first aspect is configured such that the communication amount between the head side of the one fluid pressure cylinder and the accumulator corresponds to the operation amount of the operating body and the accumulator pressure. It is a fluid pressure circuit which changes.
請求項3に記載された発明は、機体と、機体に搭載された作業装置と、作業装置を上下動する複数の流体圧シリンダに対して設けられた請求項1または2記載の流体圧回路とを具備した作業機械である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an airframe, a work device mounted on the airframe, and a fluid pressure circuit according to claim 1 or 2 provided for a plurality of fluid pressure cylinders that move up and down the work device. Is a working machine.
請求項1記載の発明によれば、蓄圧回路と再生回路とを切離して、一の流体圧シリンダのヘッド側から押し出された作動流体を一のバルブによりアキュムレータに蓄圧すると同時に、他の流体圧シリンダのヘッド側から押し出された作動流体を他のバルブにより一および他の流体圧シリンダのロッド側に再生するので、アキュムレータに蓄圧しているときも再生流量分のポンプ流量を節約でき、一および他のバルブを用いる簡素な構成で必要なポンプ流量を容易に確保できるとともにポンプを小型化できる。また、複数の流体圧シリンダの全てではなく、より少ない流体圧シリンダに荷重を集中させることで、その流体圧シリンダから発生する圧力を高めて、アキュムレータの蓄圧エネルギを増すことができ、アキュムレータを小型化できる。 According to the first aspect of the present invention, the accumulator circuit and the regeneration circuit are separated from each other, and the working fluid pushed out from the head side of one fluid pressure cylinder is accumulated in the accumulator by one valve, and at the same time, another fluid pressure cylinder Since the working fluid pushed out from the head side is regenerated to the rod side of one and other fluid pressure cylinders by other valves, the pump flow rate corresponding to the regenerated flow rate can be saved even when accumulator is accumulating. The required pump flow rate can be easily secured with a simple configuration using this valve, and the pump can be downsized. In addition, by concentrating the load on a smaller number of fluid pressure cylinders rather than all of the plurality of fluid pressure cylinders, the pressure generated from the fluid pressure cylinder can be increased, and the accumulated energy of the accumulator can be increased, making the accumulator smaller. Can be
請求項2記載の発明によれば、一のバルブが、操作体の操作量およびアキュムレータ圧に応じて一の流体圧シリンダのヘッド側とアキュムレータとの連通量を変化させるので、より適切にアキュムレータに蓄圧できる。 According to the second aspect of the present invention, the one valve changes the communication amount between the head side of one fluid pressure cylinder and the accumulator in accordance with the operation amount of the operating body and the accumulator pressure. Can accumulate pressure.
請求項3記載の発明によれば、作業機械の作業装置を下降させる際にアキュムレータが蓄圧作用しているときも再生流量分のポンプ流量を節約でき、必要なポンプ流量を容易に確保できるとともにポンプを小型化でき、また、複数の流体圧シリンダの全てではなく、より少ない流体圧シリンダに作業装置の荷重を集中させることで、その流体圧シリンダから発生する圧力を高めて、アキュムレータの蓄圧エネルギを増すことができ、アキュムレータを小型化できる。 According to the invention described in claim 3, when the accumulator is accumulating when lowering the working device of the work machine, the pump flow rate corresponding to the regeneration flow rate can be saved, and the necessary pump flow rate can be easily secured and the pump can be secured. In addition, by concentrating the load of the working device on a smaller number of fluid pressure cylinders rather than all of the plurality of fluid pressure cylinders, the pressure generated from the fluid pressure cylinders can be increased and the accumulated energy of the accumulator can be increased. The accumulator can be reduced in size.
以下、本発明を、図1乃至図4に示された一実施の形態に基いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on one embodiment shown in FIGS.
図4に示されるように、作業機械としての油圧ショベルHEは、機体1が下部走行体2とその上に旋回モータ3mにより旋回可能に設けられた上部旋回体3とにより形成され、この上部旋回体3上にエンジンおよびポンプなどが搭載された機械室4と、オペレータを保護するキャブ5と、作業装置6とが搭載されている。
As shown in FIG. 4, a hydraulic excavator HE as a work machine is formed by a lower traveling body 2 and an upper revolving body 3 provided on the upper traveling body 3 so as to be turnable by a turning
この作業装置6は、2本並列された流体圧シリンダとしてのブームシリンダ7c1,7c2により上下方向に回動されるブーム7の基端が上部旋回体3に軸支され、ブーム7の先端にスティックシリンダ8cにより前後方向に回動されるスティック8が軸支され、このスティック8の先端にバケットシリンダ9cにより回動されるバケット9が軸支されている。2本のブームシリンダ7c1,7c2は、共通のブーム7に対して並設され、同一動作を同時作動する。
In this working device 6, the base end of the
図1は、作業装置6が有する位置エネルギを、ブームシリンダ7c1を介してアキュムレータに蓄えるとともに上部旋回体3が有する運動エネルギを、旋回モータ3mを介してアキュムレータに蓄えてエンジンパワーのアシストに利用するエンジンパワーアシストシステムを示す。
In FIG. 1, the potential energy of the working device 6 is stored in the accumulator via the boom cylinder 7c1, and the kinetic energy of the upper swing body 3 is stored in the accumulator via the
次に、このシステムの回路構成を説明する。 Next, the circuit configuration of this system will be described.
機械室4内の搭載エンジン11により駆動されるポンプとしてのメインポンプ12,13のメインポンプシャフト14にアシストモータ15を直結またはギヤなどを介して連結し、メインポンプ12,13およびアシストモータ15は、ポンプ/モータ容量(ピストンストローク)を角度により可変調整することが可能な斜板を備え、その斜板角(傾転角)はレギュレータ16,17,18により制御するとともに斜板角センサ16φ,17φ,18φにより検出し、レギュレータ16,17,18は、電磁弁により制御する。例えば、メインポンプ12,13のレギュレータ16,17は、ネガティブフローコントロール通路19ncで導かれたネガティブフローコントロール圧(いわゆるネガコン圧)によって自動的に制御可能であるとともに、ネガティブフローコントロール弁19の電磁式切替弁19a,19bによってネガコン圧以外の信号でも制御可能である。
An
メインポンプ12,13は、タンク21から吸い上げた作動流体としての作動油を通路22,23に吐出し、それらのポンプ吐出圧は圧力センサ24,25により検出する。メインポンプ12,13に接続した方向制御および流量制御用のパイロット式制御弁のうち、ブームシリンダ7c1,7c2を制御するメインのブーム用制御弁26から引き出した一方の出力通路27およびサブのブーム用制御弁28から引き出した出力通路29を、通路30によって複合弁としてのブームエネルギ・リカバリ弁31に接続する。
The
このブームエネルギ・リカバリ弁31は、図1に示される蓄圧回路Aおよび再生回路Bと、図2に示されるブーム上げ操作時にメインポンプ12,13から加圧供給された作動油を2つのブームシリンダ7c1,7c2のヘッド側に導く回路とを切り替える複数の回路機能を、単一ブロック内に組み込んだ複合弁である。
This boom
このブームエネルギ・リカバリ弁31に一方のブームシリンダ7c1のヘッド側端から引き出した通路32をドリフト低減弁33を経て通路34により接続し、他方のブームシリンダ7c2のヘッド側端から引き出した通路35をドリフト低減弁36を経て通路37により接続する。メインのブーム用制御弁26から引き出した他方の出力通路38は、ブームエネルギ・リカバリ弁31の再生回路Bに接続する。ブームシリンダ7c1,7c2の各ロッド側は、通路39,40によりブームエネルギ・リカバリ弁31に接続する。ドリフト低減弁33,36は、それぞれ図示しないパイロット弁によりスプリング室内のパイロット圧を制御することで、ポート間の開閉および開度を制御する。
A
メインのブーム用制御弁26から引き出した一方の出力通路27は、電磁式切替弁42および逆止弁43を介して他方の出力通路38に連通可能とする。
One
また、アシストモータ15の吐出側は、吐出通路44を介してタンク21に接続する。さらに、アシストモータ15の吸込側には、複数のアキュムレータである第1のアキュムレータ46を設けたアキュムレータ通路47から、リリーフ弁48および逆止弁49を経てタンク通路50と、電磁式切替弁51を経て吸込側通路52とを接続する。アキュムレータ通路47には、第1のアキュムレータ46に蓄圧された圧力を検出する圧力センサ55を接続する。また、タンク通路50は、タンク通路56からスプリング付き逆止弁57を経て、さらにオイルクーラ58またはスプリング付き逆止弁59を経てタンク21に接続する。そして、これら第1のアキュムレータ46、アキュムレータ通路47、リリーフ弁48、電磁式切替弁51および圧力センサ55は、単一ブロック内に組み込まれてアキュムレータブロック60を構成している。
Further, the discharge side of the
ブームエネルギ・リカバリ弁31は、蓄圧回路Aの一部を構成する一のバルブとしての制御弁61と、再生回路Bの一部を構成する他のバルブとしてのブーム回路切替弁であるメイン制御弁62とを備えている。これら制御弁61およびメイン制御弁62は、例えばキャブ5(図4)内などのオペレータによって操作される図示しない操作体であるレバーの操作により動作される電磁式切替弁によってパイロット圧の給排を制御することで切り替わるパイロット操作式のものが用いられるが、図面上は説明をより明確にするために電磁比例方向制御弁として図示する。
The boom
制御弁61は、逆止弁67を経て第1のアキュムレータ46(アキュムレータブロック60)に接続する通路68と、通路34との連通および遮断を切り替えることで、ブームシリンダ7c1からの第1のアキュムレータ46の蓄圧を許容する流量制御弁である。この制御弁61は、通常のシリンダ(ブームシリンダ7c1,7c2など)からタンク21へと戻すよりも作動油を大きく流せるバルブであり、第1のアキュムレータ46に圧油を溜めることを優先したものとなっている。
The
メイン制御弁62は、通路71と通路72との関係、通路73と通路74との関係、および、通路75および通路76との関係をそれぞれ切り替えることで、ブームシリンダ7c1とブームシリンダ7c2とを蓄圧用シリンダと自己再生用シリンダとに分離するものである。すなわち、このメイン制御弁62は、制御弁61の切り替えによって第1のアキュムレータ46に蓄圧するときに、ブームシリンダ7c1,7c2のヘッド側間の連通を遮断するとともにブームシリンダ7c2のヘッド側とブームシリンダ7c1,7c2のそれぞれのロッド側とを連通するように構成されている。
The
通路71には、通路30が逆止弁78を経て接続し、通路72は、通路37および通路30から分岐する通路79と接続し、通路73は、通路72から分岐され、通路74は、逆止弁80を経て通路40と接続し、通路75は、出力通路38および通路39と接続し、通路76は、通路40から分岐される。
The
図1に示されるように、蓄圧回路Aは、一方のブームシリンダ7c1のヘッド側端より引き出された通路32からドリフト低減弁33および通路34を経て、ブームエネルギ・リカバリ弁31内の制御弁61、逆止弁67を経て、通路68から第1のアキュムレータ46に至る回路であり、ブームシリンダ7c1のヘッド側から押し出された油を第1のアキュムレータ46に蓄圧させる機能を有する。
As shown in FIG. 1, the pressure accumulating circuit A is connected to a
また、再生回路Bは、他方のブームシリンダ7c2のヘッド側端より引き出された通路35からドリフト低減弁36および通路37を経て、ブームエネルギ・リカバリ弁31内の通路73、メイン制御弁62、通路74、逆止弁80および通路40を経て他方のブームシリンダ7c2のロッド側端に至るとともに、通路35からドリフト低減弁36および通路37を経て、ブームエネルギ・リカバリ弁31内の通路73、メイン制御弁62、通路74、逆止弁80、通路76、メイン制御弁62、通路75および通路39を経て一方のブームシリンダ7c1のロッド側端に至る回路であり、ブームシリンダ7c2のヘッド側から押し出された油をブームシリンダ7c1,7c2のそれぞれのロッド側に再生する機能を有する。
Further, the regeneration circuit B passes through the
また、前記旋回モータ3mの旋回方向および速度を制御する旋回用制御弁91と旋回モータ3mとを接続するモータ駆動回路Cの通路92,93間に、相互に逆向きのリリーフ弁94,95および逆止弁97,98を設け、これらのリリーフ弁94,95間および逆止弁97,98間に、モータ駆動回路Cから排出された油をタンク21に戻すタンク通路機能と、モータ駆動回路Cに作動油を補充することが可能なメイクアップ機能とを有するメイクアップ通路99を接続し、このメイクアップ通路99は、圧油を供給する第2のアキュムレータ100に接続する。そして、このメイクアップ通路99から、スプリング付き逆止弁57のスプリング付勢圧を超えない圧力で、逆止弁97,98を経て通路92,93のバキューム発生のおそれのある側に作動油を補充する。
さらに、モータ駆動回路Cの通路92,93を、逆止弁102,103を経て旋回エネルギ回収用の通路104に連通し、この通路104を、出口側の背圧によって入口側の元圧が変化しにくいシーケンス弁105を経て通路106に接続し、この通路106が第1のアキュムレータ46および通路68に接続する。
Further, the
以上のような回路構成において、各々の斜板角センサ16φ,17φ,18φ、圧力センサ24,25,55は、検出した斜板角信号および圧力信号を車載コントローラ(図示せず)に入力し、また、各弁42,51は、車載コントローラ(図示せず)から出力された駆動信号によりオン・オフ動作または駆動信号に応じた比例動作で切り替わる。また、ブーム用制御弁26,28、旋回用制御弁91および図示しない他の油圧アクチュエータ用制御弁(走行モータ用、スティックシリンダ用、バケットシリンダ用など)は、キャブ5(図4)内などのオペレータによりレバー操作またはペダル操作される手動操作弁いわゆるリモコン弁によってパイロット操作され、ドリフト低減弁33,36の図示しないパイロット弁も連動してパイロット操作される。
In the circuit configuration as described above, each swash plate angle sensor 16φ, 17φ, 18φ,
以下に、上記車載コントローラによって制御される内容を機能的に説明する。 Below, the content controlled by the said vehicle-mounted controller is demonstrated functionally.
図1は、ブーム7を下降させるブーム下げ操作時の回路状態を示し、作業装置6の荷重などにより一方のブームシリンダ7c1のヘッド側から押し出された作動油は、通路32およびドリフト低減弁33を経て通路34からブームエネルギ・リカバリ弁31の連通位置に切り替えた制御弁61で逆止弁67を経て通路68と連通され、この通路68から第1のアキュムレータ46に蓄圧させる。このとき、制御弁61は、レバーの操作量、すなわちこの操作量により設定されるパイロット圧と、圧力センサ55により検出した第1のアキュムレータ46のアキュムレータ圧とに応じて一方のブームシリンダ7c1のヘッド側と第1のアキュムレータ46側との連通量を切り替える。具体的に、レバーの操作量により設定されるパイロット圧に対して所定のテーブルにより補正を行うとともに、アキュムレータ圧に対して所定のテーブルにより補正を行い、これらの積算結果を、制御弁61を動作させる出力とする。さらに具体的に、本実施の形態では、図3(a)に示されるように、レバーの操作量により設定されるパイロット圧が相対的に小さいときにはその入力圧の増加量に対して出力圧の増加量が相対的に大きくなり、レバーの操作量により設定されるパイロット圧が所定の閾値TH1を超えた領域では入力圧の増加量に対する出力圧の増加量が閾値TH1以下のときよりも抑制され、さらに所定の閾値TH1より大きい所定の閾値TH2を超えた領域では出力圧が一定に設定される。また、アキュムレータ圧が所定の閾値TH3以下の領域では、アキュムレータ圧の増加量に対してゲインが増加し、アキュムレータ圧が所定の閾値TH3を超えた領域ではゲインが一定(例えば1)に設定される。このとき、逆止弁78により、この作動油がブーム用制御弁26側に戻ることはない。
FIG. 1 shows a circuit state during a boom lowering operation for lowering the
同時に、他方のブームシリンダ7c2のヘッド側から押し出された作動油は、通路35およびドリフト低減弁36を経て通路37からブームエネルギ・リカバリ弁31のメイン制御弁62で通路73から通路74へと方向制御し、さらに逆止弁80および通路40を経て他方のブームシリンダ7c2のロッド側に再生させるとともに、逆止弁80を経て通路76へと分岐した作動油をメイン制御弁62内の逆止弁を経て通路75へと方向制御し、通路39を経て一方のブームシリンダ7c1のロッド側にも再生させる。このとき、メイン制御弁62は、レバーの操作量、すなわちこの操作量により設定されるパイロット圧に応じて動作量が変化する。具体的に、レバーの操作量により設定されるパイロット圧に対して所定のテーブルにより補正を行って、メイン制御弁62を動作させる出力とする。さらに具体的に、本実施の形態では、図3(b)に示されるように、図3(a)のテーブルと同様のテーブルにより、レバーの操作量により設定されるパイロット圧の入力圧と出力圧が設定され、基本的にはブーム下げ操作を検知すると即座に切り替わる。なお、他方のブームシリンダ7c2のヘッド側から押し出された作動油の余剰流量は、通路37から通路79および通路30を経て、ブーム用制御弁26からタンク21へと戻す。また、例えばブームシリンダ7c1,7c2のヘッド圧に基づいて作業装置6(図4)の接地を検知することなどによりブーム下げにより機体1を持ち上げていることを検知した場合には、所定の設定値に応じてブームシリンダ7c1,7c2の蓄圧用シリンダと自己再生用シリンダとの分離を解除する。
At the same time, the hydraulic oil pushed out from the head side of the other boom cylinder 7c2 passes from the
このように、ブームエネルギ・リカバリ弁31は、制御弁61とメイン制御弁62とにより、ブーム下げ時の第1のアキュムレータ46への蓄圧と、ブームシリンダ7c1,7c2のロッド側への再生とを同時に行なう。
In this way, the boom
図2は、ブーム7を上昇させるブーム上げ操作時の回路状態を示し、このブーム上げ操作時のブームエネルギ・リカバリ弁31は、制御弁61を遮断位置へと切り替えるとともにメイン制御弁62を切替えて、第1のアキュムレータ46への蓄圧と、ブームシリンダ7c1,7c2のロッド側への再生とを停止し、メインポンプ12,13からブーム用制御弁26,28を経て通路30に供給された作動油を、通路79から通路37、ドリフト低減弁36および通路35を経て他方のブームシリンダ7c2のヘッド側に導くとともに、逆止弁78から通路34、ドリフト低減弁33および通路32を経て一方のブームシリンダ7c1のヘッド側に導く。また、ブームシリンダ7c1のロッド側から押し出された作動油は、通路39および出力通路38からブーム用制御弁26を経てタンク21へと戻し、ブームシリンダ7c2のロッド側から押し出された作動油は、通路40および通路76を経てメイン制御弁62で通路75へと方向制御され、出力通路38からブーム用制御弁26を経てタンク21へと戻す。
FIG. 2 shows a circuit state during a boom raising operation for raising the
また、上記のブーム下げ操作およびブーム上げ操作時などには、それぞれメインポンプシャフト14に直結またはギヤを介して連結したモータ機能を有するアシストモータ15を、図2に示されるように油圧モータとして機能させてエンジン負荷を低減する、エンジンパワーアシストを行うことができる。例えばブーム下げ操作時には、圧力センサ55により検出した第1のアキュムレータ46のアキュムレータ圧が所定の第1の閾値圧以上である場合にエンジンパワーアシストを行い、ブーム下げ操作時以外、例えばブーム上げ操作時などには、圧力センサ55により検出した第1のアキュムレータ46のアキュムレータ圧が上記の所定の第1の閾値圧と異なる所定の第2の閾値圧以上であるときにエンジンパワーアシストを行う。このエンジンパワーアシストの際には、電磁式切替弁51を連通位置に切り替えて、第1のアキュムレータ46に蓄圧されたエネルギでアシストモータ15を回転させ、メインポンプ12,13の油圧出力をアシストしてエンジン負荷を低減する。なお、機体1を持ち上げている場合には、アシストモータ15によるエンジンパワーアシストをしない。
Further, at the time of the boom lowering operation and boom raising operation described above, the
このように、エンジンパワーアシスト機能は、一方のブームシリンダ7c1のヘッド側から第1のアキュムレータ46に蓄圧されたエネルギによってアシストモータ15を回転させることで、このアシストモータ15によりメインポンプシャフト14を介して連結された搭載エンジン11の負荷を低減させる。
As described above, the engine power assist function rotates the
そして、上記のように、蓄圧回路Aと再生回路Bとを切離して、油圧ショベルHEの作業装置6を下降させる際に、ブームシリンダ7c1のヘッド側から押し出された作動油を制御弁61により第1のアキュムレータ46に蓄圧すると同時に、ブームシリンダ7c2のヘッド側から押し出された作動油をメイン制御弁62によりブームシリンダ7c1,7c2のロッド側に再生するので、第1のアキュムレータ46を蓄圧作用させているときも再生流量分のポンプ流量を節約でき、制御弁61,62を用いる簡素な構成で他の油圧アクチュエータで必要とするメインポンプ流量を含む必要なポンプ流量を容易に確保できるとともにメインポンプ12,13を小型化できる。
As described above, when the pressure accumulating circuit A and the regeneration circuit B are separated and the working device 6 of the hydraulic excavator HE is lowered, the hydraulic oil pushed out from the head side of the boom cylinder 7c1 is controlled by the
また、片側のブームシリンダ7c1のヘッド側油を第1のアキュムレータ46への蓄圧に回すことで、すなわち作業装置6の荷重を2本のブームシリンダ7c1,7c2に分散させるのではなく、1本のブームシリンダ7c1に集中させることで、エネルギ密度を増すことができ、ブームシリンダ7c1から発生する圧力を高めて、第1のアキュムレータ46への蓄圧エネルギを増すことができ、言い換えれば、第1のアキュムレータ46やアシストモータ15などのコンポーネントを小型化でき、コストを抑えられ、レイアウトが容易になる。
Further, by turning the head side oil of the boom cylinder 7c1 on one side for accumulating the pressure on the
さらに、制御弁61は、レバーの操作量と第1のアキュムレータ46のアキュムレータ圧とに応じてブームシリンダ7c1のヘッド側と第1のアキュムレータ46との連通量を変化させるので、ブーム下げ操作の操作性を犠牲にすることなくより適切に第1のアキュムレータ46に蓄圧でき、操作性とエネルギ蓄圧とを同時に満たすことができる。
Further, the
ブームシリンダ7c1,7c2と他の油圧アクチュエータ(旋回モータ3m、スティックシリンダ8c、バケットシリンダ9cなど)との連動操作時に、片側のブームシリンダ7c2のヘッド側から押し出された作動油をブームシリンダ7c1,7c2のロッド側に再生するので、その再生分の油量をメインポンプ12,13から他の油圧アクチュエータに回すことができ、連動操作時の速度低下を防止でき、連動操作性を向上させることができる。
When the boom cylinders 7c1, 7c2 and other hydraulic actuators (
さらに、複数の回路機能を単一ブロックに集約させたブームエネルギ・リカバリ弁31により、レイアウトが容易となり、組立工数の低減によるコスト低減が可能となる。
Furthermore, the boom
また、一方のブームシリンダ7c1に荷重を集中させることで、第1のアキュムレータ46の蓄圧エネルギを増すことができ、小型のアキュムレータで大きなアシストができるため、コストを抑え、機体レイアウトをコンパクトにまとめることができる。
In addition, by concentrating the load on one boom cylinder 7c1, the accumulated energy of the
本発明は、流体圧回路または作業機械を製造、販売などする事業者にとって産業上の利用可能性がある。 The present invention has industrial applicability to operators who manufacture and sell fluid pressure circuits or work machines.
A 蓄圧回路
B 再生回路
HE 作業機械としての油圧ショベル
1 機体
6 作業装置
7c1,7c2 流体圧シリンダとしてのブームシリンダ
12,13 ポンプとしてのメインポンプ
46 アキュムレータである第1のアキュムレータ
61 一のバルブとしての制御弁
62 他のバルブとしてのメイン制御弁
A pressure accumulation circuit B regeneration circuit
HE Excavator as work machine 1 Airframe 6 Work device
7c1, 7c2 Boom cylinder as fluid pressure cylinder
12, 13 Main pump as a pump
46 The first accumulator that is an accumulator
61 Control valve as a single valve
62 Main control valve as other valve
Claims (3)
作動流体により蓄圧されるアキュムレータと、
一の流体圧シリンダのヘッド側とアキュムレータとの連通量を操作体の操作量に応じて変化させる一のバルブを備え、この一のバルブを介して一の流体圧シリンダのヘッド側から押し出された作動流体をアキュムレータに蓄圧させる蓄圧回路と、
蓄圧回路によりアキュムレータに蓄圧させるときに複数の流体圧シリンダのヘッド側間の連通を遮断しつつ複数の流体圧シリンダのうち他の流体圧シリンダのヘッド側と一および他の流体圧シリンダのそれぞれのロッド側との連通量を操作体の操作量に応じて変化させるとともに蓄圧回路によるアキュムレータへの蓄圧を停止させているときに複数の流体圧シリンダのロッド側をタンクと連通させる他のバルブを備え、この他のバルブを介して、他の流体圧シリンダのヘッド側から押し出された作動流体を一および他の流体圧シリンダのロッド側に再生する再生回路と
を具備したことを特徴とする流体圧回路。 A plurality of fluid pressure cylinders that simultaneously operate the same operation by a working fluid pressurized and supplied from a pump according to the operation of the operating body;
An accumulator that accumulates pressure with the working fluid;
It is equipped with one valve that changes the amount of communication between the head side of one fluid pressure cylinder and the accumulator according to the amount of operation of the operating body, and is pushed out from the head side of one fluid pressure cylinder through this one valve. A pressure accumulation circuit for accumulating the accumulated working fluid in an accumulator;
While accumulating the accumulator by the pressure accumulator circuit, the communication between the head sides of the plurality of fluid pressure cylinders is interrupted, and the head side of the other fluid pressure cylinder among the plurality of fluid pressure cylinders and each of the one and other fluid pressure cylinders Other valves that connect the rod side of multiple fluid pressure cylinders to the tank when changing the amount of communication with the rod side according to the amount of operation of the operating body and stopping accumulator accumulation by the accumulator circuit And a regeneration circuit that regenerates the working fluid pushed out from the head side of another fluid pressure cylinder to the rod side of one and other fluid pressure cylinders through the other valve. Pressure circuit.
ことを特徴とする請求項1記載の流体圧回路。 The fluid pressure circuit according to claim 1, wherein the one valve changes a communication amount between the head side of the fluid pressure cylinder and the accumulator in accordance with an operation amount of the operation body and an accumulator pressure.
機体に搭載された作業装置と、
作業装置を上下動する複数の流体圧シリンダに対して設けられた請求項1または2記載の流体圧回路と
を具備したことを特徴とする作業機械。 The aircraft,
Working equipment mounted on the aircraft,
A working machine comprising: the fluid pressure circuit according to claim 1 or 2 provided for a plurality of fluid pressure cylinders that move up and down the work device.
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