JP6619314B2 - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents
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Description
〜構成〜
図1は本発明の第1の実施の形態である建設機械の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。本実施の形態において、建設機械は小型の油圧ショベルである。
旋回用方向切換弁4が中立位置にあり、スプールストロークがS0のゼロであるとき、ブリードオフ開口は全開であり、開口面積は最大である。旋回用方向切換弁4が操作され、スプールストロークが増大するにしたがってブリードオフ開口は閉じて行き、開口面積は減少する。このとき、スプールストロークがS1までは開口面積の減少割合は大きく、スプールストロークがS1を超えると開口面積の減少割合は小さくなって開口面積は緩やかに減少し、スプールストロークがS3に達するとブリードオフ開口は全閉する。スプールストロークがS1からS3の開口面積の減少割合の小さい区間はブリードオフの流量をスプールストロークに応じて減少させるメータリング領域である。ブリードオフ開口が全閉するスプールストロークS3はブリードオフ開口の閉じ切り点であり、フルストロークSmaxよりも所定量だけ小さいストロークに設定されている。
スプールストロークがS0のゼロであるとき、メータイン開口は閉じており、開口面積はゼロである。旋回用方向切換弁4が操作され、スプールストロークがブリードオフ開口の開口面積の減少割合が変化するストロークであるS1に達するとメータイン開口は開き始め、スプールストロークが更に増大するにしたがってメータイン開口の開口面積は小さな増加割合で緩やかに増大し、スプールストロークがブリードオフ開口の閉じ切り点であるS3より少し手前のS2を超えるとメータイン開口の開口面積の増加割合は大きくなってメータイン開口の開口面積は急峻に増大し、フルストロークSmaxよりも少し手前でメータイン開口の開口面積は最大となる。スプールストロークがS1からS2の開口面積の増加割合の小さい区間はメータイン流量をスプールストロークに応じて増大させるメータリング領域である。
スプールストロークがS0のゼロであるとき、メータアウト開口は閉じており、開口面積はゼロである。旋回用方向切換弁4が操作され、スプールストロークがS1に達するとメータアウト開口は開き始め、スプールストロークが更に増大するにしたがってメータアウト開口の開口面積はメータイン開口の開口面積の増加割合よりも小さな増加割合で緩やかに増大し、フルストロークSmaxよりも少し手前のストロークS3付近でメータアウト開口の開口面積は最大となる。スプールストロークがS1からS3の開口面積の増加割合の小さい区間はメータアウト流量をスプールストロークに応じて増大させるメータリング領域である。
次に、本実施の形態の動作を説明する。
操作レバー装置20a,20bの操作レバー及び操作ペダル装置23bの操作ペダルが中立であるとき、方向切換弁9,10,11は中立位置にあり、第1油圧ポンプP1の吐出油は方向切換弁9,10,11を介してタンクTに戻される。操作レバー装置20a,20bの操作レバー及び操作ペダル装置23bの操作ペダルのいずれかを操作すると方向切換弁9,10,11が切り換えられ、各アクチュエータ(走行モータ17、ブームシリンダ18、バケットシリンダ19)に対する圧油の流入・排出方向と流量を制御し、各アクチュエータ(走行モータ17、ブームシリンダ18、バケットシリンダ19)を作動させる。
旋回操作を意図して、旋回用操作レバー装置21bの操作レバーを図示左方向に操作した場合、フロント作業機302の姿勢に応じて次のように動作する。
以上のように本実施の形態によれば、旋回用方向切換弁4のメータイン開口の閉じ切り点などのメータリングの変曲点や、上部旋回体300の慣性モーメントの大小で旋回の加速性や操作性に影響を与えること無く、上部旋回体300の慣性モーメントの変化によって発生する旋回ハンチングを防止することができる。
図5は、本発明の第2の実施の形態である建設機械の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。第2の実施の形態は制御パイロット圧補正装置の構成を第1の実施の形態のものと異ならせたものである。
以上の実施の形態では、3つの油圧ポンプP1、P2、P3のうち第1及び第2油圧ポンプP1,P2をスプリットフロータイプの油圧ポンプ42によって構成したが、共通のレギュレータを有する別々の油圧ポンプであってもよい。
2 コントロールバルブ
3〜11 複数の方向切換弁
4 旋回用方向切換弁
12〜19 複数のアクチュエータ
13 旋回モータ
20,21,22 操作レバー装置
21b 旋回用操作レバー装置
23,24 操作ペダル装置
31 制御パイロット圧補正装置
31a,31b 電磁減圧弁(電磁弁)
32,33 角度センサ(姿勢検出装置)
34 コントローラ
34a フロント作業機姿勢判定部
34b 電磁減圧弁駆動信号出力部
38 制御パイロット圧補正装置
36a,37a 電磁切替弁(電磁弁)
36b,37b 減圧弁
44 制御装置
300 上部旋回体
302 フロント作業機
P1,P2,P3 第1〜第3油圧ポンプ
Smax フルストローク
S3 ブリードオフ開口の閉じ切り点のスプールストローク
S4 最大ストロークが制限された位置IIIのスプールストローク
Claims (4)
- 複数の油圧ポンプと、
前記複数の油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記複数の油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れをそれぞれ制御するオープンセンタ型の複数の方向切換弁と、
パイロット油圧源に接続され、このパイロット油圧源の油圧を元圧として前記複数の方向切換弁を操作するための制御パイロット圧を生成する複数の操作レバー装置とを備え、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の油圧ポンプの少なくとも1つの油圧ポンプの吐出油が供給され、建設機械のフロント作業機が上下動可能に取り付けられた上部旋回体を駆動するための旋回モータを含み、
前記複数の方向切換弁は前記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用の方向切換弁を含み、前記複数の操作レバー装置は前記旋回用の方向切換弁を操作するための制御パイロット圧を生成する旋回用の操作レバー装置を含む建設機械の油圧駆動装置において、
前記旋回用の操作レバー装置によって生成される旋回用の制御パイロット圧を前記旋回用の方向切換弁に導く油路に配置された電磁弁を含む制御パイロット圧補正装置と、
前記フロント作業機の姿勢によって変化する前記上部旋回体における旋回動作時の慣性モーメントに応じて前記制御パイロット圧補正装置の電磁弁を駆動する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記フロント作業機の姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記姿勢検出装置の検出値に基づいて、前記フロント作業機が前記上部旋回体における旋回動作時の慣性モーメントが所定値より小さくなる姿勢にあるかどうかを判定し、前記フロント作業機が前記上部旋回体における旋回動作時の慣性モーメントが前記所定値より小さくなる姿勢にあると判定したときに前記制御パイロット圧補正装置の電磁弁を駆動するコントローラとを備え、
前記制御パイロット圧補正装置は、前記コントローラによって前記電磁弁が駆動されることで、前記旋回用の方向切換弁の最大ストロークをフルストロークより小さい所定のストロークに制限するとともに、前記旋回用の方向切換弁の最大ストロークをブリードオフ開口の閉じ切り点よりも小さくするように前記旋回用の制御パイロット圧を補正することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1の建設機械の油圧駆動装置において、
前記制御パイロット圧補正装置は、前記コントローラによって前記電磁弁が駆動されることで、前記旋回用の方向切換弁の最大ストロークが前記旋回用の方向切換弁のフルストロークの半分よりも大きくなるように前記旋回用の制御パイロット圧を補正することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1の建設機械の油圧駆動装置において、
前記制御パイロット圧補正装置は、前記電磁弁として電磁減圧弁を備え、この電磁減圧弁が前記コントローラによって駆動されることで、前記旋回用の方向切換弁の最大ストロークを前記所定のストロークに制限するように前記旋回用の操作レバー装置により生成された前記旋回用の制御パイロット圧を補正することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1の建設機械の油圧駆動装置において、
前記制御パイロット圧補正装置は、前記電磁弁として電磁切替弁を備え、かつ、前記旋回用の操作レバー装置により生成された前記旋回用の制御パイロット圧を減圧する減圧弁を備え、前記電磁切替弁が前記コントローラによって駆動されることで前記減圧弁の出力圧を選択し、前記旋回用の方向切換弁の最大ストロークを前記所定のストロークに制限するように前記旋回用の操作レバー装置により生成された前記旋回用の制御パイロット圧を補正することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
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JP2016185829A JP6619314B2 (ja) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 建設機械の油圧駆動装置 |
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JP2018048515A JP2018048515A (ja) | 2018-03-29 |
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JP2016185829A Active JP6619314B2 (ja) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 建設機械の油圧駆動装置 |
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GB2625781A (en) * | 2022-12-23 | 2024-07-03 | Caterpillar Sarl | A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed |
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