JP6718370B2 - 液圧システム - Google Patents

液圧システム Download PDF

Info

Publication number
JP6718370B2
JP6718370B2 JP2016249463A JP2016249463A JP6718370B2 JP 6718370 B2 JP6718370 B2 JP 6718370B2 JP 2016249463 A JP2016249463 A JP 2016249463A JP 2016249463 A JP2016249463 A JP 2016249463A JP 6718370 B2 JP6718370 B2 JP 6718370B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
valve
line
regeneration
side supply
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.)
Active
Application number
JP2016249463A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018105334A (ja
Inventor
哲弘 近藤
哲弘 近藤
伊藤　誠
伊藤　　誠
直希 畑
直希 畑
英泰 村岡
英泰 村岡
仁 中川
仁 中川
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.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
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 Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP2016249463A priority Critical patent/JP6718370B2/ja
Priority to US16/473,174 priority patent/US10844886B2/en
Priority to PCT/JP2017/045346 priority patent/WO2018117028A1/ja
Priority to CN201780076332.XA priority patent/CN110023632B/zh
Priority to GB1908267.6A priority patent/GB2571483B/en
Publication of JP2018105334A publication Critical patent/JP2018105334A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6718370B2 publication Critical patent/JP6718370B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/024—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member by means of differential connection of the servomotor lines, e.g. regenerative circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2285—Pilot-operated systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/315—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit
    • F15B2211/31552—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit being connected to an output member and a return line
    • F15B2211/31558—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit being connected to an output member and a return line having a single output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/327—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/329—Directional control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6309—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a pressure source supply pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346—Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

本発明は、液圧システムに関する。
従来から、建設機械や産業機械などでは液圧アクチュエータを含む液圧システムが用いられている。例えば、特許文献１には、図２に示すような油圧ショベルに組み込まれた液圧システム１００が開示されている。
具体的に、液圧システム１００が組み込まれた油圧ショベルは、地面を深く掘削するためのものであり、伸縮アームによってバケットが鉛直方向に沿って上昇および下降される。伸縮アームは、ブームの先端に揺動可能に連結されており、アームシリンダ（図示せず）によって揺動されるとともに、アーム伸縮シリンダ１４０によって伸縮される。
アーム伸縮シリンダ１４０は、ヘッド側供給ライン１３１およびロッド側供給ライン１３２により制御弁１２０と接続されている。制御弁１２０は、ポンプライン１１１によりポンプ１１０と接続されるとともに、タンクライン１１２によりタンクと接続されている。
さらに、液圧システム１００には、ロッド側供給ライン１３２をヘッド側供給ライン１３１と接続する再生ライン１５０と、ヘッド側供給ライン１３１から分岐してタンクへつながる逃しライン１６０が設けられている。
再生ライン１５０には、アーム伸縮シリンダ１４０の短縮時に閉じられ、アーム伸縮シリンダ１４０の伸長時に開かれる再生弁１５１が設けられている。また、再生ライン１５０には、再生弁１５１とロッド側供給ライン１３２の間に、ロッド側供給ライン１３２からヘッド側供給ライン１３１へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する逆止弁１５２が設けられている。このため、アーム伸縮シリンダ１４０の伸長時には、ロッド室１４２から排出される作動液が、制御弁１２０およびタンクライン１１２を通ってタンクへ戻る。このとき、ヘッド室１４１の圧力がロッド室１４２の圧力よりも低い場合は、ロッド室１４２から排出される作動液の一部が、再生ライン１５０を通ってヘッド室１４１に供給されて再生される。
逃しライン１６０には、アーム伸縮シリンダ１４０の伸長時に閉じられ、アーム伸縮シリンダ１４０の短縮時に開かれる切換弁１６１が設けられている。このため、アーム伸縮シリンダ１４０の短縮時には、アーム伸縮シリンダ１４０のヘッド室１４１から排出される作動液が、逃しライン１６０を通ってタンクへ戻るとともに、制御弁１２０およびタンクライン１１２を通ってタンクへ戻る。これにより、アーム伸縮シリンダ１４０の背圧が低減される。
特開２００３−５６５０７号公報
しかしながら、図２に示す液圧システム１００では、再生ライン１５０がアーム伸縮シリンダ１４０の短縮時には機能せずに無駄になっている。しかも、逃しライン１６０がヘッド側供給ライン１３１から分岐しているために、追加の作動液通路のためのスペースが必要になり、液圧システム１００の弁類を収容するケーシングのサイズが大きくなる、という問題があった。
そこで、本発明は、シリンダの短縮時にも再生ラインを利用することができる液圧システムを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の液圧システムは、ポンプラインによりポンプと接続されるとともに、タンクラインによりタンクと接続された制御弁と、ロッド側供給ラインおよびヘッド側供給ラインにより前記制御弁と接続されたシリンダと、前記ロッド側供給ラインを前記ヘッド側供給ラインと接続する再生ラインと、前記再生ラインに設けられた、前記シリンダの伸長時に開かれ、前記シリンダの短縮時に閉じられる再生弁と、前記再生弁と前記ヘッド側供給ラインとの間で前記再生ラインに設けられた、前記シリンダの伸長時には前記再生弁から前記ヘッド側供給ラインへ向かう作動液の流れは許容するが前記ヘッド側供給ラインから前記再生弁へ向かう作動液の流れは禁止する第１状態に切り換わり、前記シリンダの短縮時には前記ヘッド側供給ラインから前記再生弁へ向かう作動液の流れを許容する第２状態に切り換わる切換弁と、前記再生弁と前記切換弁との間で前記再生ラインから分岐して前記タンクへつながる逃しラインと、前記逃しラインに設けられた、前記シリンダの伸長時に閉じられ、前記シリンダの短縮時に開かれる逃し弁と、を備える、ことを特徴とする。
上記の構成によれば、シリンダの伸長時には、シリンダのロッド室から排出される作動液が、制御弁およびタンクラインを通ってタンクへ戻る。このとき、ヘッド室の圧力がロッド室の圧力よりも低い場合は、シリンダのロッド室から排出される作動液の一部が、再生ライン（再生弁および切換弁）を通ってヘッド室に供給されて再生される。一方、シリンダの短縮時には、シリンダのヘッド室から排出される作動液が、再生ラインの一部（切換弁を含む部分）および逃しライン（逃し弁）を通ってタンクへ戻るとともに、制御弁およびタンクラインを通ってタンクへ戻る。従って、シリンダの短縮時には再生ラインを利用してシリンダの背圧を低減することができる。
例えば、前記液圧システムは、油圧ショベルに組み込まれるものであり、前記シリンダは、アームシリンダであり、当該アームシリンダの伸長によってアームをキャビンに近づけるアーム引きが行われてもよい。
前記逃し弁は、前記シリンダの伸長時であっても、前記ポンプの吐出圧力が第１閾値よりも高い場合または前記シリンダのヘッド室の圧力が第２閾値よりも高い場合には、開かれてもよい。この構成によれば、シリンダ伸長時であって再生が不要なときにシリンダのロッド室の圧力上昇を防ぐことができる。
本発明によれば、シリンダの短縮時にも再生ラインを利用することができる。
本発明の一実施形態に係る液圧システムの概略構成図である。 従来の液圧システムの概略構成図である。
図１に、本発明の一実施形態に係る液圧システム１を示す。この液圧システム１は、シリンダ５の伸長時に、シリンダ５のロッド室５２から排出される作動液をヘッド室５１に供給して再生するためのものである。作動液は、典型的には油であるが、その他の液体（例えば、水）であってもよい。
液圧システム１は、油圧ショベルや油圧クレーンのような建設機械に組み込まれてもよいし、産業機械に組み込まれてもよい。例えば、液圧システム１が油圧ショベルに組み込まれる場合、作動液の再生対象であるシリンダ５はアームを揺動させるアームシリンダであってもよい。この場合、アームシリンダの伸長によってアームをキャビン（旋回体の一部）に近づけるアーム引きが行われることが望ましい。ただし、アームシリンダの伸長によってアームをキャビンから遠ざけるアーム押しが行われてもよい。あるいは、液圧システム１が油圧ショベルに組み込まれる場合、作動液の再生対象であるシリンダ５はバケットを揺動させるバケットシリンダであってもよい。
シリンダ５へは、ポンプ２から制御弁３を介して作動液が供給される。制御弁３は、シリンダ５に対する作動液の供給および排出を制御する。ポンプ２は、図例では可変容量型ポンプであるが、固定容量型ポンプであってもよい。
具体的に、制御弁３は、ポンプライン２１によりポンプ２と接続されるとともに、タンクライン２２によりタンクと接続されている。また、制御弁３は、ヘッド側供給ライン４１によりシリンダ５のヘッド室５１と接続されるとともに、ロッド側供給ライン４２によりシリンダ５のロッド室５２と接続されている。
制御弁３は、当該制御弁３につながる全てのライン２１，２２，４１，４２をブロックする中立位置と、ヘッド側供給ライン４１をポンプライン２１と連通させるとともにロッド側供給ライン４２をタンクライン２２と連通させる第１位置（図１の右側位置）と、ロッド側供給ライン４２をポンプライン２１と連通させるとともにヘッド側供給ライン４１をタンクライン２２と連通させる第２位置（図１の左側位置）との間で切り換えられる。なお、シリンダ５の用途によっては、制御弁３は、中立位置でヘッド側供給ライン４１およびロッド側供給ライン４２をタンクライン２２と連通させてもよい。
より詳しくは、制御弁３は、当該制御弁３を中立位置から第１位置へ切り換えるためのシリンダ伸長用の第１パイロットポート３１と、当該制御弁３を中立位置から第２位置へ切り換えるためのシリンダ短縮用の第２パイロットポート３２を有している。制御弁３は、操作装置６により中立位置から第１位置または第２位置へ切り換えられる。
操作装置６は、操縦者からシリンダ伸長操作およびシリンダ短縮操作を受ける操作レバーを含む。本実施形態では、操作装置６が、操作信号として操作レバーの傾倒角に応じたパイロット圧を出力するパイロット操作弁である。このため、制御弁３の第１パイロットポート３１が伸長信号パイロットライン６１により操作装置６と接続され、制御弁３の第２パイロットポート３２が短縮信号パイロットライン６２により操作装置６と接続されている。
ただし、操作装置６は、操作信号として操作レバーの傾倒角に応じた電気信号を出力する電気ジョイスティックであってもよい。この場合、制御弁３の第１パイロットポート３１および第２パイロットポート３２のそれぞれは電磁比例弁と接続される。
制御弁３は、操作装置６から第１パイロットポート３１または第２パイロットポート３２へ出力されるパイロット圧が大きくなるにつれて、メータイン側の開口面積およびメータアウト側の開口面積が大きくなるように構成されている。伸長信号パイロットライン６１および短縮信号パイロットライン６２には、操作装置６から出力されるパイロット圧を検出する圧力センサ９１，９２がそれぞれ設けられている。ただし、操作装置６が電気ジョイスティックである場合には、圧力センサ９１，９２が設けられなくてもよい。
さらに、液圧システム１は、ロッド側供給ライン４２をヘッド側供給ライン４１と接続する再生ライン７を含む。再生ライン７には、再生弁７１が設けられている。再生弁７１は、再生ライン７をブロックする閉状態と、再生ライン７を開放する開状態との間で切り換えられる。本実施形態では、再生弁７１が電磁式であり、後述する制御装置９から開信号が送信されたときに、中立状態である閉状態から開状態に切り換わる。なお、再生弁７１は、油圧パイロット信号を受けて位置が切り換わる切換弁であり、その油圧パイロット信号が電磁比例弁により制御されてもよい。
本実施形態では、再生弁７１が、任意の開度に調整可能な弁（可変絞り）である。ただし、再生弁７１は、オンオフ弁であってもよい。
さらに、再生ライン７には、再生弁７１とヘッド側供給ライン４１との間に切換弁７２が設けられている。切換弁７２は、再生弁７１からヘッド側供給ライン４１へ向かう作動液の流れは許容するがヘッド側供給ライン４１から再生弁７１へ向かう作動液の流れは禁止する第１状態と、ヘッド側供給ライン４１から再生弁７１へ向かう作動液の流れを許容する第２状態との間で切り換えられる。換言すれば、切換弁７２は、第１状態では逆止弁として機能し、第２状態では再生ライン７を開放する。本実施形態では、切換弁７２が電磁式であり、制御装置９から開信号が送信されたときに、中立状態である第１状態から第２状態に切り換わる。
例えば、切換弁７２は、逆止弁と、これをバイパスするバイパスラインに設けられた開閉弁で構成されてもよい。あるいは、切換弁７２は、パイロット圧により開状態が保持される逆止弁と、この逆止弁へパイロット圧を出力するか否かを切り換える開閉弁で構成されてもよい。さらに、切換弁７２は、油圧パイロット信号を受けて位置が切り換わる単一の切換弁であり、その油圧パイロット信号が電磁比例弁により制御されてもよい。
再生ライン７からは、再生弁７１と切換弁７２の間で逃しライン８が分岐している。この逃しライン８は、タンクへつながっている。
逃しライン８には、逃し弁８１が設けられている。逃し弁８１は、逃しライン８をブロックする閉状態と、逃しライン８を開放する開状態との間で切り換えられる。本実施形態では、逃し弁８１が電磁式であり、制御装置９から開信号が送信されたときに、中立状態である閉状態から開状態に切り換わる。なお、逃し弁８１は、油圧パイロット信号を受けて位置が切り換わる切換弁であり、その油圧パイロット信号が電磁比例弁により制御されてもよい。
本実施形態では、逃し弁８１が、任意の開度に調整可能な弁（可変絞り）である。ただし、逃し弁８１は、オンオフ弁であってもよい。
上述した再生弁７１、切換弁７２および逃し弁８１は、制御装置９と電気的に接続されている。また、制御装置９は、上述した圧力センサ９１，９２とも電気的に接続されている。ただし、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。例えば、制御装置９は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵを有し、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵにより実行される。
制御装置９は、シリンダ伸長時（本実施形態では、圧力センサ９１で検出される圧力が第１閾値よりも大きいとき）に、再生弁７１へ開信号を送信し、それ以外のときは再生弁７１へ開信号を送信しない。つまり、再生弁７１は、シリンダ伸長時に開かれ、シリンダ停止時およびシリンダ短縮時に閉じられる。
上述したように、本実施形態では、再生弁７１が、任意の開度に調整可能な弁である。従って、制御装置９は、再生弁７１を開くときは、操作装置６から出力されるパイロット圧、ポンプ２の吐出圧力、シリンダ５の負荷圧力またはシリンダ５のストローク量などの少なくとも１つの状態量に応じて再生弁７１の開度を調整する。ポンプ２の吐出圧力は、ポンプライン２１に設けられるポンプ圧力センサ９３により検出できる。シリンダ伸長時のシリンダ５の負荷圧力は、シリンダ５のヘッド室５１の圧力であり、ヘッド側供給ライン４１またはヘッド室５１に設けられる圧力センサ９４により検出できる。シリンダ５のストローク量は、シリンダ５に設けられるストロークセンサ（図示せず）により検出できる。
また、制御装置９は、シリンダ短縮時（本実施形態では、圧力センサ９２で検出される圧力が第２閾値よりも大きいとき）に、切換弁７２および逃し弁８１へ開信号を送信し、それ以外のときは切換弁７２および逃し弁８１へ開信号を送信しない。つまり、切換弁７２は、シリンダ短縮時に再生ライン７を開放する第２状態に切り換わり、シリンダ停止時およびシリンダ伸長時に逆止弁として機能する第１状態に切り換わる。また、逃し弁８１は、シリンダ短縮時に開かれ、シリンダ停止時およびシリンダ伸長時に閉じられる。
上述したように、本実施形態では、逃し弁８１が、任意の開度に調整可能な弁である。従って、制御装置９は、逃し弁８１を開くときは、操作装置６から出力されるパイロット圧に応じて逃し弁８１の開度が徐々に大きくなるように逃し弁８１の開度を調整する。さらに、制御装置９は、ポンプ２の吐出圧力が第３閾値より小さくならない範囲で、あるいは、シリンダ５のロッド室５２の圧力が第４閾値より小さくならない範囲で、逃し弁８１の開度をできるだけ大きくなるように調整してもよい。
以上説明した構成の本実施形態の液圧システム１では、シリンダ５の伸長時には、シリンダ５のロッド室５２から排出される作動液が、制御弁３およびタンクライン２２を通ってタンクへ戻る。また、シリンダ５の伸長時には、再生弁７１が開かれ、逃し弁８１が閉じられ、切換弁７２が逆止弁として機能する。従って、ヘッド室５１の圧力がロッド室５２の圧力よりも低い場合は、シリンダ５のロッド室５２から排出される作動液の一部が、再生ライン７（再生弁７１および切換弁７２）を通ってヘッド室５１に供給されて再生される。一方、シリンダ５の短縮時には、再生弁７１が閉じられ、切換弁７２が再生ライン７を開放し、逃し弁８１が開かれる。従って、シリンダ５のヘッド室５１から排出される作動液が、再生ライン７の一部（切換弁７２を含む部分）および逃しライン８（逃し弁８１）を通ってタンクへ戻るとともに、制御弁３およびタンクライン２２を通ってタンクへ戻る。従って、シリンダ５の短縮時には再生ライン７を利用してシリンダ５の背圧を低減することができる。
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、シリンダ伸長時であっても、シリンダ５のロッド室５２から排出される作動液の再生が不要である場合には、逃し弁８１を所定の開口面積または最大開口面積となるように開いて、シリンダ５のロッド室５２から排出される作動液の一部を再生ライン７の一部（再生弁７１を含む部分）および逃しライン８（逃し弁８１）を通ってタンクへ戻してもよい。
例えば、シリンダ伸長時であっても、ポンプ２の吐出圧力が第１閾値よりも高い場合またはシリンダ５のヘッド室５１の圧力が第２閾値（例えば、ロッド室５２の圧力）よりも高い場合には、逃し弁８１が開かれてもよい。つまり、シリンダ伸長時には、ポンプ２の吐出圧力が第１閾値よりも低い場合またはシリンダ５のヘッド室５１の圧力が第２閾値よりも低い場合に、逃し弁８１が閉じられる。この構成によれば、シリンダ伸長時であって再生が不要なときにシリンダ５のロッド室５２の圧力上昇を防ぐことができる。
また、シリンダ伸長時であっても、ポンプ２の吐出圧力が第５閾値よりも高い場合またはシリンダ５のヘッド室の圧力が第６閾値よりも高い場合は、再生弁７１を閉じてもよい。つまり、シリンダ伸長時には、ポンプ２の吐出圧力が第５閾値よりも低い場合またはシリンダ５のヘッド室の圧力が第６閾値よりも低い場合に、再生弁７１が開かれる。
１ 液圧システム
２ ポンプ
２１ ポンプライン
２２ タンクライン
３ 制御弁
４１ ヘッド側供給ライン
４２ ロッド側供給ライン
５ シリンダ
７ 再生ライン
７１ 再生弁
８ 逃しライン
８１ 逃し弁

Claims (3)

  1. ポンプラインによりポンプと接続されるとともに、タンクラインによりタンクと接続された制御弁と、
    ロッド側供給ラインおよびヘッド側供給ラインにより前記制御弁と接続されたシリンダと、
    前記ロッド側供給ラインを前記ヘッド側供給ラインと接続する再生ラインと、
    前記再生ラインに設けられた、前記シリンダの伸長時に開かれ、前記シリンダの短縮時に閉じられる再生弁と、
    前記再生弁と前記ヘッド側供給ラインとの間で前記再生ラインに設けられた、前記シリンダの伸長時には前記再生弁から前記ヘッド側供給ラインへ向かう作動液の流れは許容するが前記ヘッド側供給ラインから前記再生弁へ向かう作動液の流れは禁止する第１状態に切り換わり、前記シリンダの短縮時には前記ヘッド側供給ラインから前記再生弁へ向かう作動液の流れを許容する第２状態に切り換わる切換弁と、
    前記再生弁と前記切換弁との間で前記再生ラインから分岐して前記タンクへつながる逃しラインと、
    前記逃しラインに設けられた、前記シリンダの伸長時に閉じられ、前記シリンダの短縮時に開かれる逃し弁と、
    を備える、液圧システム。
  2. 前記液圧システムは、油圧ショベルに組み込まれるものであり、
    前記シリンダは、アームシリンダであり、当該アームシリンダの伸長によってアームをキャビンに近づけるアーム引きが行われる、請求項１に記載の液圧システム。
  3. 前記逃し弁は、前記シリンダの伸長時であっても、前記ポンプの吐出圧力が第１閾値よりも高い場合または前記シリンダのヘッド室の圧力が第２閾値よりも高い場合には、開かれる、請求項１または２に記載の液圧システム。
JP2016249463A 2016-12-22 2016-12-22 液圧システム Active JP6718370B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016249463A JP6718370B2 (ja) 2016-12-22 2016-12-22 液圧システム
US16/473,174 US10844886B2 (en) 2016-12-22 2017-12-18 Hydraulic system
PCT/JP2017/045346 WO2018117028A1 (ja) 2016-12-22 2017-12-18 液圧システム
CN201780076332.XA CN110023632B (zh) 2016-12-22 2017-12-18 液压系统
GB1908267.6A GB2571483B (en) 2016-12-22 2017-12-18 Hydraulic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016249463A JP6718370B2 (ja) 2016-12-22 2016-12-22 液圧システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018105334A JP2018105334A (ja) 2018-07-05
JP6718370B2 true JP6718370B2 (ja) 2020-07-08

Family

ID=62626327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016249463A Active JP6718370B2 (ja) 2016-12-22 2016-12-22 液圧システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10844886B2 (ja)
JP (1) JP6718370B2 (ja)
CN (1) CN110023632B (ja)
GB (1) GB2571483B (ja)
WO (1) WO2018117028A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7152968B2 (ja) * 2019-02-28 2022-10-13 川崎重工業株式会社 油圧ショベル駆動システム
JP7178493B2 (ja) * 2019-09-26 2022-11-25 ジアンスー ホンリー ハイドローリック テクノロジー カンパニー リミテッド 回生制御油圧システム
JP7382792B2 (ja) * 2019-10-31 2023-11-17 川崎重工業株式会社 再生装置、それを備える液圧駆動システム、及びその制御装置
US11739502B2 (en) * 2020-03-30 2023-08-29 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Work machine
JP7389765B2 (ja) 2021-01-18 2023-11-30 フクビ化学工業株式会社 反射防止基板
JP2022123323A (ja) 2021-02-12 2022-08-24 川崎重工業株式会社 油圧ショベル駆動システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3458434B2 (ja) * 1993-12-28 2003-10-20 コベルコ建機株式会社 作業機械の油圧装置
JP3661145B2 (ja) * 2001-08-09 2005-06-15 新キャタピラー三菱株式会社 伸縮アーム付作業機の油圧回路
JP2006336846A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 流体圧回路
US20090288408A1 (en) 2005-06-06 2009-11-26 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Hydraulic circuit, energy recovery device, and hydraulic circuit for work machine
JP5919820B2 (ja) * 2011-12-28 2016-05-18 コベルコ建機株式会社 建設機械の油圧シリンダ回路
CN105221504B (zh) * 2014-06-23 2019-06-04 胡斯可国际股份有限公司 再生失活(regeneration deactivation)阀和方法
US10344784B2 (en) * 2015-05-11 2019-07-09 Caterpillar Inc. Hydraulic system having regeneration and hybrid start

Also Published As

Publication number Publication date
CN110023632B (zh) 2020-06-16
CN110023632A (zh) 2019-07-16
US20190323527A1 (en) 2019-10-24
JP2018105334A (ja) 2018-07-05
GB2571483A (en) 2019-08-28
WO2018117028A1 (ja) 2018-06-28
GB2571483B (en) 2022-04-20
GB201908267D0 (en) 2019-07-24
US10844886B2 (en) 2020-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6718370B2 (ja) 液圧システム
US10227997B2 (en) Hydraulic drive system for work machine
US7409825B2 (en) Hydraulic system with a cylinder isolation valve
CN110036211B (zh) 油压挖掘机驱动系统
JP6378734B2 (ja) 油圧ショベル駆動システム
EP2354331A2 (en) Hydraulic drive device for hydraulic excavator
CN111989441B (zh) 油压挖掘机驱动系统
JP6914206B2 (ja) 油圧回路
US20210123213A1 (en) Hydraulic drive device for operating machine
KR20140010066A (ko) 작업 기계의 유압 구동 장치
JP5938356B2 (ja) 油圧ショベルの油圧駆動装置
JP6231917B2 (ja) 油圧ショベル駆動システム
JP3946176B2 (ja) 油圧ショベルの油圧回路
JP6615137B2 (ja) 建設機械の油圧駆動装置
JP2010242774A (ja) シリンダ制御装置および作業機械
KR20230041809A (ko) 작업 기계
JP2008121404A (ja) 作業機械
JP2003090302A (ja) 建設機械の油圧制御回路
JP6247123B2 (ja) 建設機械用油圧回路
JP2012137149A (ja) 作業機械の油圧駆動装置
KR101334469B1 (ko) 붐 실린더 충격 완화용 굴삭기 유압 장치
WO2022131195A1 (ja) 弁ユニットおよび弁装置
JP4783393B2 (ja) 建設機械の油圧制御装置
JP3955521B2 (ja) 油圧駆動装置
JP2023053814A (ja) 建設機械の油圧回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190913

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: 20200519

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6718370

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250