JP6781181B2 - Work machine with telescopic arm - Google Patents

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本発明は作業機械に関し、特に伸縮アームを有する作業機械に係る。 The present invention relates to a work machine, and more particularly to a work machine having a telescopic arm.

油圧ショベルの本体をベースにした作業機械には、伸縮アームとその先端(下端)に取り付けられたクラムシェルバケットとを備えた作業機を有し、例えば堅穴掘り作業に用いられるものがある。伸縮アームは複数の筒状部材で構成された多段式の伸縮構造(テレスコピック構造)をしており、内部に設置されたアーム伸縮シリンダにより伸縮する。クラムシェルバケット(以下、クラムシェル)は、向い合せた一対のバケットをバケット開閉シリンダによって開閉する構造である。 A work machine based on the main body of a hydraulic excavator has a work machine equipped with a telescopic arm and a clam shell bucket attached to the tip (lower end) thereof, and is used for hard hole digging work, for example. The telescopic arm has a multi-stage telescopic structure (telescopic structure) composed of a plurality of tubular members, and expands and contracts by an arm telescopic cylinder installed inside. The clam shell bucket (hereinafter referred to as clam shell) has a structure in which a pair of buckets facing each other are opened and closed by a bucket opening / closing cylinder.

堅穴掘り作業は、運転室に設置した操作装置を操作し、アーム伸縮シリンダ及びバケット開閉シリンダを適宜作動させて行う。掘削作業では、伸縮アームを伸ばし開いたクラムシェルを竪穴の底に下ろし、その後クラムシェルを閉じて穴底の土砂をバケット内に掻き込む。放土作業では、穴底で土砂を掻き込んだクラムシェルを伸縮アームの収縮により竪穴の外に引き上げ、ダンプトラックの荷台等の所定の場所でクラムシェルを開いて土砂を放出する。 The hard hole digging work is performed by operating the operating device installed in the driver's cab and appropriately operating the arm telescopic cylinder and the bucket opening / closing cylinder. In the excavation work, the telescopic arm is extended and the open clam shell is lowered to the bottom of the pit, and then the clam shell is closed and the earth and sand at the bottom of the hole is scraped into the bucket. In the soil release work, the clam shell that has been squeezed with earth and sand at the bottom of the hole is pulled out of the vertical hole by the contraction of the telescopic arm, and the clam shell is opened at a predetermined place such as a dump truck bed to release the earth and sand.

前述した通り伸縮アームはテレスコピック構造であるため、収縮時に比べて伸長時には強度が低下する。そのため、伸縮アームを一定以上延ばした状態でアームシリンダを作動させて穴底にクラムシェルを押し付けると、伸縮アームに対して設定された以上の大きな負荷がかかる場合がある。それに対し、伸縮アームの伸長及びクラムシェルの接地をそれぞれ検出する2つのリミットスイッチと、アームシリンダの回路に設けたリリーフ弁とを設けた先行技術がある(特許文献1参照)。この先行技術では、2つのリミットスイッチが共に入り状態の条件でリリーフ弁が作動するようにリレー回路が構成されている。伸縮アームが延びた状態でクラムシェルが接地するとアームシリンダの駆動圧力の最高値が下がり、アームシリンダによりクラムシェルを地面に押し付ける操作の際に伸縮アームへの負荷が軽減される。 As described above, since the telescopic arm has a telescopic structure, its strength is lower when it is extended than when it is contracted. Therefore, if the arm cylinder is operated and the clam shell is pressed against the hole bottom with the telescopic arm extended by a certain amount or more, a larger load than the set value may be applied to the telescopic arm. On the other hand, there is a prior art in which two limit switches for detecting the extension of the telescopic arm and the grounding of the clam shell and a relief valve provided in the circuit of the arm cylinder are provided (see Patent Document 1). In this prior art, the relay circuit is configured so that the relief valve operates under the condition that the two limit switches are in the same state. When the clam shell touches the ground with the telescopic arm extended, the maximum driving pressure of the arm cylinder is lowered, and the load on the telescopic arm is reduced when the clam shell is pressed against the ground by the arm cylinder.

特許2728309公報Patent No. 2728309

前述した通り、上記先行技術では伸縮アームの伸長とクラムシェルの接地を条件にアームシリンダの回路のリリーフ弁を作動させる。そのため伸縮アームを伸ばしてクラムシェルを下ろす際、クラムシェルが接地する前からアームシリンダが操作され始めるような場合には、クラムシェルが接地した時点でアームシリンダによりクラムシェルが地面に押し付けられてしまう。クラムシェルが接地してからリレー回路及びリリーフ弁が順次作動してアームシリンダの駆動回路のリリーフ圧が低下するまでに多少の時間がかかるためである。特に伸縮アームが鉛直に対して傾斜した姿勢でクラムシェルが接地すると、伸縮アームにかかる負荷が大きくなる。 As described above, in the above prior art, the relief valve of the circuit of the arm cylinder is operated on the condition that the telescopic arm is extended and the clam shell is grounded. Therefore, when the telescopic arm is extended and the clam shell is lowered, if the arm cylinder starts to be operated before the clam shell touches the ground, the clam shell is pressed against the ground by the arm cylinder when the clam shell touches the ground. .. This is because it takes some time from the grounding of the clam shell until the relay circuit and the relief valve operate in sequence and the relief pressure of the drive circuit of the arm cylinder decreases. In particular, when the clam shell touches the ground with the telescopic arm tilted with respect to the vertical position, the load applied to the telescopic arm increases.

本発明の目的は、伸縮アームを伸ばして穴底等の土砂を掘削する際にアームクラウド操作に伴ってクラムシェルバケットが地面に押し付けられて伸縮アームに過度な応力がかかることを抑制できる伸縮アームを有する作業機械を提供することにある。 An object of the present invention is a telescopic arm capable of suppressing an excessive stress applied to the telescopic arm due to the clam shell bucket being pressed against the ground due to an arm cloud operation when the telescopic arm is extended to excavate earth and sand such as a hole bottom. Is to provide a working machine having.

上記目的を達成するために、本発明は、走行体、前記走行体の上部に旋回自在に設けられた旋回体、前記旋回体の前部に上下に回動自在に連結されたブーム、前記ブームの先端に前後に回動自在に連結された伸縮アーム、前記伸縮アームの先端に取り付けられたクラムシェルバケット、前記ブーム及び前記伸縮アームに両端が連結されたアームシリンダ、前記クラムシェルバケットを開閉させるバケット開閉シリンダ、圧油を吐出する少なくとも1つの油圧ポンプ、パイロットポンプ、前記バケット開閉シリンダへの圧油の流れを制御するバケット開閉用のコントロール弁、前記パイロットポンプの吐出油の圧力を元圧として前記コントロール弁のバケット閉じ動作側の受圧部にパイロット圧を出力するパイロット弁を有するバケット開閉用操作装置、前記アームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧を第1設定圧力から第2設定圧力に低下させる可変リリーフ弁、及び前記伸縮アームが設定長さ以上に伸長したことを検出する伸長センサを備えた作業機械において、前記伸長センサにより検出された信号及び前記バケット開閉用操作装置から出力された前記パイロット圧に基づき、前記伸縮アームが前記設定長さ以上に伸長して前記クラムシェルバケットが閉じ操作された場合に、前記可変リリーフ弁による前記アームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧を前記第1設定圧力からそれより低い前記第2設定圧力に切り換えるように構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a traveling body, a rotating body rotatably provided on the upper part of the traveling body, a boom rotatably connected to the front portion of the rotating body, and the boom. A telescopic arm rotatably connected to the tip of the telescopic arm, a clam shell bucket attached to the tip of the telescopic arm, an arm cylinder whose both ends are connected to the boom and the telescopic arm, and the clam shell bucket are opened and closed. A bucket opening / closing cylinder, at least one hydraulic pump for discharging pressure oil, a pilot pump, a control valve for opening / closing a bucket that controls the flow of pressure oil to the bucket opening / closing cylinder, and the pressure of the discharge oil of the pilot pump as the main pressure. A bucket opening / closing operation device having a pilot valve that outputs a pilot pressure to the pressure receiving portion on the bucket closing operation side of the control valve, and the relief pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder is changed from the first set pressure to the second set pressure. In a work machine equipped with a variable relief valve for lowering and an extension sensor for detecting that the telescopic arm has extended beyond a set length, a signal detected by the extension sensor and an output from the bucket opening / closing operation device. Based on the pilot pressure, when the telescopic arm extends beyond the set length and the clam shell bucket is closed, the relief pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder by the variable relief valve is adjusted. It is characterized in that it is configured to switch from the first set pressure to the second set pressure lower than that.

本発明によれば、伸縮アームが設定長さ以上に伸びた状態でバケット閉じ操作が行われると、可変リリーフ弁によりアームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧が通常時の第1設定圧力から第2設定圧力に低下する。例えば堅穴の穴底の掘削時にアームクラウド操作が行われたとしても、アームシリンダの駆動圧力が抑えられ、クラムシェルが穴底に過度な力で押し付けられることがない。従って伸縮アームが鉛直に対して傾斜した姿勢で穴底の掘削動作が行われている場合にアームクラウド操作が行われても、伸縮アームに作用する応力を抑制し、伸縮アームを保護することができる。 According to the present invention, when the bucket closing operation is performed with the telescopic arm extended beyond the set length, the relief pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder is changed from the first set pressure at the normal time by the variable relief valve. It drops to the second set pressure. For example, even if the arm cloud operation is performed when excavating the bottom of a hard hole, the driving pressure of the arm cylinder is suppressed and the clam shell is not pressed against the bottom of the hole with excessive force. Therefore, even if the arm cloud operation is performed when the telescopic arm is excavating the bottom of the hole in a vertically inclined posture, the stress acting on the telescopic arm can be suppressed and the telescopic arm can be protected. it can.

本発明の第1実施形態に係る作業機械の全体構成を表す側面図Side view showing the whole structure of the work machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の作業機械に備えられた伸縮アームのII部の断面図Section II of the telescopic arm provided in the work machine of FIG. 図2中のIII−III線による矢視断面図Cross-sectional view taken along the line III-III in Fig. 2 図1の作業機械に備えられた油圧システムの要部の油圧回路図Hydraulic circuit diagram of the main part of the hydraulic system provided in the work machine of FIG. 可変リリーフ機構によるアームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧の変化を表した図The figure which showed the change of the relief pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder by the variable relief mechanism. レバー操作量とパイロット圧の関係を表す図Diagram showing the relationship between lever operation amount and pilot pressure 図1の作業機械が運搬車両の荷台に放土する様子を表した図The figure which showed the state that the work machine of FIG. 1 discharges soil to the loading platform of a transport vehicle. 伸縮アームが傾斜した状態で作業機械のクラムシェルが穴底に到達した様子を表す図A diagram showing how the clam shell of a work machine reaches the bottom of a hole with the telescopic arm tilted. 本発明の第2実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部の油圧回路図Hydraulic circuit diagram of the main part of the hydraulic system provided in the work machine according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る作業機械に備えられた伸縮アームの断面図Sectional drawing of telescopic arm provided in work machine which concerns on 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部の油圧回路図Hydraulic circuit diagram of the main part of the hydraulic system provided in the work machine according to the third embodiment of the present invention.

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1実施形態>
−作業機械
図1は本発明に係る作業機械の全体構成を表す側面図である。これ以降、図1中の左右を前後とする。同図に示した作業機械は油圧ショベルの本体をベースにしており、車体10及び作業機(フロント作業機)20を備えている。車体10は、走行体11及び旋回体12を備えている。
<First Embodiment>
-Working machine FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the working machine according to the present invention. From this point onward, the left and right sides in FIG. 1 are referred to as front and back. The work machine shown in the figure is based on the main body of a hydraulic excavator, and includes a vehicle body 10 and a work machine (front work machine) 20. The vehicle body 10 includes a traveling body 11 and a turning body 12.

走行体11は、本実施形態では無限軌道履帯を有する左右のクローラ13を備えており、左右の走行駆動装置14により左右のクローラ13をそれぞれ駆動することで走行する。走行駆動装置14には例えば油圧モータと減速機が用いられる。 In the present embodiment, the traveling body 11 includes left and right crawlers 13 having endless track tracks, and travels by driving the left and right crawlers 13 by the left and right traveling driving devices 14. For example, a hydraulic motor and a speed reducer are used for the traveling drive device 14.

旋回体12は、走行体11上に旋回装置(不図示)を介して旋回可能に設けられている。旋回体12の前部(本実施形態では前部左側)には、操作者が搭乗する運転室15が設けられている。図1では堅穴Hの中が俯瞰し易いように前方に移動可能な可動式運転室を運転室15として例示しているが、運転室15は固定式の運転室であっても良い。旋回体12における運転室15の最後部には作業機20との重量バランスをとるカウンタウェイト16が備えられている。旋回体12における運転室15の後側(運転室15とるカウンタウェイト16との間)には原動機Eを含む油圧システム(図4)等を収容した動力室17が備えられている。原動機Eはエンジン(内燃機関)又は電動機である。作業機械に搭載された油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータは油圧システムに含まれる油圧ポンプ(図4の油圧ポンプ31,32等)から吐出される圧油によって駆動される。旋回体12と走行体11との間に介在する旋回装置には旋回モータが含まれており、旋回モータによって走行体11に対して旋回体12が鉛直軸周りに旋回駆動される。本実施形態における旋回モータは油圧モータであるが、電動モータを用いることもあれば、油圧モータ及び電動モータの双方を用いることもある。 The swivel body 12 is provided on the traveling body 11 so as to be swivelable via a swivel device (not shown). A driver's cab 15 on which the operator is boarded is provided on the front portion of the swivel body 12 (on the left side of the front portion in the present embodiment). In FIG. 1, a movable cab that can be moved forward so that the inside of the hard hole H can be easily viewed is illustrated as a cab 15, but the cab 15 may be a fixed cab. A counter weight 16 for balancing the weight with the working machine 20 is provided at the rearmost portion of the driver's cab 15 in the rotating body 12. A power chamber 17 accommodating a hydraulic system (FIG. 4) including a prime mover E is provided on the rear side of the cab 15 (between the counterweight 16 taken by the cab 15) in the rotating body 12. The prime mover E is an engine (internal combustion engine) or an electric motor. Hydraulic actuators such as hydraulic cylinders and hydraulic motors mounted on work machines are driven by pressure oil discharged from hydraulic pumps (hydraulic pumps 31, 32, etc. in FIG. 4) included in the hydraulic system. The swivel device interposed between the swivel body 12 and the traveling body 11 includes a swivel motor, and the swivel motor swivels the swivel body 12 around the vertical axis with respect to the traveling body 11. The swivel motor in the present embodiment is a hydraulic motor, but an electric motor may be used, or both a hydraulic motor and an electric motor may be used.

作業機20は、ブーム21、伸縮アーム22、クラムシェル(クラムシェルバケット)23、ブームシリンダ24及びアームシリンダ25等を含む多関節型のフロント作業装置である。本実施形態では一般にアームに対してバケットを回動させるバケットシリンダに相当するシリンダは備わっていない。ブーム21は旋回体12における前部(本実施形態では前部右側)に左右に延びる軸を介して上下に回動可能に連結されている。伸縮アーム22はブーム21の先端に左右に延びる軸を介して前後に回動可能に連結されている(伸縮アーム22の構成については後述する)。ブームシリンダ24は旋回体12及びブーム21に、アームシリンダ25はブーム21及び伸縮アーム22に、それぞれ両端が連結されている。ブームシリンダ24及びアームシリンダ25はいずれも油圧シリンダである。ブームシリンダ24の伸縮に伴って旋回体12に対してブーム21が上下に回動する。アームシリンダ25の伸縮に伴ってブーム21に対して伸縮アーム22が前後に回動する。 The work machine 20 is an articulated front work device including a boom 21, a telescopic arm 22, a clam shell (clam shell bucket) 23, a boom cylinder 24, an arm cylinder 25, and the like. In the present embodiment, generally, a cylinder corresponding to a bucket cylinder that rotates the bucket with respect to the arm is not provided. The boom 21 is rotatably connected to the front portion (right side of the front portion in the present embodiment) of the swivel body 12 via a shaft extending to the left and right. The telescopic arm 22 is rotatably connected to the tip of the boom 21 via a shaft extending to the left and right (the configuration of the telescopic arm 22 will be described later). Both ends of the boom cylinder 24 are connected to the swivel body 12 and the boom 21, and both ends of the arm cylinder 25 are connected to the boom 21 and the telescopic arm 22. Both the boom cylinder 24 and the arm cylinder 25 are hydraulic cylinders. As the boom cylinder 24 expands and contracts, the boom 21 rotates up and down with respect to the swivel body 12. The telescopic arm 22 rotates back and forth with respect to the boom 21 as the arm cylinder 25 expands and contracts.

伸縮アーム22の先端(下端)には、吊り具28を介してクラムシェル23が取り付けられている。このクラムシェル23はバケット開閉シリンダ26及び一対のバケット27等で構成されている。一対のバケット27は互いの積荷の収容部を向い合せて対向している。本実施形態ではバケット開閉シリンダ26に両ロッド式の油圧シリンダを採用している。バケット開閉シリンダ26のシリンダロッドの一端(上端)は吊り具28に、他端(下端)は一対のバケット27の開閉中心にそれぞれ回動自在に連結されている。バケット開閉シリンダ26のシリンダチューブは一対のバケット27とそれぞれリンク29によって連結されている。バケット開閉シリンダ26が収縮するとバケット27が閉じ(互いに近付く方向に回動し)、バケット開閉シリンダ26が伸長するとバケット27が開く(互いに離れる方向に回動する)構成である。 A clam shell 23 is attached to the tip (lower end) of the telescopic arm 22 via a hanger 28. The clam shell 23 is composed of a bucket opening / closing cylinder 26, a pair of buckets 27, and the like. The pair of buckets 27 face each other with their cargo accommodating portions facing each other. In this embodiment, a double-rod type hydraulic cylinder is used for the bucket opening / closing cylinder 26. One end (upper end) of the cylinder rod of the bucket opening / closing cylinder 26 is rotatably connected to the hanger 28, and the other end (lower end) is rotatably connected to the opening / closing center of the pair of buckets 27. The cylinder tube of the bucket opening / closing cylinder 26 is connected to the pair of buckets 27 by links 29, respectively. When the bucket opening / closing cylinder 26 contracts, the bucket 27 closes (rotates in a direction approaching each other), and when the bucket opening / closing cylinder 26 expands, the bucket 27 opens (rotates in a direction away from each other).

−伸縮アーム−
図2は図1に示した作業機械に備えられた伸縮アームのII部の断面図であり、前後に延びる鉛直面(ブーム21の動作平面)で切断した断面を表している。図3は図2中のIII−III線による矢視断面図である。図1と合わせてこれら図2及び図3を参照して分かるように、伸縮アーム22は多段式の箱型構造(テレスコピック構造)で複数の筒状部材22a〜22cを含んで構成されており、自己の軸方向(長手方向)に伸縮可能である。具体的には、基端側の筒状部材22aに中央の筒状部材22bが、筒状部材22bに先端側の筒状部材22cが、それぞれ出入り可能に収納されている。基端側の筒状部材22aがブーム21及びブームシリンダ24と連結され、筒状部材22cが吊り具28を介してクラムシェル23と連結されている。筒状部材22a〜22cの内部には伸縮アーム22を伸縮させる少なくとも1つのアーム伸縮シリンダ(不図示)が設置されている。アーム伸縮シリンダには例えば片ロッド式の油圧シリンダを用いることができる。アーム伸縮シリンダには滑車(不図示)が取り付けられ、滑車に掛けられたワイヤ(不図示)によってアーム伸縮シリンダと筒状部材22a〜22cが適宜連結されている。アーム伸縮シリンダの伸縮と動滑車機構との協働により伸縮アーム22が大きく伸縮する構成である。
-Expandable arm-
FIG. 2 is a cross-sectional view of a part II of the telescopic arm provided in the work machine shown in FIG. 1, and represents a cross section cut at a vertical plane extending in the front-rear direction (operating plane of the boom 21). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. As can be seen with reference to FIGS. 2 and 3 together with FIG. 1, the telescopic arm 22 has a multi-stage box-shaped structure (telescopic structure) and includes a plurality of tubular members 22a to 22c. It can expand and contract in its own axial direction (longitudinal direction). Specifically, the central tubular member 22b is housed in the base end side tubular member 22a, and the distal end side tubular member 22c is housed in the tubular member 22b so as to be able to enter and exit. The tubular member 22a on the base end side is connected to the boom 21 and the boom cylinder 24, and the tubular member 22c is connected to the clam shell 23 via the hanger 28. At least one arm telescopic cylinder (not shown) for expanding and contracting the telescopic arm 22 is installed inside the tubular members 22a to 22c. For example, a single rod type hydraulic cylinder can be used as the arm telescopic cylinder. A pulley (not shown) is attached to the arm telescopic cylinder, and the arm telescopic cylinder and the tubular members 22a to 22c are appropriately connected by a wire (not shown) hung on the pulley. The telescopic arm 22 expands and contracts greatly due to the expansion and contraction of the arm telescopic cylinder and the cooperation with the moving pulley mechanism.

伸縮アーム22には、この伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸長したことを検出する伸長センサSが備えられている。本実施形態の伸長センサSはリミットスイッチである。最も基部側の筒状部材22aの下端付近に、筒状部材22bの外壁面に対向する開口22xが貫通して設けられている。伸長センサSは筒状部材22aの外壁面に固定されたブラケット22yに取り付けられ、開口22xに臨み開口22xを介して筒状部材22bの外壁面に対向する姿勢で筒状部材22aに設置されている。ブラケット22yは筒状部材22aに対してボルトBで固定されている(図3)。伸長センサSに対向する筒状部材22bの外壁面には検出体Dが設けられている。この検出体Dは筒状部材22bの上端付近に設置されており、伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸びた場合にのみ(伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸びた状態では常に)伸長センサSに対向するように構成されている。本実施形態では伸長アーム22が3本の筒状部材22a〜22cで構成されていて2箇所の摺動部を有するため、伸長アーム22の最大長さをLmaxとすると、検出体Dの長さLdは(Lmax−Ls)/2程度である。検出体Dの長さLdの設定により設定長さLsを任意に調節できる。 The telescopic arm 22 is provided with an extension sensor S that detects that the telescopic arm 22 is extended to a set length Ls or more. The extension sensor S of this embodiment is a limit switch. An opening 22x facing the outer wall surface of the tubular member 22b is provided so as to penetrate near the lower end of the tubular member 22a on the most base side. The extension sensor S is attached to a bracket 22y fixed to the outer wall surface of the tubular member 22a, and is installed on the tubular member 22a in a posture facing the opening 22x and facing the outer wall surface of the tubular member 22b via the opening 22x. There is. The bracket 22y is fixed to the tubular member 22a with bolts B (FIG. 3). A detector D is provided on the outer wall surface of the tubular member 22b facing the extension sensor S. This detector D is installed near the upper end of the tubular member 22b, and only when the telescopic arm 22 extends beyond the set length Ls (always when the telescopic arm 22 extends beyond the set length Ls). It is configured to face the extension sensor S. In the present embodiment, the extension arm 22 is composed of three tubular members 22a to 22c and has two sliding portions. Therefore, assuming that the maximum length of the extension arm 22 is Lmax, the length of the detector D Ld is about (Lmax-Ls) / 2. The set length Ls can be arbitrarily adjusted by setting the length Ld of the detector D.

なお、本実施形態では伸長センサSとしてリミットスイッチを採用した場合を例示しているが、近接センサで代替することもできる。また、伸縮アーム22の伸縮機構に用いられた上記滑車の回転角度を検出し、伸縮アーム22が設定長さLs以上か未満かで入り切りが切り換わる回転計を伸長センサSとして用いることもできる。伸縮アーム22の伸縮に伴って距離が変化する2点(例えば筒状部材22a,22bの先端)の距離を計測し、伸縮アーム22が設定長さLs以上か未満かで入り切りが切り換わる距離計を伸長センサSとして用いることもできる。 In this embodiment, the case where the limit switch is adopted as the extension sensor S is illustrated, but a proximity sensor can be used instead. Further, a tachometer that detects the rotation angle of the pulley used in the expansion / contraction mechanism of the expansion / contraction arm 22 and switches on / off depending on whether the expansion / contraction arm 22 has a set length Ls or more or less than Ls can be used as the extension sensor S. A range finder that measures the distance between two points (for example, the tips of the tubular members 22a and 22b) whose distance changes as the telescopic arm 22 expands and contracts, and switches on and off depending on whether the telescopic arm 22 has a set length Ls or more or less. Can also be used as the extension sensor S.

−油圧システム−
図4は図1の作業機械に備えられた油圧システムの要部の油圧回路図である。図1では油圧システムの全体からアームシリンダ25及びバケット開閉シリンダ26の動作に関する部分を抜き出して表してある。同図に示した油圧システムは、油圧ポンプ31,32、パイロットポンプ33、コントロール弁34,35及び操作装置36,37等を含んでいる。
-Hydraulic system-
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of a main part of the hydraulic system provided in the work machine of FIG. In FIG. 1, the parts related to the operation of the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder 26 are extracted from the entire hydraulic system. The hydraulic system shown in the figure includes hydraulic pumps 31, 32, pilot pumps 33, control valves 34, 35, operating devices 36, 37 and the like.

油圧ポンプ31はアームシリンダ25を駆動する圧油、油圧ポンプ32はバケット開閉シリンダ26を駆動する圧油を吐出する例えば可変容量型のポンプであり、いずれも原動機Eにより駆動される。油圧ポンプ31,32から吐出された圧油は吐出配管31a,32aを流れ、コントロール弁34,35を経由してそれぞれアームシリンダ25及びバケット開閉シリンダ26に供給される。アームシリンダ25及びバケット開閉シリンダ26からの戻り油は、それぞれコントロール弁34,35を経由してタンク管路Taに流れ込みタンクTに戻る。吐出配管31a,32aには、これら吐出配管31a,32aの最高圧力を規制するリリーフ弁38が設けられている。なお、本実施形態ではアームシリンダ25及びバケット開閉シリンダ26に対して異なる油圧ポンプ31,32から圧油が供給される例を示しているが、共通の油圧ポンプで圧油を供給する構成とすることもある。 The hydraulic pump 31 is, for example, a variable displacement pump that discharges pressure oil that drives the arm cylinder 25 and pressure oil that drives the bucket opening / closing cylinder 26, both of which are driven by the prime mover E. The pressure oil discharged from the hydraulic pumps 31 and 32 flows through the discharge pipes 31a and 32a and is supplied to the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder 26 via the control valves 34 and 35, respectively. The return oil from the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder 26 flows into the tank line Ta via the control valves 34 and 35, respectively, and returns to the tank T. The discharge pipes 31a and 32a are provided with a relief valve 38 that regulates the maximum pressure of the discharge pipes 31a and 32a. In this embodiment, an example in which pressure oil is supplied from different hydraulic pumps 31 and 32 to the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder 26 is shown, but the pressure oil is supplied by a common hydraulic pump. Sometimes.

コントロール弁34,35は油圧ポンプ31,32から対応するアクチュエータに供給される作動油の流れ(方向及び流量)を制御する油圧駆動式の方向切換弁であり、受圧部に入力されるパイロット圧により駆動される。コントロール弁34はアームシリンダ25の駆動制御用、コントロール弁35はバケット開閉シリンダ26の駆動制御用である。コントロール弁34,35の受圧部は対応する操作装置36,37に接続されている。コントロール弁34,35は受圧部にパイロット圧が入力されるとスプールが移動して図中の上側又は下側の切換位置に切り換わり、パイロット圧の入力が停止されるとバネ(不図示)の力で中立位置に復帰する構成である。コントロール弁34,35の各中立位置は吐出配管31a,32aをタンク管路Taに接続して、アームシリンダ25及びバケット開閉シリンダ26に対する作動油の給排を停止し、アームシリンダ25及びバケット開閉シリンダ26の伸縮動作を停止させる。例えばアームシリンダ25に対応するコントロール弁34の下側の受圧部にパイロット圧p1が入力されると、図4においてコントロール弁34のスプールがパイロット圧p1の大きさに応じた距離だけ上側に移動する。これにより、パイロット圧p1に応じた流量の圧油がアームシリンダ25のボトム側油室に供給され、パイロット圧p1の大きさに応じた速度でアームシリンダ25が伸長し伸縮アーム22がクラウド側に回動する。また、例えばバケット開閉シリンダ26用のコントロール弁35の下側の受圧部にパイロット圧p2が入力されると、図4においてコントロール弁35のスプールがパイロット圧p2の大きさに応じた距離だけ上側に移動する。これにより、パイロット圧p2に応じた流量の圧油がバケット開閉シリンダ26のロッド側油室に供給され、パイロット圧p2の大きさに応じた速度でバケット開閉シリンダ26が収縮しクラムシェル23が閉じる。 The control valves 34 and 35 are hydraulically driven direction switching valves that control the flow (direction and flow rate) of hydraulic oil supplied from the hydraulic pumps 31 and 32 to the corresponding actuators, and are based on the pilot pressure input to the pressure receiving unit. Driven. The control valve 34 is for driving control of the arm cylinder 25, and the control valve 35 is for driving control of the bucket opening / closing cylinder 26. The pressure receiving portions of the control valves 34 and 35 are connected to the corresponding operating devices 36 and 37. When the pilot pressure is input to the pressure receiving part of the control valves 34 and 35, the spool moves and switches to the upper or lower switching position in the figure, and when the pilot pressure input is stopped, the spring (not shown) It is configured to return to the neutral position by force. At the neutral positions of the control valves 34 and 35, the discharge pipes 31a and 32a are connected to the tank line Ta to stop the supply and discharge of hydraulic oil to the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder 26, and the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder are stopped. The expansion and contraction operation of 26 is stopped. For example, when the pilot pressure p1 is input to the pressure receiving portion on the lower side of the control valve 34 corresponding to the arm cylinder 25, the spool of the control valve 34 moves upward by a distance corresponding to the magnitude of the pilot pressure p1 in FIG. .. As a result, the pressure oil of the flow rate corresponding to the pilot pressure p1 is supplied to the bottom side oil chamber of the arm cylinder 25, the arm cylinder 25 is extended at a speed corresponding to the magnitude of the pilot pressure p1, and the telescopic arm 22 is moved to the cloud side. Rotate. Further, for example, when the pilot pressure p2 is input to the pressure receiving portion on the lower side of the control valve 35 for the bucket opening / closing cylinder 26, the spool of the control valve 35 is moved upward by a distance corresponding to the magnitude of the pilot pressure p2 in FIG. Moving. As a result, pressure oil having a flow rate corresponding to the pilot pressure p2 is supplied to the rod side oil chamber of the bucket opening / closing cylinder 26, the bucket opening / closing cylinder 26 contracts at a speed corresponding to the magnitude of the pilot pressure p2, and the clam shell 23 closes. ..

パイロットポンプ33はコントロール弁34,35等の制御弁を駆動するパイロット圧の元圧となる作動油を吐出する固定容量型ポンプであり、油圧ポンプ31,32と同じく原動機Eにより駆動される。原動機Eとは別の動力源でパイロットポンプ33を駆動する構成とすることもできる。パイロットポンプ33の吐出配管33aは分岐して操作装置36,37に接続している。この吐出管路33aを介して、パイロットポンプ33から吐出された作動油が操作装置36,37のパイロット弁(減圧弁)に供給される。吐出管路33aには、この吐出管路33aの最高圧力を規制するリリーフ弁39が設けられている。 The pilot pump 33 is a fixed-capacity pump that discharges hydraulic oil that is the main pressure of the pilot pressure that drives the control valves such as the control valves 34 and 35, and is driven by the prime mover E like the hydraulic pumps 31 and 32. The pilot pump 33 may be driven by a power source different from that of the prime mover E. The discharge pipe 33a of the pilot pump 33 is branched and connected to the operating devices 36 and 37. The hydraulic oil discharged from the pilot pump 33 is supplied to the pilot valves (pressure reducing valves) of the operating devices 36 and 37 via the discharge pipe line 33a. The discharge pipe line 33a is provided with a relief valve 39 that regulates the maximum pressure of the discharge pipe line 33a.

操作装置36,37は、それぞれ対応するコントロール弁34,35を駆動するパイロット圧を操作に応じて生成し出力する油圧式のレバー操作装置であり、運転室15(図1)に備えられている。操作装置36はアームシリンダ25の操作用、操作装置37はバケット開閉シリンダ26の操作用である。図4では図示した4つの操作装置のうち右から2番目のものを操作装置36とした場合を例示しているが、図中最も左側の操作装置37を除く3つの操作装置のどれかを操作装置36とすることができる。 The operating devices 36 and 37 are hydraulic lever operating devices that generate and output pilot pressures for driving the corresponding control valves 34 and 35 in response to the operation, and are provided in the cab 15 (FIG. 1). .. The operating device 36 is for operating the arm cylinder 25, and the operating device 37 is for operating the bucket opening / closing cylinder 26. FIG. 4 illustrates the case where the second operation device from the right is the operation device 36 among the four operation devices shown, but any of the three operation devices except the operation device 37 on the leftmost side in the figure is operated. It can be the device 36.

アーム操作用の操作装置36は、アームクラウド指令用のパイロット弁36a及びアームダンプ指令用のパイロット弁36bを備えている。パイロット弁36a,36bの一次ポートには吐出管路33aが接続している。アームクラウド指令用のパイロット弁36aの二次ポートはコントロール弁34の下側の受圧部に接続している。アームダンプ指令用のパイロット弁36bの二次ポートはコントロール弁34の上側の受圧部に接続している。例えば操作装置36の操作レバーをアームクラウド指令側に倒すとパイロット弁36aが操作量に応じた開度で開く。これによりパイロットポンプ33の吐出油の圧力がパイロット弁36aで操作量に応じて減圧され、コントロール弁34の下側の受圧部に対するパイロット圧p1として出力される。 The operation device 36 for arm operation includes a pilot valve 36a for arm cloud command and a pilot valve 36b for arm dump command. A discharge pipe line 33a is connected to the primary ports of the pilot valves 36a and 36b. The secondary port of the pilot valve 36a for the arm cloud command is connected to the pressure receiving portion on the lower side of the control valve 34. The secondary port of the pilot valve 36b for the arm dump command is connected to the pressure receiving portion on the upper side of the control valve 34. For example, when the operating lever of the operating device 36 is tilted toward the arm cloud command side, the pilot valve 36a opens with an opening degree corresponding to the operating amount. As a result, the pressure of the discharged oil of the pilot pump 33 is reduced by the pilot valve 36a according to the amount of operation, and is output as the pilot pressure p1 with respect to the pressure receiving portion on the lower side of the control valve 34.

同様に、バケット開閉操作用の操作装置37は、バケット閉指令用のパイロット弁37a及びバケット開指令用のパイロット弁37bを備えている。パイロット弁37a,37bの一次ポートは吐出管路33aに接続している。バケット開閉操作用のパイロット弁37aの二次ポートはコントロール弁35の下側の受圧部に接続している。バケット開指令用のパイロット弁37bの二次ポートはコントロール弁35の上側の受圧部に接続している。例えば操作装置37の操作レバーをバケット閉指令側に倒すとパイロット弁37aが操作量に応じた開度で開く。これによりパイロットポンプ33の吐出油の圧力がパイロット弁37aで操作量に応じて減圧され、コントロール弁35の下側の受圧部に対するパイロット圧p2として出力される。 Similarly, the operation device 37 for the bucket opening / closing operation includes a pilot valve 37a for the bucket closing command and a pilot valve 37b for the bucket opening command. The primary ports of the pilot valves 37a and 37b are connected to the discharge pipe line 33a. The secondary port of the pilot valve 37a for opening / closing the bucket is connected to the pressure receiving portion on the lower side of the control valve 35. The secondary port of the pilot valve 37b for the bucket open command is connected to the pressure receiving portion on the upper side of the control valve 35. For example, when the operating lever of the operating device 37 is tilted to the bucket closing command side, the pilot valve 37a opens at an opening degree according to the operating amount. As a result, the pressure of the discharged oil of the pilot pump 33 is reduced by the pilot valve 37a according to the amount of operation, and is output as the pilot pressure p2 with respect to the pressure receiving portion on the lower side of the control valve 35.

また、吐出管路33aには、ゲートロックバルブ33bが設けられている。ゲートロックバルブ33bはゲートロックレバー(不図示)のポジションに応じて吐出管路33aを開閉する開閉弁であり、この例ではノーマルクローズ型の電磁弁を例示している。ゲートロックレバーは、寝かせた倒伏姿勢でオペレータの降車を妨げるように運転席の乗降側(本例では左側)に設置されたレバー状のゲートである。このゲートロックレバーを引き上げて運転席に対する乗降部を開放しなければ、オペレータは降車できないようになっている。具体的には、ゲートロックレバーが寝かせたロック解除位置にあるとき、例えばゲートロックレバーのポジションを検知するポテンショメータから出力される電気信号によりゲートロックバルブ33bのソレノイドが励磁される。これによりゲートロックバルブ33bが図中右側のポジションに切り換わり、吐出管路33aが開通して操作装置36,37にパイロットポンプ33の作動油が供給される。反対にゲートロックレバーが起立したロック位置でポテンショメータからの信号出力が停止した場合、ゲートロックバルブ33bのソレノイドが消磁される。これによりゲートロックバルブ33bが図中左側のポジションに切り換わり、吐出管路33aが遮断されて操作装置36,37へのパイロットポンプ33の吐出油の供給が遮断される。これによりコントロール弁34,35が強制的に中立位置に切り換わり、アームシリンダ25やバケット開閉シリンダ26が動作不能になる。 Further, a gate lock valve 33b is provided in the discharge pipe line 33a. The gate lock valve 33b is an on-off valve that opens and closes the discharge pipe line 33a according to the position of the gate lock lever (not shown), and in this example, a normally closed type solenoid valve is exemplified. The gate lock lever is a lever-shaped gate installed on the boarding / alighting side (left side in this example) of the driver's seat so as to prevent the operator from getting off in a lying down position. The operator cannot get off unless the gate lock lever is pulled up to open the boarding / alighting part for the driver's seat. Specifically, when the gate lock lever is in the laid-down unlock position, the solenoid of the gate lock valve 33b is excited by an electric signal output from a potentiometer that detects the position of the gate lock lever, for example. As a result, the gate lock valve 33b is switched to the position on the right side in the drawing, the discharge pipe line 33a is opened, and the hydraulic oil of the pilot pump 33 is supplied to the operating devices 36 and 37. On the contrary, when the signal output from the potentiometer stops at the lock position where the gate lock lever stands up, the solenoid of the gate lock valve 33b is degaussed. As a result, the gate lock valve 33b is switched to the position on the left side in the drawing, the discharge pipe line 33a is cut off, and the supply of the discharge oil of the pilot pump 33 to the operating devices 36 and 37 is cut off. As a result, the control valves 34 and 35 are forcibly switched to the neutral position, and the arm cylinder 25 and the bucket opening / closing cylinder 26 become inoperable.

−可変リリーフ機構−
本実施形態の作業機械には、伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸長してクラムシェルバケット23の閉じ操作がされると、アームシリンダ25のボトム側(伸長動作側)の油室のリリーフ圧を通常時よりも低下させる可変リリーフ機構が備わっている。この可変リリーフ機構は、伸長センサSから出力される信号及びバケット開閉用の操作装置37から出力されたパイロット圧p2に基づいて作動する。この可変リリーフ機構は、可変リリーフ弁(パイロットリリーフ弁)1、開閉弁2、電磁弁3、リレースイッチ4等で構成されている。
-Variable relief mechanism-
In the work machine of the present embodiment, when the telescopic arm 22 is extended to a set length Ls or more and the clam shell bucket 23 is closed, the oil chamber on the bottom side (extending operation side) of the arm cylinder 25 is relieved. It is equipped with a variable relief mechanism that lowers the pressure than usual. This variable relief mechanism operates based on the signal output from the extension sensor S and the pilot pressure p2 output from the operation device 37 for opening and closing the bucket. This variable relief mechanism is composed of a variable relief valve (pilot relief valve) 1, an on-off valve 2, a solenoid valve 3, a relay switch 4, and the like.

可変リリーフ弁1は、アームシリンダ25のボトム側の油室とコントロール弁34とを接続する油圧管路から分岐してタンク管路Taに接続するリリーフ管路1aに設けられている。可変リリーフ弁1の受圧部にパイロット圧p3が加わると、図5のようにアームシリンダ25のボトム側の油室のリリーフ圧Prが第1設定圧力Pr1(ばねのみで規定される圧力)から第2設定圧力Pr2(ばねとパイロット圧p3で規定される圧力)に低下する。第1設定圧力Pr1はリリーフ弁38による設定圧力よりも低く、第2設定圧力Pr2は第1設定圧力Pr1よりも更に低く設定されている。特に、第2設定圧力Pr2は、伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸長し鉛直に対して設定角度θ1だけ傾斜した状態で伸縮アーム22及びクラムシェル23の自重によりアームシリンダ25のボトム側の油室に作用する圧力よりも低く設定されている。θ1は鉛直に対する伸縮アーム22の傾斜角度θ(図8)についての設定角度であり、設定角度θ1は任意に設定できるが、少なくとも45°よりは小さく、例えば10°程度である。 The variable relief valve 1 is provided in a relief line 1a that branches off from a hydraulic line connecting the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder 25 and the control valve 34 and connects to the tank line Ta. When the pilot pressure p3 is applied to the pressure receiving portion of the variable relief valve 1, the relief pressure Pr of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder 25 changes from the first set pressure Pr1 (the pressure specified only by the spring) to the third as shown in FIG. 2 The set pressure drops to Pr2 (the pressure specified by the spring and pilot pressure p3). The first set pressure Pr1 is set lower than the set pressure by the relief valve 38, and the second set pressure Pr2 is set even lower than the first set pressure Pr1. In particular, the second set pressure Pr2 is on the bottom side of the arm cylinder 25 due to the weight of the telescopic arm 22 and the clam shell 23 in a state where the telescopic arm 22 extends to the set length Ls or more and is tilted by the set angle θ1 with respect to the vertical. It is set lower than the pressure acting on the oil chamber. θ1 is a set angle for the tilt angle θ (FIG. 8) of the telescopic arm 22 with respect to the vertical, and the set angle θ1 can be set arbitrarily, but it is at least smaller than 45 °, for example, about 10 °.

開閉弁2は、パイロットポンプ33の吐出管路33aと可変リリーフ弁1の受圧部とを接続するリリーフ圧切換用のパイロットライン2aに設けられており、パイロット圧p2が受圧部に作用するとパイロットライン2aを開閉する。受圧部にパイロット圧p2が作用して開閉弁2が開く(図中の右側の切換位置に切り換わる)とパイロットライン2aが開通し、パイロットポンプ33の吐出油の圧力を元圧とするパイロット圧p3が可変リリーフ弁1の受圧部に作用する。受圧部へのパイロット圧p2の作用が停止すると開閉弁2は閉じ(図中の左側の切換位置に切り換わり)、パイロットライン2aを遮断すると共に可変リリーフ弁1の受圧部をタンクTに接続する。 The on-off valve 2 is provided in the relief pressure switching pilot line 2a that connects the discharge pipe 33a of the pilot pump 33 and the pressure receiving portion of the variable relief valve 1, and when the pilot pressure p2 acts on the pressure receiving portion, the pilot line Open and close 2a. When the pilot pressure p2 acts on the pressure receiving portion and the on-off valve 2 opens (switches to the switching position on the right side in the figure), the pilot line 2a opens and the pilot pressure is based on the pressure of the discharged oil of the pilot pump 33. p3 acts on the pressure receiving portion of the variable relief valve 1. When the action of the pilot pressure p2 on the pressure receiving part is stopped, the on-off valve 2 closes (switches to the switching position on the left side in the figure), shuts off the pilot line 2a, and connects the pressure receiving part of the variable relief valve 1 to the tank T. ..

ところで、運転室15で操作装置37によりバケット閉じ操作を行うと、図6のようにレバー操作量tに応じてパイロット弁37aからパイロット圧p2が出力される。操作装置37には不感帯があり、レバー操作量tが0からtaまでの間は出力されるパイロット圧p2は0である。レバー操作量tがta(>0)に達するとパイロット弁37aから出力されるパイロット圧p2がpa(>0)まで立ち上がる。レバー操作量tがtaからtb(>ta)まで増加する間はパイロット圧p2がtに比例してpaから最高値pmax(>pa)まで上昇する。tb以上のレバー操作量tではパイロット圧p2は最高値pmaxで一定である。バケット開閉用のコントロール弁35の受圧部にはパイロット弁37aで生成されるパイロット圧p2が操作装置37のレバー操作量tがtaに至った時点から作用し始める。しかし、応答遅延を伴うため、コントロール弁35のスプールが動き始めるのはパイロット圧p2がpaまで立ち上がって以降である。コントロール弁35が駆動してバケット開閉シリンダ26が動作し始めるのは時間的には更に後である。 By the way, when the bucket closing operation is performed by the operating device 37 in the driver's cab 15, the pilot pressure p2 is output from the pilot valve 37a according to the lever operating amount t as shown in FIG. The operating device 37 has a dead zone, and the pilot pressure p2 output is 0 when the lever operating amount t is from 0 to ta. When the lever operation amount t reaches ta (> 0), the pilot pressure p2 output from the pilot valve 37a rises to pa (> 0). While the lever operation amount t increases from ta to tb (> ta), the pilot pressure p2 increases from pa to the maximum value pmax (> pa) in proportion to t. When the lever operation amount t is tb or more, the pilot pressure p2 is constant at the maximum value pmax. The pilot pressure p2 generated by the pilot valve 37a starts to act on the pressure receiving portion of the control valve 35 for opening and closing the bucket when the lever operating amount t of the operating device 37 reaches ta. However, since the response is delayed, the spool of the control valve 35 starts to move after the pilot pressure p2 rises to pa. The control valve 35 is driven and the bucket opening / closing cylinder 26 starts to operate later in time.

それに対し、開閉弁2はパイロット弁37aから出力されるパイロット圧p2がpaよりも低いpxまで立ち上がった時点で駆動するようにばね力が設定してある。つまり可変リリーフ機構は、コントロール弁34のばね力よりも開閉弁2のばね力が低めに設定してあり、バケット開閉シリンダ26や同様の回路構成のアームシリンダ25よりも応答良く作動するように構成されている。 On the other hand, the spring force of the on-off valve 2 is set so as to drive the on-off valve 2 when the pilot pressure p2 output from the pilot valve 37a rises to px lower than pa. That is, the variable relief mechanism is set so that the spring force of the on-off valve 2 is set lower than the spring force of the control valve 34, and operates more responsively than the bucket on-off cylinder 26 and the arm cylinder 25 having a similar circuit configuration. Has been done.

電磁弁3は、バケット開閉用のパイロットライン3aに設けられており、パイロットライン3aを開閉する。パイロットライン3aは、バケット閉じ操作用のパイロット弁37aとコントロール弁35のバケット閉じ動作側の受圧部とを接続するパイロットライン37aaから分岐して開閉弁2の受圧部に接続する油路である。電磁弁3はソレノイドが励磁されると図中の左側の切換位置に切り換わり、パイロットライン3aを開通させる。この状態でパイロット弁37aからパイロット圧p2が出力されると、そのパイロット圧p2が開閉弁2の受圧部にも作用する。電磁弁3はソレノイドが消磁されると図中の右側の切換位置に切り換わり、パイロットライン3aを遮断すると共に開閉弁2の受圧部をタンクTに接続する。 The solenoid valve 3 is provided in the pilot line 3a for opening and closing the bucket, and opens and closes the pilot line 3a. The pilot line 3a is an oil passage that branches from the pilot line 37aa that connects the pilot valve 37a for the bucket closing operation and the pressure receiving portion on the bucket closing operation side of the control valve 35 and connects to the pressure receiving portion of the on-off valve 2. When the solenoid is excited, the solenoid valve 3 switches to the switching position on the left side in the drawing, and opens the pilot line 3a. When the pilot pressure p2 is output from the pilot valve 37a in this state, the pilot pressure p2 also acts on the pressure receiving portion of the on-off valve 2. When the solenoid is degaussed, the solenoid valve 3 switches to the switching position on the right side in the drawing, shuts off the pilot line 3a, and connects the pressure receiving portion of the on-off valve 2 to the tank T.

リレースイッチ4は、伸長センサSに給電する電源(例えばバッテリ)5と電磁弁3のソレノイドとを接続する信号線5aに設けられており、伸長センサSから出力される信号に応じて作動する。伸長センサSが入り状態になってリレーが励磁されるとリレースイッチ4の接点が閉じ、電磁弁3のソレノイドが電源5に繋がる。これにより電磁弁3が作動して図中左側の切換位置に切り換わる。伸長センサSが切り状態になってリレーが消磁されるとリレースイッチ4の接点が開き、電磁弁3のソレノイドと電源5との接続が遮断される。これにより電磁弁3が図中右側の切換位置に戻る。 The relay switch 4 is provided on a signal line 5a connecting a power source (for example, a battery) 5 that supplies power to the extension sensor S and a solenoid of the solenoid valve 3, and operates in response to a signal output from the extension sensor S. When the extension sensor S is turned on and the relay is excited, the contact of the relay switch 4 is closed, and the solenoid of the solenoid valve 3 is connected to the power supply 5. As a result, the solenoid valve 3 operates and switches to the switching position on the left side in the drawing. When the extension sensor S is turned off and the relay is degaussed, the contact of the relay switch 4 is opened, and the connection between the solenoid of the solenoid valve 3 and the power supply 5 is cut off. As a result, the solenoid valve 3 returns to the switching position on the right side in the drawing.

なお、本実施形態ではリレースイッチ4を用いて可変リリーフ機構が作動する構成を例示したが、例えばコントローラ(コンピュータ)により開閉弁2を開閉制御する構成としても良い。この場合、例えば開閉弁2を電磁駆動式に変更すると共に、操作装置37のレバー操作に応じて電気信号を出力するポテンショメータを設ける。伸長センサSとポテンショメータの信号を基にコントローラで作動条件を判定し、条件が満たされた場合にコントローラの出力信号により開閉弁2のソレノイドを励磁(不満足の場合は消磁)して可変リリーフ弁1にパイロット圧p3を付加する構成である。操作装置37は電気レバーにしても良く、その場合電磁弁3は不要である。また、可変リリーフ弁1に電磁駆動式リリーフ弁を用い、コントローラからの信号により可変リリーフ弁1によるリリーフ圧が直接切り換えられる構成とすることも考えられる。 In this embodiment, the configuration in which the variable relief mechanism is operated by using the relay switch 4 is illustrated, but for example, the on-off valve 2 may be controlled to open and close by a controller (computer). In this case, for example, the on-off valve 2 is changed to an electromagnetically driven type, and a potentiometer that outputs an electric signal in response to a lever operation of the operating device 37 is provided. The controller determines the operating conditions based on the signals of the extension sensor S and the potentiometer, and when the conditions are satisfied, the solenoid of the on-off valve 2 is excited (degaussed if unsatisfactory) by the output signal of the controller, and the variable relief valve 1 The pilot pressure p3 is added to the structure. The operating device 37 may be an electric lever, in which case the solenoid valve 3 is unnecessary. It is also conceivable to use an electromagnetically driven relief valve for the variable relief valve 1 so that the relief pressure of the variable relief valve 1 can be directly switched by a signal from the controller.

−動作−
・掘削作業
作業機械による掘削作業について説明する。例えば堅穴掘削作業を行う場合、まず走行体11を駆動して図1のように堅穴Hの近くまで作業機械を移動させる。次にブーム21及び伸縮アーム22を駆動して堅穴Hにクラムシェル23を入れ、アーム伸縮シリンダを伸長させて伸縮アーム22を伸ばし、クラムシェル23を下ろして穴底に押し付ける。その間、クラムシェル23のバケット開閉シリンダ26を伸長させ、バケット27は開いた状態にしておく。クラムシェル23が穴底に到達したらバケット開閉シリンダ26を収縮させ、クラムシェル23を閉じてバケット27の内部に土砂を掻き込む。バケット27に土砂を収容したらアーム伸縮シリンダを収縮させ、伸縮アーム22を縮めてクラムシェル23を地上に引き上げる。伸縮アーム22を最収縮させたら、旋回体12を旋回させつつブームシリンダ24及びアームシリンダ25を適宜駆動して、図7に示したようにダンプトラック等の運搬車両Vの荷台の上方にクラムシェル23を移動させる。そしてバケット開閉シリンダ26伸長させてバケット27を開くことにより、運搬車両Vの荷台に土砂を排出することができる。堅穴Hの掘削作業が完了するまで以上の作業を繰り返す。
-Operation-
・ Excavation work Explain the excavation work by the work machine. For example, when performing a hard hole excavation work, first, the traveling body 11 is driven to move the work machine to the vicinity of the hard hole H as shown in FIG. Next, the boom 21 and the telescopic arm 22 are driven to insert the clam shell 23 into the hard hole H, the arm telescopic cylinder is extended to extend the telescopic arm 22, and the clam shell 23 is lowered and pressed against the hole bottom. During that time, the bucket opening / closing cylinder 26 of the clam shell 23 is extended to keep the bucket 27 open. When the clam shell 23 reaches the bottom of the hole, the bucket opening / closing cylinder 26 is contracted, the clam shell 23 is closed, and earth and sand are scraped into the inside of the bucket 27. After the earth and sand are stored in the bucket 27, the arm telescopic cylinder is contracted, the telescopic arm 22 is contracted, and the clam shell 23 is pulled up to the ground. After the telescopic arm 22 is fully contracted, the boom cylinder 24 and the arm cylinder 25 are appropriately driven while turning the swivel body 12, and as shown in FIG. 7, a clam shell is placed above the loading platform of the transport vehicle V such as a dump truck. Move 23. Then, by extending the bucket opening / closing cylinder 26 and opening the bucket 27, earth and sand can be discharged to the loading platform of the transport vehicle V. The above work is repeated until the excavation work of the hard hole H is completed.

・可変リリーフ機構の動作
伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸びていること、バケット閉じ操作が行われていることの2つの条件が同時に満たされた場合にのみ可変リリーフ機構が作動する。図1に示したように伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸びると、図2に示したように伸長センサSの対向位置に検出体Dが移動してきて伸長センサSが入り状態(ON)になる。伸長センサSが入り状態になると、図4において伸長センサSから出力される信号によりリレースイッチ4のリレーが励磁され、リレースイッチ4の接点が閉じる。その結果、電磁弁3のソレノイドが電源5に接続し、ソレノイドが励磁されて電磁弁3が開位置(左側の切換位置)に切り換わり、開閉弁2の受圧部がバケット閉じ操作用のパイロット弁37aの二次ポートに接続する。この状態で操作装置37によりバケット閉じ操作が行われると、パイロット弁37aからバケット開閉用のコントロール弁35に出力されるパイロット圧p2が電磁弁3を介して開閉弁2の受圧部にも作用し、開閉弁2が開位置(右側の切換位置)に切り換わる。開閉弁2が開くとパイロットポンプ33の吐出圧を元圧とするパイロット圧p3が開閉弁2を介して可変リリーフ弁1の受圧部に作用する。これにより可変リリーフ弁1によるアームシリンダ25のボトム側の油室のリリーフ圧Prが第1設定圧力Pr1から第2設定圧力Pr2に低下する。つまり操作装置36によりアームクラウド操作がされた際のアームシリンダ25の伸長動作の駆動圧力の最高値が低下する。
-Operation of the variable relief mechanism The variable relief mechanism operates only when the two conditions of the telescopic arm 22 extending to the set length Ls or more and the bucket closing operation being performed are satisfied at the same time. When the telescopic arm 22 extends beyond the set length Ls as shown in FIG. 1, the detection body D moves to the opposite position of the extension sensor S as shown in FIG. 2, and the extension sensor S is turned on (ON). become. When the extension sensor S is turned on, the relay of the relay switch 4 is excited by the signal output from the extension sensor S in FIG. 4, and the contacts of the relay switch 4 are closed. As a result, the solenoid of the solenoid valve 3 is connected to the power supply 5, the solenoid is excited, the solenoid valve 3 is switched to the open position (switching position on the left side), and the pressure receiving portion of the on-off valve 2 is a pilot valve for the bucket closing operation. Connect to the secondary port of 37a. When the bucket closing operation is performed by the operating device 37 in this state, the pilot pressure p2 output from the pilot valve 37a to the control valve 35 for opening and closing the bucket also acts on the pressure receiving portion of the on-off valve 2 via the solenoid valve 3. , The on-off valve 2 switches to the open position (switching position on the right side). When the on-off valve 2 is opened, the pilot pressure p3 whose main pressure is the discharge pressure of the pilot pump 33 acts on the pressure receiving portion of the variable relief valve 1 via the on-off valve 2. As a result, the relief pressure Pr of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder 25 by the variable relief valve 1 decreases from the first set pressure Pr1 to the second set pressure Pr2. That is, the maximum value of the driving pressure for the extension operation of the arm cylinder 25 when the arm cloud is operated by the operating device 36 is lowered.

伸縮アーム22が設定長さLs未満に収縮している場合、電磁弁3が閉じ位置であるためバケット閉じ操作の有無に関わらず可変リリーフ機構は作動しない。また伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸長した状態でも、バケット閉じ操作が行われなければ開閉弁2が閉じ位置であるため可変リリーフ機構は作動しない。例えば図7のような放土作業をする場合には、堅穴Hからクラムシェル23を引き上げる際に伸縮アーム22の長さが設定長さLs未満に収縮するのでアームダンプ動作が可能となる。またバケット閉じ操作を行わなければ伸縮アーム22の長さによらず可変リリーフ機構は作動しないので、バケット閉じ操作をせずに伸縮アーム22を傾斜させつつ伸縮アーム22を伸ばしていくことで、堅穴Hの穴底の隅にクラムシェル23を下ろすこともできる。この場合でも掘削時(バケット閉じ操作時)には可変リリーフ機構が作動するので、仮にアームクラウド操作が行われてもクラムシェル23が強く穴底に押し付けられることはない。 When the telescopic arm 22 is contracted to less than the set length Ls, the variable relief mechanism does not operate regardless of the presence or absence of the bucket closing operation because the solenoid valve 3 is in the closed position. Further, even when the telescopic arm 22 is extended to the set length Ls or more, the variable relief mechanism does not operate because the on-off valve 2 is in the closed position unless the bucket closing operation is performed. For example, in the case of soil discharge work as shown in FIG. 7, when the clam shell 23 is pulled up from the hard hole H, the length of the telescopic arm 22 contracts to less than the set length Ls, so that the arm dump operation is possible. Further, since the variable relief mechanism does not operate regardless of the length of the telescopic arm 22 unless the bucket closing operation is performed, the telescopic arm 22 can be extended while tilting the telescopic arm 22 without the bucket closing operation. The clam shell 23 can also be lowered into the corner of the bottom of the hole H. Even in this case, since the variable relief mechanism operates during excavation (during the bucket closing operation), the clam shell 23 is not strongly pressed against the hole bottom even if the arm cloud operation is performed.

−効果−
(1)伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸びると電磁弁3が開き、その状態でバケット閉じ操作が行われると開閉弁2が開き、パイロットポンプ33の吐出油の圧力を元圧として開閉弁2から出力されるパイロット圧p3が可変リリーフ弁1の受圧部に作用する。これによりアームシリンダ25のボトム側の油室のリリーフ圧が通常時の第1設定圧力Pr1から第2設定圧力Pr2に低下する。例えば堅穴Hの穴底の掘削時にアームクラウド操作が行われたとしても、アームシリンダ25の駆動圧力が抑えられ、クラムシェル23が穴底に過度な力で押し付けられることがない。従って図8のように伸縮アーム22が鉛直に対して傾斜した姿勢で穴底の掘削動作が行われている場合にアームクラウド操作が行われても、伸縮アーム22に作用する応力を抑制し、伸縮アーム22を保護することができる。
-Effect-
(1) When the telescopic arm 22 extends beyond the set length Ls, the solenoid valve 3 opens, and when the bucket closing operation is performed in that state, the on-off valve 2 opens and opens and closes using the pressure of the discharged oil of the pilot pump 33 as the main pressure. The pilot pressure p3 output from the valve 2 acts on the pressure receiving portion of the variable relief valve 1. As a result, the relief pressure in the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder 25 drops from the normal first set pressure Pr1 to the second set pressure Pr2. For example, even if the arm cloud operation is performed when excavating the hole bottom of the hard hole H, the driving pressure of the arm cylinder 25 is suppressed and the clam shell 23 is not pressed against the hole bottom with an excessive force. Therefore, even if the arm cloud operation is performed when the telescopic arm 22 is excavating the hole bottom in a vertically inclined posture as shown in FIG. 8, the stress acting on the telescopic arm 22 is suppressed. The telescopic arm 22 can be protected.

(2)前述した通り第2設定圧力Pr2は設定長さLs以上に伸びた伸縮アーム22を設定角度θ1以上で傾斜した姿勢で保持不能な低い値に設定されている。またクラムシェル23を下ろしながらバケット閉じ操作をする場合のように、伸縮アーム22が設定長さLsまで伸びた時点でクラムシェル23の開動作が行われていれば、クラムシェル23が穴底に到達していなくても可変リリーフ機構が作動する。この場合、伸縮アーム22が設定角度θ1以上で傾斜していれば、クラムシェル23が穴底に向かう過程で伸縮アーム22が自重で鉛直姿勢に近付いていく。これにより伸縮アーム22が必要以上に傾斜した状態で掘削作業が行われること自体を抑制できる。 (2) As described above, the second set pressure Pr2 is set to a low value at which the telescopic arm 22 extended to the set length Ls or more cannot be held in an inclined posture at the set angle θ1 or more. Further, if the clam shell 23 is opened when the telescopic arm 22 extends to the set length Ls, as in the case of closing the bucket while lowering the clam shell 23, the clam shell 23 is at the bottom of the hole. The variable relief mechanism operates even if it has not reached. In this case, if the telescopic arm 22 is tilted at a set angle θ1 or more, the telescopic arm 22 approaches the vertical posture by its own weight in the process of the clam shell 23 moving toward the bottom of the hole. As a result, it is possible to prevent the excavation work itself from being performed in a state where the telescopic arm 22 is tilted more than necessary.

<第2実施形態>
図9は本発明の第2実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部の油圧回路図である。図9は図4に対応する図である。本実施形態が特徴とする点は、アームシリンダ25の油室の最高圧力(アームシリンダ25の駆動圧の最高値)を規定するオーバーロードリリーフ弁41,42を備えている点である。オーバーロードリリーフ弁41は、アームシリンダ25のボトム側(ボトム側)の油室とコントロール弁34とを接続する管路に可変リリーフ弁1と共に設けられている。オーバーロードリリーフ弁42は、アームシリンダ25の収縮動作側(ロッド側)の油室とコントロール弁34とを接続する管路に設けられている。アームシリンダ25以外の油圧シリンダ(バケット開閉シリンダ26等)にも同様に対応するコントロール弁と油室とを接続する管路にオーバーロードリリーフ弁が設けられている。本実施形態においては、可変リリーフ弁1の第1設定圧力Pr1は、アームシリンダ25のボトム側の油室のオーバーロードリリーフ弁42による設定リリーフ圧(最高圧力)よりも高く設定されている。また第2設定圧力Pr2は、オーバーロードリリーフ弁42による設定リリーフ圧よりも低く設定されている。オーバーロードリリーフ弁41,42によるリリーフ圧は、所定の長さ以上に伸びた状態の伸縮アーム22を傾斜角度θによらず保持できる値である。その他の点については、本実施形態は第1実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram of a main part of a hydraulic system provided in a work machine according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. The feature of this embodiment is that the overload relief valves 41 and 42 that define the maximum pressure of the oil chamber of the arm cylinder 25 (the maximum value of the driving pressure of the arm cylinder 25) are provided. The overload relief valve 41 is provided together with the variable relief valve 1 in the pipeline connecting the oil chamber on the bottom side (bottom side) of the arm cylinder 25 and the control valve 34. The overload relief valve 42 is provided in a pipeline connecting the oil chamber on the contraction operation side (rod side) of the arm cylinder 25 and the control valve 34. Hydraulic cylinders other than the arm cylinder 25 (bucket opening / closing cylinder 26, etc.) are also provided with an overload relief valve in the pipeline connecting the corresponding control valve and the oil chamber. In the present embodiment, the first set pressure Pr1 of the variable relief valve 1 is set higher than the set relief pressure (maximum pressure) by the overload relief valve 42 in the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder 25. Further, the second set pressure Pr2 is set lower than the set relief pressure by the overload relief valve 42. The relief pressure by the overload relief valves 41 and 42 is a value that can hold the telescopic arm 22 in a state of being extended beyond a predetermined length regardless of the inclination angle θ. In other respects, the present embodiment is the same as the first embodiment.

本実施形態においては、可変リリーフ弁1による第1設定圧力Pr1がオーバーロードリリーフ弁41によるリリーフ圧よりも高いので、可変リリーフ弁1によってダンプ作業時等にオーバーロードリリーフ弁41の機能が妨げられることはない。第2設定圧力Pr2はオーバーロードリリーフ弁41によるリリーフ圧より低いので、可変リリーフ機構の作動条件が満たされた状態で伸縮アーム22にクラウド側への力が加わった場合には、オーバーロードリリーフ弁41に優先して可変リリーフ弁1が作動する。よって、オーバーロードリリーフ弁41を備えた本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the present embodiment, since the first set pressure Pr1 by the variable relief valve 1 is higher than the relief pressure by the overload relief valve 41, the function of the overload relief valve 41 is hindered by the variable relief valve 1 during dumping work or the like. There is no such thing. Since the second set pressure Pr2 is lower than the relief pressure by the overload relief valve 41, if a force is applied to the telescopic arm 22 toward the cloud side while the operating conditions of the variable relief mechanism are satisfied, the overload relief valve The variable relief valve 1 operates in preference to 41. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even in the present embodiment provided with the overload relief valve 41.

<第3実施形態>
図10は本発明の第3実施形態に係る作業機械に備えられた伸縮アームの断面図、図11は本発明の第3実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部の油圧回路図である。図10は図2に、図11は図4に対応する図である。本実施形態が第1実施形態と相違する点は、リレースイッチ4の接点が励磁状態で開き消磁状態で閉じ、伸長センサSが切り状態の場合にのみ電磁弁3が作動する(図11中の左側の切換位置に切り換わる)点である。そのため、本実施形態では、図1に示したように検出体Dが筒状部材22bの上端(筒状部材22aに対する筒状部材22bのストロークの上端)から長さLdの領域を除く、それよりも下側の領域に設置されている。これにより伸長センサSの入り切りの場面が第1実施形態と逆転している。その他の点は、可変リリーフ機構の作動条件を含めて第1実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a cross-sectional view of a telescopic arm provided in the work machine according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a hydraulic circuit of a main part of the hydraulic system provided in the work machine according to the third embodiment of the present invention. It is a figure. 10 is a diagram corresponding to FIG. 2, and FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. The difference between this embodiment and the first embodiment is that the solenoid valve 3 operates only when the contacts of the relay switch 4 are opened in the excited state and closed in the degaussed state, and the extension sensor S is in the off state (in FIG. 11). This is the point (switching to the switching position on the left side). Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the detection body D excludes the region of length Ld from the upper end of the tubular member 22b (the upper end of the stroke of the tubular member 22b with respect to the tubular member 22a). Is also installed in the lower area. As a result, the scene of turning on and off the extension sensor S is reversed from that of the first embodiment. Other points are the same as those of the first embodiment, including the operating conditions of the variable relief mechanism.

本実施形態において伸縮アーム22が設定長さLsに満たない状態では伸長センサSが常に入り状態となり、図11のようにリレースイッチ4の接点が開いた状態である。この状態では電磁弁3のソレノイドは励磁されないので、開閉弁2の受圧部にパイロット圧p2が作用することもなく、可変リリーフ弁1によるリリーフ圧Prの切り換え(低下)も行われない。伸縮アーム22が設定長さLs以上に伸びると、伸長センサSが切り状態になってリレースイッチ4の接点が閉じ、電磁弁3のソレノイドが励磁され電磁弁3が図11中の左側の切換位置に切り換わる。その後は第1実施形態と同様である。つまりバケット閉じ操作が行われると開閉弁2が右側の切換位置に切り換わり、可変リリーフ弁1にパイロット圧p3が作用して、アームシリンダ25のボトム側の油室のリリーフ圧Prが第1設定圧力Pr1から第2設定圧力Pr2に低下する。本実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。また本実施形態の第1実施形態との構成的相違点は第2実施形態にも適用できることは言うまでもない。 In the present embodiment, when the telescopic arm 22 is less than the set length Ls, the extension sensor S is always in the on state, and the contact of the relay switch 4 is open as shown in FIG. In this state, since the solenoid of the solenoid valve 3 is not excited, the pilot pressure p2 does not act on the pressure receiving portion of the on-off valve 2, and the relief pressure Pr is not switched (decreased) by the variable relief valve 1. When the telescopic arm 22 extends beyond the set length Ls, the extension sensor S is turned off, the contact of the relay switch 4 is closed, the solenoid of the solenoid valve 3 is excited, and the solenoid valve 3 is in the switching position on the left side in FIG. Switch to. After that, it is the same as the first embodiment. That is, when the bucket closing operation is performed, the on-off valve 2 is switched to the switching position on the right side, the pilot pressure p3 acts on the variable relief valve 1, and the relief pressure Pr of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder 25 is set first. The pressure drops from Pr1 to the second set pressure Pr2. The same effect as that of the first embodiment can be obtained in this embodiment as well. Needless to say, the structural difference between the first embodiment and the first embodiment can be applied to the second embodiment.

1…可変リリーフ弁、2…開閉弁、2a…パイロットライン(リリーフ圧切換用のパイロットライン)、3…電磁弁、3a…パイロットライン(バケット開閉用のパイロットライン)、4…リレースイッチ、11…走行体、12…旋回体、21…ブーム、22…伸縮アーム、23…クラムシェルバケット、25…アームシリンダ、26…バケット開閉シリンダ、31,32…油圧ポンプ、33…パイロットポンプ、33a…吐出管路、35…コントロール弁(バケット開閉用のコントロール弁)、37…操作装置(バケット開閉用操作装置)、37a,37b…パイロット弁、37aa…パイロットライン、41,42…オーバーロードリリーフ弁、p2,p3…パイロット圧、Pr…リリーフ圧、Pr1…第1設定圧力、Pr2…第2設定圧力、S…伸長センサ 1 ... Variable relief valve, 2 ... Open / close valve, 2a ... Pilot line (Pilot line for relief pressure switching), 3 ... Solenoid valve, 3a ... Pilot line (Pilot line for bucket opening / closing), 4 ... Relay switch, 11 ... Traveling body, 12 ... swivel body, 21 ... boom, 22 ... telescopic arm, 23 ... clam shell bucket, 25 ... arm cylinder, 26 ... bucket opening / closing cylinder, 31, 32 ... hydraulic pump, 33 ... pilot pump, 33a ... discharge pipe Road, 35 ... Control valve (control valve for opening and closing the bucket), 37 ... Operating device (operating device for opening and closing the bucket), 37a, 37b ... Pilot valve, 37aa ... Pilot line, 41, 42 ... Overload relief valve, p2 p3 ... Pilot pressure, Pr ... Relief pressure, Pr1 ... First set pressure, Pr2 ... Second set pressure, S ... Extension sensor

Claims (4)

走行体、前記走行体の上部に旋回自在に設けられた旋回体、前記旋回体の前部に上下に回動自在に連結されたブーム、前記ブームの先端に前後に回動自在に連結された伸縮アーム、前記伸縮アームの先端に取り付けられたクラムシェルバケット、前記ブーム及び前記伸縮アームに両端が連結されたアームシリンダ、前記クラムシェルバケットを開閉させるバケット開閉シリンダ、圧油を吐出する少なくとも1つの油圧ポンプ、パイロットポンプ、前記バケット開閉シリンダへの圧油の流れを制御するバケット開閉用のコントロール弁、前記パイロットポンプの吐出油の圧力を元圧として前記コントロール弁のバケット閉じ動作側の受圧部にパイロット圧を出力するパイロット弁を有するバケット開閉用操作装置、前記アームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧を第1設定圧力から第2設定圧力に低下させる可変リリーフ弁、及び前記伸縮アームが設定長さ以上に伸長したことを検出する伸長センサを備えた作業機械において、
前記伸長センサにより検出された信号及び前記バケット開閉用操作装置から出力された前記パイロット圧に基づき、前記伸縮アームが前記設定長さ以上に伸長して前記クラムシェルバケットが閉じ操作された場合に、前記可変リリーフ弁による前記アームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧を前記第1設定圧力からそれより低い前記第2設定圧力に切り換えるように構成したことを特徴とする伸縮アームを備えた作業機械。
A traveling body, a rotating body rotatably provided on the upper part of the traveling body, a boom rotatably connected to the front portion of the rotating body, and rotatably connected to the tip of the boom. A telescopic arm, a clam shell bucket attached to the tip of the telescopic arm, an arm cylinder having both ends connected to the boom and the telescopic arm, a bucket opening / closing cylinder for opening and closing the clam shell bucket, and at least one for discharging pressure oil. A hydraulic pump, a pilot pump, a control valve for opening and closing a bucket that controls the flow of pressure oil to the bucket opening / closing cylinder, and a pressure receiving portion on the bucket closing operation side of the control valve using the pressure of the discharge oil of the pilot pump as the main pressure. A bucket opening / closing operation device having a pilot valve that outputs a pilot pressure, a variable relief valve that reduces the relief pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder from the first set pressure to the second set pressure, and the telescopic arm are set. In a work machine equipped with an extension sensor that detects extension beyond the length
When the telescopic arm extends beyond the set length and the clamshell bucket is closed based on the signal detected by the extension sensor and the pilot pressure output from the bucket opening / closing operation device. A work machine provided with a telescopic arm, which is configured to switch the relief pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder by the variable relief valve from the first set pressure to a lower second set pressure. ..
請求項1に記載の伸縮アームを備えた作業機械において、
前記パイロットポンプの吐出管路と前記可変リリーフ弁の受圧部とを接続するリリーフ圧切換用のパイロットラインと、
前記リリーフ圧切換用のパイロットラインを開閉する開閉弁と、
前記パイロット弁と前記コントロール弁のバケット閉じ動作側の受圧部とを接続するパイロットラインから分岐して前記開閉弁の受圧部に接続するバケット開閉用のパイロットラインと、
前記バケット開閉用のパイロットラインを開閉する電磁弁と、
前記伸長センサから出力される信号に応じて作動し前記電磁弁を駆動して前記電磁弁のソレノイドと電源とを接続する接点を開閉するリレースイッチとを備え、
前記伸縮アームが前記設定長さ以上に伸長し前記リレースイッチの接点が閉じ前記電磁弁が開いた状態で前記クラムシェルバケットの閉じ操作がされた場合、バケット開閉用操作装置からのパイロット圧により前記開閉弁が開いて前記可変リリーフ弁に前記パイロットポンプの吐出油の圧力を元圧としたパイロット圧が作用し、前記アームシリンダのボトム側の油室のリリーフ圧を前記第1設定圧力から前記第2設定圧力に低下させることを特徴とする伸縮アームを備えた作業機械。
In the work machine provided with the telescopic arm according to claim 1,
A pilot line for switching the relief pressure that connects the discharge line of the pilot pump and the pressure receiving portion of the variable relief valve, and
An on-off valve that opens and closes the pilot line for switching the relief pressure,
A pilot line for opening and closing the bucket, which is branched from the pilot line connecting the pilot valve and the pressure receiving portion on the bucket closing operation side of the control valve and connected to the pressure receiving portion of the on-off valve.
A solenoid valve that opens and closes the pilot line for opening and closing the bucket,
It is provided with a relay switch that operates in response to a signal output from the extension sensor to drive the solenoid valve and open / close the contact that connects the solenoid of the solenoid valve and the power supply.
When the clamshell bucket is closed while the telescopic arm extends beyond the set length, the contacts of the relay switch are closed, and the solenoid valve is open, the pilot pressure from the bucket opening / closing operating device causes the telescopic arm to close. The on-off valve opens and a pilot pressure based on the pressure of the discharge oil of the pilot pump acts on the variable relief valve, and the relief pressure in the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder is changed from the first set pressure to the first. 2 A work machine equipped with a telescopic arm characterized by reducing the pressure to a set pressure.
請求項1に記載の伸縮アームを備えた作業機械において、前記第2設定圧力は、前記伸縮アームが前記設定長さ以上に伸長し鉛直に対して設定角度で傾斜した状態でアームシリンダのボトム側の油室に前記伸縮アーム及び前記クラムシェルバケットの自重により作用する圧力よりも低く設定してあることを特徴とする伸縮アームを備えた作業機械。 In the work machine provided with the telescopic arm according to claim 1, the second set pressure is the bottom side of the arm cylinder in a state where the telescopic arm extends beyond the set length and is tilted at a set angle with respect to the vertical. A work machine provided with a telescopic arm provided in the oil chamber of the above, which is set to be lower than the pressure acting by the weight of the telescopic arm and the clam shell bucket. 請求項1に記載の伸縮アームを備えた作業機械において、
前記アームシリンダのボトム側の油室の最高圧力を規定するオーバーロードリリーフ弁を備え、
前記第1設定圧力は前記最高圧力よりも高く、前記第2設定圧力は前記最高圧力よりも低く設定してあることを特徴とする伸縮アームを備えた作業機械。
In the work machine provided with the telescopic arm according to claim 1,
It is equipped with an overload relief valve that regulates the maximum pressure of the oil chamber on the bottom side of the arm cylinder.
A work machine including a telescopic arm, wherein the first set pressure is set higher than the maximum pressure, and the second set pressure is set lower than the maximum pressure.
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