JPH0663250B2 - Boom cylinder drive for hydraulic shovel - Google Patents
Boom cylinder drive for hydraulic shovelInfo
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- JPH0663250B2 JPH0663250B2 JP211486A JP211486A JPH0663250B2 JP H0663250 B2 JPH0663250 B2 JP H0663250B2 JP 211486 A JP211486 A JP 211486A JP 211486 A JP211486 A JP 211486A JP H0663250 B2 JPH0663250 B2 JP H0663250B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機械的に結合されて並列駆動される複数本のブ
ームシリンダと，油圧ポンプと，同油圧ポンプから同各
ブームシリンダへの油路を切り換えるブームシリンダ用
油路切換制御弁とを有する油圧シヨベルのブームシリン
ダ駆動装置に関するものである。The present invention relates to a plurality of boom cylinders mechanically coupled to each other and driven in parallel, a hydraulic pump, and an oil passage from the hydraulic pump to each boom cylinder. And a boom cylinder oil passage switching control valve for switching the cylinder.
（従来の技術） 従来のローダ・フロント仕様の油圧シヨベルの油圧回路
を第４図により説明すると，（100）が油圧シヨベル本
体，（101）がブーム，（102）がアーム，（103）がバ
ケツト，（1a）が上記油圧シヨベル本体（100）と上記
ブーム（101）との間に取付けたブームシリンダ，（2
a）が上記ブーム（101）と上記アーム（102）との間に
取付けたアームシリンダ，（3a）が上記アーム（102）
と上記バケツト（103）との間に取付けたバケツトシリ
ンダ，（300）が油圧ポンプ，（301）がオイルタンク，
（201）が上記油圧ポンプ（300）及び上記オイルタンク
（301）と上記ブームシリンダ（1a）との間の油圧回路
に設けたブームシリンダ用油路切換制御弁，（202）が
上記油圧ポンプ（300）及び上記オイルタンク（301）と
上記アームシリンダ（2a）との間の油圧回路に設けたア
ームシリンダ用油路切換制御弁，（203）が上記油圧ポ
ンプ（300）及び上記オイルタンク（301）と上記バケツ
トシリンダ（3a）との間の油圧回路に設けたバケツトシ
リンダ用油路切換制御弁で，ローダ・フロント仕様の油
圧シヨベルでの掘削は，主としてアームシリンダ用油路
切換制御弁（202）を切り換え，油圧ポンプ（300）から
の作動油をアームシリンダ（2a）のヘツド側圧力室へ供
給して，同アームシリンダ（2a）を伸長方向に作動し，
アーム（102）を前進方向に動作させて行う。このアー
ム（102）の単独動作による掘削では、バケツト（103）
の先端部の軌跡がアーム（102）とブーム（101）との結
合部を中心とした円弧になって，バケツト（103）の先
端部が跳ね上がるような掘削になる。(Prior Art) A hydraulic circuit of a conventional hydraulic shovel with a loader front specification will be described with reference to FIG. 4. (100) is a hydraulic shovel body, (101) is a boom, (102) is an arm, and (103) is a bucket. , (1a) is a boom cylinder mounted between the hydraulic shovel body (100) and the boom (101), (2a
a) is an arm cylinder attached between the boom (101) and the arm (102), and (3a) is the arm (102).
, A bucket cylinder mounted between the bucket and the bucket (103), (300) is a hydraulic pump, (301) is an oil tank,
(201) is a boom cylinder oil passage switching control valve provided in the hydraulic circuit between the hydraulic pump (300) and the oil tank (301) and the boom cylinder (1a), and (202) is the hydraulic pump (300). 300) and the oil passage switching control valve for the arm cylinder (203) provided in the hydraulic circuit between the oil tank (301) and the arm cylinder (2a) are the hydraulic pump (300) and the oil tank (301). ) And the bucket cylinder (3a) in the hydraulic circuit provided between the bucket cylinder (3a) and the oil passage switching control valve for the arm cylinder. (202) is switched, hydraulic oil from the hydraulic pump (300) is supplied to the head side pressure chamber of the arm cylinder (2a), and the arm cylinder (2a) is operated in the extension direction.
This is done by moving the arm (102) in the forward direction. For excavation by the independent operation of this arm (102), the bucket (103)
The locus of the tip of the bucket becomes an arc centering on the joint between the arm (102) and the boom (101), and the excavation is such that the tip of the bucket (103) jumps up.
（発明が解決しようとする問題点） しかしローダ・フロント仕様の油圧シヨベルでの実際の
掘削或いは積込作業では、バケツト（103）の先端部を
直線的に動かすことが多い。このようにバケケツト（10
3）の先端部を直線的に動かすためには，アームシリン
ダ用油路切換制御弁（202）を切り換え、油圧ポンプ（3
00）からの作動油をアームシリンダ（2a）のヘツド側圧
力室へ供給して，同アームシリンダ（２）を伸長方向に
作動すると同時にブームシリンダ用油路切換制御弁（20
1）を切り換え，油圧ポンプ（300）からの作動油をブー
ムシリンダ（1a）のロツド側圧力室へ供給して，同ブー
ムシリンダ（1a）を縮み方向に作動する（ブーム（10
1）を下降させる）必要がある。また必要に応じてバケ
ツトシリンダ用油路切換制御弁（203）を切り換え，油
圧ポンプ（300）からの作動油をバケツトシリンダ（3
a）のヘツド側圧力室へ供給して，同バケツトシリンダ
（3a）を縮み方向に作動する必要もある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in actual excavation or loading work with a hydraulic shovel of a loader / front specification, the tip of the bucket (103) is often moved linearly. In this way, the bucket (10
In order to move the tip of 3) linearly, the oil passage switching control valve for the arm cylinder (202) is switched and the hydraulic pump (3
The hydraulic oil from 00) is supplied to the head side pressure chamber of the arm cylinder (2a) to operate the arm cylinder (2) in the extension direction and at the same time, the boom cylinder oil passage switching control valve (20
1) is switched and hydraulic oil from the hydraulic pump (300) is supplied to the rod side pressure chamber of the boom cylinder (1a) to operate the boom cylinder (1a) in the contracting direction (boom (10
1) must be lowered). If necessary, the oil passage switching control valve for the bucket cylinder (203) is switched so that the hydraulic oil from the hydraulic pump (300) is transferred to the bucket cylinder (3
It is also necessary to supply to the head side pressure chamber of a) and operate the bucket cylinder (3a) in the contracting direction.
ブーム（101）の下降動作には，（Ｉ）上記のように直
線的な掘削を行うためにアーム（102）の動作に連動す
る場合と，（II）ダンプ積込・排土後の次の掘削位置に
戻す場合と，（III）バケツト先端部を地面に深く切り
込ませる場合との３つのケースがある。このうち，（II
I）のケースは，大きな圧力により，大きな押し下げ力
を発生させることが必要になるが、（Ｉ）（II）のケー
スでは，供給油量は必要であるが，フロント部の自重に
より充分な下降速度が得られて，圧力は殆ど必要でな
い。The descending motion of the boom (101) includes (I) interlocking with the motion of the arm (102) in order to perform linear excavation as described above, and (II) the next operation after dump loading / discharging. There are three cases: returning to the excavation position and (III) cutting the bucket tip deep into the ground. Of these, (II
In case (I), it is necessary to generate a large pushing force due to a large pressure, but in cases (I) and (II), the amount of oil supplied is necessary, but due to the weight of the front part, it is sufficiently lowered. Speed is obtained and little pressure is needed.
いま第５図に示すブームシリンダ（1a）のロツド側圧力
室の断面積を（Sa），ピストンロツド（1c）の最高速度
を（Vmax）とすると，ブームシリンダ（1a）のロツド側
圧力室に流入する油の流量Ｑは,Q＝Sa・Vmaxになる。ま
た油圧ポンプ（300）の吐出圧を（Ｐ０）とすると，ブ
ーム（101）下降動作時に必要な馬力は， （必要馬力）＝Ｐ０・Ｑ … になる。上記式において,Qは，ピストンロツド（1c）
の速度が一定であれば，一定で，変化しないが,P０は，
動作条件により大きく変化し，これにより必要馬力が大
幅に変化する。即ち，ブーム（101）が単独動作する場
合は，油圧ポンプ（300）の吐出圧Ｐ０が殆ど零まで低
下して，小さな必要馬力になるが，前記のようにバケツ
ト（103）の先端部を直線的に動かすとともにブーム（1
01）を下降させて掘削する場合には，掘削力を発生させ
るのに必要なレベルまで油圧ポンプ（300）の吐出圧Ｐ
０を上昇させ，この吐出圧Ｐ０をブームシリンダ用油路
切換制御弁（201）の圧損により零程度までに低下させ
て，ブームシリンダ（1a）のロツド圧力室に供給するた
め，必要馬力が極めて大きくなる。このことは，ブーム
シリンダ（1a）の断面積が他のシリンダの断面積に比べ
て大きなことも重なって不用馬力の増大，油圧機器の大
型化を招来して，省エネルギーを困難にしていた。Assuming that the sectional area of the rod side pressure chamber of the boom cylinder (1a) shown in Fig. 5 is (Sa) and the maximum speed of the piston rod (1c) is (Vmax), it will flow into the rod side pressure chamber of the boom cylinder (1a). The flow rate Q of oil is Q = Sa · Vmax. When the discharge pressure of the hydraulic pump (300) is (P 0 ), the horsepower required for the boom (101) lowering operation is (required horsepower) = P 0 · Q. In the above equation, Q is the piston rod (1c)
If the speed of is constant, it is constant and does not change, but P 0 is
The required horsepower changes greatly depending on the operating conditions. That is, when the boom (101) operates independently, the discharge pressure P 0 of the hydraulic pump (300) drops to almost zero, resulting in a small required horsepower. However, as described above, the tip of the bucket (103) is Move linearly and boom (1
When lowering 01) to excavate, the discharge pressure P of the hydraulic pump (300) is set to the level required to generate excavating force.
0 is increased, and this discharge pressure P 0 is reduced to about zero due to the pressure loss of the boom cylinder oil passage switching control valve (201) and is supplied to the rod pressure chamber of the boom cylinder (1a). It becomes extremely large. This is because the boom cylinder (1a) has a large cross-sectional area as compared with the cross-sectional areas of other cylinders, which causes an increase in unnecessary horsepower and an increase in the size of hydraulic equipment, making energy conservation difficult.
以上の問題点に対して従来次の３つの対策が提案されて
いるが，それぞれには，下記の欠点がある。Conventionally, the following three measures have been proposed for the above problems, but each has the following drawbacks.
その第１は，油圧ポンプの吐出圧を各シリンダの要求圧
に独立して対応するようにブームシリンダ，アームシリ
ンダ，バケツトシリンダの各油圧系統に専用の油圧ポン
プを配置した独立ポンプ・システムである。この独立ポ
ンプ・システムでは，単独動作，連動動作の何れにおい
ても最適な馬力配分を実現できるが，単独動作時に最大
馬力う得られるようにするために，大きな馬力発生能力
を持った大きな油圧ポンプを３台必要になるという欠点
がある。The first is an independent pump system in which a dedicated hydraulic pump is arranged in each hydraulic system of the boom cylinder, arm cylinder, and bucket cylinder so that the discharge pressure of the hydraulic pump can be independently adjusted to the required pressure of each cylinder. is there. With this independent pump system, optimal horsepower distribution can be achieved both in independent operation and in linked operation, but in order to obtain maximum horsepower when operating independently, a large hydraulic pump with a large horsepower generation capacity must be used. It has the drawback of requiring three units.
その第２は，例えば第６図に示すようにブームシリンダ
（1a）のロツド側圧力室とヘツド側圧力室とをバイパス
する配管にバルブ（204）を設け，ブームシリンダ（1
a）ヘツド側圧力室とオイルタンクとをつなぐ配管にバ
ルブ（205）を設けて，ブーム下降時に，ブームシリン
ダ用油路切換制御弁（201）を中立位置に保持したま
ま，バルブ（204）（205）を開いて，ブームを自由に下
降させるようにしたフローテイング・システムである。
このフローテイング・システムでは，ブームの下降量が
バケツト底面の反力とのバランスによりコントロールさ
れるため，湿地における掘削時や空中に浮いた状態での
掘削時には，必要な制御ができないという欠点があっ
た。Second, for example, as shown in FIG. 6, a valve (204) is provided in a pipe that bypasses the rod side pressure chamber and the head side pressure chamber of the boom cylinder (1a), and the boom cylinder (1
a) A valve (205) is provided in the pipe connecting the head side pressure chamber and the oil tank so that the boom cylinder oil passage switching control valve (201) is held in the neutral position when the boom is lowered, and the valve (204) ( This is a floating system in which the boom is freely lowered by opening 205).
In this floating system, the amount of boom lowering is controlled by the balance with the reaction force at the bottom of the bucket, so there is a drawback that necessary control cannot be performed during excavation in a wetland or in the air. It was
その３は，例えば第６図と同じように構成して，ブーム
下降時に，ブームシリンダ用油路切換制御弁（201）を
中立位置に保持したまま，バルブ（204）を開き，バル
ブ（205）の開口面積を変化させて，ブームの下降速度
をコントロールするようにしたコントロールシステムで
ある。このコントロールシステムを具体的に示したのが
第７図（Ｉ）で，ブームシリンダ（1a）のロツド側圧力
室とヘツド側圧力室とをバイパスする配管に切換制御弁
（207）を設ける。同切換制御弁（207）は，第７図（I
I）の開口特性を有し，しかも最大流量Qmax＝Vmax・Sa
を流せる大きさ，即ち，メインのブームシリンダ用油路
切換制御弁（201）と同じ大きさを有している。このコ
ントロールシステムでは，切換制御弁（207）が大型化
する。しかも動作状態により，操作する切換制御弁をど
れかに選択する必要があって，操作を複雑にするという
欠点があった。For example, when the boom is lowered, the valve 3 is configured to be the same as that of FIG. 6, and the valve (204) is opened and the valve (205) is opened while the boom cylinder oil passage switching control valve (201) is held at the neutral position. This is a control system that controls the boom descending speed by changing the opening area of the boom. This control system is specifically shown in FIG. 7 (I), and a switching control valve (207) is provided in a pipe that bypasses the rod side pressure chamber and the head side pressure chamber of the boom cylinder (1a). The switching control valve (207) is shown in FIG.
It has the opening characteristics of I) and the maximum flow rate is Qmax = Vmax ・ Sa
It has the same size as that of the main boom cylinder oil passage switching control valve (201). In this control system, the switching control valve (207) becomes large. In addition, it is necessary to select one of the switching control valves to be operated depending on the operating state, which has the drawback of complicating the operation.
（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の問題点に対処するもので，機械的に結合
されて並列駆動される複数本のブームシリンダと，油圧
ポンプと，同油圧ポンプから同各ブームシリンダへの油
路を切り換えるブームシリンダ用油路切換制御弁を有す
る油圧シヨベルのブームシリンダ駆動装置において，前
記各ブームシリンダの油路を並列接続と直列接続とに切
り換えるブームシリンダ用接続切換弁を具えていること
を特徴としたブームシリンダ駆動装置に係わり，その目
的とする処は，油圧機器を大型化させることなく，また
制御性，操作性を低下させることなく，省エネルギーを
達成できる改良されたブームシリンダ駆動装置を供する
点にある。(Means for Solving Problems) The present invention addresses the above problems, and includes a plurality of boom cylinders mechanically coupled and driven in parallel, a hydraulic pump, and the same hydraulic pump. In a boom cylinder drive device of a hydraulic shovel having a boom cylinder oil passage switching control valve for switching the oil passage to the boom cylinder, a boom cylinder connection switching valve for switching the oil passage of each boom cylinder between parallel connection and series connection is provided. The present invention relates to a boom cylinder drive device characterized by being provided with an improved energy saving device that does not increase the size of hydraulic equipment and does not reduce controllability and operability. The point is to provide a boom cylinder drive.
（作用） 本発明ののブームシリンダ駆動装置は前記のように構成
されており，ブーム下降操作時には，各ブームシリンダ
を直列接続状態に切り換え，油圧ポンプからの供給油量
を低減して，ブーム下降操作時の省エネルギーを達成す
る。またこのときの動作制御は，メインのブームシリン
ダ用油路切換制御弁により行われる。(Operation) The boom cylinder drive device of the present invention is configured as described above, and during boom lowering operation, each boom cylinder is switched to the serial connection state, the amount of oil supplied from the hydraulic pump is reduced, and the boom is lowered. Achieve energy savings during operation. The operation control at this time is performed by the main boom cylinder oil passage switching control valve.
（実施例） 次に本発明のブームシリンダ駆動装置を第１図（Ｉ）に
示す一実施例により説明すると、（11a）（12a（13a）
が３本のブームシリンダで、同各ブームシリンダ（11
a）（12a（13a）は，同じ長さを有し，一端部がロツド
状部材（15）とピンとを介して機械的に連結されてい
る。また（11b）（12b（13b）が同各ブームシリンダ（1
1a）（12a（13a）のピストン，（11c）（12c（13c）が
同各ブームシリンダ（11a）（12a（13a）のピストンロ
ツドで、同各ピストンロツド（11c）（12c（13c）も上
記を同様にロツド状部材（14）とピンとを介して機械的
に連結されている。また（201）がブームシリンダ用油
路切換制御弁，（201a）が同油路切換制御弁（201）の
操作レバー，（300）が油圧ポンプ，（301）がオイルタ
ンク，（3a）が上記油圧ポンプ（300）から上記ブーム
シリンダ用油路切換制御弁（201）に延びた高圧油路，
（3b）が同ブームシリンダ用油路切換制御弁（201）か
ら上記オイルタンク（301）に延びた低圧油路，（208）
がブームシリンダ用接続切換弁で，同ブームシリンダ用
接続切換弁（208）のＡポートが油路（3d）を介して上
記ブームシリンダ用油路切換制御弁（201）のＥポート
に，またブームシリンダ用接続切換弁（208）のＢポー
トが油路（3e）を介して上記ブームシリンダ用油路切換
制御弁（201）のＦポートに，それぞれ接続している。
また（208a）が同接続切換弁（208）の操作レバー，（1
6a）が上記ブームシリンダ（11a）のロツド側圧力室と
上記ブームシリンダ用接続切換弁（208）のＤポートと
を接続する油路，（16b）が上記ブームシリンダ（11a）
のヘツド側圧力室と上記油路（3d）とを接続する油路，
（17a）が上記ブームシリンダ（12a）のロツド側圧力室
と上記油路（3e）とを接続する油路，（17b）が上記ブ
ームシリンダ（12a）のヘツド側圧力室と上記ブームシ
リンダ用接続切換弁（208）のＣポートとを接続する油
路，（18a）が上記ブームシリンダ（13a）のロツド側圧
力室と上記油路（16a）とを接続する油路，（18b）が上
記ブームシリンダ（13a）のヘツド側圧力室と上記油路
（16b）とを接続する油路である。(Embodiment) Next, a boom cylinder drive device of the present invention will be described with reference to an embodiment shown in FIG. 1 (I). (11a) (12a (13a)
There are 3 boom cylinders, and each boom cylinder (11
a) (12a (13a) have the same length, and one end is mechanically connected via the rod-shaped member (15) and the pin (11b) (12b (13b) are the same). Boom cylinder (1
1a) (12a (13a) pistons, (11c) (12c (13c) are the same piston rods of each boom cylinder (11a) (12a (13a), and each piston rod (11c) (12c (13c) is the same as above) Is mechanically connected to the rod-shaped member (14) via a pin, (201) is a boom cylinder oil passage switching control valve, and (201a) is an operating lever of the oil passage switching control valve (201). , (300) is a hydraulic pump, (301) is an oil tank, (3a) is a high pressure oil passage extending from the hydraulic pump (300) to the boom cylinder oil passage switching control valve (201),
(3b) is a low pressure oil passage extending from the boom cylinder oil passage switching control valve (201) to the oil tank (301), (208)
Is a boom cylinder connection switching valve, and the A port of the boom cylinder connection switching valve (208) is connected to the E port of the boom cylinder oil passage switching control valve (201) via the oil passage (3d) and the boom. The B port of the cylinder connection switching valve (208) is connected to the F port of the boom cylinder oil passage switching control valve (201) via the oil passage (3e).
Further, (208a) is the operation lever of the connection switching valve (208), (1
6a) is an oil passage connecting the rod side pressure chamber of the boom cylinder (11a) and the D port of the boom cylinder connection switching valve (208), and (16b) is the boom cylinder (11a).
An oil passage that connects the head-side pressure chamber of the and the oil passage (3d),
(17a) is an oil passage connecting the rod side pressure chamber of the boom cylinder (12a) and the oil passage (3e), and (17b) is a head side pressure chamber of the boom cylinder (12a) and the boom cylinder connection. An oil passage connecting the C port of the switching valve (208), (18a) an oil passage connecting the rod side pressure chamber of the boom cylinder (13a) and the oil passage (16a), and (18b) the boom. It is an oil passage that connects the head side pressure chamber of the cylinder (13a) and the oil passage (16b).
次に前記第１図（Ｉ）に示すブームシリンダ駆動装置の
作用を具体的に説明する。まず通常動作時のブーム下降
作用を第２図により説明すると，ブームシリンダ用接続
切換弁（208）を図示の並列接続の状態にしておき，ブ
ームシリンダ用油路切換制御弁（201）を操作する。こ
のとき,3本のブームシリンダ（11a）（12a（13a）は，
並列状態で伸長方向または縮み方向に作動する。このと
き，ブームシリンダ用接続切換弁（208）に流れる油量
は次の通りである。各ブームシリンダ（11a）（12a（13
a）のロツド圧力室の合計断面積をSa,ヘツド側圧力室の
合計断面積をSbとし、Sa＝Sbとすると，各ブームシリン
ダ（11a）（12a（13a）それぞれのロツド側圧力室，及
びヘツド側圧力室の断面積は,1／3Sa,1／3Sb＝２／3Sa
になる。このため，最大シリンダ動作速度Vmaxに対し
て， Ａ−Ｃポート間の流量は， Ｑ１max＝１／3Sb・Vmax＝２／3Sa・Vmax … Ｂ−Ｄポート間の流量は， Ｑ２max＝２×１／3Sa・Vmax＝２／3Sa・Vmax … になる。Next, the operation of the boom cylinder drive device shown in FIG. 1 (I) will be specifically described. First, the boom lowering operation during normal operation will be described with reference to FIG. 2. The boom cylinder connection switching valve (208) is kept in the parallel connection state shown in FIG. 2 and the boom cylinder oil passage switching control valve (201) is operated. . At this time, the three boom cylinders (11a) (12a (13a)
Operates in the extension or contraction direction in parallel. At this time, the amount of oil flowing through the boom cylinder connection switching valve (208) is as follows. Each boom cylinder (11a) (12a (13
If the total cross-sectional area of the rod pressure chamber in a) is Sa and the total cross-sectional area of the head side pressure chamber is Sb, and Sa = Sb, then the rod side pressure chamber of each boom cylinder (11a) (12a (13a) and The cross-sectional area of the head side pressure chamber is 1 / 3Sa, 1 / 3Sb = 2 / 3Sa
become. Therefore, for the maximum cylinder operating speed Vmax, the flow rate between the A and C ports is: Q 1 max = 1 / 3Sb · Vmax = 2 / 3Sa · Vmax ... The flow rate between the B and D ports is Q 2 max = 2 × 1 / 3Sa ・ Vmax = 2 / 3Sa ・ Vmax.
次に省エネルギー動作時のブーム下降作用を第３図によ
り説明すると、まずブームシリンダ用接続切換弁（20
8）を図示の方向に切り換え，次いでブームシリンダ用
油路切換制御弁（201）をＸ方向に操作する。これによ
り，油圧ポンプ（300）からの作動油がブームシリンダ
用油路切換制御弁（201）のＧ−Ｆポートから油路（17
a）を経てブームシリンダ（12a）のロツド側圧力室に流
入して，ピストン（12b）及びピストンロツド（12c）が
右方（縮み方向）に移動し，同ブームシリンダ（12a）
のヘツド側圧力室からSb＝Saによりその２倍の油が押し
出される。この油は，油路（17b）からブームシリンダ
用接続切換弁（208）のＣポート→Ｄポートを経て他の
ブームシリンダ（11a）（13a）のロツド側圧力室へ１／
２ずつ流れ込み，同各ブームシリンダ（11a）（13a）の
ヘツド側圧力室から２倍の油が押し出される。この油
は，油路（16b）（18b）からブームシリンダ用油路切換
制御弁（201）のＥポート→Ｈポートを経てオイルタン
ク（301）に戻る。これにより,3本のブームシリンダ（1
1a）（12a（13a）は一体になって必要長さだけ縮み方向
に作動して，ブームの下降動作が行われる。このとき，
油圧ポンプ（300）から供給される油量は，最大ブーム
シリンダ速度Vmaxに対して， Ｑ３max＝１／3Sa・Vmax … になり，従って必要馬力は， （必要馬力）＝Ｐ０・Ｑ３max＝１／3P０・Ｑ … になり，前記従来の式の場合に対して１／３にするこ
とができる。しかもこの場合，ブームシリンダ用接続切
換弁（208）のＣ−Ｄポート間に流れる油量は， Ｑ４max＝２・１／3Sa・Vmax＝２／3Sa・Vmax … になる。以上式により，ブームシリンダ用接続切
換弁（208）の最大流量は,2／3Sa・Vmaxでよく,Sa・Vma
xの油量を必要とした前記第７図（Ｉ）に示した従来の
切換制御弁（207）に比べると，切換弁を小型化できる
とともに,ON−OFF操作にすることが可能で，この点から
も小型化，構造の簡単化を更に促進できる。Next, the boom lowering action at the time of energy saving operation will be described with reference to Fig. 3. First, the boom cylinder connection switching valve (20
8) is switched to the direction shown, and then the boom cylinder oil passage switching control valve (201) is operated in the X direction. As a result, the hydraulic oil from the hydraulic pump (300) flows from the GF port of the boom cylinder oil passage switching control valve (201) to the oil passage (17).
After passing through a), it flows into the rod side pressure chamber of the boom cylinder (12a), the piston (12b) and piston rod (12c) move to the right (contraction direction), and the boom cylinder (12a)
Sb = Sa pushes twice as much oil from the head side pressure chamber. This oil goes from the oil passage (17b) to the rod side pressure chamber of the other boom cylinders (11a) (13a) through the C port → D port of the boom cylinder connection switching valve (208).
Two of them flow in, and twice the amount of oil is pushed out from the head side pressure chamber of each boom cylinder (11a) (13a). This oil returns from the oil passages (16b) and (18b) to the oil tank (301) via the E port → H port of the boom cylinder oil passage switching control valve (201). As a result, three boom cylinders (1
1a) (12a (13a) work together in the retracting direction for the required length to lower the boom. At this time,
The amount of oil supplied from the hydraulic pump (300) becomes Q 3 max = 1 / 3Sa · Vmax with respect to the maximum boom cylinder speed Vmax, so the required horsepower is (required horsepower) = P 0 · Q 3 max = 1/3 P 0 .Q, which can be reduced to 1/3 of the case of the conventional formula. Moreover, in this case, the amount of oil flowing between the C and D ports of the boom cylinder connection switching valve (208) is Q 4 max = 2 · 1 / 3Sa · Vmax = 2 / 3Sa · Vmax. From the above equation, the maximum flow rate of the boom cylinder connection switching valve (208) may be 2 / 3Sa ・ Vmax.
Compared with the conventional switching control valve (207) shown in FIG. 7 (I), which requires an oil amount of x, the switching valve can be downsized and can be turned on and off. From this point of view, it is possible to further promote downsizing and simplification of the structure.
また上記ブームシリンダ駆動装置の操作性，制御性につ
いて説明する。通常動作時，及び省エネルギー動作時，
ブームシリンダ用接続切換弁（208）のON−OFF操作によ
りブームを動作させることができて，操作性，制御性が
向上する。また上記ブームシリンダ用接続切換弁（20
8）はマニユアル操作システムだけでなく，コンピユー
タ等をもつ自動操作システムにも適用可能であり，自動
制御可能な省エネルギー油圧シヨベルの実現に有効であ
る。The operability and controllability of the boom cylinder drive device will be described. During normal operation and energy saving operation,
The boom can be operated by turning the boom cylinder connection switching valve (208) on and off, improving operability and controllability. In addition, the connection switching valve (20
8) can be applied not only to a manual operation system but also to an automatic operation system with a computer, etc., and is effective in realizing an energy-saving hydraulic shovel that can be automatically controlled.
（発明の効果） 本発明のブームシリンダ駆動装置は前記のように構成さ
れており，ブーム下降操作時には，各ブームシリンダを
直列接続状態に切り換えて，油圧ポンプからの供給油量
を低減する。またこのときの動作制御をメインのブーム
シリンダ用油路切換制御弁により行うので、油圧機器を
大型化させることなく，また制御性，操作性を低下させ
ることなく，省エネルギーを達成できる効果がある。(Effects of the Invention) The boom cylinder drive device of the present invention is configured as described above, and switches the boom cylinders to the serial connection state during the boom lowering operation to reduce the amount of oil supplied from the hydraulic pump. In addition, since the operation control at this time is performed by the main boom cylinder oil passage switching control valve, there is an effect that energy saving can be achieved without increasing the size of the hydraulic equipment and reducing the controllability and operability.
第１図（Ｉ）は本発明に係わるブームシリンダ駆動装置
の一実施例を示す油圧回路図，第１図（II）はブームシ
リンダ用接続切換弁の開口特性を示す説明図，第２図は
同ブームシリンダ駆動装置の通常動作時の作用説明図，
第３図は省エネルギー動作時の作用説明図，第４図は油
圧シヨベルの基本構成を示す側面図，第５図は従来の油
圧シヨベルのブームシリンダ駆動装置を示す油圧回路
図，第６図は他の従来例を示す油圧回路図，第７図
（Ｉ）はさらに他の従来例を示す油圧回路図，第７図
（II）は同ブームシリンダ駆動装置で使用している切換
制御弁の開口特性図である。 （11a）（12a）（13a）……ブームシリンダ，（201）…
…ブームシリンダ用油路切換制御弁，（208）……ブー
ムシリンダ用接続切換弁，（300）……油圧ポンプ。FIG. 1 (I) is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of a boom cylinder drive device according to the present invention, FIG. 1 (II) is an explanatory diagram showing opening characteristics of a boom cylinder connection switching valve, and FIG. Explanatory diagram of the normal operation of the boom cylinder drive,
FIG. 3 is an explanatory view of the operation during energy saving operation, FIG. 4 is a side view showing the basic configuration of a hydraulic shovel, FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a boom cylinder drive device of a conventional hydraulic shovel, and FIG. Fig. 7 (I) is a hydraulic circuit diagram showing a conventional example of Fig. 7, Fig. 7 (I) is a hydraulic circuit diagram showing another conventional example, and Fig. 7 (II) is an opening characteristic of a switching control valve used in the boom cylinder drive device. It is a figure. (11a) (12a) (13a) …… Boom cylinder, (201)…
… Boom cylinder oil passage switching control valve, (208) …… Boom cylinder connection switching valve, (300) …… Hydraulic pump.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野坂 寛 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−177430（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Nozaka 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Research Laboratory (56) Reference JP-A-59-177430 (JP, A)
Claims (1)
のブームシリンダと，油圧ポンプと，同油圧ポンプから
同各ブームシリンダへの油路を切り換えるブームシリン
ダ用油路切換制御弁とを有する油圧シヨベルのブームシ
リンダ駆動装置において，前記各ブームシリンダの油路
を並列接続と直列接続とに切り換えるブームシリンダ用
接続切換弁を具えていることを特徴としたブームシリン
ダ駆動装置。1. A plurality of boom cylinders mechanically coupled and driven in parallel, a hydraulic pump, and a boom cylinder oil passage switching control valve for switching an oil passage from the hydraulic pump to each boom cylinder. A boom cylinder drive device for a hydraulic shovel, comprising a boom cylinder connection switching valve for switching the oil passages of the boom cylinders between parallel connection and series connection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP211486A JPH0663250B2 (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Boom cylinder drive for hydraulic shovel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP211486A JPH0663250B2 (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Boom cylinder drive for hydraulic shovel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160326A JPS62160326A (en) | 1987-07-16 |
| JPH0663250B2 true JPH0663250B2 (en) | 1994-08-22 |
Family
ID=11520322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP211486A Expired - Fee Related JPH0663250B2 (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Boom cylinder drive for hydraulic shovel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663250B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4855905B2 (en) * | 2006-11-20 | 2012-01-18 | 株式会社アイヨンテック | Hydraulic circuit |
| JP4951363B2 (en) * | 2007-02-06 | 2012-06-13 | 株式会社アイヨンテック | Hydraulic circuit |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP211486A patent/JPH0663250B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62160326A (en) | 1987-07-16 |
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