JPH0674160A - Load sensitive controller - Google Patents
Load sensitive controllerInfo
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- JPH0674160A JPH0674160A JP4250517A JP25051792A JPH0674160A JP H0674160 A JPH0674160 A JP H0674160A JP 4250517 A JP4250517 A JP 4250517A JP 25051792 A JP25051792 A JP 25051792A JP H0674160 A JPH0674160 A JP H0674160A
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- pressure
- valve
- load
- actuator
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】この発明は、常時使うメインアクチュエー
タ以外に、特別なアクチュエータを接続できるサービス
ポートを有するパワーショベルなどに用いるのに最適な
負荷感応形制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load-sensitive control device most suitable for use in a power shovel having a service port to which a special actuator can be connected in addition to a main actuator which is always used.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来の制御装置を示すが、この図
３では、通常のアクチュエータポート１、２に接続した
一つのメインアクチュエータＡと、サービスポート３、
４に接続した特別なサブアクチュエータａとを示してい
る。しかし、実際のパワーショベルでは、このメインア
クチュエータＡ以外に複数のメインアクチュエータを接
続しているが、この図３ではそれらを省略して示してい
る。この従来の制御装置は、可変吐出ポンプＰのメイン
通路５に、メインアクチュエータＡの切換弁６とサブア
クチュエータａの切換弁７をパラレルに接続している
が、これら切換弁６、７及びこの切換弁６、７に接続し
た圧力補償弁８、９の構成は、すべて同一なので、これ
ら両弁６、７及び圧力補償弁８、９に関しては同一符号
を用いて説明する。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional control device. In FIG. 3, one main actuator A connected to normal actuator ports 1 and 2 and a service port 3,
4 shows a special sub-actuator a connected to No. 4. However, in an actual power shovel, a plurality of main actuators are connected in addition to the main actuator A, but they are omitted in FIG. In this conventional control device, the switching valve 6 of the main actuator A and the switching valve 7 of the sub-actuator a are connected in parallel to the main passage 5 of the variable discharge pump P. Since the configurations of the pressure compensation valves 8 and 9 connected to the valves 6 and 7 are all the same, these two valves 6 and 7 and the pressure compensation valves 8 and 9 will be described using the same reference numerals.
【０００３】上記切換弁６、７は、７ポート３位置の構
成とし、その第１ポート１０を上記メイン通路５に接続
している。第２ポート１１は、上記圧力補償弁８、９を
介して、第３ポート１２に接続するとともに、第４ポー
ト１３はタンクＴに接続した戻り通路１４に接続してい
る。第５、６ポート１５、１６は、上記したアクチュエ
ータポート１、２あるいはサービスポート３、４を介し
てメインアクチュエータＡあるいはサブアクチュエータ
ａに接続している。そして、最後の第７ポート１７は、
シャトル弁１８〜２０に接続している。このシャトル弁
１８〜２０は、すべての切換弁６、７に一つずつ接続し
ているが、図面右側に位置するシャトル弁１８を上流側
として、トーナメント方式で高圧を選択するようにして
いる。The switching valves 6 and 7 are arranged at 7 ports and 3 positions, and their first ports 10 are connected to the main passage 5. The second port 11 is connected to the third port 12 via the pressure compensation valves 8 and 9, and the fourth port 13 is connected to the return passage 14 connected to the tank T. The fifth and sixth ports 15 and 16 are connected to the main actuator A or the sub-actuator a via the actuator ports 1 and 2 or the service ports 3 and 4 described above. And the last 7th port 17 is
It is connected to shuttle valves 18-20. The shuttle valves 18 to 20 are connected to all the switching valves 6 and 7 one by one, but the shuttle valve 18 located on the right side of the drawing is set as the upstream side so that high pressure is selected by a tournament method.
【０００４】なお、図中符号２１はパイロットバルブ
で、切換弁６を切り換えるパイロット圧を制御するため
のものである。また、上記可変吐出ポンプＰは、制御シ
リンダ２２の動作に応じてその傾転角すなわち吐出量を
制御するが、この制御シリンダ２２はバルブ２３の切換
え位置によって制御される。そして、このバルブ２３の
一方のパイロット室２３ａは、最下流のシャトル弁２０
に接続し、他方のパイロット室２３ｂを可変吐出ポンプ
Ｐの吐出側に接続している。このようにしたバルブ２３
は、通常、スプリング２４の作用で、図示の位置を保つ
が、この図示のノーマル位置では、制御シリンダ２２を
タンクＴに連通させ、その吐出量を最少に保つ。Reference numeral 21 in the drawing is a pilot valve for controlling the pilot pressure for switching the switching valve 6. Further, the variable discharge pump P controls the tilt angle, that is, the discharge amount according to the operation of the control cylinder 22, and the control cylinder 22 is controlled by the switching position of the valve 23. One pilot chamber 23a of this valve 23 is connected to the most downstream shuttle valve 20.
, And the other pilot chamber 23b is connected to the discharge side of the variable discharge pump P. Valve 23 thus configured
Normally, the position shown in the figure is maintained by the action of the spring 24, but in the normal position shown in the figure, the control cylinder 22 is communicated with the tank T and the discharge amount thereof is kept to a minimum.
【０００５】また、ポンプ吐出圧が上昇して他方のパイ
ロット室２３ｂ側の圧力作用が、パイロット室２３ａ及
びスプリング２４の作用力に打ち勝つと、バルブ２３が
図面上側位置に切換わり、ポンプ吐出圧を制御シリンダ
２２に導く。このように制御シリンダ２２に圧力が作用
すると、ポンプＰの傾転角を小さくして、その吐出量を
減少させるものである。いま、切換弁６、７を例えば左
側位置に切換えると、第１、２ポート１０、１１が連通
するが、このときの連通路の開度は、切換弁６、７の切
換え量に応じて決まることになる。Further, when the pump discharge pressure rises and the pressure action on the other pilot chamber 23b side overcomes the action force of the pilot chamber 23a and the spring 24, the valve 23 is switched to the upper position in the drawing and the pump discharge pressure is changed. Guide to the control cylinder 22. When the pressure is applied to the control cylinder 22 in this way, the tilt angle of the pump P is reduced and the discharge amount thereof is reduced. Now, when the switching valves 6 and 7 are switched to, for example, the left position, the first and second ports 10 and 11 communicate with each other. The opening degree of the communication passage at this time is determined according to the switching amount of the switching valves 6 and 7. It will be.
【０００６】このように両ポート１０、１１が連通する
と、メイン通路５からの圧力流体が、圧力補償弁８、９
→第３ポート１２→第５ポート１５を通過する。そし
て、メインアクチュエータＡ側では、第５ポート１５を
経由した圧力流体が、アクチュエータポート１を通って
メインアクチュエータＡに供給される。このとき上記第
５ポート１５は第７ポート１７にも連通するので、メイ
ンアクチュエータＡの負荷圧がこの第７ポート１７から
シャトル弁１９に導かれる。シャトル弁１９は、それよ
りも上流側のシャトル弁１８で選択された負荷圧と、当
該アクチュエータの負荷圧とを比較して、高い方の圧力
を選択し、それを下流側のシャトル弁２０に導く。な
お、サブアクチュエータａ側においても、第５ポート１
５を経由した圧力流体が、サービスポート３を通ってサ
ブアクチュエータａに供給される。このとき上記第５ポ
ート１５は第７ポート１７にも連通するので、サブアク
チュエータａの負荷圧もこの第７ポート１７からシャト
ル弁２０に導かれる。When both ports 10 and 11 communicate with each other in this manner, the pressure fluid from the main passage 5 is transferred to the pressure compensating valves 8 and 9.
→ Pass through the third port 12 → the fifth port 15. Then, on the main actuator A side, the pressure fluid that has passed through the fifth port 15 is supplied to the main actuator A through the actuator port 1. At this time, the fifth port 15 also communicates with the seventh port 17, so that the load pressure of the main actuator A is guided from the seventh port 17 to the shuttle valve 19. The shuttle valve 19 compares the load pressure selected by the shuttle valve 18 on the upstream side thereof with the load pressure of the actuator, selects the higher pressure, and transfers it to the shuttle valve 20 on the downstream side. Lead. Also, on the side of the sub-actuator a, the fifth port 1
The pressure fluid passing through 5 is supplied to the sub-actuator a through the service port 3. At this time, since the fifth port 15 also communicates with the seventh port 17, the load pressure of the sub-actuator a is also introduced from the seventh port 17 to the shuttle valve 20.
【０００７】サブアクチュエータａ側の切換弁の第７ポ
ート１７に接続したシャトル弁２０を、当該システムの
最下流に位置させているので、このシャトル弁で選択さ
れたシステム最高圧が、可変吐出ポンプＰの傾転角を制
御するバルブ２３の一方のパイロット室２３ａに導かれ
る。したがって、この従来の装置では、当該システムの
最高圧と可変吐出ポンプＰの吐出圧とを対比して、可変
吐出ポンプＰは、システムの最高圧よりもスプリング２
４のバネ力に相当するプラスαの吐出圧を維持するとと
もに、いわゆる馬力一定制御ができるようにしている。
なお、上記のようにして供給されたアクチュエータＡあ
るいはａからの戻り流体は、第６ポート１６から第４ポ
ート１３を経由してタンクＴに戻される。また、サービ
スポート３、４に接続したサブアクチュエータａとし
て、パワーショベルではブレーカやニブラ（ハサミ）の
ようなものが一般的である。Since the shuttle valve 20 connected to the seventh port 17 of the switching valve on the sub-actuator a side is located at the most downstream side of the system, the system maximum pressure selected by this shuttle valve is the variable discharge pump. It is introduced into one pilot chamber 23a of the valve 23 that controls the tilt angle of P. Therefore, in this conventional device, by comparing the maximum pressure of the system and the discharge pressure of the variable discharge pump P, the variable discharge pump P is higher than the maximum pressure of the system by the spring 2.
The discharge pressure of plus α corresponding to the spring force of No. 4 is maintained, and so-called constant horsepower control can be performed.
The return fluid from the actuator A or a supplied as described above is returned to the tank T from the sixth port 16 through the fourth port 13. Further, as a sub-actuator a connected to the service ports 3 and 4, a power shovel such as a breaker or a nibler (scissors) is generally used.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の制御装置では、例えばサービスポート３、４に接続し
たサブアクチュエータａの必要最高圧が、メインアクチ
ュエータＡの必要最高圧よりも低いときに、次のような
不都合が生じる。例えば、メインアクチュエータＡを、
サブアクチュエータａの必要最高圧以内で使用している
状態で、サブアクチュエータａがストロークエンドに達
すると、サブアクチュエータａ側の負荷圧が必要最高圧
を超えて上昇するが、このときのサブアクチュエータａ
側の負荷圧は、当該システムに設定された最高圧、いい
換えればメインアクチュエータＡの必要最高圧まで上昇
してしまう。In the conventional control device as described above, when the required maximum pressure of the sub-actuator a connected to the service ports 3 and 4 is lower than the required maximum pressure of the main actuator A, for example. However, the following inconvenience occurs. For example, the main actuator A
When the sub-actuator a reaches the stroke end while the sub-actuator a is used within the required maximum pressure, the load pressure on the sub-actuator a side rises above the required maximum pressure.
The load pressure on the side increases to the maximum pressure set for the system, in other words, to the maximum pressure required by the main actuator A.
【０００９】このように、従来の制御装置では、サブア
クチュエータの必要最高圧以内で使っているとき、この
サブアクチュエータがたまたまストロークエンドに達す
るなどして、その負荷圧が上昇すると、当該システムの
回路圧が必要以上の圧力になり、それだけエネルギー損
失が大きくなるという問題があった。この発明の目的
は、当該システムの最高回路圧よりも低い圧力で、他の
アクチュエータを使用するとき、必要以上にエネルギー
消費をしないようにした負荷感応形制御装置を提供する
ことである。As described above, in the conventional control device, when the sub-actuator happens to reach the stroke end and the load pressure rises when the sub-actuator is used within the required maximum pressure, the circuit of the system concerned. There was a problem that the pressure became more than necessary and the energy loss increased accordingly. It is an object of the present invention to provide a load sensitive control device which does not consume more energy than necessary when using another actuator at a pressure lower than the maximum circuit pressure of the system.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のアク
チュエータのそれぞれに切換弁を備え、これら切換弁
を、可変吐出ポンプに対してパラレルに接続するととも
に、これら切換弁の切換え量に応じて可変絞りの開度を
制御する構成にし、この可変絞りの下流側には、負荷圧
と可変絞りの下流側の圧力との圧力差を一定に保つ圧力
補償弁を設け、しかも、各アクチュエータの負荷圧を検
出する負荷検出通路にシャトル弁を接続し、それらシャ
トル弁で選択された最高圧を、上記可変吐出ポンプのレ
ギュレータに導き、当該ポンプの出力馬力を一定に保つ
構成にした負荷感応形制御装置を前提にするものであ
る。上記の制御装置を前提にしつつ、この発明は、最下
流に位置するシャトル弁に直接連通させた負荷検出通路
に、最下流のシャトル弁の上流側の圧力が設定圧以上に
なったときに閉じる開閉弁を設けた点に特徴を有する。According to the present invention, each of a plurality of actuators is provided with a switching valve, these switching valves are connected in parallel to a variable discharge pump, and the switching valves are switched in accordance with the switching amount of these switching valves. With a configuration that controls the opening of the variable throttle, a pressure compensating valve that maintains a constant pressure difference between the load pressure and the pressure on the downstream side of the variable throttle is provided on the downstream side of this variable throttle, and the load on each actuator is Load-sensitive control with a structure in which shuttle valves are connected to the load detection passage that detects pressure, and the maximum pressure selected by those shuttle valves is guided to the regulator of the variable discharge pump to keep the output horsepower of the pump constant. It is based on a device. Based on the above control device, the present invention closes the load detection passage, which is directly communicated with the shuttle valve located at the most downstream, when the pressure on the upstream side of the most downstream shuttle valve becomes equal to or higher than the set pressure. It is characterized by the provision of an on-off valve.
【００１１】[0011]
【作用】この発明は、上記のように構成したので、最下
流に位置するシャトル弁よりも上流側の圧力が設定圧以
上になると開閉弁が閉じる。このように開閉弁が閉じる
と、最下流のシャトル弁に接続したアクチュエータの負
荷圧が上昇したとしても、その負荷圧が可変吐出ポンプ
のレギュレータに導入されなくなる。したがって、開閉
弁が閉じられた以後は、圧力補償弁が動作して、ロード
センシング機能を発揮する。Since the present invention is configured as described above, the on-off valve closes when the pressure on the upstream side of the shuttle valve located at the most downstream reaches the set pressure or more. When the on-off valve is closed in this way, even if the load pressure of the actuator connected to the most downstream shuttle valve increases, the load pressure will not be introduced into the regulator of the variable discharge pump. Therefore, after the on-off valve is closed, the pressure compensating valve operates to exert the load sensing function.
【発明の効果】この発明の負荷感応形制御装置によれ
ば、当該システムの最高回路圧よりも低い圧力で、他の
アクチュエータを使用するとき、必要以上にエネルギー
を消費せず、その経済効率が向上する。According to the load-sensitive control device of the present invention, when the other actuator is used at a pressure lower than the maximum circuit pressure of the system, energy is not consumed more than necessary, and its economic efficiency is improved. improves.
【００１２】[0012]
【実施例】図１はこの発明の実施例を示すが、この実施
例の最大の特徴は、切換弁７の第７ポート１７からシャ
トル弁２０に通じる負荷検出通路２５に、開閉弁２６を
設けたことである。この開閉弁２６は、スプリング２７
の作用で、通常は図示の開位置を保持するが、パイロッ
ト室２６ａに作用するパイロット圧がスプリング２７の
バネ力に打ち勝てば、閉位置に切換わる。このパイロッ
ト室２６ａは、通路２８を介してシャトル弁２０の上流
側に接続している。したがって、このサブアクチュエー
タａ以外のメインアクチュエータＡの負荷圧が、開閉弁
２６のスプリング２７で決められた設定圧以上になる
と、この開閉弁２６が閉じる。このように開閉弁２６が
閉じれば、サブアクチュエータａの負荷圧が、可変吐出
ポンプＰの吐出量に影響を及ぼさないことになる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The greatest feature of this embodiment is that an opening / closing valve 26 is provided in a load detection passage 25 communicating from the seventh port 17 of the switching valve 7 to the shuttle valve 20. That is. This on-off valve 26 has a spring 27.
By this action, the open position shown in the figure is normally maintained, but when the pilot pressure acting on the pilot chamber 26a overcomes the spring force of the spring 27, the switch is switched to the closed position. The pilot chamber 26a is connected to the upstream side of the shuttle valve 20 via a passage 28. Therefore, when the load pressure of the main actuator A other than the sub-actuator a exceeds the set pressure determined by the spring 27 of the opening / closing valve 26, the opening / closing valve 26 closes. When the opening / closing valve 26 is closed in this way, the load pressure of the sub-actuator a does not affect the discharge amount of the variable discharge pump P.
【００１３】そして、上記開閉弁２６の設定圧を、図２
に示すように、馬力一定制御領域の直前であるｘ位置に
設定しておけば、メインアクチュエータＡとサブアクチ
ュエータａとを同時操作しているとき、サブアクチュエ
ータａの負荷圧が必要以上に高圧になって、可変吐出ポ
ンプＰの吐出量を減少させたりしない。なお、この実施
例において、制御シリンダ２２及びバルブ２３でこの発
明のレギュレータを構成する。また、切換弁６、７を切
換えたとき、第１、２ポート１０、１１が連通するとと
もに、そのときの開度が切換弁６、７の切換え量によっ
て定まるが、この第１、２ポート１０、１１の連通状態
が、この発明の可変絞りを構成するものである。The set pressure of the on-off valve 26 is set as shown in FIG.
As shown in, when the x position is set immediately before the constant horsepower control region, the load pressure of the sub-actuator a becomes unnecessarily high when the main actuator A and the sub-actuator a are simultaneously operated. Therefore, the discharge amount of the variable discharge pump P is not reduced. In this embodiment, the control cylinder 22 and the valve 23 compose the regulator of the present invention. When the switching valves 6 and 7 are switched, the first and second ports 10 and 11 communicate with each other, and the opening degree at that time is determined by the switching amount of the switching valves 6 and 7. , 11 communicate with each other, which constitutes the variable diaphragm of the present invention.
【００１４】次に、この実施例の作用を説明する。い
ま、負荷検出通路２５の圧力をＰf 、シャトル弁２０の
上流側の圧力をＰF、開閉弁２６の設定圧をＰsp及び最
終のフィードバック圧力をＰlmaxとすると、次のように
なる。まず、ＰF ≦Ｐspとすると、開閉弁２６は開いた
状態を維持するので、シャトル弁２０では、圧力Ｐf と
ＰF とが比較され、いずれか高い方の圧力がＰlmaxとし
て選択されて、レギュレータにフィードバックされる。
したがって、この状況では、すべてのアクチュエータの
負荷圧の最大値が選択されることになる。Next, the operation of this embodiment will be described. Now, assuming that the pressure in the load detection passage 25 is P f , the pressure on the upstream side of the shuttle valve 20 is P F , the set pressure of the on-off valve 26 is P sp, and the final feedback pressure is P lmax , the following is obtained. First, when P F ≤P sp , the on-off valve 26 maintains the open state, so that the shuttle valve 20 compares the pressures P f and P F, and the higher pressure is selected as P lmax. Is fed back to the regulator.
Therefore, in this situation, the maximum load pressure for all actuators will be selected.
【００１５】次に、ＰF ＞Ｐspとすると、開閉弁２６が
閉じた状態を維持するので、シャトル弁２０では圧力Ｐ
F が選択されて、それがレギュレータにフィードバック
される。この状況では、サブアクチュエータａの負荷圧
Ｐf がどのような値になろうと、レギュレータへのフィ
ードバック圧力はＰF で決まることになる。そこで、サ
ブアクチュエータａがストロークエンドに達したような
ときに、Ｐf ＞ＰF となっても、サブアクチュエータａ
の負荷圧Ｐf は、ポンプ吐出圧であるＰF ＋αとなる
か、そのポンプ吐出圧以内の圧力であるサブアクチュエ
ータａの負荷圧力に固定されることになる。Next, when P F > P sp , the on-off valve 26 is maintained in the closed state, so that the shuttle valve 20 has a pressure P.
F is selected and fed back to the regulator. In this situation, no matter what value the load pressure P f of the sub-actuator a becomes, the feedback pressure to the regulator is determined by P F. Therefore, even if P f > P F when the sub actuator a has reached the stroke end, the sub actuator a
The load pressure P f is equal to the pump discharge pressure P F + α or is fixed to the load pressure of the sub-actuator a which is within the pump discharge pressure.
【００１６】また、サブアクチュエータａを単独で使用
しているときには、開閉弁２６が切換わることがない。
したがって、この場合には、圧力補償弁９が機能してロ
ードセンシング制御が実施される。つまり、サブアクチ
ュエータａを高圧で使わなければならないときには、そ
れを単独操作することで、当該システムの最高圧で使用
することが可能になる。Further, the opening / closing valve 26 does not switch when the sub-actuator a is used alone.
Therefore, in this case, the pressure compensating valve 9 functions to perform the load sensing control. That is, when the sub-actuator a needs to be used at high pressure, it can be used at the maximum pressure of the system by operating it independently.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】この発明の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of the present invention.
【図２】馬力一定制御特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing constant horsepower control characteristics.
【図３】従来の負荷感応形制御装置の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional load-sensitive control device.
Ａ メインアクチュエータ ａ サブアクチュエータ Ｐ 可変吐出ポンプ ６、７ 切換弁 ８、９ 圧力補償弁 １８〜２０ シャトル弁 ２５ 負荷検出通路 ２６ 開閉弁 A Main actuator a Sub-actuator P Variable discharge pump 6, 7 Switching valve 8, 9 Pressure compensation valve 18-20 Shuttle valve 25 Load detection passage 26 Open / close valve
Claims (1)
弁を備え、これら切換弁を、可変吐出ポンプに対してパ
ラレルに接続するとともに、これら切換弁の切換え量に
応じて可変絞りの開度を制御する構成にし、この可変絞
りの下流側には、負荷圧と可変絞りの下流側の圧力との
圧力差を一定に保つ圧力補償弁を設け、しかも、各アク
チュエータの負荷圧を検出する負荷検出通路にシャトル
弁を接続し、それらシャトル弁で選択された最高圧を、
上記可変吐出ポンプのレギュレータに導き、当該ポンプ
の出力馬力を一定に保つ構成にした負荷感応形制御装置
において、最下流に位置するシャトル弁に直接連通させ
た負荷検出通路に、最下流のシャトル弁の上流側の圧力
が設定圧以上になったときに閉じる開閉弁を設けたこと
を特徴とする負荷感応形制御装置。1. A plurality of actuators each have a switching valve, which are connected in parallel to a variable discharge pump, and the opening of a variable throttle is controlled according to the switching amount of these switching valves. A pressure compensating valve for maintaining a constant pressure difference between the load pressure and the pressure on the downstream side of the variable throttle is provided on the downstream side of the variable throttle, and the load detection passage for detecting the load pressure of each actuator is provided. Connect the shuttle valves and set the maximum pressure selected by those shuttle valves to
In the load-sensitive control device configured to lead to the regulator of the variable discharge pump and keep the output horsepower of the pump constant, in the load detection passage directly connected to the shuttle valve located at the most downstream, the most downstream shuttle valve is provided. Load-sensitive control device, which is provided with an on-off valve that closes when the pressure on the upstream side of the engine exceeds a set pressure.
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| JP (1) | JP3128775B2 (en) |
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1992
- 1992-08-26 JP JP04250517A patent/JP3128775B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3128775B2 (en) | 2001-01-29 |
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