JPH08120709A - 油圧作業機の油圧回路 - Google Patents

油圧作業機の油圧回路

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JPH08120709A
JPH08120709A JP6256774A JP25677494A JPH08120709A JP H08120709 A JPH08120709 A JP H08120709A JP 6256774 A JP6256774 A JP 6256774A JP 25677494 A JP25677494 A JP 25677494A JP H08120709 A JPH08120709 A JP H08120709A
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JP
Japan
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pilot
valve
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hydraulic
directional control
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JP6256774A
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Inventor
Hiroji Ishikawa
広二 石川
Toichi Hirata
東一 平田
Genroku Sugiyama
玄六 杉山
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要以上のパイロット管路の油温の上昇を抑
えることができる油圧作業機の油圧回路の提供。 【構成】 パイロットポンプ3とパイロット弁10a,
10bとを連絡する第2のパイロット管路20に、この
パイロット管路20を遮断するロック弁8aを備えたも
のにおいて、ロック弁8aによるパイロット1次圧の遮
断に連動して、パイロット弁10a,10bと方向制御
弁11の駆動部11a,11bを連絡する第1のパイロ
ット管路21a,21bと、パイロットポンプ3とを選
択的に接続する第3のパイロット管路21cを備えると
ともに、この第3のパイロット管路21cに設けた絞り
弁22と、この絞り弁22と第1のパイロット管路21
a,21bのと間の第3のパイロット管路21c部分に
設けられ、管路21a,21bから絞り弁22方向への
圧油の逆流を阻止する逆止弁6a,6bとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の油圧
作業機に備えられ、パイロットポンプから方向制御弁制
御手段へのパイロット1次圧の供給を遮断可能な遮断制
御手段を備えた油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の油圧作業機の一例を示す回
路図である。この図4に示す従来技術は、エンジン1
と、このエンジン1によって駆動する主油圧ポンプ2、
及びパイロットポンプ3と、このパイロットポンプ3の
圧油を、設定されたパイロット1次圧に調整するパイロ
ットリリーフ弁4と、主油圧ポンプ2から吐出される圧
油によって駆動するアクチュエータ12と、主油圧ポン
プ2からアクチュエータ12に供給される圧油の流れを
制御する方向制御弁11とを備えている。また、操作レ
バー10の操作量に応じて、上述したパイロット1次圧
を、パイロット2次圧として出力することにより、方向
制御弁11の切換え量を決定する方向制御弁制御手段、
例えばパイロット弁10a,10bと、これらのパイロ
ット弁10a,10bから出力されるパイロット2次圧
を方向制御弁11の駆動部11a,11bにそれぞれ導
く第1のパイロット管路21a,21bと、パイロット
ポンプ3から出力されるパイロット1次圧をパイロット
弁10a,10bに導く第2のパイロット管路20と、
第1のパイロット管路21b中に設けたショックレスバ
ルブ9とを備えている。
【0003】さらに、第2のパイロット管路20に設け
られ、パイロットポンプ3からパイロット弁10a,1
0bへのパイロット1次圧の供給を遮断可能な遮断制御
手段、例えば手動操作が可能なロック弁8を備えてい
る。また、上述したパイロットリリーフ弁4と、第1の
パイロット管路21a,21bとを連絡するパイロット
管路に設けられ、第1のパイロット管路21a,21b
からパイロットリリーフ弁4方向へのパイロット圧の逆
流を阻止する逆止弁6a,6bと、タンク14を備えて
いる。
【0004】この従来技術では、ロック弁8を図4に示
すように、第2のパイロット管路20を連通させる操作
位置に切換え保持し、パイロットポンプ3からパイロッ
ト弁10a,10bにパイロット1次圧が供給されてい
る状態にあって、操作レバー10が操作され、パイロッ
ト弁10a,10bのいずれか、例えばパイロット弁1
0aが作動したとすると、パイロット2次圧が発生し、
このパイロット2次圧がショックレスバルブ9及び第1
のパイロット管路21bを介して方向制御弁11の駆動
部11bに供給される。これにより、方向制御弁11は
同図4の右位置に切換えられ、主油圧ポンプ2から吐出
される圧油が方向制御弁11を介してアクチュエータ1
2に供給され、このアクチュエータ12が駆動する。ま
た、このような状態から操作レバー10を中立に復帰さ
せると、パイロット弁10aが中立に復帰し、方向制御
弁11の駆動部11a,11bの双方がタンク圧とな
り、方向制御弁11が中立に復帰する。このとき、ショ
ックレスバルブ9の働きにより、操作レバー10の操作
タイミングに対して若干遅れて方向制御弁11は中立に
復帰する。これにより、アクチュエータ12の急激な停
止に伴うショックが緩和される。
【0005】また、ロック弁8を図4の上段位置である
ロック位置、すなわち、第2のパイロット管路20を遮
断する遮断位置に切換えると、パイロットポンプ3から
出力されるパイロット圧は、パイロットリリーフ弁4、
パイロット管路に設けた逆止弁6a,6b、第1のパイ
ロット管路21a,21b、及びショックレスバルブ9
を介してタンク14に導かれる。一般に低温時には、圧
油の粘性抵抗が増加し、方向制御弁11の作動応答性
や、ショックレスバルブ9の作動応答性が低下する。し
たがって、上述のようにパイロットポンプ3から出力さ
れるパイロット1次圧をパイロットリリーフ弁4で通過
させ、このパイロットリリーフ弁4において発熱させる
ことにより、逆止弁6a,6bが設けられるパイロツト
管路、第1のパイロット管路21a,21b、及びショ
ックレスバルブ9が温められ、これらの管路を流れる圧
油の粘性抵抗が減少し、方向制御弁11、ショックレス
バルブ9の良好な作動応答性を確保することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、リリーフした圧油は常にパイロット管路を流れるよ
うになっており、作業時のように圧油が高温となるとき
でもパイロット管路で温度上昇を生じてしまう。その結
果、オペレータの近くに位置するパイロット弁10a,
10bの発熱が大きくなり、オペレータに不快感を与え
やすい問題がある。
【0007】また、パイロット弁10a,10bの代り
に、比例電磁弁を備えたものにあっては、ソレノイド部
とスプール部分とを油圧的にシールするシール部材を有
する構造になっているが、前述した発熱に伴ってシール
寿命が劣化する問題がある。
【0008】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、必要以上のパイ
ロット管路の油温の上昇を抑えることができる油圧作業
機の油圧回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、原動機と、この原動機により駆動する主
油圧ポンプと、上記原動機により駆動するパイロットポ
ンプと、このパイロットポンプの圧油を、設定されたパ
イロット1次圧に調整するパイロットリリーフ弁と、上
記主油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動するア
クチュエータと、上記主油圧ポンプから上記アクチュエ
ータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、
操作量に応じて、上記パイロット1次圧を、パイロット
2次圧として出力することにより、上記方向制御弁の切
換え量を決定する方向制御弁制御手段と、この方向制御
弁制御手段から出力されるパイロット2次圧を上記方向
制御弁の駆動部に導く第1のパイロット管路と、上記パ
イロットポンプから出力されるパイロット1次圧を上記
方向制御弁制御手段に導く第2のパイロット管路と、上
記第2のパイロット管路に設けられ、上記パイロットポ
ンプから上記方向制御弁制御手段への上記パイロット1
次圧の供給を遮断可能な遮断制御手段とを備えた油圧作
業機の油圧回路において、上記遮断制御手段による上記
パイロツト1次圧の遮断に連動して、上記パイロットポ
ンプと上記第1のパイロット管路とを選択的に接続する
第3のパイロット管路と、この第3のパイロット管路に
設けた流量制御手段と、この流量制御手段と上記第1の
パイロット管路との間に位置する上記第3のパイロット
管路部分に設けられ、上記第1のパイロット管路から上
記流量制御手段方向へのパイロット圧の逆流を阻止する
逆止弁とを備えた構成にしてある。
【0010】
【作用】アクチュエータを駆動する作業時には、遮断制
御手段は第2のパイロット管路を連通状態に保つ。した
がって、第2のパイロット管路を介して、パイロットポ
ンプから方向制御弁制御手段にパイロット1次圧が出力
される状態にある。この状態において、方向制御弁制御
手段を操作すると、パイロット2次圧が第1のパイロッ
ト管路を介して方向制御弁の駆動部に出力され、方向制
御弁が切換えられる。したがって、主油圧ポンプの圧油
が方向制御弁を経てアクチュエータに供給され、このア
クチュエータを駆動することができる。このとき、パイ
ロットポンプから出力されるパイロット1次圧は、パイ
ロットリリーフ弁を通ることなく、第2のパイロット管
路を介して方向制御弁制御手段に導かれる。したがっ
て、このような作業時、すなわち、アクチュエータの駆
動時に、パイロット1次圧を特別に発熱させることがな
く、必要以上のパイロット管路の油温の上昇を抑えるこ
とができる。
【0011】アクチュエータを駆動しない非作業時に
は、遮断制御手段は第2のパイロット管路を遮断状態に
保つ。これにより方向制御弁制御手段へのパイロット1
次圧の供給は断たれる。このとき、上述した遮断制御手
段による第2のパイロット管路の遮断動作に連動して、
中途に流量制御弁を有する第3のパイロット管路を介し
て、パイロットポンプと第1のパイロット管路とが選択
的に接続する。したがって、パイロットポンプから出力
されるパイロット1次圧は、第3のパイロット管路の流
量制御手段の通過時に発熱し、逆止弁を介して第1のパ
イロット管路に導かれ、タンクに循環する。すなわち、
このような非作業時にのみ、パイロット管路の油温を上
昇させることができ、低温環境にも対応させることがで
きる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の油圧作業機の油圧回路の実施
例を図に基づいて説明する。図1は本発明の請求項1,
3,5,7,8に記載の発明に相当する第1の実施例を
示す回路図である。
【0013】この図は前述した図4に対応させて描いた
もので、例えば油圧ショベルの油圧回路を示している。
前述した図4に示すものと同等のものは同じ符号で示し
てある。すなわち、この第1の実施例にあっても、エン
ジン1と、このエンジン1によって駆動する主油圧ポン
プ2、及びパイロットポンプ3と、このパイロットポン
プ3の圧油を、設定されたパイロット1次圧に調整する
パイロットリリーフ弁4とを備えている。また、主油圧
ポンプ2から吐出される圧油によって駆動するブームシ
リンダ、アームシリンダ等のアクチュエータ12と、こ
のアクチュエータ12の駆動を制御する方向制御弁11
とを備えている。また、操作レバー10の操作量に応じ
て、上述したパイロット1次圧を、パイロット2次圧と
して出力することにより、方向制御弁11の切換え量を
決定する方向制御弁制御手段、例えばパイロット弁10
a,10bと、これらのパイロット弁10a,10bか
ら出力されるパイロット2次圧を方向制御弁11の駆動
部11a,11bにそれぞれ導く第1のパイロット管路
21a,21bと、パイロットポンプ3から出力される
パイロット1次圧をパイロット弁10a,10bに導く
第2のパイロット管路20とを備えている。さらに、第
2のパイロット管路20に設けられ、パイロットポンプ
3からパイロット弁10a,10bへのパイロット1次
圧の供給を遮断可能な遮断制御手段、例えば手動操作が
可能なロック弁8aを備えている。14はタンクであ
る。以上の構成は、前述した図4に示すものと同等であ
る。
【0014】この第1の実施例では、特に、パイロット
リリーフ弁4の下流をタンク14に連通させてある。ま
た、ロック弁8aによるパイロット1次圧の遮断に連動
して、すなわち、同図1の上段位置へのロック弁8aの
切換え操作に応じて、パイロットポンプ3と、例えば2
つの第1のパイロット管路21a,21bの双方とを選
択的に接続する第3のパイロット管路21cを設けてあ
る。この第3のパイロット管路21cには、流量制御手
段、例えば絞り弁22を設けてある。なお、同図1に示
すロック弁8aは絞り弁22を内蔵する形態に描いてあ
るが、この絞り弁22をロック弁8aの外部に位置する
第3のパイロット管路21c部分に設けてもよい。ま
た、上述した絞り弁22と第1のパイロット管路21
a,21bとの間に位置する第3のパイロット管路21
c部分に設けられ、第1のパイロット管路21a,21
bから絞り弁22方向へのパイロット圧の逆流を阻止す
る逆止弁6a,6bとを備えている。
【0015】このように構成した第1の実施例では、ア
クチュエータ12を駆動する作業時には、ロック弁8a
は同図1の下段位置に保たれ、第2のパイロット管路2
0は連通状態にある。したがって、第2のパイロット管
路20を介して、パイロットポンプ3からパイロット弁
10a,10bにパイロット1次圧が出力される。この
状態において、操作レバー10を操作してパイロット弁
10a,10bのいずれか、例えばパイロット弁10a
を作動させると、パイロット2次圧が第1のパイロット
管路21bを介して方向制御弁11の駆動部11bに出
力され、方向制御弁11が切換えられる。したがって、
主油圧ポンプ2の圧油が方向制御弁11を経てアクチュ
エータ12に供給され、このアクチュエータ12を駆動
することができる。このとき、パイロットポンプ3から
出力されるパイロット1次圧は、パイロットリリーフ弁
4を通ることなく、第2のパイロット管路20を介して
パイロット弁10a,10bに導かれる。したがって、
このような作業時、すなわち、アクチュエータ12の駆
動時に、パイロット1次圧を特別に発熱させることがな
く、必要以上のパイロット管路の油温の上昇を抑えるこ
とができる。
【0016】また、アクチュエータ12を駆動しない非
作業時には、ロック弁8aは手動操作により上段位置に
切換えられ、第2のパイロット管路20を遮断状態に保
つ。これにより、パイロット弁10a,10bへのパイ
ロット1次圧の供給は断たれる。このとき、ロック弁8
aによる第2のパイロット管路20の遮断動作に連動し
て、第3のパイロット管路21cを介してパイロットポ
ンプ3と第1のパイロット管路21a,21bとが接続
する。したがって、パイロットポンプ3から出力される
パイロット1次圧は、第3のパイロット管路21cに設
けられる絞り弁22の通過時に発熱し、逆止弁6a,6
bを介して第1のパイロット管路21a,21bに導か
れ、タンク14に循環する。すなわち、このような非作
業時にのみ、パイロット管路の油温を上昇させることが
できる。
【0017】この第1の実施例によれば、非作業時に
は、パイロット1次圧を絞り弁22を通過させることに
より発熱させ、パイロット管路の油温を上昇させ、低温
環境における方向制御弁11の作動応答性を確保できる
とともに、作業時には、パイロット1次圧を特別に発熱
させることがなく、これにより必要以上のパイロット管
路の油温の上昇を抑えることができる。したがって、オ
ペレータの近くに配置されるパイロット弁10a,10
bの発熱を抑え、このような熱によるオペレータの不快
感を除き、快適な操作環境を得ることができる。
【0018】なお、非操作時には第3のパイロット管路
21cと、第1のパイロット管路21a,21bとの双
方が接続されるので、方向制御弁11の両駆動部11
a,11bは同圧となる。したがって、ロック弁8aの
操作による第2のパイロット管路20の遮断時に、方向
制御弁11が切換えられるような事態を生じることがな
く、この方向制御弁11を安定した状態に保つことがで
きる。
【0019】図2は本発明の請求項1,4,6,7,8
に相当する第2の実施例を示す回路図である。この第2
の実施例では特に、操作レバー10の操作量に応じた電
気信号を出力するストロークセンサ10c,10dと、
電磁切換弁から成るとともに絞り弁22を内蔵するロッ
ク弁8bと、パイロット2次圧を出力可能な比例電磁弁
17,18を備えている。また、ストロークセンサ10
c,10dから出力される信号の値に応じて電磁切換弁
から成るロック弁8bと、比例電磁弁17,18のいず
れか一方とに駆動信号を出力するコントローラ15と、
このコントローラ15の電源16とを備えている。上述
した比例電磁弁17,18とコントローラ15とは、方
向制御弁11の駆動を制御する方向制御弁制御手段を構
成している。
【0020】その他の構成は前述した図1に示す第1の
実施例と同等である。
【0021】このように構成した第2の実施例では、ア
クチュエータ12を駆動する作業時には、操作レバー1
0の操作によってストロークセンサ10c,10dのい
ずれか、例えばストロークセンサ10cから信号が出力
され、これに応じてコントローラ15からロック弁8b
と、例えば比例電磁弁17に駆動信号が出力される。こ
れにより、ロック弁8bはばねの力に抗して同図2に示
すように下段位置に切換えられ、第2のパイロット管路
20は連通状態となる。したがって、第2のパイロット
管路20を介して、パイロットポンプ3から比例電磁弁
17にパイロット1次圧が出力され、この比例電磁弁1
7の操作量に応じてパイロット2次圧が第1のパイロッ
ト管路21bに出力され、そのパイロット2次圧が駆動
部11bに与えられ、方向制御弁11が切換えられる。
したがって、主油圧ポンプ2の圧油が方向制御弁11を
経てアクチュエータ12に供給され、このアクチュエー
タ12を駆動することができる。このとき、パイロット
ポンプ3から出力されるパイロット1次圧は、前述した
第1の実施例同様に、パイロットリリーフ弁4を通るこ
となく、第2のパイロット管路20を介して比例電磁弁
17に導かれる。この第2の実施例にあっても、アクチ
ュエータ12の駆動時には、パイロット1次圧を特別に
発熱させることがなく、必要以上のパイロット管路の油
温の上昇を抑えることができる。
【0022】また、アクチュエータ12を駆動しない非
作業時には、操作レバー10が中立保持され、これに応
じてコントローラ15からロック弁8b、比例電磁弁1
7,18に中立に保つ駆動信号が出力される。これによ
り、ロック弁8bはばねの力で上段位置に切換えられ、
第2のパイロット管路20と比例電磁弁17,18との
間は遮断され、パイロットポンプ3と第3のパイロット
管路21cとが接続する。したがって、このときも前述
した第1の実施例と同様に、パイロットポンプ3から出
力されるパイロット1次圧は、第3のパイロット管路2
1cに設けられる絞り弁22の通過時に発熱し、逆止弁
6a,6bを介して第1のパイロット管路21a,21
bに導かれ、タンク14に循環し、パイロット管路の油
温を上昇させることができる。
【0023】この第2の実施例も、第1の実施例と同様
に、非作業時には、パイロット管路の油温を上昇させ、
低温環境における方向制御弁11の作動応答性を確保で
きるとともに、作業時には、必要以上のパイロット管路
の油温の上昇を抑えることができ、オペレータの近くに
配置される比例電磁弁17,18の発熱を抑え、このよ
うな熱によるオペレータの不快感を除き、快適な操作環
境を得ることができる。 また特に、この第2の実施例
にあっては、比例電磁弁17,18の発熱を抑制できる
ことから、これらの比例電磁弁17,18の内部に設け
られるシール部材の熱による劣化を防ぐことができ、こ
れらの比例電磁弁17,18の耐久性を向上させること
ができる。
【0024】図3は本発明の請求項1,2,3,5,
7,8に記載の発明に相当する第3の実施例を示す回路
図である。この第3の実施例では、パイロット弁10a
と方向制御弁11の駆動部11bとを接続する第1のパ
イロット管路21bに、ショックレスバルブ9を設けて
ある。その他の構成は、前述した第1の実施例と同等で
ある。 この第3の実施例では、前述した第1の実施例
と同等の作用効果を奏する他、非作業時には、絞り弁2
2で発熱させたパイロット1次圧をパイロット管路とと
もにショックレスバルブ9にも供給し、このショックレ
スバルブ9の暖機を実現でき、したがって低温環境であ
っても、ショックレスバルブ9の良好な作動応答性を確
保することができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は上記の構成にしてあることか
ら、必要以上のパイロット管路の油温の上昇を抑えるこ
とができ、したがって、オペレータの近くに配置される
方向制御弁制御手段の発熱を従来に比べて抑制でき、こ
のような熱によるオペレータの不快感を除き、快適な操
作環境を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の油圧作業機の油圧回路の第1の実施例
を示す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す回路図である。
【図4】従来の油圧作業機の油圧回路の一例を示す回路
図である。
【符号の説明】
1 エンジン 2 主油圧ポンプ 3 パイロットポンプ 6a 逆止弁 6b 逆止弁 8a ロック弁(遮断制御手段) 8b ロック弁(遮断制御手段) 9 シッョクレスバルブ 10 操作レバー 10a パイロット弁(方向制御弁制御手段) 10b パイロット弁(方向制御弁制御手段) 10c ストロークセンサ 10d ストロークセンサ 11 方向制御弁 11a 駆動部 11b 駆動部 12 アクチュエータ 14 タンク 15 コントローラ(方向制御弁制御手段) 17 比例電磁弁(方向制御弁制御手段) 18 比例電磁弁(方向制御弁制御手段) 20 第2のパイロット管路 21a 第1のパイロット管路 21b 第1のパイロット管路 21c 第3のパイロット管路 22 絞り弁(流量制御手段)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原動機と、この原動機により駆動する主
    油圧ポンプと、 上記原動機により駆動するパイロットポンプと、このパ
    イロットポンプの圧油を、設定されたパイロット1次圧
    に調整するパイロットリリーフ弁と、 上記主油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する
    アクチュエータと、上記主油圧ポンプから上記アクチュ
    エータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁
    と、 操作量に応じて、上記パイロット1次圧を、パイロット
    2次圧として出力することにより、上記方向制御弁の切
    換え量を決定する方向制御弁制御手段と、 この方向制御弁制御手段から出力されるパイロット2次
    圧を上記方向制御弁の駆動部に導く第1のパイロット管
    路と、 上記パイロットポンプから出力されるパイロット1次圧
    を上記方向制御弁制御手段に導く第2のパイロット管路
    と、 上記第2のパイロット管路に設けられ、上記パイロット
    ポンプから上記方向制御弁制御手段への上記パイロット
    1次圧の供給を遮断可能な遮断制御手段とを備えた油圧
    作業機の油圧回路において、 上記遮断制御手段による上記パイロツト1次圧の遮断に
    連動して、上記パイロットポンプと上記第1のパイロッ
    ト管路とを選択的に接続する第3のパイロット管路と、 この第3のパイロット管路に設けた流量制御手段と、 この流量制御手段と上記第1のパイロット管路との間に
    位置する上記第3のパイロット管路部分に設けられ、上
    記第1のパイロット管路から上記流量制御手段方向への
    パイロット圧の逆流を阻止する逆止弁とを備えたことを
    特徴とする油圧作業機の油圧回路。
  2. 【請求項2】 上記第1のパイロット管路にショックレ
    スバルブを備えたことを特徴とする請求項1記載の油圧
    作業機の油圧回路。
  3. 【請求項3】 上記方向制御弁制御手段がパイロット弁
    を含むことを特徴とする請求項1または2記載の油圧作
    業機の油圧回路。
  4. 【請求項4】 上記方向制御弁制御手段が操作量に応じ
    た駆動信号を出力するコントローラと、このコントロー
    ラから出力される駆動信号によって駆動する比例電磁弁
    とを含むことを特徴とする請求項1または2記載の油圧
    作業機の油圧回路。
  5. 【請求項5】 上記遮断制御手段が、手動操作が可能な
    ロック弁であることを特徴とする請求項1または2記載
    の油圧作業機の油圧回路。
  6. 【請求項6】 上記遮断制御手段が、電磁切換弁から成
    るロック弁であることを特徴とする請求項1または2記
    載の油圧作業機の油圧回路。
  7. 【請求項7】 上記流量制御手段が、絞り弁であること
    を特徴とする請求項1または2記載の油圧作業機の油圧
    回路。
  8. 【請求項8】 上記第3のパイロット管路を、上記方向
    制御弁の駆動部のそれぞれに接続される2つのパイロッ
    ト管路の双方に接続する手段を備えたことを特徴とする
    請求項1記載の油圧作業機の油圧回路。
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