JPH09509460A - 削岩施設におけるブーム作動シリンダの制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は削岩施設においてブームを制御するための装置および方法に関し、ブーム（１）はセレクタ弁（１９ａ〜１９ｄ）が作動装置（１８ａ〜１８ｄ）と供給およひ戻りライン（１６，１７）との間に各作動装置のために設けられるような方法において油圧流体用のライン（１６，１７）に並列に接続される幾つかの作動装置（１８ａ〜１８ｄ）；および油圧流体の流れを調整するために油圧ライン（１６，１７）に接続された釣り合い弁（１３）からなる。本発明はさらに別個の設定値が各作動装置の運動速度がそれぞれの制御部材（１１ａ〜１１ｄ）の運動の範囲に比例するように各作動装置（１８ａ〜１８ｄ）に関してプリセツトされる制御ユニツト（１２）からなる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 削岩施設におけるブーム作動シリンダの制御装置および方法 発明の詳細な説明 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、ブームがその異なる作動用の幾つかの作動装置；各作動装置用のセ レクタ弁；該セレクタ弁がそれに並列に接続される油圧流体用の２つのライン、 作動装置が作動されるときそれぞれの作動装置と連通して油圧流体用の前記ライ ンを接続する各作動装置の前記セレクタ弁；油圧流体用の前記ラインに接続され かつ前記油圧流体用ライン内の油圧流体の流れを調整する電気制御可能な釣り合 い弁；該釣り合い弁を制御するための電気制御ユニツト；および作動装置の各々 を作動するための制御部材からなる、削岩施設においてブームを制御する削岩施 設のブーム制御装置に関する。 本発明はまた、ブームがその異なる作動用の幾つかの作動装置；各作動装置用 のセレクタ弁；該セレクタ弁がそれに並列に接続される油圧流体用の２つのライ ン、作動装置が作動されるときそれぞれの作動装置と連通して油圧流体用の前記 ラインを接続する各作動装置の前記セレクタ弁；油圧流体用の前記ラインに接続 されかつ前記油圧流体用ライン内の油圧流体の流れを調整する電気制御可能な釣 り合い弁；該釣り合い弁を制御するための電 気制御ユニツト；および作動装置の各々を作動するための制御部材からなる、削 岩施設においてブームを制御する、削岩施設のブーム制御方法に関する。 〔発明の背景技術〕 現在、削岩施設は代表的にはブーム作動シリンダまたは作動装置の制御におい て油圧流体用の単一対の供給および戻りホースからなりかつそのさい異なる作動 装置がこれらの油圧ホースと並列にそれらの固有のセレクタ弁によつて接続され る解決を利用している。公知の解決は、さらに作動装置に共通なこれらの油圧ホ ース中の油圧流体の流れを調整する、単一釣り合い弁からなる。一度に１つの作 動装置がかくして使用される一方他の作動装置は非作動であり、そしてセレクタ 弁は作動装置の１つが制御され得るように選択するのに使用される。 公知の解決による問題は釣り合い弁の調整範囲が常に最大の多量の流れの要求 を有する作動装置またはシリンダにしたがつて設計されねばならないということ である。したがつて、小さいシリンダが制御されるとき、それらの運動速度は制 御部材、すなわちハンドル等の完全な運動範囲内ですべて高過ぎ、そしてそれら はハンドルの非常に狭い作動範囲内でのみ調整され得る。これは、制御が過剰に なり易いので、制御作動がより難しくなり、それは装置の作動および使用を著し く遅くする。同様に、とくに小さい空間がありかつ精度が要求されるとき装置を 損傷するかも知れない。 〔発明の概要〕 本発明の目的は、公知の解決の欠点を回避しかつハンドルのごとき、制御部材 の制御範囲全体が利用され得る装置および方法を提供することにある。本発明に よる装置は該装置が異なる作動のために制御ユニツトにプリセツトされた設定値 からなり、該設定値が１またはそれ以上の作動装置からなるグループが作動され るとき、制御ユニツトがそれぞれのセレクタ弁を作動位置に切り換えかつこの特 定の作動装置グループのためにプリセツトされた設定値により決定された作動パ ラメータにしたがつて釣り合い弁を制御し始めるような方法において釣り合い弁 を制御することにより特徴付けられる。 本発明による方法は設定値が異なる作動のために制御ユニツトにプリセツトさ れ、前記設定値か１またはそれ以上の作動装置からなるグループが作動されると き、制御ユニツトがそれぞれのセレクタ弁を作動位置に切り換えかつこの特定の 作動装置グループにプリセツトされた設定値によつて決定される作動パラメータ にしたがつて釣り合い弁を制御し始めるような方法において釣り合い弁を制御す ることにより特徴付けられる。 本発明の必須の特徴は釣り合い弁の作動パラメータが弁が前記パラメータが作 動装置グループに属する作動装置にしたがつて変化するように調整する１または それ以上の作動装置からなる各作動装置グループに関して個別にプリセツトされ るということである。セレクタ弁はか くして釣り合い弁がこの特定の作動装置または同時作動の作動装置のグループに 対応する制御パラメータまたは作動パラメータを使用し始めると同時に各作動装 置に開放される。１つの作動装置が作動されるとき、釣り合い弁の作動はかくし て小さい油圧シリンダが制御されるときかつ例えば、大きな油圧シリンダの場合 において制御部材の調整値に異なって比例するような方法において制御され得る 。小さいシリンダによれば、制御部材の最大／最小値は僅かだけ釣り合い弁を開 放し、それに反して大きいシリンダによれば制御部材は釣り合い弁を広く開いて 開放する。この方法において、異なる調整範囲が、所望ならば、各作動装置に設 けられ得る。また、釣り合い弁の作動および開放はそれらが制御部材の運動に追 随するように非直線的に設定されことができ、それにより作動に適する作動値が 達成され得る。対応して、例えば、ブームの回転に関連付けられた幾つかの作動 装置が同時に使用されるとき、釣り合い弁の調整は異なる作動装置が同時に作動 されるとき、制御部材の運動が関連の作動を制御するのにできるだけ適切である ように設計され得る。 本発明の好適な実施例によれば、制御は特別な作動装置の最大速度値が、制御 レバーのごとき、制御部材が動かされる速度が大きいほど、予め定めた速度制限 内で達成され得る最大速度が益々大きくなるように制御部材の運動速度に動的に 追随すべく配置されることが可能であ るような方法において実現され得る。対応して、制御レバーがゆつくり動かされ るとき、最大速度値はこの運動速度に対して一定の比率において減少する。大き な変位によれば、運動速度はかくして制御レバーを急速に動かすことにより増加 され得る。精確な制御が必要とされるとき、制御レバーはゆつくり動かされ、か くして低い最大速度値および精確な位置決めを達成する。 本発明を添付図面に基づいてより十分に説明する。 図面の簡単な説明 第１図は削岩施設においてその作動装置を備えたブームを略示する図；そして 第２図は本発明による装置用の油圧的および電気的切り換え線図を略示する図 である。 〔発明を実施するための最良の形態〕 第１図は、それ自体公知の方法において外観においてのみ示されるキヤリヤ２ に連接される、ブーム１を示す。水平軸３はブーム１とキヤリヤ２との間に示さ れる。ブーム１は垂直方向に軸３に関連して回転可能である。図はまた、キヤリ ヤ２に一端でかつ他端でブーム１に連接される、ブーム持ち上げシリンダ４を示 す。結果として、シリンダが図に示される位置から延長されるとき、ブーム１は 軸３のまわりに上方に回転する。対応して、持ち上げシリンダ４が短くされ、ブ ーム１は軸３のまわりに下方に回転する。図はさらに、破線によつて示される回 転軸線６のまわりに回転可能にブーム１の端部に接 続される、送りビーム５を部分的に示す。このために、施設は揺動シリンダ７か らなり、該シリンダはそれが延長されるとき、送りビームを１方の方向に回転し かつそれが引っ込められるとき、送りビームは反対の方向に回転するように接続 される。図はさらに回転モータ８を示し、該回転モータは他の破線により図に示 される回転軸線９のまわりに送りビームおよびそれと連係する構成要素を回転さ せるように接続される。シリンダ４と７および回転モータ８は削岩施設の代表的 なブーム作動装置である。それらの作動のための油圧接続は第２図に関連してよ り十分に説明される。 第２図は、制御部材１１ａ〜１１ｄが制御ユニツト１２を経由して釣り合い弁 １３を制御すべく接続される、本発明による装置を略示する。油圧流体用ホース １６および１７は油圧ポンプ１４およびタンク１５から釣り合い弁１３に延びる 。油圧流体は釣り合い弁１３によつてホース１６および１７を介して作動装置１ ８ａ〜１８ｄに通されかつそれらから去らされる。各作動装置１８ａ〜１８ｄは それぞれセレクタ弁１９ａ〜１９ｄを有し、該弁は油圧流体用ホースの各ホース にかつそれぞれの作動装置に接続されている。セレクタ弁は各々特別な場合にお いて制御されるべき作動装置を選択するのに使用される。制御ユニツト１２にお いて、釣り合い弁１３を制御するための制御パラメータは各作動装置ににプリセ ツトされる。１８ａのごとき、作動装置の１つが、例えば 、それを一定の方向に回転することにより制御部材によつて選択されるとき、制 御ユニツト１２はこの作動装置のセレクタ弁１９ａを、油圧流体用ラインが作動 装置のシリンダに直接接続されるかまたは作動装置が反対の方向に動くように互 いに横切る方法において接続されるような方法において所望の位置に切り換える 。同時に、制御ユニツト１２は予め定めた方向への制御部材の制御レバーの運動 が作動装置の予めた制御運動に対応するように釣り合い弁に制御パラメータを適 用する。対応して、制御部材の運動の位置は釣り合い弁によつて作動装置の運動 速度を調整する。例えば、制御部材１１ａが回転されるとき、それは制御信号を 制御ユニツト１２に印加し、該制御ユニツトは順次セレクタ弁１９ａを所望の位 置に切り換えかつ油圧流体を作動装置１８ａに許容する。釣り合い弁１３の運動 および油圧流体の制御は作動装置１８ａの特性および所望の速度によつて要求さ れるように制御ユニツト１２にプリセツトされた。同一の方法において、特別な 制御パラメータが制御ユニツト１２に他の作動装置１８ｂ〜１８ｄのすべてに関 して記憶された。この方法において制御は、例えば、制御部材１１ａが作動装置 １８ａを制御するのに使用されるとき、釣り合い弁１３がレバーの全運動範囲が 作動装置１８ａにより要求された油圧流体の流れの量に拘わらず利用されること ができるような方法において制御部材１１ａのレバーの位置に比例する量におい て油圧流体を流れさせる。例 えば、異なる直径のシリンダの運動は制御部材のレバーの位置が速度を決定する ように調整されることができ、そして制御パラメータは制御部材のレバーの最大 角度がこの特定の作動装置によつて要求される油圧流体の最大流れに対応するよ うな方法において釣り合い弁１３を通る油圧流体の流れの最大量を調整する。 幾つかの作動装置が一定の作動または幾つかの同時の作動を適切に行うために 同時に作動されねばならないときかまたは或る方向にブームまたは送りビームを 回転させるときのごとく、異なる方向に運動しているる幾つかの作動装置の使用 が当然であるとき、もちろん同時に作動される作動装置からなる異なる種類の作 動装置グループを形成することができる。かかる１つの代表的な作動装置グルー プはブームを側方および垂直方向に回転させるシリンダおよび送りビームを側方 および垂直方向に回転させるシリンダからなる。もちろんかかる作動装置グルー プを形成する他の幾つかの作動装置がある。これらの場合において制御ユニツト の設定値は単一の作動装置が使用されるとき、それが釣り合い弁を通って流れる 油圧流体の量を調整するためのその固有の設定値を有するようにプログラムされ る。他の作動装置が同時に切り換えられるとき、制御ユニツトはこれら２つの作 動装置からなる作動装置グループに対応する設定値を印加し始め、そしてそこで 油圧流体の流れは作動装置の同時の制御に比例する。かかる状況において一定の 作動装置、例え ば、グループ中の最も速い作動装置の最大速度値を定義することができ、油圧流 体の流れはこの最大値にしたがつて調整される。原則として、選択されることが できる種々の作動装置の数は制限されず、それにより１つの作動装置グループが 単一の作動装置または、例えば、施設の作動装置のすべてからなることもできる 。実際に、もちろん同時に作動される作動装置からなる作動装置グループを選択 することがより簡単であり、それによりプリセツトされるべき設定値の数は余り 多くない。 本発明は例としてのみ上述されかつ図面に示される、そしていずれにしても例 に制限されない。制御部材は制御ユニツトに接続されることができかつ作動パラ メータの設定値はそれ自体公知の技術的解決を使用することにより種々の方法に おいて制御ユニツトに記憶され得る。作動パラメータはまた油圧流体の一定の流 れが制御部材のレバーの一定の回転角度に対応するように種々の方法においてま たは他の幾つかの方法において直線的または対数的であるように設定され得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブーム（１）がその異なる作動用の幾つかの作動装置（１８ａ〜１８ｄ） ；各作動装置（１８ａ〜１８ｄ）用のセレクタ弁（１９ａ〜１９ｄ）；該セレク タ弁（１９ａ〜１９ｄ）がそれに並列に接続される油圧流体用の２つのライン（ １６，１７）、この作動装置が作動されるときそれぞれの作動装置（１８ａ〜１ ８ｄ）と連通して油圧流体用の前記ライン１６，１７）を接続する各作動装置（ １８ａ〜１８ｄ）の前記セレクタ弁（１９ａ〜１９ｄ）；油圧流体用の前記ライ ン（１６，１７）に接続されかつ前記油圧流体用ライン内（１６，１７）の油圧 流体の流れを調整する電気制御可能な釣り合い弁（１３）；該釣り合い弁（１３ ）を制御するための電気制御ユニツト（１２）；および前記作動装置（１８ａ〜 １８ｄ）の各々を作動するための制御部材（１１ａ〜１１ｄ）からなる、削岩施 設においてブームを制御するための、削岩施設のブーム制御装置において、該装 置が異なる作動のために前記制御ユニツト（１２）にプリセツトされた設定値か らなり、該設定値が１またはそれ以上の作動装置（１８ａ〜１８ｄ）からなるグ ループが作動されるとき、前記制御ユニツト（１２）がそれぞれのセレクタ弁（ １９ａ〜１９ｄ）を作動位置に切り換えかつこの特定の作動装置グループのため にプリセツトされた設定値により決定された作動パラメータにしたがつて前記 釣り合い弁（１３）を制御し始めるような方法において前記釣り合い弁（１３） ）を制御することを特徴とする削岩施設のブーム制御装置。 ２．各作動グループ（１８ａ〜１８ｄ）の作動パラメータにプリセツトされた 前記設定値が前記釣り合い弁（１３）を通る油圧流体の流れがそれぞれの制御部 材（１１ａ〜１１ｄ）用の制御レバーの回転角度に比例するようになつているこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の削岩施設のブーム制御装置。 ３．作動装置グループの少なくとも幾つかが作動装置（１８ａ〜１８ｄ）の１ つのみからなり、そしてこの種の作動装置グループの作動パラメータによつて決 定される、前記釣り合い弁（１３）を通る油圧流体の流れの最大量が前記制御部 材（１１ａ〜１１ｄ）の制御レバーがその端部回転位置にあるとき、前記最大量 の油圧流体が前記作動装置（１８ａ〜１８ｄ）に流れるような方法において各作 動装置（１８ａ〜１８ｄ）の所望の最大作動速度にしたがつて設計されることを 特徴とする請求の範囲第２項に記載の削岩施設のブーム制御装置。 ４．各作動装置グループの作動パラメータによつて決定された、前記釣り合い 弁（１３）を通る油圧流体の流れの最大量が、前記制御部材（１１ａ〜１１ｄ） の制御レバーがその端部回転位置にあるとき、前記最大量の油圧流体が前記最も 速い作動装置（１８ａ〜１８ｄ）に流れるような方法において関連の作動装置グ ループの最も 速い作動装置（１８ａ〜１８ｄ）の所望の最大作動速度にしたがつて設計される ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の削岩施設のブーム制御装置。 ５．各作動装置グループ（１８ａ〜１８ｄ）の最大速度値が、最大値が、前記 制御レバーが動く速度が大きいほど、より高くなるような方法において前記制御 部材（１１ａ〜１１ｄ）の前記制御レバーの速度に応答するように動的に設定さ れたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の削 岩施設のブーム制御装置。 ６．ブーム（１）がその異なる作動用の幾つかの作動装置（１８ａ〜１８ｄ） ；各作動装置（１８ａ〜１８ｄ）用のセレクタ弁（１９ａ〜１９ｄ）；該セレク タ弁（１９ａ〜１９ｄ）がそれに並列に接続される油圧流体用の２つのライン（ １６，１７）、この作動装置が作動されるときそれぞれの作動装置（１８ａ〜１ ８ｄ）と連通して油圧流体用の前記ライン１６，１７）を接続する各作動装置（ １８ａ〜１８ｄ）の前記セレクタ弁（１９ａ〜１９ｄ）；油圧流体用の前記ライ ン（１６，１７）に接続されかつ前記油圧流体用ライン内（１６，１７）の油圧 流体の流れを調整する電気制御可能な釣り合い弁（１３）；該釣り合い弁（１３ ）を制御するための電気制御ユニツト（１２）；および前記作動装置（１８ａ〜 １８ｄ）の各々を作動するための制御部材（１１ａ〜１１ｄ）からなる、削岩施 設においてブームを制御するため の、削岩施設のブーム制御方法において、設定値が異なる作動のために前記制御 ユニツト（１２）にプリセツトされ、該設定値が１またはそれ以上の作動装置（ １８ａ〜１８ｄ）からなるグループが作動されるとき、前記制御ユニツト（１２ ）がそれぞれのセレクタ弁（１９ａ〜１９ｄ）を作動位置に切り換えかつこの特 定の作動装置グループのためにプリセツトされた設定値により決定された作動パ ラメータにしたがつて前記釣り合い弁（１３）を制御し始めるような方法におい て前記釣り合い弁（１３））を制御することを特徴とする削岩施設のブーム制御 方法。 ７．設定値が前記釣り合い弁（１３）を通る油圧流体の流れがそれぞれの制御 部材（１１ａ〜１１ｄ）用の制御レバーの回転角度に比例するような方法におい て各作動装置グループ（１８ａ〜１８ｄ）の作動パラメータにプリセツトされる ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の削岩施設のブーム制御方法。 ８．作動装置グループの少なくとも幾つかが作動装置（１８ａ〜１８ｄ）の１ つのみからなり、そしてこの種の作動装置グループの作動パラメータによつて決 定される、前記釣り合い弁（１３）を通る油圧流体の流れの最大量が前記制御部 材（１１ａ〜１１ｄ）の制御レバーがその端部回転位置にあるとき、前記最大量 の油圧流体が前記作動装置（１８ａ〜１８ｄ）に流れるような方法において各作 動装置（１８ａ〜１８ｄ）の所望の最大作動 速度にしたがつて設計されることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の削岩施 設のブーム制御方法。 ９．各作動装置グループの作動パラメータによつて決定された、前記釣り合い 弁（１３）を通る油圧流体の流れの最大量が、前記制御部材（１１ａ〜１１ｄ） の制御レバーがその端部回転位置にあるとき、前記最大量の油圧流体が前記最も 速い作動装置（１８ａ〜１８ｄ）に流れるような方法において関連の作動装置グ ループの最も速い作動装置（１８ａ〜１８ｄ）の所望の最大作動速度にしたがつ て設計されることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の削岩施設のブーム制御 方法。 １０．各作動装置グループ（１８ａ〜１８ｄ）の最大速度値が、最大値が、前 記制御レバーが動く速度が大きいほど、より高くなるような方法において前記制 御部材（１１ａ〜１１ｄ）の前記制御レバーの速度に応答するように動的に設定 されることを特徴とする請求の範囲第６項ないし第９項のいずれか１項に記載の 削岩施設のブーム制御方法。