JPH10141308A - Hydraulic circuit device for driving revolving body - Google Patents

Hydraulic circuit device for driving revolving body

Info

Publication number
JPH10141308A
JPH10141308A JP29882896A JP29882896A JPH10141308A JP H10141308 A JPH10141308 A JP H10141308A JP 29882896 A JP29882896 A JP 29882896A JP 29882896 A JP29882896 A JP 29882896A JP H10141308 A JPH10141308 A JP H10141308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydraulic pump
control
motor
angle
tilt angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP29882896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3170565B2 (en
Inventor
Kazuhiro Ichimura
和弘 一村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP29882896A priority Critical patent/JP3170565B2/en
Publication of JPH10141308A publication Critical patent/JPH10141308A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3170565B2 publication Critical patent/JP3170565B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain shock and vibration from generating on a revolving body when it starts and stops without lowering energy consumption efficiency or changing revolving speed when the working radius becomes small. SOLUTION: A control device 30 calculates the working radius of a working machine by taking in detection signals of a boom angle and an arm angle and makes a proportional control cylinder 8 adjust the inclined rotation angle of a revolving motor 5 by outputting a motor inclined rotation control signal Mc corresponding to the working radius to a proportional solenoid valve 9. A pump inclined rotation control signal Pr giving the maximum inclined rotation angle of a hydraulic pump 1 corresponding to the inclined rotation angle of the revolving motor 5 is outputted to a proportional solenoid valve 9 and the maximum control value of the hydraulic pump 1 inclined rotation angle caused by an inclined rotation control piston 61 of the proportional control limitation cylinder 6 is limited by the displacement of a maximum inclined rotation quantity limitation piston 62.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は旋回モーターにより
旋回体を回転駆動するようにした油圧ショベル等の土木
建設機械の旋回体駆動油圧回路装置の技術分野に属す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a hydraulic circuit device for driving a swinging body of a construction machine such as a hydraulic shovel in which a swinging motor is driven by a swing motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧ショベルや油圧式クレーン等の旋回
体は大きな慣性を有しているので、これを効率良く駆動
するために旋回モーター駆動油圧回路の最大圧を規制す
る最大圧規制弁(リリーフ弁)の設定圧は一般に高圧に
設定されている。従って、旋回体の起動時および停止時
に一時的に旋回モーターに大きな慣性負荷が掛り、旋回
体に大きな衝撃や振動が発生することがある。この旋回
体に生じる衝撃や振動は旋回体に搭載された作業機の回
転モーメントに依存し、作業機の例えば、ブームが水平
方向に伏伸して作業機の先端までの回転半径(以下、作
業半径と言う)が大きい時、つまり回転モーメントが大
きい時よりも、ブームが垂直方向に起立して回転モーメ
ントが小さい時の方が衝撃や振動が大きくなる傾向があ
る。
2. Description of the Related Art A revolving structure such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane has a large inertia, and in order to efficiently drive the revolving structure, a maximum pressure regulating valve (relief) for regulating the maximum pressure of a revolving motor drive hydraulic circuit is required. The set pressure of the valve is generally set to a high pressure. Therefore, a large inertial load is temporarily applied to the swing motor when the swing body starts and stops, and a large impact or vibration may be generated on the swing body. The impact and vibration generated in the revolving unit depend on the rotational moment of the working unit mounted on the revolving unit. For example, the turning radius of the working unit up to the tip of the working unit when the boom extends and contracts in the horizontal direction (hereinafter referred to as the working radius) When the boom stands up in the vertical direction and the rotational moment is small, the impact and vibration tend to be greater than when the radius is large, that is, when the rotational moment is large.

【0003】かかる不具合を解消するために、特開平6
−173299号公報記載の発明では作業半径に応じ
て、旋回モーター駆動油圧回路に設けられた最大圧規制
弁の設定圧を変化させ、作業半径が小さい時には最大圧
規制弁の設定圧を低く設定する制御を行っている。この
ような制御を行えば確かに作業半径が小さい時の旋回体
に生じる衝撃や振動を低減できるものの、最大圧規制弁
の設定圧が低く設定されることにより、エネルギーの消
費効率が低下してしまう。
In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No.
According to the invention described in JP-A-173299, the set pressure of the maximum pressure regulating valve provided in the turning motor drive hydraulic circuit is changed according to the working radius, and when the working radius is small, the set pressure of the maximum pressure regulating valve is set low. Control. By performing such control, it is possible to reduce the impact and vibration generated on the revolving structure when the working radius is small, but the setting pressure of the maximum pressure regulating valve is set low, and the energy consumption efficiency decreases. I will.

【0004】そこで、エネルギーの消費効率の低下を招
くことなく、作業半径が小さい状態での起動時および停
止時における旋回体に生じる衝撃や振動の発生を抑制す
る油圧回路構成として、旋回モーターを例えば、実開平
6−53657号公報に開示されているような容量可変
型のモーターを用いて、作業半径に応じて旋回モーター
の傾転角を制御するような構成とすることが考えられ
る。
Therefore, a turning motor, for example, is used as a hydraulic circuit configuration that suppresses the generation of shocks and vibrations that occur on the turning body when starting and stopping with a small working radius without reducing the energy consumption efficiency. It is conceivable to use a variable displacement motor as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 6-53657 to control the tilt angle of the turning motor in accordance with the working radius.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のような油圧回路
構成とすれば、作業半径が小さくなった時には旋回モー
ターの傾転角が小さくなるような制御を行うことによ
り、旋回モーターの回転力を低下させて、起動時および
停止時における旋回体に生じる衝撃や振動の発生を抑制
することができる。ところが、上記制御により旋回モー
ターの傾転角を小さくすると、旋回モーターの回転力を
低下させることができる一方で油圧ポンプから一定の流
量の圧油が供給される関係で旋回モーターの回転数が増
大し、旋回体がその分速く回転してしまう。
With the above-described hydraulic circuit configuration, when the working radius is reduced, control is performed so that the tilt angle of the swing motor is reduced, thereby reducing the rotational force of the swing motor. By lowering it, it is possible to suppress the occurrence of shocks and vibrations that occur in the revolving superstructure at the time of starting and stopping. However, when the tilt angle of the swing motor is reduced by the above control, the rotation force of the swing motor can be reduced, but the rotation speed of the swing motor increases due to the supply of a constant flow of hydraulic oil from the hydraulic pump. Then, the revolving superstructure rotates faster.

【0006】例えば、側溝を掘るために油圧ショベルが
掘削した土砂を持ち上げて旋回し、所定位置に待機する
ダンプトラックの荷台上に放土する作業を行うような場
合に、掘削位置が変化して旋回中心からの距離が変わる
と、上述のように旋回速度が変化するため、操作者にと
って違和感のある作業操作となってしまう。特に、掘削
位置の作業半径が大きく、ダンプトラックの待機位置の
作業半径が小さい場合には、操作者が同じ操作量で旋回
用操作桿を操作していてもバケットが掘削位置近傍にあ
る時は旋回体はゆっくり旋回し、旋回中心に近い放土位
置近傍に近付くと急に速く旋回するので、操作者に不安
感を抱かせてしまう。本発明は従来技術におけるかかる
事情に鑑みて為されたものであり、エネルギーの消費効
率を低下させず、かつ、作業半径が小さくなった時に旋
回速度を変化させずに、起動時や停止時における旋回体
に生じる衝撃や振動の発生を抑制することができる旋回
体駆動油圧回路装置を提供することを目的とする。
For example, when the excavator lifts and turns the excavated earth and sand to excavate a gutter, the excavation position changes when the excavator performs an operation of dumping the earth on the bed of a dump truck waiting at a predetermined position. When the distance from the turning center changes, the turning speed changes as described above, and therefore, the operation operation becomes uncomfortable for the operator. In particular, when the work radius at the excavation position is large and the work radius at the standby position of the dump truck is small, even when the operator operates the turning operation rod with the same operation amount, when the bucket is near the excavation position, The revolving body slowly turns, and when approaching the vicinity of the unloading position close to the center of turning, turns sharply and quickly, giving the operator an uneasy feeling. The present invention has been made in view of such circumstances in the prior art, and does not reduce the energy consumption efficiency, and does not change the turning speed when the working radius is reduced, at the time of startup or stop. It is an object of the present invention to provide a revolving unit drive hydraulic circuit device capable of suppressing the generation of impact and vibration generated in the revolving unit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、油圧ポンプおよび旋回モーターは容量可変
型とし、旋回体上に搭載された作業機の先端と旋回中心
との間の距離である作業半径を測定する測定手段と、該
測定手段が測定した作業半径に応じて旋回モーターの傾
転角を制御する第1の制御手段と、該第1の制御手段の
制御により規制された旋回モーターに流入する作動油の
流量の最大値を制限すべく油圧ポンプの傾転角を制御す
る第2の制御手段とを有したものであり、好ましくは、
第2の制御手段は油圧ポンプの吐出圧に応じて油圧ポン
プの傾転角を制御する傾転角制御手段の制御量の最大値
を制限するようにしたものである。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a hydraulic pump and a swing motor are of variable capacity, and a distance between a tip of a working machine mounted on a swing body and a swing center is provided. Measuring means for measuring a working radius, a first control means for controlling a tilt angle of the turning motor according to the working radius measured by the measuring means, and a control means for controlling the first control means. Second control means for controlling the tilt angle of the hydraulic pump so as to limit the maximum value of the flow rate of the hydraulic oil flowing into the swing motor, and preferably,
The second control means limits the maximum value of the control amount of the tilt angle control means for controlling the tilt angle of the hydraulic pump according to the discharge pressure of the hydraulic pump.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を詳細に説明する。図1は本発明の実施例に係る
油圧ショベルの油圧回路図、図2は同じく、油圧ショベ
ルの側面図、図3は作業半径と油圧ショベルの構成要素
の長さおよび角度の関係を示す寸法図である。これらの
図において、1は図示しない原動機に連結された油圧ポ
ンプ、2は油圧ポンプ1の吐出油の後述する旋回モータ
ーへの供給方向と供給量を切り替える方向切替弁、3は
作動油を蓄える油タンク、4は指令系統の圧力伝達媒体
であるパイロット油の供給源であるパイロット油圧ポン
プ、5は後述する旋回体を旋回駆動させる旋回モーター
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic shovel according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the hydraulic shovel, and FIG. 3 is a dimensional diagram showing a relationship between a working radius and lengths and angles of components of the hydraulic shovel. It is. In these figures, 1 is a hydraulic pump connected to a prime mover (not shown), 2 is a direction switching valve for switching a supply direction and a supply amount of discharge oil of the hydraulic pump 1 to a later-described turning motor, and 3 is an oil for storing hydraulic oil. The tank 4 is a pilot hydraulic pump that is a supply source of pilot oil, which is a pressure transmission medium of the command system, and the swing motor 5 that swings a swing body described later.

【0009】また、6は油圧ポンプ1の吐出圧に応じて
油圧ポンプ1の傾転角を制御すると共に、油圧ショベル
の作業半径に応じて油圧ポンプ1の最大傾転角を制限す
る比例制御制限シリンダー、7は作業半径に応じたポン
プ傾転制限信号PR により駆動され、パイロット油圧ポ
ンプ4からのパイロット油の比例制御シリンダー6の最
大傾転角制限用の油室への供給の断続を行う比例電磁
弁、8は旋回モーター5の傾転角を制御する比例制御シ
リンダー、9は作業半径に応じたモーター傾転制御信号
C により駆動され、パイロット油圧ポンプ4からのパ
イロット油の比例制御シリンダー8への供給の断続を行
う比例電磁弁、10は油圧ポンプ1の最大吐出圧を規制
する最大圧規制弁、11,12はそれぞれ旋回モーター
5に連結された流入出管路T1 ,T2 間に接続され、一
方の管路T1 または他方の管路T2内の所定圧以上の油
圧に応動して開路し、一方の流入出管路T1 ,T2 内の
最大油圧を規制する最大圧規制弁である。
A proportional control limit 6 controls the tilt angle of the hydraulic pump 1 according to the discharge pressure of the hydraulic pump 1 and limits the maximum tilt angle of the hydraulic pump 1 according to the working radius of the hydraulic shovel. cylinder, 7 is driven by a pump tilting limit signal P R in accordance with the operating radius, performs intermittent supply to the oil chamber for the maximum tilt angle limit of the proportional control cylinder 6 of the pilot oil from the pilot hydraulic pump 4 proportional solenoid valve, the proportional control cylinder for controlling a tilting angle of the turning motor 5 8, 9 is driven by a motor displacement control signal M C in accordance with the working radius, the pilot oil of the proportional control cylinder from the pilot hydraulic pump 4 8 is a proportional solenoid valve for interrupting the supply to 8, 10 is a maximum pressure regulating valve for regulating the maximum discharge pressure of the hydraulic pump 1, and 11 and 12 are inflow and outflow connected to the turning motor 5, respectively. Is connected between line T 1, T 2, in response to pressure or more hydraulic place of one line T 1 or other conduit T in 2 to open, one of the inlet exit conduit T 1, T 2 It is a maximum pressure regulating valve that regulates the maximum hydraulic pressure in the inside.

【0010】13は旋回モーター5の回転軸に連結され
た小歯車、14は旋回モーター5が固定された旋回体、
15は旋回体14を回転自在に支持する、後述する走行
体の支持筒内面に形成され、小歯車13に歯合するラッ
ク、16は前述の旋回体14を回転自在に支持する走行
体、17は走行体16の図示しない駆動輪に架け渡さ
れ、地面GLを駆ける履帯、18はブーム駆動用シリン
ダー、19は旋回体14に回動自在に支持されたブー
ム、20はアーム駆動用シリンダー、21はブーム19
に回動自在に支持されたアーム、22はバケット駆動用
シリンダー、23はアーム21に回動自在に支持された
バケットである。また、25はブーム19の回動支点に
設置され、ブーム19の仰角を検出するブーム角センサ
ー、26はアーム21の回動支点に設置され、アーム2
1の鉛直線方向に対する前方への回動角を検出するアー
ム角センサー、30は油圧ショベル全体を制御する制御
装置である。
Reference numeral 13 denotes a small gear connected to the rotating shaft of the turning motor 5, 14 denotes a turning body to which the turning motor 5 is fixed,
Reference numeral 15 denotes a rack formed on an inner surface of a support cylinder of the traveling body to be described later rotatably supporting the revolving body 14 and meshes with the small gear 13. Reference numeral 16 denotes a traveling body that rotatably supports the revolving body 14 described above. Is a crawler belt that runs over a driving wheel (not shown) of the traveling body 16 and runs on the ground GL, 18 is a boom driving cylinder, 19 is a boom rotatably supported by the revolving unit 14, 20 is an arm driving cylinder, 21 Is boom 19
, 22 is a bucket driving cylinder, and 23 is a bucket rotatably supported by the arm 21. Reference numeral 25 denotes a boom angle sensor that is installed at the pivot of the boom 19 to detect the elevation angle of the boom 19;
An arm angle sensor 30 for detecting a forward rotation angle with respect to the vertical direction 1 is a control device for controlling the entire hydraulic excavator.

【0011】さらに、61はバネにより図1で右方向に
付勢され、左右に移動することにより油圧ポンプ1の傾
転角を変える傾転制御ピストン、62は同じく、バネに
より右方向に付勢され、左右に移動することにより傾転
制御ピストン61の右方向への移動を制限する最大傾転
量制限ピストン、63は油圧ポンプ1の吐出油が流入し
て傾転制御ピストン61を押す比例制御制限シリンダー
6の一方の油室、64は比例電磁弁7から流出したパイ
ロット油が流入して最大傾転量制限ピストン62を左方
向に押す比例制御制限シリンダー6の他方の油室であ
る。
Further, a tilt control piston 61 is biased rightward in FIG. 1 by a spring and moves left and right to change the tilt angle of the hydraulic pump 1. A 62 is also biased rightward by a spring. The maximum displacement limiting piston 63 restricts the rightward movement of the tilt control piston 61 by moving to the left and right, and a proportional control 63 in which the discharge oil of the hydraulic pump 1 flows in and presses the tilt control piston 61. One oil chamber 64 of the restriction cylinder 6 is the other oil chamber of the proportional control restriction cylinder 6 in which the pilot oil flowing out of the proportional solenoid valve 7 flows in and pushes the maximum displacement limiting piston 62 to the left.

【0012】なお、ブーム19の回動支点とアーム21
の回動支点との間の距離をL1 、アーム21の回動支点
とバケット23の重心との間の距離をL2 、作業機の作
業半径をL、ブーム19の作業半径Lに対する寄与分を
1 、アーム21およびバケット23の作業半径Lに対
する寄与分をl2 、ブーム19の仰角、即ち、ブーム角
をα、アーム21の鉛直線方向に対する前方への回動
角、即ち、アーム角をβとする。また、図2に示すよう
に、油圧ショベルは履帯17の周回移動により走行体1
6が前後方向に移動でき、ブーム駆動用シリンダー1
8、アーム駆動用シリンダー20およびバケット駆動用
シリンダー22の伸縮動作により作業機が屈伸動作して
バケット23の所望の姿勢と移動軌跡を実現できるよう
になっており、勿論、各アクチュエーターの動作を制御
するそれぞれの方向切替弁を含む油圧回路機構を具えて
いるが、これらの構成は本発明の内容とは直接関わりが
ないので図示および説明を省略する。
The pivot 21 of the boom 19 and the arm 21
L 1 , the distance between the rotation fulcrum of the arm 21 and the center of gravity of the bucket 23 is L 2 , the working radius of the working machine is L, and the contribution to the working radius L of the boom 19 is L 1. L 1 , the contribution of the arm 21 and the bucket 23 to the working radius L is l 2 , the elevation angle of the boom 19, ie, the boom angle α, the forward rotation angle of the arm 21 with respect to the vertical direction, ie, the arm angle Is β. As shown in FIG. 2, the hydraulic excavator moves the crawler belt 17 around the traveling body 1.
6 can be moved in the front and rear direction, and the boom drive cylinder 1
8. The working machine bends and expands by the expansion and contraction of the arm driving cylinder 20 and the bucket driving cylinder 22 to realize a desired posture and movement trajectory of the bucket 23. Of course, the operation of each actuator is controlled. Although the hydraulic circuit mechanism including the respective directional control valves is provided, these structures have no direct relation to the content of the present invention, so that illustration and description thereof are omitted.

【0013】次に、本実施例の動作を説明する。操作者
が旋回用操作桿を操作すると、方向切替弁2が左右何れ
かの切替え位置に切り替わり、油圧ポンプ1の吐出油は
方向切替弁2を介して管路T1 ,T2 の何れかに流入
し、さらに旋回モーター5に流入してこれを回転させ
る。旋回モーター5の回転により、小歯車13とこれに
歯合するラック15が同方向に回転し、旋回体14が走
行体16に対して旋回し始める。制御装置30は常にブ
ーム角センサー25およびアーム角センサー26から出
力されたブーム角αおよびアーム角βの検出信号を基
に、作業機の作業半径Lを演算し、さらに、作業半径L
から油圧ポンプ1の最大傾転角を制限するポンプ傾転制
限信号PR および旋回モーター5の傾転角を制御するモ
ーター傾転制御信号MC を演算して、それぞれ比例電磁
弁7,9に出力する。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the operator operates the turning operation rod, the direction switching valve 2 is switched to one of the left and right switching positions, and the discharge oil of the hydraulic pump 1 is transferred to one of the conduits T 1 and T 2 via the direction switching valve 2. And then into the turning motor 5 to rotate it. Due to the rotation of the swing motor 5, the small gear 13 and the rack 15 meshing therewith rotate in the same direction, and the swing body 14 starts to swing with respect to the traveling body 16. The control device 30 always calculates the working radius L of the working machine based on the detection signals of the boom angle α and the arm angle β output from the boom angle sensor 25 and the arm angle sensor 26, and further calculates the working radius L
After calculating the motor displacement control signal M C for controlling the tilt angle of the pump tilting limit signal P R and the turning motor 5 for limiting the maximum tilting angle of the hydraulic pump 1, each proportional solenoid valves 7 and 9 Output.

【0014】比例電磁弁7,9はポンプ傾転制限信号P
R およびモーター傾転制御信号MCの値に応じて切り替
えられ、パイロット油圧ポンプ4からのパイロット油を
それぞれ比例制御制限シリンダー6の他方の油室64お
よび比例制御シリンダー8に供給する。作業機の作業半
径Lが長い時は、制御装置30はポンプ傾転制限信号P
R およびモーター傾転制御信号MC の値が共に大きく、
従って、各比例電磁弁7,9の制御圧も大きくなるよう
に、作業機の作業半径Lが短い時は信号PR ,MC が共
に小さく、従って、各比例電磁弁7,9の制御圧も共に
小さくなるように制御する。この結果、作業機の作業半
径Lが長い時は油圧ポンプ1の最大傾転角および旋回モ
ーター5の傾転角を共に大きく、作業半径Lが短い時は
油圧ポンプ1の最大傾転角および旋回モーター5の傾転
角を共に小さくような制御が行われる。これにより、作
業半径Lが短い場合に、起動時および停止時における旋
回体14に生じる衝撃や振動の発生を抑制しながら、旋
回体14の最大回転数を所定の値以下に制限することが
できる。
The proportional solenoid valves 7 and 9 are provided with a pump tilt limit signal P
It is switched depending on the value of R and motor displacement control signal M C, supplies the pilot oil from the pilot hydraulic pump 4 to the other oil chamber 64 and the proportional control cylinders 8 of the respective proportional control restriction cylinder 6. When the working radius L of the working machine is long, the control device 30 sends the pump tilt limit signal P
The value of R and motor displacement control signal M C are both large,
Accordingly, the control pressure of the proportional solenoid valves 7 and 9 so also increases, when the short working radius L of the working machine signals P R, M C are both small, therefore, the control pressure of the proportional solenoid valves 7 and 9 Are also controlled to be small. As a result, when the working radius L of the working machine is long, the maximum tilt angle of the hydraulic pump 1 and the tilt angle of the turning motor 5 are both large, and when the working radius L is short, the maximum tilt angle and the turning angle of the hydraulic pump 1 are small. Control is performed such that both the tilt angles of the motor 5 are reduced. Accordingly, when the working radius L is short, the maximum number of revolutions of the revolving unit 14 can be limited to a predetermined value or less while suppressing the occurrence of shock and vibration occurring on the revolving unit 14 at the time of starting and stopping. .

【0015】この制御の内容を図4〜図6を参照してよ
り具体的に説明する。図4はブーム角αおよびアーム角
βが与えられた時のブーム19およびアーム21の作業
半径Lに対するそれぞれの寄与分(実際にはブーム19
の回動支点と旋回中心Cとの間の偏差L0 を含む)即
ち、ブーム作業半径l1 およびアーム作業半径l2 の関
係を示す特性図、図5は油圧ポンプ1の最大傾転角およ
び旋回モーター5の傾転角の制御の内容を示す流れ図、
図6は作業半径Lに対する旋回トルクT(a)、旋回ト
ルクTに対する旋回モーター5の傾転角qm (b)、作
業半径Lに対する旋回モーター5の傾転角qm (c)、
旋回モーター5の傾転角qm に対する油圧ポンプ1の最
大傾転角qp (d)および作業半径Lに対する旋回速度
pm(e)の関係を示す特性図である。
The details of this control will be described more specifically with reference to FIGS. FIG. 4 shows the respective contributions to the working radius L of the boom 19 and the arm 21 when the boom angle α and the arm angle β are given (actually, the boom 19
(Including the deviation L 0 between the rotation fulcrum and the rotation center C), that is, the characteristic diagram showing the relationship between the boom working radius l 1 and the arm working radius l 2 , and FIG. Flow chart showing the content of control of the tilt angle of the turning motor 5;
FIG. 6 shows the turning torque T (a) with respect to the working radius L, the tilt angle q m of the turning motor 5 with respect to the turning torque T (b), the tilt angle q m (c) with respect to the working radius L,
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a maximum tilt angle q p (d) of the hydraulic pump 1 with respect to a tilt angle q m of the swing motor 5 and a rotary speed r pm (e) with respect to a work radius L.

【0016】図5に示すように、まず、ブーム角センサ
ー25およびアーム角センサー26から出力されたブー
ム角αおよびアーム角βの検出信号を取り込む(S
1)。次に、こうして得られたブーム角αおよびアーム
角βから、図4に示す変換曲線により、算式 L=l1 +l2 =L1 cos α+L2 sin β+L0 に従って、作業機の作業半径Lを演算する(S2)。そ
して、図6(a)に示す作業半径Lに対する旋回トルク
Tの関係を示す特性曲線から、この時点の目標旋回トル
クTを演算する(S3)。さらに、図6(b)に示す旋
回トルクTに対する旋回モーター5の傾転角qm の関係
を示す特性曲線から、得られた目標旋回トルクTに対す
る旋回モーター5の傾転角qm を演算する(S4)。そ
して、図6(d)に示す旋回モーター5の傾転角qm
対する油圧ポンプ1の最大傾転角qp の関係を示す特性
曲線から、得られた旋回モーター5の傾転角qm に対す
る油圧ポンプ1の最大傾転角qp を演算する(S5)。
こうして、この時点の旋回モーター5の傾転角qm およ
び油圧ポンプ1の最大傾転角qp が得られるから、これ
らの演算値に基づいてポンプ傾転制限信号PR およびモ
ーター傾転制御信号MC を生成し、それぞれ比例電磁弁
7,9に出力する(S6)。
As shown in FIG. 5, first, detection signals of the boom angle α and the arm angle β output from the boom angle sensor 25 and the arm angle sensor 26 are fetched (S
1). Next, from the boom angle α and the arm angle β thus obtained, the working radius L of the working machine is calculated by the conversion curve shown in FIG. 4 according to the formula L = l 1 + l 2 = L 1 cos α + L 2 sin β + L 0. (S2). Then, the target turning torque T at this point is calculated from the characteristic curve indicating the relationship between the turning radius T and the working radius L shown in FIG. 6A (S3). Moreover, from the characteristic curve indicating the relationship between the tilting angle q m of the turning motor 5 for pivoting torque T shown in FIG. 6 (b), calculates a tilt angle q m of the turning motor 5 for resulting target turning torque T (S4). Then, from the characteristic curve indicating the relationship between the maximum tilt angle q p of the hydraulic pump 1 for tilting angle q m of the turning motor 5 shown in FIG. 6 (d), for the tilt angle q m of the obtained turning motor 5 calculating a maximum tilt angle q p of the hydraulic pump 1 (S5).
Thus, because the maximum tilt angle q p of tilt angle q m and the hydraulic pump 1 of the swing motor 5 at this time is obtained, the pump tilting limit signal P R and motor displacement control signal based on these calculated values generates M C, is output to the proportional solenoid valves 7, 9 (S6).

【0017】上述のように本実施例では作業機の作業半
径Lはブーム角センサー25およびアーム角センサー2
6から出力されたブーム角αおよびアーム角βの検出信
号に基づいて演算したが、ブーム駆動用シリンダー18
およびアーム駆動用シリンダー20の変位を測定した変
位量に基づいて演算する方法等の外、光学的手段等によ
り直接、測定するようにしても良い。また、油圧ポンプ
1および旋回モーター5の傾転角はパイロット圧により
制御するような構成としたが、直接、比例電磁弁により
制御するような構成としても良い。なお、本実施例では
ブーム角センサー25、アーム角センサー26および制
御装置30が測定手段を、比例制御シリンダー8、比例
電磁弁9および制御装置30が第1の制御手段を、比例
制御制限シリンダー6、比例電磁弁7および制御装置3
0が第2の制御手段を、また、比例制御制限シリンダー
6が傾転角制御手段をそれぞれ構成している。
As described above, in this embodiment, the working radius L of the working machine is determined by the boom angle sensor 25 and the arm angle sensor 2.
6 based on the detection signals of the boom angle α and the arm angle β output from the boom driving cylinder 18.
In addition to the method of calculating the displacement of the arm driving cylinder 20 based on the measured displacement, the measurement may be directly performed by optical means or the like. Although the tilt angle of the hydraulic pump 1 and the swing motor 5 is controlled by the pilot pressure, the tilt angle may be directly controlled by the proportional solenoid valve. In this embodiment, the boom angle sensor 25, the arm angle sensor 26 and the control device 30 serve as measuring means, the proportional control cylinder 8, the proportional solenoid valve 9 and the control device 30 serve as first control means, and the proportional control limiting cylinder 6 , Proportional solenoid valve 7 and control device 3
0 constitutes the second control means, and the proportional control limiting cylinder 6 constitutes the tilt angle control means.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、油圧ポンプおよび旋回モーターは容量可変型
とし、作業機の先端と旋回中心との間の距離である作業
半径を測定し、この作業半径に応じて旋回モーターの傾
転角を制御すると共に、旋回モーターに流入する作動油
の流量の最大値を制限すべく油圧ポンプの傾転角を制御
したので、エネルギーの消費効率を低下させず、かつ、
作業半径が小さくなった時に旋回速度を変化させずに、
起動時や停止時における旋回体に生じる衝撃や振動の発
生を抑制することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the hydraulic pump and the swing motor are of variable capacity, and the working radius, which is the distance between the tip of the working machine and the swing center, is measured. In addition to controlling the tilt angle of the swing motor according to this work radius and controlling the tilt angle of the hydraulic pump to limit the maximum value of the flow rate of hydraulic oil flowing into the swing motor, energy consumption efficiency is reduced. Without lowering, and
Without changing the turning speed when the working radius decreases,
It is possible to suppress the occurrence of shock and vibration generated in the revolving structure at the time of starting or stopping.

【0019】請求項2記載の発明によれば、旋回モータ
ーに流入する作動油の流量の最大値の制限は、油圧ポン
プの吐出圧に応じて油圧ポンプの傾転角を制御する傾転
角制御手段の制御量の最大値を制限するようにしたの
で、旋回モーターに流入する作動油の流量に応じた油圧
ポンプの傾転角制御が行われるから、燃料の消費効率を
高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the maximum value of the flow rate of the hydraulic oil flowing into the swing motor is limited by controlling the tilt angle of the hydraulic pump in accordance with the discharge pressure of the hydraulic pump. Since the maximum value of the control amount of the means is limited, the tilt angle control of the hydraulic pump according to the flow rate of the hydraulic oil flowing into the turning motor is performed, so that the fuel consumption efficiency can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る油圧ショベルの油圧回路
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic shovel according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく、油圧ショベルの側面図FIG. 2 is a side view of the excavator.

【図3】作業半径と油圧ショベルの構成要素の長さおよ
び角度の関係を示す寸法図
FIG. 3 is a dimensional diagram showing a relationship between a working radius and lengths and angles of components of the excavator.

【図4】ブーム角αに対するブーム作業半径l1 の関係
(a)およびアーム角βに対するアーム作業半径l2
関係(b)を示す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship (a) between a boom working radius l 1 and a boom angle α and a relationship (b) between an arm working radius l 2 and an arm angle β.

【図5】油圧ポンプの最大傾転角および旋回モーターの
傾転角制御の流れ図
FIG. 5 is a flowchart of control of the maximum tilt angle of the hydraulic pump and the tilt angle of the swing motor.

【図6】作業半径Lに対する旋回トルクT(a)、旋回
トルクTに対する旋回モーターの傾転角qm (b)、作
業半径Lに対する旋回モーターの傾転角qm (c)、旋
回モーターの傾転角qm に対する油圧ポンプ1の最大傾
転角qp (d)および作業半径Lに対する旋回速度rpm
(e)の関係を示す特性図
[6] the turning torque T for the work radius L (a), the tilting angle q m of the turning motor for turning the torque T (b), the tilting angle q m of the turning motor for the work radius L (c), the turning motor The maximum tilt angle q p (d) of the hydraulic pump 1 with respect to the tilt angle q m and the turning speed r pm with respect to the working radius L
Characteristic diagram showing the relationship (e)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 油圧ポンプ 2 方向切替弁 5 旋回モーター 6 比例制御制限シリンダー 7,9 比例電磁弁 8 比例制御シリンダー 10,11,12 最大圧規制弁 14 旋回体 16 走行体 19 ブーム 21 アーム 23 バケット 25 ブーム角センサー 26 アーム角センサー 30 制御装置 61 傾転制御ピストン 62 最大傾転量制限ピストン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic pump 2 Directional switching valve 5 Swing motor 6 Proportional control limiting cylinder 7,9 Proportional solenoid valve 8 Proportional control cylinder 10,11,12 Maximum pressure regulating valve 14 Revolving body 16 Traveling body 19 Boom 21 Arm 23 Bucket 25 Boom angle sensor 26 Arm Angle Sensor 30 Controller 61 Tilt Control Piston 62 Maximum Tilt Limit Piston

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 油圧ポンプの吐出油をその方向と流量を
切り替える方向切替弁を介して旋回モーターに導いて回
転させ、旋回体を回転駆動するようにした旋回体駆動油
圧回路装置において、前記油圧ポンプおよび前記旋回モ
ーターは容量可変型であって、旋回体上に搭載された作
業機の先端と旋回中心との間の距離である作業半径を測
定する測定手段と、該測定手段が測定した作業半径に応
じて前記旋回モーターの傾転角を制御する第1の制御手
段と、該第1の制御手段の制御により規制された前記旋
回モーターに流入する作動油の流量の最大値を制限すべ
く前記油圧ポンプの傾転角を制御する第2の制御手段と
を有したことを特徴とする旋回体駆動油圧回路装置。
1. A revolving body drive hydraulic circuit device that guides and rotates a discharge motor of a hydraulic pump through a direction switching valve for switching the direction and flow rate of a hydraulic pump to rotate a revolving body, A pump and the slewing motor are of variable capacity, and a measuring means for measuring a working radius which is a distance between a tip of a working machine mounted on the revolving body and a slewing center; and a work measured by the measuring means. First control means for controlling the tilt angle of the turning motor in accordance with the radius, and for limiting the maximum value of the flow rate of the working oil flowing into the turning motor regulated by the control of the first control means. And a second control means for controlling a tilt angle of the hydraulic pump.
【請求項2】 第2の制御手段は油圧ポンプの吐出圧に
応じて前記油圧ポンプの傾転角を制御する傾転角制御手
段の制御量の最大値を制限するものであることを特徴と
する請求項1記載の旋回体駆動油圧回路装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the second control means limits a maximum value of a control amount of the tilt angle control means for controlling a tilt angle of the hydraulic pump according to a discharge pressure of the hydraulic pump. The hydraulic circuit device for driving a swing body according to claim 1.
JP29882896A 1996-11-11 1996-11-11 Revolving unit drive hydraulic circuit device Expired - Fee Related JP3170565B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29882896A JP3170565B2 (en) 1996-11-11 1996-11-11 Revolving unit drive hydraulic circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29882896A JP3170565B2 (en) 1996-11-11 1996-11-11 Revolving unit drive hydraulic circuit device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10141308A true JPH10141308A (en) 1998-05-26
JP3170565B2 JP3170565B2 (en) 2001-05-28

Family

ID=17864752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29882896A Expired - Fee Related JP3170565B2 (en) 1996-11-11 1996-11-11 Revolving unit drive hydraulic circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3170565B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038298A (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hydraulic controller of construction machine
KR101500724B1 (en) * 2007-12-27 2015-03-09 두산인프라코어 주식회사 An hydraulic apparatus for excavators
KR20180047965A (en) * 2016-11-02 2018-05-10 두산인프라코어 주식회사 Excavator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101500724B1 (en) * 2007-12-27 2015-03-09 두산인프라코어 주식회사 An hydraulic apparatus for excavators
JP2011038298A (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hydraulic controller of construction machine
KR20180047965A (en) * 2016-11-02 2018-05-10 두산인프라코어 주식회사 Excavator

Also Published As

Publication number Publication date
JP3170565B2 (en) 2001-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5044727B2 (en) Hydraulic excavator and control method of hydraulic excavator
KR860001715B1 (en) Control system for hydraulic circuit apparatus
JP5785714B2 (en) Swing motor control method for hydraulic system for excavator of open center system
JP5805217B2 (en) Hydraulic closed circuit drive
JP2008151211A (en) Engine starting system of construction machine
JP2004036303A (en) Turning control device for working machine
JP6605316B2 (en) Drive device for work machine
JPH11303814A (en) Pressurized oil supply device
JP3170565B2 (en) Revolving unit drive hydraulic circuit device
JPH1136376A (en) Swing starting-controlling device in work machine
JPH1030605A (en) Hydraulic motor control device
JPH10259619A (en) Control device for construction machine
JP2613131B2 (en) Output control device for hydraulic pump
JP5269754B2 (en) Pump controller for construction machinery
JP4557073B2 (en) Slewing drive
JP5357073B2 (en) Pump controller for construction machinery
JPH08302753A (en) Hydraulic construction equipment
JP2740172B2 (en) Hydraulic drive
JP2008255611A (en) Construction machine
JPS6231703A (en) Stoppage controller for swinging body
JP4381781B2 (en) Pump controller for construction machinery
JP2001199676A (en) Hydraulic circuit for operation system of construction machine
JP3634601B2 (en) Hydraulic pump control device for swivel construction machine
JPH1137108A (en) Hydraulic controller for hydraulic work machine
JPH09235758A (en) Controller for gyratory construction machine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees