JPH10297877A - Turn controller of crane - Google Patents
Turn controller of craneInfo
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- JPH10297877A JPH10297877A JP10967797A JP10967797A JPH10297877A JP H10297877 A JPH10297877 A JP H10297877A JP 10967797 A JP10967797 A JP 10967797A JP 10967797 A JP10967797 A JP 10967797A JP H10297877 A JPH10297877 A JP H10297877A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンの旋回制
御装置に関する。The present invention relates to a crane turning control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば操作レバーの操作量に応じ
て流体圧アクチュエータの駆動を制御する装置として、
いわゆる速度制御式のものが一般によく知られている。
これをクレーンの旋回にあてはめて説明する。図6はク
レーンの全体構成図であり、図7は従来技術での旋回制
御装置の回路構成図である。図6に示すように、クレー
ンは走行体61と、走行体61上に搭載され旋回可能な
旋回体62と、旋回体62上に設けられたブーム63と
を有し、シーブ64を介してワイヤロープに接続された
フック65により吊荷66を吊り上げる。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a device for controlling the drive of a fluid pressure actuator in accordance with the operation amount of an operation lever,
The so-called speed control type is generally well known.
This will be described with reference to the turning of the crane. FIG. 6 is an overall configuration diagram of a crane, and FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a conventional turning control device. As shown in FIG. 6, the crane has a traveling body 61, a revolving body 62 mounted on the traveling body 61 and capable of turning, and a boom 63 provided on the revolving body 62, and a wire is provided via a sheave 64. The suspended load 66 is lifted by the hook 65 connected to the rope.
【0003】旋回体62の旋回のための油圧回路は、図
7に示すように、原動機101と、この原動機101に
よって駆動される可変容量油圧ポンプ3と、可変容量油
圧ポンプ3から吐出される圧油によって駆動される旋回
用油圧モータ2と、可変容量油圧ポンプ3から旋回用油
圧モータ2に供給される圧油の流れを制御する旋回用方
向制御弁1と、方向制御弁1によりタンク8へブリード
オフされた圧油の圧力を制御する圧力補償弁4と、オペ
レータが旋回指令を入力する操作レバー5と、操作レバ
ー5の操作量を方向制御弁1に伝達するパイロット油圧
回路へ圧油を供給するパイロット油圧源7とを備えてい
る。圧力補償弁4は、ブリードオフされた圧油の圧力を
旋回用油圧モータ2の駆動圧を導くことにより旋回用油
圧モータ2の駆動圧力と等価な圧力に制御できる構成と
なっている。As shown in FIG. 7, a hydraulic circuit for turning the revolving unit 62 includes a prime mover 101, a variable displacement hydraulic pump 3 driven by the prime mover 101, and a pressure discharged from the variable displacement hydraulic pump 3. A turning hydraulic motor 2 driven by oil, a turning direction control valve 1 for controlling the flow of pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump 3 to the turning hydraulic motor 2, and a tank 8 by the direction control valve 1. A pressure compensating valve 4 for controlling the pressure of the bleed-off pressure oil, an operation lever 5 for inputting a turning command by an operator, and a pressure oil to a pilot hydraulic circuit for transmitting an operation amount of the operation lever 5 to the direction control valve 1. And a pilot hydraulic pressure source 7 to be supplied. The pressure compensating valve 4 is configured to control the pressure of the bleed-off pressure oil to a pressure equivalent to the driving pressure of the turning hydraulic motor 2 by guiding the driving pressure of the turning hydraulic motor 2.
【0004】このような従来の旋回装置では、上記のよ
うに旋回用油圧モータ2の駆動圧とブリードオフされた
圧油の圧力とが等しくなるように構成されているため、
同一の開口面積であれば旋回負荷に拘わらず方向制御弁
1の前後の圧力差が等しくなり、旋回用油圧モータ2側
への流量と、ブリード側への流量は、可変容量油圧ポン
プ3の吐出流量を旋回用方向制御弁1の開口面積比どお
りに配分されることとなり、負荷圧力によらずオペレー
タが入力したとおりの流量配分ができる。In such a conventional turning device, the driving pressure of the turning hydraulic motor 2 is equal to the pressure of the bleed-off pressure oil as described above.
If the opening area is the same, the pressure difference before and after the directional control valve 1 becomes equal irrespective of the turning load, and the flow rate to the turning hydraulic motor 2 side and the flow rate to the bleed side become the discharge of the variable displacement hydraulic pump 3. The flow is distributed according to the opening area ratio of the turning direction control valve 1, and the flow can be distributed as input by the operator regardless of the load pressure.
【0005】一方、油圧モータに作用する負荷の変化を
検出し、旋回速度を目標旋回速度どおりに制御する方法
として、例えば特開平6−10905号公報に記載され
ているような方法が知られている。この方法では、油圧
モータに作用する負荷が異なっても同一速度で作動でき
るように、ポンプ吐出圧とモータ負荷圧、すなわち、方
向制御弁の前後の圧力をそれぞれ検出して、方向制御弁
のスプール変位を制御している。したがって、モータの
負荷にかかわらず旋回速度を同一に制御できる。On the other hand, as a method of detecting a change in the load acting on the hydraulic motor and controlling the turning speed to the target turning speed, for example, a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-10905 is known. I have. In this method, the pump discharge pressure and the motor load pressure, that is, the pressures before and after the directional control valve are detected, and the spool of the directional control valve is detected so that the hydraulic motor can operate at the same speed even when the load acting on the hydraulic motor is different. The displacement is controlled. Therefore, the turning speed can be controlled to be the same regardless of the load of the motor.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クレー
ンにおいては、常に正確に操作レバーの操作量や負荷に
対応した旋回速度を得るのがよいとも限らない場合があ
る。例えば、クレーンの旋回においては、ワイヤロープ
を介して吊荷を吊り下げているため、荷振れと呼ぶ振動
現象(振り子運動)が生じる。吊荷の振れは旋回用油圧
モータの負荷として作用するが、上記従来技術では、オ
ペレータの旋回指令どおりに旋回速度を強制的に達成し
ようとするため、荷振れとは無関係に旋回動作をするこ
とになる。したがって、オペレータは、荷振れによる旋
回用油圧モータへの負荷状態が把握しずらく、吊荷が振
れないように慎重に操作を行う必要があり、オペレータ
の労力と熟練した技量とを必要とする。However, in a crane, it may not always be desirable to always accurately obtain a turning speed corresponding to the operation amount and load of the operation lever. For example, when a crane turns, a suspended phenomenon is suspended via a wire rope, and a vibration phenomenon called pendulum (a pendulum motion) occurs. The swing of the suspended load acts as a load on the turning hydraulic motor. However, in the above-described conventional technique, the swing operation is performed irrespective of the load swing in order to forcibly achieve the swing speed according to the swing command of the operator. become. Therefore, it is difficult for the operator to grasp the load state on the turning hydraulic motor due to the load swing, and it is necessary to perform the operation carefully so that the suspended load does not swing, which requires the labor and the skill of the operator. .
【0007】本発明の目的は、旋回用油圧モータへの負
荷状態を検出し、吊荷が振れないように旋回体の旋回を
制御しつつ、オペレータの旋回指令どおりに旋回速度を
制御するクレーンの旋回制御装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a crane for controlling a turning speed according to a turning command of an operator while detecting a load state on a turning hydraulic motor and controlling a turning of a revolving body so that a suspended load does not swing. It is to provide a turning control device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1
〜図6を参照して説明すると、本発明は、可変容量油圧
ポンプ3と、可変容量油圧ポンプ3から吐出される圧油
によって旋回体62を駆動する旋回用油圧モータ2と、
可変容量油圧ポンプ3から旋回用油圧モータ2に供給さ
れる圧油の方向を制御する旋回用方向制御弁1と、旋回
用方向制御弁1からタンク8へ連通するブリードオフ回
路の圧力を旋回用油圧モータ2の駆動圧力に応じた圧力
に設定する圧力補償弁4と、旋回用方向制御弁1を切換
える操作手段5とを備えたクレーンの旋回制御装置に適
用され、操作手段5の操作方向を検出する操作方向検出
手段11と、旋回用油圧モータ2の負荷状態を検出する
負荷状態検出手段12A,12Bと、操作方向検出手段
11および負荷状態検出手段12A,12Bからの信号
に基づいて、吊荷66が旋回体62の旋回より遅れてい
る荷振れ状態が検出されているときは吐出流量を減少さ
せ、吊荷66が旋回体62の旋回より進んでいる荷振れ
状態が検出されているときは吐出流量を増加させるよう
に可変容量油圧ポンプ3の傾転角を制御する制御手段1
0,13とを備えることにより上記目的を達成する。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 6, the present invention provides a variable displacement hydraulic pump 3, a swing hydraulic motor 2 that drives a swing body 62 with pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump 3,
The turning direction control valve 1 for controlling the direction of the pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump 3 to the turning hydraulic motor 2 and the pressure of the bleed-off circuit communicating from the turning direction control valve 1 to the tank 8 are used for turning. The present invention is applied to a crane turning control device provided with a pressure compensating valve 4 for setting a pressure corresponding to the driving pressure of the hydraulic motor 2 and an operating means 5 for switching the turning direction control valve 1. Operation direction detecting means 11 for detecting, load state detecting means 12A and 12B for detecting the load state of the turning hydraulic motor 2, and suspension based on signals from the operation direction detecting means 11 and load state detecting means 12A and 12B. When the load swing state in which the load 66 is later than the swing of the revolving unit 62 is detected, the discharge flow rate is reduced, and the load swing state in which the suspended load 66 is ahead of the swing of the revolving unit 62 is detected. Rutoki controls the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump 3 to increase the discharge flow rate control means 1
The above object is achieved by providing 0 and 13.
【0009】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明を分かりやすく説明するため実施の形態の
図に対応付けたが、これにより本発明が実施の形態に限
定されるものではない。In the section of the means for solving the above-mentioned problems, the present invention is associated with the drawings of the embodiments for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments. Absent.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態に
係るクレーンの旋回制御装置の構成を示す油圧回路図で
ある。図1に示すように、本実施の形態に係るクレーン
の旋回制御装置の油圧回路は、原動機101と、この原
動機101によって駆動される可変容量油圧ポンプ3
と、可変容量油圧ポンプ3から吐出される圧油によって
駆動される旋回用油圧モータ2と、可変容量油圧ポンプ
3から旋回用油圧モータ2に供給される圧油の流れを制
御する旋回用方向制御弁1と、方向制御弁1によりタン
ク8へブリードオフされた圧油の圧力を制御する圧力補
償弁4と、オペレータが旋回指令を入力する操作レバー
5と、操作レバー5の操作量を方向制御弁1に伝達する
パイロット油圧回路へ圧油を供給するパイロット油圧源
7とを備えている。圧力補償弁4は、ブリードオフされ
た圧油の圧力を旋回用油圧モータ2の駆動圧を導くこと
により旋回用油圧モータ2の駆動圧力と等価な圧力に制
御できる構成となっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a crane turning control device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a hydraulic circuit of the crane turning control device according to the present embodiment includes a prime mover 101 and a variable displacement hydraulic pump 3 driven by the prime mover 101.
A turning hydraulic motor 2 driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump 3, and a turning direction control for controlling the flow of pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump 3 to the turning hydraulic motor 2. A valve 1, a pressure compensating valve 4 for controlling the pressure of the pressure oil bleed off to the tank 8 by the direction control valve 1, an operation lever 5 for inputting a turning command by an operator, and direction control of the operation amount of the operation lever 5 A pilot hydraulic source 7 for supplying pressure oil to a pilot hydraulic circuit for transmitting to the valve 1. The pressure compensating valve 4 is configured to control the pressure of the bleed-off pressure oil to a pressure equivalent to the driving pressure of the turning hydraulic motor 2 by guiding the driving pressure of the turning hydraulic motor 2.
【0011】また、本実施の形態は、旋回用油圧モータ
2の入口側圧力および出口側圧力を検出する圧力検出器
12A,12Bと、操作レバー5の操作方向を検出する
操作方向検出器11と、可変容量油圧ポンプ3の傾転角
を変更する傾転角変更装置13と、圧力検出器12A,
12Bの検出信号および操作方向検出器11の検出信号
に基づいて、可変容量油圧ポンプ3の吐出流量を制御す
るよう傾転角変更装置13に信号を出力するコントロー
ラ10とを備える。なお、圧力検出器12A,12Bの
どちらが入口側あるいは出口側となるかは、旋回用油圧
モータ2の指令旋回方向によって定められる。In this embodiment, the pressure detectors 12A and 12B for detecting the inlet pressure and the outlet pressure of the turning hydraulic motor 2 and the operation direction detector 11 for detecting the operation direction of the operation lever 5 are provided. A tilt angle changing device 13 for changing the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump 3, a pressure detector 12A,
The controller 10 outputs a signal to the tilt angle changing device 13 so as to control the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump 3 based on the detection signal of 12B and the detection signal of the operation direction detector 11. Which of the pressure detectors 12A and 12B is on the inlet side or the outlet side is determined by the command turning direction of the turning hydraulic motor 2.
【0012】図2はコントローラ10の詳細な構成を示
すブロック図である。図2に示すように、コントローラ
10は、操作方向検出器11による検出信号SDに基づ
いて、操作レバー5がA方向に操作されている場合はフ
ラグを1にセットし、B方向に操作されている場合はフ
ラグを−1にセットするフラグセット部21と、圧力検
出器12A,12Bによる検出信号PA,PBの差信号
ΔPを算出する加算器22と、差信号ΔPとフラグとの
乗算を行って信号ΔPFを得る乗算器23と、乗算結果
にゲインKを乗算して信号ΔPFKを得る係数器24
と、信号ΔPFKの高周波成分のみを抽出して信号ΔP
FKHを得るハイパスフィルタ25と、係数器24とハ
イパスフィルタ25からの信号ΔPFK,ΔPFKHの
出力を切換えるスイッチ26と、信号ΔPFKあるいは
ΔPFKHと予め設定された流量信号Qとの差分を演算
して吐出流量信号QSとして傾転角変更装置13に出力
する加算器27とからなる。なお、流量信号Qは、例え
ば原動機101の回転数Nによることなく一定流量とな
るように定められている。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the controller 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the controller 10 sets the flag to 1 when the operation lever 5 is operated in the direction A based on the detection signal SD from the operation direction detector 11, and operates in the direction B. If so, a flag setting unit 21 that sets the flag to −1, an adder 22 that calculates a difference signal ΔP between the detection signals PA and PB by the pressure detectors 12A and 12B, and multiplication of the difference signal ΔP and the flag. Multiplier 23 that obtains signal ΔPFK by multiplying the multiplication result by gain K to obtain signal ΔPFK
And only the high frequency component of the signal ΔPFK is extracted and the signal ΔP
A high-pass filter 25 for obtaining FKH; a switch 26 for switching the output of the signals ΔPFK and ΔPFKH from the coefficient unit 24 and the high-pass filter 25; and a difference between the signal ΔPFK or ΔPFKH and a preset flow signal Q to calculate the discharge flow rate An adder 27 outputs the signal QS to the tilt angle changing device 13. The flow signal Q is determined so as to have a constant flow rate without depending on, for example, the rotation speed N of the prime mover 101.
【0013】そして、加算器22において検出信号P
A,PBの差ΔPを算出し、乗算器23においてフラグ
を乗算することにより、旋回方向に対して旋回用油圧モ
ータ2にどの程度の負荷が作用しているかを把握するこ
とができ、これにゲインKを乗算することにより可変容
量油圧ポンプ3の吐出流量の増減量ΔPFKあるいはΔ
PFKHとし、予め設定された流量信号Qから減算する
ことにより、次回の吐出流量を設定することができる。Then, the detection signal P
By calculating the difference ΔP between A and PB and multiplying the flag by the multiplier 23, it is possible to grasp how much load is acting on the turning hydraulic motor 2 in the turning direction. By multiplying by the gain K, the increase / decrease amount ΔPFK or Δ of the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump 3 is calculated.
By setting PFKH and subtracting it from the preset flow rate signal Q, the next discharge flow rate can be set.
【0014】ここで、ハイパスフィルタ25は以下のよ
うに作用する。例えば、傾斜地や風などの影響により定
常負荷が生じやすいときに、スイッチ26を切換えて、
係数器24からの信号ΔPFKをハイパスフィルタ処理
することにより、定常負荷による影響を除去することが
でき、これにより、圧力検出器12A,12Bにより検
出される信号にのみ基づいて、吐出量の制御を行うこと
ができる。Here, the high-pass filter 25 operates as follows. For example, when a steady load is likely to occur due to the influence of a slope or wind, the switch 26 is switched,
By subjecting the signal ΔPFK from the coefficient unit 24 to high-pass filtering, it is possible to remove the influence of the steady load, thereby controlling the discharge amount based only on the signals detected by the pressure detectors 12A and 12B. It can be carried out.
【0015】またここで、吊荷66の振れと旋回用油圧
モータ2の圧力との関係を説明する。図3は吊荷66の
振れと旋回用油圧モータ2の圧力との関係を説明するた
めの図である。Here, the relationship between the swing of the suspended load 66 and the pressure of the turning hydraulic motor 2 will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the swing of the suspended load 66 and the pressure of the turning hydraulic motor 2.
【0016】旋回体62は、減速器(不図示)を介して
旋回用油圧モータ2に接続されており、旋回体62の回
転トルクは、旋回用油圧モータ2によって発生する。逆
に、旋回体62に働く外乱(外部負荷)は、旋回用油圧
モータ2に作用する。すなわち、旋回体62は、吊荷6
6の振れによって、吊荷66が振れている方向に力を受
けることになる。荷振れにより、旋回方向に対して旋回
体に働く力は、シーブ64(振り子の支点と近似でき
る)において、M:吊荷質量、 g:重力加速度、
θ:吊荷の振れ角度とすると、 F=M×g×tanθ ・・・・・・・・(1) となる。よって、シーブ64に働く力Fは、式(1)よ
り、吊荷質量Mと吊荷66の振れ角度θで表すことがで
きる。The turning body 62 is connected to the turning hydraulic motor 2 via a speed reducer (not shown), and the rotating torque of the turning body 62 is generated by the turning hydraulic motor 2. Conversely, a disturbance (external load) acting on the swing body 62 acts on the swing hydraulic motor 2. That is, the revolving superstructure 62 holds the suspended load 6
Due to the swing of 6, the suspended load 66 receives a force in the swing direction. The force acting on the revolving structure in the revolving direction due to the load swing is represented by M: suspended mass, g: gravitational acceleration, at the sheave 64 (which can be approximated to the fulcrum of the pendulum).
θ: Assuming the swing angle of the suspended load, F = M × g × tan θ (1) Therefore, the force F acting on the sheave 64 can be expressed by the swing mass θ of the suspended mass 66 and the suspended mass 66 from Expression (1).
【0017】また、X:吊荷66の振れ幅、L:ワイヤ
ロープの長さとし、ワイヤロープの長さLが、吊荷66
の振れ幅Xに対して非常に大きい(L>>X)とする
と、 tanθ≒sinθ≒X/L ・・・・・(2) とみなすことができるので、 F=M×g×X/L ・・・・・・・・・(3) と表すこともできる。すなわち、式(3)により、シー
ブ64に働く力Fは、吊荷質量Mと、ワイヤロープの長
さLと、吊荷66の振れ幅Xで表すこともできる。X is the swing width of the suspended load 66, L is the length of the wire rope, and the length L of the wire rope is
Assuming that L is very large (L >> X) with respect to the swing width X, tan θ ≒ sin θ ≒ X / L (2) can be regarded as: F = M × g × X / L ... (3) That is, according to the equation (3), the force F acting on the sheave 64 can be represented by the suspended mass M, the length L of the wire rope, and the swing width X of the suspended load 66.
【0018】シーブ64に作用する力Fに、作業半径R
L、減速比αを乗算することにより、式(4)のとおり
旋回用油圧モータ2へのトルクが換算できる。 T=F×RL×α ・・・・・・・・・・(4) また、旋回用油圧モータ2のトルクを、旋回用油圧モー
タ2の出口側と入口側の圧力差ΔP0と、1回転あたり
のモータ吐出容量Q0で表すと、一般に、 T=ΔP0×Q0/(2×π) ・・・・・・(5) となり、旋回用油圧モータ2の容量Q0が一定とする
と、トルクTは、旋回用油圧モータ2の出口側と入口側
の圧力差ΔP0により表すことができる。式(1)、
(4)、(5)より、 tanθ=(ΔP0×Q0)/(2π×M×g×RL×α) ・・・(6) が導き出され、旋回用油圧モータ2の入口側圧力と、出
口側圧力と、吊荷質量Mと、作業半径RLと、減速比α
とが分かれば、振れの状態θが把握できる。この場合、
容量Q0は一定とする。また、ワイヤロープの長さLが
分かれば、吊荷66の振れ幅Xが把握できる。A force F acting on the sheave 64 has a work radius R
By multiplying L and the reduction ratio α, the torque to the turning hydraulic motor 2 can be converted as shown in Expression (4). T = F × RL × α (4) Further, the torque of the turning hydraulic motor 2 is changed by one rotation of the pressure difference ΔP0 between the outlet side and the inlet side of the turning hydraulic motor 2. In general, T = ΔP0 × Q0 / (2 × π) (5) When the displacement Q0 of the turning hydraulic motor 2 is constant, the torque T becomes , The pressure difference ΔP0 between the outlet side and the inlet side of the turning hydraulic motor 2. Equation (1),
From (4) and (5), tan θ = (ΔP0 × Q0) / (2π × M × g × RL × α) (6) is derived, and the pressure on the inlet side of the hydraulic motor 2 for turning and the outlet are obtained. Side pressure, suspended mass M, working radius RL, and reduction ratio α
Is known, the state θ of the shake can be grasped. in this case,
The capacity Q0 is constant. Further, if the length L of the wire rope is known, the swing width X of the suspended load 66 can be grasped.
【0019】図4(a),(b)は旋回方向と吊荷66
の状態を示す図である。図4に示すように操作レバー5
のA方向への操作により旋回体62がA方向に回転する
とした場合、圧力検出器12Aにより旋回用油圧モータ
2の入口側の圧力が検出され、圧力検出器12Bにより
旋回用油圧モータ2の出口側の圧力が検出される。そし
て、図4(a)に示すように、旋回体62の旋回に対し
て吊荷66の移動が遅れた場合、旋回用油圧モータ2の
入口側の圧力は出口側よりも大きくなり、逆に図4
(b)に示すように吊荷66の移動が先行した場合は入
口側の圧力は出口側よりも小さくなる。したがって、図
4(a)に示す場合は、加算器22において算出される
差ΔPは正の値となり、図4(b)に示す場合は負の値
となる。FIGS. 4A and 4B show the turning direction and the suspended load 66. FIG.
It is a figure showing the state of. As shown in FIG.
When the swing body 62 rotates in the direction A by the operation in the direction A, the pressure on the inlet side of the hydraulic motor 2 for swing is detected by the pressure detector 12A, and the outlet of the hydraulic motor 2 for swing is detected by the pressure detector 12B. Side pressure is detected. Then, as shown in FIG. 4A, when the movement of the suspended load 66 is delayed with respect to the swing of the swing body 62, the pressure on the inlet side of the hydraulic motor 2 for swing becomes larger than the outlet side, and conversely. FIG.
As shown in (b), when the movement of the suspended load 66 precedes, the pressure on the inlet side becomes smaller than that on the outlet side. Therefore, in the case shown in FIG. 4A, the difference ΔP calculated by the adder 22 is a positive value, and in the case shown in FIG. 4B, it is a negative value.
【0020】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。オペレータにより操作レバー5がA方向に操作さ
れているとすると、操作方向検出器11により操作レバ
ー5のA方向への操作が検出され、フラグセット部21
においてフラグが1にセットされる。また、圧力検出器
12A,12Bの検出信号PA,PBの差信号ΔPが加
算器22において算出され、乗算器23において差信号
ΔPとフラグとの乗算が行われ信号ΔPFが得られる。
そして係数器24において信号ΔPFにゲインKが乗算
され、信号ΔPFKが得られる。ここで、傾斜地などに
おいて作業を行っている場合は、スイッチ26がB側に
切換えられており、ハイパスフィルタ25において信号
ΔPFKのハイパスフィルタ処理が行われ、信号ΔPF
KHが得られる。なお、平坦地などにおいて作業を行う
場合はスイッチ26はA側に切換えられる。そして、加
算器27において流量信号Qと信号ΔPFKあるいはΔ
PFKHとの差分が求められ、次回の吐出流量を表す信
号QSが得られる。そしてこの信号QSは傾転角変更装
置13に入力され、可変容量油圧ポンプ3の吐出流量が
制御される。Next, the operation of this embodiment will be described. Assuming that the operation lever 5 is operated in the direction A by the operator, the operation direction detector 11 detects the operation of the operation lever 5 in the direction A, and the flag setting section 21
The flag is set to 1. Further, the difference signal ΔP between the detection signals PA and PB of the pressure detectors 12A and 12B is calculated in the adder 22, and the multiplier 23 multiplies the difference signal ΔP by the flag to obtain the signal ΔPF.
Then, the signal ΔPF is multiplied by the gain K in the coefficient unit 24 to obtain the signal ΔPFK. Here, when the work is being performed on a slope, the switch 26 has been switched to the B side, and the high-pass filter 25 performs high-pass filtering of the signal ΔPFK, and the signal ΔPF
KH is obtained. When the work is performed on a flat ground or the like, the switch 26 is switched to the A side. Then, the flow signal Q and the signal ΔPFK or Δ
The difference from PFKH is obtained, and a signal QS representing the next discharge flow rate is obtained. Then, the signal QS is input to the tilt angle changing device 13, and the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump 3 is controlled.
【0021】ここで、図4(a)に示すような状態にお
いては、加算器22において得られる信号ΔPは正であ
るため、信号ΔPFKあるいはΔPFKHは正となる。
したがって、加算器27において得られる次回の吐出流
量を表す信号QSは流量信号Qより小さいものとなるた
め、傾転角変更装置13により可変容量油圧ポンプ3の
傾転角は小さくなるように制御される。したがって、吊
荷66の遅れに追従するように旋回速度が小さくなり吊
荷66の振れが防止される。Here, in the state shown in FIG. 4A, the signal ΔP obtained by the adder 22 is positive, so that the signal ΔPFK or ΔPFKH is positive.
Therefore, since the signal QS representing the next discharge flow rate obtained by the adder 27 is smaller than the flow rate signal Q, the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump 3 is controlled by the tilt angle changing device 13 to be small. You. Therefore, the turning speed is reduced so as to follow the delay of the suspended load 66, and the swing of the suspended load 66 is prevented.
【0022】一方、図4(b)に示すような状態におい
ては、加算器22において得られる信号ΔPは負である
ため、信号ΔPFKあるいはΔPFKHは負となる。し
たがって、加算器27において得られる次回の吐出流量
を表す信号QSは流量信号Qより大きいものとなるた
め、傾転角変更装置13により可変容量油圧ポンプ3の
傾転角は大きくなるように制御される。したがって、吊
荷66の先行に追従するように旋回速度が大きくなり吊
荷66の振れが防止される。On the other hand, in the state as shown in FIG. 4B, since the signal ΔP obtained by the adder 22 is negative, the signal ΔPFK or ΔPFKH is negative. Therefore, since the signal QS indicating the next discharge flow rate obtained by the adder 27 is larger than the flow rate signal Q, the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump 3 is controlled by the tilt angle changing device 13 to be large. You. Therefore, the turning speed is increased so as to follow the leading of the suspended load 66, and the swing of the suspended load 66 is prevented.
【0023】図5(a)〜(d)は吊荷66の振れによ
る可変容量油圧ポンプの吐出量、旋回油圧モータへの流
入量および旋回速度の関係を示す図である。図5(a)
〜(d)に示すように、旋回用油圧モータ2の負荷が変
動すると、この負荷を打ち消すように可変容量油圧ポン
プ3の流量が変化し、これとともに旋回用油圧モータ2
への流入流量も変化する。その結果、旋回体の旋回速度
は吊荷66の振れを小さくする方向に変化し、これによ
り吊荷66の振れが防止される。FIGS. 5A to 5D are diagrams showing the relationship between the discharge amount of the variable displacement hydraulic pump due to the swing of the suspended load 66, the inflow amount to the swing hydraulic motor, and the swing speed. FIG. 5 (a)
As shown in (d), when the load of the turning hydraulic motor 2 fluctuates, the flow rate of the variable displacement hydraulic pump 3 changes so as to cancel the load, and accordingly, the turning hydraulic motor 2
The flow rate into the tank also changes. As a result, the revolving speed of the revolving structure changes in a direction in which the swing of the suspended load 66 is reduced, whereby the swing of the suspended load 66 is prevented.
【0024】なお、荷振れが収まっているときには、圧
力検出器12A,12Bにより検出される信号の差信号
ΔPはゼロとなるため、流量信号Qは補正されることな
く、流量信号Qに応じた旋回速度により旋回体が旋回す
る。It should be noted that the difference signal ΔP between the signals detected by the pressure detectors 12A and 12B is zero when the deflection of the load is settled. The revolving body turns according to the turning speed.
【0025】このように、本実施の形態においては、旋
回用油圧モータ2に作用する負荷および操作レバー5の
操作方向を検出し、この検出結果に基づいて吊荷66の
振れを抑制するようにしたため、圧力補償弁4により負
荷圧力によらずオペレータが指令した旋回速度により旋
回を行うことができるとともに、荷振れを防止すること
ができる。これにより、オペレータは吊荷66の振れを
抑制するための操作を必要とせず、オペレータの労力は
低減され、熟練した技量も必要としないため、クレーン
旋回の操作性を向上させることができる。また、荷振れ
を防止するために、旋回体の速度が変更されるため、オ
ペレータは荷振れを容易に認識することができる。さら
に、可変容量油圧ポンプ3の吐出流量を変更するという
可変ポンプに不可欠な機能を用いて荷振れを防止できる
ため、装置の構成が簡易なものとなり、また安全面から
も好適である。As described above, in the present embodiment, the load acting on the turning hydraulic motor 2 and the operation direction of the operation lever 5 are detected, and the swing of the suspended load 66 is suppressed based on the detection result. As a result, the turning can be performed at the turning speed commanded by the operator irrespective of the load pressure by the pressure compensating valve 4, and the load can be prevented from swinging. This eliminates the need for the operator to perform an operation for suppressing the swing of the suspended load 66, reduces the operator's labor, and does not require skilled skills, so that the operability of crane turning can be improved. In addition, since the speed of the revolving superstructure is changed in order to prevent the load swing, the operator can easily recognize the load swing. Furthermore, since the load fluctuation can be prevented by using a function indispensable for the variable pump, that is, changing the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump 3, the configuration of the apparatus is simplified, and it is preferable from the viewpoint of safety.
【0026】なお、上記実施の形態においては、吊荷6
6の振れを検出するための手段として、旋回用油圧モー
タ2の入口側圧力および出口側圧力を検出する圧力検出
器12A,12Bを用いているが、ブーム63の先端に
ロープの振れ角度を検出する角度センサを設け、この角
度センサによりロープの振れ角度を検出することによ
り、吊荷66の振れを検出してもよい。また、上記実施
の形態においては、荷振れの際の作業半径を考慮してい
ないが、上記式(6)に示すように作業半径を考慮する
ことにより、荷振れをより一層防止することができる。In the above embodiment, the suspended load 6
The pressure detectors 12A and 12B for detecting the inlet side pressure and the outlet side pressure of the hydraulic motor for turning 2 are used as means for detecting the runout of the swing 6, but the swing angle of the rope is detected at the tip of the boom 63. The swing of the suspended load 66 may be detected by providing an angle sensor that detects the swing angle of the rope with the angle sensor. Further, in the above embodiment, the work radius at the time of load deflection is not taken into consideration, but by taking into account the work radius as shown in the above equation (6), load deflection can be further prevented. .
【0027】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、操作レバー5が操作手段を、操作方向検出器11が
操作方向検出手段を、圧力検出器12A,12Bが負荷
状態検出手段を、コントローラ10および傾転角変更装
置13が制御手段を構成する。In the correspondence between the above embodiment and the claims, the operating lever 5 is an operating means, the operating direction detector 11 is an operating direction detecting means, the pressure detectors 12A and 12B are load state detecting means, and the controller is a controller. The control device 10 and the tilt angle changing device 13 constitute control means.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、旋回用油圧モータの負荷および操作手段の操作方
向を検出し、この検出結果に基づいて傾転角を変更する
ことにより吊荷の振れを抑制するようにしたため、オペ
レータが指令した旋回速度により旋回を行うことができ
るとともに、荷振れを防止することができる。これによ
り、オペレータは吊荷の振れを抑制するための操作を必
要とせず、オペレータの労力は低減され、熟練した技量
も必要としないため、クレーン旋回の操作性を向上させ
ることができる。また、荷振れを防止するために、旋回
体の速度が変更されるため、オペレータは荷振れを容易
に認識することができる。さらに、可変容量油圧ポンプ
の吐出流量を変更するという補助的な構成により荷振れ
を防止できるため、装置の構成が簡易なものとなり、ま
た安全面からも好適である。As described in detail above, according to the present invention, the load of the turning hydraulic motor and the operating direction of the operating means are detected, and the tilt angle is changed based on the detection result to change the tilt angle. Since the swing of the load is suppressed, the swing can be performed at the swing speed commanded by the operator, and the swing of the load can be prevented. This eliminates the need for the operator to perform an operation for suppressing the swing of the suspended load, reduces the labor of the operator, and does not require a skilled skill, so that the operability of the crane turning can be improved. In addition, since the speed of the revolving superstructure is changed in order to prevent the load swing, the operator can easily recognize the load swing. Further, since the load swing can be prevented by the auxiliary configuration of changing the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump, the configuration of the device is simplified, and it is preferable from the viewpoint of safety.
【図1】本発明の実施の形態に係る旋回制御装置の構成
を示す油圧回路図FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a turning control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】コントローラの構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller.
【図3】吊荷の振れと旋回用油圧モータの圧力との関係
を説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the swing of a suspended load and the pressure of a turning hydraulic motor.
【図4】旋回体の回転方向と吊荷の振れとの関係を示す
図FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a rotation direction of a swing body and a swing of a suspended load;
【図5】旋回用油圧モータの負荷とポンプ流量、モータ
流入流量および旋回速度との関係を示すグラフFIG. 5 is a graph showing a relationship among a load of a turning hydraulic motor, a pump flow rate, a motor inflow flow rate, and a turning speed.
【図6】クレーンの構成を示す図FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a crane.
【図7】従来の旋回制御装置の構成を示す油圧回路図FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a conventional turning control device.
1 旋回用方向制御弁 2 旋回用油圧モータ 3 可変容量油圧ポンプ 4 圧力補償弁 5 操作レバー 7 パイロット油圧源 10 コントローラ 11 操作方向検出器 12A,12B 圧力検出器 13 傾転角変更装置 21 フラグセット部 22,27 加算器 23 乗算器 24 係数器 25 ハイパスフィルタ 26 スイッチ 61 走行体 62 旋回体 63 ブーム 64 シーブ 65 フック 66 吊荷 101 原動機 DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 turning direction control valve 2 turning hydraulic motor 3 variable displacement hydraulic pump 4 pressure compensating valve 5 operating lever 7 pilot hydraulic source 10 controller 11 operating direction detectors 12A, 12B pressure detector 13 tilt angle changing device 21 flag set section 22, 27 adder 23 multiplier 24 coefficient unit 25 high-pass filter 26 switch 61 traveling body 62 revolving body 63 boom 64 sheave 65 hook 66 suspended load 101 prime mover
Claims (1)
体を駆動する旋回用油圧モータと、 前記可変容量油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに供
給される圧油の方向を制御する旋回用方向制御弁と、 前記旋回用方向制御弁からタンクへ連通するブリードオ
フ回路の圧力を前記旋回用油圧モータの駆動圧力に応じ
た圧力に設定する圧力補償弁と、 前記旋回用方向制御弁を切換える操作手段とを備えたク
レーンの旋回制御装置において、 前記操作手段の操作方向を検出する操作方向検出手段
と、 前記旋回用油圧モータの負荷状態を検出する負荷状態検
出手段と、 前記操作方向検出手段および前記負荷状態検出手段から
の信号に基づいて、前記吊荷が旋回体の旋回より遅れて
いる荷振れ状態が検出されているときは吐出流量を減少
させ、前記吊荷が旋回体の旋回より進んでいる荷振れ状
態が検出されているときは吐出流量を増加させるように
前記可変容量油圧ポンプの傾転角を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするクレーンの旋回制御装置。1. A variable displacement hydraulic pump, a swing hydraulic motor that drives a swing body with pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump, and a pressure supplied to the swing hydraulic motor from the variable displacement hydraulic pump. A turning direction control valve for controlling the direction of oil, a pressure compensating valve for setting the pressure of a bleed-off circuit communicating from the turning direction control valve to the tank to a pressure corresponding to the driving pressure of the turning hydraulic motor, In a turning control device for a crane provided with operating means for switching the turning direction control valve, an operating direction detecting means for detecting an operating direction of the operating means, and a load state detecting for detecting a load state of the turning hydraulic motor. Means, and a load swing state in which the suspended load lags behind the swing of the swing body is detected based on signals from the operation direction detecting means and the load state detecting means. Control the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump so as to increase the discharge flow rate when the load flow rate is reduced, and when the load swing state in which the suspended load is moving ahead of the revolving structure is detected. A turning control device for a crane, comprising: a control unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10967797A JP3750763B2 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Crane turning control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10967797A JP3750763B2 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Crane turning control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10297877A true JPH10297877A (en) | 1998-11-10 |
JP3750763B2 JP3750763B2 (en) | 2006-03-01 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023188767A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | コベルコ建機株式会社 | Rotation control device of work machine and work machine equipped with same |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP10967797A patent/JP3750763B2/en not_active Expired - Fee Related
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