JPS58138837A - 油圧シヨベル等の旋回制御方法 - Google Patents

油圧シヨベル等の旋回制御方法

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JPS58138837A
JPS58138837A JP2046882A JP2046882A JPS58138837A JP S58138837 A JPS58138837 A JP S58138837A JP 2046882 A JP2046882 A JP 2046882A JP 2046882 A JP2046882 A JP 2046882A JP S58138837 A JPS58138837 A JP S58138837A
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swing
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/128Braking systems
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    • E02F9/12Slewing or traversing gears
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧ショベルや油圧クレーンにおける旋回停
止時の揺れ戻りを防止できるようにした旋回制御方法に
関するものである。
従来、油圧ショベルや油圧クレーンにおいて、旋回を減
速して停止した瞬間に、アタッチメントや吊荷が反対側
に、1)6れ戻り、それが左右に数度続くいわゆる揺れ
戻り現象が発生していた。この揺ね戻りの原因を考察す
ると次の通りである。
従来の油圧ショベルでは、第9図(a) (b)に示す
ように、旋回体5′を矢印ホ方向に旋回した後に減速、
停止する際、旋回モータを減速すると、旋回体5′が慣
性により旋回モータの駆動側のギヤ面4aからギヤ32
229716分だけ空走した後、反対側(被駆動側)の
ギヤ面4bに噛み合い、このギヤ面4bにより減速トル
クが発生し、その反力により旋回体5′に弾性エネルギ
が蓄えられる。然る後、旋回モータを停止すると、旋回
体5′も一旦停止するが、その後、前記弾性エネルギが
解放されて旋回体5′は反対側矢印へ方向に揺れ戻り、
ギヤバックラック16分だけ逆走して当初の旋回駆動側
のギヤ面4aに噛み合い、再び慣性により旋回体5′に
逆向きの弾性エネルギが蓄えらIして停止し、次いで、
弾性エネルギが解放されて旋回体51が1」fび元の旋
回方向に揺れ戻り、以下、この現曽が繰返され、ギヤや
旋回ベアリングの内部抵抗、油圧モータのリーク等によ
り上記弾性エネルギが消費されるまで続く。
上記の現象を分析すると、揺れ戻りは、次の6つの原因
によって発生することがわかる。
■ 旋回停止時に旋回体に弾性エネルギが蓄えられる。
この弾性エネルギが大きい程、揺れ戻りの振幅が大きく
、回数も多い。
■ 旋回モータのギヤにバックラッシュがある。1バノ
クラツンユが大きい程、揺れ戻りの振幅が大きくなる。
■ ギヤすなわち旋回モータに保持力がある。
モータが−1回転を市めだ時の保持トルクが大きい程、
旋回体に蓄えられる弾性エネルギが大きくなるので、揺
れ戻りの振幅が大きくなり、回数も多くなる。
ところで、」−記6つの原因のうち、0)■をなくすこ
とは技術的に極めて哨ましいが、■の旋回モータの減速
停止1一時の保1、テカをなくすようにすれば、0)の
弾性エネルギも減少され、揺れ戻りを防止できることに
なる。また、その具体的手段としては、旋回回路の油圧
面での11↑制御方法を改善するのが、最も効果的であ
り、かつ、その実施も簡単である。
しかし、従来の油圧ンヨベルの旋回油圧回路でit、一
般に旋回モータのギヤビテーションヲ防rlするために
、旋回方向制御弁のスプール開口面積台・、アンロード
通路ありの場合で第10図に示すように構成している。
第10図において、線A′はメータイン側、線B′はメ
ータアウト側、線C′はアンロード側の各スプール開口
面積の変化を示す。
この従来の油圧回路では、旋回モータを減速停止するた
めに旋回方向制御弁のスプールを中立に戻すと、メータ
イン側が閉じられる前にメータアウト側が閉じられる。
そのため、第11図に示すように、旋回モータの流出側
の回路圧力Poがブレー   ゛キ弁中のIJ IJ−
フ弁の設定圧力(たとえば210Kg/ QJ )まで
急」―昇し、旋回モータに大きなブレーギカが付与され
、その後、リリーフナ「にて旋回モータからの流出油を
リリーフしながら旋回七−夕を減速し、リリーフ弁から
のリリーフh1゛がOとなり前記流出側回路圧力Poが
たとえば175 Kg/l・〃メ捷て降十゛した0点で
旋回モータが一旦停正する1゜そして、この減速時に旋
回体に弾性エネル・Vが蓄えられ、この弾性エネルギに
より旋回体がキャバソクラ・ノンユ分だけ空走した後、
再度−・日、停止し7その後、0点からモータの流入側
の回路圧力■)が上昇し、次いで、この流入側圧力P1
によって旋回モータが逆方向に回転し、旋回体が揺れ戻
され渇こうしてモータの流出側と流入側の圧力PO+ 
Piが第11図に示す如く変化し、これに伴って旋回体
が第11図の変位曲線に示すように変位し、揺れ戻りが
生じていたのである。
上記のように揺れ戻りが発生するどスノ、−ズな停止が
できず、危険を伴う等の種々の不都合が11:しる。と
くに、クレーンの場合には′ノイヤローグにて吊fWr
を吊−・ているので、−且V冨れ戻りが発生するとなか
なか11−捷らない。
 5一 本発明は、このような事情に鑑み、油圧ショベルや油圧
クレーンにおいて、旋回の減速、停止ト時のメータアウ
ト側の流出油量の制御を容易にし、この制御により旋回
モータの保持力を制御して揺れ戻りを防止し、スムーズ
に停止できるようにすることを目的とする。
本発明は、油圧ポンプの吐出油を旋回制御弁を介して旋
回モータに導き、該旋回制御弁によりメータアウト4則
のバルフ゛開度をメータイン1則のバルブ開度より少な
くして旋回モータをメータアウト制御し、旋回の減速停
止時において、旋回制御弁によりメータアウト側を閉じ
る前に該メータアウト4111のバルブ開度をさらに僅
少に絞って旋回を減速した後、このメータアウト側のバ
ルブ開度を僅少に絞ったままでメータイン側を閉じ、次
いで、メータアウト側を閉じて旋回モータを停止させ、
然る後、メークイン側およびメータアウト側を閉じた蟻
勢を保持させて旋回モータの停止E状態を保jIJ′す
るようにしたことを特徴とする油圧ショベル等の旋回制
御方法に係るものである。
 6− 以下、本発明を第1図乃至第8図に〉J、す実施例に基
づいて説明する。
第1図は、本発明の方法を実施するだめの旋回独立回路
の一例を示す。同[ン1におい°r、1kl:油11:
ポンプ、2は主リリーフ弁、3d、旋回制旬11fp、
4は旋回モータ、5は旋回体、6は旋回用り化コン弁で
ある。旋回用リモコン弁6は、油り丁:源(1゛ソl 
/ie省略)から−次側に圧力(一定)が導入され、レ
バー6aの矢印イまたはイ′方向への傾倒操作に応じて
二次側管路6b、6Cに導出する圧力(パイロット圧力
)を制御し得るものである。旋回制御弁5は、前記旋回
用リモコン弁6からのパイロット圧力によって切換えら
れるパイロット式方向制御弁7と、p−ドチェソク弁8
aと、アンチキャビテーションチェック弁8b、8.c
と、詞−バーロードリリーフ弁9a、9bとを組込んで
なるもので、カウンタバランス弁はカフ、旋回七−夕4
・: に直結している。
上記油圧回路において、旋回方向制御弁7を第2図、第
6図に示すように構成する。すなわち、旋回方向制御弁
7は、弁本体1oにポンプ通路10a1パラレル通路1
0b1アクチュエータ通路10C210d1アンロード
通路10e、タンク通路10f1バ・11’ ノl□通
路10g、10hを有し、これら各通路に油圧ポンプ1
および旋回モータ4等を第1図に示す如く接続する。こ
の方向制御弁7のスプール11には前記各通路に対応す
る切換メ、用溝11a’+  11b、11c、11d
を設け、該溝の肩部において、メータイン側にそれぞれ
数個のノツチ(l、Ij欠)11eを設け、メータアウ
ト側には同様のノツチ(切欠)11fと該ノツチ11f
に連通ずる僅少絞り用ノツチ11gを設ける。
これによって、旋回方向制御弁7のバルブ開度せなわち
スプール開171面積を第4図に示す如く構成する。す
なわち、基本的には線Bで示すメータアウト側の開口面
積を、線Aで示すメータイン側の開1」面積よりも小さ
くして旋回モータ4を旋回   □方向制御弁7にてメ
ータアウト制御するように構成する。線Cはアンロード
通路の開口面積の変化を示す。そして、前記スプール1
1を中立に戻17て旋回モータ4を減速、停止する際に
、メータアウト側を閉じる前にB2点で前記ノツチ11
gによりメータアウト側の開口面積を僅少に絞り、その
後A1点でメータイン側を閉じ、然る後、B1点でメー
タアウト側を閉じるようにし、さらに、スプール中立位
置ではメータアウト側とメータイン側の双方を完全に閉
じるようにする。
なお、アンロード通路なしの場合は、スプール開口面積
を第6図に示すように構成すれはよい。
また、前記メータアウト側のB、−B2間における僅少
絞りの構成は、第4図、第6図に示すものに限らず、第
7図に示すようにしてもよい。この制御は僅少絞り用ノ
ツチ11gの形状によって任意に決定できる。
次に作用について説明する。
上記油圧回路において、今、旋回用リモ:7ノ弁6のレ
バー6aを矢印イ方向に操作すると、該リモコン弁乙の
二次側管路6bに該レバー6aの操作角度に対応する二
次圧力が導出され、その圧力= 9 = が矢印口方向に導か4′1、旋回用方向制御弁7のパイ
ロット通路10gに導かれて量弁7が第1図左位置に切
換えらtする。これによって、油圧ポンプ1の吐出油か
矢印ハ方向に導かれて旋回モータ4に流入し、旋回か加
、朱される。なお、旋回モータ4からの戻り油は矢印二
方向に導かれ、タンク12に還流される。このとき、旋
回方向制御弁7において、スプール11のメータアウト
側に設ケた僅少絞り用ノツチ11gにより、第4図のB
、点でメータアウト制御則の通路か先に僅かに開かれた
後、A1点でメータイン側の通路が開かれ、然る後、前
記レバー 6aの操作角に応じてリモコン弁6の二次圧
力を制御(7、旋回方向制御弁7のスプールストローク
を制御できるので、該レバー6aを矢印イ方向に徐々に
倒すことによって旋回モータ4をスムーズに加速できる
次に、レバー6aを第5図の30点まで戻すと、旋回方
向fljlJ御弁7のスプール11が第4図のB2点と
B1点の間に戻され、該スプール11の僅少絞り用ノツ
チ11gにより旋回モータ4のメータアラ10− ト側の流出油量が僅少量に絞られる。これによりメータ
アウト側の圧力が上昇し、オーバーロードIJ IJ−
フ弁9aが吹きながら旋回モータ4の減速が始まる。そ
して、旋回モータ4の回転数が落執メータアウト側の流
出油量が次第に少なくなり、旋回モータ4がやがて停止
する。このように旋回の減速、停止時には、メータアウ
ト側の通路が前記ノツチ11gによって僅かに開口され
、該通路から僅少量が流出されているので、メータアウ
ト側に圧力がこもることなく、従って、旋回体5に弾性
エネルギが蓄えられることもなく、旋回体5はスムーズ
に減速、停止され、該旋回体5が停止した後に逆方向に
揺れ戻りが生じることもない。
また、その後、レバー6aを中立位置に戻せば旋回方向
制御弁7のスプール11も中立に戻され、旋回モータ4
のメータアウト側とメータイン11V+1の双方の通路
が完全に閉じられ、・上記停止状態が保持される。
上記旋回の減速、停止時において、レバー6aを中立位
置の手前Bo位置に戻した時点で、旋回方向制御弁7の
スプール11を第4図のB2からB1のストローク範囲
lでメータアウト側の僅少油量の流出を許容しながら減
速して、旋回体5に弾性エネルギが蓄えられることを防
止しているので、レバー操作およびスプールストローク
にある程度の融通性があり、上記制御の操作性を向上で
きることになる。
本発明は、上記旋回独立型の油圧回路に限らず、第8図
に示すように油圧ポンプ1に対して旋回制御弁6と、走
行、アーム、ブーム2速の各アクチュエータ用方向制御
弁13,14.15等を具備した主制御弁16とをパラ
レルに接続して、1台の油圧ポンプ1から複数のアクチ
ュエータに油を供給できるようにした油圧回路にも適用
できる。
なお、第8図において、17はシャトル弁、18ハ可変
シーケンス弁を示し、この可変シーケンス弁18によっ
て旋回回路に優先的に油が供給されるようになっている
上記油圧回路によ−11ば、とくにスプールストローク
のB1点からA1点の間では、メータイン側の通路が閉
じているため、この間で減速停止の制御を行えば、旋回
と他のアクチュエータとの複合操作時にポンプ圧力が立
った場合でも、旋回系に油が流入することなく、すなわ
ち、他のアクチュエータの動きに関係なく旋回を揺れ戻
りなくスムーズに停止1−できる。
以上説明したように、本発明によれば、旋回の減速、停
止時に、旋回モータのメータアウト側の。
流出油量を僅少量に絞った状態で減速することにより、
該モータの保持トルクを小さくし、旋回体に弾性エネル
ギが蓄えられることを防止して減速、・閉止でき、これ
によって旋回体の停止F時に逆方向の揺れ戻りを防止で
き、スムーズに停止できる。
また、停止後は旋回モータの両側通路を完全に閉じるこ
とにより、旋回モータおよび旋回体の停止状態を確実に
保持できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施に用いられる旋[「!1独立
型の油圧回路の一例を示す油圧回路図、第2図はその旋
回方向制御弁の一例を示す断面図、第616− 図は第2図のIn部の拡大図、第4図は旋回方向制御弁
のスプールの開口面積の構成例を示す説明図、第5図は
レバーの操作例を示す説明図、第6図は旋回方向制御弁
のスプールの開口面積の別の構成例を示す説明図、第7
図はさらに別の構成例を示す第4図■部の拡大図、第8
図は本発明方法の実施に用いられる別の油圧回路例を示
す油圧回路図、第9図(a) (b)は揺れ戻り現象の
発生原因の説明図、第10図は従来の旋回方向制御弁の
スプール開口面積の構成例を示す第4図相当図、第11
図は従来の油圧回路における旋回減速、停止時の旋回モ
ータの流入側と流出側の圧力変化と旋回体の変化との関
係を示す説明図である。 1・・・油圧ポンプ、3・・旋回制御弁、4・・・旋回
モータ、5・旋回体、6・・旋回用リモコン弁、7・・
・旋回方向制御弁、10・・・方向制御弁本体、11・
・・スプール、11θ メータイン側ノツチ、11f・
・・メータアウト側ノツチ、11g・・・僅少絞り用ノ
ツチ。 第  4  図 第  6  図 第  5  図 第  7  図 第  8  図 r a 、!、−。 斗・ 一−1 、l:、    −m 、。珂−k   19 1 11         1     人1 1シ、−−−−−一−−−−−−L 1ドt713λ111 ■ I      I □1 L−4J−一−−−−−−−−−−−−−−ソー −−
J1綬昭58−138837 (7) 第  9  図 ;11 第  10 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 油圧ポンプの吐出油を旋回制御弁を介して旋回モ
    ータに導き、該旋回制御弁によりメータアウト側ノハル
    ブ開度をメータイン側のバルブ開度より絞って旋回モー
    タをメータアウト制御し、旋回の減速停止時において、
    旋回制御弁によりメータアウト側を閉じる前に該メータ
    アウト側のバルブ開度をさらに僅少に絞って旋回を減速
    した後、このメータアウト側のバルブ開度を僅少に絞っ
    たt’iでメータイン側を閉じ、次いで、メータアウト
    側を閉じて旋回モータを停止させ、然る後、メータイン
    側およびメータアウト側を閉じた姿勢を保持させて旋回
    モータの停止状態を保持するようにしたことを特徴とす
    る油圧ショベル等の旋回制御方法。
JP2046882A 1982-02-10 1982-02-10 油圧シヨベル等の旋回制御方法 Granted JPS58138837A (ja)

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