JPS5813888A - ア−スドリル用掘削バケツトの回転速度制御回路 - Google Patents

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、回転によシ地盤をｍ削し、掘削した土砂を地
上に排出する底蓋開閉機構を有するアースドリル用ｍ削
バケツＦの回転速度制御回路に関するものである。

アースドリル−ζよる整孔掘削れ、通常クレーンによっ
て吊り下げられたケリーバの先ｊＩＩ＃ｃ、回転により
地盤を掘削する掘削パケット（以下パケットという）を
取付叶、クレーンのフロントに固定された回転駆動装置
により、ケリーバに回転を与えてパケットの中に土砂を
取シ込み、ケリーバと共にパケットを地上に引上げて排
土することによって行われている。この掘削作業におい
て、運転者は掘削中のパケットの中の土砂の入シ具合を
地上から確認することはできないので、パケットの回転
数を数えて感覚的に土砂の入り具合いをつかんでいた。

しかしながら従来のアースドリル用パケットの駆動制御
回路拡、エンジンの馬力を有効に生かすために、第１図
に示すように、パケットの回転トルクと速度とがほぼ馬
カ一定となるような制御方法がとられているため、軟か
い地盤で紘回転数が大きく、硬い地盤では小さくな〉、
軟かい地盤と硬い地盤とが互層になっているところでは
たえず回転数が変化する（第１図に矢印で示したように
、回転数とトルクとのバランス点を求めて常に変化する
）。このため、感覚的にオペレータがつかみに＜＜、バ
ケツＦを地上に引上げたところあま抄土砂が入っていな
い場合がＴｏシ、掘削効率の低下を招いていた。このた
め運転者は、エンジンの回転数を変化させて操作するこ
とが多い。

すなわち、次のような操作手順をとる。第１図に示すよ
うに、エンジンの回転数を最高ｌこした状態で、トルク
と回転数とがＢ１でバッｙスし、この結果、パケットの
回転数がＶｌになる場合を例にとって説明する。この状
態でエンジンの回転数を低くして運転を行うと、バラン
ス点がＢ１→Ｂ２に移行し、パケツＦの回転数がｖ２に
な不。この状態で運転しても、負荷が大きくなるとすぐ
にパケットの回転数が下降するので、下降しないように
、すなわちパケットの回転数が一定になるようにエンジ
ンの回転数を上げる操作を行う。そして負荷と回転数と
のバランス点が白抜きの矢印で示した方向ζこ水平に移
行し最終的にエンジンの最高回転時の馬カ一定曲線との
交点Ｂ５に到達する。すなわち、Ｂ２→ＢＳに至る回転
数一定状態を得丸いために、エンジンの回転数を制御す
石ものである。このような制御を行う場合、常にエンジ
ンの回転数を上下させなければならないという操作上の
困難さと相まって、エンジン音が変化するので、耳ざわ
シであるという欠点を有していた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、常に安定した一定のパケットの回転
数を得ることのできる速度制御回路を提供することにあ
る。

４発ＦＪＩＪは、掘削パケットを回転駆動する油圧モー
タと、その油圧モータの駆動回路番ζ圧油を供給する可
変容量形油圧ポンプと、前記油圧毫−夕の回転方向を制
御する方向切換弁と、操作用油圧ポンプの吐出油を切換
制御するパイロット弁とをそなえ、そのパイロット弁の
２次圧力によって前記可変容量形油圧ポンプの吐出油量
を制御すると共に、前記方向切換弁を切換制御するよう
に構成したアースドリル用掘削パケットの駆動制御回路
において、前記パイロット弁の２次圧力を可変容量形油
圧ポンプの制御部へ導く管路の途中に調整可能な減圧弁
を設け、可変容量形油圧ポンプの制御部に、前記パイロ
ット弁の操作量に関係なく任意の油圧を作用させ得るよ
うにすると共に、その制御油圧の大きさによって前記油
圧モータの駆動回路圧力を選択できるように構成したこ
とを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例を第２図乃至第４図を用いて、
さらに具体的に説明する。第２図は、本発明のアースド
リル用掘削パケットの回転速度制御回路を示したもので
、１は図示しないエンジンにより駆動される可変容量形
油圧ポンプ（以下、油圧ポンプという）で、油圧ポンプ
１の吐出側には、その吐出油を切換制御する方向切換弁
２と、駆動回路の最高圧力を設定するリリーフ弁３と、
可動式分岐弁２１とが設けられている。可動式分岐弁２
１の下＊＊には、設定圧力を順次異ならせたリリーフ弁
２２．２５．２４．２５．２６を介在させ九分岐管路が
接続され、可動式分岐弁２１の可動量によってリリーフ
弁２２．２５．２４．２５．２６に分岐されるようにな
っている。方向切換弁２は、掘削ノ°（ケラト３０に回
転力を与える油圧モータ４の駆動回路５，６に接続され
、駆動回路５，６にはカクンタバ２ンス弁７が設置され
ている。歯、８は戻シ回路を示している。

９社操作用油圧ポンプで、その吐出側−こけパイｑット
弁１０と操作用油圧回路の圧力を設定するリリーフ弁２
０とが設置されている。パイロット弁１０の２次側管路
１１．１２はシャトル弁１５の入口側に接続されると共
に、前記方向切換弁２の受圧部２麿。

２ｂに接続されている。シャトル弁１′５の出口側は管
路１４を介して油圧ポンプ１の制御部１ａＫ−接続され
ている。、パイロット弁１０の２次圧力を前記油圧ポン
プ１の制御部１鳳へ導く管路１４の途中には、任意に調
整可能な減圧弁１５が設けられている。また減圧弁１５
の上流側と下流側とは、分岐管路１６．１７により接続
されておシ、その分岐管路１６．１７内には、ソレソれ
チェック弁１Ｂ、ストップパルプ１９が介在されている
。さらに減圧弁１５の下流側管路は、ストップパルプ２
７を経て前記可動式分岐弁２１の受圧部２１鳳に接続さ
れている。

次に、本発明の詳細な説明する。第２図において、今、
パイロット弁１０の操作レバー１０Ｊ１を矢印の方向へ
揺動すると、その操作量に応じた油圧が２次側管路１１
に発生し、その圧油はシャトル弁１５及び管路１４を通
って、ストップパルプ１９が開いて１いる場合はストッ
プパルプ１９を通って油圧ポンプ１の制御部１ｄこ流入
し、油圧ポンプ１の吐出流量゛が制御されると共に、方
向切換弁２の受圧部２ｍ［供給され駆動回路６に油圧ポ
ンプ１の吐出油が導５かれて油圧モータ４が矢印の方向
へ回転する。このようにして、パケット３０の回転掘削
制御が行われる。従って、その状態で操作レバー１０１
をブテントロツク位置にしておけば、油圧モータ４は油
圧ポンプ１の流量制御によって、安定した高速制御０御
を行うことができる。なお、この時には可動式分岐弁２
１が可動しないように、ストップパルプ２７が閉じられ
ている。

次Ｋ、途中の速度制御を行いたい場合〈は、ストップパ
ルプ１９を閉じておくと共番と、ストップパ１５ルプ２
７を開き、さらに減圧弁１５の操作レバー１５鳳を矢印
の方向に倒すことによって圧力を調整して所定の２次圧
力が発生するようにセットしておく。

この状態でパイロット弁１０の操作レバー１０ｍを矢印
の方向へ揺動させると、２次側管路１１＃ｃ油圧が加発
生し、その圧油はシャトル弁１５及び管路１４を通つて
減圧弁１５に導かれ、予め設定した低油圧の２次圧力に
減圧されて制御部１ａＫ作用する。油圧ポンプ１はその
制御圧力に応じた流量が吐出される。

一方、方向切換弁２の受圧部２ｍには、操作レノ（−１
０ｍの操作量に応じた油圧が管路１１を介して作用する
。従って、油圧ポンプ１の制御部１ｍには、操作レバー
１０１の操作量に関係なく、一定の低油圧を作用させる
ことができる。ここで、減圧弁１５の２次圧力と油圧ポ
ンプ１の制御圧力Ｐ、とが等しくなるので、油圧ポンプ
１の吐出流量をＱ、とすれば、油圧ポンプ１の流量制御
線図は第３図に示すようになる。また、パイロット弁１
０の２次圧力と方向切換弁２の制御圧力とは等しいが、
減圧弁１５を設けたことにより、油圧ポンプ１の制御圧
力と方向切換弁２の制御圧力とをそれぞれ独立して操作
できる。従って、操作レノ＜−１０ｍを完全に切換えて
デテントシックした状態にすれば、方向切換弁２を完全
に切換えた状態で、油圧ポンプ１の吐出流量を減圧弁１
５の操作レバー１５ｍの倒し量によって、任意の油圧ポ
ンプ１の吐出流量に制御できる。即ち、第３図で示した
ように、制御圧力を最大値であるＰＰ、にすれば、油圧
ポンプ１の吐出流量はＱＰｌとなり、また減圧弁１５に
よって、制御圧力Ｐ−こ設定された圧油は、油圧ポンプ
１の制御部１ｍに流入５すると共に、可動式分岐弁２１
の受圧部２１鳳に流入し、その制御圧力Ｐ、に♂じて可
動式減圧弁２１を可動させる。即ち、制御圧力Ｐ、に対
応して、駆動回路圧力Ｐが設定される。

この関係について、第４図の流量制御線図を用］０いて
説明する。制御圧力ＰＰ、によって制御された油圧ポン
プ１の吐出流量をＱＰｌ　とすると、この時の駆動回路
圧力は、可動式分岐弁２１の可動量が最大となって、リ
リーフ弁２２の設定圧力Ｐ１で制御される。制御圧力Ｐ
ＰＩによって油圧ポンプ１の吐出１５流量がＱｐ、で制
御される時には、可動式分岐弁２１の可動量が制御圧力
の減少によシ自動的に少し減少し、すｙ−７弁２５の設
定圧力Ｐｚによって駆動回路圧力が制御される。従って
、制御圧力Ｐテが次第に減少すると、油圧ポンプ１の吐
出流量も少なくになると共に、可動式分岐弁２１の可動
量も自動的に１減少して、駆動回路圧力もリリーフ弁２
４．２５．２６の設定圧力Ｐｓ、　Ｐ４　、　Ｐｓによ
って制御されることくなる。そして、制御圧力Ｐ、が最
小値になると、油圧ポンプ１の吐出流量も最小となり、
可動式分岐弁５２１は可動しなくなる。従って、駆動回
路圧力の設定は、リリーフ弁３の設定値Ｐ６によって制
御されることになる。

ここで、各流量に対する駆動回路圧力の設定値Ｐは、次
のようにして求めることができる。即ち、１０第４図に
示すように、装置の駆動馬力を有効に生かすため、馬カ
一定になるように算出した破線で示す曲線から吐出流量
に対する圧力値を求め、これを駆動回路圧力とするもの
である。第３因及び第４図からも明らかなように、油圧
ポンプ１の吐１５出流量の変化に対してＰ、とＰとは全
く逆の傾向を示す。即ち、減圧弁１５の制御圧力Ｐ、が
大きくなるに従って駆動回路圧力Ｐは小さな値くなるよ
うに制御しなければならない。本発明は、これを可能に
するためｌこ、可動式分岐弁２１を減圧弁１５の制御２
０圧力の大きさによって可動させ、その可動量によ１つ
て駆動回路圧力が最大馬力に見合って変化するように考
慮し九ものである。

以上述べたように、本発明によれば、パイロット弁の操
作レバーをフルス）ｅｒ−り位置にブテン５トリックし
た状態で、可変容量形油圧ポンプの吐出流量を、最大流
量から最小流量まで任意に設定できるように構成し、か
つ、設定圧可変式の減圧弁によって得られた制御圧力に
よシ、可動式分岐弁を切換制御するようにし九ので、次
の効果を奏１０することができる。

（１）、電番こ一定のパケット回転速度が得られるので
、パケット内への土砂の入シ具合いを運転者が容易につ
かむことができるようにな夛、常に効率の臭い掘削を行
うことができる。

＋ｓ　（２）　、常屹一定のパケット回転速度を得るた
めに１被雑なエンジン制御を不要とし、単に減圧弁の操
作レバーを任意の位置にセットすればよ＜、ｔたそこで
選定された回転速度に対し、最大馬力点で駆動回路圧力
が設定されているので、エンジン馬加力を有効に生かす
ことができると共に、過負荷によるエンジンの停止をさ
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図線アースドリル用掘削パケットを一定の回転数に
保つための従来の制御方法を説明する回転数−トルク制
御線図、第２図は本発明の一実施例を示す速度制御回路
図、第３図及び第４図は本発明に係る流量−圧力制御線
図である。 １・・・可変容量形油圧ボｙプ、２・・・方向切換弁、
２工、２ｂ・・・制御部、５　、２２．２５．２４．２
５．２６　、、、リリーフ弁、４・・・油圧モ°−タ、
５，６・・駆動回路、９・・・操作用油圧ポンプ、１０
・・・パイロット弁、１０［・・操作レバー、１５・・
・クヤトル弁、１４・・・管路、１５・・・調整可能な
減圧弁、１５鳳・・・操作レバー、２１・・・可動式分
岐弁、２１１・・・制御部。 特許出願人　　　日立建機株式会社 株式会社竹中工務店 代理人弁理士　　　秋　本　正　実 第１図 →　ト１し） 第２図 第３図 −ＰＰ ＰＩＰ２　／”ｌ　Ｐｇ　Ｐｓ　Ｐ６ Ｐ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　！Ｉ！削パケットを回転駆動する油圧モータと
   、その油圧モータの駆動回路に圧油を供給する可変容量
   杉油圧ポンプと、前記油圧モータの回転方向を制御する
   方向切換弁と、操作用油圧ポンプの吐出油を切換制御す
   るパイ費ツＦ弁とをそなえ、そのパイロット弁の２次圧
   力によって前記可変容量杉油圧ポンプの吐出油量を制御
   すると共に１前記方向切換弁を切換制御するように構成
   したアースドリル用掘削パケットの駆動制御回路におい
   て、前記パイロット弁の２次圧力を可変容量杉油圧ポン
   プの制御部へ導く管路の途中に調整可能な減圧弁を設け
   、可変容量杉油圧ポンプの制御部に、前記パイロット弁
   の操作量に関係なく任意の油圧を作用させ得るようζζ
   すると共に、その制御油圧の大きさによって前記油圧モ
   ータの駆動回路圧力を選択できるように構成したことを
   特徴とするアースドリル用掘削パケットの回転速度制御
   回路。 ２　油圧モータの一動回路最高圧力を設定するリリーフ
   弁の上流備蓄路に、可動式分岐弁を介して油タンクに連
   通する任意数の分岐管路管接続し、それぞれの分岐管路
   に設定圧力の異なるリリーフ弁を介在させ、前記減圧弁
   からの制御油圧によって前記可動式分岐弁を切換制御し
   、油圧モータの駆動回路圧力を選択できるように構成し
   ・た仁とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアー
   スドリル用！ｌＩ＃ｌパケットメ回転速度制御回路。