JPS58174707A - 複数機器油圧駆動回路 - Google Patents
複数機器油圧駆動回路Info
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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。
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、油圧を用いて複数の７クチユエーターを選択
的に或いは同時に操作することができ、且つこれらアク
チュエーターを負荷の変化に関係なく為に設定された速
度で作動させることができる油圧駆動回路に関する。
的に或いは同時に操作することができ、且つこれらアク
チュエーターを負荷の変化に関係なく為に設定された速
度で作動させることができる油圧駆動回路に関する。
従来上記を目的とした油圧駆動回路としては第１図から
第５図に掲、げろものか知られている。
第５図に掲、げろものか知られている。
第１図は直列式の油圧駆動回路を示しており、同回路に
おいて、油圧ポンプから吐出された作動油は全量各操作
弁を通り、各アクチュエーターを動かしタンクに戻るよ
うになっている。かかる直列式油圧駆動回路の利点は、
１）全アクチュエーターが停止の場合アンロー１゛され
るのでエネルギーの損失が少ないということ、及びｉｉ
）全アクチュエーターが作動している場合はそれぞれの
負荷の合Ｉ１１゛ζこ見合った圧力が油圧ポンプの吐出
圧になる、ということにある。しかし反面、直列式油圧
駆動回路はＩ）ポンプ側に近いアクチュエータはど高い
耐圧を要求される、及びＩＩ）必要流量の異なるアクチ
ュエーターを使用する場合、分流弁が必要でありエネル
ギーの損失がある、等の欠点を有している。
おいて、油圧ポンプから吐出された作動油は全量各操作
弁を通り、各アクチュエーターを動かしタンクに戻るよ
うになっている。かかる直列式油圧駆動回路の利点は、
１）全アクチュエーターが停止の場合アンロー１゛され
るのでエネルギーの損失が少ないということ、及びｉｉ
）全アクチュエーターが作動している場合はそれぞれの
負荷の合Ｉ１１゛ζこ見合った圧力が油圧ポンプの吐出
圧になる、ということにある。しかし反面、直列式油圧
駆動回路はＩ）ポンプ側に近いアクチュエータはど高い
耐圧を要求される、及びＩＩ）必要流量の異なるアクチ
ュエーターを使用する場合、分流弁が必要でありエネル
ギーの損失がある、等の欠点を有している。
＋ＡＩ ２図は並列式の油圧駆動回路を示しており、同
回路において、定吐出油圧ポンプから吐出された作動油
は各操作弁に行き、余剰の油はポンプ吐出口近傍に設置
されたリリーフ弁を通じてタンクに戻るようになってい
る。かかる並列的油圧駆動回路の利点はＩ）全アクチュ
エーター及び操作弁とも同じ耐圧でよい、及びｉ）各ア
クチュエーターの必要流量に大きな差があっても分流弁
は不要である、ということにある。しかし反面、並列式
油圧駆動回路はｉ）ポンプは常にリリーフ弁の設定圧ま
で昇圧しているので使用状態により大きなエネルギー損
失がある、すなわちポンプ吐出量は同時操作の必要があ
るアクチュエーターの要求流量になっているので、同時
操作したい場合は余剰流量はリリーフ弁を通り損失とな
る。
回路において、定吐出油圧ポンプから吐出された作動油
は各操作弁に行き、余剰の油はポンプ吐出口近傍に設置
されたリリーフ弁を通じてタンクに戻るようになってい
る。かかる並列的油圧駆動回路の利点はＩ）全アクチュ
エーター及び操作弁とも同じ耐圧でよい、及びｉ）各ア
クチュエーターの必要流量に大きな差があっても分流弁
は不要である、ということにある。しかし反面、並列式
油圧駆動回路はｉ）ポンプは常にリリーフ弁の設定圧ま
で昇圧しているので使用状態により大きなエネルギー損
失がある、すなわちポンプ吐出量は同時操作の必要があ
るアクチュエーターの要求流量になっているので、同時
操作したい場合は余剰流量はリリーフ弁を通り損失とな
る。
第３図は並列式の油圧駆動回路において可変吐出ポンプ
を使用し省エネルギー化を図ったものである。すなわち
前述の並列式油圧駆動回路（第２図）は、エネルギー損
失が大であり、そのため油温か上昇し、オイルクーラー
が必要となり、油圧機器のオイルシール、○リング等も
劣化が著しい。
を使用し省エネルギー化を図ったものである。すなわち
前述の並列式油圧駆動回路（第２図）は、エネルギー損
失が大であり、そのため油温か上昇し、オイルクーラー
が必要となり、油圧機器のオイルシール、○リング等も
劣化が著しい。
このためなるべくエネルギー損失の小さい回路が有利で
ある。しかしアクチュエーターの数が多い場合は損失の
小さい直列回路で使用するには無理がある。また機器の
耐圧に限界があるためパワーを出すには流量を大きくし
なければならず、機器が大型化する。そこで可変吐出ポ
ンプを使用した回路が開発された。すなわち可変吐出ポ
ンプは一定圧保持形レギュレーターにより制御され、吐
出量は負荷の要求流量（圧力を保持するに必要な流量）
とポンプの内部リークとの合計値になる。また無負荷状
態では油圧ポンプの吐出量はリーク分のみとなり、エネ
ルギー損失は少ない。しかしこの油圧駆動回路において
は、常に設定圧を保持しているため（設定圧はアクチュ
エーター最大負荷の要求圧力）、負荷圧が小さいときは
損失が大きくなる。
ある。しかしアクチュエーターの数が多い場合は損失の
小さい直列回路で使用するには無理がある。また機器の
耐圧に限界があるためパワーを出すには流量を大きくし
なければならず、機器が大型化する。そこで可変吐出ポ
ンプを使用した回路が開発された。すなわち可変吐出ポ
ンプは一定圧保持形レギュレーターにより制御され、吐
出量は負荷の要求流量（圧力を保持するに必要な流量）
とポンプの内部リークとの合計値になる。また無負荷状
態では油圧ポンプの吐出量はリーク分のみとなり、エネ
ルギー損失は少ない。しかしこの油圧駆動回路において
は、常に設定圧を保持しているため（設定圧はアクチュ
エーター最大負荷の要求圧力）、負荷圧が小さいときは
損失が大きくなる。
第４図は第２図の並列式油圧駆動回路の改良に係るもの
であり、ポンプに圧力補償付流量調整弁をつけ、負荷圧
に見合った圧を発生することができることを特徴とする
ものである。一方、第５図は第３図の油圧駆動回路の改
良に係るものであり、負荷圧、負荷流量に見合った可変
吐出ポンプ制御を行うものである。
であり、ポンプに圧力補償付流量調整弁をつけ、負荷圧
に見合った圧を発生することができることを特徴とする
ものである。一方、第５図は第３図の油圧駆動回路の改
良に係るものであり、負荷圧、負荷流量に見合った可変
吐出ポンプ制御を行うものである。
しかし第４図及び麺５図に示す油圧駆動回路は供給圧と
負荷圧の差を一定になるように油圧発生装置を制御する
ものであるが、複数の負荷がかなり離れて散在する場合
、負荷圧を導びく配管（破線の部分）が長いものと短い
ものになり、圧力伝達に時間差がでること、及び主配管
（実線の部分）を流れる作動油の圧力降下のためポンプ
近傍の供給圧と負荷近傍の供給圧に差が出て負荷の圧と
供給圧の差は一定にならず、ポンプ近傍の供給圧と主配
管の圧力降下に負荷圧を加えたものの差が一定になる。
負荷圧の差を一定になるように油圧発生装置を制御する
ものであるが、複数の負荷がかなり離れて散在する場合
、負荷圧を導びく配管（破線の部分）が長いものと短い
ものになり、圧力伝達に時間差がでること、及び主配管
（実線の部分）を流れる作動油の圧力降下のためポンプ
近傍の供給圧と負荷近傍の供給圧に差が出て負荷の圧と
供給圧の差は一定にならず、ポンプ近傍の供給圧と主配
管の圧力降下に負荷圧を加えたものの差が一定になる。
この場合、主配管の圧力降下は各負荷の流量により可動
するので制御が不安定となり、対策として制御の応答度
を遅くして対処している。すなわち、操作弁を動かして
も設定された流量になるまでタイムラグを生じる（増速
時）。このタイムラグが長いと他の負荷に影響を与え、
アクチュエーターに速度変動が生じる。
するので制御が不安定となり、対策として制御の応答度
を遅くして対処している。すなわち、操作弁を動かして
も設定された流量になるまでタイムラグを生じる（増速
時）。このタイムラグが長いと他の負荷に影響を与え、
アクチュエーターに速度変動が生じる。
本発明は上述した従来技術が有する欠点を解決でき、各
負荷の圧力補償付操作弁のポンプ側ボー１と絞り回路出
口に電気圧力変換器をつけ、その差圧を検出するととも
に各操作弁の差圧出力を比較器を通して比較し、その中
で最低の差圧を発生しているものがあらかじめ設定され
た圧になるようにポンプ側を制御することによって、エ
ネルギー損失もなくかつ応答度も極めて良好な油圧駆動
回路を提供せんとするものである。
負荷の圧力補償付操作弁のポンプ側ボー１と絞り回路出
口に電気圧力変換器をつけ、その差圧を検出するととも
に各操作弁の差圧出力を比較器を通して比較し、その中
で最低の差圧を発生しているものがあらかじめ設定され
た圧になるようにポンプ側を制御することによって、エ
ネルギー損失もなくかつ応答度も極めて良好な油圧駆動
回路を提供せんとするものである。
以下添付図に示す一実施例をもって具体的に本発明に係
る油圧駆動回路について説明する。
る油圧駆動回路について説明する。
〈第１実施例（第６図及び第７図）〉
第６図においてｉｌｌは始端を可変吐出ポンプ（２）に
連結した圧油供給ラインであり、（３）は終端を油圧タ
ンク（４）に連通ずる圧油排出ラインであり、これら両
ライン（＋１ ＋３１にそれぞれ流量制御弁（５ａ）
（５ｂ） 、及び可変絞り弁を内蔵する切換弁（６ａ
＞（６ｂ）−−とより構成される圧力補償付操作弁（Ａ
＋ ）（Ａ２） −を介して負荷（７ａ）（７−ｂ）−
が並列に連結されている。また圧力補償付操作弁（Ａ、
）（Ａ２）−は負荷（７ａ）（７ｂ）−の人口側の圧力
を流量制御弁（５ａ） （５ｂ）−に伝達するためあ
圧力伝達ライン（８ａ）（８ｂｉ−を有しており、同圧
力伝達ライン（８ａ）（８ｂ）−−に電気圧力変換器（
Ｐｌ ｃ） （Ｐ２Ｃ）−が取付けられている。一
方各流量制御弁（５ａ）（５ｂ）−ｍ−の入口側にも電
気圧力変換器（Ｐ＋）（Ｐｌ）−−が取付けられている
。また（９）αΦは可変吐出ポンプ＋１）の吐出量を制
御する機構であり、（９）はポンプ側電磁リリーフ弁、
Ｑｌは電磁比例弁（サーボ弁）である。
連結した圧油供給ラインであり、（３）は終端を油圧タ
ンク（４）に連通ずる圧油排出ラインであり、これら両
ライン（＋１ ＋３１にそれぞれ流量制御弁（５ａ）
（５ｂ） 、及び可変絞り弁を内蔵する切換弁（６ａ
＞（６ｂ）−−とより構成される圧力補償付操作弁（Ａ
＋ ）（Ａ２） −を介して負荷（７ａ）（７−ｂ）−
が並列に連結されている。また圧力補償付操作弁（Ａ、
）（Ａ２）−は負荷（７ａ）（７ｂ）−の人口側の圧力
を流量制御弁（５ａ） （５ｂ）−に伝達するためあ
圧力伝達ライン（８ａ）（８ｂｉ−を有しており、同圧
力伝達ライン（８ａ）（８ｂ）−−に電気圧力変換器（
Ｐｌ ｃ） （Ｐ２Ｃ）−が取付けられている。一
方各流量制御弁（５ａ）（５ｂ）−ｍ−の入口側にも電
気圧力変換器（Ｐ＋）（Ｐｌ）−−が取付けられている
。また（９）αΦは可変吐出ポンプ＋１）の吐出量を制
御する機構であり、（９）はポンプ側電磁リリーフ弁、
Ｑｌは電磁比例弁（サーボ弁）である。
また第７図に電気制御回路が示されており、図中（２０
ａ）（２０ｂ）−は第６図の油圧回路の各圧力補償付操
作弁（Ａ＋ ）（Ａ２）−における圧力ＰＩ Ｃとｐ、
、Ｐｌ ＣとＰｌ、−の差圧ΔＰＩ＋Δｐｚ’−を発信
する差圧発信器、（２１）は差圧発信器（２０ａ）（２
０ｂ） −から発！される差圧ΔＰ１、ΔＰ２−を比較
する比較回路、（２２）は比較回路からの出力させた一
番手さい差圧ΔＰ、又はΔＰ２を受け、設定差圧になる
ように電磁比例弁００）を作動し、可変吐出ポンプ（２
）の吐出量ひいては吐出圧を制御する演算回路、（２３
）は電磁比例弁用駆動コイルである。
ａ）（２０ｂ）−は第６図の油圧回路の各圧力補償付操
作弁（Ａ＋ ）（Ａ２）−における圧力ＰＩ Ｃとｐ、
、Ｐｌ ＣとＰｌ、−の差圧ΔＰＩ＋Δｐｚ’−を発信
する差圧発信器、（２１）は差圧発信器（２０ａ）（２
０ｂ） −から発！される差圧ΔＰ１、ΔＰ２−を比較
する比較回路、（２２）は比較回路からの出力させた一
番手さい差圧ΔＰ、又はΔＰ２を受け、設定差圧になる
ように電磁比例弁００）を作動し、可変吐出ポンプ（２
）の吐出量ひいては吐出圧を制御する演算回路、（２３
）は電磁比例弁用駆動コイルである。
ついで上記油圧回路及び電気制御回路を有する複数機器
油圧作動回路による油圧制御方法について述べる。
油圧作動回路による油圧制御方法について述べる。
まず油圧モータ（２）を駆動して単一負荷（７ａ）に作
動油が流れた場合を考える。この場合、切換弁（６ａ）
に内蔵する可変絞り弁の両側にΔＰｃの圧力差がでる。
動油が流れた場合を考える。この場合、切換弁（６ａ）
に内蔵する可変絞り弁の両側にΔＰｃの圧力差がでる。
いま流量制御弁（５ａ）のバネ圧をΔＰｃと同等にする
と、流量制御弁（５ａ）は負荷圧ＰＨｃが変動しても常
にΔＰｃを一定に保つように開閉して流量が一定に保た
れる。ボンゾＩＥ Ｐ 、が一定の場合、流量制御弁（
５ｄ）の人１」側と出口側の圧力差Δｐｖは ΔＰＶ＝Ｐ、−ΔＰｃ−Ｐｌｃ で表わされる。
と、流量制御弁（５ａ）は負荷圧ＰＨｃが変動しても常
にΔＰｃを一定に保つように開閉して流量が一定に保た
れる。ボンゾＩＥ Ｐ 、が一定の場合、流量制御弁（
５ｄ）の人１」側と出口側の圧力差Δｐｖは ΔＰＶ＝Ｐ、−ΔＰｃ−Ｐｌｃ で表わされる。
（なお、Δｐｖ＋ΔＰｃ１−ΔＰ＝Ｐ、−Ｐ、Ｃ）１
Ｐｌ、ΔＰｃは一定であるから、ΔＰ２は負荷（７ａ）
が軽＜ｐ、Ｃが小さいと大きく、逆の場合は小さくなる
。そこでΔｐｖが負荷の変動に対応できる最低の圧力差
を保つように油圧ポンプ（２）の吐出圧を制御すると、
負荷（７ａ）の大小によって圧力損失が変らず小さくな
る。すなわち、ΔＰｖ＋ΔＰｃ（−ΔＰ）′を一定に保
つように電磁比例弁００を介して可変吐出ポンプ（２）
の吐出量（吐出圧）を制御すればよい。
が軽＜ｐ、Ｃが小さいと大きく、逆の場合は小さくなる
。そこでΔｐｖが負荷の変動に対応できる最低の圧力差
を保つように油圧ポンプ（２）の吐出圧を制御すると、
負荷（７ａ）の大小によって圧力損失が変らず小さくな
る。すなわち、ΔＰｖ＋ΔＰｃ（−ΔＰ）′を一定に保
つように電磁比例弁００を介して可変吐出ポンプ（２）
の吐出量（吐出圧）を制御すればよい。
つぎに複数の機器が並列に接続され同時に作動している
場合を考える。それぞれの負荷圧（７ａ）（７ｂｉ−の
負荷圧Ｐ＋ Ｃ＊ Ｐｌ Ｃ’−は翼なるとする。
場合を考える。それぞれの負荷圧（７ａ）（７ｂｉ−の
負荷圧Ｐ＋ Ｃ＊ Ｐｌ Ｃ’−は翼なるとする。
全機器が満足に動作するには一番大きな負荷が流量制御
弁により制御できるポンプ圧でなければならない。そこ
でそれぞれの操作弁（Ａ。
弁により制御できるポンプ圧でなければならない。そこ
でそれぞれの操作弁（Ａ。
） （Ａ２） −の入口側圧力（Ｐ＋ ）（Ｐｌ）
〜と負荷圧（Ｐ＋ Ｃ）、 （Ｐｌ Ｃ）−の差
を取り、比較回路（２１）で一番手さい差圧（ΔＰ−Δ
ｐｖ＋ΔＰｃ）を出力させ、演算回路（２２）で設定さ
れた差圧になるようにポンプ側電磁比例弁ＧＯ＋を駆動
して可変吐出ポンプ（２）の吐出量を変化させ、これに
より吐出圧を制御することができる。また本実施例にあ
っては、全負荷が０のときは演算回路における設定圧の
みが立つだけで吐出量はＯとなる。
〜と負荷圧（Ｐ＋ Ｃ）、 （Ｐｌ Ｃ）−の差
を取り、比較回路（２１）で一番手さい差圧（ΔＰ−Δ
ｐｖ＋ΔＰｃ）を出力させ、演算回路（２２）で設定さ
れた差圧になるようにポンプ側電磁比例弁ＧＯ＋を駆動
して可変吐出ポンプ（２）の吐出量を変化させ、これに
より吐出圧を制御することができる。また本実施例にあ
っては、全負荷が０のときは演算回路における設定圧の
みが立つだけで吐出量はＯとなる。
以上述べてきた如く本発明に係る複数機器油圧作動回路
は、複数の機器を作動するにあたって必要圧しか立たな
Ｙいので、省エネルギー化を図ることができ、且つ応答
速度も迅速なものとすることができる。
は、複数の機器を作動するにあたって必要圧しか立たな
Ｙいので、省エネルギー化を図ることができ、且つ応答
速度も迅速なものとすることができる。
以上述べてきた如く、本願に係る複数機器油圧作動回路
は、複数の機器が同時又は選択時のいずれに作動される
場合であっても、負荷の変動に応じて最小の吐出圧にて
全機器を稼動でき、省エネルギー化を図ることができる
。
は、複数の機器が同時又は選択時のいずれに作動される
場合であっても、負荷の変動に応じて最小の吐出圧にて
全機器を稼動でき、省エネルギー化を図ることができる
。
一第１図から第５図は従来の複数機器油圧作動回路の回
路図、第６図は本発明の第１実施例に係る複数機器油圧
作動回路の油圧回路図、第７図は電気制御回路図である
。 第４図 第５図 第６図 第 ７Ｉ７Ｉ ０ｂ
路図、第６図は本発明の第１実施例に係る複数機器油圧
作動回路の油圧回路図、第７図は電気制御回路図である
。 第４図 第５図 第６図 第 ７Ｉ７Ｉ ０ｂ
Claims (1)
- １、 複数の油圧機器を並列に接続した油圧駆動回路イ
こおいて、それぞれの油圧機器に内部に可変絞り弁を有
する切換弁及び可変絞り弁で生じる差圧を一定にする様
な動作をする流量制御弁とより構成される圧力補償付操
作弁を取付け、各圧力補償付操作弁の可変吐出ポンプ側
ボートと絞り回路出口側に電気−圧力変換器を接続し、
その差圧を検出するとともに差圧の出力を比較器を通し
て各操作弁の差圧を比較し、鰻低の圧力ガ（あらかじめ
設定された圧力になるように可変吐出ポンプの吐出量を
電磁比例弁にて制御するようにしたことを特徴とする複
数機器油圧駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5760582A JPS58174707A (ja) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | 複数機器油圧駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5760582A JPS58174707A (ja) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | 複数機器油圧駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174707A true JPS58174707A (ja) | 1983-10-13 |
| JPH0210284B2 JPH0210284B2 (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=13060486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5760582A Granted JPS58174707A (ja) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | 複数機器油圧駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174707A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275107A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Komatsu Ltd | 流量制御方法及び装置 |
| EP0297106A1 (en) * | 1986-12-22 | 1989-01-04 | Caterpillar Inc | LOAD TEST CIRCUIT AND ELECTROHYDRAULIC CONTROL FOR A LOAD-BALANCED CONTROL VALVE. |
| US4938023A (en) * | 1987-09-29 | 1990-07-03 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. | Swing-frame motor flow and sensed load pressure control system for hydraulic excavator |
| US4967557A (en) * | 1988-01-27 | 1990-11-06 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Control system for load-sensing hydraulic drive circuit |
| US5085051A (en) * | 1988-06-29 | 1992-02-04 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Displacement of variable displacement pump controlled by load sensing device having two settings for low and high speed operation of an actuator |
| CN112833058A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-25 | 长沙中联重科环境产业有限公司 | 一种负载敏感液压系统、绿篱修剪设备 |
-
1982
- 1982-04-06 JP JP5760582A patent/JPS58174707A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275107A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Komatsu Ltd | 流量制御方法及び装置 |
| EP0297106A1 (en) * | 1986-12-22 | 1989-01-04 | Caterpillar Inc | LOAD TEST CIRCUIT AND ELECTROHYDRAULIC CONTROL FOR A LOAD-BALANCED CONTROL VALVE. |
| US4938023A (en) * | 1987-09-29 | 1990-07-03 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. | Swing-frame motor flow and sensed load pressure control system for hydraulic excavator |
| US4967557A (en) * | 1988-01-27 | 1990-11-06 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Control system for load-sensing hydraulic drive circuit |
| US5085051A (en) * | 1988-06-29 | 1992-02-04 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Displacement of variable displacement pump controlled by load sensing device having two settings for low and high speed operation of an actuator |
| CN112833058A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-25 | 长沙中联重科环境产业有限公司 | 一种负载敏感液压系统、绿篱修剪设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0210284B2 (ja) | 1990-03-07 |
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