JPS5914530Y2 - 旋回式建設機械の旋回エネルギ回収再利用装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は旋回機構を有する建設機械の旋回体の回転エネ
ルギを回収して有効に再利用する装置に関するものであ
る。

従来、第１図に示す如く下部走行体ａに上部旋回体すを
旋回機構Ｃを介して旋回自在に設けてなる建設機械にお
ける上部旋回体すの旋回制御用油圧回路は第２図に示す
如く構成しである。

すなわち、ポンプｄの吐出圧油を操作弁ｅを介して旋回
モータｆに供給制御し、操作弁ｅと旋回モータｆとの接
続管路にリリーフ弁ｇを備えたカウンタバランスブレー
キ弁りを設けた構造である。

この構造であると、操作弁ｅを旋回位置Ｒ，Ｌから中立
位置Ｎにすると回転スピードを持つ上部旋回体すは回転
エネルギを持つので旋回モータｆは上部旋回体すの慣性
力にて強制的に回され、ポンプ作用を奏して油を吐出す
る。

この時その吐出側にリリーフ弁ｇによって高圧を立たせ
ブレーキトルクとなって旋回モータｆをブレーキ（停止
）する。

しかし、この構造であると上部旋回体すの旋回エネルギ
はリリーフ弁ｇのリリーフ時の熱となって放出されその
エネルギは無駄となる。

本考案は上記の事情に鑑みなされたものであり、その目
的は旋回体のブレーキ時の旋回エネルギを回収し、その
回収したエネルギを旋回起動時に旋回体に回転エネルギ
として与えることができるようにした旋回式建設機械の
旋回エネルギ回収、再利用装置を提供することである。

以下第３図を参照して本考案の実施例を説明する。

図中１はタンク、２は主ポンプ、３はパイロットポンプ
であり、４は旋回体５を減速機構を介して旋回駆動する
旋回モータである。

旋回体５は下部走行体６に旋回機構７を介して旋回自在
に設けである。

主ポンプ２の吐出路２ａはパイロット式操作弁８を経て
第１・第２主管路９□、９２に接続制御され、第１・第
２主管路９０，９２はカウンタバランス弁１０を経て正
逆管路１１．．１１２に接続してあり、正逆管路１１０
，１１２は旋回モータ４の正逆転ポート４ ａ 、４
ｂに接続しである。

前記パイロットポンプ３の吐出路３ａはパイロット圧切
換弁１２を経て第１・第２パイロット管路１３０，１３
２に接続制御され、第１・第２パイロツト管路１３、．
１３□は前記パイロット式操作弁８の第１・第２受圧室
８ ａ 、８ ｂに接続しである。

１４は第１・第２パイロット管路１３１．１３□を開閉
する第１開閉弁であり、バネ１５で常時閉位置イに維持
され、その受圧部１４ａにパイロット圧が供給されると
開位置口となる。

また、第１・第２パイロット管路１３０，１３２には第
１・第２補助パイロツト管路１６、．１６２が接続され
、該第１・第２補助パイロット管路１６． 、１６２は
チェック弁１７および第２開閉弁１８を介して第３補助
パイロツト管路１９に接続され、第３補助パイロツト管
路１９は絞り２０を介して前記受圧室１４Ａに接続しで
ある。

該第２開閉弁１８はバネ２１で連通位置ハに付勢維持さ
れかつその受圧室１８ ａにパイロット圧が供給される
と閉位置二となる。

２２は前記正逆管路１１□、１１□に逆止弁２３．２４
を介して接続した蓄圧器であり、その蓄圧室２２ ａに
接続した補助管路２５は補助操作弁２６を経て第１・第
２補助管路２７１，２７２に接続制御され、第１・第２
補助管路２７□、２７□はカウンタバランス弁１０に接
続しである。

補助操作弁２６は第１・第２補助パイロツト管路１６、
．１６□のパイロットにより中立位置ホから第１・第２
位置へ、トに切換操作される。

次に動作とともに各部の詳細を説明する。

■ 最初の旋回起動時（蓄圧器２２による圧油の吐出が
ない状態） パイロット圧切換弁１２を第１位置として第１パイロツ
ト管路１３１にパイロット圧油を供給すると、第１補助
パイロツト管路１６、を経て補助操作弁２６の第１受圧
室２６ ａに達しかつチェック弁１７を経て第２開閉弁
１８の連通位置ハから補助パイロット管路１９を通って
第１開閉弁１４の受圧室１４ ａに達する。

すなわち、蓄圧器２２内には旋回ブレーキを強力とする
ためにＮ２ガスが封入してあり、その蓄圧室２２ ａ内
の圧油はＰｌに維持され、第２開閉弁１８の受圧室１８
ａにはＰｌなる圧力のパイロット圧油が供給されるが
、バネ２１のバネ力〉Ｐｌであるから第２開閉弁１８は
連通位置へとなる。

このために、補助操作弁２６は第１位置へ、第１開閉弁
１４は連通位置口となり、パイロット式操作弁８の第１
受圧室８ａにパイロット圧油が供給されて中立位置Ｎか
ら右旋回位置りとなる。

これによって、主ポンプ２の吐出圧油は吐出路２ａ、第
１主管路９１、カウンタバランス弁１０を通過して正管
路１１１より旋回モータ４の正転ポート４ａに供給され
る。

ここで、旋回抵抗によって第１主管路９□の圧油の圧力
が上昇するとカウンタバランス弁１０をリターンスプリ
ング２８に抗して押動し右旋回位置りに切換る。

これにより主ポンプ２より圧送された吐出圧油は旋回モ
ータ４を正転駆動し旋回体５を右旋回する。

■ 旋回ブレーキ時（旋回体５を停止するとき）パイロ
ット圧切換弁１２を中立位置とすると第１パイロツト管
路１３□内のパイロット圧油がなくなつてパイロット式
操作弁８は中立位置Ｎとなり、第１開閉弁１４は閉位置
イとなり、補助操作弁２６は中立位置ホとなる。

この時第１開閉弁１４の受圧室１４ ａに接続した補助
パイロット管路１９には絞り２０が設けであるから、そ
の受圧室１４の内のパイロット圧油は漸減し第１開閉弁
１４は第１受圧室８ａ内のパイロット圧油がタンク１に
流出した後に閉位置イとなる。

一方、主ポンプ２の吐出圧油はパイロット式操作弁８の
中立位置Ｎを通ってタンク１に無負荷で戻る。

これにより第１主管路９、内の圧はなくなってカウンタ
バランス弁１０はリターンスプリング２８で中立位置Ｎ
に押し戻される。

この時、旋回モータ４は旋回体５の慣性によってつれ回
され、ポンプ作用を奏して逆管路１１２に圧油を吐出す
る。

吸込は正管路１１□、第１主管路９□を経てタンク１か
らなされる。

吐出された圧油は逆管路１１□がカウンタバランス弁１
０の中立位置Ｎでブロックされているがら、蓄圧器２２
の蓄圧室２２ ａ内に蓄圧されて旋回エネルギを回収を
行なうと共に、旋回ブレーキが働イて旋回体５は停止す
る。

なお、２９は安全弁であって、車体が進運等で旋回停止
する場合等過大な旋回エネルギを持った場合に蓄圧器２
２に過大な負荷をかけないようにリリーフしてドレーン
管路３０を経てタンク１に圧油を戻すものである。

■ 再旋回起動時（蓄圧器２２に圧油が貯圧された状態
で旋回停止している旋回体５を旋回起動するとき） パイロット圧切換弁１２を第１位置に操作するとパイロ
ットポンプ３の吐出圧油は前記■項で述べたと同様に補
助操作弁２６の第１受圧室２６ ａに供給されて第１位
置へとする。

一方、第２開閉弁１８は蓄圧器２２内の圧力によって閉
位置二に切換されているから第１開閉弁１４の受圧室１
４ ａにはパイロット圧油が供給されず閉位置イに維持
され、パイロット式操作弁８は中立位置Ｎに維持される
。

このために、蓄圧器２２内の蓄圧圧油は第１補助管路２
７１よりカウンタバランス弁１０の中立位置Ｎに供給さ
れ、カウンタバランス弁１０をリターンスプリング２８
に抗して右旋回位置りに押動し、その蓄圧圧油は前記の
■項で述べたと同様にして旋回モータ４の正転ポー）４
ａに供給されて旋回体５を右旋回する。

このようにして蓄圧器２２に蓄圧されたエネルギは旋回
駆動エネルギとして再利用できる。

また、蓄圧器２２内の蓄圧圧油が減少してＰｌとなると
第２開閉弁１８がバネ２１によって連通位置ハとなって
、前記の■項に述べたと同様にして旋回体５が旋回駆動
されるから、旋回体５を連続して旋回で゛きる。

このように、再旋回起動時には蓄圧器２２内に貯圧され
た圧油により旋回モータ４が駆動され、主ポンプ２の吐
出圧油はタンク１に無負荷で戻るから主ポンプ２の駆動
馬力を軽減できる。

なお、蓄圧器２２はシリンダ２２ ｂ内にピストン２２
Ｃを設けて蓄圧室２２ ａを形威し、該ピストン２２
Ｃをバネ２２ ｄで蓄圧室２２ ａ側に付勢した構造
としても良い。

本考案は前述のように構成したので、旋回体５のブレー
キ時の旋回エネルギを回収し、その回収したエネルギを
旋回起動時に旋回体５に回転エネルギとして与えること
ができる。

したがって、主ポンプ２の駆動馬力を軽減できる。

また、蓄圧器２２の蓄圧室２２ ａ内の圧力が所定圧力
以上の時には第２開閉弁１８が閉位置二となって第１開
閉弁１４が閉位置イとなるので、パイロット圧切換弁１
２を切換操作してもパイロット式操作弁８の第１・第２
受圧室８ ａ 、８ ｂにはパイロット圧が供給されず
に、主ポンプ２の吐出圧油は旋回モータ４に供給されな
い。

したがって、蓄圧器２２の蓄圧室２２ ａ内の圧力が所
定圧力以上の時には主ポンプ２には負荷が作用すること
がなく、主ポンプ駆動馬力を節減できる。

また、蓄圧室２２ ａ内の圧力が所定圧力以下となると
第２開閉弁１８がバネによって連通位置へに自動的に切
換り、第１開閉弁１４が連通位置口となるから、パイロ
ット式操作弁８の第１・第２受圧部８ ａ 、８ ｂに
パイロット圧が供給されて切換え作動される。

したがって、蓄圧室２２ ａ内の圧力が所定圧力以下と
なると主ポンプ２の吐出圧油が自動的に旋回モータ４に
供給され、旋回体５を連通して旋回できる。

また、第３補助パイロツト管路１９には絞り２０が設け
であるから、第１開閉弁１４の切換動作を安定して行な
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は旋回式建設機械の説明図、第２図は従来の旋回
駆動油圧回路図、第３図は本考案の実施例を構成説明図
、第４図は蓄圧器の他の実施例を示す断面図である。 ２は主ポンプ、４は旋回モータ、５は旋回体、８は操作
弁、１０はカウンタバランス弁、２２は蓄圧器、２６は
補助操作弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主ポンプ２の吐出路２ａをパイロット式操作弁８を経て
   第１・第２主管路９０，９□に接続制御し、該第１・第
   ２主管路９０，９２をカウンタバランス弁１０を経て正
   逆管路１１□、１１２に接続し、該正逆管路１１１，１
   １２を旋回体５を旋回する旋回モータ４の正逆転ポー）
   −４２，４ｂに接続すると共に、パイロットポンプ３の
   吐出路３をパイロット圧切換弁１２を経て第１・第２パ
   イロツト管路１３１ 、１３２及び第１・第２補助パイ
   ロット管路１６０，１６２に接続制御し、該第１・第２
   パイロット管路１３． 、１３２を第１開閉弁１４を経
   て前記パイロット式操作弁８の第１・第２受圧室８ａ。 ８ｂに接続すると共に、前記第１開閉弁１４を、バネ１
   ５で常時閉位置イに維持され、その受圧部１４ａにパイ
   ロット圧が供給されると開位置口となる構造とし、前記
   第１・第２補助パイロツト管路１６□。 １６□はチェック弁１７および第２開閉弁１８を介して
   第３補助パイロツト管路１９に接続すると共に、該第３
   補助パイロツト管路１９を絞り２０を介して前記第１開
   閉弁１４の受圧室１４ ａに接続し、前記第２開閉弁１
   ８を、バネ２１で連通位置へに付勢維持されかつその受
   圧室１８ ａにパイロット圧が供給されると閉位置二と
   なる構造とし、前記正逆管路１１．．１１□に逆止弁２
   ３，２４を介して蓄圧器２２を接続し、その蓄圧室２２
   ａに接続した補助管路２５を補助操作弁２６を経て第
   １・第２補助管路２７．．２７□に接続制御すると共に
   、該第１・第２補助管路２７□。 ２７２をカウンタバランス弁１０を介して前記正逆管路
   １１□、１１□に接続制御し、前記補助操作弁２６を、
   第１・第２補助パイロット管路１６□、１６□のパイロ
   ット圧により中立位置ホから補助管路２５を第１・第２
   補助管路２７□、２７２のどちらか一方に接続する第１
   ・第２位置へ・トに切換操作される構造としたことを特
   徴とする旋回式建設機械の旋回エネルギ回収再利用装置
   。