JPS6210341A - 油圧シヨベルの制御装置 - Google Patents

油圧シヨベルの制御装置

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JPS6210341A
JPS6210341A JP14763885A JP14763885A JPS6210341A JP S6210341 A JPS6210341 A JP S6210341A JP 14763885 A JP14763885 A JP 14763885A JP 14763885 A JP14763885 A JP 14763885A JP S6210341 A JPS6210341 A JP S6210341A
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JP
Japan
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valve
pump
cylinder
hydraulic pressure
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Fumio Tsuzuki
都築 文雄
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Kato Seisakusho Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2239Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はブームシリンダによる俯仰自在に走行装置上の
旋回台に枢架したブームと、アームシリンダによる回動
自在に該ブーム先端に枢架したアームト、バケットシリ
ンダによる回動自在に該アーム先端に枢架したパケット
とを含む油圧ショベルの制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来はネガティブ制御方式(実開昭60−29901号
公報)で制御される可変吐出量形ポンプの吐出口に、パ
ケット移動用の複数アクチェータを夫々制御する方向切
換弁と主リリーフ弁とを並列に接続しているが、該アク
チェータの内、ブームシリンダとアームシリンダの方向
切換弁を中立位置にしてバケットシリンダでパケットを
回動させる高負荷掘削時に、ブーム先端のアーム枢架軸
を中心とするパケット掘削歯の回転アーム長さL(第3
図)とアーム先端のパケット枢架軸を中心とするパケッ
ト掘削歯の回転アーム長さMとの差などに基因して、掘
削反力によジアームシリンダが収縮賦勢されると共に、
ブームシリンダが伸長賦勢されて、該両シリンダの内圧
が過大となるのを防止するため、ブームシリンダとその
方向切換弁の間、及びアームシリンダとその方向切換弁
の間の回路に夫々主リリーフ弁よシ設定圧の高いオーバ
ーロードリリーフ弁を接続するのを普通とする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしバケットシリンダによるパケットの回転速度が比
較的速いため、ビルディングなどの取壊し現場や岩盤を
含む強固な地盤の掘削現場などで破砕屑や土砂を除去す
る場合には、漠々高負荷掘削中のパケット掘削歯が強固
な地盤に噛合ってオーバーロードリリーフ弁が作動し、
掘削反力でブームやアームを回動させながらパケットが
空廻シして、パケット駆動油圧を浪費したシ、パケット
掘削歯の損傷を招いたシする恐れがおるのみ外らず、パ
ケット掘削歯が噛合っている強固な地盤が急にこわれて
ブームやアームが躍シ、油圧ショベルの寿命低下を招く
恐れがある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は可変吐出量形ポンプの吐出口に、パケット移動
用の複数アクチェータを夫々制御する方向切換弁と、該
全方向切換弁が中立位置におる時だけ導通するバイパス
油路の一端とを並列に接続して、該バイパス油路の他端
とタンクとの間にリリーフ弁付きの絞り弁を挿入し、ポ
ンプ吐出量調節装置に対する作動油圧の給排を司るサー
ボ弁を該絞り弁の一次側油圧で制御させて、全アクチェ
ータ非作動時の該一次側油圧によってポンプ吐出量を最
少流量に調節するように構成した油圧回路を備える油圧
ショベルにおいて、ブームシリンダどそのクローズドセ
ンタ形の方向切換弁の間、及びアームシリンダとそのク
ローズドセンタ形の方向切換弁の間の回路に夫々接続し
たオーバーロードリリーフ弁の二次側油路を、バケット
シリンダ駆動用の可変吐出量形ポンプ系に設けた前記絞
り弁の一次側に連動連結して、該オーバーロードリリー
フ弁作動時におけるその二次側油圧によってバケットシ
リンダ駆動用のポンプ吐出量を最小流量に調節するよう
に、該絞り弁の絞り度を設定したことを特徴とする。
〔作 用〕
本発明は上記構成よりなるから、高負荷掘削中のパケッ
ト掘削歯が強固な地盤に噛合って、アームシリンダとブ
ームシリンダの一方式いは両方の作動油圧回路中のオー
バーロードリリーフ弁が開くと、その排出流量によって
絞多弁の一次側に生ずる油圧がバケットシリンダ駆動用
可変吐出量形ポンプの吐出量調節装置に設けたサーボ弁
を切換えて、ポンプ吐出量を最少流量に調節する。この
ためバケットシリンダの伸長速度或いはパケットの回転
速度は著しく減少し、従ってパケットを看視し女から運
転しているショベル運転士は、パケット回転速度の急減
よシ過負荷であることを感知して、直ちに掘削を止める
よう操作することができる〇 〔実施例〕 以下2ポンプ式油圧ショベルに適用した本発明の一実施
例を図について説明する。第3図において、1はクロー
ラ走行装置2上に旋回モータによる旋回自在に取付けた
旋回台、6は該旋回台1に枢架されてブームシリンダ4
によ〕俯仰されるブーム、5は該ブーム6の先端に枢架
されて該ブームに連結したアームシリンダ6によシ回動
されるアーム、7はアーム5の先端に枢架されて該アー
ムに連結したバケットシリンダ8によシ回動されるバケ
ツ)、7aは該パケット7の掘削歯を示す。
旋回台IK搭載したオールスピードガバナ付きエンジン
9は、同等の可変吐出量形ポンプ(アキシャルピストン
形ポンプ)Pi、P2を同時駆動し、ポンプP1は走行
装置2の片側クローラ駆動モータを制御する方向切換弁
v1と、バケットシリンダ8を制御する方向切換弁V2
と、ブームシリンダ4を制御する方向切換弁v3と、ア
ームシリンダ6を制御する方向切換弁■4とに油圧を供
給する。又ポンプP2は旋回モータを制御する方向切換
弁■5と、他側のクローラ駆動モータを制御する方向切
換弁v6と、ブームシリンダ4を制御する方向切換弁v
7と、アームシリンダ6を制御する方向切換弁v8とに
油圧を供給する。
ブームシリンダ4に油圧を供給する方向切換弁V3.V
7のスプールは、方向切換弁v3が全開した後に方向切
換弁v7が開くように1本の操作レバーに連動連結され
、又アームシリンダ6に油圧を供給する方向切換弁V4
.V8のスプールは、方向切換弁v8が全開した後に方
向切換弁v4が開くように1本の操作レバーに連動連結
されていることは従来同様である。
ポンプP1の吐出口には、方向切換弁v1〜v4と、該
各方向切換弁の開閉に連動制御され、該全方向切換弁を
第1図に示す中立位置に復帰させた時だけ導通するバイ
パス油路10の一端と、ポンプP1の最大吐出圧を規制
する主リリーフ弁11とが並列に接続され、該バイパス
油路10の他端と各方向切換弁よシタンクTへの戻シ油
路12との間には、絞り弁16とリリーフ弁14が並列
に接続される。方向切換弁V2.V3.V4は夫々逆止
弁封のクローズドセンタ形で、該各方向切換弁と対応ア
クチェータとの間の両側油路には夫々主リリーフ弁11
よシ設定圧の高いオーバーロードリリーフ弁15が接続
され、該各オーバーロードリリーフ弁の二次側は油路1
6と、主リリーフ弁11の二次側油路17を頭次介して
絞り弁16の一次側に接続される〇 ポンプ吐出量調節装置は、第4図に示すようにアキシャ
ルピストン形ポンプP1の斜板に、その傾転角の調節可
能に連動連結した親子ピストン18と、該親子ピストン
の両端が夫々摺動自在に嵌合する親シリンダ19と子シ
リンダ20とを含み、親シリンダ19にはポンプ吐出油
圧の給排を司るサーボ弁21,22が図示のように接続
され、サーボ弁21のスプール操作用サーボシリンダ2
3はパイロット油路24を介して絞り弁13の一次側に
接続される。又サーボ弁22のスプール操作用サーボシ
リンダ25と、子シリンダ20とはポンプP1の吐出口
に並列接続される。
第4図は方向切換弁の何れかを中立位置よυ切換えて対
応するアクチェータ、例えばバケットシリンダ8を駆動
している場合に、斜板の傾転角が負荷に応じた圧力のポ
ンプ吐出量に調節されて、サーボ弁22が中立位置に復
帰した状態を示し、この場合はバイパス油路10が遮断
されて絞り弁16の一次側油圧が無くなっているため、
サーボ弁21は自己の復帰ばねによって図示の下端位置
に切換えられ、サーボ弁22の両出力ボートA。
Bは共に親シリンダ19に連結されている。
この状態からパケットに作用する掘削抵抗が増大して、
ポンプ吐出油の速度を低下させようとすると、サーボシ
リンダ25の油圧が高くなってサーボ弁22を図の上端
位置に切換え、ボートBをタンクTに連通すると共に、
子シリンダ20の油圧が高くなシ、ポンプ斜板に作用す
るポンプ駆動反力と協同して、親子ピストン18を斜板
傾転角が小さくなるC方向に変位させ、この変位がレバ
ー26を介してサーボ弁22の外筐にフィードバックさ
れて、サーボ弁22が相対的に図示の中立位置に戻シ、
負荷に応じた圧力のポンプ吐出量までポンプ吐出量が減
少する。
又パケットに作用する掘削抵抗が減少すると、サーボシ
リンダ25の油圧が低下してサーボ弁22を図の下端位
置に切換え、ボー)A即ち親シリンダ19をポンプP1
の吐出口に接続すると共に、子シリンダ20内の油圧が
低下するから、親子ピストン18はポンプ斜板に作用す
るポンプ駆動反力に抗してC方向と逆方向に変位して、
負荷に応じた圧力のポンプ吐出量までポンプ吐出量を増
大する。
高負荷掘削中のパケット掘削歯7aが強固な地盤に噛合
って、アームシリンダ6とブームシリンダ4の一方或い
は両方の作動油圧回路中のオーバーロードリリーフ弁1
5が前述のように開くと、その排出流量によって絞り弁
16の一次側に生ずる油圧が、パイロット油路24を介
してサーボシリンダ23に供給され、サーボ弁21を図
の上端位置に切換え、親シリンダ19をタンクTに接続
する。このため親子ピストン18はポンプ斜板に作用す
るポンプ駆動反力と子シリンダ20内の油圧とによって
C方向に最小傾転角まで変位させられ、ポンプ吐出量が
最少流量となってバケットシリンダの伸長速度或いはパ
ケット回転速度を著しく減少させる。この場合パケット
を看視しながら運転しているショベル運転士が、パケッ
ト回転速度の急減時に掘削中止操作をし忘れて、ポンプ
側の主リリーフ弁11が開いても、ポンプ吐出量は最少
であるから、ポンプ駆動動力の損失は僅少である0尚2
7は親子ピストン18の変位をサーボ弁21の外筐にフ
ィードバックするレバーを示す。
又掘削作業によっては、オーバーロードリリーフ弁15
が開く前に主リリーフ弁11が開くことがあるが、この
場合該主リリーフ弁の開き始め(クラッキング)時の二
次側流量によって絞り弁16の一次側にサーボ弁21の
切換え油圧を発生する第1図の構成にしておけば、該主
リリーフ弁が全開した時はポンプP1の吐出量が最少と
なっているから、ポンプ駆動動力の節減と主リリーフ弁
の小製化とを計シ得る0更に全方向切換弁■1〜v4を
中立位置にしてバイパス油路10を導通した時は、絞り
弁13の一次側にサーボ弁21の切換え油圧が発生して
、ポンプP1の吐出量を最少とするから、ポンプ駆動動
力の浪費が防止される。尚絞り弁16に附設したリリー
フ弁14は、該絞り弁の一次側に生ずるサーボ弁21の
切換え油圧よシ若干高い設定圧を持ち、急激な弁の切換
え時に該絞り弁の一次側に過剰圧力が生じないよう保護
する。
次でエンジン9を停止してポンプP1の駆動を止めた時
は、ポンプ吐出量の油圧回路は第1図の状態に戻る0同
第1図は図示の都合上、ポンプ吐出量調節装置を簡略化
して示している。
第2図は方向切換弁■5〜v8に油圧を給排するボング
P2側の油圧回路を示し、この油圧回路は第1図の油圧
回路よりオーバーロードリリーフ弁15とその附属油路
16等を除いたものと実質上間等で、第1図に用いた部
品符号にダッシュを附した符号の部品は相対応する部品
を示し、第1図の場合と同様に作用する。
以上パケット7の先端に着脱自在のフックを取付°けた
シ、吊金具を取付けたシして、油圧ショベルを一種のク
レーンとして機能させるため、バケットシリンダ8の制
御回路中にオーバーロードリリーフ弁15を取付けた場
合について説明したが、とのオーバーロードリリーフ弁
は必ずしも本発明の必要条件ではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、強固な地盤等のパケット掘削中にアー
ムシリンダやブームシリンダが過負荷を受けた時は、パ
ケット駆動ポンプの吐出量が自動的に最少流量となるよ
うに構成したから、ショベル運転士はこの過負荷をアー
ムに対するパケット回転速度の急減によシ感知してパケ
ット掘削を中止することができ、従って強固な地盤に噛
合ったパケットが、その掘削反力でアームやブームを回
動させなから空廻シすることによるパケット掘削歯の損
傷や、パケット駆動動力の浪費を防止することもできれ
ば、パケット掘削歯が噛合っていふ強固な地盤が急にこ
われてブームやアームが躍ることによる油圧ショベルの
寿命低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示し、第1図及び第2図は夫々
パケット駆動側のポンプ系と他のポンプ系との油圧回路
図、第3図は油圧系統図を附設した油圧ショベルの側面
図、第4図はポンプ吐出量調節装置の概略を示す図であ
る。 4・°°ズブ−シリンダ、6・・・アームシリンダ、8
・・・バケットシリンダ、10・・・バイパス油路、1
2・・・タンクへの戻シ油路、16・・・絞り弁、14
・・・リリーフ弁、15・・・オーバーロードリリーフ
弁、16.17・・・油路、18・・・親子ピストン、
19・・・親シリンダ、20・・・子シリンダ、21.
22・・・サーボ弁、23.25・・・サーボシリンダ
、24・・・パイロット油路。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)可変吐出量形ポンプの吐出口に、パケット移動用
    の複数アクチエータを夫々制御する方向切換弁と、該全
    方向切換弁が中立位置にある時だけ導通するバイパス油
    路の一端とを並列に接続して、該バイパス油路の他端と
    タンクとの間にリリーフ弁付きの絞り弁を挿入し、ポン
    プ吐出量調節装置に対する作動油圧の給排を司るサーボ
    弁を該絞り弁の一次側油圧で制御させて、全アクチエー
    タ非作動時の該一次側油圧によつてポンプ吐出量を最少
    流量に調節するように構成した油圧回路を備える油圧シ
    ョベルにおいて、ブームシリンダとそのクローズドセン
    タ形の方向切換弁の間、及びアームシリンダとそのクロ
    ーズドセンタ形の方向切換弁の間の回路に夫々接続した
    オーバーロードリリーフ弁の二次側油路を、バケットシ
    リンダ駆動用の可変吐出量形ポンプ系に設けた前記絞り
    弁の一次側に連通連結して、該オーバーロードリリーフ
    弁作動時におけるその二次側油圧によつてバケットシリ
    ンダ駆動用のポンプ吐出量を最小流量に調節するように
    、該絞り弁の絞り度を設定したことを特徴とする油圧シ
    ョベルの制御装置。
JP14763885A 1985-07-06 1985-07-06 油圧シヨベルの制御装置 Granted JPS6210341A (ja)

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JPH0585697B2 JPH0585697B2 (ja) 1993-12-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251704U (ja) * 1988-10-08 1990-04-12
JPH0254907U (ja) * 1988-10-14 1990-04-20

Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251704U (ja) * 1988-10-08 1990-04-12
JPH0537041Y2 (ja) * 1988-10-08 1993-09-20
JPH0254907U (ja) * 1988-10-14 1990-04-20
JPH0537042Y2 (ja) * 1988-10-14 1993-09-20

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