JPS62224708A

JPS62224708A - システム油量監視装置

Info

Publication number: JPS62224708A
Application number: JP6580686A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nosaka; 野坂　寛; Manabu Tamura; 学田村; Masatoshi Miki; 三木　正俊
Original assignee: TECH RES ASSOC OPENAIR COAL MIN MACH
Current assignee: TECH RES ASSOC OPENAIR COAL MIN MACH
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-02

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、油圧駆動式建設機械たとえば油圧パワーショ
ベル等の、流体をタンクに貯えて液圧ポンプ等によりシ
ステムとの給排を行うように構成された機械装置におけ
るシステム油量の監視並びに経時変化を検知する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、システム油量を測定する場合は、タンクの液面を
計測するのみであった。そのため１作動油の過補給や不
足を生ずる慣れがあった。正しいシステム油量を確保す
るには１機械を水平に置き、作業機を基本姿勢にすれば
、正しいシステム油量の測定は可能であるが１面倒であ
ることと経時変化の測定は困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

油圧駆動式建設機械等たとえば油圧パワーショイル等の
作動流体はタンクに貯えて、液圧ポンプ等によりシステ
ムへの給排を行うのが通例であるが、システムが作動し
たときに、システム内で液体の総量が変動するものにお
いては、タンクの液面を監視するのみでは正しいシステ
ム油量を知ることができない。

油圧ショベルでは、作業機すなわちブーム系、アーム系
およびパケット系のアクチュエータに単動シリンダ（ロ
ンドが片側にのみ出ている）が使用されるので、その姿
勢によって、給排液量が変化し、したかって、タンクに
貯えられた液面が変化する。

正常なシステム油量を把握することに、機械の状態すな
わち、異常の有無、故障の検知等を行う上で重要なこと
であるが、上記の変化がこれを不可能にしている。

〔問題点を解決するための手段〕

システムが作動するすなわち本来の機能を発揮すること
により、タンクの液面が変動することは避けられないの
で、作業機の作動状態を検知した上で、その作動状態に
よるタンク液面の変動量を前もって計算により求め、そ
の量を加減することにより、現在のタンク液面が指示す
るシステム油量金求める。

〔作用〕

油圧駆動式機械が任意の姿勢、状態にある時に、タンク
液面のみを測定することにより、その時点の正解なシス
テム油量及び油量の時間的変化を知ることができる。

〔実施例〕本発明を油圧ショベルに適用したときの実施例について
以下述べる。

第２図は油圧ショベルの外Ｒｋ示すもので、同図におい
て、１は下部走行体、２は上部旋回体で操縦席３と一体
に旋回する。作業機はズーム４、アーム５、およびパケ
ット６で構成さｎており、そｎぞれの作動はブーム用シ
リンダ７、アーム用シリンダ８およびパケット用シリン
ダ９がつかさどる。１８，１９．２０は、それぞれの角
度センサを示す。傾斜計の装備は省略している。

第３図は油圧ショベルの作業機系統のみの油圧回路を示
すもので、同図において、１０は作動油タンク、１１は
エンジンまたは電動機でいわゆる駆動源を示す。１２は
油圧ポンプを示し、その吐出圧力はリリーフ弁１３によ
って設定される。１４〜１６はそれぞｎ作業機用の制御
弁を示し、各制御弁１４，１５．１６にブーム用シリン
ダ７、アーム用シリンダ８、パケット用シリンダ９が図
示のごとく接続さｎている。１７にタンクレベルセンサ
、４１は油温センサである。

つぎにタンク１０内に装備するレベル計１７について述
べる。

第４図において、１０は作動油タンク、２１は戻シ管、
２２は吸入管で油圧ポンプ１２に接続される。２３はサ
クションフィルタである。液面レベルを測定する方法は
各種実用化、製品化されているものが１いずれのものも
適用可能であるが、装備が容易で、耐振動性、耐衝撃性
に優れ耐久性のあるものが好ましい。その数例を図によ
って示すが、これらはいずれか一つの方式を適用すれば
良い。

（１）差動トランス型（外部取付型）・・・３１は浮子
で、コイル３２の中を液面に従って上下動作することに
よシ、電気信号を出力する方式である。

（２）差動トランス型（内部取付型）・・・３４は浮子
で、コイル３５の中で液面に従って上下動作することに
よシ、電気信号を出力する。

（３）　　圧力検出型・・・夕／り１０底面に取付けた
圧力計３３は液の高さによシ圧力が変わるので、それを
電気信号に変換して出力する。

（４）超音波法・・・浮子３４をターゲットにして、超
音波発信器３６をタンク上面に取シつけて、その距離を
測定する方法。

その他ポテンショメータ型や静電容量型も使用可能であ
るが上記（１）〜（４）で十分対応できると考えられる
。このように装備されたレベル計１７によって、適正液
面レベルＡおよび作業機の姿勢によって変化する液面レ
ベルＢが検出可能となる。４０はタンク１０以上に設置
した傾斜計を示す。

つぎに前記各検出器で得られる信号に基づき本発明のシ
ステム油量監視装置について記述する。

第１図は、本発明における信号処理および表示、記録器
の構成を示すブロック図である。

同口において、システムの各位置に設置された油温セン
サ４１、タンク頌斜角センサ４０．タンク油量レベルセ
ンサ１７、ズーム角度センサ１８、アーム角度センサ１
９、パケット角度センサ２０の出力は、それぞれ油量換
算を行なう演算処理器４２に接続される。演算処理器４
２では、あらかじめ設定された油量演算に必要な各部諸
寸法、断面積、各種係数等によシシステムの現在油量４
４を演算し、表示、記録器４５へ必要に応じ出力する。

求められた現在油量４４は減算器４５に入力され、あら
かじめ設定された初期油量４３と減算を行ないタイマ一
時計４８の出力と共に経時油量表示、記録器４７へ出力
される。また、減算器４６の出力は比較器５０に入力さ
れあらかじめ設定された油量下限値４９と比較され、下
限値以下になると比較器５０は警報器５１へ警報信号を
送出し、作業者に油量低下を知らせ油量の故障を知らせ
るものである。なン、本システムでは、１例としてアク
チュエータ（油圧シリンダ）内の油量検出に角度センサ
を用いているが、直接、あるいは間接的にアクチュエー
タの変位が求まるセンサーであればどのような形式でも
使用可能である。

なお、本装置の機能を要約すると次の如くなる。

１）タンクの油量を液面計で検出する。

２）作業機の姿勢を検出して、その位置とそれがタンク
の油量に影響する油量を換算する。（ショベルではブー
ム系、アーム系、及びバケット系の３つが変化する〕３）タンクの油温を検出して基準温度時の油量に換算す
る。

４）機械本体の傾斜角を検出してタンク油量検出点との
差を換算する。

〔発明の効果〕

油圧駆動式建設機械等の作動流体を貯えるタンクの液面
レベルを作業機の状態にかかわらず常時正確に検出かつ
記録し、さらに演算処理器の利用で経時変化も把握でき
る。

従って機械の正常な運転および運転者への情報、たとえ
ば予期せざる不具合による作動流体の外部流出、故障等
の指示を出せるので、安全な運転その結果として稼働率
の高い作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明システム油量監視装置の機能ブロック図
、第２図は油圧ショベルの外観図、第３図は同ショベル
の油圧回路図、第４図はシステム油量を検出するための
各種検出装置の概略図である。１７・・・タンク油量レベルセンサ１８・・・アーム角度センサ　１９・・・アーム角度セ
ンサ２０・・・パケット角度センサ４０・・・傾斜セン
サ４１・・・油温センサ　　　　　　４２・・・演算処
理器４３・・・初期油量　　　　　　　　４４・・・現
在油量４５・・・表示、記録器　　　　　　　４６・・
・減算器４７・・・経時油量表示、記録器４８・・・タイマ一時計　　　　　４９・・・油量下限
値５０・・・比較器　　　　　　　　　　５１・・・警
報器復代理人　弁理士　岡　本　重　文外２名第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

油等の作動流体をタンクに貯え、液圧ポンプ等により作
業系との給排を行う油圧駆動建設機械等の油圧システム
において、タンク油量レベルセンサと、油温センサと、
各作業系の姿勢センサと、母機の傾斜センサと、演算処
理器と、経時油量表示記録器とを具え、各センサの検出
値に基づいてシステム内油量を算定し、初期油量と現在
油量とを比較し、油量の経時変化を表示するようにした
ことを特徴とするシステム油量監視装置。