JPS6255336A - 油圧シヨベルの油圧装置 - Google Patents
油圧シヨベルの油圧装置Info
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- JPS6255336A JPS6255336A JP60189890A JP18989085A JPS6255336A JP S6255336 A JPS6255336 A JP S6255336A JP 60189890 A JP60189890 A JP 60189890A JP 18989085 A JP18989085 A JP 18989085A JP S6255336 A JPS6255336 A JP S6255336A
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- JP
- Japan
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- boom
- pressure
- oil
- motor
- swing
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- Pending
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
- E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
- E02F9/12—Slewing or traversing gears
- E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
- E02F9/123—Drives or control devices specially adapted therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (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。
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）
本発明は油圧ショベルにおける油圧装置の改良に関する
ものである。
ものである。
油圧ショベルの性能向上の内容として、作業量アップ、
省エネルギー、操作性アップが主な要求項目である。
省エネルギー、操作性アップが主な要求項目である。
本発明はこれらの項目を満足させること、特に旋回操作
とブーム等の他のアクチェータとの同時操作時にこれら
項目を満足させることのできる油圧装置に関するもので
ある。
とブーム等の他のアクチェータとの同時操作時にこれら
項目を満足させることのできる油圧装置に関するもので
ある。
（従来技術）
従来油圧ショベルの旋回系の油圧回路としては、旋回用
固定容量型油圧モータを旋回専用ポンプで駆動するよう
にした３ポンプ方式（第５図）或いは旋回、アーム、ブ
ーム２速、片側走行を一つのポンプで駆動するよ・うに
した２ポンプ方式（第６図）がある。
固定容量型油圧モータを旋回専用ポンプで駆動するよう
にした３ポンプ方式（第５図）或いは旋回、アーム、ブ
ーム２速、片側走行を一つのポンプで駆動するよ・うに
した２ポンプ方式（第６図）がある。
（発明の解決しようとする問題点）
ところが、第５図に示す旋回モータ専用のポンプを設け
た３ポンプ方式ではコスト高とエネルギーロスが大（起
動時にリリーフする）であり、がっ、この３ポンプ方式
の旋回モータ用回路を閉回路とした場合更にコスト面で
不利である。
た３ポンプ方式ではコスト高とエネルギーロスが大（起
動時にリリーフする）であり、がっ、この３ポンプ方式
の旋回モータ用回路を閉回路とした場合更にコスト面で
不利である。
また、第６図に示す２ポンプ方式では旋回操作とブーム
２速上げの同時操作時（持上げ旋回）はブームの持ち上
げ圧力で旋回のトルクが決められてしまうため、適切に
設計しても、必要とする旋回角度、ブーム・アームの相
対位置、負荷の状態、によりフルレバー操作では思った
通りの位置に制御出来ない。
２速上げの同時操作時（持上げ旋回）はブームの持ち上
げ圧力で旋回のトルクが決められてしまうため、適切に
設計しても、必要とする旋回角度、ブーム・アームの相
対位置、負荷の状態、によりフルレバー操作では思った
通りの位置に制御出来ない。
従って実際の作業では共にフルレバー操作後、最終段階
で旋回とブームの個別調整をしてダンプする位置に持っ
ていかざるを得ない。言い替えれば狙った位置にレバー
調整なしには所定のダンプ位置に持って行けないため、
サイクルタイムダウン及びエネルギーロスはさけられな
い。
で旋回とブームの個別調整をしてダンプする位置に持っ
ていかざるを得ない。言い替えれば狙った位置にレバー
調整なしには所定のダンプ位置に持って行けないため、
サイクルタイムダウン及びエネルギーロスはさけられな
い。
（問題点の解決手段）
本発明は、従来技術の問題点を解決するため、同一の油
圧ポンプにより駆動される可変容量型旋回モータと、他
のアクチェータとをパラレル回路によって接続すると共
に旋回モータの容量を旋回モータと他のアクチェータと
を同時作動させた場合にのみ制御弁により制御するよう
にした。
圧ポンプにより駆動される可変容量型旋回モータと、他
のアクチェータとをパラレル回路によって接続すると共
に旋回モータの容量を旋回モータと他のアクチェータと
を同時作動させた場合にのみ制御弁により制御するよう
にした。
即ち予め与えられた条件即ち旋回角度、アーム・ブーム
の相対位置及び負荷によって決まるブーム持上圧力、及
び持上げ高さ等を考慮して旋回モータの容量を決定する
と共に、この旋回モータは可変容量型で、外部から容量
調整を可能とし、最適値に調整し、この状態を旋回モー
タ容量として設定することができるようにしたものであ
る。
の相対位置及び負荷によって決まるブーム持上圧力、及
び持上げ高さ等を考慮して旋回モータの容量を決定する
と共に、この旋回モータは可変容量型で、外部から容量
調整を可能とし、最適値に調整し、この状態を旋回モー
タ容量として設定することができるようにしたものであ
る。
（実施例）
第２図は本発明に係る油圧ショベルの側面図で、１は旋
回モータでこれによってショベル本体３は旋回される。
回モータでこれによってショベル本体３は旋回される。
２はブーム用油圧シリンダで本体３とブーム４間に取付
けられている。５はアーム、６はパケットで、それぞれ
アーム用油圧シリンダ７及びパケット用油圧シリンダ８
によって操作される。
けられている。５はアーム、６はパケットで、それぞれ
アーム用油圧シリンダ７及びパケット用油圧シリンダ８
によって操作される。
第１図は本発明の油圧ショベルの油圧回路の一例を示す
もので、１は可変容量型旋回モータであり、これは第２
図に符号１で示したものと同じである。
もので、１は可変容量型旋回モータであり、これは第２
図に符号１で示したものと同じである。
９はパイロットポンプで、後述する調整器１０からの指
令信号によって作動する電磁比例減圧弁は電磁比例流量
制御弁等の制御弁１１を介して、前記旋回モータ１の制
御アクチェータ１２にパイロット圧を供給して旋回モー
タ１の吐出流量を制御する。
令信号によって作動する電磁比例減圧弁は電磁比例流量
制御弁等の制御弁１１を介して、前記旋回モータ１の制
御アクチェータ１２にパイロット圧を供給して旋回モー
タ１の吐出流量を制御する。
１０は調整器で、前記制御弁１１に供給する電気量を調
整して旋回モータ１の吐出流量を制御するようになって
いる。この調整器］、０と制御弁１１とを結ぶ回路には
後述するリミットスイッチにより作動する接点ａ′及び
ｂ′が直列に配置されている。１３は旋回用方向切換弁
で、前記旋回モータ１に供給する圧油の方向を制御する
もので、該切換弁１３には切換位置で作動するリミット
スイッチａが設けられており、該スイッチａは作動時に
前記接点ａ′を閉じるようになっている。１４ハフーム
２速用切換弁で、ブーム用油圧シリンダ２の上げ操作時
にのみブーム用方向切換弁１５に連動して切換ねるよう
になっており、かつ該切換弁１４には切換位置で作動す
るリミットスイッチｂが設けられていて、該スイッチｂ
の作動時に前記接点ｂ′を閉じるようになっている。
整して旋回モータ１の吐出流量を制御するようになって
いる。この調整器］、０と制御弁１１とを結ぶ回路には
後述するリミットスイッチにより作動する接点ａ′及び
ｂ′が直列に配置されている。１３は旋回用方向切換弁
で、前記旋回モータ１に供給する圧油の方向を制御する
もので、該切換弁１３には切換位置で作動するリミット
スイッチａが設けられており、該スイッチａは作動時に
前記接点ａ′を閉じるようになっている。１４ハフーム
２速用切換弁で、ブーム用油圧シリンダ２の上げ操作時
にのみブーム用方向切換弁１５に連動して切換ねるよう
になっており、かつ該切換弁１４には切換位置で作動す
るリミットスイッチｂが設けられていて、該スイッチｂ
の作動時に前記接点ｂ′を閉じるようになっている。
１６、１７はエンジン１８により駆動される主ポンプ、
１９，２０，２１，２２．２３はアーム用油圧シリンダ
、パケット用油圧シリンダ或は走行モータ等の他のアク
チェータを制御するための方向切換弁である。
１９，２０，２１，２２．２３はアーム用油圧シリンダ
、パケット用油圧シリンダ或は走行モータ等の他のアク
チェータを制御するための方向切換弁である。
そして、前記旋回用方向切換弁１３、ブーム２速用切換
弁１４及び他のアクチェータ用方向切換弁１９、２０は
主ポンプ１６にパラレル回路によって接続されている。
弁１４及び他のアクチェータ用方向切換弁１９、２０は
主ポンプ１６にパラレル回路によって接続されている。
また、ブーム用方向切換弁１５及び他のアクチェータ用
方向切換弁１５及び他のアクチェータ用方向切換弁２１
．２２．２３は主ポンプ１７にパラレル回路によって接
続されている。
方向切換弁１５及び他のアクチェータ用方向切換弁２１
．２２．２３は主ポンプ１７にパラレル回路によって接
続されている。
（実施例の作用）
こ＼でまず旋回・ブーム上げ操作等における旋回モータ
とブーム用油圧シリンダ間の関係について解析する。
とブーム用油圧シリンダ間の関係について解析する。
Ｔ ：旋回トルク（ＩＣｇ−ａｌｌ）
９ ：旋回モータへの油流入量（ｃＪ／５ｅｅ）工：本
体の慣性モーメント（ｋｇ−ａａ・ｓｅｃ”）Ｑｎ ：
旋回モータの油吸収量（ｃＪ／ｒｅｖ）θ ：旋回角度
（Ｒａｄ） ｔ ：時間（ｓｅｅ）Ｑｐ：ポンプ吐出
量（ｃｄ ／ ５ｅｅ）Ｐ ：持上げ圧力（ｋｇ／ｃＪ
） とすると、れ −−−（１） 一方旋回モータへの油流入景から旋回スピードは。
体の慣性モーメント（ｋｇ−ａａ・ｓｅｃ”）Ｑｎ ：
旋回モータの油吸収量（ｃＪ／ｒｅｖ）θ ：旋回角度
（Ｒａｄ） ｔ ：時間（ｓｅｅ）Ｑｐ：ポンプ吐出
量（ｃｄ ／ ５ｅｅ）Ｐ ：持上げ圧力（ｋｇ／ｃＪ
） とすると、れ −−−（１） 一方旋回モータへの油流入景から旋回スピードは。
００式より
又圧力・吸収量からの旋回トルクは、
Ｔ＝ＰＱヵ／２π ・・・■
■を■に代入してｑを求めると、
但しｑ≦Ｑρ
となる。
旋回・ブーム持上げ時の油圧回路の概略は第３図の如く
なり、ブーム用油圧シリンダ２への流入量を求めると、 ■式を積分して これを■式に代入して、θとＨの関係を求めると、＝Ｋ
１コ。２ Ｋ２０Ｍ ・ θ ・ ・ ・
■となる。
なり、ブーム用油圧シリンダ２への流入量を求めると、 ■式を積分して これを■式に代入して、θとＨの関係を求めると、＝Ｋ
１コ。２ Ｋ２０Ｍ ・ θ ・ ・ ・
■となる。
但しに１＝４０唱ん］；２筐
に、＝１／２πとする。
従って、ブーム上昇に伴なう本体慣性モーメントＩ及び
持上げ圧力Ｐの変化はないと考えるとＫ１１Ｋ２は定数
となり、Ｈ・θの関係をグラフに画くと第４図の如くな
る。
持上げ圧力Ｐの変化はないと考えるとＫ１１Ｋ２は定数
となり、Ｈ・θの関係をグラフに画くと第４図の如くな
る。
こ＼で旋回モータ１の油吸収量トを変化させると、ＱＭ
が小さい程、θの増加分に対しＨの増加する割合が増え
ることが判る。言いかえれば旋回角度θが小さくて多く
（高く）持上げたい場合はＱｍを小さくし、逆に旋回角
度が大きくて持上げ量（高さ）が少い場合にはＱ□を大
きくすれば、旋回及びブーム上げのフルレバー操作で所
定の持上位置にＬ／／＜−調整なしに到達出来ることに
なる。
が小さい程、θの増加分に対しＨの増加する割合が増え
ることが判る。言いかえれば旋回角度θが小さくて多く
（高く）持上げたい場合はＱｍを小さくし、逆に旋回角
度が大きくて持上げ量（高さ）が少い場合にはＱ□を大
きくすれば、旋回及びブーム上げのフルレバー操作で所
定の持上位置にＬ／／＜−調整なしに到達出来ることに
なる。
但しトの設定に於ては一部試行錯誤で見当をつける方法
により設定する。
により設定する。
次に、具体的な作動を第１図の実施例について説明する
。
。
主ポンプ１６より吐出される圧油は、旋回用方向切換弁
１３及びブーム２速用切換弁１４にパラレルに供給され
る。
１３及びブーム２速用切換弁１４にパラレルに供給され
る。
このブーム２速用切換弁１４はブーム用方向切換弁１５
と連動して作動するようになっており、ブーム用方向切
換弁１５をブームシリンダ２の上げ側に操作した時にの
み連動して作動する。
と連動して作動するようになっており、ブーム用方向切
換弁１５をブームシリンダ２の上げ側に操作した時にの
み連動して作動する。
従って、旋回用切換弁１３とブーム用切換弁１４゜１５
を同時操作時、即ち持上げ乍ら旋回する時はブームシリ
ンダ２へはポンプ１６及び１７より圧油が供給されると
共に可変容量型の旋回モータ１へはポンプ１６から圧油
が供給される。このときの状態は第３図の如きであり、
旋回モータ１とブーム用油圧シリンダ２の動きは、前述
の式■の通りとなる。但し旋回用方向切換弁１３、ブー
ム用方向切換弁１５及びブーム２速用切換弁１４の同時
操作時のみ、旋回モータ１の容量を変化させ、その他の
動作時は容量を固定するため、これらの切換弁１３．１
４に設けたリミットスイッチａ、ｂが共に作動したとき
のみ接点ａ／ 、ｂ／ を介して電磁比例減圧弁等の制
御弁１１が作動してパイロットポンプ９よりの圧油が制
御弁１１で比例減圧され、旋回モータ制御用アクチェー
タ１２に供給することにより、旋回モータ１の容量変化
をさせるようになっている。
を同時操作時、即ち持上げ乍ら旋回する時はブームシリ
ンダ２へはポンプ１６及び１７より圧油が供給されると
共に可変容量型の旋回モータ１へはポンプ１６から圧油
が供給される。このときの状態は第３図の如きであり、
旋回モータ１とブーム用油圧シリンダ２の動きは、前述
の式■の通りとなる。但し旋回用方向切換弁１３、ブー
ム用方向切換弁１５及びブーム２速用切換弁１４の同時
操作時のみ、旋回モータ１の容量を変化させ、その他の
動作時は容量を固定するため、これらの切換弁１３．１
４に設けたリミットスイッチａ、ｂが共に作動したとき
のみ接点ａ／ 、ｂ／ を介して電磁比例減圧弁等の制
御弁１１が作動してパイロットポンプ９よりの圧油が制
御弁１１で比例減圧され、旋回モータ制御用アクチェー
タ１２に供給することにより、旋回モータ１の容量変化
をさせるようになっている。
なお調整器１ｏで制御弁１１に与える電気量の強弱を調
整し、試行錯誤して、適切な持上量と旋回角度になる様
、又はある一定値になる様設定する。この様にして一旦
設定した条件は外的要求条件が変らなければ、調整器１
０を都度調整しなくとも、適切な持上げ及び旋回性能が
得られる。
整し、試行錯誤して、適切な持上量と旋回角度になる様
、又はある一定値になる様設定する。この様にして一旦
設定した条件は外的要求条件が変らなければ、調整器１
０を都度調整しなくとも、適切な持上げ及び旋回性能が
得られる。
（効果）
外部より容量変更を可能とした可変容斌型旋回モータと
ブーム用油圧シリンダ等のアクチェータとをパラレル回
路によって接続し、上記旋回モータの容量は旋回モータ
とブーム用油圧シリンダ等のアクチェータを同時作動さ
せた場合のみ変更可能としたので油圧ショベルのアクチ
ェータの同時操作時の性能向上時１こ旋回とブーム持上
げ操作時に最適条件を付与し作業性を向上させる上で顕
著な効果を発揮しうるものである。
ブーム用油圧シリンダ等のアクチェータとをパラレル回
路によって接続し、上記旋回モータの容量は旋回モータ
とブーム用油圧シリンダ等のアクチェータを同時作動さ
せた場合のみ変更可能としたので油圧ショベルのアクチ
ェータの同時操作時の性能向上時１こ旋回とブーム持上
げ操作時に最適条件を付与し作業性を向上させる上で顕
著な効果を発揮しうるものである。
第１図は本発明の実施例回路。
第２図は油圧ショベルの本発明に係る構成機器の配置を
示す。 第３図は持上旋回時に於ける旋回モータとブーム用油圧
シリンダへの圧油の供給状態を示す。 第４図は旋回角度Ｏとブームシリンダへの流入量Ｈとの
関係グラフ。 第５図は固定容量型旋回モータを使用した旋回独立、３
ポンプ方式の回路例である。 °第６図は従来の固定容量型旋回モータを使用した２ポ
ンプ回路例。 図において； １ 旋回モータ ２ ブーム用油圧シリンダ ３ ショベル本体 ４ ブーム ５ アーム ６ パケット ７ アーム用油圧シリンダ ８ バケッ１−用油圧シリンダ ９ パイロットポンプ１０ 調整器 １１ 電磁比例減圧制御弁 １２ 旋回モータ制御用アクチェータ１３ 旋回用
方向切換弁 １４ ブーム２速用切換弁 １５ ブーム用方向切換弁 １６．１７ 主ポンプ １８ エンジン １９．２０，２１，２２．２３ 方向切換弁ａ 旋回
用リミットスイッチ ｂ ブーム用リミットスイッチ ａ’ （ａに連動する）接点 ｂ’ （ｂに連動する）接点
示す。 第３図は持上旋回時に於ける旋回モータとブーム用油圧
シリンダへの圧油の供給状態を示す。 第４図は旋回角度Ｏとブームシリンダへの流入量Ｈとの
関係グラフ。 第５図は固定容量型旋回モータを使用した旋回独立、３
ポンプ方式の回路例である。 °第６図は従来の固定容量型旋回モータを使用した２ポ
ンプ回路例。 図において； １ 旋回モータ ２ ブーム用油圧シリンダ ３ ショベル本体 ４ ブーム ５ アーム ６ パケット ７ アーム用油圧シリンダ ８ バケッ１−用油圧シリンダ ９ パイロットポンプ１０ 調整器 １１ 電磁比例減圧制御弁 １２ 旋回モータ制御用アクチェータ１３ 旋回用
方向切換弁 １４ ブーム２速用切換弁 １５ ブーム用方向切換弁 １６．１７ 主ポンプ １８ エンジン １９．２０，２１，２２．２３ 方向切換弁ａ 旋回
用リミットスイッチ ｂ ブーム用リミットスイッチ ａ’ （ａに連動する）接点 ｂ’ （ｂに連動する）接点
Claims (1)
- 同一の油圧ポンプにより駆動される可変容量型旋回モー
タと、他のアクチエータとをパラレル回路によって接続
すると共に旋回モータの容量を旋回モータと他のアクチ
エータとを同時作動させた場合にのみ制御弁により制御
するようにしたことを特徴とする油圧ショベルの油圧装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189890A JPS6255336A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 油圧シヨベルの油圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189890A JPS6255336A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 油圧シヨベルの油圧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6255336A true JPS6255336A (ja) | 1987-03-11 |
Family
ID=16248890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60189890A Pending JPS6255336A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 油圧シヨベルの油圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6255336A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01141377U (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-28 | ||
| JPH02237880A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車用尾灯装置 |
| EP1860243A1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-28 | Volvo Construction Equipment Holding Sweden AB | Apparatus for increasing operation speed of boom on excavator |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60189890A patent/JPS6255336A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01141377U (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-28 | ||
| JPH02237880A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車用尾灯装置 |
| EP1860243A1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-28 | Volvo Construction Equipment Holding Sweden AB | Apparatus for increasing operation speed of boom on excavator |
| US7530225B2 (en) | 2006-05-23 | 2009-05-12 | Volvo Construction Equipment Holding Sweden Ab | Apparatus for increasing operation speed of boom on excavators |
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