JP2015143531A - 作業機の制御システム及び低圧選択回路 - Google Patents

作業機の制御システム及び低圧選択回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2015143531A
JP2015143531A JP2014016473A JP2014016473A JP2015143531A JP 2015143531 A JP2015143531 A JP 2015143531A JP 2014016473 A JP2014016473 A JP 2014016473A JP 2014016473 A JP2014016473 A JP 2014016473A JP 2015143531 A JP2015143531 A JP 2015143531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
working fluid
passage
pilot
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014016473A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6286216B2 (ja
Inventor
説与 吉田
Tokiyo Yoshida
説与 吉田
郁夫 稲垣
Ikuo Inagaki
郁夫 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP2014016473A priority Critical patent/JP6286216B2/ja
Priority to CN201580002576.4A priority patent/CN105723100B/zh
Priority to KR1020167011103A priority patent/KR101807980B1/ko
Priority to PCT/JP2015/052206 priority patent/WO2015115428A1/ja
Priority to US15/032,908 priority patent/US10273983B2/en
Priority to DE112015000185.9T priority patent/DE112015000185T5/de
Publication of JP2015143531A publication Critical patent/JP2015143531A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6286216B2 publication Critical patent/JP6286216B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/10Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor in which the servomotor position is a function of the pressure also pressure regulators as operating means for such systems, the device itself may be a position indicating system
    • 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
    • E02F9/2225Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
    • E02F9/2228Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves including an electronic controller
    • 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
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • 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
    • E02F9/2264Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
    • E02F9/2267Valves or distributors
    • 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
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2282Systems using center bypass type changeover valves
    • 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
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems
    • 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
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps
    • 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
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/17Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors using two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/026Pressure compensating valves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20546Type of pump variable capacity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20576Systems with pumps with multiple pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/45Control of bleed-off flow, e.g. control of bypass flow to the return line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7142Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders the output members being arranged in multiple groups

Landscapes

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

Abstract

【課題】複数の回路系統を備える作業機に用いられるスプリットフローポンプの吐出流量を簡素な構成で調整する。
【解決手段】本発明は、作動油を第一吐出ポート12と第二吐出ポート13とから吐出するスプリットフロー型の油圧ポンプ10と、操作弁21〜23がノーマル位置にある状態で第一吐出通路12をタンク19に連通させる第一中立通路25を有する第一回路系統20と、操作弁31〜34がノーマル位置にある状態で第二吐出ポート13をタンク19に連通させる第二中立通路35を有する第二回路系統30と、第一中立通路25の操作弁21〜23の下流の作動油と、第二中立通路35の操作弁31〜34の下流の作動油とのうち圧力の低い方を選択して連通させる低圧選択回路40とを備え、油圧ポンプ10は、低圧選択回路40によって選択された作動油の圧力をパイロット圧として、当該圧力が低いほど吐出流量が多くなるように調整される。
【選択図】図2

Description

本発明は、作業機の制御システム及び低圧選択回路に関する。
従来から、複数の回路系統を備え、複数の油圧ポンプからそれぞれの回路系統に作動油が供給される油圧ショベル等の作業機が知られている。特許文献1には、第一ポンプ,第二ポンプ,及び第三ポンプからそれぞれの回路系統に作動油を供給する掘削旋回作業機が開示されている。
特開平10−088627号公報
ところで、油圧ショベル等の作業機では、二つの油圧ポンプに代えて、単一のシリンダブロックに吐出ポートが二段に分けて配設されて同時に二系統の作動油の吐出が可能なスプリットフローポンプが用いられる場合がある。スプリットフローポンプを用いた場合には、二つの回路系統への作動油の吐出流量は同一である。そのため、二つの回路系統の各々において操作弁が切り換えられてアクチュエータが動作しているか否かを圧力センサ等によって検出し、スプリットフローポンプの吐出流量を調整する必要がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の回路系統を備える作業機にスプリットフローポンプを用いた場合に、スプリットフローポンプの吐出流量を簡素な構成で調整可能とすることを目的とする。
本発明は、第一アクチュエータと第二アクチュエータとを有する作業機を制御する作業機の制御システムであって、作動流体を第一吐出ポートと第二吐出ポートとから吐出するスプリットフロー型の流体圧ポンプと、前記第一吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第一アクチュエータを制御する第一操作弁と当該第一操作弁がノーマル位置にある状態で前記第一吐出ポートをタンクに連通させる第一中立通路とを有する第一回路系統と、前記第二吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第二アクチュエータを制御する第二操作弁と当該第二操作弁がノーマル位置にある状態で前記第二吐出ポートをタンクに連通させる第二中立通路とを有する第二回路系統と、前記第一中立通路の前記第一操作弁の下流の作動流体と、前記第二中立通路の前記第二操作弁の下流の作動流体とのうち圧力の低い方を選択して連通させる低圧選択回路と、を備え、前記流体圧ポンプは、前記低圧選択回路によって選択された作動流体の圧力が低いほど吐出流量が多くなるように調整されることを特徴とする。
本発明では、第一回路系統と第二回路系統との一方の操作弁が操作されてアクチュエータが動作した場合には、当該回路系統の中立通路の下流における作動流体の圧力が低下する。そのため、低下した側の作動流体の圧力が低圧選択回路によって選択され、当該圧力をパイロット圧として流体圧ポンプの吐出流量が多くなるように調整される。よって、流体圧ポンプは、操作弁が操作されていない場合には、最低限の吐出流量に調整され、いずれかの操作弁が操作された場合には、アクチュエータの動作に必要な吐出流量に調整される。したがって、作動流体を第一吐出ポートと第二吐出ポートとから按分して吐出する流体圧ポンプの吐出流量を簡素な構成で調整することができる。
本発明の実施の形態に係る作業機の制御システムが適用される作業機の構成図である。 本発明の実施の形態に係る作業機の制御システムの回路図である。 図2における低圧選択回路の拡大図である。 低圧選択回路の変形例を説明する図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る作業機の制御システム(以下、単に「制御システム」と称する。)100について説明する。
まず、図1を参照して、制御システム100が適用される作業機としての油圧ショベル1について説明する。ここでは、作業機が油圧ショベル1である場合について説明するが、制御システム100は、ホイールローダ等の他の作業機にも適用可能である。また、ここでは、作動流体として作動油が用いられるが、作動水等の他の流体を作動流体として用いてもよい。
油圧ショベル1は、クローラ式の走行部2と、走行部2の上部に旋回可能に設けられる旋回部3と、旋回部3の前方中央部に設けられる掘削部5と、を備える。
走行部2は、走行モータ(図示省略)によって左右一対のクローラ2aを駆動することで油圧ショベル1を走行させる。旋回部3は、旋回モータ(図示省略)によって駆動され、走行部2に対して左右方向に旋回する。
掘削部5は、旋回部3の左右方向に延びる水平軸まわりに回動可能に支持されるブーム6と、ブーム6の先端に回動可能に支持されるアーム7と、アーム7の先端に回動可能に支持されて土砂等を掘削するバケット8と、を備える。また、掘削部5は、ブーム6を上下に回動させるブームシリンダ6aと、アーム7を上下に回動させるアームシリンダ7aと、バケット8を回動させるバケットシリンダ8aと、を備える。
次に、図2及び図3を参照して、制御システム100の構成について説明する。
制御システム100は、作動油を吐出する流体圧ポンプとしての油圧ポンプ10と、第一吐出ポート12から吐出された作動油が供給される第一回路系統20と、第二吐出ポート13から吐出された作動油が供給される第二回路系統30と、第一回路系統20における第一中立通路25の操作弁21〜23の下流の作動油と第二回路系統30における第二中立通路35の操作弁31〜34の下流の作動油とのうち圧力の低い方を選択して連通させる低圧選択回路40と、を備える。
制御システム100は、油圧ショベル1の複数のアクチュエータの動作を制御するものである。制御システム100は、油圧ポンプ10の他に、旋回モータ等の他のアクチュエータを有する第三回路系統(図示省略)に作動油を供給する他のポンプ(図示省略)を備える。
油圧ポンプ10は、エンジン(図示省略)によって駆動される。油圧ポンプ10は、単一のシリンダブロック(図示省略)に第一吐出ポート12と第二吐出ポート13とが二段に分けて配設されて同時に二系統の作動油の吐出が可能なスプリットフロー型のポンプである。油圧ポンプ10は、第一吐出ポート12と第二吐出ポート13とから作動油を按分して吐出する。
油圧ポンプ10は、パイロット圧で制御されるレギュレータ11によって傾転角が調整される斜板(図示省略)を備え、斜板の傾転角によって吐出流量が調整される可変容量型ポンプである。油圧ポンプ10は、低圧選択回路40によって選択された作動油の圧力をパイロット圧として、当該パイロット圧が低いほど吐出流量が多くなるように斜板の傾転角が調整される。油圧ポンプ10では、単一のレギュレータ11によって、第一吐出ポート12と第二吐出ポート13とから吐出される作動油の吐出流量が調整される。
油圧ポンプ10から吐出された作動油は、第一吐出ポート12に接続される第一吐出通路15と、第二吐出ポート13に接続される第二吐出通路16と、を通じて、第一回路系統20と第二回路系統30とにそれぞれ供給される。
第一吐出通路15と第二吐出通路16との下流には、所定のメインリリーフ圧を超えると開弁して作動油圧をメインリリーフ圧以下に保つメインリリーフ弁18が設けられる。第一吐出通路15と第二吐出通路16とには、メインリリーフ弁18への作動油の流れのみを許容するチェック弁15a,16aがそれぞれ設けられる。所定のメインリリーフ圧は、後述する各操作弁21〜23,31〜34の最低作動圧を充分に確保できる程度に高く設定される。
第一回路系統20は、上流側から順に、左側のクローラ2aの走行モータを制御する操作弁21と、ブームシリンダ6aを制御する操作弁22と、バケットシリンダ8aを制御する操作弁23と、を備える。これらの操作弁21〜23が第一操作弁に該当し、走行用モータとブームシリンダ6aとバケットシリンダ8aとが第一アクチュエータに該当する。第一回路系統20は、操作弁21〜23が全てノーマル位置にある状態で第一吐出通路15をタンク19に連通させる第一中立通路25と、第一中立通路25と並列に設けられるパラレル通路26と、を備える。
第一中立通路25における操作弁23の下流側には、ネガティブコントロール圧としてのパイロット圧を生成するための絞り27が設けられる。絞り27には、絞り27の上流側に生成されるパイロット圧が所定のパイロットリリーフ圧を超えると開弁してパイロット圧をパイロットリリーフ圧以下に保つパイロットリリーフ弁28が並列に設けられる。所定のパイロットリリーフ圧は、絞り27に異常圧が生じない程度にメインリリーフ弁18のメインリリーフ圧より低く設定される。
絞り27の上流側には、第一パイロット通路29が接続される。第一パイロット通路29には、絞り27によって生成されたパイロット圧が導かれる。第一パイロット通路29は、低圧選択回路40に接続される。
各操作弁21〜23は、油圧ポンプ10から各アクチュエータへ導かれる作動油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁21〜23は、油圧ショベル1のオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。
操作弁21は、通常は一対のセンタリングスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路21a,21bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。操作弁22は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路22a,22bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。操作弁23は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路23a,23bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。
第二回路系統30は、上流側から順に、右側のクローラ2aの走行モータを制御する操作弁31と、予備のアクチュエータを制御する操作弁32と、同じく予備のアクチュエータを制御する操作弁33と、アームシリンダ7aを制御する操作弁34と、を備える。これらの操作弁31〜34が第二操作弁に該当し、走行用モータと予備のアクチュエータとアームシリンダ7aとが第二アクチュエータに該当する。第二回路系統30は、操作弁31〜34が全てノーマル位置にある状態で第二吐出通路16をタンク19に連通させる第二中立通路35と、第二中立通路35と並列に設けられるパラレル通路36と、を備える。
第二中立通路35における操作弁34の下流側には、ネガティブコントロール圧としてのパイロット圧を生成するための絞り37が設けられる。絞り37には、絞り37の上流側に生成されるパイロット圧が所定のパイロットリリーフ圧を超えると開弁してパイロット圧をパイロットリリーフ圧以下に保つパイロットリリーフ弁38が並列に設けられる。所定のパイロットリリーフ圧は、絞り37に異常圧が生じない程度にメインリリーフ弁18のメインリリーフ圧より低く設定される。
絞り37の上流側には第二パイロット通路39が接続される。第二パイロット通路39には、絞り37によって生成されたパイロット圧が導かれる。第二パイロット通路39は、低圧選択回路40に接続される。
各操作弁31〜34は、油圧ポンプ10から各アクチュエータへ導かれる作動油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁31〜34は、油圧ショベル1のオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。
操作弁31は、通常は一対のセンタリングスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路31a,31bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。操作弁32は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路32a,32bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。操作弁33は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路33a,33bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。操作弁34は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路34a,34bから供給されるパイロット圧によって第一切換位置,第二切換位置に切り換えられる。
図2に示すように、低圧選択回路40は、第一流体通路としての第一中立通路25と第二流体通路としての第二中立通路35とのうち高圧側の作動油を選択する高圧選択弁としてのシャトル弁41と、シャトル弁41で選択された作動油の圧力によって切り換えられ、第一中立通路25と第二中立通路35とのうち高圧側の作動油を遮断し、低圧側の作動油をパイロット圧としてパイロット通路11aを通じてレギュレータ11に導く切換弁としての第一切換弁45及び第二切換弁46と、を備える。
シャトル弁41は、第一中立通路25に接続される第一パイロット通路29と第二中立通路35に接続される第二パイロット通路39とのうち高圧側のいずれか一方の作動油を選択してパイロット通路41aに導く。
図3に示すように、第一切換弁45は、第一パイロット通路29からの作動油を遮断する遮断位置45aと、第一パイロット通路29からの作動油を連通させる連通位置45bと、を備える。第一切換弁45は、一方にパイロット通路41aのパイロット圧が作用し、他方にリターンスプリング45cの付勢力とパイロット通路45dのパイロット圧とが作用するスプール(図示省略)を備える。パイロット通路45dには、第一パイロット通路29の作動油圧が導かれる。
同様に、第二切換弁46は、第二パイロット通路39からの作動油を遮断する遮断位置46aと、第二パイロット通路39からの作動油を連通させる連通位置46bと、を備える。第二切換弁46は、一方にパイロット通路41aのパイロット圧が作用し、他方にリターンスプリング46cの付勢力とパイロット通路46dのパイロット圧とが作用するスプール(図示省略)を備える。パイロット通路46dには、第二パイロット通路39の作動油圧が導かれる。
第一切換弁45と第二切換弁46との一方は、シャトル弁41で選択された作動油の圧力によって連通位置45b,46bに切り換えられ、通過した作動油がパイロット圧としてレギュレータ11に導かれる。
以下、制御システム100の作用について説明する。
まず、油圧ショベル1の全てのアクチュエータが動作しておらず、第一回路系統20の操作弁21〜23と第二回路系統30の操作弁31〜34とが全てノーマル位置にある場合について説明する。
油圧ポンプ10から吐出された作動油は、第一中立通路25と第二中立通路35に按分されて低圧選択回路40に導かれる。低圧選択回路40には、第一中立通路25に接続される第一パイロット通路29のパイロット圧と、第二中立通路35に接続される第二パイロット通路39のパイロット圧と、が導かれる。第一パイロット通路29のパイロット圧と第二パイロット通路39のパイロット圧とは、配管抵抗等によって大きさが異なる。ここでは、第一パイロット通路29のパイロット圧が第二パイロット通路39のパイロット圧よりも高い場合について説明する。
シャトル弁41は、高圧側である第一パイロット通路29のパイロット圧をパイロット通路41aに導く。そして、第一切換弁45は、パイロット通路45dのパイロット圧とパイロット通路41aのパイロット圧とが略同一であるため、リターンスプリング45cの付勢力によって遮断位置45aに切り換えられる。一方、第二切換弁46は、パイロット通路46dのパイロット圧がパイロット通路41aのパイロット圧と比較して低いため、その差圧がリターンスプリング46cの付勢力に打ち勝って連通位置46bに切り換えられる。
このように、第二切換弁46を通過した第二パイロット通路39のパイロット圧が、パイロット通路11aを通じて油圧ポンプ10のレギュレータ11に導かれる。このとき、第一回路系統20の操作弁21〜23と第二回路系統30の操作弁31〜34とは、全てノーマル位置にある。そのため、各アクチュエータに作動油が導かれず、レギュレータ11に導かれるパイロット圧は比較的高い。よって、油圧ポンプ10は、吐出流量が少なくなるように斜板の傾転角が調整される。したがって、油圧ポンプ10は、操作弁21〜23,31〜34が操作されていない場合には、最低限の吐出流量に調整される。
次に、油圧ショベル1のブーム6が回動するように操作された場合を例として説明する。
ブーム6が回動する際には、オペレータが操作レバーを操作することによって、パイロット通路22a又はパイロット通路22bからパイロット圧が供給されて、操作弁22が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ10の第一吐出ポート12から第一回路系統20に導かれる作動油の一部が、操作弁22からブームシリンダ6aに導かれる。そのため、操作弁22より下流の第一中立通路25の作動油圧は、ブーム6が回動していない場合と比較して低下する。
このとき、低圧選択回路40に導かれる第一パイロット通路29のパイロット圧は、第二パイロット通路39のパイロット圧と比較して低くなっている。よって、シャトル弁41は、高圧側である第二パイロット通路39のパイロット圧をパイロット通路41aに導く。
第一切換弁45は、パイロット通路45dのパイロット圧がパイロット通路41aのパイロット圧と比較して低いため、その差圧がリターンスプリング45cの付勢力に打ち勝って連通位置45bに切り換えられる。一方、第二切換弁46は、パイロット通路46dのパイロット圧とパイロット通路41aのパイロット圧とが略同一であるため、リターンスプリング46cの付勢力によって遮断位置46aに切り換えられる。
このように、第一切換弁45を通過した第一パイロット通路29のパイロット圧が、パイロット通路11aを通じて油圧ポンプ10のレギュレータ11に導かれる。このとき、第一回路系統20の操作弁22が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられている。そのため、レギュレータ11に導かれるパイロット圧は、操作弁22がノーマル位置にある場合と比較して低くなっている。よって、油圧ポンプ10は、吐出流量が多くなるように斜板の傾転角が調整される。
以上のように、第一回路系統20の操作弁22が操作されてブームシリンダ6aが動作した場合には、第一回路系統20の第一中立通路25の下流における作動油の圧力が低下する。そのため、低下した側の第一パイロット通路29のパイロット圧が低圧選択回路40によって選択され、選択されたパイロット圧によって油圧ポンプ10の吐出流量が多くなるように調整される。したがって、操作弁22が操作された場合には、ブームシリンダ6aの動作に必要な吐出流量に調整される。
一方、例えば、油圧ショベル1のアーム7が回動するように操作された場合には、油圧ポンプ10の第二吐出ポート13から第二回路系統30に導かれる作動油の一部が、操作弁34からアームシリンダ7aに導かれる。そして、同様の作用によって、第二パイロット通路39のパイロット圧が低圧選択回路40によって選択され、選択されたパイロット圧によって油圧ポンプ10の吐出流量が多くなるように調整される。したがって、操作弁34が操作された場合には、アームシリンダ7aの動作に必要な吐出流量に調整される。
したがって、制御システム100では、低圧選択回路40を用いることで、圧力センサやコントローラ等を用いることなく、簡素な構成で油圧ポンプ10の吐出流量を調整することができる。
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
第一回路系統20の操作弁21〜23が操作されてアクチュエータが動作した場合には、第一回路系統20の第一中立通路25の下流における作動油の圧力が低下する。そのため、第一パイロット通路29のパイロット圧が低圧選択回路40によって選択され、油圧ポンプ10の吐出流量が多くなるように調整される。
同様に、第二回路系統30の操作弁31〜34が操作されてアクチュエータが動作した場合には、第二回路系統30の第二中立通路35の下流における作動油の圧力が低下する。そのため、第二パイロット通路39のパイロット圧が低圧選択回路40によって選択され、油圧ポンプ10の吐出流量が多くなるように調整される。
よって、油圧ポンプ10は、操作弁21〜23,31〜34が操作されていない場合には、最低限の吐出流量に調整され、操作弁21〜23,31〜34のいずれかが操作された場合には、アクチュエータの動作に必要な吐出流量に調整される。したがって、圧力センサやコントローラ等を用いることなく、簡素な構成で油圧ポンプ10の吐出流量を調整することができる。
次に、図4を参照して、変形例に係る低圧選択回路50について説明する。低圧選択回路50は、単一の切換弁55を備える点で、低圧選択回路40とは相違する。
低圧選択回路50は、第一中立通路25と第二中立通路35とのうち高圧側の作動油を選択する高圧選択弁としてのシャトル弁41と、シャトル弁41で選択された作動油の圧力によって切り換えられ、第一中立通路25と第二中立通路35とのうち高圧側の作動油を遮断し、低圧側の作動油をパイロット圧としてパイロット通路11aを通じてレギュレータ11に導く切換弁55と、を備える。
切換弁55は、第一パイロット通路29及び第二パイロット通路39からの作動油を遮断してパイロット通路41aからの作動油のみを連通させる第一切換位置55aと、第二パイロット通路39からの作動油のみを連通させる第二切換位置55bと、第一パイロット通路29からの作動油のみを連通させる第三切換位置55cと、を備える。切換弁55は、一方にセンタリングスプリング55dの付勢力とパイロット通路55fのパイロット圧とが作用し、他方にセンタリングスプリング55eの付勢力とパイロット通路55gのパイロット圧とが作用するスプール(図示省略)を備える。パイロット通路55fには、第一パイロット通路29の作動油圧が導かれ、パイロット通路55gには、第二パイロット通路39の作動油圧が導かれる。
切換弁55は、第一パイロット通路29と第二パイロット通路39とのパイロット圧に殆ど差がない場合には、センタリングスプリング55d,55eの付勢力によって第一切換位置55aに切り換えられる。
切換弁55は、第一パイロット通路29のパイロット圧が第二パイロット通路39のパイロット圧と比較して高い場合には、パイロット通路55fのパイロット圧によって第二切換位置55bに切り換えられる。これにより、第一パイロット通路29と比較して圧力が低い第二パイロット通路39のパイロット圧が、パイロット通路11aを通じて油圧ポンプ10のレギュレータ11に導かれる。
同様に、切換弁55は、第二パイロット通路39のパイロット圧が第一パイロット通路29のパイロット圧と比較して高い場合には、パイロット通路55gのパイロット圧によって第三切換位置55cに切り換えられる。これにより、第二パイロット通路39と比較して圧力が低い第一パイロット通路29のパイロット圧が、パイロット通路11aを通じて油圧ポンプ10のレギュレータ11に導かれる。
このように、低圧選択回路50を用いた場合にも、低圧選択回路40と同様に、油圧ポンプ10は、操作弁21〜23,31〜34が操作されていない場合には、最低限の吐出流量に調整され、操作弁21〜23,31〜34のいずれかが操作された場合には、アクチュエータの動作に必要な吐出流量に調整される。したがって、圧力センサやコントローラ等を用いることなく、簡素な構成で油圧ポンプ10の吐出流量を調整することができる。
また、低圧選択回路50では、単一の切換弁55が用いられるため、第一切換弁45と第二切換弁と46が切換弁として用いられる低圧選択回路40と比較してコストを低減することが可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
100 作業機の制御システム
1 油圧ショベル(作業機)
10 油圧ポンプ(流体圧ポンプ)
11 レギュレータ
12 第一吐出ポート
13 第二吐出ポート
16 第二吐出通路
19 タンク
20 第一回路系統
21〜23 操作弁
25 第一中立通路(第一流体通路)
29 第一パイロット通路
30 第二回路系統
31〜34 操作弁
35 第二中立通路(第二流体通路)
39 第二パイロット通路
40 低圧選択回路
41 シャトル弁(高圧選択弁)
41a パイロット通路
45 第一切換弁(切換弁)
45a 遮断位置
45b 連通位置
46 第二切換弁(切換弁)
50 低圧選択回路
55 切換弁

Claims (5)

  1. 第一アクチュエータと第二アクチュエータとを有する作業機を制御する作業機の制御システムであって、
    作動流体を第一吐出ポートと第二吐出ポートとから吐出するスプリットフロー型の流体圧ポンプと、
    前記第一吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第一アクチュエータを制御する第一操作弁と当該第一操作弁がノーマル位置にある状態で前記第一吐出ポートをタンクに連通させる第一中立通路とを有する第一回路系統と、
    前記第二吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第二アクチュエータを制御する第二操作弁と当該第二操作弁がノーマル位置にある状態で前記第二吐出ポートをタンクに連通させる第二中立通路とを有する第二回路系統と、
    前記第一中立通路の前記第一操作弁の下流の作動流体と、前記第二中立通路の前記第二操作弁の下流の作動流体とのうち圧力の低い方を選択して連通させる低圧選択回路と、を備え、
    前記流体圧ポンプは、前記低圧選択回路によって選択された作動流体の圧力が低いほど吐出流量が多くなるように調整されることを特徴とする作業機の制御システム。
  2. 前記流体圧ポンプは、前記低圧選択回路によって選択された作動流体の圧力をパイロット圧として制御される単一のレギュレータによって傾転角が調整される斜板を備え、前記レギュレータによって吐出流量が調整されることを特徴とする請求項1に記載の作業機の制御システム。
  3. 前記低圧選択回路は、
    前記第一中立通路と前記第二中立通路のうち高圧側の作動流体を選択する高圧選択弁と、
    前記高圧選択弁で選択された作動流体の圧力によって切り換えられ、前記第一中立通路と前記第二中立通路とのうち高圧側の作動流体を遮断し、低圧側の作動流体を前記パイロット圧として前記レギュレータに導く切換弁と、を備えることを特徴とする請求項2に記載の作業機の制御システム。
  4. 前記切換弁は、
    前記第一中立通路からの作動流体を遮断可能な第一切換弁と、
    前記第二中立通路からの作動流体を遮断可能な第二切換弁と、を備え、
    前記第一切換弁と前記第二切換弁との一方は、前記高圧選択弁で選択された作動流体の圧力によって連通状態に切り換えられ、通過した作動流体が前記パイロット圧として前記レギュレータに導かれることを特徴とする請求項3に記載の作業機の制御システム。
  5. 第一流体通路と第二流体通路のうち高圧側の作動流体を選択する高圧選択弁と、
    前記高圧選択弁で選択された作動流体の圧力によって切り換えられ、前記第一流体通路と前記第二流体通路とのうち高圧側の作動流体を遮断し、低圧側の作動流体を連通させる切換弁と、を備えることを特徴とする低圧選択回路。
JP2014016473A 2014-01-31 2014-01-31 作業機の制御システム及び低圧選択回路 Active JP6286216B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014016473A JP6286216B2 (ja) 2014-01-31 2014-01-31 作業機の制御システム及び低圧選択回路
CN201580002576.4A CN105723100B (zh) 2014-01-31 2015-01-27 工程机械的控制系统和低压选择回路
KR1020167011103A KR101807980B1 (ko) 2014-01-31 2015-01-27 작업기의 제어 시스템 및 저압 선택 회로
PCT/JP2015/052206 WO2015115428A1 (ja) 2014-01-31 2015-01-27 作業機の制御システム及び低圧選択回路
US15/032,908 US10273983B2 (en) 2014-01-31 2015-01-27 Working machine control system and lower pressure selection circuit
DE112015000185.9T DE112015000185T5 (de) 2014-01-31 2015-01-27 Arbeitsmaschinen-Steuerungssystem und Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014016473A JP6286216B2 (ja) 2014-01-31 2014-01-31 作業機の制御システム及び低圧選択回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015143531A true JP2015143531A (ja) 2015-08-06
JP6286216B2 JP6286216B2 (ja) 2018-02-28

Family

ID=53757001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014016473A Active JP6286216B2 (ja) 2014-01-31 2014-01-31 作業機の制御システム及び低圧選択回路

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10273983B2 (ja)
JP (1) JP6286216B2 (ja)
KR (1) KR101807980B1 (ja)
CN (1) CN105723100B (ja)
DE (1) DE112015000185T5 (ja)
WO (1) WO2015115428A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113565809A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 纳博特斯克有限公司 流体压驱动装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015211704A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Robert Bosch Gmbh Ventilbaugruppe mit zumindest zwei Pumpenleitungen für eine Pumpe
JP7190933B2 (ja) * 2019-02-15 2022-12-16 日立建機株式会社 建設機械
JP7332423B2 (ja) * 2019-10-16 2023-08-23 ナブテスコ株式会社 油圧システム、建設機械、油圧制御方法、及びプログラム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5569782A (en) * 1978-11-20 1980-05-26 Japan Steel Works Ltd:The Output-power controller for pumps
JPS5892554U (ja) * 1981-12-17 1983-06-23 内田油圧機器工業株式会社 高低圧選択バルプ
JPS6019803U (ja) * 1983-07-19 1985-02-12 三菱重工業株式会社 低値選択油圧回路
JPS6047904U (ja) * 1983-09-08 1985-04-04 三菱重工業株式会社 低値選択油圧回路
JP2000074233A (ja) * 1998-08-27 2000-03-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 流体圧切換弁
WO2009123047A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 株式会社不二越 建設機械の油圧回路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3733677A1 (de) * 1987-10-05 1989-04-13 Rexroth Mannesmann Gmbh Lastunabhaengige steuereinrichtung fuer hydraulische verbraucher
JP3681833B2 (ja) 1996-09-19 2005-08-10 ヤンマー株式会社 掘削旋回作業機の油圧回路
NL1025806C2 (nl) * 2004-03-25 2005-09-27 Demolition And Recycling Equip Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap.
US7302797B2 (en) * 2005-05-31 2007-12-04 Caterpillar Inc. Hydraulic system having a post-pressure compensator
CN201218255Y (zh) * 2008-05-29 2009-04-08 广西柳工机械股份有限公司 平地机前轮驱动液压负荷传感装置
JP5480847B2 (ja) * 2011-06-21 2014-04-23 株式会社クボタ 作業機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5569782A (en) * 1978-11-20 1980-05-26 Japan Steel Works Ltd:The Output-power controller for pumps
JPS5892554U (ja) * 1981-12-17 1983-06-23 内田油圧機器工業株式会社 高低圧選択バルプ
JPS6019803U (ja) * 1983-07-19 1985-02-12 三菱重工業株式会社 低値選択油圧回路
JPS6047904U (ja) * 1983-09-08 1985-04-04 三菱重工業株式会社 低値選択油圧回路
JP2000074233A (ja) * 1998-08-27 2000-03-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 流体圧切換弁
WO2009123047A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 株式会社不二越 建設機械の油圧回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113565809A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 纳博特斯克有限公司 流体压驱动装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6286216B2 (ja) 2018-02-28
DE112015000185T5 (de) 2016-07-07
CN105723100A (zh) 2016-06-29
WO2015115428A1 (ja) 2015-08-06
KR20160063376A (ko) 2016-06-03
US20160265560A1 (en) 2016-09-15
KR101807980B1 (ko) 2017-12-11
US10273983B2 (en) 2019-04-30
CN105723100B (zh) 2017-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101820324B1 (ko) 파이프 레이어용 유압회로
CN104302931B (zh) 液压控制装置
WO2012093703A1 (ja) 履帯式走行装置を備えた作業機の油圧駆動装置
JP6730798B2 (ja) 油圧駆動装置
JP6286216B2 (ja) 作業機の制御システム及び低圧選択回路
JP2016156426A (ja) アンロード弁および油圧ショベルの油圧駆動システム
JP6964052B2 (ja) 建設機械の油圧回路
CN109563695B (zh) 挖土机、挖土机用控制阀门
US10072396B2 (en) Working machine control system
JP2016053375A5 (ja)
US10208457B2 (en) Working machine control system
JP6071821B2 (ja) 液圧駆動装置
JP7263003B2 (ja) ショベル及びショベル用コントロールバルブ
JP6718371B2 (ja) 油圧作動装置
WO2021124767A1 (ja) 建設機械の油圧回路
JP6964059B2 (ja) 建設機械
JP6381228B2 (ja) 油圧駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160921

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20161216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180205

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6286216

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350