JPH01260123A - 油圧ショベルの油圧回路 - Google Patents

油圧ショベルの油圧回路

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JPH01260123A
JPH01260123A JP8649888A JP8649888A JPH01260123A JP H01260123 A JPH01260123 A JP H01260123A JP 8649888 A JP8649888 A JP 8649888A JP 8649888 A JP8649888 A JP 8649888A JP H01260123 A JPH01260123 A JP H01260123A
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JP
Japan
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valve
hydraulic
cylinder
oil chamber
throttling effect
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Pending
Application number
JP8649888A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Miyaoka
諭 宮岡
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.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Yutani Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yutani Heavy Industries Ltd filed Critical Yutani Heavy Industries Ltd
Priority to JP8649888A priority Critical patent/JPH01260123A/ja
Publication of JPH01260123A publication Critical patent/JPH01260123A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • E02F9/226Safety arrangements, e.g. hydraulic driven fans, preventing cavitation, leakage, overheating

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)

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 この発明は油圧ショベルの作業装置作動に当っての操作
性の改善を目的とする油圧回路に関するものである。
従来の技術 油圧ショベルは第5図に示すように、本体lの前方にブ
ーム2の基端部な、該ブーム2の先端部にアーム3の基
端部な、該アーム3の先端部にパケット4などの作業工
具を、作業装置として枢支し、それらをツーム用のシリ
ンダ5、アーム用のシリンダ6、パケット用のシリンダ
7て回動させて各種作業を行うが、作業装置の位に、姿
勢によっては、自重による回動モーメントが働き、各シ
リンダ5,6.7が強制的に伸縮され、ロッド側または
ヘッド側油室への流入油量よりも流出油量の方か先行し
、流入側油室は真空状態となって、いわゆるキャビテー
ション現象を生ずる。このようなシリンダに上述のよう
な自重などが作用しなくなり、続いて油室に圧油を供給
しても、キャビテーションによる油室の空隙に供給油か
充満するまで、そのシリンダの作動は停止する。次いで
上記空隙か充満すると、シリンダは急に作動を始めるこ
ととなる。
このことをfjS6図のアーム3を矢印C方向に回動さ
せる場合について詳述すると、アーム用のシリンダ6に
は、実線で示すアーム3、パケット4、シリンダ7その
他の自重による回動モーメントによって、仮想線で示す
位置における総合重心位置Gか、アーム3の枢支点を通
る鉛直線y−y上にくるまで伸長力h’m<、従って油
圧切換弁lOをB位置に切換え、油圧ポンプ8の吐出圧
油を管路20を経てシリンダ6のヘッド側油室6αに供
給すると、同時に、ロッド側油室の圧油が急速に管路1
9、油圧切換弁lOのB位置油路を通りタンク21に戻
る。このとき、ヘッド側油室6αへの圧油の供給量が不
足し、該油室には真空の空隙部を生ずる。この結果、総
合重心Gが鉛直線y−yを越えてシリンダ6を伸長させ
る操作を続けても、ヘット側油室6αの空隙部が供給圧
油で充満するまでアーム3は作動せず、充満すると急に
作動する。
この現象は第5図においても類推できるように、鉛直線
y−y上においてのみならず、シリンタロ、7を縮小状
態からパケット4の刃先が作業対象物に接する迄伸長さ
せ、更に伸長を続けるとき、シリンダ5を、へヶ・ント
4の刃先か作業対象物に接する迄収縮させ、更に収縮を
続けるときにも発生する。
この様な現象を軽減する目的の従来技術は、第6図の管
路19の途中にチェック弁と自重に見合った絞り効果を
有する固定絞り弁とからなるスローリターン弁34を設
け、アームシリンタロか伸長するときのロッド側油室6
ぜからの戻り油に絞り弁て通過抵抗を与えて、その作動
速度を低減させたり、管路19,20の分岐管路上にオ
ーバロードリリーフ弁とチェック弁とからなるコンビネ
ーションリリーフ弁11.12を設け、該チェック弁を
介して管路19,20をタンク21に連通させることに
より、キャビテーションを防止する方法かなされていた
発明が解決しようとする課題 従来技術によるスローリターン弁34を構成する絞り弁
は、その絞り効果が過小のときはキャビテーションの防
止効果かなく、また、過大なときは、そのシリンダの作
動速度が遅くなったり、無益な負荷が発生するので、一
般的には、通常の作業に適することを前提として、油圧
ポンプを駆動するエンジンの定格回転速度の60〜70
%における吐出圧油量のとき、シリンダに著しいキャビ
テーションか発生しないように配慮されているが、油圧
ショベルは、近年、一般土工のほか、地下埋設物工事な
どの如く精細を要する工事に使用したり、寸法の異なる
ブーム、アーム、パケットや、また、パケットに科えて
特殊作業工具に装備替えして使用されることも多々ある
。従って、エンジン回転数を超低速のまま作業をしたり
、シリンダに加わる負荷圧力か増大して使用したりする
ため、従来のスローリターン弁34では十分な対応は難
しく、また、シリンダ6.7.8などは何れもタンク2
1から離れた位置にあり、長い管路とチェック弁を通っ
てシリンダの空隙部に油が自吸されることとなるので、
従来のコンビネーション’)’)−7弁11.12の働
きのみては不十分である。
課題を解決するための手段 この発明は前述の3Bを解決するため、次の手段を講じ
た。すなわち、 (仁) 作業装置の重量による負荷圧力か発生するシリ
ンダの油室と油圧切換弁とを接続する管路の途中に。
(口、)上記シリンダの油室に向けて自由通路を形成す
る如きチェック弁と、外部からの信号により絞り効果か
増減する絞り弁とからなるスローリターン弁を設ける。
(A、)  運転席付近で可変量に調整可能の発信装置
からの信号を上記絞り弁に接続する。
作    用 装着する作業装置の寸法、重着および作業状態に適応す
る範囲の絞り効果を発揮する絞り弁をスローリターン弁
に組込み、運転に先立ち、発信装置を所望の出力信号が
得られるように調整することにより、8該作業条件下で
は作業装置用のシリンダの油室にキャビテーションか発
生することはなく、従って1作業中に作業装置が一時停
止したり、急に作動をすることもないので安全作業がで
きる。
実   施   例 この発明の実施例を、油圧ショベルのアーム用のシリン
ダに適用した場合を図に基づいて説明する。
第1図は、この発明の第1実施例の要部電気・油圧系統
図であり、この図において第6図と同一部分には同一符
号を付して示しである。
13は油圧切換弁lOからアーム3用のシリンダ6のロ
ット側油室6イに通じる管路19の途中に設けたスロー
リターン弁で、ロッド側油室6イに向けては自由通路を
形成するチェック弁14と、受信部15αに外部信号を
管路23で導き、その信号の大小により絞り効果か増減
する可変絞り弁15とから構成しである。
16は発信装置であり、その1例として図の如く、可変
抵抗器18の電気信号を電磁比例式圧力調整弁17に供
給し、管路22からのパイロットポンプ9の吐出圧油を
電気信号の大小に比例して調圧し管路23に圧力信号と
して出力するものである。
なお、24.25は何れも管路であり、油圧ポンプ8の
吐出圧油を、油圧切換弁lOの中立位置通路、管路24
を通って他の油圧切換弁、タンクまたは他の機器へ接続
したり、また管路25を通って他の油圧切換弁へパラレ
ルに供給したりする。
次に以上の構成からなるこの発明の作動について説明す
る。
油圧ショベルのパケット4により制約のない空間で上砂
の掘削・積込などをするときは、発信装置16を調整し
て、可変絞り弁15の絞り効果を減じておいて油圧切換
弁lOをAまたはB位置に操作すると、シリンダ6への
圧油流出入には、さしたる抵抗もなく、該シリンダ6は
iI!I速で強力な作動をする。
第5図に例示する精密な作業をするときは、−般に、エ
ンジン回転数を低減させ、慎重に操作するものであるが
、このときは、油圧ポンプ8の吐出圧油量とアーム3、
パケット4、パケット用のシリンダ7などの自重と作業
姿勢のかねあいにおいて、シリンダ6のヘッド側油室6
αにキャビテーションか発生しない程度迄、発信装置1
6により可変絞り弁15の絞り効果を増大させてから作
業をすると、安全で確実な操作か容易となる。
さらに、パケット4に替えて、例えば自重の大きい油圧
ツレ−力、油圧杭打機などを装着したり、規定寸法より
も長いアームを使用したりするときは、シリンタロには
それらの自重による増大した伸長力が作用し、ヘッド側
油室6αに、キャビテーションか更に発生し易くなるの
で、発信装置16を調整して可変絞り弁15の絞り効果
を一段と増大させればよい。なお、シリンダ6を縮小さ
せるため、すなわち、油圧切換弁lOをA位置に切換え
ると、油圧ポンプ8の吐出圧油は、可変絞り弁15には
関係なく、自由に、チェック弁14、管路19を通りロ
ッド側油室6jに流入し、ヘット側油室6αからの戻り
油は、管路20、油圧切・換弁lOのA位置油路を通り
タンク21へ戻る。
第2図はこの発明の第2実施例を示す電気・油圧系統図
である。この図では、第1実施例におけるスローリター
ン弁13に替え、大小2種類の絞り効果を有する絞り弁
26α、26イとチェック弁を組合わせた通路を持ち、
外部信号により、その両者を選択的に切換えられる2位
置のダブルスローリターン弁26を使用し、発信装置2
7として、スイッチ29によりパイロットポンプ9の吐
出圧油管路を開閉する切換弁28を設けた例であり、こ
のダブルスローリターン弁26は、更に3位置のトリプ
ルスローリターン弁となし、適用範囲を拡大することも
できる。
第3図はこの錫引の第3実施例の要部の電気・油圧系統
図で、発信装置31として、第1実施例における可変抵
抗器18の調整操作をアクセルレバ−30と連動するよ
うにしたもので、エンジンの回転数に応じたスローリタ
ーン弁13内の絞り効果が自動的に得られる。
第4図はこの発明の第4実施例の要部電気・油圧系統図
で、発信装置として、第2実施例におけるスイッチ29
に替えリミットスイッチ33を使用し、該リミットスイ
ッチ33をアクセルレバ−30上のカムによって作動す
るようにしたものである。
以上の第2ないし第4実施例の作動は第1実施例に準す
るものであり、また、第1ないし第4実施例において、
絞り弁の絞り効果増減用の信号媒体は油圧としたが、必
ずしもこれに限定することはなく、油圧の他、電気、空
気圧などを信号媒体として使用してさしつかえない。
なお、アーム3用のシリンダ6のヘッド側油室6αにキ
ャビテーションを発生させないようにすることを引例と
して述べたか、他のシリンダ5゜7またはロッド側油室
についても、作業条件、装着する作業装置、その重量な
どに応じて適宜選定または複数を組合わせ使用すること
も勿論可能である。
発明の効果 作業装置作動用のシリンダでキャビテーションか発生す
る反対側の油室に通じる管路に、この発明の油圧回路を
設けておくと、各種異なる作業装置に取替えて作業する
とき、作業内容に精粗の別かあるとき、それぞれの条件
に対応して、手動または自動的に絞り弁の絞り効果を増
減させることかできるのでシリンダの油室にキャビテー
ションは発生せず、あらゆる作業において危険もなく能
率のよい作業が正確に、かつ、容易にてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図、第4図は何れもこの発明の、
それぞれ第1実施例、第2実施例、第3実施例、第4実
施例を示す要部電気・油圧系統図、第5図は掘削作業中
の油圧ショベルの外観側面図、第6図は従来技術の油圧
ショベルの要部油圧系統図である。 11.12 ・・・・・・・・ コンビネーションリリーフ弁13.
34  ・・・・・・ スローリターン弁15 ・・・
・・・・・・・・・ 可変絞り弁16、 27. 31
. 32 ・・・・・・・・ 発信装置 17 ・・・・・・・・ 電磁比例式圧力調整弁18 
・・・・・・・・ 可変抵抗器 26 ・・・・・・・・ ダブルスローリターン弁30
 ・・・・・・・・ アクセルレバ−以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンで駆動される油圧ポンプの吐出圧油によ
    り油圧シリンダを伸縮させて作業装置を作動させる油圧
    作動回路において、作業装置の自重によって油圧シリン
    ダに負荷圧力が発生する側の油室に通じる管路に、信号
    により絞り効果が増減する絞り弁とチェック弁とからな
    るスローリターン弁と、該絞り弁の絞り効果を増減させ
    る信号の発信装置とを設けた油圧ショベルの油圧回路。
  2. (2)特許請求の範囲第(1)項記載の油圧回路におい
    て、エンジンの加速レバーに連動して絞り弁の絞り効果
    を増減させる信号の発信装置を設けてなる油圧ショベル
    の油圧回路。
JP8649888A 1988-04-07 1988-04-07 油圧ショベルの油圧回路 Pending JPH01260123A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0648900A3 (en) * 1993-09-07 1996-12-18 Kobe Steel Ltd Hydraulic device for construction machinery.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838866B2 (ja) * 1973-12-13 1983-08-25 キヤノン株式会社 フジヨウソウチ
JPS59194102A (ja) * 1983-04-18 1984-11-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧シリンダの息つき防止装置

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