JPH04366238A - 旋回式作業装置の油圧回路 - Google Patents
旋回式作業装置の油圧回路Info
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- JPH04366238A JPH04366238A JP3166230A JP16623091A JPH04366238A JP H04366238 A JPH04366238 A JP H04366238A JP 3166230 A JP3166230 A JP 3166230A JP 16623091 A JP16623091 A JP 16623091A JP H04366238 A JPH04366238 A JP H04366238A
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; 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
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
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- 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
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- E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
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- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
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- E02F9/2292—Systems with two or more pumps
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、旋回用油圧モータで旋
回される旋回体に作業機用シリンダで作動する作業機を
装着したパワーショベル等の旋回式作業装置における旋
回用油圧モータ、作業機用シリンダに１つの油圧ポンプ
の吐出圧油を供給する油圧回路に関する。
回される旋回体に作業機用シリンダで作動する作業機を
装着したパワーショベル等の旋回式作業装置における旋
回用油圧モータ、作業機用シリンダに１つの油圧ポンプ
の吐出圧油を供給する油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】１つの油圧ポンプの吐出圧油を複数の油
圧アクチュエータに供給するには、油圧ポンプの吐出路
に複数の操作弁を設け、その操作弁を切換えることで各
油圧アクチュエータに圧油を供給すれば良いが、このよ
うにすると複数の油圧アクチュエータに圧油を同時に供
給する際に、負荷の小さな油圧アクチュエータにのみ圧
油が供給されて負荷の大きな油圧アクチュエータに圧油
が供給されなくなってしまう。このことを解消する油圧
回路として、例えば特公平２−４９４０５号公報に示す
ものが提案されている。かかる油圧回路を模式的に示す
と図１に示すようになる。つまり、油圧ポンプ１の吐出
路１ａに複数の操作弁２を設け、各操作弁２と各油圧ア
クチュエータ３を接続する回路４に圧力補償弁５をそれ
ぞれ設けると共に、各回路４の圧力、つまり負荷圧にお
ける最も高い圧力をチェック弁６で検出し、その検出し
た負荷圧を各圧力補償弁５に作用してその負荷圧に見合
う圧力にセットし、各操作弁２の出口側圧力を等しくし
て各操作弁２を同時操作した時に各操作弁の開口面積に
比例した分流比で各油圧アクチュエータ３に圧油を供給
できるようにしてある。
圧アクチュエータに供給するには、油圧ポンプの吐出路
に複数の操作弁を設け、その操作弁を切換えることで各
油圧アクチュエータに圧油を供給すれば良いが、このよ
うにすると複数の油圧アクチュエータに圧油を同時に供
給する際に、負荷の小さな油圧アクチュエータにのみ圧
油が供給されて負荷の大きな油圧アクチュエータに圧油
が供給されなくなってしまう。このことを解消する油圧
回路として、例えば特公平２−４９４０５号公報に示す
ものが提案されている。かかる油圧回路を模式的に示す
と図１に示すようになる。つまり、油圧ポンプ１の吐出
路１ａに複数の操作弁２を設け、各操作弁２と各油圧ア
クチュエータ３を接続する回路４に圧力補償弁５をそれ
ぞれ設けると共に、各回路４の圧力、つまり負荷圧にお
ける最も高い圧力をチェック弁６で検出し、その検出し
た負荷圧を各圧力補償弁５に作用してその負荷圧に見合
う圧力にセットし、各操作弁２の出口側圧力を等しくし
て各操作弁２を同時操作した時に各操作弁の開口面積に
比例した分流比で各油圧アクチュエータ３に圧油を供給
できるようにしてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる油圧回路である
と、圧力補償弁５の機能によって各油圧アクチュエータ
３の負荷の大小に無関係に操作弁２の開口面積に比例し
た流量分配ができるから、１つの油圧ポンプ１の吐出圧
油を操作弁２の操作量に比例して各油圧アクチュエータ
３にそれぞれ供給できる。しかしながら、この油圧回路
は圧力補償弁５を最も高い負荷圧に見合う圧力にセット
されるために負荷圧の高い方の圧力補償弁５の開度（絞
り）が大で、負荷圧の低い方の圧力補償弁５の開度（絞
り）が小となるから、負荷圧の差が著しく大きい時には
負荷圧の低い方の圧力補償弁５の開度が著しく小さくな
って負荷圧の低い油圧アクチュエータ３にはほとんど圧
油が供給されなくなり、前述の油圧回路を旋回式作業装
置の旋回用油圧モータと作業機用シリンダに圧油を供給
する油圧回路とすると、旋回体と作業機を同時に作動さ
せる場合に、旋回体の慣性力が大であるから旋回用油圧
モータの旋回初期の負荷圧が作業機用シリンダの負荷圧
よりも著しく高くなり、作業機用シリンダには圧油がほ
とんど供給されず、旋回体が定常速度で旋回し始めると
旋回用油圧モータの負荷圧が低下して作業機用シリンダ
に圧油が多量に供給されることになる。このために、旋
回体と作業機を同時に作動する場合における旋回初期に
作業機がほとんど作動せずに旋回体が定常速度で作動し
始めてから作業機が作動するから、作業機の作動が遅れ
てしまう。
と、圧力補償弁５の機能によって各油圧アクチュエータ
３の負荷の大小に無関係に操作弁２の開口面積に比例し
た流量分配ができるから、１つの油圧ポンプ１の吐出圧
油を操作弁２の操作量に比例して各油圧アクチュエータ
３にそれぞれ供給できる。しかしながら、この油圧回路
は圧力補償弁５を最も高い負荷圧に見合う圧力にセット
されるために負荷圧の高い方の圧力補償弁５の開度（絞
り）が大で、負荷圧の低い方の圧力補償弁５の開度（絞
り）が小となるから、負荷圧の差が著しく大きい時には
負荷圧の低い方の圧力補償弁５の開度が著しく小さくな
って負荷圧の低い油圧アクチュエータ３にはほとんど圧
油が供給されなくなり、前述の油圧回路を旋回式作業装
置の旋回用油圧モータと作業機用シリンダに圧油を供給
する油圧回路とすると、旋回体と作業機を同時に作動さ
せる場合に、旋回体の慣性力が大であるから旋回用油圧
モータの旋回初期の負荷圧が作業機用シリンダの負荷圧
よりも著しく高くなり、作業機用シリンダには圧油がほ
とんど供給されず、旋回体が定常速度で旋回し始めると
旋回用油圧モータの負荷圧が低下して作業機用シリンダ
に圧油が多量に供給されることになる。このために、旋
回体と作業機を同時に作動する場合における旋回初期に
作業機がほとんど作動せずに旋回体が定常速度で作動し
始めてから作業機が作動するから、作業機の作動が遅れ
てしまう。
【０００４】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした旋回式作業装置の油圧回路を提供することを
目的とする。
ようにした旋回式作業装置の油圧回路を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】旋回用油圧モータの負荷
圧を負荷圧導入路に検出するチェック弁を、作業機用シ
リンダに圧油を供給する時に不作動となる構造とした油
圧回路。
圧を負荷圧導入路に検出するチェック弁を、作業機用シ
リンダに圧油を供給する時に不作動となる構造とした油
圧回路。
【０００６】
【作 用】旋回用油圧モータと作業機用シリンダ
を同時作動する時には作業機用シリンダの負荷圧が負荷
圧導入路に検出されて圧力補償弁はその負荷圧でセット
されるから開度を大きくして旋回初期に作業機シリンダ
に圧油を十分に供給できる。
を同時作動する時には作業機用シリンダの負荷圧が負荷
圧導入路に検出されて圧力補償弁はその負荷圧でセット
されるから開度を大きくして旋回初期に作業機シリンダ
に圧油を十分に供給できる。
【０００７】
【実 施 例】図２に示すように、油圧ポンプ１０
は斜板１１の角度を変更することで容量、つまり１回転
当り吐出流量が変化する可変容量型の油圧ポンプとなり
、その斜板１１は大径ピストン１２で容量減方向に傾動
し、小径ピストン１３で容量増方向に傾動する。前記大
径ピストン１２の受圧室１２ａは制御弁１４で油圧ポン
プ１０の吐出路１０ａに連通・遮断され、小径ピストン
１３の受圧室１３ａは前記吐出路１０ａに接続してある
。前記油圧ポンプ１０の吐出路１０ａには第１・第２操
作弁１５１ ，１５２ が設けてあり、第１・第２操作
弁１５１ ，１５２ と旋回用油圧ポンプ１６１，作業
機用シリンダ１６２ を接続する回路１７に圧力補償弁
１８がそれぞれ設けてあり、該圧力補償弁１８は第１受
圧部１９の圧油とバネ２０で遮断位置側に押され、第２
受圧部２１の圧油で連通位置側に押される構成としてあ
り、第２受圧部２１は圧力補償弁１８の入口側に接続さ
れて入口側圧力が供給され、第１受圧部１９はシャトル
弁２２を経て負荷圧導入路２３と保持圧導入路２４に接
続されて最も高い負荷圧又はアクチュエータ保持圧が供
給される。 前記保持圧導入路２４は前記回路１７におけるロードチ
ェック弁２５の出力側に接続され、このロードチェック
弁２５は圧力補償弁１８の出口側圧力で開作動する。前
記回路１７におけるロードチェック弁２５と油圧アクチ
ュエータ１６との間は安全弁２６と吸込弁２７を経てド
レーン路２８に接続してある。前記切換弁１４は吐出路
１０ａ 内の圧力、つまり油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐ１
で連通位置Ｂ方向に押され、バネ２９のバネ力と受圧
部１４ａに作用する前記負荷圧ＰＬＳでドレーン位置Ａ
方向に押されて、吐出圧Ｐと負荷圧ＰＬＳの圧力差（Ｐ
１ −ＰＬＳ）△ＰＬＳがバネ２９のバネ力よりも高く
なると連通位置Ｂに押されて大径ピストン１２の受圧部
１２ａに吐出圧Ｐ１ を供給して斜板１１を容量減方向
に傾動し、前記圧力差△ＰＬＳがバネ２９のバネ力より
低くなると切換弁１４がドレーン位置Ａに押されて大径
ピストン１２の受圧部１２ａ内の圧油をタンク側に流出
して斜板１１を容量増方向に傾動する。前記第１・第２
操作弁１５１ ，１５２ は第１・第２パイロット制御
弁３０１ ，３０２ よりのパイロット圧油に比例して
開口面積が増大する方向に操作され、そのパイロット圧
油はレバー３０ａの操作ストロークに比例する。すなわ
ち、前記第１、第２パイロット制御弁３０１ ，３０２
はパイロット用油圧ポンプ３１の吐出圧油をレバー３
０ａの操作ストロークに比例して出力する複数の減圧部
３２を備え、その減圧部３２の出力側が第１・第２操作
弁１５１ ，１５２ の受圧部１５ａにそれぞれ接続し
、レバー３０ａを操作して１つの減圧部３２より圧油を
出力すると第１・第２操作弁１５１ ，１５２ が中立
位置Ｎから第１又は第２圧油供給位置Ｃ，Ｄに切換えら
れ、その切換えストロークは減圧部３２よりのパイロッ
ト圧油に比例する。前記第１・第２操作弁１５１ ，１
５２ は第１・第２ポンプポート３３，３４と第１・第
２タンクポート３５，３６と負荷圧検出ポート３７と第
１・第２アクチュエータポート３８，３９と第１・第２
補助ポート４０，４１を備え、第１・第２ポンプポート
３３，３４は油圧ポンプ１０の吐出路１０ａに接続し、
第１・第２タンクポート３５，３６は前記ドレーン路２
８に接続し、負荷圧検出ポート３７はチェック弁４２を
介して前記負荷圧導入路２３に接続し、第１・第２アク
チュエータポート３８，３９は各圧力補償弁１８の入口
側に接続し、第１・第２補助ポート４０，４１は短絡路
４３で回路１７におけるロードチェック弁２５の出力側
に接続している。前記第１・第２操作弁１５１ ，１５
２ が中立位置Ｎの時には第１・第２タンクポート３５
，３６と第１・第２アクチュエータポート３８，３９と
負荷圧検出ポート３７が通路４４で連通し、第１・第２
ポンプポート３３，３４と第１・第２補助ポート４０，
４１がそれぞれ遮断され、第１圧油供給位置Ｃの時には
第１ポンプポート３３と第１アクチュエータポート３８
が主通路１５ｂで連通し、かつ第１ポンプポート３３と
第１補助ポート４０が第１絞り４５とロードチェック弁
４６と第２絞り４７を備えた通路４８で連通し、この通
路４８の第１絞り４５とロードチェック弁４６との間が
通路４９で負荷圧検出ポート３７に連通し、第２補助ポ
ート４１が第２タンクポート３６に連通し、第２圧油供
給位置Ｄの時には第２ポンプポート３４と第２アクチュ
エータポート３９が主通路１５ｂで連通し、かつ第２ポ
ンプポート３４と第２補助ポート４１が前述と同様に第
１絞り４５、ロードチェック弁４６、第２絞り４７を備
えた通路４８で連通し、この通路４８の第１絞り４５と
ロードチェック弁４６との間が通路４９で負荷圧検出ポ
ート３７に連通し、第１補助ポート４０が第１タンクポ
ート３５に連通する。つまり、操作弁１５はクローズド
センタ型の操作弁となっている。前記油圧ポンプ１０の
吐出路１０ａにはアンロード弁５０が設けられ、このア
ンロード弁５０は吐出圧Ｐと負荷圧ＰＬＳの圧力差（Ｐ
−ＰＬＳ）△ＰＬＳが設定圧以上となるとアンロードす
る構成となり、前記圧力差△ＰＬＳが大きい時に開いて
油圧ポンプ１０の吐出油をタンクに逃がして吐出圧Ｐ１
のピーク圧を低減させ、また各操作弁１５が中立位置
の時に油圧ポンプ１０の吐出油をタンクへドレーンする
ようにしてある。前記旋回用油圧モータ１６１側に設け
たチェック弁４２は図３に示すように構成してある。図
３に示すように、弁本体６０の軸孔６１にスリーブ６２
が嵌挿され、このスリーブ６２には第１ポート６３と第
２ポート６４を連通・遮断するポペット６５とプッシュ
ピストン６６とピストン６７が軸方向に順次嵌挿され、
ピストン６７はスリーブ６２に螺合したプラグ６８で抜
けないように保持されてプラグ６８との間に受圧部６９
を構成し、プッシュピストン６６とポペット６５との間
にバネ７０が設けられてプッシュピストン６６がピスト
ン６７に当接し、かつポペット６５が遮断位置に付勢さ
れて第１ポート６３の圧油でポペット６５をバネ７０に
抗して押して第１ポート６３と第２ポート６４を連通で
きるようにしてあり、受圧部６９に圧油を供給するとピ
ストン６７でプッシュピストン６６を押してポペット６
５を遮断位置に保持して第１ポート６３に高圧油が作用
してもポペット６５が連通位置に移動しないようになり
、図２に示すように第１ポート６３が負荷圧検出ポート
３７に接続し、第２ポート６４が負荷圧導入路２３に接
続し、受圧室６９が第２パイロット制御弁３０２ の出
力側に接続している。
は斜板１１の角度を変更することで容量、つまり１回転
当り吐出流量が変化する可変容量型の油圧ポンプとなり
、その斜板１１は大径ピストン１２で容量減方向に傾動
し、小径ピストン１３で容量増方向に傾動する。前記大
径ピストン１２の受圧室１２ａは制御弁１４で油圧ポン
プ１０の吐出路１０ａに連通・遮断され、小径ピストン
１３の受圧室１３ａは前記吐出路１０ａに接続してある
。前記油圧ポンプ１０の吐出路１０ａには第１・第２操
作弁１５１ ，１５２ が設けてあり、第１・第２操作
弁１５１ ，１５２ と旋回用油圧ポンプ１６１，作業
機用シリンダ１６２ を接続する回路１７に圧力補償弁
１８がそれぞれ設けてあり、該圧力補償弁１８は第１受
圧部１９の圧油とバネ２０で遮断位置側に押され、第２
受圧部２１の圧油で連通位置側に押される構成としてあ
り、第２受圧部２１は圧力補償弁１８の入口側に接続さ
れて入口側圧力が供給され、第１受圧部１９はシャトル
弁２２を経て負荷圧導入路２３と保持圧導入路２４に接
続されて最も高い負荷圧又はアクチュエータ保持圧が供
給される。 前記保持圧導入路２４は前記回路１７におけるロードチ
ェック弁２５の出力側に接続され、このロードチェック
弁２５は圧力補償弁１８の出口側圧力で開作動する。前
記回路１７におけるロードチェック弁２５と油圧アクチ
ュエータ１６との間は安全弁２６と吸込弁２７を経てド
レーン路２８に接続してある。前記切換弁１４は吐出路
１０ａ 内の圧力、つまり油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐ１
で連通位置Ｂ方向に押され、バネ２９のバネ力と受圧
部１４ａに作用する前記負荷圧ＰＬＳでドレーン位置Ａ
方向に押されて、吐出圧Ｐと負荷圧ＰＬＳの圧力差（Ｐ
１ −ＰＬＳ）△ＰＬＳがバネ２９のバネ力よりも高く
なると連通位置Ｂに押されて大径ピストン１２の受圧部
１２ａに吐出圧Ｐ１ を供給して斜板１１を容量減方向
に傾動し、前記圧力差△ＰＬＳがバネ２９のバネ力より
低くなると切換弁１４がドレーン位置Ａに押されて大径
ピストン１２の受圧部１２ａ内の圧油をタンク側に流出
して斜板１１を容量増方向に傾動する。前記第１・第２
操作弁１５１ ，１５２ は第１・第２パイロット制御
弁３０１ ，３０２ よりのパイロット圧油に比例して
開口面積が増大する方向に操作され、そのパイロット圧
油はレバー３０ａの操作ストロークに比例する。すなわ
ち、前記第１、第２パイロット制御弁３０１ ，３０２
はパイロット用油圧ポンプ３１の吐出圧油をレバー３
０ａの操作ストロークに比例して出力する複数の減圧部
３２を備え、その減圧部３２の出力側が第１・第２操作
弁１５１ ，１５２ の受圧部１５ａにそれぞれ接続し
、レバー３０ａを操作して１つの減圧部３２より圧油を
出力すると第１・第２操作弁１５１ ，１５２ が中立
位置Ｎから第１又は第２圧油供給位置Ｃ，Ｄに切換えら
れ、その切換えストロークは減圧部３２よりのパイロッ
ト圧油に比例する。前記第１・第２操作弁１５１ ，１
５２ は第１・第２ポンプポート３３，３４と第１・第
２タンクポート３５，３６と負荷圧検出ポート３７と第
１・第２アクチュエータポート３８，３９と第１・第２
補助ポート４０，４１を備え、第１・第２ポンプポート
３３，３４は油圧ポンプ１０の吐出路１０ａに接続し、
第１・第２タンクポート３５，３６は前記ドレーン路２
８に接続し、負荷圧検出ポート３７はチェック弁４２を
介して前記負荷圧導入路２３に接続し、第１・第２アク
チュエータポート３８，３９は各圧力補償弁１８の入口
側に接続し、第１・第２補助ポート４０，４１は短絡路
４３で回路１７におけるロードチェック弁２５の出力側
に接続している。前記第１・第２操作弁１５１ ，１５
２ が中立位置Ｎの時には第１・第２タンクポート３５
，３６と第１・第２アクチュエータポート３８，３９と
負荷圧検出ポート３７が通路４４で連通し、第１・第２
ポンプポート３３，３４と第１・第２補助ポート４０，
４１がそれぞれ遮断され、第１圧油供給位置Ｃの時には
第１ポンプポート３３と第１アクチュエータポート３８
が主通路１５ｂで連通し、かつ第１ポンプポート３３と
第１補助ポート４０が第１絞り４５とロードチェック弁
４６と第２絞り４７を備えた通路４８で連通し、この通
路４８の第１絞り４５とロードチェック弁４６との間が
通路４９で負荷圧検出ポート３７に連通し、第２補助ポ
ート４１が第２タンクポート３６に連通し、第２圧油供
給位置Ｄの時には第２ポンプポート３４と第２アクチュ
エータポート３９が主通路１５ｂで連通し、かつ第２ポ
ンプポート３４と第２補助ポート４１が前述と同様に第
１絞り４５、ロードチェック弁４６、第２絞り４７を備
えた通路４８で連通し、この通路４８の第１絞り４５と
ロードチェック弁４６との間が通路４９で負荷圧検出ポ
ート３７に連通し、第１補助ポート４０が第１タンクポ
ート３５に連通する。つまり、操作弁１５はクローズド
センタ型の操作弁となっている。前記油圧ポンプ１０の
吐出路１０ａにはアンロード弁５０が設けられ、このア
ンロード弁５０は吐出圧Ｐと負荷圧ＰＬＳの圧力差（Ｐ
−ＰＬＳ）△ＰＬＳが設定圧以上となるとアンロードす
る構成となり、前記圧力差△ＰＬＳが大きい時に開いて
油圧ポンプ１０の吐出油をタンクに逃がして吐出圧Ｐ１
のピーク圧を低減させ、また各操作弁１５が中立位置
の時に油圧ポンプ１０の吐出油をタンクへドレーンする
ようにしてある。前記旋回用油圧モータ１６１側に設け
たチェック弁４２は図３に示すように構成してある。図
３に示すように、弁本体６０の軸孔６１にスリーブ６２
が嵌挿され、このスリーブ６２には第１ポート６３と第
２ポート６４を連通・遮断するポペット６５とプッシュ
ピストン６６とピストン６７が軸方向に順次嵌挿され、
ピストン６７はスリーブ６２に螺合したプラグ６８で抜
けないように保持されてプラグ６８との間に受圧部６９
を構成し、プッシュピストン６６とポペット６５との間
にバネ７０が設けられてプッシュピストン６６がピスト
ン６７に当接し、かつポペット６５が遮断位置に付勢さ
れて第１ポート６３の圧油でポペット６５をバネ７０に
抗して押して第１ポート６３と第２ポート６４を連通で
きるようにしてあり、受圧部６９に圧油を供給するとピ
ストン６７でプッシュピストン６６を押してポペット６
５を遮断位置に保持して第１ポート６３に高圧油が作用
してもポペット６５が連通位置に移動しないようになり
、図２に示すように第１ポート６３が負荷圧検出ポート
３７に接続し、第２ポート６４が負荷圧導入路２３に接
続し、受圧室６９が第２パイロット制御弁３０２ の出
力側に接続している。
【０００８】次に作動を説明する。第１・第２パイロッ
ト制御弁３０１ ，３０２ を操作して第１・第２操作
弁１５１ ，１５２ を第２圧油供給位置Ｄ、Ｄとして
油圧ポンプ１０の吐出圧油を旋回用油圧モータ１６１
と作業機用シリンダ１６２ に同時に供給する場合には
、第２パイロット制御弁３０２ からのパイロット圧油
がチェック弁４２の受圧部６９に供給されてチェック弁
４２が閉じ状態となり、旋回用油圧モータ１６１ の旋
回初期における高圧の負荷圧が負荷圧導入路２３に導入
されない。このために、負荷圧導入路２３には作業機用
シリンダ１６２ の低圧である負荷圧のみが導入されて
各圧力補償弁１８の第１受圧部１９には作業機用シリン
ダ１６２ の負荷圧がそれぞれ作用してその負荷圧に見
合う圧力にセットされ、各圧力補償弁１８の開度は作業
機用シリンダ１６２ の負荷圧に見合う値となり、油圧
ポンプ１０の吐出圧油は負荷圧の低い作業機用シリンダ
１６２ に供給されるし、旋回用油圧モータ１６１ に
も供給されて旋回用油圧モータ１６１ をゆっくりと旋
回させる。前述の状態で旋回用油圧モータ１６１ によ
り旋回体が定常速度で回転し始めると、旋回用油圧モー
タ１６１ の負荷圧が作業機用シリンダ１６２ の負荷
圧より低くなるが、圧力補償弁１８が前述のように作業
機用シリンダ１６２ の負荷圧に見合う圧力でセットさ
れているから開度が小さくなって油圧ポンプ１０の吐出
圧油を旋回用油圧モータ１６１ と作業機用シリンダ１
６２ に供給して旋回体を定常速度で旋回させるから作
業機を作動できる。
ト制御弁３０１ ，３０２ を操作して第１・第２操作
弁１５１ ，１５２ を第２圧油供給位置Ｄ、Ｄとして
油圧ポンプ１０の吐出圧油を旋回用油圧モータ１６１
と作業機用シリンダ１６２ に同時に供給する場合には
、第２パイロット制御弁３０２ からのパイロット圧油
がチェック弁４２の受圧部６９に供給されてチェック弁
４２が閉じ状態となり、旋回用油圧モータ１６１ の旋
回初期における高圧の負荷圧が負荷圧導入路２３に導入
されない。このために、負荷圧導入路２３には作業機用
シリンダ１６２ の低圧である負荷圧のみが導入されて
各圧力補償弁１８の第１受圧部１９には作業機用シリン
ダ１６２ の負荷圧がそれぞれ作用してその負荷圧に見
合う圧力にセットされ、各圧力補償弁１８の開度は作業
機用シリンダ１６２ の負荷圧に見合う値となり、油圧
ポンプ１０の吐出圧油は負荷圧の低い作業機用シリンダ
１６２ に供給されるし、旋回用油圧モータ１６１ に
も供給されて旋回用油圧モータ１６１ をゆっくりと旋
回させる。前述の状態で旋回用油圧モータ１６１ によ
り旋回体が定常速度で回転し始めると、旋回用油圧モー
タ１６１ の負荷圧が作業機用シリンダ１６２ の負荷
圧より低くなるが、圧力補償弁１８が前述のように作業
機用シリンダ１６２ の負荷圧に見合う圧力でセットさ
れているから開度が小さくなって油圧ポンプ１０の吐出
圧油を旋回用油圧モータ１６１ と作業機用シリンダ１
６２ に供給して旋回体を定常速度で旋回させるから作
業機を作動できる。
【０００９】次に圧力補償弁の作動を説明する。
（第１・第２操作弁１５１ ，１５２ が中立位置の時
）図２に示すように油圧ポンプ１０の吐出路１０ａが第
１・第２操作弁１５１ ，１５２ で遮断され、油圧ポ
ンプ１０の吐出圧油が行き止りとなるが、負荷圧導入路
２３の圧力がゼロであるから制御弁１７により斜板１１
の角度、つまり油圧ポンプ１０の吐出量が減少して吐出
圧Ｐが制御弁１４のバネ２９のバネ力に見合う低い圧力
となる。 この際油圧ポンプ１０の吐出油が余剰となると吐出圧Ｐ
１ が上昇しようとするが、アンロード弁５０が開いて
吐出油はアンロード弁５０よりタンクへ逃げる。この時
、圧力補償弁１８の第２受圧部２１は第１・第２アクチ
ュエータポート３８，３９、通路４４、第１・第２タン
クポート３５，３６よりドレン路２８に連通し、圧力補
償弁１８はバネ２０で遮断位置に保持され、旋回用油圧
モータ１６１ 、作業機用シリンダ１６２ の保持圧Ｐ
ｈは圧力補償弁１８で保持されると共に、短絡路４３を
経て操作弁１５で保持されるので、作業機用シリンダ１
６２ の自然降下は非常に小さい。なお、図２において
ロードチェック弁２５は保持圧が圧力補償弁１８の出口
側に流入しないようにするためであって、圧力補償弁１
８の出口側圧力が保持圧以上となる開き動作する。 （第１操作弁１５１ を第１圧油供給位置Ｉとした時）
…図４参照。 ■第１パイロット制御弁３０１ のレバー３０ａを
操作して減圧部３２より圧油を出力し、その圧油を第１
操作弁１５１ の受圧部１５ａに供給すると第１操
作弁１５１ が中立位置Ｎから第１圧油供給位置Ｃに切
換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の吐出圧油は
第１ポンプポート３３より主通路１５ｂを通って第１ア
クチュエータポート３８を経て圧力補償弁１８の入口側
に供給され、これと同時に圧力補償弁１８の第２受圧部
２１に供給される。他方、油圧ポンプ１０の吐出圧油は
第１操作弁１５１ 内の通路４８及び通路４９で負荷圧
検出ポート３７より負荷圧導入路２３に供給される。こ
の負荷圧導入路２３の圧力はシャトル弁２２で旋回用油
圧ポンプ１６１ の保持圧と比較されると共に、制御弁
１４にパイロット圧油として作用する。■前述の状態で
油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが保持圧Ｐｈより低い時には
、シャトル弁２２で保持圧Ｐｈが圧力補償弁１８の第１
受圧部１９に供給されるので、圧力補償弁１８は遮断位
置に保持され、油圧ポンプ１０の吐出圧油は行き止まり
となる。前記第１操作弁１５１ の通路４８より旋回用
油圧モータ１６１ 内の圧油が逆流することはチェック
弁４６で阻止される。なお、シャトル弁２２を設けずに
負荷圧導入路２３の圧力を圧力補償弁１８の第１受圧部
１９に直接供給しても、前述の油圧ポンプ１０の吐出圧
Ｐが保持圧Ｐｈより低い時には吐出圧油が通路４８より
短絡路４３に流れないから通路４９の圧力が第１アクチ
ュエータポート３８の圧力と等しくなり、圧力補償弁１
８の第１受圧部１９の圧力と第２受圧部２１の圧力が等
しいからバネ２０で遮断位置に保持される。すなわち、
チャトル弁２２は第２操作弁１５１ が中立位置Ｎの時
に旋回用油圧モータ１６１ の保持圧を圧力補償弁１８
の第１受圧部１９に供給して第１受圧部１９の圧力を旋
回用油圧モータ１６１ の保持圧とするためである。こ
のようにすることで、操作弁１５が多数あってもその保
持圧を利用して使用しない圧力補償弁１８を遮断位置に
確実に保持できるので、１つの操作弁１５を操作して負
荷圧導入路２３の圧力を上昇させようとしたとき、他の
圧力補償弁１８のストローク変化による容積変化がない
から負荷圧導入路２３の圧力上昇がはやくなり応答性が
向上する。このために油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが前述
の制御弁１４の動作により上昇し、それに従って負荷圧
ＰＬＳも上昇するので、制御弁１４がその負荷圧ＰＬＳ
でドレーン位置Ａに押されて大径ピストン１２の受圧室
１２ａがドレーンに連通し、斜板１１が小径ピストン１
３で容量増方向に揺動されて吐出圧Ｐが更に上昇し、こ
の動作を繰り返して油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが順次上
昇する。■前述のように油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが上
昇して第１操作弁１５１ の第１ポンプポート３３と第
１アクチュエータポート４０を連通する主通路１５ｂを
流れる圧油の圧力が旋回用油圧モータ１６１ の保持圧
Ｐｈまで上昇すると、通路４８のロードチェック弁４７
より短絡路４３を得て旋回用油圧モータ１６１ に圧油
が流れる。これにより第１絞り４５と第２絞り４７の中
間に接続した通路４９には第１操作弁１５１ の主通路
１５ｂの出口圧、つまり圧力補償弁１８の入口側圧と短
絡路４３の圧力、つまり圧力補償弁１８の出口側圧力の
中間の圧力が導入され、その圧力が負荷圧ＰＬＳとして
負荷圧導入路２３より圧力補償弁１８の第１受圧部１９
に供給される。これにより圧力補償弁１８の第１受圧部
１９の圧力が第２受圧部２１の圧力より低くなって差圧
が生じ、その差圧がバネ２０のバネ力を越えると圧力補
償弁１８は遮断位置から連通位置に向けて切換わり、油
圧ポンプ１０の吐出圧油は第１操作弁１５１ の第１ポ
ンプポート３３、主通路１５ｂ、第１アクチュエータポ
ート３８より圧力補償弁１８を通ってロードチェック弁
２５を押し開いて旋回用油圧モータ１６１ の供給され
、旋回用油圧モータ１６１ からの戻り油は短絡路４３
、第２補助ポート４１、第２タンクポート３６を経てド
レーン路２８に流出する。 （旋回用油圧モータ１６１ に供給される流量）油圧ポ
ンプ１０の吐出圧Ｐ１ と負荷圧ＰＬＳの圧力差△ＰＬ
Ｓは、油圧ポンプ１０の吐出側と第１操作弁１５１ の
ポンプポートを接続する配管の管路抵抗による圧力損失
、第１操作弁１５１ の主通路１５ａ の圧力損失、通
路４８の第１絞り４５による圧力損失で決まる。ここで
、第１の管路抵抗による圧力損失は小さいので無視し、
同様に他の配管の圧力損失も無視して吐出圧Ｐ１ 、第
１操作弁１５１ の主通路１５ｂ 出口圧をＰ２ 、通
路４８の第１絞り４５の出口圧をＰ３、ロードチェック
弁２５の出口圧をＰ４ とする。なお、前記通路４８の
第１絞り４５の出口圧Ｐ３ が負荷圧ＰＬＳとなる。第
１操作弁１５１ の主通路１５ａの開口面積、つまり第
１ポンプポート３３と第１アクチュエータポート３８の
開口面積をＡとする。この状態で前記圧力差△ＰＬＳが
制御弁１４のバネ２９のバネ力により小さいと前述のよ
うに制御弁１４がドレーン位置Ａとなって斜板１１の角
度が増大して油圧ポンプ１０の吐出量が増大する。これ
により第１操作弁１５１ の主通路１５ｂを流れる流量
が増大して圧力差が大きくなり、その圧力差△ＰＬＳが
バネ２９のバネ力よりも増大すると制御弁１４は連通位
置Ｂとなって前述のように油圧ポンプ１０の吐出量が減
少する。すなわち、制御弁１４は圧力差△ＰＬＳ×受圧
部１４ａ の受圧面積＝バネ２９のバネ力となるように
バランスし、油圧ポンプ１０の吐出量は圧力差△ＰＬＳ
がバネ２９のバネ力に見合う値となるように制御される
。前述の状態において旋回用油圧モータ１６１ に流れ
る流量Ｑは
）図２に示すように油圧ポンプ１０の吐出路１０ａが第
１・第２操作弁１５１ ，１５２ で遮断され、油圧ポ
ンプ１０の吐出圧油が行き止りとなるが、負荷圧導入路
２３の圧力がゼロであるから制御弁１７により斜板１１
の角度、つまり油圧ポンプ１０の吐出量が減少して吐出
圧Ｐが制御弁１４のバネ２９のバネ力に見合う低い圧力
となる。 この際油圧ポンプ１０の吐出油が余剰となると吐出圧Ｐ
１ が上昇しようとするが、アンロード弁５０が開いて
吐出油はアンロード弁５０よりタンクへ逃げる。この時
、圧力補償弁１８の第２受圧部２１は第１・第２アクチ
ュエータポート３８，３９、通路４４、第１・第２タン
クポート３５，３６よりドレン路２８に連通し、圧力補
償弁１８はバネ２０で遮断位置に保持され、旋回用油圧
モータ１６１ 、作業機用シリンダ１６２ の保持圧Ｐ
ｈは圧力補償弁１８で保持されると共に、短絡路４３を
経て操作弁１５で保持されるので、作業機用シリンダ１
６２ の自然降下は非常に小さい。なお、図２において
ロードチェック弁２５は保持圧が圧力補償弁１８の出口
側に流入しないようにするためであって、圧力補償弁１
８の出口側圧力が保持圧以上となる開き動作する。 （第１操作弁１５１ を第１圧油供給位置Ｉとした時）
…図４参照。 ■第１パイロット制御弁３０１ のレバー３０ａを
操作して減圧部３２より圧油を出力し、その圧油を第１
操作弁１５１ の受圧部１５ａに供給すると第１操
作弁１５１ が中立位置Ｎから第１圧油供給位置Ｃに切
換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の吐出圧油は
第１ポンプポート３３より主通路１５ｂを通って第１ア
クチュエータポート３８を経て圧力補償弁１８の入口側
に供給され、これと同時に圧力補償弁１８の第２受圧部
２１に供給される。他方、油圧ポンプ１０の吐出圧油は
第１操作弁１５１ 内の通路４８及び通路４９で負荷圧
検出ポート３７より負荷圧導入路２３に供給される。こ
の負荷圧導入路２３の圧力はシャトル弁２２で旋回用油
圧ポンプ１６１ の保持圧と比較されると共に、制御弁
１４にパイロット圧油として作用する。■前述の状態で
油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが保持圧Ｐｈより低い時には
、シャトル弁２２で保持圧Ｐｈが圧力補償弁１８の第１
受圧部１９に供給されるので、圧力補償弁１８は遮断位
置に保持され、油圧ポンプ１０の吐出圧油は行き止まり
となる。前記第１操作弁１５１ の通路４８より旋回用
油圧モータ１６１ 内の圧油が逆流することはチェック
弁４６で阻止される。なお、シャトル弁２２を設けずに
負荷圧導入路２３の圧力を圧力補償弁１８の第１受圧部
１９に直接供給しても、前述の油圧ポンプ１０の吐出圧
Ｐが保持圧Ｐｈより低い時には吐出圧油が通路４８より
短絡路４３に流れないから通路４９の圧力が第１アクチ
ュエータポート３８の圧力と等しくなり、圧力補償弁１
８の第１受圧部１９の圧力と第２受圧部２１の圧力が等
しいからバネ２０で遮断位置に保持される。すなわち、
チャトル弁２２は第２操作弁１５１ が中立位置Ｎの時
に旋回用油圧モータ１６１ の保持圧を圧力補償弁１８
の第１受圧部１９に供給して第１受圧部１９の圧力を旋
回用油圧モータ１６１ の保持圧とするためである。こ
のようにすることで、操作弁１５が多数あってもその保
持圧を利用して使用しない圧力補償弁１８を遮断位置に
確実に保持できるので、１つの操作弁１５を操作して負
荷圧導入路２３の圧力を上昇させようとしたとき、他の
圧力補償弁１８のストローク変化による容積変化がない
から負荷圧導入路２３の圧力上昇がはやくなり応答性が
向上する。このために油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが前述
の制御弁１４の動作により上昇し、それに従って負荷圧
ＰＬＳも上昇するので、制御弁１４がその負荷圧ＰＬＳ
でドレーン位置Ａに押されて大径ピストン１２の受圧室
１２ａがドレーンに連通し、斜板１１が小径ピストン１
３で容量増方向に揺動されて吐出圧Ｐが更に上昇し、こ
の動作を繰り返して油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが順次上
昇する。■前述のように油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐが上
昇して第１操作弁１５１ の第１ポンプポート３３と第
１アクチュエータポート４０を連通する主通路１５ｂを
流れる圧油の圧力が旋回用油圧モータ１６１ の保持圧
Ｐｈまで上昇すると、通路４８のロードチェック弁４７
より短絡路４３を得て旋回用油圧モータ１６１ に圧油
が流れる。これにより第１絞り４５と第２絞り４７の中
間に接続した通路４９には第１操作弁１５１ の主通路
１５ｂの出口圧、つまり圧力補償弁１８の入口側圧と短
絡路４３の圧力、つまり圧力補償弁１８の出口側圧力の
中間の圧力が導入され、その圧力が負荷圧ＰＬＳとして
負荷圧導入路２３より圧力補償弁１８の第１受圧部１９
に供給される。これにより圧力補償弁１８の第１受圧部
１９の圧力が第２受圧部２１の圧力より低くなって差圧
が生じ、その差圧がバネ２０のバネ力を越えると圧力補
償弁１８は遮断位置から連通位置に向けて切換わり、油
圧ポンプ１０の吐出圧油は第１操作弁１５１ の第１ポ
ンプポート３３、主通路１５ｂ、第１アクチュエータポ
ート３８より圧力補償弁１８を通ってロードチェック弁
２５を押し開いて旋回用油圧モータ１６１ の供給され
、旋回用油圧モータ１６１ からの戻り油は短絡路４３
、第２補助ポート４１、第２タンクポート３６を経てド
レーン路２８に流出する。 （旋回用油圧モータ１６１ に供給される流量）油圧ポ
ンプ１０の吐出圧Ｐ１ と負荷圧ＰＬＳの圧力差△ＰＬ
Ｓは、油圧ポンプ１０の吐出側と第１操作弁１５１ の
ポンプポートを接続する配管の管路抵抗による圧力損失
、第１操作弁１５１ の主通路１５ａ の圧力損失、通
路４８の第１絞り４５による圧力損失で決まる。ここで
、第１の管路抵抗による圧力損失は小さいので無視し、
同様に他の配管の圧力損失も無視して吐出圧Ｐ１ 、第
１操作弁１５１ の主通路１５ｂ 出口圧をＰ２ 、通
路４８の第１絞り４５の出口圧をＰ３、ロードチェック
弁２５の出口圧をＰ４ とする。なお、前記通路４８の
第１絞り４５の出口圧Ｐ３ が負荷圧ＰＬＳとなる。第
１操作弁１５１ の主通路１５ａの開口面積、つまり第
１ポンプポート３３と第１アクチュエータポート３８の
開口面積をＡとする。この状態で前記圧力差△ＰＬＳが
制御弁１４のバネ２９のバネ力により小さいと前述のよ
うに制御弁１４がドレーン位置Ａとなって斜板１１の角
度が増大して油圧ポンプ１０の吐出量が増大する。これ
により第１操作弁１５１ の主通路１５ｂを流れる流量
が増大して圧力差が大きくなり、その圧力差△ＰＬＳが
バネ２９のバネ力よりも増大すると制御弁１４は連通位
置Ｂとなって前述のように油圧ポンプ１０の吐出量が減
少する。すなわち、制御弁１４は圧力差△ＰＬＳ×受圧
部１４ａ の受圧面積＝バネ２９のバネ力となるように
バランスし、油圧ポンプ１０の吐出量は圧力差△ＰＬＳ
がバネ２９のバネ力に見合う値となるように制御される
。前述の状態において旋回用油圧モータ１６１ に流れ
る流量Ｑは
【００１０】
【数１】
【００１１】と表わされる。但しＣは定数、Ａは操作弁
１５の主通路１５ｂは開口面積。このように、旋回用油
圧モータ１６１ に流れる流量Ｑは
１５の主通路１５ｂは開口面積。このように、旋回用油
圧モータ１６１ に流れる流量Ｑは
【００１２】
【数２】
【００１３】とならずに
【００１４】
【数３】
【００１５】となるので、操作弁１５の主通路１５ｂ
の開口面積に完全に比例せずに（Ｐ２ −Ｐ３ ）項だ
けが誤差となるが、旋回用油圧モータ１６１ に圧油を
供給する時にはその誤差分だけ第１操作弁１５１ の主
通路１５ａ の開口面積を増大すれば必要流量が確保で
きる。一例として各圧力の数値を下記に示す。旋回用油
圧モータ１６１ の保持圧Ｐｈが１５０ｋｇ／ｃｍ２
で、制御弁１４のバネセットが圧力差△ＰＬＳが２０ｋ
ｇ／ｃｍ２ の場合、Ｐ１ ＝１７３ｋｇ／ｃｍ２ ，
Ｐ２ ＝１５６ｋｇ／ｃｍ２ ，Ｐ３ ＝１５３ｋｇ／
ｃｍ２ ，Ｐ４ ＝１５０ｋｇ／ｃｍ２ 保持
圧）となる。作業機用シリンダ１６２ にのみ圧油を供
給する時も同様となる。なお、負荷圧の検出回路は前述
のものに限るものではなく、図１に示す検出回路でも良
いことは勿論である。
の開口面積に完全に比例せずに（Ｐ２ −Ｐ３ ）項だ
けが誤差となるが、旋回用油圧モータ１６１ に圧油を
供給する時にはその誤差分だけ第１操作弁１５１ の主
通路１５ａ の開口面積を増大すれば必要流量が確保で
きる。一例として各圧力の数値を下記に示す。旋回用油
圧モータ１６１ の保持圧Ｐｈが１５０ｋｇ／ｃｍ２
で、制御弁１４のバネセットが圧力差△ＰＬＳが２０ｋ
ｇ／ｃｍ２ の場合、Ｐ１ ＝１７３ｋｇ／ｃｍ２ ，
Ｐ２ ＝１５６ｋｇ／ｃｍ２ ，Ｐ３ ＝１５３ｋｇ／
ｃｍ２ ，Ｐ４ ＝１５０ｋｇ／ｃｍ２ 保持
圧）となる。作業機用シリンダ１６２ にのみ圧油を供
給する時も同様となる。なお、負荷圧の検出回路は前述
のものに限るものではなく、図１に示す検出回路でも良
いことは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】第１・第２操作弁１５１ ，１５２ を
同時に操作した時には旋回用油圧モータ１６１ の負荷
圧を検出するチェック弁４２が不作動となって各圧力補
償弁１８は作業機用シリンダ１６２ の負荷圧でセット
されるから、旋回体と作業機を同時作動する時に旋回初
期に作業機用シリンダ１６２ に圧油を十分に供給でき
て作業機の作動を速くできる。
同時に操作した時には旋回用油圧モータ１６１ の負荷
圧を検出するチェック弁４２が不作動となって各圧力補
償弁１８は作業機用シリンダ１６２ の負荷圧でセット
されるから、旋回体と作業機を同時作動する時に旋回初
期に作業機用シリンダ１６２ に圧油を十分に供給でき
て作業機の作動を速くできる。
【図１】従来例を示す油圧回路図である。
【図２】本発明の実施例を示す油圧回路図である。
【図３】チェック弁の断面図である。
【図４】圧力補償弁の動作説明図である。
１０ 油圧ポンプ、１０ａ 吐出路、１５１
第１操作弁、１５２ 第２操作弁、１６１
旋回用油圧モータ、１６２ 作業機用シリンダ、
１８ 圧力補償弁、２３ 負荷圧導入路、４２
チェック弁。
第１操作弁、１５２ 第２操作弁、１６１
旋回用油圧モータ、１６２ 作業機用シリンダ、
１８ 圧力補償弁、２３ 負荷圧導入路、４２
チェック弁。
Claims (1)
- 【請求項１】 油圧ポンプ１０の吐出路１０ａを第１
・第２操作弁１５１ ，１５２ を経て旋回用油圧モー
タ１６１ と作業機用シリンダ１６２ に接続制御し、
第１・第２操作弁１５１ ，１５２ と旋回用油圧モー
タ１６１ 、作業機用シリンダ１６２ の間に圧力補償
弁１８をそれぞれ設け、旋回用油圧モータ１６１の負荷
圧と作業機用シリンダ１６２ の負荷圧をチェック弁４
２でそれぞれ負荷圧導入路２３に導入し、その負荷圧導
入路２３の負荷圧で前記各圧力補償弁１８をセットする
旋回式作業装置の油圧回路において、前記旋回用油圧モ
ータ１６１ の負荷圧を検出するチェック弁４２を第２
操作弁１５２ を圧油供給装置とした時に不作動とする
構成としたことを特徴とする旋回式作業装置の油圧回路
。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03166230A JP3101830B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 旋回式作業装置の油圧回路 |
| US07/969,161 US5291821A (en) | 1991-06-12 | 1992-06-10 | Hydraulic circuit for swivel working machine |
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