JPH09217676A - 往復動ポンプにおけるサージ圧力発生防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 往復動ポンプが吸入側から吐出側に切り換わ
るときの可変油圧ポンプの傾転制御の応答性をよくす
る。 【解決手段】 ２本の油圧シリンダ１，２のいずれか一
方が前進してパイロット弁２５又は２６が切り換わる
と、パイロット圧により切換弁４が切り換えられ、後退
した方の油圧シリンダが前進側となる。同時にパイロッ
ト圧を圧力スイッチ３１で検出してカットオフ電磁弁４
０を励磁して切り換える。カットオフ電磁弁４０が電気
信号で切り換えられることにより、油圧源４１からの圧
油で切換弁３３が切り換えられて傾転角変更用のシリン
ダ３２のピストン３２ａが傾転小の方向へ移動させられ
る。これにより可変油圧ポンプ５の傾転がタイミングよ
く制御されて吐出量が減少し、前進側のピストン３が低
速で前進移動させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンクリートポンプ
の如き往復動ポンプにおいて吸入行程から吐出行程に切
換後に、吐出側に加圧作用するときに生じるサージ圧力
の発生を防止するようにした往復動ポンプにおけるサー
ジ圧力発生防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種往復動ポンプにおけるサー
ジ圧力発生防止装置としては、既に実公平１−１４７７
３号のものがある。

【０００３】実公平１−１４７７３号公報に開示された
ものは、これまでのコンクリートポンプの如き往復動ポ
ンプの場合、吸入側から吐出側に切換えた後、吐出側に
加圧作用するときに、可変油圧ポンプの傾転角制御に起
因して図３に示す如くサージ圧力Ｐがその都度発生して
いて、このサージ圧力が交互に吐出側に発生することか
ら生じる振動を防止するためになされたものであり、そ
の構成は、図４に示すようにしてある。

【０００４】図４において、１，２は往復動ポンプを吸
入、吐出に切り換えるようにする油圧シリンダでロッド
側が密封されている。３はピストン、４は可変油圧ポン
プ５からの圧油を油圧シリンダ１又は２のヘッド側に供
給するよう切り換える主管路切換弁、６は斜板、７は斜
板６の傾転角変更用のシリンダ、８は該シリンダ７のピ
ストン、９は油圧源、１０，１１は油圧源９からの圧油
をシリンダ７のロッド側及びヘッド側へ導く油圧配管、
１２，１３はシリンダ７のヘッド側への油圧配管１１の
途中に設けた切換弁であり、切換弁１２は、シリンダ１
２ａとスプール１２ｂの相対変位で油路を切り換えるよ
うにしてあり、切換弁１３は、シリンダ１３ａとスプー
ル１３ｂの相対変位で油路を切り換えるようにしてあ
る。１４は支点１５を中心として回動するリンク機構
で、切換弁１２，１３の各シリンダ１２ａ，１３ａとシ
リンダ７のピストンロッドに連結してある。１６，１７
は油圧配管、１９，２０は直通のポート（イ）と閉塞の
ポート（ロ）を追加して設けているパイロット弁、２１
は油圧配管１７とパイロット弁１９のポート（イ）
（ロ）部との間に配した配管、２２は油圧配管１７とパ
イロット弁２０のポート（イ）（ロ）部との間に配した
配管である。

【０００５】上記構成とされている従来のサージ圧力発
生防止装置では、今、操作ハンドル１３ｃを引いて切換
弁１３を図上右方向に移動させた状態にして、可変油圧
ポンプ５から圧油を油圧シリンダ２に供給するようにす
ると、ピストン３が前進してストロークエンド近くまで
達してパイロット弁２０が切り換えられることによって
切換弁４がパイロット圧で切り換えられ、同時に配管２
２がタンクに接続されて、傾転角変更用のシリンダ７の
ヘッド側の圧油が配管２２を経てタンクへ逃がされるこ
とになり、これにより上記シリンダ７のピストン８がヘ
ッド側（右方向）へ移動させられて傾転角が小となり、
油圧ポンプ５からの吐出量が減少させられるようにして
ある。吐出量が減少しているこの油圧ポンプ５からの圧
油は、上記切換弁４の切り換えにより油圧シリンダ１の
ヘッド側に供給されるので、該油圧シリンダ１のピスト
ン３は低速で前進させられるが、傾転角小の状態では、
油圧配管１１が切換弁１２，１３を経てシリンダ７のヘ
ッド側に連通状態となることから、油圧源９からの圧油
がシリンダ７のヘッド側に供給されて傾転角が大きくな
るよう制御される結果、油圧ポンプ５からの吐出量が増
大して来てピストン３の移動速度が徐々に増して来るよ
うにしてある。したがって、往復動ポンプを吸入側から
吐出側に切り換えた後、吐出側に加圧作用するときの圧
力を滑らかにすることができて、これまで図３の如く切
換後吐出側に加圧作用するときに生じていたサージ圧の
発生を防止することができるようにしてある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
往復動ポンプにおけるサージ圧力発生防止装置では、油
圧シリンダ１，２のピストンが前進してストロークエン
ドに達するときにパイロット弁１９，２０が切り換って
切換弁４を切り換えるときに、傾転角変更用のシリンダ
７のヘッド側の圧油を長い配管２１又は２２を通してタ
ンクへ逃がすことにより、傾転角を小さくするようにし
てあるため、シリンダ７のヘッド側の圧油がタンクに逃
げてシリンダ７のヘッド側の圧が下がるまでのタイムラ
グがあり、傾転角変更のタイミングがずれてしまうこと
がある。

【０００７】そこで、本発明は、油圧シリンダのピスト
ンが前進してパイロット弁を切り換えると直ちに傾転角
変更用のシリンダを作動させて傾転角を小さくするよう
に制御できるようにして、油圧シリンダを後退させた
後、前進させて流体を吐出させるときのサージ圧力の発
生を防止できるようにしようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、往復動ポンプ作動用の２本の油圧シリン
ダのロッド側を密封回路で接続してヘッド側を、可変油
圧ポンプの吐出側とタンクに主管路切換弁を介して接続
し、該２本の油圧シリンダの前進側ストロークエンド部
にパイロット弁を設けて、該パイロット弁が切り換えら
れることによりパイロットラインに作用するパイロット
圧によって上記主管路切換弁が切り換えられるようにし
てある往復動ポンプにおいて、上記２本の油圧シリンダ
のパイロット弁の切り換えにより発生するパイロット圧
を検出する圧力スイッチを設け、且つ上記可変油圧ポン
プの傾転角を変更するシリンダと、該シリンダの作動を
切り換えて傾転を制御させるようにする切換弁と、該切
換弁に作用する作動油圧のラインを切り換えるカットオ
フ電磁弁とを備えて、上記カットオフ電磁弁を圧力スイ
ッチからの電気信号で励磁させるようにし、更に、上記
傾転角変更用のシリンダに可変油圧ポンプからの圧油を
作用させるようにした構成とする。

【０００９】往復動ポンプ作動用の油圧シリンダが後退
した後、前進側に切り換えられるとき、パイロット圧を
圧力スイッチが検出してカットオフ電磁弁を切り換える
ので、往復動ポンプを吸入側から吐出側に切り換えられ
るときに直ちに傾転角変更用のシリンダが傾転角小の方
向へ作動させられて油圧ポンプからの吐出量が減少する
ことになって、応答性がよく、タイミングよく油圧シリ
ンダを低速で前進させることができる。カットオフ電磁
弁が消磁されると切換弁が復帰して傾転角変更用のシリ
ンダは傾転角大の方向へ作動させられて油圧ポンプから
の吐出量が徐々に増大して行くようになるので、吐出側
に作用する圧力は滑らかとなり、サージ圧力の発生はな
い。圧力スイッチに代えて近接スイッチを用いても同様
に応答性をよくすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１１】図１は本発明の実施の一形態を示すもの
で、図４に示すものと同様に、往復動ポンプ作動用の２
本の油圧シリンダ１と２のロッド側を密封回路２３で接
続して、ヘッド側を、主管路切換弁４を介して可変油圧
ポンプ５の吐出側とタンク２４に接続すると共に、上記
２本の油圧シリンダ１，２のロッド側ストロークエンド
近くにパイロット弁２５，２６を取り付け、油圧シリン
ダ１，２のピストン３が交互に前進してパイロット弁２
５又は２６を切り換えることにより、油圧源２７からの
パイロット圧がパイロットライン２８又は２９より上記
切換弁４の作動部に作用して、該切換弁４が切り換わ
り、可変油圧ポンプ５からの圧油が油圧シリンダ１又は
２のヘッド側に供給されてピストン３が前進して往復動
ポンプによる流体の吐出が行われるようにしてある構成
において、上記パイロットライン２８と２９にシャトル
弁３０の入口を接続すると共に、該シャトル弁３０の出
口に圧力スイッチ３１を接続し、パイロットライン２８
又は２９にパイロット圧が作用したときにシャトル弁３
０を介して圧力スイッチ３１がパイロット圧を検出する
ようにする。

【００１２】又、上記可変油圧ポンプ５の斜板６の傾転
角を変更するためのシリンダ３２と、作動油圧でスプリ
ング３４に抗して切り換えられる切換弁３３とを備え、
シリンダ３２は、両端の面積比を異にするピストン３２
ａを有し、両端部の圧力室３２ｂと３２ｃに同圧が作用
したときはピストン３２ａは面積の小さい図上右の方向
へ移動して斜板６を傾転角が小さい方向へ変位させるよ
うにしてある。上記可変油圧ポンプ５の吐出側の油圧配
管３５に、途中にチェック弁３６を有する油圧配管３７
を接続し、該油圧配管３７を上記シリンダ３２の圧力室
３２ｂに接続すると共に、分岐した油圧配管３７ａを切
換弁３３を介してシリンダ３２の圧力室３２ｃに接続
し、切換弁３３が作動油圧で切り換えられたときに圧力
室３２ｃに油圧配管３７ａから圧油が供給されるように
してある。

【００１３】上記切換弁３３の作動部と油圧源３８とを
結ぶ油圧配管３９の途中に、カットオフ電磁弁４０を設
け、常時はスプリングの作用で切換弁３３の作動部がタ
ンク４１に接続されるようになっているが、カットオフ
電磁弁４０が励磁されて切り換えられることにより油圧
源４１と切換弁３３の作動部が連通状態となるようにし
てあり、このカットオフ電磁弁４０を前記圧力スイッチ
３１からの電気信号により切り換えられるようにする。

【００１４】なお、４２は切換弁で、シリンダ４３と操
作ハンドル４５が付いて手動で操作されるスプール４４
との相対変位で油路が切り換えられるようにしてあり、
シリンダ４３は上記傾転角変更用のシリンダ３２のピス
トン３２ａにリンク４６で連結されており、更に、カッ
トオフ電磁弁４０が切り換えられないときでも、操作ハ
ンドル４５でスプール４４を押すことにより油圧配管３
７が切換弁３３を介してシリンダ３２の圧力室３２ｃに
作用するようにしてある。

【００１５】今、切換弁４が図示の位置にあるときは、
可変油圧ポンプ５からの圧油は油圧シリンダ２のヘッド
側に供給されてピストン３は前進させられ、油圧シリン
ダ１のピストン３は密封回路２３により後退させられ、
油圧シリンダ２側が吐出側、油圧シリンダ１側が吸入側
となる。油圧シリンダ２のピストン３がストロークエン
ド近くに達してパイロット弁２６が切り換えられると、
油圧源２７からの圧油がパイロットライン２９に作用
し、このパイロット圧により切換弁４は切り換えられる
と同時に、パイロット圧を圧力スイッチ３１が検出し
て、該圧力スイッチ３１からの電気信号によりカットオ
フ電磁弁４０が切り換えられる。これにより可変油圧ポ
ンプ５からの圧油が油圧シリンダ１のヘッド側へ供給さ
れ始めると同時に、油圧源３８からの圧油により切換弁
３３が切り換えられて油圧配管３７ａが傾転角変更用の
シリンダ３２の面積の大きい方の圧力室３２ｃに連通す
ることになるので、該シリンダ３２の両圧力室３２ｂ，
３２ｃには同一圧力の油圧が作用することになって、ピ
ストン３２ａは面積比によりゆっくり図上右方向へ移動
させられ、傾転角は小さくなって可変油圧ポンプ５の吐
出量が減少させられる。したがって、油圧シリンダ１の
ピストン３はタイミングよく低速で前進させられること
になる。この際、油圧シリンダ２のパイロット弁２６が
切り換えられてから直ちに傾転角変更用のシリンダ３２
が傾転角を小さくする方向へ作動させられるので、従来
の如きパイロット弁が切り換ってから傾転角変更用のシ
リンダが作動され始めるまでのタイムラグがなく、応答
性がよくて油圧ポンプ５の傾転切換えのタイミングがず
れることがない。

【００１６】上記油圧シリンダ１のピストン３が低速で
前進させられ、油圧シリンダ２のピストン３が後退させ
られることにより、カットオフ電磁弁４０は、消磁され
てスプリングにより元の位置に復帰させられるので、切
換弁４もスプリング３４の力により復帰させられ、油圧
配管３７ａは遮断される。このとき、操作ハンドル４５
を引いてスプール４４を図上左方向へ移動させると、油
圧ポンプ５からの圧油が油圧配管３７よりシリンダ３２
の右側の圧力室３２ｂのみに作用することになり、又、
該シリンダ３２の左側の圧力室３２ｃは切換弁３３，４
２を介してタンクに連通するので、シリンダ３２のピス
トン３２ａが図上左方向へ移動させられて傾転角が大き
くなるように制御され、可変油圧ポンプ５からの圧油の
吐出量も増大して来る。これにより、上記油圧シリンダ
２のピストン３の移動速度が徐々に増して来るような運
転となり、油圧シリンダ２が往復動ポンプの吸入側から
吐出側に切り換わるときの吐出側に作用する圧力は滑ら
かとなり、サージ圧が発生することがなくなる。

【００１７】次に、図２は本発明の他の実施の形態を示
すもので、図１において、パイロット弁２５，２６の切
り換えにより発生するパイロット圧を検出する圧力スイ
ッチ３１からの電気信号によりカットオフ電磁弁４０を
切り換えるようにしたことに代えて、２本の油圧シリン
ダ１，２の前進側ストロークエンド近くに近接スイッチ
ＳＷ1 、ＳＷ2 を設け、該近接スイッチＳＷ1 又はＳＷ
2 が作動するとカットオフ電磁弁４０が切り換えられる
ようにしたものである。

【００１８】この実施の形態においても、油圧シリンダ
１又は２のパイロット弁２５又は２６が切り換わって切
換弁４が切り換えられて油圧シリンダ２又は１のピスト
ン３が後退してから前進するときに、傾転角変更用のシ
リンダ３２のピストン３２ａを素早く移動させて傾転角
を小さくすることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の往復動ポンプ
におけるサージ圧力発生防止装置によれば、往復動ポン
プ作動用の２本の油圧シリンダのヘッド側を、可変油圧
ポンプの吐出側とタンクに、主管路切換弁を介して接続
し、該２本の油圧シリンダの前進側ストロークエンド部
にパイロット弁を設けて、該パイロット弁が切り換えら
れることにより発生するパイロット圧により上記切換弁
が切り換えられるようにした構成において、上記パイロ
ット圧を検出する圧力スイッチを設け、且つ上記可変油
圧ポンプの傾転角を変更するためのシリンダと、該シリ
ンダの作動を切り換えるための切換弁と、該切換弁を切
り換えて傾転角制御を行わせるカットオフ電磁弁とを備
え、更に、上記傾転角変更用のシリンダに可変油圧ポン
プからの圧油が作用するようにした構成としてあるの
で、油圧シリンダのパイロット弁が切り換えられて主管
路の切換弁が切り換えられることにより往復動ポンプが
吸入側から吐出側に切り換えられるとき、パイロット弁
の切り換えで発生するパイロット圧を圧力スイッチで検
出して直ちにカットオフ電磁弁を切り換えて傾転角が小
となるように制御し、可変油圧ポンプからの吐出量を減
少させた後、傾転角を大にするよう制御して徐々に吐出
量を増大させるようにできることから、吐出側に作用す
る圧力を滑らかにできて、ポンプ切換後、吐出側に加圧
作用するときに生じるサージ圧力の発生を防止すること
ができる上に、上記パイロット圧を検出する圧力スイッ
チからの電気信号によりカットオフ電磁弁を切り換えて
傾転角変更用のシリンダを直ちに作動させることから、
パイロット弁が切り換えられてから傾転角を制御するま
でのタイムラグがなくて応答性がよく、タイミングよく
傾転角制御をすることができる、という優れた効果を奏
し得られ、又、圧力スイッチに代えて近接スイッチを用
いることにより、シャトル弁も省略できて構成を簡単に
でき且つ部品点数も少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す概要図である。

【図２】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。

【図３】吐出圧力が変化してサージ圧力が発生している
状態を示す図である。

【図４】図３に示すサージ圧力を防止するようにした従
来の装置の概要図である。

【符号の説明】

１，２ 油圧シリンダ ３ ピストン ４ 主管路切換弁 ５ 可変油圧ポンプ ２３ 密封回路 ２４ タンク ２５，２６ パイロット弁 ２８，２９ パイロットライン ３０ シャトル弁 ３１ 圧力スイッチ ３２ 傾転角変更用のシリンダ ３２ａ ピストン ３２ｂ，３２ｃ 圧力室 ３３ 切換弁 ４０ カットオフ電磁弁 ＳＷ1 ，ＳＷ2 近接スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動ポンプ作動用の２本の油圧シリン
   ダのロッド側を密封回路で接続してヘッド側を、可変油
   圧ポンプの吐出側とタンクに主管路切換弁を介して接続
   し、該２本の油圧シリンダの前進側ストロークエンド部
   にパイロット弁を設けて、該パイロット弁が切り換えら
   れることによりパイロットラインに作用するパイロット
   圧によって上記主管路切換弁が切り換えられるようにし
   てある往復動ポンプにおいて、上記２本の油圧シリンダ
   のパイロット弁の切り換えにより発生するパイロット圧
   を検出する圧力スイッチを設け、且つ上記可変油圧ポン
   プの傾転角を変更するシリンダと、該シリンダの作動を
   切り換えて傾転を制御させるようにする切換弁と、該切
   換弁に作用する作動油圧のラインを切り換えるカットオ
   フ電磁弁とを備えて、上記カットオフ電磁弁を圧力スイ
   ッチからの電気信号で励磁させるようにし、更に、上記
   傾転角変更用のシリンダに可変油圧ポンプからの圧油を
   作用させるようにしたことを特徴とする往復動ポンプに
   おけるサージ圧力発生防止装置。
2. 【請求項２】 パイロット圧を検出する圧力スイッチに
   代えて、２本の油圧シリンダの前進側ストロークエンド
   部に近接スイッチを設け、該近接スイッチからの電気信
   号でカットオフ電磁弁を励磁するようにした請求項１記
   載の往復動ポンプにおけるサージ圧力発生防止装置。