JP2011226491A - Turning hydraulic circuit of hydraulic shovel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の旋回油圧回路に関わり、特に旋回モータの起動時または加速時の旋回リリーフのロスを抑えるために、旋回起動時は油圧ポンプの制御を一定圧力保持制御でおこない、旋回モータの起動時または加速時の旋回特性を確保すると共に、その制御圧より旋回起動時のリリーフ設定圧を高くして、旋回起動時のリリーフをなくし、エネルギロスを低減する油圧ショベルの旋回油圧回路に関するものである。 The present invention relates to a swing hydraulic circuit of a construction machine such as a hydraulic excavator, and in particular, in order to suppress a swing relief loss at the time of starting or accelerating a swing motor, the hydraulic pump is controlled by a constant pressure holding control at the start of swing. This is a hydraulic excavator that secures the turning characteristics at the time of starting or accelerating the turning motor and raises the relief setting pressure at the start of turning from the control pressure to eliminate the relief at the start of turning and reduce the energy loss. The present invention relates to a swing hydraulic circuit.
従来の油圧ショベルは、油圧ポンプにより駆動される旋回モータと、この旋回モータに連結された旋回体と、前記旋回モータの駆動を制御する制御弁と、この制御弁の開閉を制御する旋回レバーとを備えたものにおいて、前記旋回モータの回転数を検出する回転数検出器と、この回転数検出器で検出された回転数に基づいて旋回モータの必要流量を演算する演算手段と、前記旋回レバーの操作量に基づいて前記制御弁に対する指令流量を求める手段と、前記必要流量と予め定められた一定流量との和が前記指令流量以下であるときのみ前記和の流量を前記制御弁に対し指令値として出力する出力手段とを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 A conventional hydraulic excavator includes a swing motor driven by a hydraulic pump, a swing body coupled to the swing motor, a control valve that controls the drive of the swing motor, and a swing lever that controls opening and closing of the control valve; A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the swing motor, calculation means for calculating a required flow rate of the swing motor based on the rotation speed detected by the rotation speed detector, and the swing lever Means for obtaining a command flow rate for the control valve on the basis of the manipulated variable, and commands the sum flow rate to the control valve only when the sum of the required flow rate and a predetermined constant flow rate is equal to or less than the command flow rate. A device provided with output means for outputting as a value is known (for example, see Patent Document 1).
また、油圧ショベルの上部旋回体を旋回駆動する旋回モータと、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出量を制御するサーボ機構と、油圧ポンプの吐出量を旋回モータへ圧油の供給を行う流量制御弁と、パイロットポンプから吐出されるパイロット圧を受けて流量制御弁の切換え操作をする旋回レバーと連動するパイロット弁とを備えた油圧ショベルの旋回油圧回路において、前記油圧ポンプの斜板角を制御するサーボピストンおよびサーボピストンに制御圧油を供給する第１制御弁とからなるサーボ機構と、前記第１制御弁の切換えを制御する第２制御弁と、前記パイロット弁からのパイロット圧を検知する第１検知手段と、前記流量制御弁と旋回モータとの間の管路に発生するリリーフ圧を検知する第２検知手段と、この第１および第２検知手段からの検知信号を受けて演算し、その演算結果に基づいて前記油圧ポンプの吐出流量を減じるように前記第２制御弁を切換える指令信号を出力する制御装置とを備えたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, a swing motor that swings the upper swing body of the excavator, a hydraulic pump that is driven by the engine, a servo mechanism that controls the discharge amount of the hydraulic pump, and a discharge amount of the hydraulic pump that supplies pressure oil to the swing motor. In a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator comprising a flow control valve for supplying and a pilot valve interlocked with a swing lever that receives a pilot pressure discharged from the pilot pump and performs switching operation of the flow control valve, A servo mechanism comprising a servo piston for controlling the swash plate angle and a first control valve for supplying control pressure oil to the servo piston; a second control valve for controlling switching of the first control valve; First detection means for detecting a pilot pressure, and second detection means for detecting a relief pressure generated in a pipe line between the flow control valve and the swing motor A control device for receiving and calculating a detection signal from the first and second detection means and outputting a command signal for switching the second control valve so as to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump based on the calculation result; (For example, refer to Patent Document 2).
また、旋回モータとブームシリンダとを別々の油圧ポンプで圧油供給する建設機械の油圧回路において、旋回モータを駆動する第１油圧ポンプの吐出圧を検出する第１圧力センサと、旋回モータのリモコン用油圧回路に旋回モータの操作を検出する圧力スイッチを設けて、該第１圧力センサの出力と、圧力スイッチの出力をコントローラの入力側に接続し、該コントローラの出力側を電磁弁のソレノイドに接続し、該電磁弁の出力側と第１油圧ポンプのネガコン圧帰還油路をシャトル弁の入力ポートに接続し、該シャトル弁の出力ポートを第１油圧ポンプの吐出流量を制御するレギュレータの信号ポートに接続して、該コントローラが旋回操作を検出し、第１油圧ポンプの吐出圧が旋回モータのリリーフ圧に達した場合に、該コントローラは該電磁弁の出力圧を引き下げるように制御するものも知られている（例えば、特許文献３参照）。 Further, in a hydraulic circuit of a construction machine that supplies pressure oil to the swing motor and the boom cylinder with separate hydraulic pumps, a first pressure sensor that detects a discharge pressure of a first hydraulic pump that drives the swing motor, and a remote controller for the swing motor A pressure switch for detecting the operation of the swing motor is provided in the hydraulic circuit, and the output of the first pressure sensor and the output of the pressure switch are connected to the input side of the controller, and the output side of the controller is connected to the solenoid of the solenoid valve Connect the output side of the solenoid valve and the negative control pressure return oil passage of the first hydraulic pump to the input port of the shuttle valve, and connect the output port of the shuttle valve to the regulator signal that controls the discharge flow rate of the first hydraulic pump When connected to the port, the controller detects a turning operation, and when the discharge pressure of the first hydraulic pump reaches the relief pressure of the turning motor, the controller It is also known to control to lower the output pressure of the solenoid valve (for example, see Patent Document 3).
特許文献１記載の発明は、従来、旋回起動時に大幅なリリーフ量があることからエネルギの大きな損失となっていたことに対しては効果があった。しかし、量は少ないがリリーフ量は依然として残っておりリリーフロスを無くしてしまうことはできない。 The invention described in Patent Document 1 is effective against the fact that there has been a large energy loss since there is a significant relief amount at the time of turning activation. However, although the amount is small, the relief amount still remains and the relief loss cannot be eliminated.
また、特許文献２記載の発明も、特許文献１と同じように、旋回起動時に大幅なリリーフ量があることからエネルギの大きな損失となっていたことに対しては効果があった。しかし、量は少ないがリリーフ量は依然として残っておりリリーフロスを無くしてしまうことはできない。 In addition, the invention described in Patent Document 2 is also effective against a large loss of energy because there is a significant relief amount at the start of turning, as in Patent Document 1. However, although the amount is small, the relief amount still remains and the relief loss cannot be eliminated.
図６の上段の（A）の図は特許文献２の図１０であり、下段の（B）の図は特許文献２の図１１であり、（A）に示すリリーフロスを（B）に示すリリーフロスの如く改善したことを特許文献２の効果として示している。しかし、特許文献２においても（B）に示す如く、リリーフロスは依然として残っている。 The upper (A) diagram of FIG. 6 is FIG. 10 of Patent Document 2, and the lower (B) diagram is FIG. 11 of Patent Document 2, and the relief loss shown in (A) is shown in (B). It is shown as an effect of patent document 2 that it improved like relief loss. However, in Patent Document 2, as shown in (B), the relief loss still remains.
また、特許文献３記載の発明も、油圧ポンプの吐出圧が旋回モータのリリーフ圧に達して圧油が廃棄される場合に油圧ポンプのレギュレータに低圧を作用させて、無駄に廃棄される圧油流量を減少させるので、エネルギの節約により、燃料消費の低減、作動油のヒートバランスが向上する等の効果が得られた。しかし、作業姿勢の変化等で慣性負荷は変動し、旋回速度最大になるまでの時間は一定でないため作業姿勢によってはリリーフしたり、旋回加速が遅れたりする恐れがある。 Also, the invention described in Patent Document 3 is a waste of wasted waste by applying a low pressure to the regulator of the hydraulic pump when the discharge pressure of the hydraulic pump reaches the relief pressure of the swing motor and the pressure oil is discarded. Since the flow rate is reduced, the effects of saving energy, improving the heat balance of hydraulic oil, etc. are obtained by saving energy. However, the inertial load fluctuates due to a change in the work posture and the time until the turning speed reaches the maximum is not constant. Therefore, depending on the work posture, there is a risk that relief or turning acceleration may be delayed.
そこで、本発明の主な目的は、旋回起動時は油圧ポンプの制御を一定圧力保持制御でおこない、旋回モータの起動時または加速時の旋回特性を確保すると共に、その制御圧より旋回起動時のリリーフ設定圧を高くして、旋回起動時のリリーフをなくし、エネルギロスを低減する油圧ショベルの旋回油圧回路を提供することである。 Therefore, the main object of the present invention is to control the hydraulic pump by constant pressure holding control at the time of turning start, to ensure the turning characteristics at the time of starting or accelerating the turning motor, and at the time of turning start from the control pressure. It is to provide a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator that increases a relief set pressure, eliminates a relief at the time of swing start, and reduces energy loss.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる油圧ショベルの旋回油圧回路は、油圧ショベルの上部旋回体を旋回駆動する旋回モータと、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出量を制御するサーボ機構と、油圧ポンプの吐出量を旋回モータへ圧油の供給を行う方向切換弁と、前記方向切換弁と前記旋回モータとの間の管路に設置された旋回圧力制御手段とを備えた油圧ショベルの旋回油圧回路において、前記サーボ機構は前記油圧ポンプの斜板角を制御するサーボピストンおよびサーボピストンに制御圧油を供給する馬力制御部と、一定圧力保持制御部とからなり、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部の制御圧を旋回圧力制御手段の旋回起動時の設定圧より低くすることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to the present invention includes a swing motor that swings and drives an upper swing body of a hydraulic excavator, a hydraulic pump that is driven by an engine, A servo mechanism that controls the discharge amount of the hydraulic pump, a direction switching valve that supplies the hydraulic pump discharge amount to the swing motor, and a pipe between the direction switch valve and the swing motor. In a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a swing pressure control means, the servo mechanism controls a swash plate angle of the hydraulic pump, a horsepower control unit for supplying control pressure oil to the servo piston, and a constant pressure holding When the turning start operation is performed, the control pressure of the constant pressure holding control unit is made lower than the set pressure at the start of turning of the turning pressure control means. It is an.
また、この発明にかかる油圧ショベルの旋回油圧回路は、上記の発明において、油圧ショベルの上部旋回体を旋回駆動する旋回モータと、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出量を制御するサーボ機構と、油圧ポンプの吐出量を旋回モータへ圧油の供給を行う方向切換弁と、パイロットポンプから吐出されるパイロット圧を受けて方向切換弁の切換え操作をする旋回レバーと連動するリモコン弁とを備えた油圧ショベルの旋回油圧回路において、前記油圧ポンプ２１
の斜板角を制御するサーボピストン２４ およびサーボピストン２４ に制御圧油を供給する馬力制御部３０ と、前記方向切換弁 ３５と旋回モータ４１との間の管路に設置された旋回リリーフバルブ３９、４０の旋回起動時の設定圧より低い設定圧に設定された一定圧力保持制御部２６とからなるサーボ機構と、前記一定圧力保持制御部２６への圧油の切換えを制御する切換弁２８と、前記リモコン弁３７からのパイロット圧を前記切換弁２８に接続し、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部２６を作動させることにより、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部の制御圧を旋回圧力制御手段の旋回起動時の設定圧より低くすることを特徴とするものである。
Further, the swing hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention controls the swing motor for driving the swing of the upper swing body of the hydraulic excavator, the hydraulic pump driven by the engine, and the discharge amount of the hydraulic pump in the above invention. Remote control that operates in conjunction with a servo mechanism that performs the switching operation of the direction switching valve by receiving the pilot pressure discharged from the pilot pump and the direction switching valve that supplies the hydraulic oil with the hydraulic pump discharge amount to the swing motor In the swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a valve, the hydraulic pump 21
A servo piston 24 for controlling the swash plate angle of the motor and a horsepower control unit 30 for supplying control pressure oil to the servo piston 24, and a swing relief valve 39 installed in a pipe line between the direction switching valve 35 and the swing motor 41. , A servo mechanism comprising a constant pressure holding control unit 26 set to a set pressure lower than the set pressure at the start of turning, and a switching valve 28 for controlling switching of pressure oil to the constant pressure holding control unit 26. The pilot pressure from the remote control valve 37 is connected to the switching valve 28, and when the turning start operation is performed, the constant pressure holding control unit 26 is operated, so that when the turning start operation is performed, The control pressure of the constant pressure holding control unit is made lower than the set pressure at the time of turning start of the turning pressure control means.
また、この発明にかかる油圧ショベルの旋回油圧回路は、上記の発明において、油圧ショベルの上部旋回体を旋回駆動する旋回モータと、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出量を制御するサーボ機構と、油圧ポンプの吐出量を旋回モータへ圧油の供給を行う方向切換弁と、パイロットポンプから吐出されるパイロット圧を受けて方向切換弁の切換え操作をする旋回レバーと連動するリモコン弁とを備えた油圧ショベルの旋回油圧回路において、前記油圧ポンプ２１の斜板角を制御するサーボピストン２４およびサーボピストン２４に制御圧油を供給する馬力制御部３０と一定圧力保持制御部５２とからなるサーボ機構と、前記一定圧力保持制御部５２の設定圧の切換えを制御する切換弁５１と、前記リモコン弁３７からのパイロット圧を前記切換弁５１に接続し、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部５２の設定圧を低い方に切換えて、前記方向切換弁 ３５と旋回モータ４１との間の管路に設置された旋回リリーフバルブ３９，４０の旋回起動時の設定圧より低い設定圧にすることにより旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部の制御圧を旋回圧力制御手段の旋回起動時の設定圧より低くすることを特徴とするものである。 Further, the swing hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention controls the swing motor for driving the swing of the upper swing body of the hydraulic excavator, the hydraulic pump driven by the engine, and the discharge amount of the hydraulic pump in the above invention. Remote control that operates in conjunction with a servo mechanism that performs the switching operation of the direction switching valve by receiving the pilot pressure discharged from the pilot pump and the direction switching valve that supplies the hydraulic oil with the hydraulic pump discharge amount to the swing motor In a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a valve, a servo piston 24 for controlling the swash plate angle of the hydraulic pump 21, a horsepower control unit 30 for supplying control pressure oil to the servo piston 24, and a constant pressure holding control unit 52, A switching mechanism 51 for controlling switching of the set pressure of the constant pressure holding control unit 52, and the remote control valve 3 Is connected to the switching valve 51, and when a turning start operation is performed, the set pressure of the constant pressure holding control unit 52 is switched to a lower one, and the direction switching valve 35 and the turning motor 41 are When the turning activation operation is performed by setting the pressure lower than the setting pressure at the time of turning activation of the turning relief valves 39 and 40 installed in the pipe line between them, the control pressure of the constant pressure holding control unit is turned to the turning pressure. It is characterized in that the pressure is lower than the set pressure at the time of turning start of the control means.
また、この発明にかかる油圧ショベルの旋回油圧回路は、上記の発明において、前記方向切換弁と前記旋回モータとの間の管路に設置され、該管路内の圧力を可変に制御する圧力制御手段を備え、旋回起動操作がされたときに、前記圧力制御手段の制御圧を高い方に切換えることを特徴とするものである。 Further, the swing hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention is a pressure control that is installed in a pipe line between the direction switching valve and the swing motor in the above invention, and variably controls the pressure in the pipe line. And a control pressure of the pressure control means is switched to a higher one when a turning activation operation is performed.
この発明にかかる油圧ショベルの旋回油圧回路は、旋回起動操作がされたときに、油圧ポンプの制御を一定圧力保持制御でおこない、油圧システムの圧力を一定に保ち、ポンプは旋回モータが必要とする油量のみを供給する。なお、旋回起動操作がされたときには、旋回リリーフバルブの旋回起動時の設定圧は上記制御圧より高いため、リリーフする油量はない。これにより、起動時の旋回特性を確保した上で、旋回起動時のリリーフをなくし、エネルギロスを低減できる。以上より、この発明にかかる油圧ショベルの旋回油圧回路により、良好な旋回操作性を維持した上で燃費の低減が得られる。 The swing hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention controls the hydraulic pump by the constant pressure holding control when the swing start operation is performed, keeps the pressure of the hydraulic system constant, and the pump requires the swing motor Supply only oil. When the turning activation operation is performed, the set pressure at the time of turning activation of the turning relief valve is higher than the control pressure, and therefore there is no amount of oil to be relieved. Thereby, after ensuring the turning characteristic at the time of starting, the relief at the time of turning start can be eliminated, and energy loss can be reduced. As described above, the turning hydraulic circuit of the excavator according to the present invention can reduce fuel consumption while maintaining good turning operability.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、油圧ショベルの概略側面図である。図１において、ショベル１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、掘削アタッチメント４とから構成されている。下部走行体２は、左右のクローラを回転駆動する左右の走行用モータ（図示せず）を有している。上部旋回体３は、旋回フレーム、キャビン５などから成っている。旋回フレームには、図２以降に示す、動力源としてのエンジン６１と、エンジン６１に連結された油圧ポンプ２１、２２と、旋回用方向切換弁３５と、上部旋回体３を回転させるための旋回モータ４１と、ショベル全体の制御を行うコントローラ５８と、旋回モータ用リモコン弁３７とが設置されている。掘削アタッチメント４は、ブーム６と、伸縮作動してブーム６を起伏させるブームシリンダ９と、アーム７と、アーム７を回動させるアームシリンダ１０と、バケット８と、バケット８を回動させるバケットシリンダ１１とを具備している。 FIG. 1 is a schematic side view of a hydraulic excavator. In FIG. 1, the excavator 1 includes a lower traveling body 2, an upper swing body 3, and an excavation attachment 4. The lower traveling body 2 has left and right traveling motors (not shown) that rotationally drive the left and right crawlers. The upper swing body 3 includes a swing frame, a cabin 5 and the like. The turning frame includes an engine 61 as a power source, hydraulic pumps 21 and 22 connected to the engine 61, a turning direction switching valve 35, and a turning for rotating the upper turning body 3 shown in FIG. A motor 41, a controller 58 for controlling the entire shovel, and a turning motor remote control valve 37 are installed. The excavation attachment 4 includes a boom 6, a boom cylinder 9 that moves up and down by extending and contracting, an arm 7, an arm cylinder 10 that rotates the arm 7, a bucket 8, and a bucket cylinder that rotates the bucket 8. 11.
実施例１を図２の本発明の第１の旋回油圧回路図に従って詳述する。エンジン６１により油圧ポンプ２１、２２およびパイロットポンプ２３を駆動している。この油圧ポンプ２１は管路を介して旋回用方向切換弁３５と接続している。この旋回用方向切換弁３５は管路を介して旋回モータ４１と接続している。パイロットポンプ２３は旋回用リモコン弁と接続している。旋回用リモコン弁は旋回用方向切換弁３５と接続し、またシャトル弁３６を介して切換弁２８と接続している。油圧ポンプ２１と旋回用方向切換弁３５との間の管路にメインリリーフバルブ３２を接続し、旋回用方向切換弁３５と旋回モータ４１との間の管路に旋回リリーフバルブ３９，４０を接続している。 The first embodiment will be described in detail with reference to the first swing hydraulic circuit diagram of the present invention shown in FIG. The hydraulic pumps 21 and 22 and the pilot pump 23 are driven by the engine 61. The hydraulic pump 21 is connected to the turning direction switching valve 35 via a pipe line. The turning direction switching valve 35 is connected to the turning motor 41 through a pipe line. The pilot pump 23 is connected to a turning remote control valve. The turning remote control valve is connected to the turning direction switching valve 35 and is connected to the switching valve 28 via the shuttle valve 36. The main relief valve 32 is connected to the pipe line between the hydraulic pump 21 and the turning direction switching valve 35, and the turning relief valves 39, 40 are connected to the pipe line between the turning direction switching valve 35 and the turning motor 41. is doing.
前記油圧ポンプ２１は斜板角を制御するサーボ機構を備えている。このサーボ機構はサーボピストン２４，全馬力制御部３０、負流量制御部（ネガティブ）２７および一定圧力保持制御部２６とからなっている。またこの一定圧力保持制御部２６には切換弁２８が接続されている。 The hydraulic pump 21 includes a servo mechanism that controls the swash plate angle. The servo mechanism includes a servo piston 24, a total horsepower control unit 30, a negative flow rate control unit (negative) 27, and a constant pressure holding control unit 26. A switching valve 28 is connected to the constant pressure holding control unit 26.
全馬力制御部３０は油圧ポンプ２１、２２の両方のポンプ吐出圧の上昇に従って、ポンプの傾転角を自動的に減少させて、両方のポンプのトルクの和を一定に保つ制御を行っている。また、前記負流量制御部（ネガティブ）２７は、絞り３８によるネガコン圧を管路４２から入力し負流量制御を行っている。また、前記一定圧力保持制御部２６は、ポンプの制御範囲内で油圧システムの圧力を一定に保つ制御を行っている。 The total horsepower control unit 30 performs control to keep the sum of torques of both pumps constant by automatically decreasing the tilt angle of the pumps as the pump discharge pressures of both the hydraulic pumps 21 and 22 increase. . The negative flow rate control unit (negative) 27 performs negative flow rate control by inputting the negative control pressure by the throttle 38 from the conduit 42. The constant pressure holding control unit 26 performs control to keep the pressure of the hydraulic system constant within the control range of the pump.
前記旋回モータ用リモコン弁３７を左右何れかに操作すると、パイロット圧が発生して旋回用方向切換弁３５が左旋回あるいは右旋回位置に切り換わる。またこのパイロット圧はシャトル弁３６を介して管路４４により、切換弁２８に入力される。 When the turning motor remote control valve 37 is operated to the left or right, a pilot pressure is generated and the turning direction switching valve 35 is switched to the left turn or right turn position. Further, this pilot pressure is input to the switching valve 28 via the shuttle valve 36 through the pipe 44.
旋回用方向切換弁３５が例えば右旋回位置（イ） に切り換わると、油圧ポンプ２１の吐出油が旋回用方向切換弁３５を介して旋回モータ４１の一方のポートへ供給されるとともに、旋回モータ４１の他方のポートから圧油が排出されてタンクに戻り、旋回モータ４１が右回転して機体の右旋回動作が行われる。 When the turning direction switching valve 35 is switched to, for example, the right turning position (A), the oil discharged from the hydraulic pump 21 is supplied to one port of the turning motor 41 via the turning direction switching valve 35 and the turning is performed. Pressure oil is discharged from the other port of the motor 41 and returned to the tank, and the turning motor 41 rotates clockwise to perform the right turning operation of the airframe.
このとき、センタバイパスが遮断されているため、旋回用方向切換弁３５下流のネガコン圧が低下し、もし、旋回の単独操作であれば、ネガコン圧が低くなったことにより、負流量制御部（ネガティブ）２７の作用で油圧ポンプ２１の吐出量が増加する制御が行われる。一方、切換弁２８が切換ったことにより、一定圧力保持制御部２６は、旋回リリーフバルブ３９、４０の旋回起動時の設定圧より低い設定圧を一定に保つ制御を行う。 At this time, since the center bypass is shut off, the negative control pressure downstream of the turning direction switching valve 35 is reduced. (Negative) 27, the discharge amount of the hydraulic pump 21 is controlled to increase. On the other hand, when the switching valve 28 is switched, the constant pressure holding control unit 26 performs control to keep the set pressure lower than the set pressure at the time of turning activation of the turning relief valves 39 and 40 constant.
これにより、油圧ポンプ２１は旋回モータ４１が必要とする油量のみを供給し、旋回リリーフバルブ３９，４０からリリーフする油量は無い。したがって、旋回用油圧ポンプ２１のポンプ負荷が軽減され、省エネを図ることができる。 As a result, the hydraulic pump 21 supplies only the amount of oil required by the swing motor 41, and there is no oil amount to be relieved from the swing relief valves 39 and 40. Therefore, the pump load of the turning hydraulic pump 21 is reduced, and energy saving can be achieved.
図５は本発明の旋回起動時の油圧ポンプにおける流量と圧力の模式図であり、最大吐出量はＱｍである。また、最大吐出圧はＰｍであり、これはメインリリーフバルブ３２の設定圧により決まる。全馬力制御部３０によって制御される部分は図５の出力線図に示す如くである。一方、旋回起動時における旋回リリーフバルブ設定圧はＰｓであるが、一定圧力保持制御部２６が制御する制御設定圧Ｐｃは、若干のオーバライド△Ｐは有るがＰｓよりも低く設定されている。これにより図５からも明らかなように、旋回起動時には油圧ポンプ２１は旋回モータ４１が必要とする油量のみを供給、リリーフすることは無い。 FIG. 5 is a schematic diagram of the flow rate and pressure in the hydraulic pump at the start of turning according to the present invention, and the maximum discharge amount is Qm. The maximum discharge pressure is Pm, which is determined by the set pressure of the main relief valve 32. The portion controlled by the total horsepower control unit 30 is as shown in the output diagram of FIG. On the other hand, the turning relief valve set pressure at the start of turning is Ps, but the control set pressure Pc controlled by the constant pressure holding control unit 26 is set lower than Ps with some override ΔP. As is apparent from FIG. 5, the hydraulic pump 21 does not supply or relieve only the amount of oil required by the swing motor 41 when the swing is started.
実施例２は一定圧力保持制御部５２の設定圧を可変とし、通常の高圧時はメインリリーフバルブの設定圧Ｐｍより高い設定圧にしておき、旋回起動時にその設定圧を低圧の設定圧Ｐｃに切換えるものである。図３は本発明の実施例２に係る油圧ショベルの旋回油圧回路を示す図であり、図３中、図２に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。 In the second embodiment, the set pressure of the constant pressure holding control unit 52 is variable, and is set to a set pressure higher than the set pressure Pm of the main relief valve at a normal high pressure, and the set pressure is set to a low set pressure Pc at the start of turning. To switch. FIG. 3 is a diagram showing a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG.
図３に従って、図２と異なるところを以下に説明する。前記旋回モータ用リモコン弁３７を左右何れかに操作すると、パイロット圧が発生して旋回用方向切換弁３５が左旋回あるいは右旋回位置に切り換わる。またこのパイロット圧はシャトル弁３６を介して管路４４により、切換弁５１に入力される。 The differences from FIG. 2 will be described below with reference to FIG. When the turning motor remote control valve 37 is operated to the left or right, a pilot pressure is generated and the turning direction switching valve 35 is switched to the left turn or right turn position. The pilot pressure is input to the switching valve 51 through the shuttle valve 36 through the pipe 44.
前記一定圧力保持制御部５２の設定圧は通常はリリーフバルブ５４の設定圧のアシストを受けた高い設定圧となっているが、切換弁５１が切換るとアシスト圧油は排出されてタンクに戻り、低い設定圧Ｐｃに切換り、一定圧力保持制御部５２は、旋回リリーフバルブ３９、４０の旋回起動時の設定圧力より低い設定圧力を一定に保つ制御を行う。 The set pressure of the constant pressure holding control unit 52 is normally a high set pressure with the assistance of the set pressure of the relief valve 54, but when the switching valve 51 is switched, the assist pressure oil is discharged and returned to the tank. The constant pressure holding control unit 52 performs control to keep the set pressure lower than the set pressure when the swing relief valves 39 and 40 are turned on.
これにより、油圧ポンプ２１は旋回モータ４１が必要とする油量のみを供給し、旋回リリーフバルブ３９，４０からリリーフする油量を無くすことになる。したがって、旋回用油圧ポンプ２１のポンプ負荷が軽減され、省エネを図ることができる。 As a result, the hydraulic pump 21 supplies only the amount of oil required by the swing motor 41 and eliminates the amount of oil relieved from the swing relief valves 39 and 40. Therefore, the pump load of the turning hydraulic pump 21 is reduced, and energy saving can be achieved.
実施例３は旋回リリーフバルブ５５、５６の設定圧を可変とし、旋回起動操作がされたときに、旋回リリーフバルブ５５、５６の設定圧を高い方に切換えるものである。図４は本発明の実施例３に係る油圧ショベルの旋回油圧回路を示す図であり、図４中、図２に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。 In the third embodiment, the set pressure of the swing relief valves 55 and 56 is made variable, and when the swing start operation is performed, the set pressure of the swing relief valves 55 and 56 is switched to a higher one. FIG. 4 is a diagram showing a swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG.
前記旋回リリーフバルブ５５、５６は電磁比例式のソレノイド部を備えることにより設定圧可変式のリリーフ弁として構成されている。したがって、後述のコントローラ５８から制御信号が出力されることにより、この制御信号の電流値に応じて旋回リリーフバルブ５５、５６のリリーフ設定圧を変化させる。また、圧力センサ５７は旋回モータ用リモコン弁からシャトル弁を介した管路４４のパイロット圧に接続している。この検出信号はコントローラ５８に出力される。 The turning relief valves 55 and 56 are configured as variable set pressure type relief valves by providing an electromagnetic proportional solenoid part. Accordingly, when a control signal is output from the controller 58 described later, the relief set pressures of the swing relief valves 55 and 56 are changed according to the current value of the control signal. Further, the pressure sensor 57 is connected to the pilot pressure in the pipe line 44 via the shuttle valve from the swing motor remote control valve. This detection signal is output to the controller 58.
前記旋回モータ用リモコン弁３７を左右何れかに操作すると、パイロット圧が発生して旋回用方向切換弁３５が左旋回あるいは右旋回位置に切り換わる。またこのパイロット圧はシャトル弁３６を介して管路４４により、切換弁２８に入力されると同時に、圧力センサ５７は旋回操作信号をコントローラ５８に入力する。コントローラ５８は制御信号を出力し、旋回リリーフバルブ５５、５６の設定圧を高める。 When the turning motor remote control valve 37 is operated to the left or right, a pilot pressure is generated and the turning direction switching valve 35 is switched to the left turn or right turn position. The pilot pressure is input to the switching valve 28 through the pipeline 44 via the shuttle valve 36, and at the same time, the pressure sensor 57 inputs a turning operation signal to the controller 58. The controller 58 outputs a control signal and increases the set pressure of the swing relief valves 55 and 56.
これにより、一定圧力保持制御部２６又は５２の制御圧より旋回リリーフバルブ５５、５６の旋回起動時の設定圧を高くしてリリーフを防ぐと同時に、旋回モータ用リモコン弁を中立の状態にして、回転中の旋回回転を制動するときのリリーフの設定圧は従来と同じ低い圧のままとして過度のブレーキが掛かることを防止する。 Thereby, the set pressure at the time of turning activation of the swing relief valves 55 and 56 is made higher than the control pressure of the constant pressure holding control unit 26 or 52 to prevent relief, and at the same time, the swing motor remote control valve is set to a neutral state, The set pressure of the relief when braking the turning rotation during rotation is kept at the same low pressure as in the prior art to prevent excessive braking.
図４は図２の実施例の旋回リリーフバルブ３９，４０を旋回リリーフバルブ５５、５６とし、設定圧を可変としたものであるが、図３の実施例にも全く同様に旋回リリーフバルブ３９，４０から旋回リリーフバルブ５５、５６とすることができる。 4 shows the slewing relief valves 39 and 40 of the embodiment of FIG. 2 as the slewing relief valves 55 and 56, and the set pressure is variable. In the embodiment of FIG. From 40, the turning relief valves 55 and 56 can be used.
以上より、油圧ポンプ２１は旋回モータ４１が必要とする油量のみを供給し、旋回リリーフバルブからリリーフする油量は無い。したがって、旋回用油圧ポンプ２１のポンプ負荷が軽減され、省エネを図ることができると共に、発熱による油圧機器の損傷、劣化を防止し耐久性を向上することができる。 From the above, the hydraulic pump 21 supplies only the oil amount required by the swing motor 41, and there is no oil amount to be relieved from the swing relief valve. Therefore, the pump load of the turning hydraulic pump 21 can be reduced, energy saving can be achieved, and damage and deterioration of the hydraulic equipment due to heat generation can be prevented and durability can be improved.
１ ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 掘削アタッチメント
５ キャビン
６ ブーム
７ アーム
８ バケット
９ ブームシリンダ
１０ アームシリンダ
１１ バケットシリンダ
２１ 油圧ポンプ
２２ 油圧ポンプ
２３ パイロットポンプ
２４ サーボピストン
２５ サーボピストン
２６ 一定圧力保持制御部
２７ 負流量制御部（ネガティブ）
２８ 切換弁
２９ 負流量制御部（ネガティブ）
３０ 全馬力制御部
３１ 全馬力制御部
３２ メインリリーフバルブ
３３ 方向切換弁
３４ 絞り
３５ 旋回用方向切換弁
３６ シャトル弁
３７ 旋回モータ用リモコン弁
３８ 絞り
３９ 旋回リリーフバルブ
４０ 旋回リリーフバルブ
４１ 旋回モータ
５１ 切換弁
５２ 一定圧力保持制御部
５３ 絞り
５４ リリーフバルブ
５５ 旋回リリーフバルブ
５６ 旋回リリーフバルブ
５７ 圧力センサ
５８ コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavator 2 Lower traveling body 3 Upper turning body 4 Excavation attachment 5 Cabin 6 Boom 7 Arm 8 Bucket 9 Boom cylinder 10 Arm cylinder 11 Bucket cylinder 21 Hydraulic pump 22 Hydraulic pump 23 Pilot pump
24 Servo piston
25 Servo piston
26 Constant pressure holding control unit
27 Negative flow controller (negative)
28 Switching valve 29 Negative flow control unit (negative)
30 Total Horsepower Control Unit 31 Total Horsepower Control Unit 32 Main Relief Valve 33 Direction Switching Valve 34 Throttle 35 Direction Switch Valve 36 Shuttle Valve 37 Swing Motor Remote Control Valve 38 Throttle 39 Swing Relief Valve 40 Swing Relief Valve 41 Swing Motor 51 Switching Valve 52 Constant pressure holding control unit 53 Throttle 54 Relief valve 55 Swing relief valve 56 Swing relief valve 57 Pressure sensor 58 Controller
Claims (4)
と、前記方向切換弁 (３５) と旋回モータ(４１)との間の管路に設置された旋回リリーフバルブ（３９、４０）の旋回起動時の設定圧より低い設定圧に設定された一定圧力保持制御部（２６）とからなるサーボ機構と、前記一定圧力保持制御部（２６）への圧油の切換えを制御する切換弁(２８) と、前記リモコン弁(３７) からのパイロット圧を前記切換弁(２８)に接続し、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部（２６）を作動させることにより、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部の制御圧を旋回圧力制御手段の旋回起動時の設定圧より低くすることを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベルの旋回油圧回路。 A swing motor for driving the upper swing body of the excavator, a hydraulic pump driven by the engine, a servo mechanism for controlling the discharge amount of the hydraulic pump, and supplying hydraulic oil to the swing motor with the discharge amount of the hydraulic pump. In the swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a direction switching valve to be performed and a remote control valve interlocked with a swing lever that receives the pilot pressure discharged from the pilot pump and performs switching operation of the direction switching valve, the hydraulic pump (21) Servo piston (24) for controlling the swash plate angle of the motor and a horsepower controller (30) for supplying control pressure oil to the servo piston (24)
And a constant pressure set to a set pressure lower than a set pressure at the time of turning activation of the turning relief valve (39, 40) installed in the pipe line between the direction switching valve (35) and the turning motor (41). A servo mechanism comprising a holding control unit (26), a switching valve (28) for controlling switching of pressure oil to the constant pressure holding control unit (26), and a pilot pressure from the remote control valve (37). When the turning start operation is performed, the constant pressure holding control unit (26) is operated when the turning start operation is performed by connecting to the switching valve (28). 2. A swing hydraulic circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the pressure is lower than a set pressure at the time of swing activation of the swing pressure control means.
と一定圧力保持制御部（５２）とからなるサーボ機構と、前記一定圧力保持制御部（５２）の設定圧の切換えを制御する切換弁(５１) と、前記リモコン弁(３７) からのパイロット圧を前記切換弁(５１)に接続し、旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部（５２）の設定圧を低い方に切換えて、前記方向切換弁 (３５) と旋回モータ(４１)との間の管路に設置された旋回リリーフバルブ（３９，４０）の旋回起動時の設定圧より低い設定圧にすることにより旋回起動操作がされたときに、前記一定圧力保持制御部の制御圧を旋回圧力制御手段の旋回起動時の設定圧より低くすることを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベルの旋回油圧回路。 A swing motor for driving the upper swing body of the excavator, a hydraulic pump driven by the engine, a servo mechanism for controlling the discharge amount of the hydraulic pump, and supplying hydraulic oil to the swing motor with the discharge amount of the hydraulic pump. In the swing hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a direction switching valve to be performed and a remote control valve interlocked with a swing lever that receives the pilot pressure discharged from the pilot pump and performs switching operation of the direction switching valve, the hydraulic pump (21) Servo piston (24) for controlling the swash plate angle of the motor and a horsepower controller (30) for supplying control pressure oil to the servo piston (24)
And a constant pressure holding control section (52), a switching valve (51) for controlling switching of the set pressure of the constant pressure holding control section (52), and a pilot pressure from the remote control valve (37). Is connected to the switching valve (51), and when the turning start operation is performed, the set pressure of the constant pressure holding control section (52) is switched to a lower one, and the direction switching valve (35) and the turning motor ( 41), when the turning activation operation is performed by setting a pressure lower than the setting pressure at the time of turning activation of the turning relief valve (39, 40) installed in the pipe line between 2. The swing hydraulic circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the control pressure of the swing pressure control means is lower than a set pressure when the swing is started by the swing pressure control means.
The pressure control means is provided in a pipe line between the direction switching valve and the swing motor, and variably controls the pressure in the pipe line. When the swing activation operation is performed, the pressure control means is controlled. The swing hydraulic circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the pressure is switched to a higher one.
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