專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起重機(jī)等建筑機(jī)械上的旋轉(zhuǎn)控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，旋轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)有將操作桿回復(fù)到中立位置時(shí)借助旋轉(zhuǎn)體的慣性使馬達(dá)回轉(zhuǎn)的方式(稱(chēng)為中立自由方式)與將操作桿回復(fù)到中立位置時(shí)使馬達(dá)的回轉(zhuǎn)停止的方式(稱(chēng)為中立制動(dòng)方式)。這兩種方式最好根據(jù)作業(yè)內(nèi)容靈活運(yùn)用，例如在特許第2549420號(hào)公報(bào)中公開(kāi)有在1臺(tái)機(jī)械上可隨意選擇各方式的裝置。在該公報(bào)記載的裝置中，在與油壓馬達(dá)的出入口連接的管路上分別設(shè)置溢流閥，按中立自由/中立制動(dòng)各方式將操作桿的操作量與溢流閥的溢流壓力的關(guān)系模式化而預(yù)先確定下來(lái)。按照該溢流壓力的特性(模式)來(lái)控制溢流閥，能與中立自由/中立制動(dòng)各方式對(duì)應(yīng)地控制旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)。
發(fā)明的公開(kāi)上述公報(bào)記載的溢流壓力的上述特性是設(shè)定成為溢流壓力的變化量隨著操作桿的操作量的增加而變大，由于按照該特性控制溢流閥，即使按同一量以操作桿進(jìn)行減速操作時(shí)，溢流壓力的變化量也會(huì)因由任一位置操作了操作桿而異。就是說(shuō)，在特性的傾斜大的位置上溢流壓力變化大，而在特性的傾斜小的位置上溢流壓力幾乎不變化。其結(jié)果，即使按同一量以操作桿進(jìn)行減速操作時(shí)，由于操作桿的操作位置不同，馬達(dá)的減速度會(huì)發(fā)生較大差異，對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)，是難以處理的。
另外，在上述公報(bào)記載的裝置中，根據(jù)操作桿的操作方向與馬達(dá)的回轉(zhuǎn)方向以及中立自由/中立制動(dòng)各方式，在各自的溢流閥上設(shè)定了多數(shù)的不同的溢流特性，因此，控制算法變得復(fù)雜。在上述公報(bào)中，為使控制算法更加簡(jiǎn)化，還公開(kāi)了只用1個(gè)溢流閥的裝置，但在這種情況下，有的操作桿的減速操作的操作領(lǐng)域，即使是中立自由方式，也會(huì)產(chǎn)生較大的制動(dòng)壓力，是一個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)控制裝置，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)成最佳地實(shí)現(xiàn)中立自由方式與中立制動(dòng)方式。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)控制裝置具備油壓泵；利用由該油壓泵輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)；控制由油壓泵供給到旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的壓力油的流量，并在中立時(shí)將連通向油壓馬達(dá)的出入口的一對(duì)口遮斷的控制閥；將分別連接在旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的出入口上的2條管路間連通與遮斷的閥裝置；分別檢測(cè)兩條管路的壓力，以輸出壓力信號(hào)的壓力檢測(cè)裝置；檢測(cè)基于旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的物理量，以輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置；選擇中立制動(dòng)模式與中立自由模式的模式選擇裝置；在選擇中立制動(dòng)模式時(shí)，使兩條管路遮斷，而在選擇中立自由模式時(shí)，根據(jù)壓力信號(hào)與轉(zhuǎn)速信號(hào)使兩條管路連通地控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)的控制裝置。
在該旋轉(zhuǎn)控制裝置中，控制裝置是根據(jù)壓力信號(hào)運(yùn)算作用于油壓馬達(dá)上的壓力油的方向，同時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)運(yùn)算油壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)方向，當(dāng)選擇了中立自由模式而且運(yùn)算出的作用油壓馬達(dá)上的壓力油的方向與油壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)方向不同時(shí)，最好是控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)，以連通2條管路。在這種情況下，控制裝置最好是根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)算出目標(biāo)流量，控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)，以使目標(biāo)流量由一方的管路向另一方的管路流動(dòng)。此外，最好還具備設(shè)定旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的減速度的減速度設(shè)定裝置，使控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)與來(lái)自減速度設(shè)定裝置的設(shè)定值算出目標(biāo)流量。或控制裝置最好是根據(jù)變換表來(lái)控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)，該變換表是為了根據(jù)目標(biāo)流量求出閥裝置的控制信號(hào)值而預(yù)先確定的?；蚩刂蒲b置最好是以目標(biāo)流量作為通過(guò)節(jié)流口的流量，以由壓力檢測(cè)裝置求得的2條管路的壓力差作為節(jié)流差壓，將這些值代入基于節(jié)流式的運(yùn)算式而求出節(jié)流開(kāi)口量，根據(jù)與所求得的節(jié)流開(kāi)口量對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)。
上述的閥裝置最好是比例電磁閥，在選擇中立制動(dòng)模式的情況下，控制成為關(guān)閉；在選擇中立自由的情況下，控制成為規(guī)定的開(kāi)口面積。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)油壓式起重機(jī)具備行駛體、可以旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于行駛體上的旋轉(zhuǎn)體、控制旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)的上述旋轉(zhuǎn)控制裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)設(shè)置閥裝置，用于將分別連接在旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的出入口上的2條管路連通與遮斷，在中立制動(dòng)模式時(shí)，將2條管路遮斷；在中立自由模式時(shí)，根據(jù)2條管路的壓力與旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速將2條管路連通，因此不管操作桿的操作位置如何，都能實(shí)現(xiàn)最佳的中立自由/中立制動(dòng)的各狀態(tài)。另外，與按照規(guī)定的模式實(shí)現(xiàn)中立自由/中立制動(dòng)的各狀態(tài)的情形相比，控制算法得到簡(jiǎn)化。特別是使根據(jù)旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速算出的目標(biāo)流量由一方的管路向另一方的管路流動(dòng)，因此能更精確對(duì)旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行速度控制。再者，由于能設(shè)定旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的減速度，可任意變更中立自由模式時(shí)的旋轉(zhuǎn)體的減速度，改善了使用情況。
再者，為了根據(jù)目標(biāo)流量求得閥裝置的控制信號(hào)值而使用預(yù)先規(guī)定的變換表，因而控制容易并且能高速進(jìn)行。另外，能將各種經(jīng)驗(yàn)值與實(shí)驗(yàn)值反映到變換表內(nèi)。另一方面，在使用基于節(jié)流公式的運(yùn)算式的情況下，能削減收容變換表的存儲(chǔ)容量。另外，由于不僅考慮了目標(biāo)流量，也考慮了差壓信號(hào)而運(yùn)算目標(biāo)開(kāi)口量，因此能高精度電控制目標(biāo)流量。另外，在旋轉(zhuǎn)油壓式起重機(jī)上取得了上述效果。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)控制裝置的油壓回路圖。
圖2是表示第1實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)控制裝置的控制部詳細(xì)構(gòu)成的圖。
圖3是本發(fā)明所適用的起重機(jī)的總體構(gòu)成圖。
圖4A、4B是表示中立自由/中立制動(dòng)各模式的與操作桿的輸入對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度一例的圖。
圖5是表示第2實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)控制裝置的控制部詳細(xì)構(gòu)成的圖。
圖6是表示第3實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)控制裝置的控制部詳細(xì)構(gòu)成的圖。
圖7A、7B是表示第3實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)控制裝置的與操作桿的輸入對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度一例的圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面參考


本發(fā)明的實(shí)施例第1實(shí)例例圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例中油壓控制裝置(旋轉(zhuǎn)控制裝置)構(gòu)成的回路圖，圖2是表示第1實(shí)施例的油壓控制裝置的控制部(后述的控制器12)詳細(xì)構(gòu)成的圖，圖3是表示使用本實(shí)施例的油壓控制裝置的起重機(jī)的構(gòu)成的側(cè)視圖。如圖3所示，移動(dòng)式起重機(jī)是由行駛體61、裝載于行駛體61上的可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體62、可起伏地支承在旋轉(zhuǎn)體62上的起重臂63構(gòu)成，通過(guò)設(shè)置于起重臂63先端的滑輪64并利用與鋼絲繩連接的吊釣65起吊貨物66。
該移動(dòng)式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)體62的旋轉(zhuǎn)用油壓回路如圖1所示，其構(gòu)成包括由原動(dòng)機(jī)101驅(qū)動(dòng)的油壓泵3；利用由油壓泵3輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)2；控制由油壓泵3供給到旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)2的壓力油的流量，并在中立時(shí)將連通向油壓馬達(dá)2的出入口的一對(duì)口遮斷的旋轉(zhuǎn)用方向控制閥1；操作者輸入旋轉(zhuǎn)指令的操作桿5；利用操作桿5操作的先導(dǎo)閥4A、4B；連接到旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)2的出入口的2條管路6A、6B；將壓力油供給到先導(dǎo)閥4A、4B的先導(dǎo)油壓源7；連接在旋轉(zhuǎn)用方向控制閥1的中心出口與管路6A、6B之間的單向閥8A、8B；通過(guò)節(jié)流將2條管路6A、6B間連通或遮斷的電磁比例流量控制閥9(以下稱(chēng)電磁比例閥)；測(cè)定管路6A、6B內(nèi)的油壓而輸出壓力信號(hào)P1、P2的壓力傳感器10A、10B；檢測(cè)與旋轉(zhuǎn)速度成比例的旋轉(zhuǎn)體62的回轉(zhuǎn)數(shù)而輸出正轉(zhuǎn)時(shí)為正、反轉(zhuǎn)時(shí)為負(fù)的信號(hào)S1的轉(zhuǎn)速傳感器11；選擇中立自由/中立制動(dòng)的各方式的模式選擇開(kāi)關(guān)13；控制電磁比例閥9的閥開(kāi)度(節(jié)流面積)的控制器12。如上所述，旋轉(zhuǎn)用方向控制閥1的構(gòu)成是在中立位置時(shí)不將管路6A與管路6B連通而是斷開(kāi)。
在此，針對(duì)中立自由/中立制動(dòng)的各模式作一說(shuō)明。所謂中立自由模式，是在操作桿5的操作方向上發(fā)生驅(qū)動(dòng)力矩，驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)2的模式，在該模式時(shí)，即便使操作桿5回到中立位置，旋轉(zhuǎn)阻力以外的制動(dòng)力也不會(huì)作用于油壓馬達(dá)2上，旋轉(zhuǎn)體62借助慣性力進(jìn)行回轉(zhuǎn)。這種模式適用于例如減小所吊貨物擺動(dòng)的情況下。另外，所謂中立制動(dòng)模式，是根據(jù)操作桿5的操作量來(lái)驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)2的模式，在該模式時(shí)，當(dāng)操作桿5回到中立位置時(shí)，油壓制動(dòng)力作用于油壓馬達(dá)2上，旋轉(zhuǎn)體62的回轉(zhuǎn)停止。這種模式適用于例如進(jìn)行旋轉(zhuǎn)體的微小位置定位的情況下。再者，如將中立自由/中立制動(dòng)的動(dòng)作狀態(tài)以圖表示時(shí)，則例如圖4A、4B所示。圖4A表示操作桿5由中立位置的輸入狀態(tài)，圖4B分別表示與其輸入狀態(tài)對(duì)應(yīng)的各模式的旋轉(zhuǎn)速度。在本實(shí)施例中，在中立制動(dòng)模式時(shí)，電磁比例閥9關(guān)閉；阻止管路6A、6B間的連通，使制動(dòng)力作用于油壓馬達(dá)2上，在中立自由模式時(shí)，電磁比例閥9打開(kāi)，容許管路6A、6B間的連通，使油壓馬達(dá)2借助慣性力回轉(zhuǎn)。下面，對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖2所示，控制器12具有流量算出器21，差分器22、符號(hào)判別器23，變換表24A、24B與模式判別器25，其中，前述流量算出器21是由轉(zhuǎn)速傳感器11取入轉(zhuǎn)速信號(hào)S1，將其乘以規(guī)定的減速比α(本實(shí)施例中為d=1)與油壓馬達(dá)2每轉(zhuǎn)一圈的排出量q，計(jì)算出通過(guò)電磁比例閥9的流量QAB(=S1×α×q，以下稱(chēng)其為目標(biāo)流量)；前述差分器22是取入壓力信號(hào)P1、P2，由壓力信號(hào)P2減去P1，計(jì)算出其差分信號(hào)ΔP(=P2-P1)；前述符號(hào)判別器23判定差分信號(hào)ΔP的符號(hào)；前述變換表24A、24B是預(yù)先給予的目標(biāo)流量QAB與控制信號(hào)A’的對(duì)應(yīng)表，用其將目標(biāo)流量QAB變換成控制信號(hào)A’；前述模式判別器25判定來(lái)自模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)13的信號(hào)，在選擇中立自由模式時(shí)，將控制信號(hào)A’原封不動(dòng)地輸出給電磁比例閥9的螺線管，在選擇中立制動(dòng)模式時(shí)，將控制信號(hào)A’=0輸出。電磁比例閥9的特性是設(shè)定成隨著來(lái)自控制器12的控制信號(hào)A’的增加閥開(kāi)度加大，在控制信號(hào)A’=0時(shí)閥關(guān)閉。另外，施以限制器處理，使在變換表24A的目標(biāo)流量QAB≤0范圍與變換表24B的目標(biāo)流量QAB≥0的范圍時(shí)，控制信號(hào)A’=0。
其次，說(shuō)明第1實(shí)施例的動(dòng)作。在以下的說(shuō)明中，定義為油壓馬達(dá)2由來(lái)自管路6A的壓力油而回轉(zhuǎn)的方向?yàn)檎D(zhuǎn)方向；油壓馬達(dá)2由來(lái)自管路6B的壓力油而回轉(zhuǎn)的方向?yàn)榉崔D(zhuǎn)方向。
(1)中立制動(dòng)模式利用模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)13選擇中立制動(dòng)模式時(shí)，控制信號(hào)A’=0由前述模式判別器25輸出給電磁比例閥9的螺線管，電磁比例閥9關(guān)閉，管路6A、6B間的連通受阻。在此，要想使施轉(zhuǎn)體62正轉(zhuǎn)而將操作桿5向正轉(zhuǎn)側(cè)起動(dòng)操作時(shí)，先導(dǎo)閥4A根據(jù)其操作量受驅(qū)動(dòng)，來(lái)自控制壓源7的壓力油(控制壓)通過(guò)先導(dǎo)閥4A供給到方向控制閥1的控制口。于是，方向控制閥1變換到位置(a)一側(cè)，來(lái)自油壓泵3的壓力油通過(guò)方向控制閥1與管路6A向油壓馬達(dá)2供給。因此，油壓馬達(dá)2向正轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體62以與操作桿5的操作量相適應(yīng)的速度被驅(qū)動(dòng)。
要使向正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體62減速而將操作桿5向中立側(cè)操作時(shí)，控制壓根據(jù)其操作量減小，方向控制閥1被向中立一側(cè)驅(qū)動(dòng)。因此，由于方向控制閥1的節(jié)流(出口節(jié)流)而關(guān)閉，管路6B內(nèi)的壓力增加而產(chǎn)生制動(dòng)壓力，旋轉(zhuǎn)體62的回轉(zhuǎn)減速。當(dāng)將操作桿5完全回復(fù)到中立位置時(shí)，管路6A、6B由油泵3與油箱閉塞，如圖4B的虛線所示，旋轉(zhuǎn)體62的回轉(zhuǎn)迅速停止。再者，在該狀態(tài)下，即使某種外力作用于旋轉(zhuǎn)體62上，旋轉(zhuǎn)體62也不會(huì)回轉(zhuǎn)。以上的動(dòng)作在向反轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的情況下也是相同的。再者，當(dāng)上述制動(dòng)壓達(dá)到規(guī)定壓力以上時(shí)動(dòng)作的轉(zhuǎn)換過(guò)載溢流閥(未圖示)設(shè)于管路6A、6B間。
(2)中立自由模式利用模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)13選擇中立自由模式，要使回轉(zhuǎn)體正轉(zhuǎn)而將操作桿5向正轉(zhuǎn)側(cè)起動(dòng)操作時(shí)，與前述相同，方向控制閥1變換到位置(a)一側(cè)，油壓馬達(dá)2向正轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)。這時(shí)，由于由轉(zhuǎn)速傳感器11輸出的信號(hào)S1為正(＞0)，目標(biāo)流量QAB＞0，另外，由于由壓力傳感器10A、10B輸出的信號(hào)P1、P2是P1＞P2，差壓信號(hào)ΔP＜0。其結(jié)果，在變換表24B中，由限制器處理成為控制信號(hào)A’=0，將此控制信號(hào)A’=0原封不動(dòng)地輸出給電磁比例閥9。另一方面，在起動(dòng)時(shí)將操作桿5向反轉(zhuǎn)側(cè)操作時(shí)，由于由轉(zhuǎn)速傳感器11輸出的信號(hào)S1為負(fù)(＜0)，目標(biāo)流量QAB＜0，另外，由于由壓力傳感器10A、10B輸出的信號(hào)P1、P2為P1＜P2，差壓信號(hào)ΔP＞0。其結(jié)果，在變換表24A中，由限制器處理成為控制信號(hào)A’=0，將此控制信號(hào)A’=0輸出給電磁比例閥9。這樣，在起動(dòng)時(shí)將控制信號(hào)A’=0輸出給電磁比例閥9，與前述的中立制動(dòng)模式相同，管路6A、6B間的連通受阻，旋轉(zhuǎn)體62以與操作桿5的操作量相適應(yīng)的速度被驅(qū)動(dòng)。再者，將操作桿保持在正轉(zhuǎn)側(cè)或反轉(zhuǎn)側(cè)的規(guī)定位置時(shí)與將操作桿加速操作時(shí)也同樣是將控制信號(hào)A’=0輸出給電磁比例閥9。
中立自由模式與中立制動(dòng)模式不同之點(diǎn)在于下述那樣對(duì)操作桿5進(jìn)行減速、停止操作時(shí)。要使正轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)體62的驅(qū)動(dòng)停止而將操作桿5操作到中立位置時(shí)，對(duì)方向控制閥1的控制壓減小而將方向控制閥1驅(qū)動(dòng)到中立位置，管路6B內(nèi)的壓力增加。這時(shí)，由于由轉(zhuǎn)速傳感器11輸出的信號(hào)為正，目標(biāo)流量QAB＞0，由于由壓力傳感器10A、10B輸出的信號(hào)P1、P2是P1＜P2，差分信號(hào)ΔP＞0，在變換表24A中運(yùn)算出控制信號(hào)A’＞0，將此控制信號(hào)A’輸出給電磁比例閥9。其結(jié)果，電磁比例閥9開(kāi)放規(guī)定量，相當(dāng)于目標(biāo)流量QAB的流量通過(guò)電磁比例閥9由管路6B向管路6A流動(dòng)。因此，管路6B內(nèi)的油壓力減小，制動(dòng)力不作用在油壓馬達(dá)2上，旋轉(zhuǎn)體62借助慣性力繼續(xù)回轉(zhuǎn)。再者，實(shí)際上旋轉(zhuǎn)阻力也作用在這樣回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體62上，因此如圖4B的實(shí)線所示，旋轉(zhuǎn)體62的驅(qū)動(dòng)不久即停止。在要使旋轉(zhuǎn)體62的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制停止的情況下，將操作桿5向反方向操作(所謂的反桿)而使管路6B內(nèi)的油壓力增加即可。
這樣，根據(jù)第1實(shí)施例，是設(shè)置連通與遮斷油壓馬達(dá)2的出入口的電磁比例閥9，根據(jù)旋轉(zhuǎn)體62的轉(zhuǎn)速與油壓馬達(dá)2的前后差壓以及中立制動(dòng)/中立自由的各模式控制電磁比例閥9的閥開(kāi)度，因此，不管操作桿5的操作位置如何，總是能實(shí)現(xiàn)最佳的中立自由/中立制動(dòng)的各狀態(tài)。另外，在控制器12中運(yùn)算目標(biāo)流理QAB，并輸出與此目標(biāo)流量QAB相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)A’，因此控制算法是容易的。再者，在中立自由模式時(shí)，是直接控制通過(guò)電磁比例閥9的流量，即供給到油壓馬達(dá)2的流量，因此，與利用溢流閥的壓力控制間接地控制向油壓馬達(dá)供給的流量的情形相比，旋轉(zhuǎn)體的速度控制的精度提高。
第2實(shí)施例圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例中油壓控制裝置的構(gòu)成的回路圖。在與圖1、2相同的部位上標(biāo)注相同的標(biāo)記，以下主要說(shuō)明其不同之外。如圖5所示，第2實(shí)施例與第1實(shí)施例不同之處是控制信號(hào)A’的算出方法。就是說(shuō)，第1實(shí)施例是使用變換表24A、24B，從目標(biāo)流量QAB求出控制信號(hào)A’，與此相反，在第2實(shí)施例中，是使用如后所述的運(yùn)算式(Ⅰ)，由壓力信號(hào)ΔP與目標(biāo)流量QAB來(lái)算出控制信號(hào)A’。
在圖5中，開(kāi)口量算出器26是根據(jù)流量算出器21所算出的目標(biāo)流量QAB與差分器22所算出的差壓信號(hào)ΔP進(jìn)行下式(Ⅰ)所示的運(yùn)算，算出為使目標(biāo)流量QAB流過(guò)所必要的電磁比例閥9的閥開(kāi)度A(以下稱(chēng)其為目標(biāo)開(kāi)口量)。A=C1·QAB/1ΔP1]]>式中C1為常數(shù)(Ⅰ)上式(Ⅰ)是將作為一般的節(jié)流式的下式(Ⅱ)變形所得的公式，通過(guò)節(jié)流口的流量與目標(biāo)流量QAB相對(duì)應(yīng)，節(jié)流差壓ΔP與差分信號(hào)ΔP相對(duì)應(yīng)。
Q=C2·A2·Δp/ρ]]>式中C2為常數(shù)ρ為密度(Ⅱ)這樣算出的目標(biāo)開(kāi)口量A由限制器處理器27A或27B變換成相當(dāng)于目標(biāo)開(kāi)口量A的控制信號(hào)A’。這時(shí)，在限制器處理器27A的目標(biāo)開(kāi)口量A≤0的范圍與限制器處理器27B的目標(biāo)開(kāi)口量A≥0的范圍施以控制信號(hào)A’=0的限制器處理。
這樣構(gòu)成的第2實(shí)施例的動(dòng)作基本上與第1實(shí)施例相同。但在第2實(shí)施例中，由于是不僅考慮了目標(biāo)流量QAB，也考慮了差壓信號(hào)ΔP而算出目標(biāo)開(kāi)口量A的，因此能精度良好地使目標(biāo)流量QAB流到電磁比例閥9內(nèi)。
第3實(shí)施例圖6是表示本發(fā)明的第3實(shí)施例中油壓控制裝置的構(gòu)成的回路圖。在與圖5相同的部位上標(biāo)注相同的標(biāo)記，以下主要說(shuō)明其不同之處。如圖6所示，第3實(shí)施例與第2實(shí)施例不同之處在于設(shè)置操作者隨意調(diào)整放大G的放大設(shè)定器29與由放大設(shè)定器29取入信號(hào)，并在目標(biāo)流量QAB上乘以放大K而算出放大流量QAB’(=K×QAB)的乘法器28；在第3實(shí)施例中，不是算出目標(biāo)流量QAB，而是根據(jù)放大流量QAB’來(lái)運(yùn)算控制信號(hào)A’。在這種情況下，放大K設(shè)定在0≤K≤1的范圍內(nèi)，因此，放大流量QAB’滿足0≤QAB’≤QAB的條件。
在這樣構(gòu)成的第3實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)整放大K，例如圖7A、7B所示，能變更中立自由模式時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的減速度。在圖7B中，設(shè)定成為放大K=0時(shí)，則放大流量QAB’=0，在這種狀態(tài)下，與中立制動(dòng)模式時(shí)相同，電磁比例閥9關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)體62按照操作桿5的輸入狀態(tài)迅速減速。另外，當(dāng)設(shè)定成為放大K=1時(shí)，則放大流量QAB’=目標(biāo)流量QAB，在這種狀態(tài)下，電磁比例閥9的閥開(kāi)度與第2實(shí)施例的目標(biāo)開(kāi)口量A相等，即使以操作桿5進(jìn)行減速操作，旋轉(zhuǎn)體62也會(huì)借助慣性力進(jìn)行回轉(zhuǎn)。
這樣，根據(jù)第3實(shí)施例，在目標(biāo)流量QAB上乘以任意的放大K而算出放大流量QAB’，根據(jù)該放大流量QAB’運(yùn)算控制信號(hào)A’，因而能自由變更中立自由模式時(shí)的減速度，借此，對(duì)于想要變更減速的感覺(jué)的這一操作者的要求也能容易地響應(yīng)，改善使用情況。
再者，上述實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)控制裝置是適用于起重機(jī)上，但同樣也能適用于油壓挖掘機(jī)上。另外，上述實(shí)施例中是使用電磁比例閥9，使相當(dāng)于目標(biāo)流量QAB或放大流量QAB’的壓力油在中立自由模式時(shí)由管路6A(6B)向管路6B(6A)流動(dòng)，但不算出目標(biāo)流量QAB或放大流量QAB’，只是允許由管路6A(6B)向管路6B(6A)的流動(dòng)，也能實(shí)現(xiàn)中立自由模式。
再者，在上述實(shí)施例中，是使用電磁比例閥9控制管路6A、6B內(nèi)的壓力，但只要是能增減管路6A、6B內(nèi)的壓力，可采用各種構(gòu)成。再者，在上述實(shí)施例中，為算出目標(biāo)流量QAB是使用轉(zhuǎn)速傳感器11，但也可使用速度傳感器。另外，在上述實(shí)施例中，是利用方框圖硬性地說(shuō)明控制器12的控制算法，但這是為使說(shuō)明易于理解，實(shí)際上是以軟件來(lái)實(shí)施。
權(quán)利要求
1．一種旋轉(zhuǎn)控制裝置，具備油壓泵；利用由該油壓泵輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)；控制由前述油壓泵供給到前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的壓力油的流量，并在中立時(shí)將連通向前述油壓馬達(dá)的出入口的一對(duì)口遮斷的控制閥；將分別連接在前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的出入口上的2條管路間連通與遮斷的閥裝置；分別檢測(cè)前述2條管路的壓力，以輸出壓力信號(hào)的壓力檢測(cè)裝置；檢測(cè)基于前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的物理量，以輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置；選擇中立制動(dòng)模式與中立自由模式的模式選擇裝置；在選擇前述中立制動(dòng)模式時(shí)使前述2條管路遮斷，而在選擇前述中立自由模式時(shí)，根據(jù)前述壓力信號(hào)與前述轉(zhuǎn)速信號(hào)使前述2條管路連通地控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)的控制裝置。
2．按權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置，前述控制裝置是根據(jù)前述壓力信號(hào)運(yùn)算作用于前述油壓馬達(dá)上的壓力油的方向，同時(shí)根據(jù)前述轉(zhuǎn)速信號(hào)運(yùn)算前述油壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)方向，當(dāng)選擇了前述中立自由模式而且運(yùn)算出的作用于前述油壓馬達(dá)上的壓力油的方向與前述油壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)方向不同時(shí)，控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)，以連通前述2條管路。
3．按權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置，前述控制裝置是根據(jù)前述轉(zhuǎn)速信號(hào)算出目標(biāo)流量，控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)，以使前述目標(biāo)流量由一方的前述管路向另一方的前述管路流動(dòng)。
4．按權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置，還具備設(shè)定前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的減速度的減速度設(shè)定裝置；前述控制裝置是根據(jù)前述轉(zhuǎn)速信號(hào)與來(lái)自前述減速度設(shè)定裝置的設(shè)定值算出前述目標(biāo)流量。
5．按權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置，前述控制裝置是根據(jù)變換表來(lái)控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)，該變換表是為了根據(jù)目標(biāo)流量求出前述閥裝置的控制信號(hào)值而預(yù)先確定的。
6．按權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置，前述控制裝置是以前述目標(biāo)流量作為通過(guò)節(jié)流口的流量，以由前述壓力檢測(cè)裝置求得的前述2條管路的壓力差作為節(jié)流差壓，將這些值代入基于節(jié)流式的運(yùn)算式而求出節(jié)流開(kāi)口量，根據(jù)與所求得的節(jié)流開(kāi)口量對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)。
7．按權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置，前述閥裝置是比例電磁閥，在選擇前述中立制動(dòng)模式的情況下，控制成為關(guān)閉；在選擇前述中立自由模式的情況下，控制成為規(guī)定的開(kāi)口面積。
8．一種旋轉(zhuǎn)油壓式起重機(jī)，具備行駛體；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于前述行駛體上的旋轉(zhuǎn)體；控制前述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制裝置，前述旋轉(zhuǎn)控制裝置具備油壓泵；利用由前述油壓泵輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)；控制由前述油壓泵供給到前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的壓力油的流量，并在中立時(shí)將連通向前述油壓馬達(dá)的出入口的一對(duì)口遮斷的控制閥；將分別連接在前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的出入口上的2條管路間連通與遮斷的閥裝置；分別檢測(cè)前述2條管路的壓力，以輸出壓力信號(hào)的壓力檢測(cè)裝置；檢測(cè)基于前述旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的物理量，以輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置；選擇中立制動(dòng)模式與中立自由模式的模式選擇裝置；在選擇前述中立制動(dòng)模式時(shí)使前述2條管路遮斷，而在選擇前述中立自由模式時(shí)，根據(jù)前述壓力信號(hào)與前述轉(zhuǎn)速信號(hào)，使前述2條管路連通地控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)的控制裝置。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)控制裝置,具備:油壓泵;利用由油壓泵輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá);控制由油壓泵供給到旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的壓力油的流量,并在中立時(shí),將連通向油壓馬達(dá)的出入口的一對(duì)口遮斷的控制閥;將分別連接在旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的出入口上的2條管路間連通與遮斷的閥裝置;分別檢測(cè)2條管路的壓力以輸出壓力信號(hào)的壓力檢測(cè)裝置;檢測(cè)基于旋轉(zhuǎn)用油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的物理量以輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置;選擇中立制動(dòng)模式與中立自由模式的模式選擇裝置;在選擇中立制動(dòng)模式時(shí)使2條管路遮斷,而在選擇中立自由模式時(shí),根據(jù)壓力信號(hào)與轉(zhuǎn)速信號(hào)使2條管路連通地控制前述閥裝置的驅(qū)動(dòng)的控制裝置。
文檔編號(hào)E02F9/22GK1289392SQ99802442
公開(kāi)日2001年3月28日 申請(qǐng)日期1999年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月27日
發(fā)明者宇田川勉, 五十嵐照夫, 落合正巳, 堺俊己, 石田和久, 船渡孝次 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社