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JP2019002558A - Rotary driving device, and work machine with the same - Google Patents

Rotary driving device, and work machine with the same Download PDF

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Publication number
JP2019002558A
JP2019002558A JP2018092891A JP2018092891A JP2019002558A JP 2019002558 A JP2019002558 A JP 2019002558A JP 2018092891 A JP2018092891 A JP 2018092891A JP 2018092891 A JP2018092891 A JP 2018092891A JP 2019002558 A JP2019002558 A JP 2019002558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brake
turning
pressure
motor
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018092891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
直人 堀
Naoto Hori
直人 堀
貴幸 伊賀上
Takayuki Igaue
貴幸 伊賀上
仁士 櫻井
Hitoshi Sakurai
仁士 櫻井
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
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd, Kobe Steel Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Publication of JP2019002558A publication Critical patent/JP2019002558A/en
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Abstract

To provide a rotary driving device which improves operability in a rotary brake operation by applying a desired brake force corresponding to an operation amount of an operation lever to a rotary motor even in a case where a rotation speed of a rotor is changed, and a work machine with the same.SOLUTION: A rotary driving device 100 comprises a rotary motor 20 which rotates a rotor 10, a hydraulic pump 52, an operation lever 56, a control valve 54, a brake valve 71, and a brake valve control part 83. In a case where the operation lever 56 receives a brake operation of the rotary motor 20, the brake valve control part 83 regulates a flow rate of a working oil in the brake valve 71 in such a manner that a differential pressure of the rotary motor 20 becomes a predetermined target pressure Pt corresponding to an operation amount that the operation lever 56 receives, and generates a pressure loss in the working oil in the brake valve 71.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械に関する。   The present invention relates to a swivel drive device and a work machine including the same.

クレーンなどの作業機械は、一般に、下部走行体と、当該下部走行体の上方に配置される上部旋回体と、下部旋回体に対して上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置と、を備える。   A work machine such as a crane generally includes a lower traveling body, an upper swing body disposed above the lower traveling body, and a swing drive device that drives the upper swing body to swing relative to the lower swing body.

旋回駆動装置は、油圧式の旋回モータと、油圧ポンプと、コントロールバルブと、操作レバーと、を備える。旋回モータは、下部走行体と上部旋回体との間に配置され、作動油の供給を受けて上部旋回体が旋回するように作動する。旋回モータは、作動油の吸排のための第1ポートおよび第2ポートを備える。油圧ポンプは、旋回モータに作動油を供給する。コントロールバルブは、旋回モータと油圧ポンプとの間に介在し、旋回モータへの作動油の供給流量を調整するとともに、作動油の供給路を切り替える。コントロールバルブは、たとえばパイロット操作式の方向切換弁によって構成される。コントロールバルブは、操作レバーに与えられる操作に応じて、中立位置と、正回転駆動位置と、逆回転駆動位置との間で切り替わることが可能とされている。コントロールバルブが正回転駆動位置に設定されると、油圧ポンプから吐出された作動油は、第1ポートから旋回モータに流入するとともに、第2ポートから吐出される。この結果、旋回モータが正方向に回転され、上部旋回体が右方向に旋回駆動される。一方、コントロールバルブが逆回転駆動位置に設定されると、油圧ポンプから吐出された作動油は、第2ポートから旋回モータに流入するとともに、第1ポートから吐出される。この結果、旋回モータが逆方向に回転され、上部旋回体が左方向に旋回駆動される。   The turning drive device includes a hydraulic turning motor, a hydraulic pump, a control valve, and an operation lever. The swing motor is disposed between the lower traveling body and the upper swing body, and operates so that the upper swing body rotates upon receiving the supply of hydraulic oil. The turning motor includes a first port and a second port for intake and exhaust of hydraulic oil. The hydraulic pump supplies hydraulic oil to the swing motor. The control valve is interposed between the swing motor and the hydraulic pump, and adjusts the supply flow rate of the hydraulic oil to the swing motor and switches the hydraulic oil supply path. The control valve is constituted by, for example, a pilot operated direction switching valve. The control valve can be switched between a neutral position, a forward rotation drive position, and a reverse rotation drive position in accordance with an operation given to the operation lever. When the control valve is set to the forward rotation drive position, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump flows into the swing motor from the first port and is discharged from the second port. As a result, the turning motor is rotated in the forward direction, and the upper turning body is driven to turn in the right direction. On the other hand, when the control valve is set to the reverse rotation drive position, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump flows into the swing motor from the second port and is discharged from the first port. As a result, the turning motor is rotated in the reverse direction, and the upper turning body is driven to turn leftward.

作業機械には、コントロールバルブの中立位置において旋回モータに負荷トルクがかからない、いわゆる中立フリー仕様の油圧回路がしばしば採用される。具体的には、コントロールバルブが中立位置に設定されると、旋回モータから吐出された作動油がコントロールバルブを介して旋回モータに戻されるため、上部旋回体は慣性によって回転し続ける。この際、一部の作動油は、ブリードオフ回路を介して、タンクに排出される。このような中立フリー仕様の油圧回路では、旋回モータに対して、以下のようにブレーキ力が付与される。コントロールバルブが正回転駆動位置に設定され旋回モータが右旋回した状態において、操作レバーのブレーキ操作に応じてコントロールバルブが中立位置を経由して逆回転駆動位置に切り替えられる。この結果、旋回モータから吐出される作動油と、油圧ポンプから供給される作動油とが合流する。この際に生じる圧力がブレーキ力として旋回モータに作用し、旋回モータの旋回速度が低下していく。このようなブレーキ制御技術では、作業者の操作性の向上のために、操作レバーに与えられる操作量に応じて、旋回モータにかかるブレーキ力を調整することが望まれる。   Work machines often employ a so-called neutral-free hydraulic circuit in which no load torque is applied to the swing motor at the neutral position of the control valve. Specifically, when the control valve is set to the neutral position, the hydraulic oil discharged from the swing motor is returned to the swing motor through the control valve, so that the upper swing body continues to rotate due to inertia. At this time, a part of the hydraulic oil is discharged to the tank via the bleed-off circuit. In such a neutral-free hydraulic circuit, a braking force is applied to the swing motor as follows. In a state where the control valve is set to the normal rotation drive position and the swing motor rotates to the right, the control valve is switched to the reverse rotation drive position via the neutral position according to the brake operation of the operation lever. As a result, the hydraulic oil discharged from the turning motor and the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump merge. The pressure generated at this time acts on the turning motor as a braking force, and the turning speed of the turning motor decreases. In such a brake control technique, it is desired to adjust the braking force applied to the turning motor in accordance with the operation amount given to the operation lever in order to improve the operability of the operator.

特許文献1には、コントロールバルブのブリードオフ回路に、ブリードオフ制御弁が設けられた技術が開示されている。当該技術では、操作レバーに与えられる操作量に応じて、ブリードオフ制御弁の開口面積が調整される。操作レバーに与えられる操作量が大きい場合には、ブリードオフ制御弁の開口面積が小さく設定される。この結果、ブリードオフ回路を通じてタンクに排出される際の圧力が上昇し、旋回モータに大きなブレーキ力が付与される。   Patent Document 1 discloses a technique in which a bleed-off control valve is provided in a bleed-off circuit of a control valve. In this technique, the opening area of the bleed-off control valve is adjusted according to the operation amount given to the operation lever. When the operation amount given to the operation lever is large, the opening area of the bleed-off control valve is set small. As a result, the pressure at the time of being discharged into the tank through the bleed-off circuit increases, and a large braking force is applied to the turning motor.

特開2008−143635号公報JP 2008-143635 A

上記のような技術では、作業者が操作レバーにあたえる操作量と、旋回モータにかかるブレーキ力とが相関しにくく、旋回ブレーキ動作における操作レバーの操作性が充分確保できないという問題があった。具体的には、上記の技術では、ブリードオフ制御弁における作動油の圧力損失に応じて、旋回モータにかかるブレーキ力の大きさが決定される。作動油の圧力損失は、制御弁の開口面積および開口を通過する作動油の通過流量によって変化する。この場合、旋回モータの回転速度(上部旋回体の旋回速度)に応じてモータ吐出流量が変化するため、操作レバーに与えられる操作量が同じであっても、旋回モータの回転速度に応じて旋回モータにかかるブレーキ力が変化してしまう。この結果、作業者が操作レバーにあたえる操作量と、旋回モータにかかるブレーキ力とが相関しにくく、旋回ブレーキ動作における操作レバーの操作性が充分確保できなくなる。   The above-described technology has a problem that the operation amount that the operator gives to the operation lever and the braking force applied to the turning motor are difficult to correlate, and the operability of the operation lever in the turning brake operation cannot be sufficiently secured. Specifically, in the above technique, the magnitude of the braking force applied to the turning motor is determined according to the pressure loss of the hydraulic oil in the bleed-off control valve. The pressure loss of the hydraulic oil varies depending on the opening area of the control valve and the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening. In this case, since the motor discharge flow rate changes in accordance with the rotation speed of the swing motor (the swing speed of the upper swing body), even if the operation amount given to the operation lever is the same, the turn depends on the rotation speed of the swing motor. The braking force applied to the motor will change. As a result, the amount of operation applied by the operator to the operation lever and the braking force applied to the turning motor are difficult to correlate, and the operability of the operation lever in the turning brake operation cannot be secured sufficiently.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、旋回体の旋回速度が変化する場合であっても、被操作部がうける操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することが可能であり、旋回ブレーキ動作における操作性が向上した旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and even when the turning speed of the revolving body changes, a desired braking force according to the operation amount that the operated part receives is applied to the turning motor. Therefore, an object of the present invention is to provide a turning drive device with improved operability in the turning brake operation, and a work machine equipped with the turning drive device.

本発明の一の局面に係る旋回駆動装置は、機体と、前記機体の上方に配置される旋回体とを備える作業機械に設けられ、前記機体に対して前記旋回体を相対的に旋回駆動する旋回駆動装置であって、前記機体と前記旋回体との間に介在し、前記旋回体を旋回駆動する油圧式の旋回モータであって、当該旋回モータは第1ポートおよび第2ポートを有しており、前記第1ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第1方向に旋回させるとともに前記第2ポートを通じて作動油を排出する一方、前記第2ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第1方向とは反対の第2方向に旋回させるとともに前記第1ポートを通じて作動油を排出する、旋回モータと、前記旋回モータに供給されるための作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第1ポートとを連通する第1油路と、前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第2ポートとを連通する第2油路と、前記第1油路および前記第2油路に連通可能とされ、前記旋回モータから排出される戻り油をタンクに導く排出用油路と、前記旋回体の旋回動作のために操作される被操作部であって、前記旋回体を前記第1方向に旋回させる第1操作領域と、前記旋回体を前記第2方向に旋回させる第2操作領域と、前記第1操作領域と前記第2操作領域との間の中立操作領域とに選択的に操作されることが可能であり、前記第1操作領域および前記第2操作領域における当該被操作部の操作量が可変とされている、被操作部と、前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間に介在するコントロールバルブであって、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第1油路を通じて前記第1ポートに供給するとともに前記第2ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く油路を形成する第1旋回用位置と、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第2油路を通じて前記第2ポートに供給するとともに前記第1ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く油路を形成する第2旋回用位置と、前記第1油路と前記第2油路とを互いに連通することで前記第1ポートと前記第2ポートとの間で作動油が循環することを許容する中立旋回用位置とに切換わることが可能であるコントロールバルブと、前記排出用油路に配置されるブレーキバルブであって、前記排出用油路における作動油の流通を許容する開口部を形成し、前記開口部を通過する作動油の流量を変化させるように作動するブレーキバルブと、前記旋回体が前記第1方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第1操作領域から前記中立操作領域を経由して前記第2操作領域に至る第1ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記第2開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる一方、前記旋回体が前記第2方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第2操作領域から前記操作中間領域を経由して前記第1操作領域に至る第2ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる、ブレーキ制御部と、を備える。   A turning drive device according to one aspect of the present invention is provided in a work machine including a machine body and a turning body disposed above the machine body, and drives the turning body to turn relatively with respect to the machine body. A swivel drive device, which is a hydraulic swivel motor interposed between the airframe and the swivel body to drive the swivel swivel, the swivel motor having a first port and a second port The hydraulic oil is supplied through the first port, thereby turning the swivel body in the first direction and discharging the hydraulic oil through the second port, while receiving the hydraulic oil supply through the second port. As a result, the swivel body is swung in a second direction opposite to the first direction and the working oil is discharged through the first port, and the working oil to be supplied to the swiveling motor is discharged. A hydraulic pump, a first oil passage communicating the hydraulic pump and the first port of the swing motor, a second oil passage communicating the hydraulic pump and the second port of the swing motor, A discharge oil passage that can communicate with the first oil passage and the second oil passage and guides return oil discharged from the turning motor to the tank, and an operated portion that is operated for the turning operation of the turning body. A first operation area for turning the revolving body in the first direction, a second operation area for turning the revolving body in the second direction, the first operation area, and the second operation area; An operation portion that can be selectively operated to a neutral operation region between the first operation region and the second operation region, and the operation amount of the operation portion is variable. And interposed between the hydraulic pump and the swing motor A control valve that supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the first port through the first oil passage and guides hydraulic oil discharged from the second port to the tank through the discharge oil passage. A first turning position that forms an oil passage, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is supplied to the second port through the second oil passage and the hydraulic oil discharged from the first port is used for the discharge. Operation between the first port and the second port by communicating the second turning position for forming an oil passage leading to the tank through the oil passage, and the first oil passage and the second oil passage. A control valve capable of switching to a neutral turning position that allows oil to circulate, and a brake valve disposed in the discharge oil passage, wherein the hydraulic oil in the discharge oil passage A brake valve that operates to change the flow rate of hydraulic fluid that passes through the opening, and the swiveled body is swung in the first direction. When the unit receives a first brake operation from the first operation region to the second operation region via the neutral operation region, the differential pressure of the swing motor becomes an operation amount received by the operated unit. The flow rate of the hydraulic oil that passes through the second opening is adjusted so as to achieve a predetermined target pressure, and pressure loss is generated in the hydraulic oil in the brake valve, while the swiveling body turns in the second direction. When the operated portion receives a second brake operation from the second operation region to the first operation region via the operation intermediate region in the state of being operated, the differential pressure of the swing motor is Depending on the amount of operation that the operated part receives To a predetermined target pressure was, and a generating pressure loss, the brake control unit to the hydraulic oil in the brake valve to adjust the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening.

本構成によれば、旋回体が第1方向に旋回している状態で被操作部が第1操作領域から中立操作領域を経由して第2操作領域に至る第1ブレーキ操作を受けた場合、または、旋回体が第2方向に旋回している状態で被操作部が第2操作領域から中立操作領域を経由して第1操作領域に至る第2ブレーキ操作を受けた場合に、コントロールバルブの位置変更によって、旋回モータにブレーキ圧が付与される。この際、ブレーキ制御部は、前記旋回モータの差圧が、被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、ブレーキバルブにおける作動油の流量を調整しブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる。この結果、作業機械の作業中に、旋回モータの回転速度に応じて旋回モータの吐出流量が変化することや、油圧ポンプの吐出流量が変化することがあっても、被操作部の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することができる。   According to this configuration, when the operated portion receives a first brake operation from the first operation region to the second operation region via the neutral operation region while the revolving body is turning in the first direction, Alternatively, when the operated part receives a second brake operation from the second operation region to the first operation region through the neutral operation region while the swinging body is turning in the second direction, A brake pressure is applied to the turning motor by the position change. At this time, the brake control unit adjusts the flow rate of the hydraulic oil in the brake valve so that the differential pressure of the swing motor becomes a predetermined target pressure corresponding to the operation amount received by the operated part, Cause pressure loss. As a result, even if the discharge flow rate of the swing motor changes according to the rotation speed of the swing motor or the discharge flow rate of the hydraulic pump changes during the work of the work machine, the operation amount of the operated part is reduced. A desired braking force can be applied to the turning motor.

上記の構成において、前記ブレーキバルブは、前記開口部の開口面積を調整可能な流量制御弁であって、前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁の前記開口部の開口面積を調整することが望ましい。   In the above configuration, the brake valve is a flow rate control valve capable of adjusting an opening area of the opening, and the brake control unit is configured such that the operated portion performs the first brake operation or the second brake operation. In this case, it is desirable to adjust the opening area of the opening of the flow control valve so that the differential pressure of the swing motor becomes the target pressure.

この場合、ブレーキ制御部が、流量制御弁の開口部の開口面積を調整することによって、被操作部の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することができる。   In this case, the brake control unit can apply a desired braking force according to the operation amount of the operated portion to the swing motor by adjusting the opening area of the opening of the flow control valve.

前記ブレーキバルブは、あるいは、前記ブレーキバルブは、前記排出用油路のうち前記開口部と前記油圧ポンプとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う、可変リリーフ弁であって、前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整するものであってもよい。   The brake valve or the brake valve performs a valve opening operation so as to maintain a pressure between the opening and the hydraulic pump in the discharge oil passage below a predetermined relief pressure. The valve, wherein the brake control unit is configured so that the differential pressure of the swing motor becomes the target pressure when the operated portion is subjected to the first brake operation or the second brake operation. The relief pressure of the relief valve may be adjusted.

本構成によれば、ブレーキ制御部が可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整することによって、被操作部の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することができる。   According to this configuration, the brake control unit adjusts the relief pressure of the variable relief valve, so that a desired braking force corresponding to the operation amount of the operated unit can be applied to the swing motor.

上記の構成において、前記油圧ポンプは、可変容量型油圧ポンプであって、前記旋回体が前記第1方向または前記第2方向に旋回するように操作される場合における前記油圧ポンプの容量に比べて、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合の前記油圧ポンプの容量を小さくするポンプ制御部を更に備えることが望ましい。更に、前記ブレーキ制御部は、前記油圧ポンプの容量が小さく設定されることに伴う前記旋回モータに対するブレーキ力の低下を補うように、前記目標圧を設定することが望ましい。   In the above configuration, the hydraulic pump is a variable displacement hydraulic pump, and compared with a displacement of the hydraulic pump when the swing body is operated to swing in the first direction or the second direction. It is preferable that the apparatus further includes a pump control unit that reduces a capacity of the hydraulic pump when the operated unit receives the first brake operation or the second brake operation. Furthermore, it is preferable that the brake control unit sets the target pressure so as to compensate for a decrease in braking force applied to the swing motor due to the capacity of the hydraulic pump being set small.

本構成によれば、旋回モータに対して積極的な作動油の供給が不要なブレーキ操作時には、油圧ポンプのポンプ容量が小さく設定され油圧ポンプが消費するエネルギーが低減されることで、旋回駆動装置の省エネ化が実現される。この際、ブレーキバルブの作動によって旋回モータに対するブレーキ力の低下が抑止されながら、被操作部の操作量に応じたブレーキ力を付与することができる。   According to this configuration, during a brake operation that does not require a positive supply of hydraulic oil to the swing motor, the pump capacity of the hydraulic pump is set to be small, and the energy consumed by the hydraulic pump is reduced. Energy saving is realized. At this time, the brake force according to the operation amount of the operated portion can be applied while the decrease in the brake force with respect to the turning motor is suppressed by the operation of the brake valve.

上記の構成において、前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作後に前記第2操作領域から前記中立操作領域に至る第1ブレーキ解除操作を受けると、または、前記被操作部が前記第2ブレーキ操作後に前記第1操作領域から前記中立操作領域に至る第2ブレーキ解除操作を受けると、前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に小さくされた前記油圧ポンプの容量を大きくするポンプ容量復帰動作を開始するとともに、前記開口部を通過する作動油の流量を調整することで前記ブレーキバルブにおいて発生させている前記作動油の圧力損失を前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間経過後に消失させるようなブレーキ解除動作を実行することが望ましい。   In the above configuration, the brake control unit receives the first brake release operation from the second operation region to the neutral operation region after the first brake operation, or the operated unit When the second brake release operation from the first operation region to the neutral operation region is received after the second brake operation, the hydraulic pump reduced when receiving the first brake operation or the second brake operation. The pump capacity return operation for increasing the capacity is started, and the pressure loss of the hydraulic oil generated in the brake valve by adjusting the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening is started. It is desirable to execute a brake releasing operation that disappears after a predetermined time has elapsed.

本構成によれば、ポンプ容量復帰動作においてポンプ容量の増大に所定の時間がかかる場合であっても、ポンプ容量が増大する前に、ブレーキバルブにおいて発生されていた圧力損失が消失することが抑止される、換言すればブレーキバルブが全開となることが抑止される。この結果、ブレーキ圧力が過渡的に低下する現象を防止することができる。   According to this configuration, even if the pump capacity increase takes a predetermined time in the pump capacity return operation, it is possible to prevent the pressure loss generated in the brake valve from disappearing before the pump capacity increases. In other words, the brake valve is prevented from being fully opened. As a result, it is possible to prevent a phenomenon in which the brake pressure decreases transiently.

本発明の他の局面に係る作業機械は、機体と、前記機体の上方に配置される旋回体と、上記の何れかに記載の旋回駆動装置と、を備える。   A work machine according to another aspect of the present invention includes a machine body, a swing body disposed above the machine body, and the swing drive device according to any one of the above.

本構成によれば、作業機械の作業中に、旋回モータの回転速度に応じて旋回モータの吐出流量が変化することや、油圧ポンプの吐出流量が変化することがあっても、被操作部の操作量に応じて旋回モータに所望のブレーキ力を付与することができる。   According to this configuration, even when the discharge flow rate of the swing motor changes according to the rotation speed of the swing motor or the discharge flow rate of the hydraulic pump changes during the work of the work machine, A desired braking force can be applied to the swing motor according to the operation amount.

本発明によれば、旋回体の旋回速度が変化する場合であっても、被操作部がうける操作量に応じて旋回モータに所望のブレーキ力を付与することが可能であり、旋回ブレーキ動作における操作性が向上した旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械が提供される。   According to the present invention, even when the turning speed of the turning body changes, it is possible to apply a desired braking force to the turning motor in accordance with the operation amount that the operated part receives, and in the turning brake operation Provided are a turning drive device with improved operability and a work machine equipped with the same.

本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である。1 is a side view of a work machine according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram of a turning drive device for a work machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る旋回駆動装置の制御部の電気的なブロック図である。It is an electrical block diagram of the control part of the turning drive which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうけた場合の図2の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of hydraulic circuit diagram of the turning drive apparatus of FIG. 2 when the turning body of the working machine according to the first embodiment of the present invention receives a braking operation. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。It is a flowchart in case the turning body of the working machine which concerns on 1st Embodiment of this invention receives brake operation | movement. 本発明の第1実施形態に係る旋回駆動装置において、レバー操作量およびモータ回転速度と目標圧との関係を示すグラフである。In the turning drive device concerning a 1st embodiment of the present invention, it is a graph which shows the relation between the amount of lever operation, motor rotation speed, and target pressure. 本発明の第1実施形態に係る旋回駆動装置において、レバー操作量と目標圧との関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between a lever operation amount and a target pressure in the turning drive device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る旋回駆動装置において、レバー操作量と目標圧との関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between a lever operation amount and a target pressure in the turning drive device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit figure of the turning drive apparatus of the working machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit figure of the turning drive apparatus of the working machine which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。It is a flowchart in case the turning body of the working machine which concerns on 4th Embodiment of this invention receives brake operation | movement. 本発明の第5実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。It is a flowchart in case the turning body of the working machine which concerns on 5th Embodiment of this invention receives brake operation | movement. 本発明の第5実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうける場合のフローチャートの一部である。It is a part of flowchart when the turning body of the working machine which concerns on 5th Embodiment of this invention receives brake operation | movement. 本発明の第8実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図である。It is a hydraulic-circuit figure of the turning drive apparatus of the working machine which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうけた場合の図14の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of hydraulic circuit diagram of the turning drive apparatus of FIG. 14 in case the turning body of the working machine which concerns on 8th Embodiment of this invention receives brake operation. 本発明の第8実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうけた場合の図14の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of hydraulic circuit diagram of the turning drive apparatus of FIG. 14 in case the turning body of the working machine which concerns on 8th Embodiment of this invention receives brake operation.

以下、図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るクレーン1(作業機械)の側面図である。なお、図1には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係るクレーン1の構造を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係る作業機械の使用態様などを限定するものではない。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a crane 1 (work machine) according to a first embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 shows directions of “up”, “down”, “front”, and “rear”, but these directions are for convenience in order to describe the structure of the crane 1 according to the present embodiment. It is shown and does not limit the use mode of the work machine according to the present invention.

クレーン1は、地面上で走行可能な走行体11(機体)と、走行体11の上方に配置される旋回体10と、起伏部材としてのブーム13と、を備える。また、旋回体10の前端部には、キャブ12が備えられている。キャブ12は、クレーン1の運転席に相当する。キャブ12には、後記の操作レバー56およびブレーキ調整装置90(図2、図3)が備えられている。   The crane 1 includes a traveling body 11 (airframe) that can travel on the ground, a revolving body 10 that is disposed above the traveling body 11, and a boom 13 that serves as a hoisting member. Further, a cab 12 is provided at the front end portion of the revolving structure 10. The cab 12 corresponds to the driver seat of the crane 1. The cab 12 is provided with an operation lever 56 and a brake adjusting device 90 (FIGS. 2 and 3) which will be described later.

図1に示されるブーム13は、いわゆるラチス型であり、下部ブーム13Aと、一または複数(図例では1個)の中間ブーム13Bと、上部ブーム13Cとから構成される。ブーム13は、下端部に備えられたブームフット13Sを支点として旋回体10に回動可能に軸支(支持)されている。また、ブーム13の先端部には、シーブ132が備えられている。   The boom 13 shown in FIG. 1 is a so-called lattice type, and includes a lower boom 13A, one or a plurality (one in the illustrated example) intermediate boom 13B, and an upper boom 13C. The boom 13 is pivotally supported (supported) on the revolving structure 10 with a boom foot 13S provided at the lower end as a fulcrum. Further, a sheave 132 is provided at the tip of the boom 13.

クレーン1は、上部スプレッダ131と、下部スプレッダ133と、ガントリを構成するコンプレッションメンバ14およびテンションメンバ15と、ブーム起伏用ウインチ16と、ブーム起伏用ロープ17と、を更に備える。上部スプレッダ131および下部スプレッダ133は、それぞれ複数のシーブからなる。また、上部スプレッダ131は、ブームガイライン(ガイリンク)によってブーム13の先端部に接続されている。コンプレッションメンバ14は、旋回体10の略中央部から上方かつ後方に向かって立設された支柱である。同様に、テンションメンバ15は、旋回体10の後端部から鉛直上方に立設された支柱であって、コンプレッションメンバ14の上端部に接続されている。ガントリの先端部には、ガントリシーブ141が備えられている。ブーム起伏用ロープ17は、ブーム起伏用ウインチ16から引き出され、ガントリのガントリシーブ141に掛けられた後、下部スプレッダ133と上部スプレッダ131との間で複数回掛け回される。ブーム起伏用ウインチ16は、旋回体10に配置される。なお、図1では、説明のためにブーム起伏用ウインチ16がコンプレッションメンバ14とテンションメンバ15との間に配置されているが、実際には、ブーム起伏用ウインチ16はキャブ12よりも旋回中心側の不図示のセンターセクション(旋回フレーム)上に配置されている。ブーム起伏用ウインチ16は、ブーム起伏用ロープ17の巻き取りおよび繰り出しを行うことで、ブーム13をガントリに対して相対的に回動させながらブーム13を起伏させる。   The crane 1 further includes an upper spreader 131, a lower spreader 133, a compression member 14 and a tension member 15 constituting a gantry, a boom hoisting winch 16, and a boom hoisting rope 17. Each of the upper spreader 131 and the lower spreader 133 includes a plurality of sheaves. The upper spreader 131 is connected to the tip of the boom 13 by a boom guy line (guy link). The compression member 14 is a support column erected upward and rearward from a substantially central portion of the revolving structure 10. Similarly, the tension member 15 is a column that is erected vertically upward from the rear end portion of the revolving structure 10, and is connected to the upper end portion of the compression member 14. A gantry sheave 141 is provided at the tip of the gantry. The boom hoisting rope 17 is pulled out from the boom hoisting winch 16 and hung on the gantry sheave 141 of the gantry, and then is hung around the lower spreader 133 and the upper spreader 131 a plurality of times. The boom hoisting winch 16 is disposed on the revolving structure 10. In FIG. 1, the boom hoisting winch 16 is disposed between the compression member 14 and the tension member 15 for the sake of explanation, but in reality, the boom hoisting winch 16 is closer to the turning center than the cab 12. Are arranged on a center section (swivel frame) (not shown). The boom hoisting winch 16 raises and lowers the boom 13 while rotating the boom 13 relative to the gantry by winding and unwinding the boom hoisting rope 17.

クレーン10は、更に、吊り荷(被吊り上げ体)の巻上げ及び巻下げを行うための主巻用ウインチ18を備えている。本実施形態に係るクレーン1では、主巻用ウインチ18は、旋回体10に備え付けられている。主巻用ウインチ18から引き出された主巻用ロープ19の先端部19Aには、吊荷用の主フック19Fが備え付けられる。そして、主巻ロープ19は、ブーム13の先端部のシーブ132と、主フックに設けられた不図示のシーブブロックのシーブとの間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ18が主巻ロープ19の巻き取りや繰り出しを行うと、シーブ132と主フック19Fのシーブとの間の距離が変わって、ブーム13の先端部から垂下されたロープ先端部19Aに連結された主フック19Fの巻上げ及び巻下げが行われる。   The crane 10 further includes a main winding winch 18 for lifting and lowering a suspended load (lifted body). In the crane 1 according to this embodiment, the main winding winch 18 is provided in the revolving structure 10. A main hook 19F for a suspended load is provided at the tip 19A of the main winding rope 19 drawn out from the main winding winch 18. The main winding rope 19 is stretched between a sheave 132 at the tip of the boom 13 and a sheave of a sheave block (not shown) provided on the main hook. Accordingly, when the main winding winch 18 winds or unwinds the main winding rope 19, the distance between the sheave 132 and the sheave of the main hook 19F changes, and the rope tip portion that is suspended from the tip portion of the boom 13 is changed. The main hook 19F connected to 19A is wound up and down.

<第1実施形態>
クレーン1は、更に旋回駆動装置100を備える。図2は、本実施形態に係るクレーン1の旋回駆動装置100の油圧回路図である。旋回駆動装置100は、走行体11に対して旋回体10を相対的に旋回駆動する。
<First Embodiment>
The crane 1 further includes a turning drive device 100. FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the turning drive device 100 of the crane 1 according to the present embodiment. The turning drive device 100 drives the turning body 10 to turn relative to the traveling body 11.

旋回駆動装置100は、旋回モータ20と、回転速度センサ20S(回転検出部)と、油圧ポンプ52と、第1供給ライン55A(第1油路)と、第2供給ライン55B(第2油路)と、ブリードオフライン55C(排出用油路)と、コントロールバルブ54と、操作レバー56(被操作部)と、リリーフ弁59と、ブレーキバルブ71と、コントローラ80と、ブレーキ調整装置90と、を備える。なお、図2乃至図4に示される圧力センサ52Pは、後記の実施形態(第6実施形態)において説明されるものであり、本実施形態においては、必ずしも必須な構成ではない(図9、図10も同様)。   The turning drive device 100 includes a turning motor 20, a rotation speed sensor 20S (rotation detection unit), a hydraulic pump 52, a first supply line 55A (first oil passage), and a second supply line 55B (second oil passage). ), A bleed offline 55C (discharge oil passage), a control valve 54, an operation lever 56 (operated portion), a relief valve 59, a brake valve 71, a controller 80, and a brake adjusting device 90. Prepare. Note that the pressure sensor 52P shown in FIGS. 2 to 4 is described in the following embodiment (sixth embodiment), and is not necessarily an essential configuration in the present embodiment (FIGS. 9 and 9). 10 is the same).

旋回モータ20は、図1の走行体11と旋回体10との間に介在するように配置されている。具体的に、旋回モータ20は、ピニオンを含むモータ軸を備え、旋回体10に固定されている。一方、走行体11は、円周状に形成された不図示の旋回ギアを備える。旋回モータ20のピニオンと旋回ギアとが噛み合うことで、旋回モータ20の回転に応じて旋回体10が旋回する。このため、旋回モータ20は、旋回ギアの円周付近に位置するように配置されている。旋回モータ20は、旋回体10を旋回駆動する油圧式の旋回モータである。旋回モータ20は、モータ第1ポート20A(第1ポート)およびモータ第2ポート20B(第2ポート)を有する。旋回モータ20は、モータ第1ポート20Aを通じて作動油の供給を受けることにより旋回体10を第1方向(たとえば左方向)に旋回させるとともに、モータ第2ポート20Bを通じて作動油を排出する。一方、旋回モータ20は、モータ第2ポート20Bを通じて作動油の供給を受けることにより旋回体10を第1方向とは反対の第2方向(たとえば右方向)に旋回させるとともにモータ第1ポート20Aを通じて作動油を排出する。   The turning motor 20 is disposed so as to be interposed between the traveling body 11 and the turning body 10 of FIG. Specifically, the turning motor 20 includes a motor shaft including a pinion and is fixed to the turning body 10. On the other hand, the traveling body 11 includes a turning gear (not shown) formed in a circumferential shape. As the pinion of the turning motor 20 and the turning gear mesh with each other, the turning body 10 turns according to the rotation of the turning motor 20. For this reason, the turning motor 20 is disposed so as to be located near the circumference of the turning gear. The turning motor 20 is a hydraulic turning motor that drives the turning body 10 to turn. The turning motor 20 has a motor first port 20A (first port) and a motor second port 20B (second port). The turning motor 20 turns the turning body 10 in the first direction (for example, the left direction) by receiving the supply of the working oil through the motor first port 20A, and discharges the working oil through the motor second port 20B. On the other hand, the turning motor 20 turns the turning body 10 in a second direction (for example, the right direction) opposite to the first direction by receiving the supply of hydraulic oil through the motor second port 20B, and through the motor first port 20A. Drain the hydraulic oil.

回転速度センサ20Sは、旋回モータ20の回転速度(または回転数)を検出する。また、回転速度センサ20Sは、旋回モータ20の回転方向(第1方向、第2方向)を検出する。   The rotational speed sensor 20 </ b> S detects the rotational speed (or rotational speed) of the turning motor 20. The rotation speed sensor 20S detects the rotation direction (first direction, second direction) of the turning motor 20.

油圧ポンプ52は、不図示のエンジン(駆動源)の駆動力をうけ、旋回モータ20に供給されるべき作動油をタンクから吸い込んで吐出する。この実施形態に係る油圧ポンプ52は、可変容量型油圧ポンプからなり、当該油圧ポンプ52に含まれる図示されないレギュレータへのポンプ指令信号の入力により油圧ポンプ52の容量qp(押しのけ容積)が変化し、これにより油圧ポンプ52から吐出される作動油の流量であるポンプ吐出流量Qpが変化する。なお、上記のポンプ指令信号は、後記の油圧ポンプ制御部82(図3)から出力される。   The hydraulic pump 52 receives a driving force of an engine (drive source) (not shown), and sucks and discharges hydraulic oil to be supplied to the turning motor 20 from the tank. The hydraulic pump 52 according to this embodiment is a variable displacement hydraulic pump, and the capacity qp (displacement volume) of the hydraulic pump 52 is changed by the input of a pump command signal to a regulator (not shown) included in the hydraulic pump 52. As a result, the pump discharge flow rate Qp, which is the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52, changes. In addition, said pump command signal is output from the hydraulic pump control part 82 (FIG. 3) mentioned later.

第1供給ライン55Aおよび第2供給ライン55Bは、それぞれ図2に示すように、油圧ポンプ52と旋回モータ20のモータ第1ポート20Aおよびモータ第2ポート20Bとを連通する油路である。ブリードオフライン55Cは、コントロールバルブ54のバルブ位置に応じて第1供給ライン55Aおよび第2供給ライン55Bに連通可能とされ、作動油(旋回モータ20から排出される戻り油)をタンクに導く油路である。本実施形態では、ブリードオフライン55Cは、ブレーキライン55Dを備える。ブレーキライン55Dは、コントロールバルブ54の切換え位置に応じて、ブリードオフライン55Cの一部を構成する。ブレーキライン55Dは、コントロールバルブ54の開口A3、B3およびC3に連通可能とされている。   The first supply line 55A and the second supply line 55B are oil passages that connect the hydraulic pump 52 and the motor first port 20A and the motor second port 20B of the turning motor 20, respectively, as shown in FIG. The bleed offline 55C can communicate with the first supply line 55A and the second supply line 55B according to the valve position of the control valve 54, and is an oil passage that guides hydraulic oil (return oil discharged from the turning motor 20) to the tank. It is. In the present embodiment, the bleed offline 55C includes a brake line 55D. The brake line 55D constitutes a part of the bleed offline 55C according to the switching position of the control valve 54. The brake line 55D can communicate with the openings A3, B3, and C3 of the control valve 54.

コントロールバルブ54は、油圧ポンプ52と旋回モータ20との間に介在するように、作動油の油路に配置されている。コントロールバルブ54は、油圧ポンプ52から旋回モータ20への作動油の供給の方向を切換えるとともに、作動油の流量を調整するように作動する。コントロールバルブ54は、第1供給ライン55Aを介して旋回モータ20のモータ第1ポート20Aに接続され、かつ、第2供給ライン55Bを介して旋回モータ20のモータ第2ポート20Bに接続される。   The control valve 54 is disposed in the hydraulic oil passage so as to be interposed between the hydraulic pump 52 and the turning motor 20. The control valve 54 switches the direction of supply of hydraulic oil from the hydraulic pump 52 to the turning motor 20 and operates to adjust the flow rate of hydraulic oil. The control valve 54 is connected to the motor first port 20A of the turning motor 20 via the first supply line 55A, and is connected to the motor second port 20B of the turning motor 20 via the second supply line 55B.

コントロールバルブ54は、本実施形態では電磁切換式の方向切換弁(電磁弁)により構成され、当該コントロールバルブ54に入力される切換信号に応じて左旋回位置54A(第1旋回用位置)、中立位置54B(中立旋回用位置)および右旋回位置54C(第2旋回用位置)の間で切換わるように作動する。コントロールバルブ54は、一対のパイロットポート、すなわち左旋回パイロットポート53Aおよび右旋回パイロットポート53Bを有する。コントロールバルブ54は、左旋回パイロットポート53Aおよび右旋回パイロットポートBのいずれにもパイロット圧が入力されない場合には中立位置54Bに保たれる。コントロールバルブ54は、左旋回パイロットポート53Aにパイロット圧が入力されると左旋回位置54Aに切換えられ、右旋回パイロットポート53Bにパイロット圧が入力されると右旋回位置54Cに切換えられる。そして、コントロールバルブ54は、前記パイロット圧に応じた開口面積で開弁し、作動油の流量を変化させる。   In this embodiment, the control valve 54 is configured by an electromagnetic switching type directional switching valve (solenoid valve), and in accordance with a switching signal input to the control valve 54, the left turning position 54A (first turning position), neutral It operates to switch between position 54B (neutral turning position) and right turning position 54C (second turning position). The control valve 54 has a pair of pilot ports, that is, a left turning pilot port 53A and a right turning pilot port 53B. The control valve 54 is maintained at the neutral position 54B when no pilot pressure is input to either the left turning pilot port 53A or the right turning pilot port B. The control valve 54 is switched to the left turn position 54A when the pilot pressure is input to the left turn pilot port 53A, and is switched to the right turn position 54C when the pilot pressure is input to the right turn pilot port 53B. The control valve 54 is opened with an opening area corresponding to the pilot pressure, and changes the flow rate of the hydraulic oil.

コントロールバルブ54の左旋回位置54Aには、開口A1、A2、A3が形成されている。左旋回位置54Aでは、コントロールバルブ54は、油圧ポンプ52から吐出される作動油を開口A1で受け入れ、当該作動油を第1供給ライン55Aを通じてモータ第1ポート20Aに供給するとともに、モータ第2ポート20Bから排出される作動油を開口A2で受け入れ、当該作動油をブリードオフライン55Cを通じてタンクに導く油路を形成する。なお、開口A3は、主に後記のブレーキ動作において機能する。コントロールバルブ54の右旋回位置54Cには、開口C1、C2、C3が形成されている。右旋回位置54Cでは、コントロールバルブ54は、油圧ポンプ52から吐出される作動油を開口C2で受け入れ、当該作動油を第2供給ライン55Bを通じてモータ第2ポート20Bに供給するとともに、モータ第1ポート20Aから排出される作動油を開口C1で受け入れ、当該作動油をブリードオフライン55Cを通じてタンクに導く油路を形成する。なお、開口c3は、主に後記のブレーキ動作において機能する。また、コントロールバルブ54の中立位置54Bには、開口B1、B2、B3が形成されている。中立位置54Bでは、コントロールバルブ54は、開口B1およびB2を通じて、当該コントロールバルブ54よりも油圧ポンプ52に近い位置で第1供給ライン55Aと第2供給ライン55Bとを互いに連通する油路を形成することで、モータ第1ポート20Aとモータ第2ポート20Bとの間で作動油が循環することを許容する。   At the left turning position 54A of the control valve 54, openings A1, A2, and A3 are formed. In the left turning position 54A, the control valve 54 receives the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52 through the opening A1, supplies the hydraulic oil to the motor first port 20A through the first supply line 55A, and also supplies the motor second port. The hydraulic oil discharged from 20B is received through the opening A2, and an oil passage is formed that guides the hydraulic oil to the tank through the bleed offline 55C. The opening A3 functions mainly in the brake operation described later. Openings C1, C2, and C3 are formed at the right turning position 54C of the control valve 54. At the right turning position 54C, the control valve 54 receives the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52 through the opening C2, supplies the hydraulic oil to the motor second port 20B through the second supply line 55B, and also sets the motor first. The hydraulic oil discharged from the port 20A is received through the opening C1, and an oil passage is formed for guiding the hydraulic oil to the tank through the bleed offline 55C. The opening c3 functions mainly in the brake operation described later. Further, openings B1, B2, and B3 are formed in the neutral position 54B of the control valve 54. In the neutral position 54B, the control valve 54 forms an oil passage that connects the first supply line 55A and the second supply line 55B through the openings B1 and B2 at a position closer to the hydraulic pump 52 than the control valve 54. This allows the hydraulic oil to circulate between the motor first port 20A and the motor second port 20B.

操作レバー56は、キャブ12(図1)内に配置され、旋回体10の旋回動作のために作業者によって操作される。操作レバー56は、旋回体10を前記第1方向に旋回させる第1操作領域S1と、旋回体10を前記第2方向に旋回させる第2操作領域S2と、第1操作領域と第2操作領域との間の中立操作領域SSとに選択的に操作されることが可能である。また、第1操作領域S1および第2操作領域S2における当該操作レバー56の操作量は可変とされている。   The operation lever 56 is disposed in the cab 12 (FIG. 1) and is operated by an operator for the turning operation of the turning body 10. The operation lever 56 includes a first operation area S1 for turning the revolving body 10 in the first direction, a second operation area S2 for turning the revolving body 10 in the second direction, a first operation area, and a second operation area. Can be selectively operated to a neutral operation region SS between Further, the operation amount of the operation lever 56 in the first operation area S1 and the second operation area S2 is variable.

操作レバー56が作業者によって第1操作領域S1に操作されると(第1旋回操作)、操作レバー56がうける操作量に応じて図2の左旋回指令ライン57Aを通じてコントロールバルブ54の左旋回パイロットポート53Aへのパイロット圧が変化(減圧)される。また、操作レバー56が作業者によって第2操作領域S2に操作されると(第2旋回操作)、操作レバー56がうける操作量に応じて図2の右旋回指令ライン57Bを通じて、コントロールバルブ54の右旋回パイロットポート53Bへのパイロット圧が変化(減圧)される。なお、操作レバー56がうける操作情報(操作領域、操作量)は、コントローラ80にも送信される。   When the operation lever 56 is operated in the first operation region S1 by the operator (first turning operation), the left turn pilot of the control valve 54 is controlled through the left turn command line 57A of FIG. 2 according to the operation amount received by the operation lever 56. The pilot pressure to the port 53A is changed (depressurized). Further, when the operation lever 56 is operated in the second operation area S2 by the operator (second turning operation), the control valve 54 is passed through the right turn command line 57B of FIG. 2 according to the operation amount received by the operation lever 56. The pilot pressure to the right turn pilot port 53B is changed (depressurized). The operation information (operation area, operation amount) received by the operation lever 56 is also transmitted to the controller 80.

リリーフ弁59は、ブリードオフライン55Cの圧力が所定の圧力を超えないように作動する。詳しくは、リリーフ弁59は、一次圧がリリーフ圧に達すると開弁することにより、当該一次圧をリリーフ圧以下の圧力に保つように作動する。   The relief valve 59 operates so that the pressure of the bleed offline 55C does not exceed a predetermined pressure. Specifically, the relief valve 59 operates to keep the primary pressure at a pressure equal to or lower than the relief pressure by opening when the primary pressure reaches the relief pressure.

ブレーキバルブ71は、ブリードオフライン55Cの一部を構成するブレーキライン55Dに配置される。本実施形態では、ブレーキバルブ71は、図2に示すように流量制御弁(電磁比例弁)である。ブレーキバルブ71は、旋回モータ20による旋回体10の旋回動作が行われる際には、ブレーキライン55Dにおける作動油の流通を遮断する。一方、旋回体10に対するブレーキ動作が行われる際には、ブレーキバルブ71は、後記のコントローラ80から受ける指令信号に応じて、ブレーキライン55Dにおける作動油の流量を調整することで、旋回モータ20に対するブレーキ圧を調整する。   The brake valve 71 is disposed on a brake line 55D that constitutes a part of the bleed offline 55C. In the present embodiment, the brake valve 71 is a flow control valve (electromagnetic proportional valve) as shown in FIG. The brake valve 71 blocks the flow of the hydraulic oil in the brake line 55D when the turning body 20 is turned by the turning motor 20. On the other hand, when a brake operation is performed on the swing body 10, the brake valve 71 adjusts the flow rate of hydraulic oil in the brake line 55 </ b> D in accordance with a command signal received from the controller 80 described later, thereby Adjust the brake pressure.

ブレーキバルブ71は、ブレーキライン55D(ブリードオフライン55C)における作動油の流通を許容する開口部を形成している。そして、ブレーキバルブ71は、前記開口部の開口面積を変化させることで、当該開口部を通過する作動油の流量を変化させるように作動する。   The brake valve 71 forms an opening that allows the hydraulic oil to flow through the brake line 55D (bleed offline 55C). The brake valve 71 operates so as to change the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening by changing the opening area of the opening.

ブレーキ調整装置90は、作業者の好みの操作感覚に応じた、旋回モータ20にかかるブレーキ力を調整する調整量をコントローラ80に出力する機能を備える。ブレーキ調整装置90は、キャブ12(図1)内に配置されており、不図示の操作ダイヤル、トリマなどを含む。   The brake adjustment device 90 has a function of outputting, to the controller 80, an adjustment amount for adjusting the braking force applied to the turning motor 20 according to the operator's preferred operation feeling. The brake adjustment device 90 is disposed in the cab 12 (FIG. 1), and includes an operation dial, a trimmer (not shown), and the like.

図3は、本実施形態に係る旋回駆動装置100のコントローラ80(制御部)の電気的なブロック図である。コントローラ80は、クレーン1の動作を統括的に制御するもので、制御信号の送受先として、回転速度センサ20S、操作レバー56、ブレーキ調整装置90、油圧ポンプ52およびブレーキバルブ71などに電気的に接続されている。なお、コントローラ80は、クレーン1に備えられたその他のユニットにも電気的に接続されている。   FIG. 3 is an electrical block diagram of the controller 80 (control unit) of the turning drive device 100 according to the present embodiment. The controller 80 comprehensively controls the operation of the crane 1 and is electrically connected to the rotational speed sensor 20S, the operation lever 56, the brake adjustment device 90, the hydraulic pump 52, the brake valve 71, and the like as transmission destinations of control signals. It is connected. The controller 80 is also electrically connected to other units provided in the crane 1.

コントローラ80は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成され、CPUが前記制御プログラムを実行することにより、ブレーキ状態判定部81、油圧ポンプ制御部82(ポンプ制御部)、ブレーキ弁制御部83、ブレーキ量演算部84および記憶部85を機能的に有するよう動作する。   The controller 80 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores a control program, a RAM (Random Access Memory) that is used as a work area of the CPU, and the CPU executes the control program. Thus, the brake state determination unit 81, the hydraulic pump control unit 82 (pump control unit), the brake valve control unit 83, the brake amount calculation unit 84, and the storage unit 85 are functionally operated.

ブレーキ状態判定部81は、回転速度センサ20Sと操作レバー56を通じて、旋回モータ20に対するブレーキ指令が入力された否かを判定する。   The brake state determination unit 81 determines whether or not a brake command for the turning motor 20 is input through the rotational speed sensor 20S and the operation lever 56.

油圧ポンプ制御部82は、可変容量型の油圧ポンプ52のレギュレータにポンプ指令信号を出力することで、油圧ポンプ52の容量(押しのけ容積)を変化させる。これにより、油圧ポンプ52から吐出される作動油の流量であるポンプ吐出流量Qpが変化する。   The hydraulic pump control unit 82 changes the capacity (displacement volume) of the hydraulic pump 52 by outputting a pump command signal to the regulator of the variable displacement hydraulic pump 52. As a result, the pump discharge flow rate Qp, which is the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52, changes.

ブレーキ弁制御部83は、旋回モータ20に対する第1旋回操作(左旋回)、第2旋回操作(右旋回)、第1ブレーキ操作(左旋回ブレーキ)および第2ブレーキ操作(右旋回ブレーキ)が操作レバー56に入力されることに対応して、ブレーキバルブ71の開口部の開口面積を切換える。   The brake valve control unit 83 performs a first turning operation (left turning), a second turning operation (right turning), a first brake operation (left turning brake), and a second brake operation (right turning brake) with respect to the turning motor 20. Is input to the operating lever 56, the opening area of the opening of the brake valve 71 is switched.

ブレーキ量演算部84は、操作レバー56に入力される操作量などに応じて、旋回モータ20に対するブレーキ圧(ブレーキ量)を演算する。   The brake amount calculation unit 84 calculates a brake pressure (brake amount) for the turning motor 20 according to an operation amount input to the operation lever 56 and the like.

記憶部85は、ブレーキ状態判定部81、油圧ポンプ制御部82、ブレーキ弁制御部83、ブレーキ量演算部84によって参照される各種のパラメータなどを予め記憶している。   The storage unit 85 stores in advance various parameters referred to by the brake state determination unit 81, the hydraulic pump control unit 82, the brake valve control unit 83, and the brake amount calculation unit 84.

図4は、本実施形態に係るクレーン1の旋回体10がブレーキ指令をうけた場合の図2の油圧回路図の一部を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a part of the hydraulic circuit diagram of FIG. 2 when the swing body 10 of the crane 1 according to the present embodiment receives a brake command.

<ブレーキ力の調整について>
図2および図4を参照して、旋回モータ20が所定の方向に回転されている状態において、旋回モータ20にブレーキ指示が発せられた場合の旋回駆動装置100の動作について説明する。前述のように、旋回駆動装置100は、回転速度センサ20S(図2)を備えている。このため、回転速度センサ20Sが検出する旋回モータ20の回転方向と、操作レバー56(図2)が受ける操作方向(操作領域)とが異なる場合、コントローラ80のブレーキ状態判定部81は、旋回モータ20(旋回体10)に対するブレーキ操作が入力されたと判定することができる。
<Adjustment of brake force>
With reference to FIGS. 2 and 4, the operation of the turning drive device 100 when a brake instruction is issued to the turning motor 20 in a state where the turning motor 20 is rotated in a predetermined direction will be described. As described above, the turning drive device 100 includes the rotation speed sensor 20S (FIG. 2). Therefore, when the rotation direction of the swing motor 20 detected by the rotation speed sensor 20S and the operation direction (operation region) received by the operation lever 56 (FIG. 2) are different, the brake state determination unit 81 of the controller 80 It can be determined that the brake operation for 20 (revolving body 10) has been input.

より詳しくは、図2において、旋回体10の旋回動作が停止した状態で、操作レバー56が旋回体10を左方向に旋回させる第1操作領域S1に操作されると、操作レバー56から左旋回指令ライン57Aを介して左旋回パイロットポート53Aのパイロット圧が変化される。当該操作情報は、コントローラ80のブレーキ状態判定部81にも出力される。そして、コントロールバルブ54が左旋回位置54Aに切換えられる。この際、回転速度センサ20Sが検出する旋回モータ20の回転方向(旋回方向)が左方向の場合、ブレーキ状態判定部81は旋回モータ20が通常の駆動操作(旋回操作)を受けていると判定する。一方、旋回モータ20の回転方向が右方向の場合、ブレーキ状態判定部81は、旋回モータ20がブレーキ操作を受けていると判定する。すなわち、ブレーキ状態判定部81は、操作レバー56が受ける操作の方向と旋回モータ20の回転方向とが逆の場合に、ブレーキ状態(減速状態)と判定する。   More specifically, in FIG. 2, when the operation lever 56 is operated in the first operation region S <b> 1 for turning the revolving body 10 in the left direction in a state where the revolving operation of the revolving body 10 is stopped, the operation lever 56 turns left. The pilot pressure of the left turning pilot port 53A is changed via the command line 57A. The operation information is also output to the brake state determination unit 81 of the controller 80. Then, the control valve 54 is switched to the left turning position 54A. At this time, when the rotation direction (turning direction) of the turning motor 20 detected by the rotation speed sensor 20S is the left direction, the brake state determination unit 81 determines that the turning motor 20 has received a normal driving operation (turning operation). To do. On the other hand, when the rotation direction of the swing motor 20 is the right direction, the brake state determination unit 81 determines that the swing motor 20 is receiving a brake operation. That is, the brake state determination unit 81 determines the brake state (deceleration state) when the operation direction received by the operation lever 56 and the rotation direction of the turning motor 20 are opposite.

上記のようなブレーキ状態判定部81によるブレーキ状態の判定について、ノイズ等により当該判定が振動的となり制御の不安定化を招くことを抑止するために、それぞれの検出値に対する判定閾値にヒステリシスを設けてもよい。具体的に、回転速度センサ20Sを用いた旋回状態の判定においては、旋回モータ20の回転速度0(ゼロ)が閾値とされ、ブレーキ状態判定部81が、回転速度センサ20Sの検出速度と当該閾値とを比較することで、旋回モータ20の回転方向を判定しても良い。また、予め任意の回転速度の閾値が設定され、回転速度センサ20Sの検出速度が当該閾値以下の場合、ブレーキ状態判定部81は中立状態であると判定し、回転速度センサ20Sの検出速度が当該閾値を超えた場合に、ブレーキ状態判定部81は旋回モータ20が所定の方向に回転していると判定しても良い。また、当該閾値は中立状態から回転状態に切り替わる場合と、回転状態から中立状態に切り替わる場合とで異なる値に設定されてもよい。   About the determination of the brake state by the brake state determination unit 81 as described above, hysteresis is provided in the determination threshold for each detection value in order to prevent the determination from being vibrated due to noise or the like and causing control instability. May be. Specifically, in the determination of the turning state using the rotation speed sensor 20S, the rotation speed 0 (zero) of the rotation motor 20 is set as a threshold value, and the brake state determination unit 81 determines the detection speed of the rotation speed sensor 20S and the threshold value. , The rotational direction of the turning motor 20 may be determined. In addition, when a threshold value of an arbitrary rotation speed is set in advance and the detection speed of the rotation speed sensor 20S is equal to or less than the threshold value, the brake state determination unit 81 determines that the neutral state is established, and the detection speed of the rotation speed sensor 20S is When the threshold value is exceeded, the brake state determination unit 81 may determine that the turning motor 20 is rotating in a predetermined direction. Further, the threshold value may be set to a different value between when the neutral state is switched to the rotational state and when the rotational state is switched to the neutral state.

更に、操作レバー56の操作方向の判定においても、ブレーキ状態判定部81は、操作レバー56の操作量0(ゼロ)を閾値として操作方向を判定しても良いし、予め任意の操作量の閾値が設定され、操作レバー56が受ける操作量が当該閾値以下の範囲では非操作状態であると判定し、操作レバー56が受ける操作量が当該閾値を超えた場合に特定方向に操作されていると判定しても良い。また、当該閾値は非操作状態から操作状態に切り替わる場合と、操作状態から非操作状態に切り替わる場合とで異なる値に設定されてもよい。   Furthermore, also in the determination of the operation direction of the operation lever 56, the brake state determination unit 81 may determine the operation direction using the operation amount 0 (zero) of the operation lever 56 as a threshold value, or a threshold value of an arbitrary operation amount in advance. Is set, and it is determined that the operation amount received by the operation lever 56 is in a non-operation state in a range equal to or less than the threshold value. You may judge. Further, the threshold value may be set to a different value between when the non-operation state is switched to the operation state and when the operation state is switched to the non-operation state.

なお、旋回体10の通常の旋回動作では、たとえば操作レバー56が中立操作領域SSから第1操作領域S1に操作され旋回体10が左方向に旋回している場合、コントロールバルブ54は左旋回位置54Aに設定される。この状態から旋回体10にブレーキをかけるために、作業者は、操作レバー56を第1操作領域S1から中立操作領域SSを経由して第2操作領域S2に操作する。旋回体10が左方向に旋回している場合、第1供給ライン55Aからモータ第1ポート20Aに作動油が供給され、旋回モータ20のモータ第2ポート20Bから作動油が吐出される。ブレーキ操作の過程において、操作レバー56が一時的に中立操作領域SSに位置すると、コントロールバルブ54は中立位置54Bに設定される。この場合、旋回モータ20から吐出された作動油は、第2供給ライン55Bからコントロールバルブ54の開口B2、B1を経由して、旋回モータ20のモータ第1ポート20Aに流入する。また、油圧ポンプ52が吐出する作動油の一部は、ブレーキライン55D、開口B3およびブリードオフライン55Cの下流側部分を経由してタンクに排出されることが可能である。しかしながら、操作レバー56が中立操作領域SSに設定された状態では、開口B1、B2およびB3の開口面積は大きく設定されているため、作動油の圧力損失は小さく、旋回モータ20に大きなブレーキ力が作用することはない。この結果、旋回モータ20は慣性によって回転し続ける。この際、ブレーキバルブ71の開口が最大となるように、ブレーキ弁制御部83がブレーキバルブ71の開弁動作を制御することで、ブレーキバルブ71が旋回モータ20の回転挙動に影響を与えることが抑止される。   In the normal turning operation of the swing body 10, for example, when the operation lever 56 is operated from the neutral operation area SS to the first operation area S1 and the swing body 10 is turning leftward, the control valve 54 is turned to the left turning position. 54A is set. In order to brake the revolving structure 10 from this state, the operator operates the operation lever 56 from the first operation area S1 to the second operation area S2 via the neutral operation area SS. When the turning body 10 is turning leftward, hydraulic fluid is supplied from the first supply line 55A to the motor first port 20A, and hydraulic oil is discharged from the motor second port 20B of the rotary motor 20. In the course of the brake operation, when the operation lever 56 is temporarily positioned in the neutral operation region SS, the control valve 54 is set to the neutral position 54B. In this case, the hydraulic oil discharged from the turning motor 20 flows into the motor first port 20A of the turning motor 20 from the second supply line 55B via the openings B2 and B1 of the control valve 54. A part of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52 can be discharged to the tank via the brake line 55D, the opening B3, and the downstream portion of the bleed offline 55C. However, in the state where the operation lever 56 is set to the neutral operation region SS, the opening areas of the openings B1, B2 and B3 are set large, so that the pressure loss of the hydraulic oil is small and the brake motor 20 has a large braking force. There is no effect. As a result, the turning motor 20 continues to rotate due to inertia. At this time, the brake valve control unit 83 controls the opening operation of the brake valve 71 so that the opening of the brake valve 71 is maximized, so that the brake valve 71 may affect the rotational behavior of the swing motor 20. Deterred.

上記のブレーキ操作の過程において、作業者によって、操作レバー56が中立操作領域SSから第2操作領域S2に更に操作されると、コントロールバルブ54が右旋回位置54Cに設定される。この結果、左方向に旋回されている旋回体10に対するブレーキ動作が実行される。なお、コントロールバルブ54は、中立位置54Bから右旋回位置54Cに徐々に切換る。この際、図2の旋回モータ20と油圧ポンプ52との間の各油路を、図4のようにモデル化することができる。すなわち、図4を参照して、操作レバー56の操作に応じて、コントロールバルブ54の開口B1は閉じていき、開口B2は開口C2に切換る。また、開口B3は開口C3に切換り、開口C1は開いていく。   In the course of the brake operation described above, when the operator further operates the operation lever 56 from the neutral operation region SS to the second operation region S2, the control valve 54 is set to the right turn position 54C. As a result, a braking operation is performed on the revolving structure 10 that is turning leftward. The control valve 54 is gradually switched from the neutral position 54B to the right turning position 54C. At this time, each oil path between the turning motor 20 and the hydraulic pump 52 in FIG. 2 can be modeled as shown in FIG. That is, referring to FIG. 4, according to the operation of operation lever 56, opening B1 of control valve 54 is closed and opening B2 is switched to opening C2. Further, the opening B3 is switched to the opening C3, and the opening C1 is opened.

旋回モータ20から吐出された作動油は、第2供給ライン55Bから開口B2(C2)を通過して油圧ポンプ52の吐出ラインに流入した後、油圧ポンプ52が吐出した作動油と合流する。合流した作動油の一部は、開口B1を通過して第1供給ライン55Aから旋回モータ20に流入する。ただし、開口B1は徐々に閉じていくため、圧力損失が生じる。また、合流した作動油の残りは、ブレーキバルブ71、開口B3(C3)を通過してブリードオフライン55Cからタンクに排出される。   The hydraulic oil discharged from the turning motor 20 passes through the opening B2 (C2) from the second supply line 55B and flows into the discharge line of the hydraulic pump 52, and then merges with the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 52. Part of the joined hydraulic oil passes through the opening B1 and flows into the turning motor 20 from the first supply line 55A. However, since the opening B1 is gradually closed, a pressure loss occurs. Further, the remainder of the joined hydraulic oil passes through the brake valve 71 and the opening B3 (C3) and is discharged from the bleed offline 55C to the tank.

ここで、図4の示すように、作動油の油路のうち油圧ポンプ52とコントロールバルブ54との間であって、第1供給ライン55Aおよび第2供給ライン55Bの分岐点よりも上流側における作動油の圧力(ポンプ下流側圧力)がPp(MPa)、旋回モータ20の吸入側圧力がP1(MPa)、旋回モータ20の吐出側圧力がP2(MPa)、ブリードオフライン55Cの圧力がPr(MPa)と定義される。また、開口B2(開口C2)における差圧がΔPb2(Mpa)と定義される。なお、開口B2(開口C2)の開口面積は相対的に大きく設定されているため、ΔPb2は充分小さいと仮定してもよい。このため、旋回モータ20の吐出側圧力P2は、下記の式1を満たす。   Here, as shown in FIG. 4, between the hydraulic pump 52 and the control valve 54 in the hydraulic oil passage, upstream of the branch points of the first supply line 55 </ b> A and the second supply line 55 </ b> B. The pressure of hydraulic oil (pump downstream pressure) is Pp (MPa), the suction side pressure of the swing motor 20 is P1 (MPa), the discharge side pressure of the swing motor 20 is P2 (MPa), and the pressure of the bleed offline 55C is Pr ( MPa). Further, the differential pressure in the opening B2 (opening C2) is defined as ΔPb2 (Mpa). Since the opening area of the opening B2 (opening C2) is set to be relatively large, it may be assumed that ΔPb2 is sufficiently small. For this reason, the discharge side pressure P2 of the turning motor 20 satisfies the following formula 1.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

この結果、旋回モータ20のモータ第1ポート20A側とモータ第2ポート20B側との間の差圧(モータ差圧ΔPm)は、下記の式2によって導かれる。   As a result, the differential pressure (motor differential pressure ΔPm) between the motor first port 20A side and the motor second port 20B side of the swing motor 20 is derived by the following equation 2.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

更に、旋回モータ20の容量がqm(cc)と定義されると、旋回モータ20のモータトルクTmは、下記の式3によって導かれる。   Furthermore, when the capacity of the swing motor 20 is defined as qm (cc), the motor torque Tm of the swing motor 20 is derived by the following equation (3).

Figure 2019002558
Figure 2019002558

式3から、旋回モータ20のモータ差圧ΔPmの値を変化させることによって、旋回モータ20にかかるブレーキ力Tmを制御することが可能となる。そして、モータ差圧ΔPmは、ポンプ下流側圧力Ppを調整することで変化させることができる(式2)。ここで、圧力P1、Prは、ブレーキ動作時において圧力P2、Ppと比較して低圧であり、その変動量も小さい。このため、これらの圧力は、予め設定された定数とみなされてもよく、また、ゼロに近似されてもよい。   From Equation 3, it is possible to control the braking force Tm applied to the swing motor 20 by changing the value of the motor differential pressure ΔPm of the swing motor 20. The motor differential pressure ΔPm can be changed by adjusting the pump downstream pressure Pp (Equation 2). Here, the pressures P1 and Pr are lower than the pressures P2 and Pp during the braking operation, and their fluctuation amounts are small. Thus, these pressures may be regarded as preset constants and may be approximated to zero.

次にブレーキバルブ71を制御する方法について説明する。旋回モータ20の作動油の吐出流量がQm(L/min)と定義され、油圧ポンプ52の作動油の吐出流量がQp(L/min)と定義される。また、旋回モータ20の回転数がNm(rpm)と定義され、油圧ポンプ52の回転数がNp(rpm)と定義される。この際、旋回モータ20の吐出流量Qm、油圧ポンプ52の吐出流量がQpは、下記の式4、式5によって導かれる。なお、qp(cc)は油圧ポンプ52のポンプ容量である。   Next, a method for controlling the brake valve 71 will be described. The hydraulic oil discharge flow rate of the swing motor 20 is defined as Qm (L / min), and the hydraulic oil discharge flow rate of the hydraulic pump 52 is defined as Qp (L / min). Further, the rotation speed of the swing motor 20 is defined as Nm (rpm), and the rotation speed of the hydraulic pump 52 is defined as Np (rpm). At this time, the discharge flow rate Qm of the swing motor 20 and the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 52 are derived by the following equations 4 and 5. Note that qp (cc) is a pump capacity of the hydraulic pump 52.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

Figure 2019002558
Figure 2019002558

また、ポンプ下流側圧力Ppの目標圧がPtと定義されると、目標状態において開口B1を通過する作動油の流量Qb1は、下記の式6によって導出される。   Further, when the target pressure of the pump downstream pressure Pp is defined as Pt, the flow rate Qb1 of the hydraulic oil that passes through the opening B1 in the target state is derived by the following Expression 6.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

なお、Cvは、作動油の流量係数であり、Ab1は、開口B1の開口面積(mm)であり、既知の値として記憶部85に格納されている。更に、目標状態において開口B3を通過する作動油の流量Qb3は、下記の式7によって導出される。 Cv is a flow coefficient of hydraulic oil, Ab1 is an opening area (mm 2 ) of the opening B1, and is stored in the storage unit 85 as a known value. Furthermore, the flow rate Qb3 of the hydraulic oil that passes through the opening B3 in the target state is derived by the following expression 7.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここで、前述のように、圧力P1、Prは、ブレーキ動作時において圧力P2、Ppと比較して低圧であり、その変動量も小さい。このため、これらの圧力は、予め設定された定数とみなされてもよく、また、ゼロに近似されてもよい。一方、目標状態において開口B3(C3)で生じる差圧ΔP3(MPa)は、開口B3(C3)の開口面積をAb3(mm)と定義すると、下記の式8によって導出される。 Here, as described above, the pressures P1 and Pr are lower than the pressures P2 and Pp during the braking operation, and their fluctuation amounts are small. Thus, these pressures may be regarded as preset constants and may be approximated to zero. On the other hand, the differential pressure ΔP3 (MPa) generated at the opening B3 (C3) in the target state is derived by the following formula 8 when the opening area of the opening B3 (C3) is defined as Ab3 (mm 2 ).

Figure 2019002558
Figure 2019002558

なお、Ab3は、既知の値として記憶部85に予め記憶されている。以上より、ブレーキバルブ71において発生させるブレーキバルブ制御圧ΔPkは、下記の式9より導出される。   Ab3 is stored in advance in the storage unit 85 as a known value. From the above, the brake valve control pressure ΔPk generated in the brake valve 71 is derived from Equation 9 below.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

上記において、ブリードオフライン55Cの圧力Prは定数またはゼロとみなすこともできる。このブレーキバルブ制御圧ΔPkを用いて、ブリードオフバルブ71の開口面積Ak(mm)は、下記の式10によって導出される。 In the above, the pressure Pr of the bleed offline 55C can be regarded as a constant or zero. Using this brake valve control pressure ΔPk, the opening area Ak (mm 2 ) of the bleed-off valve 71 is derived by the following equation (10).

Figure 2019002558
Figure 2019002558

以上のように、ブレーキバルブ71の開口面積Akを調整することによって、式2よりモータ差圧ΔPmが目標圧Ptおよび圧力P1によってPt−P1に設定され(差圧ΔPb2はゼロとみなす)、旋回モータ20に狙いのブレーキ力を付与することができる。すなわち、本実施形態では、ポンプ下流側圧力Ppを目標圧Ptに設定することによって、モータ差圧ΔPmが調整され、狙いのブレーキ力が付与される。そして、ポンプ下流側圧力Ppを目標圧Ptに設定するために、ブレーキバルブ71の開口面積Akが調整される。ここで、式7には、旋回モータ20の吐出流量Qmが含まれているため、ブレーキ力に対する旋回モータ20の回転速度の影響を打ち消すように、ブレーキバルブ71の開口面積Akを設定することができる。   As described above, by adjusting the opening area Ak of the brake valve 71, the motor differential pressure ΔPm is set to Pt−P1 by the target pressure Pt and the pressure P1 from Equation 2 (the differential pressure ΔPb2 is regarded as zero), and turning A target braking force can be applied to the motor 20. That is, in the present embodiment, by setting the pump downstream pressure Pp to the target pressure Pt, the motor differential pressure ΔPm is adjusted and a target braking force is applied. Then, the opening area Ak of the brake valve 71 is adjusted in order to set the pump downstream pressure Pp to the target pressure Pt. Here, since Expression 7 includes the discharge flow rate Qm of the swing motor 20, the opening area Ak of the brake valve 71 can be set so as to cancel the influence of the rotational speed of the swing motor 20 on the braking force. it can.

<ブレーキ処理フローについて>
図5は、本実施形態に係るクレーン1の旋回体10がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。図5を参照して、旋回モータ20のブレーキ動作の処理フローについて説明する。クレーン1の使用時に、コントローラ80のブレーキ状態判定部81(図3)は、旋回モータ20のブレーキ状態を判定する(ステップS1)。すなわち、旋回モータ20が左方向(第1方向)に旋回している状態で操作レバー56が第1操作領域S1から中立操作領域SSを経由して第2操作領域S2に至る操作(第1ブレーキ操作)を受けた場合、または、旋回モータ20が右方向(第2方向)に旋回している状態で操作レバー56が第2操作領域S2から操作中間領域SSを経由して第1操作領域S1に至る操作(第2ブレーキ操作)を受けた場合に、ブレーキ状態判定部81は、旋回モータ20がブレーキ状態であると判定する(ステップS1でYES)。
<Brake processing flow>
FIG. 5 is a flowchart in the case where the swing body 10 of the crane 1 according to the present embodiment undergoes a braking operation. With reference to FIG. 5, the processing flow of the brake operation of the turning motor 20 will be described. When the crane 1 is used, the brake state determination unit 81 (FIG. 3) of the controller 80 determines the brake state of the turning motor 20 (step S1). That is, the operation lever 56 operates from the first operation area S1 to the second operation area S2 via the neutral operation area SS (first brake) while the turning motor 20 is turning leftward (first direction). Operation lever 56 or when the turning motor 20 is turning in the right direction (second direction), the operation lever 56 passes from the second operation region S2 via the operation intermediate region SS to the first operation region S1. The brake state determination unit 81 determines that the turning motor 20 is in the brake state (YES in step S1).

次に、コントローラ80のブレーキ量演算部84が、旋回モータ20の回転速度(回転数Nm)から旋回モータ20の吐出流量Qmを式4に基づいて演算する(ステップS2)。   Next, the brake amount calculation unit 84 of the controller 80 calculates the discharge flow rate Qm of the swing motor 20 based on Equation 4 from the rotation speed (the number of rotations Nm) of the swing motor 20 (step S2).

次に、ブレーキ量演算部84は、ブレーキバルブ71において発生させるブレーキバルブ制御圧ΔPkを決定する(図5のステップS3)。この際、ブレーキ量演算部84は、記憶部85に格納された目標圧Ptおよび圧力P1、Prを取得する。図6は、操作レバー56の操作量(レバー操作量R)およびモータ回転速度Mと目標圧Ptとの関係を示すグラフである。図6に示されるような目標圧Ptの情報が、記憶部85に予め格納されている。目標圧Ptは操作レバー56の操作量Rおよび旋回モータ20の回転速度M(または回転数Nm)に応じて設定されている。特に、図6に示すように、旋回モータ20の回転速度が大きいほど、目標圧Ptが大きく設定されているため、旋回モータ20に過剰なブレーキ力がかかることが抑止される。そして、ブレーキ量演算部84は、取得された圧力P1、Pr、目標圧Ptをもとに、ブレーキバルブ制御圧ΔPk(差圧)を算出する。   Next, the brake amount calculation unit 84 determines the brake valve control pressure ΔPk generated in the brake valve 71 (step S3 in FIG. 5). At this time, the brake amount calculation unit 84 acquires the target pressure Pt and the pressures P1 and Pr stored in the storage unit 85. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the operation amount of the operation lever 56 (lever operation amount R), the motor rotation speed M, and the target pressure Pt. Information on the target pressure Pt as shown in FIG. 6 is stored in the storage unit 85 in advance. The target pressure Pt is set according to the operation amount R of the operation lever 56 and the rotation speed M (or the rotation speed Nm) of the turning motor 20. In particular, as shown in FIG. 6, the target pressure Pt is set to be larger as the rotational speed of the swing motor 20 is higher, so that excessive braking force is prevented from being applied to the swing motor 20. Then, the brake amount calculation unit 84 calculates a brake valve control pressure ΔPk (differential pressure) based on the acquired pressures P1 and Pr and the target pressure Pt.

次に、ブレーキ量演算部84は、ブレーキバルブ71の開口面積Ak(ブレーキバルブ開口面積Ak)を演算する(ステップS4)。そして、ブレーキ量演算部84は、式4乃至式10に基づいて、ブレーキバルブ71の開口面積Ak(ブレーキバルブ開口面積Ak)を演算する。   Next, the brake amount calculation unit 84 calculates the opening area Ak of the brake valve 71 (brake valve opening area Ak) (step S4). Then, the brake amount calculation unit 84 calculates the opening area Ak (brake valve opening area Ak) of the brake valve 71 based on Expressions 4 to 10.

この結果、ブレーキ弁制御部83が、ブレーキバルブ71を制御して、開口部の開口面積を調整する(ステップS5)。なお、図5のステップS1において、旋回モータ20がブレーキ状態ではないと判定された場合(ステップS1でNO)、ブレーキ弁制御部83はブレーキバルブ71の開口面積を最大の面積に設定する。この結果、ブレーキバルブ71の開口部が全開とされる(ステップS6)。   As a result, the brake valve control unit 83 controls the brake valve 71 to adjust the opening area of the opening (step S5). If it is determined in step S1 of FIG. 5 that the turning motor 20 is not in the brake state (NO in step S1), the brake valve control unit 83 sets the opening area of the brake valve 71 to the maximum area. As a result, the opening of the brake valve 71 is fully opened (step S6).

以上のように、本実施形態では、ブレーキ弁制御部83は、ポンプ下流側圧力Ppが、操作レバー56がうける操作量に応じた所定の目標圧Ptとなるように、ブレーキバルブ71の開口部の開口面積を調整し、ブレーキバルブ71において作動油に圧力損失を発生させる。この結果、クレーン1の作業中に、旋回モータ20の回転速度に応じて旋回モータ20の吐出流量Qmが変化することや、油圧ポンプ52の吐出流量Qpが変化することがあっても、操作レバー56の操作量に応じて旋回モータ20に所望のブレーキ力を付与することができる。   As described above, in this embodiment, the brake valve control unit 83 opens the opening of the brake valve 71 so that the pump downstream pressure Pp becomes the predetermined target pressure Pt corresponding to the operation amount that the operation lever 56 receives. The brake valve 71 generates a pressure loss in the hydraulic oil. As a result, even if the discharge flow rate Qm of the swing motor 20 or the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 52 changes during the operation of the crane 1 according to the rotational speed of the swing motor 20, the operation lever A desired braking force can be applied to the turning motor 20 according to the operation amount of 56.

特に、本実施形態では、ブレーキバルブ71は、開口部の開口面積が連続的に変化するように、当該開口面積を調整可能な流量制御弁からなる。そして、ブレーキ弁制御部83は、操作レバー56がブレーキ操作をうけた場合に、旋回モータ20の差圧が目標圧Ptとなるようにブレーキバルブ71の開口面積を調整する。この結果、ブレーキバルブ71の開口部を通過する作動油の流量を高い精度で調整することができるとともに、操作レバー56の操作に応じて、旋回モータ20にかかるブレーキ力をスムーズに調整することが可能となる。   In particular, in the present embodiment, the brake valve 71 is a flow control valve capable of adjusting the opening area so that the opening area of the opening continuously changes. And the brake valve control part 83 adjusts the opening area of the brake valve 71 so that the differential pressure | voltage of the turning motor 20 may turn into target pressure Pt, when the operation lever 56 receives brake operation. As a result, the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening of the brake valve 71 can be adjusted with high accuracy, and the braking force applied to the turning motor 20 can be adjusted smoothly according to the operation of the operation lever 56. It becomes possible.

なお、上記では、図6のように予め記憶部85(図3)に格納された目標圧Ptに応じて旋回モータ20のブレーキ力が調整される態様にて説明したが、作業者によって当該ブレーキ力が好みの大きさに更に調整されてもよい。図7および図8は、それぞれ、旋回駆動装置100において、操作レバー56のレバー操作量Rと目標圧Ptとの関係を示すグラフである。作業者がキャブ12においてブレーキ調整装置90を操作すると、ブレーキ量演算部84がブレーキ操作時に目標圧Ptの値を補正する。図7では、作業者が、ブレーキ調整装置90をブレーキ力アップ側に調整すると、レバー操作量Rが大きいほど目標圧Ptが増大される。一方、作業者が、ブレーキ調整装置90をブレーキ力ダウン側に調整すると、レバー操作量Rが大きいほど目標圧Ptが減少される。一方、図8では、レバー操作量Rの中央付近において、ブレーキ力を大きく補正することができる。このように補正された目標圧Ptは、図5のステップS2、S3において、参照される(式6、式9)。   In the above description, the brake force of the swing motor 20 is adjusted according to the target pressure Pt stored in advance in the storage unit 85 (FIG. 3) as shown in FIG. The force may be further adjusted to the desired magnitude. 7 and 8 are graphs showing the relationship between the lever operation amount R of the operation lever 56 and the target pressure Pt in the turning drive device 100, respectively. When the operator operates the brake adjustment device 90 in the cab 12, the brake amount calculation unit 84 corrects the value of the target pressure Pt when the brake is operated. In FIG. 7, when the operator adjusts the brake adjustment device 90 to the brake force increase side, the target pressure Pt increases as the lever operation amount R increases. On the other hand, when the operator adjusts the brake adjustment device 90 to the brake force down side, the target pressure Pt decreases as the lever operation amount R increases. On the other hand, in FIG. 8, the braking force can be largely corrected near the center of the lever operation amount R. The target pressure Pt corrected in this way is referred to in Steps S2 and S3 in FIG. 5 (Formula 6 and Formula 9).

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係るクレーン1の旋回駆動装置100Aの油圧回路図を示す図である。本実施形態では、第1実施形態と比較して、コントロールバルブ54の構成およびブレーキバルブ71の配置において相違するため、当該相違点について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram showing a hydraulic circuit diagram of the turning drive device 100A of the crane 1 according to the present embodiment. Since the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the control valve 54 and the arrangement of the brake valve 71, the difference will be described.

本実施形態では、図9に示すように、コントロールバルブ54は、図3の開口A3、B3およびC3を備えていない。また、ブリードオフライン55Cは、前述のブレーキライン55Dを備えていない。そして、ブレーキバルブ71は、第1供給ライン55Aと第2供給ライン55Bとが合流する合流位置とタンクとの間において、ブリードオフライン55C上に配置されている。このような構成であっても、クレーン1の作業中に、旋回体10のブレーキ動作が指令されると、ブレーキバルブ71の開口が調整され、ブリードオフライン55Cにおいて旋回モータ20からの戻り油に対して圧力損失が付与される。そして、当該ブレーキ動作に対して、旋回モータ20の回転速度に応じて旋回モータ20の吐出流量Qmが変化することや、油圧ポンプ52の吐出流量Qpが変化することがあっても、操作レバー56の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータ20に付与することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the control valve 54 does not include the openings A3, B3, and C3 of FIG. The bleed offline 55C does not include the brake line 55D described above. The brake valve 71 is disposed on the bleed offline 55C between the joining position where the first supply line 55A and the second supply line 55B join and the tank. Even in such a configuration, when the brake operation of the swing body 10 is commanded during the operation of the crane 1, the opening of the brake valve 71 is adjusted, and the bleed offline 55 </ b> C responds to the return oil from the swing motor 20. Pressure loss. Even if the discharge flow rate Qm of the swing motor 20 or the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 52 changes according to the rotation speed of the swing motor 20 with respect to the brake operation, the operation lever 56 is operated. A desired braking force corresponding to the operation amount can be applied to the turning motor 20.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図10は、本実施形態に係るクレーン1の旋回駆動装置100の油圧回路図を示す図である。本実施形態では、上記の第2実施形態と比較して、ブレーキバルブ72の構造において相違するため、当該相違点について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram showing a hydraulic circuit diagram of the turning drive device 100 of the crane 1 according to the present embodiment. Since the present embodiment is different from the second embodiment in the structure of the brake valve 72, the difference will be described.

本実施形態では、ブレーキバルブ72は、可変リリーフ弁である。具体的には、可変リリーフ弁は、一次圧がリリーフ圧に達すると開弁することにより、当該一次圧をリリーフ圧以下の圧力に保つとともに、外部からの指令信号の入力によってリリーフ圧を変化させることが可能に構成されている。ブレーキバルブ72は、ブリードオフライン55Cのうちブレーキバルブ72の開口部と油圧ポンプ52との間の圧力(圧力Pp)を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う。ブレーキバルブ72のリリーフ圧は、コントローラ80のブレーキ弁制御部83によって制御される。   In the present embodiment, the brake valve 72 is a variable relief valve. Specifically, the variable relief valve opens when the primary pressure reaches the relief pressure, thereby maintaining the primary pressure at a pressure equal to or lower than the relief pressure and changing the relief pressure by inputting a command signal from the outside. It is configured to be possible. The brake valve 72 performs a valve opening operation so that the pressure (pressure Pp) between the opening of the brake valve 72 and the hydraulic pump 52 in the bleed offline 55C is kept below a predetermined relief pressure. The relief pressure of the brake valve 72 is controlled by the brake valve control unit 83 of the controller 80.

本実施形態では、コントローラ80のブレーキ弁制御部83(図3)は、操作レバー56が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に、旋回モータ20の差圧が目標圧Ptとなるように、ブレーキバルブ72のリリーフ圧を調整する。この結果、クレーン1の作業中に、旋回モータ20の回転速度に応じて旋回モータ20の吐出流量Qmが変化することや、油圧ポンプ52の吐出流量Qpが変化することがあっても、操作レバー56の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータ20に付与することができる。   In the present embodiment, the brake valve controller 83 (FIG. 3) of the controller 80 determines that the differential pressure of the swing motor 20 is the target pressure Pt when the operation lever 56 is subjected to the first brake operation or the second brake operation. The relief pressure of the brake valve 72 is adjusted so that As a result, even if the discharge flow rate Qm of the swing motor 20 or the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 52 changes during the operation of the crane 1 according to the rotational speed of the swing motor 20, the operation lever A desired braking force corresponding to the operation amount of 56 can be applied to the turning motor 20.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図11は、図2の構成において、本実施形態に係るクレーン1の旋回体10がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。本実施形態では、第1実施形態と比較して、ブレーキ動作の処理フローのうち油圧ポンプ52の容量低下制御において相違するため、当該相違点について説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a flowchart when the swing body 10 of the crane 1 according to the present embodiment undergoes a braking operation in the configuration of FIG. Since the present embodiment differs from the first embodiment in the capacity reduction control of the hydraulic pump 52 in the processing flow of the brake operation, the difference will be described.

本実施形態では、コントローラ80のブレーキ状態判定部81(図3)が、旋回モータ20がブレーキ状態であると判定すると(ステップS11でYES)、油圧ポンプ制御部82(図3)が、旋回体10を第1方向または第2方向に旋回させる場合(第1旋回操作、第2旋回操作)に比べて油圧ポンプ52のポンプ容量qpを小さくする(ステップS12)。ここで、油圧ポンプ52を駆動するエンジンへの負荷動力Wは、下記の式11によって導かれる。   In the present embodiment, when the brake state determination unit 81 (FIG. 3) of the controller 80 determines that the swing motor 20 is in a brake state (YES in step S11), the hydraulic pump control unit 82 (FIG. 3) The pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is made smaller than when the 10 is turned in the first direction or the second direction (first turning operation, second turning operation) (step S12). Here, the load power W to the engine that drives the hydraulic pump 52 is derived by the following equation (11).

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここで、Npは、油圧ポンプ52の回転数である。したがって、旋回モータ20への積極的な作動油の供給が不要なブレーキ操作時には、ポンプ容量qpを小さく設定することで、クレーン1の省エネ化を実現することができる。なお、図11のステップS13からステップS16までは、図5のステップS2からステップS5までと同様である。なお、ステップS11において、ブレーキ状態判定部81が旋回モータ20のブレーキ状態ではないと判定すると、ブレーキバルブ71の開口部の開口面積が最大の面積に調整され、ブレーキバルブ71の開口部が全開とされる(ステップS18)。   Here, Np is the rotational speed of the hydraulic pump 52. Therefore, energy saving of the crane 1 can be realized by setting the pump capacity qp to be small at the time of a brake operation that does not require the active hydraulic oil to be supplied to the swing motor 20. Note that steps S13 to S16 in FIG. 11 are the same as steps S2 to S5 in FIG. When the brake state determination unit 81 determines that the swing motor 20 is not in the brake state in step S11, the opening area of the opening of the brake valve 71 is adjusted to the maximum area, and the opening of the brake valve 71 is fully opened. (Step S18).

<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態について説明する。図12は、図2の構成において、本実施形態に係るクレーン1の旋回体10がブレーキ動作をうける場合のフローチャートであり、図13は図12のステップS24の内容を詳細に示したフローチャートである。本実施形態では、第4実施形態と比較して、ブレーキ動作の処理フローのうち目標圧Ptの設定方法において相違するため、当該相違点を中心に説明する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a flowchart when the swing body 10 of the crane 1 according to the present embodiment is subjected to a braking operation in the configuration of FIG. 2, and FIG. 13 is a flowchart showing in detail the content of step S24 of FIG. . Since the present embodiment differs from the fourth embodiment in the method for setting the target pressure Pt in the brake operation processing flow, the difference will be mainly described.

上記の第4実施形態では、旋回モータ20のブレーキ動作に際して、油圧ポンプ52のポンプ容量qpが小さく設定されることで、クレーン1の省エネ化が実現される。しかしながら、ポンプ容量qpが小さく設定されると、ブリードオフライン55Cにおける作動油の流量(図4のQb3)が低下する。この結果、ブリードオフライン55Cにおいて発生する作動油の圧力損失が低下することで、ポンプ下流側圧力Ppが下がり、旋回モータ20に付与されるブレーキ力が低下する。本実施形態では、このブレーキ力の低下を補うように高い目標圧Pt(アシスト目標圧Pta)が設定される。図12のステップS22において、油圧ポンプ制御部82が油圧ポンプ52のポンプ容量qpを低下させると、図5のステップS2と同様に、旋回モータ20の吐出容量Qmが演算された後(ステップS23)、アシスト目標圧Ptaが演算される(ステップS24)。アシスト目標圧Ptaが演算された後、ステップS25からステップS27において、ブレーキバルブ71の開口面積が演算された後、ブレーキバルブ71の開口が調整される。   In the fourth embodiment described above, energy saving of the crane 1 is realized by setting the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 to be small during the braking operation of the swing motor 20. However, when the pump capacity qp is set to be small, the flow rate of hydraulic oil (Qb3 in FIG. 4) in the bleed offline 55C decreases. As a result, the pressure loss of the hydraulic oil generated in the bleed offline 55C decreases, so that the pump downstream pressure Pp decreases and the braking force applied to the turning motor 20 decreases. In the present embodiment, a high target pressure Pt (assist target pressure Pta) is set so as to compensate for this decrease in braking force. In step S22 of FIG. 12, when the hydraulic pump control unit 82 decreases the pump capacity qp of the hydraulic pump 52, the discharge capacity Qm of the turning motor 20 is calculated (step S23) as in step S2 of FIG. The assist target pressure Pta is calculated (step S24). After the assist target pressure Pta is calculated, the opening area of the brake valve 71 is calculated in steps S25 to S27, and then the opening of the brake valve 71 is adjusted.

図13を参照して、アシスト目標圧Ptaの設定フローについて説明する。ここでは、一例として、旋回駆動装置100がブレーキバルブ71を備えない場合であって、ポンプ容量qpが低下されない場合と同等のブレーキ力(作業者が従来の技術において馴染みのあるブレーキ感覚)が旋回モータ20に設定されるための、アシスト目標圧Ptaが演算される。   A setting flow of the assist target pressure Pta will be described with reference to FIG. Here, as an example, in the case where the turning drive device 100 does not include the brake valve 71, the brake force equivalent to the case where the pump capacity qp is not reduced (the brake sensation familiar to the operator in the prior art) is turned. An assist target pressure Pta for setting the motor 20 is calculated.

アシスト目標圧Ptaの演算フローが開始されると(ステップS24)、ブレーキ量演算部84(図3)は、基準ブリードオフライン流量Qb3’(L/min)を演算する(ステップS241)。ここで、基準ブリードオフライン流量Qb3’とは、ステップS22において低下される前のポンプ容量qp’に応じた油圧ポンプ52の吐出流量Qp’に基づく、ブリードオフライン55Cに流れる作動油の流量である。基準ブリードオフライン流量Qb3’は、開口B1の開口面積Ab1と開口B3の開口面積Ab3を用いて下記の式12によって算出される。   When the calculation flow of the assist target pressure Pta is started (step S24), the brake amount calculation unit 84 (FIG. 3) calculates a reference bleed offline flow rate Qb3 '(L / min) (step S241). Here, the reference bleed offline flow rate Qb3 'is the flow rate of the hydraulic oil flowing through the bleed offline 55C based on the discharge flow rate Qp' of the hydraulic pump 52 corresponding to the pump capacity qp 'before being lowered in step S22. The reference bleed offline flow rate Qb3 'is calculated by the following equation 12 using the opening area Ab1 of the opening B1 and the opening area Ab3 of the opening B3.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

吐出流量Qmは、ステップS23の演算結果が参照される。圧力P1、圧力Prは、ゼロまたは定数とみなされてもよく、不図示の圧力計によって計測されてもよい。また、式12のQp’は、下記の式13によって算出される。なお、Npは油圧ポンプ52の回転数である。   For the discharge flow rate Qm, the calculation result of step S23 is referred to. The pressure P1 and the pressure Pr may be regarded as zero or a constant, and may be measured by a pressure gauge (not shown). Further, Qp ′ in Expression 12 is calculated by Expression 13 below. Np is the rotational speed of the hydraulic pump 52.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

次に、ブレーキ弁制御部83は、アシスト目標圧Ptaを演算する(ステップS242)。当該アシスト目標圧Ptaは、油圧ポンプ52がポンプ容量qp’に設定された場合の開口B3(ブリードオフ開口)において生じる圧力損失に相当する。アシスト目標圧Ptaは、下記の式14によって算出される。   Next, the brake valve control unit 83 calculates the assist target pressure Pta (step S242). The assist target pressure Pta corresponds to a pressure loss that occurs in the opening B3 (bleed-off opening) when the hydraulic pump 52 is set to the pump displacement qp ′. The assist target pressure Pta is calculated by the following formula 14.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

基準ブリードオフライン流量Qb3’は、ステップS241の演算結果が参照される。また、流量係数Cvおよび開口面積Ab3は、予め記憶部85(図3)に格納されている。また、前述のように、ブリードオフライン55Cの圧力Prは、ゼロまたは定数とみなされてもよく、不図示の圧力計によって計測されてもよい。   For the reference bleed offline flow rate Qb3 ', the calculation result of step S241 is referred to. The flow coefficient Cv and the opening area Ab3 are stored in advance in the storage unit 85 (FIG. 3). Further, as described above, the pressure Pr of the bleed offline 55C may be regarded as zero or a constant, and may be measured by a pressure gauge (not shown).

ステップS24(S241〜S242)においてアシスト目標圧Ptaが演算されると、図12のステップS25において、ブレーキバルブ71において発生させる圧力(ブレーキバルブ制御圧ΔPk)が演算される。この際、ブレーキ弁制御部83は、目標状態において開口B1を通過する作動油の流量Qb1(L/min)を、下記の式15を用いて演算する。   When the assist target pressure Pta is calculated in step S24 (S241 to S242), the pressure (brake valve control pressure ΔPk) generated in the brake valve 71 is calculated in step S25 of FIG. At this time, the brake valve control unit 83 calculates the flow rate Qb1 (L / min) of the hydraulic oil that passes through the opening B1 in the target state using the following Expression 15.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

また、下記の式16を用いて上記圧力ΔPkを演算する。   Further, the pressure ΔPk is calculated using the following equation (16).

Figure 2019002558
Figure 2019002558

アシスト目標圧Ptaは、ステップS242の算出結果が参照される。その後、先の実施形態と同様に、図12のステップS26、S27においてブレーキバルブ71の開口部の開口面積が演算されるとともに、当該開口部の開度が調整される。   The assist target pressure Pta is referred to the calculation result in step S242. Thereafter, as in the previous embodiment, the opening area of the opening of the brake valve 71 is calculated and the opening of the opening is adjusted in steps S26 and S27 of FIG.

このように、本実施形態では、旋回モータ20のブレーキ動作に際して、油圧ポンプ52のポンプ容量qpの低下に伴うブレーキ力の低下を防止するまたは補うように、アシスト目標圧Ptaが設定されるとともに、ブレーキバルブ71の開口部の開口面積が調整される。このため、クレーン1の省エネ化と操作レバー56の操作量に応じたブレーキ動作とが両立可能とされる。   Thus, in the present embodiment, during the braking operation of the swing motor 20, the assist target pressure Pta is set so as to prevent or compensate for the decrease in brake force accompanying the decrease in the pump capacity qp of the hydraulic pump 52, The opening area of the opening of the brake valve 71 is adjusted. For this reason, energy saving of the crane 1 and the brake operation according to the operation amount of the operation lever 56 can be made compatible.

なお、本実施形態のように油圧ポンプ52のポンプ容量qpの低下に伴うブレーキ力の低下が抑止された後、操作レバー56におけるブレーキ操作が解除されたことがブレーキ状態判定部81によって判定されると、油圧ポンプ制御部82が油圧ポンプ52のポンプ容量qpを復帰(増大)させるとともに、ブレーキ弁制御部83がブレーキバルブ71を全開にする。この際、油圧ポンプ52とブレーキバルブ71との間で応答性の違いがあると、油圧ポンプ52のポンプ容量qpが戻りきる前に、ブレーキバルブ71が全開となり、ブレーキバルブ71におけるブレーキ力が過渡的に低下する可能性がある。したがって、旋回モータ20における減速状態(ブレーキ操作)の判定が解除された場合に、油圧ポンプ52に対する容量増大指令よりも、ブレーキバルブ71の開放動作に所定の遅れ(時間差)を生じさせることが望ましい。   Note that the brake state determination unit 81 determines that the brake operation on the operation lever 56 has been released after the decrease in the brake force accompanying the decrease in the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is suppressed as in the present embodiment. Then, the hydraulic pump control unit 82 restores (increases) the pump capacity qp of the hydraulic pump 52, and the brake valve control unit 83 fully opens the brake valve 71. At this time, if there is a difference in responsiveness between the hydraulic pump 52 and the brake valve 71, the brake valve 71 is fully opened before the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 has fully returned, and the braking force at the brake valve 71 becomes transient. May be reduced. Therefore, when the determination of the deceleration state (brake operation) in the swing motor 20 is released, it is desirable to cause a predetermined delay (time difference) in the opening operation of the brake valve 71 rather than the capacity increase command to the hydraulic pump 52. .

具体的に、操作レバー56が前記第1ブレーキ操作後に第2操作領域S2から中立操作領域SSに至る操作を受けると、ブレーキ状態判定部81は、第1ブレーキ解除操作が実行されたと判定する。同様に、操作レバー56が前記第2ブレーキ操作後に第1操作領域S1から中立操作領域SSに至る操作を受けると、ブレーキ状態判定部81は、第2ブレーキ解除操作が実行されたと判定する。この結果、油圧ポンプ制御部82は、前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に小さくされた油圧ポンプ52の容量を大きくするポンプ容量復帰動作を開始する。更に、ブレーキ弁制御部83は、ブレーキバルブ71の開口部を通過する作動油の流量を調整することでブレーキバルブ71において発生させている作動油の圧力損失を前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間(たとえば0.1sec)経過後に消失させるようなブレーキ解除動作を実行する。この際、ブレーキ弁制御部83は、前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間経過後に、ブレーキバルブ71に対する指令信号を出力する。当該指令信号を出力するまでの時間差は、各機器の応答性のバランスに応じて設定されればよく、たとえば1次遅れ特性に基づいて設定されてもよく、レートリミッタのように時間当たりの変化量を線形に制限する特性に基づいて設定されてもよい。いずれの場合であっても、油圧ポンプ52の容量が復帰され始めてから所定の時間経過後に、ブレーキバルブ71が完全に開放されるような制御が実行される。   Specifically, when the operation lever 56 receives an operation from the second operation region S2 to the neutral operation region SS after the first brake operation, the brake state determination unit 81 determines that the first brake release operation has been executed. Similarly, when the operation lever 56 receives an operation from the first operation region S1 to the neutral operation region SS after the second brake operation, the brake state determination unit 81 determines that the second brake release operation has been executed. As a result, the hydraulic pump control unit 82 starts a pump capacity return operation that increases the capacity of the hydraulic pump 52 that is reduced when the first brake operation or the second brake operation is performed. Further, the brake valve control unit 83 adjusts the flow rate of the hydraulic oil that passes through the opening of the brake valve 71 to reduce the hydraulic oil pressure loss generated in the brake valve 71 from the start of the pump capacity return operation. The brake release operation is performed so as to disappear after the elapse of time (for example, 0.1 sec). At this time, the brake valve control unit 83 outputs a command signal to the brake valve 71 after a predetermined time has elapsed from the start of the pump capacity return operation. The time difference until the command signal is output may be set according to the balance of responsiveness of each device. For example, the time difference may be set based on the first-order lag characteristic, and change per time like a rate limiter. It may be set based on a characteristic that limits the amount linearly. In either case, control is performed such that the brake valve 71 is completely opened after a predetermined time has elapsed since the capacity of the hydraulic pump 52 began to return.

このような制御によって、ポンプ容量復帰動作において油圧ポンプ52のポンプ容量qpの増大に所定の時間(応答遅れ)がかかる場合であっても、ポンプ容量qpが増大する前に、ブレーキバルブ71において発生されていた圧力損失が消失することが抑止される、換言すれば、ブレーキバルブ71が全開となることが抑止される。この結果、ブレーキバルブ71のブレーキ圧力が過渡的に低下する現象を防止することができる。なお、ブレーキ状態判定部81は、旋回モータ20の旋回速度の変化に基づいて、ブレーキ操作が解除されたことを判定してもよい。   By such control, even when a predetermined time (response delay) is required to increase the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 in the pump capacity return operation, the pump valve qp is generated in the brake valve 71 before the pump capacity qp increases. The disappearance of the pressure loss that has been performed is suppressed, in other words, the brake valve 71 is suppressed from being fully opened. As a result, a phenomenon in which the brake pressure of the brake valve 71 decreases transiently can be prevented. The brake state determination unit 81 may determine that the brake operation has been released based on a change in the turning speed of the turning motor 20.

なお、上記の第4実施形態および第5実施形態では、油圧ポンプ52のポンプ容量qpの低下に伴って旋回体10に対するブレーキ力が低下するが、言い換えれば、旋回体10に対するブレーキ力の設定領域(下限)を広げることが可能となる。したがって、旋回体10に対するブレーキ力を小さく設定することが望まれる場合(図7、図8のブレーキ力ダウン参照)に、油圧ポンプ制御部82が、通常旋回操作時と比較して油圧ポンプ52のポンプ容量qpを小さく設定する制御を行ってもよい。   In the fourth embodiment and the fifth embodiment described above, the braking force for the swing body 10 decreases as the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 decreases. In other words, the brake force setting region for the swing body 10 is set. (Lower limit) can be widened. Therefore, when it is desired to set the brake force on the swing body 10 small (see the brake force down in FIGS. 7 and 8), the hydraulic pump control unit 82 is configured to operate the hydraulic pump 52 in comparison with the normal swing operation. You may perform control which sets pump capacity qp small.

<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態では、先の第1実施形態と比較して、圧力センサ52Pが用いられる点で相違するため、当該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。前述のように、本実施形態に係る旋回駆動装置100は、圧力センサ52P(圧力検出部)を更に備える。圧力センサ52Pは、作動油の油路において油圧ポンプ52とコントロールバルブ54との間に配置され、作動油の圧力(前述のポンプ下流側圧力Pp)を検出する。また、図3のように、前述のコントローラ80は、圧力センサ52Pに接続されている。更に、ブレーキ量演算部84は、操作レバー56に入力される操作量、圧力センサ52Pによって検出されたポンプ下流側圧力Ppなどに応じて、旋回モータ20に対するブレーキ圧(ブレーキ量)を演算する。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Since the present embodiment is different from the first embodiment in that the pressure sensor 52P is used, the difference will be mainly described and description of common points will be omitted. As described above, the turning drive device 100 according to the present embodiment further includes the pressure sensor 52P (pressure detection unit). The pressure sensor 52P is disposed between the hydraulic pump 52 and the control valve 54 in the hydraulic oil passage, and detects the hydraulic oil pressure (the aforementioned pump downstream pressure Pp). Further, as shown in FIG. 3, the controller 80 described above is connected to the pressure sensor 52P. Further, the brake amount calculation unit 84 calculates the brake pressure (brake amount) for the swing motor 20 according to the operation amount input to the operation lever 56, the pump downstream pressure Pp detected by the pressure sensor 52P, and the like.

先の第1実施形態では、式6において、ポンプ下流側圧力Ppの目標圧Ptが代入される態様にて説明したが、本実施形態では、圧力センサ52Pによって検出されたポンプ下流側圧力Ppが、Ptに代わって式6に代入される。第1実施形態では、所望の目標値Ptを得るために、ブリードオフバルブ71の開口面積Akが直接算出、調整された。一方、本実施形態では、実際のポンプ下流側圧力Ppが測定され、当該ポンプ下流側圧力Ppに基づいて、ブリードオフバルブ71の開口面積Akが算出、調整される。このため、第1実施形態と比較して、ブリードオフバルブ71の開口面積Akの調整に若干の遅れが生じる。しかしながら、クレーン1などの建設機械では、油圧ポンプ52の作動状況を確認するために、圧力センサ52Pが予め備えられていることが多い。このため、圧力センサ52Pの検出結果を利用して、ブリードオフバルブ71の開口面積Akを調整することができる。また、第1実施形態と比較して、記憶部85(図3)に多くの目標値Ptを記憶する領域を確保する必要が低減される。そして、本実施形態においても、ポンプ下流側圧力Ppに基づいて、モータ差圧ΔPmが目標の圧力に調整され、旋回モータ20に狙いのブレーキ力が付与される。また、先の第2〜第5実施形態に係る態様を本実施形態に適用してもよい。   In the first embodiment described above, the target pressure Pt of the pump downstream pressure Pp is substituted in Formula 6, but in this embodiment, the pump downstream pressure Pp detected by the pressure sensor 52P is calculated. , Pt is substituted into Equation 6. In the first embodiment, the opening area Ak of the bleed-off valve 71 is directly calculated and adjusted in order to obtain a desired target value Pt. On the other hand, in the present embodiment, the actual pump downstream pressure Pp is measured, and the opening area Ak of the bleed-off valve 71 is calculated and adjusted based on the pump downstream pressure Pp. For this reason, as compared with the first embodiment, there is a slight delay in adjusting the opening area Ak of the bleed-off valve 71. However, in construction machines such as the crane 1, in order to confirm the operation status of the hydraulic pump 52, the pressure sensor 52 </ b> P is often provided in advance. For this reason, the opening area Ak of the bleed-off valve 71 can be adjusted using the detection result of the pressure sensor 52P. Further, as compared with the first embodiment, it is possible to reduce the need to secure an area for storing many target values Pt in the storage unit 85 (FIG. 3). Also in the present embodiment, the motor differential pressure ΔPm is adjusted to the target pressure based on the pump downstream pressure Pp, and the target braking force is applied to the swing motor 20. Moreover, you may apply the aspect which concerns on previous 2nd-5th embodiment to this embodiment.

<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態について説明する。本実施形態では、先の第1実施形態と比較して、圧力センサによってモータ差圧が検出される点で相違するため、当該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。図4を参照して、本実施形態では、第1実施形態の油圧回路において、図4の圧力P1および圧力P2をそれぞれ測定する不図示の圧力センサが、第1供給ライン55Aおよび第2供給ライン55Bに配設される。この結果、旋回モータ20の上下流におけるモータ差圧ΔPmが測定可能とされる。
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. Since this embodiment is different from the previous first embodiment in that the motor differential pressure is detected by the pressure sensor, the difference will be mainly described, and the description of the common points will be omitted. Referring to FIG. 4, in the present embodiment, in the hydraulic circuit of the first embodiment, pressure sensors (not shown) that measure the pressure P1 and the pressure P2 in FIG. 4 are respectively used as the first supply line 55A and the second supply line. 55B. As a result, the motor differential pressure ΔPm upstream and downstream of the swing motor 20 can be measured.

本実施形態では、先の第1実施形態の式6、式9に代わって、下記の式17、18を用いることができる。モータ差圧ΔPmの目標圧がPtと定義されると、式17によって目標状態において開口B1を通過する作動油の流量Qb1が導出される。   In the present embodiment, the following formulas 17 and 18 can be used instead of the formulas 6 and 9 in the first embodiment. When the target pressure of the motor differential pressure ΔPm is defined as Pt, the flow rate Qb1 of hydraulic fluid that passes through the opening B1 in the target state is derived by Expression 17.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

また、ブレーキバルブ71において発生させるブレーキバルブ制御圧ΔPkは、式18より導出される。なお、ΔP3は、前述の式8によって導出される。   Further, the brake valve control pressure ΔPk generated in the brake valve 71 is derived from Expression 18. Note that ΔP3 is derived from Equation 8 described above.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

また、式17、式18のいずれにおいても、開口B2(開口C2)における差圧ΔPb2(Mpa)は、下記の式19によって導出される。なお、開口B2の面積Ab2が十分に大きい場合には、ΔPb2をゼロとみなすこともできる。   Further, in both Expression 17 and Expression 18, the differential pressure ΔPb2 (Mpa) at the opening B2 (opening C2) is derived by Expression 19 below. If the area Ab2 of the opening B2 is sufficiently large, ΔPb2 can be regarded as zero.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

式18によって導出されるブレーキバルブ制御圧ΔPkを用いて、ブリードオフバルブ71の開口面積Ak(mm)は、前述の式10によって導出される。 Using the brake valve control pressure ΔPk derived from Equation 18, the opening area Ak (mm 2 ) of the bleed-off valve 71 is derived from Equation 10 described above.

以上のように、本実施形態においても、ブレーキバルブ71の開口面積Akを調整することによって、モータ差圧ΔPmがPtに設定され、旋回モータ20に狙いのブレーキ力を付与することができる。すなわち、本実施形態では、旋回モータ20のモータ差圧ΔPmを構成する圧力P1、P2が各圧力センサによって測定されることによって、モータ差圧ΔPmが操作レバー56の操作量に応じた値に調整され、狙いのブレーキ力が付与される。そして、モータ差圧ΔPmが目標の値に設定されるために、ブレーキバルブ71の開口面積Akが調整される。ここで、式19には、旋回モータ20の吐出流量Qmが含まれているため、ブレーキ力に対する旋回モータ20の回転速度の影響を打ち消すように、ブレーキバルブ71の開口面積Akを設定することができる。   As described above, also in this embodiment, by adjusting the opening area Ak of the brake valve 71, the motor differential pressure ΔPm is set to Pt, and the target braking force can be applied to the swing motor 20. That is, in this embodiment, the pressures P1 and P2 constituting the motor differential pressure ΔPm of the swing motor 20 are measured by the respective pressure sensors, so that the motor differential pressure ΔPm is adjusted to a value corresponding to the operation amount of the operation lever 56 The target braking force is applied. Then, since the motor differential pressure ΔPm is set to a target value, the opening area Ak of the brake valve 71 is adjusted. Here, since the discharge flow rate Qm of the swing motor 20 is included in Equation 19, the opening area Ak of the brake valve 71 can be set so as to cancel the influence of the rotational speed of the swing motor 20 on the braking force. it can.

また、本実施形態においても、前述の第4実施形態に加え、第5実施形態におけるアシスト目標圧Ptaを用いた制御が適用可能である。この際、アシスト目標圧Ptaの算出には、前述の式14に代えて、下記の式20を用いることができる。   Also in the present embodiment, control using the assist target pressure Pta in the fifth embodiment can be applied in addition to the fourth embodiment described above. At this time, for calculating the assist target pressure Pta, the following equation 20 can be used instead of the aforementioned equation 14.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

このような制御によれば、旋回モータ20のブレーキ動作に際して、油圧ポンプ52のポンプ容量qpの低下に伴うブレーキ力の低下を防止するまたは補うように、アシスト目標圧Ptaが設定されるとともに、ブレーキバルブ71の開口部の開口面積が調整される。このため、クレーン1の省エネ化と操作レバー56の操作量に応じたブレーキ動作とが両立可能とされる。   According to such control, the assist target pressure Pta is set and the brake target is set so as to prevent or compensate for the decrease in the brake force accompanying the decrease in the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 during the brake operation of the swing motor 20. The opening area of the opening of the valve 71 is adjusted. For this reason, energy saving of the crane 1 and the brake operation according to the operation amount of the operation lever 56 can be made compatible.

<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態について説明する。図14は、本実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図である。図15は、本実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうけた場合の図14の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。図16は、本実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうけた場合の図14の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。なお、図15では、主に、各弁の開閉状態について示し、図16では、主に、各弁における作動油の圧力(差圧)について示している。本実施形態では、第1実施形態と比較して、コントロールバルブ54の構造において相違するため、当該相違点を中心に説明する。また、本実施形態では、先の第1実施形態と同様に、圧力センサ52Pを必要としない。
<Eighth Embodiment>
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a hydraulic circuit diagram of the turning drive device for the work machine according to the present embodiment. FIG. 15 is a diagram illustrating a part of the hydraulic circuit diagram of the turning drive device of FIG. 14 when the turning body of the work machine according to the present embodiment receives a braking operation. FIG. 16 is a view showing a part of the hydraulic circuit diagram of the turning drive device of FIG. 14 when the turning body of the working machine according to the present embodiment receives a braking operation. 15 mainly shows the open / close state of each valve, and FIG. 16 mainly shows the pressure (differential pressure) of the hydraulic oil in each valve. Since the present embodiment is different from the first embodiment in the structure of the control valve 54, the difference will be mainly described. Further, in the present embodiment, the pressure sensor 52P is not necessary as in the first embodiment.

先の第1実施形態と同様に、コントロールバルブ54は、本実施形態では電磁切換式の方向切換弁(電磁弁)により構成され、当該コントロールバルブ54に入力される切換信号に応じて左旋回位置54A(第1旋回用位置)、中立位置54B(中立旋回用位置)および右旋回位置54C(第2旋回用位置)の間で切換わるように作動する。コントロールバルブ54は、一対のパイロットポート、すなわち左旋回パイロットポート53Aおよび右旋回パイロットポート53Bを有する。コントロールバルブ54は、左旋回パイロットポート53Aおよび右旋回パイロットポートBのいずれにもパイロット圧が入力されない場合には中立位置54Bに保たれる。コントロールバルブ54は、左旋回パイロットポート53Aにパイロット圧が入力されると左旋回位置54Aに切換えられ、右旋回パイロットポート53Bにパイロット圧が入力されると右旋回位置54Cに切換えられる。そして、コントロールバルブ54は、前記パイロット圧に応じた開口面積で開弁し、作動油の流量を変化させる。   As in the first embodiment, the control valve 54 is configured by an electromagnetic switching type directional switching valve (solenoid valve) in the present embodiment, and a left turn position according to a switching signal input to the control valve 54. It operates to switch between 54A (first turning position), neutral position 54B (neutral turning position) and right turning position 54C (second turning position). The control valve 54 has a pair of pilot ports, that is, a left turning pilot port 53A and a right turning pilot port 53B. The control valve 54 is maintained at the neutral position 54B when no pilot pressure is input to either the left turning pilot port 53A or the right turning pilot port B. The control valve 54 is switched to the left turn position 54A when the pilot pressure is input to the left turn pilot port 53A, and is switched to the right turn position 54C when the pilot pressure is input to the right turn pilot port 53B. The control valve 54 is opened with an opening area corresponding to the pilot pressure, and changes the flow rate of the hydraulic oil.

左旋回位置54Aでは、コントロールバルブ54は、油圧ポンプ52から吐出される作動油を第1供給ライン55Aを通じてモータ第1ポート20Aに供給するとともに、モータ第2ポート20Bから排出される作動油をブリードオフライン55Cを通じてタンクに導く油路を形成する。左旋回位置54Aには、開口A1、A2、A3に加えA4が形成されている。右旋回位置54Cでは、コントロールバルブ54は、油圧ポンプ52から吐出される作動油を第2供給ライン55Bを通じてモータ第2ポート20Bに供給するとともに、モータ第1ポート20Aから排出される作動油をブリードオフライン55Cを通じてタンクに導く油路を形成する。右旋回位置54Cには、開口C1、C2、C3に加えC4が形成されている。また、中立位置54Bでは、コントロールバルブ54は、第1供給ライン55Aと第2供給ライン55Bとを互いに連通することでモータ第1ポート20Aとモータ第2ポート20Bとの間で作動油が循環することを許容する。中立位置54Bには、開口B1、B2、B3に加えB4およびB5が形成されている。また、前述のように、本実施形態では、圧力センサ52Pが備えられていない。図15、図16では、圧力Ppが図示されているが、当該圧力Ppは各演算のために仮想的に示されているものである。なお、その他の旋回駆動装置100の構造については、図2と同様である。   At the left turning position 54A, the control valve 54 supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52 to the motor first port 20A through the first supply line 55A and bleeds hydraulic oil discharged from the motor second port 20B. An oil passage leading to the tank through the offline 55C is formed. In addition to the openings A1, A2, and A3, A4 is formed at the left turning position 54A. At the right turning position 54C, the control valve 54 supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 52 to the motor second port 20B through the second supply line 55B, and the hydraulic oil discharged from the motor first port 20A. An oil passage leading to the tank through the bleed offline 55C is formed. In addition to the openings C1, C2, and C3, C4 is formed at the right turn position 54C. In the neutral position 54B, the control valve 54 causes the hydraulic oil to circulate between the motor first port 20A and the motor second port 20B by connecting the first supply line 55A and the second supply line 55B to each other. Allow that. In the neutral position 54B, B4 and B5 are formed in addition to the openings B1, B2, and B3. Further, as described above, in this embodiment, the pressure sensor 52P is not provided. 15 and 16, the pressure Pp is shown, but the pressure Pp is virtually shown for each calculation. The other structure of the turning drive device 100 is the same as that shown in FIG.

先の第1実施形態では、コントロールバルブ54が左旋回位置54Aに設定されると、右旋回位置54Cに形成されているC1ラインが閉じられる。同様に、コントロールバルブ54が右旋回位置54Cに設定されると、左旋回位置54Aに形成されているA2ラインが閉じられる。また、コントロールバルブ54が中立位置54Bに設定されると、上記のC1ラインおよびA2ラインが閉じられる。一方、本実施形態では、コントロールバルブ54が左旋回位置54Aに設定されると、A4ラインを通じて上記のC1ラインが開いた状態とされる。同様に、コントロールバルブ54が右旋回位置54Cに設定されると、C4ラインを通じて上記のA2ラインが開いた状態とされる。更に、コントロールバルブ54が中立位置54Bに設定されると、B4およびB5ラインを通じて、上記のC1ラインおよびA2ラインが開いた状態とされる。   In the first embodiment, when the control valve 54 is set to the left turning position 54A, the C1 line formed at the right turning position 54C is closed. Similarly, when the control valve 54 is set to the right turning position 54C, the A2 line formed at the left turning position 54A is closed. When the control valve 54 is set to the neutral position 54B, the C1 line and the A2 line are closed. On the other hand, in the present embodiment, when the control valve 54 is set to the left turning position 54A, the C1 line is opened through the A4 line. Similarly, when the control valve 54 is set to the right turning position 54C, the A2 line is opened through the C4 line. Further, when the control valve 54 is set to the neutral position 54B, the C1 line and the A2 line are opened through the B4 and B5 lines.

図14に示されるコントロールバルブ54およびブレーキバルブ71の構成においても、ブレーキ弁制御部83によって、ブレーキバルブ71の開口面積Akが導出可能とされる。   Also in the configuration of the control valve 54 and the brake valve 71 shown in FIG. 14, the opening area Ak of the brake valve 71 can be derived by the brake valve control unit 83.

本実施形態においても、旋回体10の通常の旋回動作では、たとえば操作レバー56が中立操作領域SSから第1操作領域S1に操作され旋回体10が左方向に旋回している場合、コントロールバルブ54は左旋回位置54Aに設定される。この状態から旋回体10にブレーキをかけるために、作業者は、操作レバー56を第1操作領域S1から中立操作領域SSを経由して第2操作領域S2に操作する。この結果、コントロールバルブ54が右旋回位置54Cに設定され、左方向に旋回されている旋回体10に対するブレーキ動作が実行される。この際、コントロールバルブ54は、中立位置54Bから右旋回位置54Cに徐々に切換るため、図14の旋回モータ20と油圧ポンプ52との間の各油路を、図15および図16のようにモデル化することができる。すなわち、図15を参照して、操作レバー56の操作に応じて、コントロールバルブ54の開口B1は閉じていき、開口B2は開口C2に切換る。また、開口B3は開口C3に切換り、開口B4は開口C1に切換る。更に、開口B5は開口C4に切換る。   Also in the present embodiment, in the normal turning operation of the swing body 10, for example, when the operation lever 56 is operated from the neutral operation area SS to the first operation area S 1 and the swing body 10 is turning leftward, the control valve 54. Is set to the left turning position 54A. In order to brake the revolving structure 10 from this state, the operator operates the operation lever 56 from the first operation area S1 to the second operation area S2 via the neutral operation area SS. As a result, the control valve 54 is set to the right turning position 54C, and the braking operation for the turning body 10 turning left is executed. At this time, since the control valve 54 gradually switches from the neutral position 54B to the right turning position 54C, the oil passages between the turning motor 20 and the hydraulic pump 52 in FIG. Can be modeled. That is, referring to FIG. 15, according to the operation of the operation lever 56, the opening B1 of the control valve 54 is closed and the opening B2 is switched to the opening C2. The opening B3 is switched to the opening C3, and the opening B4 is switched to the opening C1. Further, the opening B5 is switched to the opening C4.

旋回モータ20から吐出された作動油は、第2供給ライン55Bから開口B2(C2)を通過して油圧ポンプ52の吐出ラインに流入した後、油圧ポンプ52が吐出した作動油と合流する。合流した作動油の一部は、開口B1を通過して第1供給ライン55Aから旋回モータ20に流入する。ただし、開口B1は徐々に閉じていくため、圧力損失が生じる。また、合流した作動油の残りは、ブレーキバルブ71、開口B3(C3)を通過してブリードオフライン55Cからタンクに排出される。なお、本実施形態では、第2供給ライン55Bからコントロールバルブ54に流入した作動油の一部は、ブレーキバルブ71を経由することなく開口B5(C4)を通じてもブリードオフライン55Cに流入することができる。また、コントロールバルブ54が右旋回位置54Cに至ると、前述のように開口B1が閉じられるため、第1供給ライン55Aから旋回モータ20への作動油の流入はやがて遮断される。   The hydraulic oil discharged from the turning motor 20 passes through the opening B2 (C2) from the second supply line 55B and flows into the discharge line of the hydraulic pump 52, and then merges with the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 52. Part of the joined hydraulic oil passes through the opening B1 and flows into the turning motor 20 from the first supply line 55A. However, since the opening B1 is gradually closed, a pressure loss occurs. Further, the remainder of the joined hydraulic oil passes through the brake valve 71 and the opening B3 (C3) and is discharged from the bleed offline 55C to the tank. In the present embodiment, part of the hydraulic fluid that has flowed into the control valve 54 from the second supply line 55B can flow into the bleed offline 55C through the opening B5 (C4) without passing through the brake valve 71. . When the control valve 54 reaches the right turning position 54C, the opening B1 is closed as described above, so that the inflow of hydraulic oil from the first supply line 55A to the turning motor 20 is shut off.

図15および図16において、前述の各符号に加え、開口C4における作動油の差圧がΔPc4(Mpa)、開口C4の開口面積がAc4(mm)、開口C4を通過する作動油の流量がQc4(L/min)と定義される。また、本実施形態でも、第1供給ライン55Aにおいて旋回モータ20に流入する作動油の圧力がP1(MPa)、旋回モータ20から吐出された作動油の圧力がP2(MPa)、ブリードオフライン55Cにおける作動油の圧力がPr(MPa)、油圧ポンプ52の吐出圧がPp(MPa)と定義される。 15 and 16, in addition to the above-described symbols, the differential pressure of the hydraulic oil at the opening C4 is ΔPc4 (Mpa), the opening area of the opening C4 is Ac4 (mm 2 ), and the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening C4 is It is defined as Qc4 (L / min). Also in this embodiment, the pressure of the hydraulic oil flowing into the swing motor 20 in the first supply line 55A is P1 (MPa), the pressure of the hydraulic oil discharged from the swing motor 20 is P2 (MPa), and the bleed offline 55C The pressure of hydraulic oil is defined as Pr (MPa), and the discharge pressure of the hydraulic pump 52 is defined as Pp (MPa).

図14乃至図16を参照して、前述のブレーキ操作の途中で旋回モータ20から吐出された作動油がコントロールバルブ54を通じてタンクに導かれる油路が開いているとする。この場合、式7の代わりに下記の式21が参照される。   Referring to FIGS. 14 to 16, it is assumed that an oil passage through which hydraulic oil discharged from the turning motor 20 during the brake operation described above is led to the tank through the control valve 54 is open. In this case, the following Expression 21 is referred to instead of Expression 7.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここで、式21における流量Qc4は、開口C4の開口面積Ac4を用いて、下記の式22によって導出される。   Here, the flow rate Qc4 in Expression 21 is derived by Expression 22 below using the opening area Ac4 of the opening C4.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

式21、式22を先の第1実施形態に適用することで、式10に基づいてブレーキバルブ71の開口面積Akを調整することによって、旋回モータ20に狙いのブレーキ力を付与することができる。   By applying Formula 21 and Formula 22 to the previous first embodiment, by adjusting the opening area Ak of the brake valve 71 based on Formula 10, a target braking force can be applied to the turning motor 20. .

更に、本実施形態では、先の第4実施形態と同様に、省エネ化を目的として油圧ポンプ52のポンプ容量qpが低下される。更に、第5実施形態と同様に、ポンプ容量qpが低下されない場合と同等のブレーキ力が旋回モータ20に設定されるために、アシスト目標圧Ptaが演算可能とされる。以下に、その導出過程について説明する。   Furthermore, in this embodiment, the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is reduced for the purpose of energy saving, as in the fourth embodiment. Further, as in the fifth embodiment, since the brake force equivalent to that when the pump displacement qp is not reduced is set in the turning motor 20, the assist target pressure Pta can be calculated. The derivation process will be described below.

当該過程においても、図14に示すように、ブレーキ操作の途中で旋回モータ20から吐出された作動油がコントロールバルブ54を通じてタンクに導かれる油路が開いているとする。この場合、図16を参照して、油圧ポンプ52の吐出圧Ppの釣り合いから、下記の式23が満たされる。   Also in this process, as shown in FIG. 14, it is assumed that an oil passage through which hydraulic oil discharged from the turning motor 20 during the brake operation is guided to the tank through the control valve 54 is open. In this case, referring to FIG. 16, the following Expression 23 is satisfied from the balance of the discharge pressure Pp of the hydraulic pump 52.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここでも、圧力ΔPb1’、ΔPb3’、ΔPE’は、それぞれ油圧ポンプ52のポンプ容量qpが小さく設定される前の状態における開口B1、B3およびブレーキバルブ71における差圧に相当する。式23においても、先の第1実施形態と同様に、P1=Pr=0とみなすことができるため、式23から式24が導かれる。   Again, the pressures ΔPb1 ′, ΔPb3 ′, and ΔPE ′ correspond to the differential pressures in the openings B1 and B3 and the brake valve 71 before the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is set to be small. Also in Equation 23, as in the first embodiment, since it can be considered that P1 = Pr = 0, Equation 24 is derived from Equation 23.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

先と同様に、式24に公知のオリフィスの式を適用すると、式25が導かれる。   As before, applying a known orifice equation to equation 24 yields equation 25.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

なお、Cvは、作動油の流量係数である。また、Ab3_newは、開口B3およびブレーキバルブ71の開口(最大開口面積Ae)を仮想的に一つの開口とみなした合成開口B3_newの開口面積に相当する。開口面積Ab3_newは、下記の式26によって導出される。   Cv is a flow coefficient of hydraulic oil. Ab3_new corresponds to the opening area of the combined opening B3_new, in which the opening B3 and the opening of the brake valve 71 (maximum opening area Ae) are virtually regarded as one opening. The opening area Ab3_new is derived by the following expression 26.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここで、開口B1を通過する作動油の流量Qb1’は、下記の式27から導かれる。   Here, the flow rate Qb <b> 1 ′ of the hydraulic oil passing through the opening B <b> 1 is derived from Equation 27 below.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

そして、式27を式26に代入し、Qb3’について整理すると、式28が導かれる。   Then, by substituting Equation 27 into Equation 26 and rearranging Qb3 ', Equation 28 is derived.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

次に、図16を参照して、タンクから開口C4を経由して圧力P2に至る油路と、タンクから開口B3、ブレーキバルブ71およびB2を経由して圧力P2に至る油路との圧力バランスから、式29が導かれる。   Next, referring to FIG. 16, the pressure balance between the oil path from the tank to pressure P2 via opening C4 and the oil path from the tank to opening P3 and via brake valves 71 and B2 to pressure P2. Equation 29 is derived from the above.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここで、先の第1実施形態と同様に、ΔPb2’=0と仮定すると、下記の式30が成立する。   Here, as in the first embodiment, assuming ΔPb2 ′ = 0, the following Expression 30 is established.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

ここでも、公知のオリフィスの式を用いて、式30を置換するとともに、流量Qb3’について整理すると、式31が導かれる。   Again, using the known orifice equation, replacing Equation 30 and organizing the flow rate Qb3 ', Equation 31 is derived.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

式28および式31は、いずれも流量Qb3’に関するため、各式の右辺を等号で結ぶと、式32が成立する。   Since both Expression 28 and Expression 31 relate to the flow rate Qb3 ', Expression 32 is established by connecting the right side of each expression with an equal sign.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

式32を、流量Qc4’について解くと、式33が導かれる。   Solving Equation 32 for flow rate Qc4 'leads to Equation 33.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

そして、式33を、式31に代入して整理すると、式34が導かれる。   Then, by substituting Expression 33 into Expression 31 and rearranging, Expression 34 is derived.

Figure 2019002558
Figure 2019002558

式34においても、流量Qp’は前述の式13から算出され、流量Qmは式4から算出される。また、各開口面積Ab1、Ac4は既知であり、開口面積Ab3_newは式26から算出される。油圧ポンプ52のポンプ容量qpが低減される前に開口B3を流れる作動油の流量Qb3’が式34から算出される。また、式23の関係およびP1=Pr=0を前提として、式25の右辺から油圧ポンプ52のポンプ容量qpが低減される前の油圧ポンプ52の下流側の圧力Ppが算出される。ここで算出された圧力Ppをアシスト目標圧Ptaに設定することによって、油圧ポンプ52のポンプ容量qpが小さくされる前の状態と同等のブレーキ力を旋回モータ20にかけることができる。   Also in the equation 34, the flow rate Qp ′ is calculated from the above-described equation 13, and the flow rate Qm is calculated from the equation 4. Further, the opening areas Ab1 and Ac4 are known, and the opening area Ab3_new is calculated from Expression 26. Before the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is reduced, the flow rate Qb3 'of the hydraulic oil flowing through the opening B3 is calculated from the equation 34. Further, on the premise of the relationship of Expression 23 and P1 = Pr = 0, the pressure Pp on the downstream side of the hydraulic pump 52 before the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is reduced is calculated from the right side of Expression 25. By setting the pressure Pp calculated here as the assist target pressure Pta, it is possible to apply the same braking force to the swing motor 20 as before the pump capacity qp of the hydraulic pump 52 is reduced.

以上、本発明の各実施形態に係る旋回駆動装置を備えた作業機械について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。   In the above, the working machine provided with the turning drive device concerning each embodiment of the present invention was explained. The present invention is not limited to these forms. In the present invention, the following modified embodiments are possible.

(1)上記の実施形態では、旋回体10が左方向に旋回している状態で、操作レバー56が第1操作領域S1から中立操作領域SSを経由して第2操作領域S2に操作された場合に、旋回体10に対してブレーキ操作が入力されたと判定される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。旋回体10が左方向に旋回している状態で、操作レバー56が第2操作領域S2に操作されることで、旋回体10に対してブレーキ操作が入力されたと判定されてもよい。また、不図示のセンサによって、コントロールバルブ54につながるパイロットラインの油の流れやソレノイドに対する入力信号が検知されることで、ブレーキ操作の入力が判定されてもよい。   (1) In the above embodiment, the operation lever 56 is operated from the first operation region S1 to the second operation region S2 via the neutral operation region SS while the revolving structure 10 is turning leftward. However, the present invention is not limited to this. It may be determined that a brake operation has been input to the swing body 10 by operating the operation lever 56 in the second operation region S2 while the swing body 10 is turning leftward. Further, the brake operation input may be determined by detecting an oil flow in the pilot line connected to the control valve 54 or an input signal to the solenoid by a sensor (not shown).

(2)上記の第5実施形態では、アシスト目標圧Ptaが演算される態様にて説明したが、図7の目標圧Ptのように、アシスト目標圧Ptaは予め記憶部85に記憶されている態様でもよい。   (2) In the fifth embodiment described above, the assist target pressure Pta is calculated. However, the assist target pressure Pta is stored in the storage unit 85 in advance as the target pressure Pt in FIG. An aspect may be sufficient.

(3)また、上記の実施形態では、旋回駆動装置100がブレーキ調整装置90を備える態様にて説明したが、旋回駆動装置100はブレーキ調整装置90を備えていない態様でもよい。   (3) Moreover, in said embodiment, although the turning drive apparatus 100 demonstrated in the aspect provided with the brake adjustment apparatus 90, the aspect which is not provided with the brake adjustment apparatus 90 may be sufficient as the turning drive apparatus 100.

1 クレーン
10 旋回体
11 走行体(機体)
20 旋回モータ
20A モータ第1ポート(第1ポート)
20B モータ第2ポート(第2ポート)
20S 回転速度センサ
52 油圧ポンプ
52P 圧力センサ(圧力検出部)
53A 左旋回パイロットポート
53B 右旋回パイロットポート
54 コントロールバルブ
54A 左旋回位置(第1旋回用位置)
54B 中立位置(中立旋回用位置)
54C 右旋回位置(第2旋回用位置)
55A 第1供給ライン(第1油路)
55B 第2供給ライン(第2油路)
55C ブリードオフライン(排出用油路)
55D ブレーキライン
56 操作レバー(被操作部)
71、72 ブレーキバルブ
80 コントローラ
81 ブレーキ状態判定部
82 油圧ポンプ制御部
83 ブレーキ弁制御部(ブレーキ制御部)
84 ブレーキ量演算部
85 記憶部
90 ブレーキ調整装置
100 旋回駆動装置
1 Crane 10 Revolving body 11 Traveling body (airframe)
20 Rotating motor 20A Motor first port (first port)
20B Motor 2nd port (2nd port)
20S Rotational speed sensor 52 Hydraulic pump 52P Pressure sensor (pressure detector)
53A Left turn pilot port 53B Right turn pilot port 54 Control valve 54A Left turn position (first turn position)
54B Neutral position (neutral turning position)
54C Right turn position (second turn position)
55A First supply line (first oil passage)
55B Second supply line (second oil passage)
55C Bleed Offline (Discharge oil passage)
55D Brake line 56 Operation lever (operated part)
71, 72 Brake valve 80 Controller 81 Brake state determination unit 82 Hydraulic pump control unit 83 Brake valve control unit (brake control unit)
84 Brake Amount Calculation Unit 85 Storage Unit 90 Brake Adjustment Device 100 Turning Drive Device

Claims (7)

機体と、前記機体の上方に配置される旋回体とを備える作業機械に設けられ、前記機体に対して前記旋回体を相対的に旋回駆動する旋回駆動装置であって、
前記機体と前記旋回体との間に介在し、前記旋回体を旋回駆動する油圧式の旋回モータであって、当該旋回モータは第1ポートおよび第2ポートを有しており、前記第1ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第1方向に旋回させるとともに前記第2ポートを通じて作動油を排出する一方、前記第2ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第1方向とは反対の第2方向に旋回させるとともに前記第1ポートを通じて作動油を排出する、旋回モータと、
前記旋回モータに供給されるための作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第1ポートとを連通する第1油路と、
前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第2ポートとを連通する第2油路と、
前記第1油路および前記第2油路に連通可能とされ、前記旋回モータから排出される戻り油をタンクに導く排出用油路と、
前記旋回体の旋回動作のために操作される被操作部であって、前記旋回体を前記第1方向に旋回させる第1操作領域と、前記旋回体を前記第2方向に旋回させる第2操作領域と、前記第1操作領域と前記第2操作領域との間の中立操作領域とに選択的に操作されることが可能であり、前記第1操作領域および前記第2操作領域における当該被操作部の操作量が可変とされている、被操作部と、
前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間に介在するコントロールバルブであって、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第1油路を通じて前記第1ポートに供給するとともに前記第2ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く油路を形成する第1旋回用位置と、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第2油路を通じて前記第2ポートに供給するとともに前記第1ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く油路を形成する第2旋回用位置と、前記第1油路と前記第2油路とを互いに連通することで前記第1ポートと前記第2ポートとの間で作動油が循環することを許容する中立旋回用位置とに切換わることが可能であるコントロールバルブと、
前記排出用油路に配置されるブレーキバルブであって、前記排出用油路における作動油の流通を許容する開口部を形成し、前記開口部を通過する作動油の流量を変化させるように作動するブレーキバルブと、
前記旋回体が前記第1方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第1操作領域から前記中立操作領域を経由して前記第2操作領域に至る第1ブレーキ操作を受けた場合、または、前記旋回体が前記第2方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第2操作領域から前記操作中間領域を経由して前記第1操作領域に至る第2ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる、ブレーキ制御部と、を備える、旋回駆動装置。
A turning drive device provided in a work machine including a machine body and a swing body disposed above the machine body, and configured to drive the swing body to turn relative to the machine body;
A hydraulic swivel motor interposed between the airframe and the swivel body to drive the swivel swivel, the swivel motor having a first port and a second port, wherein the first port The swivel body is swiveled in the first direction by receiving the supply of hydraulic oil through the second port, and the hydraulic oil is discharged through the second port, while the swivel body is moved in the first direction by receiving the supply of hydraulic oil through the second port. A swivel motor that swivels in a second direction opposite to the one direction and discharges hydraulic oil through the first port;
A hydraulic pump that discharges hydraulic oil to be supplied to the swing motor;
A first oil passage communicating the hydraulic pump and the first port of the swing motor;
A second oil passage communicating the hydraulic pump and the second port of the swing motor;
A discharge oil passage which is capable of communicating with the first oil passage and the second oil passage and guides return oil discharged from the turning motor to a tank;
A operated part that is operated for a turning operation of the revolving structure, the first operation region for turning the revolving body in the first direction, and a second operation for turning the revolving body in the second direction. A region and a neutral operation region between the first operation region and the second operation region can be selectively operated, and the operation target in the first operation region and the second operation region The operated part, the operation amount of the part being variable,
A control valve interposed between the hydraulic pump and the swing motor, and supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the first port through the first oil passage and is discharged from the second port. A first turning position for forming an oil passage for guiding the working oil to the tank through the discharge oil passage, and supplying the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the second port through the second oil passage. The second turning position that forms an oil passage that guides the hydraulic oil discharged from the first port to the tank through the discharge oil passage, and the first oil passage and the second oil passage communicate with each other. A control valve capable of switching to a neutral turning position allowing hydraulic fluid to circulate between the first port and the second port;
A brake valve disposed in the discharge oil passage, which is configured to form an opening that allows the flow of hydraulic oil in the discharge oil passage and to change a flow rate of the hydraulic oil that passes through the opening. Brake valve to
When the operated part receives a first brake operation from the first operation area to the second operation area via the neutral operation area while the revolving body is turning in the first direction, Alternatively, the operated portion receives a second brake operation from the second operation area to the first operation area via the operation intermediate area in a state where the revolving body is turning in the second direction. In this case, the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening is adjusted so that the differential pressure of the swing motor becomes a predetermined target pressure corresponding to the operation amount received by the operated portion. And a brake control unit that generates a pressure loss.
前記ブレーキバルブは、前記開口部の開口面積を調整可能な流量制御弁であって、
前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁の前記開口部の開口面積を調整する、請求項1に記載の旋回駆動装置。
The brake valve is a flow control valve capable of adjusting an opening area of the opening,
The brake control unit is configured to open the flow control valve so that a differential pressure of the swing motor becomes the target pressure when the operated portion is subjected to the first brake operation or the second brake operation. The turning drive device according to claim 1, wherein an opening area of the portion is adjusted.
前記ブレーキバルブは、前記排出用油路のうち前記開口部と前記油圧ポンプとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う、可変リリーフ弁であって、
前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整する、請求項1に記載の旋回駆動装置。
The brake valve is a variable relief valve that performs a valve opening operation so as to maintain a pressure between the opening and the hydraulic pump in the discharge oil passage below a predetermined relief pressure,
The brake control unit is configured to reduce a relief pressure of the variable relief valve so that a differential pressure of the swing motor becomes the target pressure when the operated part is subjected to the first brake operation or the second brake operation. The swivel drive device according to claim 1, wherein:
前記油圧ポンプは、可変容量型油圧ポンプであって、
前記旋回体が前記第1方向または前記第2方向に旋回するように操作される場合における前記油圧ポンプの容量に比べて、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合の前記油圧ポンプの容量を小さくするポンプ制御部を更に備える、請求項1乃至3の何れか1項に記載の旋回駆動装置。
The hydraulic pump is a variable displacement hydraulic pump,
The operated portion is subjected to the first brake operation or the second brake operation as compared with the capacity of the hydraulic pump when the swing body is operated to turn in the first direction or the second direction. The swing drive device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pump control unit that reduces a capacity of the hydraulic pump in a case where the pressure is reduced.
前記ブレーキ制御部は、前記油圧ポンプの容量の低下に伴う前記旋回モータに対するブレーキ力の低下を補うように、前記目標圧を設定する、請求項4に記載の旋回駆動装置。   5. The swing drive device according to claim 4, wherein the brake control unit sets the target pressure so as to compensate for a decrease in brake force applied to the swing motor due to a decrease in the capacity of the hydraulic pump. 前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第1ブレーキ操作後に前記第2操作領域から前記中立操作領域に至る第1ブレーキ解除操作を受けると、または、前記被操作部が前記第2ブレーキ操作後に前記第1操作領域から前記中立操作領域に至る第2ブレーキ解除操作を受けると、前記第1ブレーキ操作または前記第2ブレーキ操作をうけた場合に小さくされた前記油圧ポンプの容量を大きくするポンプ容量復帰動作を開始するとともに、前記開口部を通過する作動油の流量を調整することで前記ブレーキバルブにおいて発生させている前記作動油の圧力損失を前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間経過後に消失させるようなブレーキ解除動作を実行する、請求項4または5に記載の旋回駆動装置。   The brake control unit receives a first brake release operation from the second operation region to the neutral operation region after the first operation of the first brake, or the operated unit receives the second brake operation. When the second brake release operation from the first operation area to the neutral operation area is received later, the pump increases the capacity of the hydraulic pump that is reduced when the first brake operation or the second brake operation is received. A predetermined time elapses from the start of the pump capacity return operation by starting the capacity return operation and adjusting the flow rate of the hydraulic oil passing through the opening to generate the pressure loss of the hydraulic oil generated in the brake valve. 6. The turning drive device according to claim 4 or 5, wherein a brake releasing operation that disappears later is executed. 機体と、
前記機体の上方に配置される旋回体と、
請求項1乃至6の何れか1項に記載の旋回駆動装置と、
を備える、作業機械。

The aircraft,
A revolving structure disposed above the airframe;
The turning drive device according to any one of claims 1 to 6,
A work machine comprising:

JP2018092891A 2017-06-14 2018-05-14 Rotary driving device, and work machine with the same Pending JP2019002558A (en)

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