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工程机械的液压系统

阅读:1016发布:2020-10-26

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1.一种工程机械的液压系统,所述工程机械具有安装有吊装作业用的吊钩的前作业机、且能够利用所述吊钩进行吊装作业,所述液压系统设在所述工程机械中,具有:
可变容量型的液压(2、3);
上游侧连接在所述液压泵上、且下游侧连接在油箱上的中央旁通管线(26、27);
由所述液压泵的喷出油驱动的多个液压执行机构(5~8、104a、104b);
分别连接在所述多个液压执行机构上的执行机构管线(31、32、33、34);
中央旁通型的多个流量/方向控制(11~14),具有中央旁通通路部(Rb)和入口节流通路部(Ri),该中央旁通通路部位于所述中央旁通管线(26、27)上,所述入口节流通路部位于使连接在所述液压泵的喷出油路上的压油的供给管线(25a)与所述液压执行机构管线(31、32、33、34)连通的油路上,所述流量/方向控制阀构成为,随着行程增大而使所述中央旁通通路部的开口面积减少,且使所述入口节流通路部的开口面积增大,并对从所述液压泵供给至所述多个液压执行机构的压力油的流动进行控制;
与所述多个液压执行机构对应地设置,并且分别操作所述多个流量/方向控制阀的多个操作机构(16~21);和
控制所述液压泵的容量,以使所述液压泵的喷出量与所述多个操作机构的操作对应地增大的泵调节器(36、37),
所述多个液压执行机构包含特定的液压执行机构(5;5、6),该特定的液压执行机构(5;5、6)具有缸底侧液压缸室(5a;5a、6a)以及杆侧液压缸室(5b:5b、6b),在作为重负载微速操作作业的所述吊装作业时所述缸底侧液压缸室以及杆侧液压缸室的某一个成为负载保持侧,
与所述特定的液压执行机构对应的流量/方向控制阀构成为,在通常作业时,随着所述操作机构的操作量增大而使所述中央旁通通路部的开口面积减少,由此使所述液压泵的喷出压力上升并向所述特定的液压执行机构供给压力油,
所述工程机械的液压系统的特征在于,具有:
中央旁通切换阀(41),配置在贯通所述中央旁通型的多个流量/方向控制阀(11、12)的所述中央旁通管线(26)的与所述特定的液压执行机构(5;5、6)对应的流量/方向控制阀(11;11、12)的下游侧的位置上;
第一检测机构(42;42、51),检测在操作与所述特定的液压执行机构(5;5、6)对应的操作机构(16;16、17)以将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室(5a;5a、6b)时的所述操作机构的操作信号
第二检测机构(43;43、53),检测所述特定的液压执行机构的负载保持侧的液压缸室的压力;和
旁通控制机构(44、45;44A、45),当由所述第一检测机构检测出的操作信号的值比所述操作机构的操作开始的判定压力即第一规定值(Ppmin)大,且由所述第二检测机构检测出的压力比所述吊装作业的判定压力即第二规定值(Pbb0;Pbb0、Par0)高时,判断为所述吊装作业已开始,使所述中央旁通切换阀(41)动作,并进行控制,以通过该中央旁通切换阀使得所述液压泵(2)的喷出压力变得比所述特定的液压执行机构的负载压高。
2.根据权利要求1所述的工程机械的液压系统,其特征在于,所述控制机构具有:
操作检测机构(42、43、44;42、43、44A、51、53),检测所述多个操作机构(16~21)中的与所述特定的液压执行机构(5;5、6)对应的操作机构(16;16、17)是否以所述重负载微速操作作业即所述吊装作业为目的而以将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室(5a;
5a、6b)的方式被操作;和
旁通控制机构(44、45;44A,45),在通过所述操作检测机构检测出与所述特定的液压执行机构对应的操作机构以将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室的方式而被操作的情况时,该旁通控制机构使所述中央旁通切换阀(41)动作。
3.根据权利要求1所述的工程机械的液压系统,其特征在于,所述旁通控制机构(44、
45)计算随着由所述第二检测机构(43)检测出的压力上升而变小的所述中央旁通切换阀(41)的目标开口面积(A),并控制所述中央旁通切换阀,使得所述中央旁通切换阀的开口面积成为所述目标开口面积。
4.根据权利要求1所述的工程机械的液压系统,其特征在于,所述控制机构具有:
第一检测机构(42),检测在操作与所述特定的液压执行机构(5)对应的操作机构(16)而将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室(5a)时的所述操作机构的操作信号;和旁通控制机构(44、45),计算由所述第一检测机构检测出的操作信号的变化率,在所述操作信号的值比第一规定值(Ppmin)大,且所述变化率比第三规定值(ΔPpbu0)小时,判断为与所述特定的液压执行机构对应的操作机构以将压力油供给至所述特定的液压执行机构的负载保持侧的液压缸室的方式被操作,并使所述中央旁通切换阀(41)动作。

说明书全文

工程机械的液压系统

技术领域

[0001] 本发明涉及液压挖掘机等的工程机械的液压系统,尤其涉及通过动臂液压缸等对前作业机进行操作、并进行吊装作业等的重负载微速操作作业的液压挖掘机等的工程机械的液压系统。

背景技术

[0002] 如专利文献1所记载的那样,液压挖掘机等的工程机械的液压系统通常具有:液压;由该液压泵的喷出油所驱动的多个液压执行机构;对从液压泵供给至多个液压执行机构的压油的流动进行控制的中央旁通型的多个流量/方向控制;与多个液压执行机构对应地设置、且分别操作多个流量/方向控制阀的多个操作机构;和控制液压泵的容量,使得液压泵的喷出量与多个操作机构的操作对应地变化的泵调节器。
[0003] 另外,在液压挖掘机等的工程机械的液压系统中,以多种目的在贯通中央旁通型的多个流量/方向控制阀的中央旁通管线中配置有中央旁通切换阀。专利文献2就是其中的一例,在中央旁通管线的最下游例配置中央旁通切换阀,在动臂相对于旋转体的度从最大角度处于规定范围内的状态下,当对操作杆进行操作从而将流量/方向控制阀切换至动臂下降方向时,关闭中央旁通切换阀而将液压泵的喷出油强制性地供给至动臂液压缸的杆侧,即使在液压挖掘机配置在坡路上的情况下,也能够可靠地进行动臂下降动作。另外,在动臂用的流量/方向控制阀中内置有再生回路,使得在动臂处于能够通过自重下降的状态时,在上述的液压泵的喷出油的基础上,将从动臂液压缸的缸底侧排出的压力油经由再生回路供给至动臂液压缸的杆侧,从而能够抑制液压泵的能量消耗,同时能够加快动臂下降开始时的动作。
[0004] 专利文献1:日本特开2007-145471号公报
[0005] 专利文献2:日本特开2005-3081号公报
[0006] 作为液压挖掘机等的工程机械所进行的作业,有在重负载下被要求微速操作的作业即重负载微速操作作业,吊装作业是其典型例。该吊装作业包含将吊索钩挂到设在铲斗的背部的钩子上而将货物吊起、且在空中移动吊装物的操作,吊装物的上下方向(高度方向)的移动(位置调整)通过动臂的举升下降来进行,吊装物的平方向(前后方向以及横向)的移动(位置调整)通过斗杆的推出拉回和旋转来进行。动臂的举升下降通过驱动动臂液压缸来进行,斗杆的推出拉回通过驱动斗杆液压缸来进行,旋转通过驱动旋转达来进行。
[0007] 动臂液压缸及斗杆液压缸具有缸底侧液压缸室和杆侧液压缸室,在吊装作业时,缸底侧液压缸室和杆侧液压缸室的某一个成为负载保持侧。例如,在吊装作业中将吊装物保持在空中的状态下,负载(前作业机和吊装物的重量)作用在动臂液压缸的缸底侧液压缸室上,缸底侧液压缸室成为负载保持侧且产生高压的保持压。在从这样的状态通过动臂举升来使吊装物移动的情况下,有必要使液压泵的喷出压力比负载保持侧的液压缸室中的高压的保持压(负载保持压)高,并将液压泵的喷出油供给至负载保持侧的液压缸室。
[0008] 但是,在具有专利文献1所记载的那样的中央旁通型的流量/方向控制阀的液压系统中,为了在吊装作业中将液压泵的喷出压力升高到比负载保持侧的液压缸室中的高压的保持压(负载保持压)更高,而不得不对操作杆装置的操作杆大幅地进行操作,来减小流量/方向控制阀的中央旁通通路部的节流阀开口面积。但是,在对操作杆装置的操作杆大幅地进行操作的情况下,液压泵的喷出流量增大,液压泵的喷出油的相当一部分经由中央旁通管线以未被使用的状态返回到油箱。该结果为,能量损失变大,发动机的油耗恶化。
[0009] 另外,吊装作业中的吊装物的移动是一种不仅处于高负载还被要求微速操作的作业。但是,在对操作杆装置的操作杆大幅地进行操作的情况下,存在由于液压泵的喷出流量增大,而导致微速操作性降低的问题。
[0010] 专利文献2记载的液压系统是对针对动臂下降方向的动作的操作性进行改善的液压系统,在如通过动臂举升而在吊装作业中使吊装物向上方移动的情况那样地,进行重负载微速操作作业的情况下,由于与专利文献1记载的液压系统同样地进行动作,所以也会产生与专利文献1记载的液压系统相同的问题。
[0011] 以上说明了吊装作业的情况,但在使用液压缸来作为液压执行机构,并进行在重负载下被要求微速操作的作业(重负载微速操作作业)的情况下,具有同样的问题。

发明内容

[0012] 本发明的目的是提供一种在使用液压缸来作为液压执行机构并进行作为重负载微速操作作业的吊装作业的情况下,能够降低能量消耗而防止油耗恶化,且得到良好的微速操作性的工程机械的液压系统。
[0013] (1)为了实现上述目的,本发明提供一种设在工程机械中的液压系统,所述工程机械具有安装有吊装作业用的吊钩的前作业机、且能够利用所述吊钩进行吊装作业,所述液压系统具有:可变容量型的液压泵;上游侧连接在所述液压泵上、且下游侧连接在油箱上的中央旁通管线;由所述液压泵的喷出油驱动的多个液压执行机构;分别连接在所述多个液压执行机构上的执行机构管线(31、32、33、34);中央旁通型的多个流量/方向控制阀,具有中央旁通通路部(Rb)和入口节流通路部(Ri),该中央旁通通路部位于所述中央旁通管线(26、27)上,所述入口节流通路部位于使连接在所述液压泵的喷出油路上的压力油的供给管线(25a)与所述液压执行机构管线(31、32、33、34)连通的油路上,所述流量/方向控制阀构成为,随着行程增大而使所述中央旁通通路部的开口面积减少,且使所述入口节流通路部的开口面积增大,并对从所述液压泵供给至所述多 个液压执行机构的压力油的流动进行控制;与所述多个液压执行机构对应地设置,并且分别操作所述多个流量/方向控制阀的多个操作机构;和控制所述液压泵的容量,以使所述液压泵的喷出量与所述多个操作机构的操作对应地增大的泵调节器,所述多个液压执行机构包含特定的液压执行机构,该特定的液压执行机构具有缸底侧液压缸室以及杆侧液压缸室,在作为重负载微速操作作业的所述吊装作业时所述缸底侧液压缸室以及杆侧液压缸室的某一个成为负载保持侧,其中,所述液压系统具有:中央旁通切换阀,配置在贯通所述中央旁通型的多个流量/方向控制阀的中央旁通管线的与所述特定的液压执行对应的流量/方向控制阀的下游侧的位置上;和控制机构,当所述多个操作机构中的与所述特定的液压执行机构对应的操作机构被操作而将压力油供给至所述特定的液压执行机构 的负载保持侧的液压缸室时,所述控制机构使所述中央旁通切换阀动作,并进行控制,使得所述液压泵的喷出压力变得比所述特定的液压执行机构的负载压高。
[0014] 由此,在使用液压缸来作为液压执行机构而进行作为重负载微速操作作业的吊装作业的情况下,即使操作机构的操作量较小,且液压泵的喷出流量较少,也会使中央旁通切换阀动作而控制液压泵的喷出压力,使得其变得比特定的液压执行机构的负载压高,因此,能够使液压泵的喷出油供给至特定的液压执行机构的液压缸室,从而驱动液压执行机构。由此,能够降低能量消耗而防止油耗恶化,且得到良好的微速操作性。另外,在特定的液压执行机构的负载较低时,能够不使中央旁通切换阀动作而进行与通常同样的操作。
[0015] (2)在上述(1)中,优选的是,操作检测机构,检测所述多个操作机构中的与所述特定的液压执行机构对应的操作机构是否以所述重负载微速操作作业即所述吊装作业为目的且以将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室的方式被操作;和旁通控制机构,在通过所述操作检测机构检测出与所述特定的液压执行机构对应的操作机构以将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室的方式而被操作的情况时,该旁通控制机构使所述中央旁通切换阀动作。
[0016] (3)另外,在上述(1)中,优选的是,第一检测机构,检测在操作与所述特定的液压执行机构对应的操作机构以将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室时的所述操作机构的操作信号;第二检测机构,检测所述特定的液压执行机构的负载保持侧的液压缸室的压力;和旁通控制机构,当由所述第一检测机构检测出的操作信号的值比第一规定值大,且由所述第二检测机构检测出的压力比第二规定值高时,判断为与所述特定的液压执行机构对应的操作机构以将压力油供给至所述特定的液压执行机构的负载保持侧的液压缸室的方式被操作,并使所述中央旁通切换阀动作。
[0017] (4)在上述(3)中,优选的是,所述旁通控制机构计算随着由所述第二检测机构检测出的压力上升而变小的所述中央旁通切换阀 的目标开口面积,并控制所述中央旁通切换阀,使得所述中央旁通切换阀的开口面积成为所述目标开口面积。
[0018] (5)在上述中,优选的是,所述控制机构具有:第一检测机构,检测在操作与所述特定的液压执行机构对应的操作机构而将压力油供给至所述负载保持侧的液压缸室时的所述操作机构的操作信号;和旁通控制机构,计算由所述第一检测机构检测出的操作信号的变化率,在所述操作信号的值比第一规定值大,且所述变化率比第三规定值小时,判断为与所述特定的液压执行机构对应的操作机构以将压力油供给至所述特定的液压执行机构的负载保持侧的液压缸室的方式被操作,并使所述中央旁通切换阀动作。
[0019] 发明的效果
[0020] 根据本发明,在进行重负载微速操作作业即吊装作业的情况下,能够降低能量消耗而防止油耗恶化,且得到良好的微速操作性。
[0021] 附图说明
[0022] 图1是本发明的第一实施方式的液压系统的整体结构图。
[0023] 图2是表示液压系统的操作系统的图。
[0024] 图3(a)是放大表示中央旁通型的流量/方向控制阀的附图标记的图,图3(b)是表示中央旁通型的流量/方向控制阀的开口面积特性的图。
[0025] 图4是表示正控制中的泵控制压力与泵排油容积的关系的图。
[0026] 图5是表示输入扭矩限制控制中的泵喷出压力与最大泵排油容积的关系的图。
[0027] 图6是表示包含在本发明的第一实施方式的液压系统中的控制器的处理内容的流程图
[0028] 图7是表示搭载有本发明的液压系统的液压挖掘机(工程机械)的外观的图。
[0029] 图8是表示包含在本发明的第二实施方式的液压系统中的控制
[0030] 图9是表示包含在本发明的第三实施方式的液压系统中的控制器的处理内容的流程图。
[0031] 图10是本发明的第四实施方式的液压系统的整体结构图。
[0032] 图11是表示包含在本发明的第四实施方式的液压系统中的控制器的处理内容的流程图。

具体实施方式

[0033] 下面,利用附图说明本发明的实施方式。
[0034] ~第一实施方式~
[0035] <整体结构>
[0036] 图1是本发明的第一实施方式的液压系统的整体结构图,图2是表示液压系统的操作系统的图。
[0037] 本实施方式的液压系统具有:通过发动机1(参照图7)驱动的可变容量型的多个液压泵(主泵),例如第一以及第二液压泵2、3;包含通过从第一以及第二液压泵2、3喷出的压力油驱动的液压执行机构5、6的多个液压执行机构;和内置有包含流量/方向控制阀11、12以及流量/方向控制阀13、14的多个流量/方向控制阀的控制阀装置15,其中,所述流量/方向控制阀11、12控制从第一液压泵2供给至液压执行机构5、6...的压力油的流量以及方向,所述流量/方向控制阀13、14控制从第二液压泵3供给至液压执行机构5、
6...的压力油的流动(流量以及方向)。
[0038] 流量/方向控制阀11~14是中央旁通型,流量/方向控制阀11、12配置在中央旁通管线26上,流量/方向控制阀13、14配置在中央旁通管线27上。也就是说,中央旁通管线26以贯通流量/方向控制阀11、12...的方式延伸,中央旁通管线27以贯通流量/方向控制阀13、14...的方式延伸。中央旁通管线26的上游侧连接在第一液压泵2的喷出油路2a上,下游侧连接在油箱T上,中央旁通管线27的上游侧连接在第二液压泵3的喷出油路
3a上,下游侧连接在油箱T上。 另外,流量/方向控制阀11、12并联连接在第一液压泵2的喷出油路2a上,与液压执行机构5、6一同构成第一液压回路。流量/方向控制阀13、14并联连接在第二液压泵3的喷出油路3a上,与液压执行机构5、6一同构成第二液压回路。
[0039] 液压执行机构5是使液压挖掘机的动臂举升下降的液压缸(动臂液压缸),液压执行机构6是使该液压挖掘机的斗杆推出拉回的液压缸(斗杆液压缸)。流量/方向控制阀11、13均是动臂用,流量/方向控制阀13、14均是斗杆用。
[0040] 动臂液压缸5经由第一以及第二执行机构管线(液压配管)31、32连接在流量/方向控制阀11、13上,斗杆液压缸6也同样地经由执行机构管线33、34连接在流量/方向控制阀12、14上。动臂液压缸5具有缸底侧以及杆侧的两个液压缸室(第一以及第二液压缸室)5a、5b,缸底侧液压缸室5a连接在执行机构管线31上,杆侧液压缸室5b连接在执行机构管线32上。斗杆液压缸6也同样地具有缸底侧以及杆侧的两个液压缸室(第一以及第二液压缸室)6a、6b,缸底侧液压缸室6a连接在执行机构管线33上,杆侧液压缸室6b连接在执行机构管线34上。由此,经由流量/方向控制阀11、13以合流的方式向动臂液压缸5供给第一以及第二液压泵2、3的喷出油,经由流量/方向控制阀13、14以合流的方式向斗杆液压缸6供给第一以及第二液压泵2、3的喷出油。
[0041] 另外,如图2所示,本实施方式的液压系统具有:包含操作杆装置16、17的多个操作杆装置16~19,该操作杆装置16、17产生用于操作流量/方向控制阀11~14的操作先导压力;操作踏板装置20、21;和被这些操作杆装置16~19以及操作踏板装置20、21产生的操作先导压力引导的梭阀(shuttle block)23。梭阀块23内置有:将操作杆装置16~19以及操作踏板装置20、21产生的操作先导压力直接输出的多个通路;梭阀组,选择用于对第一液压泵2的流量/方向控制阀11、12...进行操作的操作先导压力之中最高的操作先导压力,并作为用于控制第一液压泵2的容量(排油容积)的第一泵控制压 力Pp1进行输出;和梭阀组,选择用于对第二液压泵3的流量/方向控制阀13、14...进行操作的操作先导压力之中最高的操作先导压力,并作为用于控制第二液压泵3的容量(排油容积)的第二泵控制压力Pp2进行输出。
[0042] 操作杆装置16是动臂用的,具有减压阀,该减压阀基于由发动机1(参照图7)驱动的先导泵46的喷出压力而产生与操作杆16a的操作方向对应的、动臂举升指令的操作先导压力Ppbu或者动臂下降指令的操作先导压力Ppbd,所产生的操作先导压力Ppbu或Ppbd被引导至流量/方向控制阀11、13的对应的受压部,流量/方向控制阀11、13被该操作先导压力Ppbu或者Ppbd切换至动臂举升方向(图示左方)或者动臂下降方向(图示右方)。操作杆装置17是斗杆用的,具有减压阀,该减压阀基于先导泵46的喷出压力产生与操作杆
17a的操作方向对应的、斗杆收回(斗杆拉回)指令的操作先导压力Ppac或者斗杆卸放(斗杆推出)指令的操作先导压力Ppad,所产生的操作先导压力Ppac或者Ppad被引导至流量/方向控制阀12、14的对应的受压部,流量/方向控制阀12、14被该操作先导压力Ppac或者Ppad切换至斗杆收回方向(图示左方)或者斗杆卸放方向(图示右方)。
[0043] 在本说明书中,将操作杆装置16~19和操作踏板装置20、21一并称为操作装置(操作机构)。
[0044] 图3(a)是放大表示中央旁通型的流量/方向控制阀11~14的附图标记的图,图3(b)是表示中央旁通型的流量/方向控制阀11~14的开口面积特性的图。
[0045] 中央旁通型的流量/方向控制阀11~14分别具有中央旁通通路部Rb、入口节流通路部Ri、出口节流通路部Ro,这些通路部与流量/方向控制阀11~14的切换量(行程)对应地具有图3(a)以及(b)所示的规定的开口面积特性(后述)。中央旁通通路部Rb位于中央旁通管线26或者27上,入口节流通路部Ri位于使压力油的供给管线25a与执行机构管线31或32、33或34连通的油路上,该压力油 的供给管线25a连接在液压泵2或3的喷出油路2a或者3a上,出口节流通路部Ro位于分别使执行机构管线31或32、33或34与油箱T连通的油路上。在压力油的供给管线25a上设有用于防止从液压执行机构侧来的压力油逆流的止回阀25b(load check valve)。
[0046] 中央旁通通路部Rb具有图3(b)的A1所示的开口面积特性,入口节流通路部Ri具有图3(b)的A2所示的开口面积特性。图3(b)的横轴是由对应的操作装置所产生的操作先导压力,其与操作杆或者操作踏板的操作量或者流量/方向控制阀的行程大体对应。图3(b)的纵轴是中央旁通通路部Rb以及入口节流通路部Ri的开口面积。
[0047] 操作装置的操作杆或者操作踏板被操作,且随着操作先导压力上升(随着操作量或者流量/方向控制阀的行程增大),中央旁通通路部Rb的开口面积减小,入口节流通路部Ri的开口面积增大。当操作杆达到全行程、且操作先导压力成为最大时,中央旁通通路部Rb的开口面积成为零(全闭),入口节流通路部Ri的开口面积成为最大。也就是说,相对于中央旁通通路部Rb的操作先导压力的开口面积的变化,与相对于入口节流通路部Ri的操作先导压力的开口面积的变化是相反的关系。
[0048] 虽未图示,但出口节流通路部Ro的开口面积特性与入口节流通路部Ri的开口面积特性大体相同。
[0049] 返回图1,第一液压泵2具有第一调节器36,第二液压泵3具有第二调节器37。第一调节器36输入上述的第一泵控制压力Pp1和与自身有关的第一液压泵2的喷出压力,并进行正控制和输入扭矩限制控制。第二调节器37也同样地输入上述的第二泵控制压力Pp2和与自身有关的第二液压泵3的喷出压力,并进行正控制和输入扭矩限制控制。
[0050] 图4是表示正控制中的泵控制压力与泵排油容积的关系的图。第一调节器36控制第一液压泵2的排油容积以使其随着第一泵控制压力Pp 1上升而增大。第二调节器37也同样。图中,qmin是第一以 及第二液压泵2、3的最小排油容积,qmax是第一以及第二液压泵2、3的最大排油容积。
[0051] 图5是输入扭矩限制控制中的泵喷出压力与最大泵排油容积的关系的图。当第一以及第二液压泵2、3的喷出压力上升且它们的合计(和)超出规定值Pdo时,第一调节器36沿着最大吸收扭矩特性线T1、T2控制第一液压泵2的排油容积,使得第一液压泵2的最大排油容积随着泵喷出压力上升而减少,且使第一液压泵2的吸收扭矩保持为大致恒定的值。第二调节器37也同样。图中TE是驱动第一以及第二液压泵2、3的发动机的输出扭矩中分配到第一以及第二液压泵2、3上的泵基础扭矩,最大吸收扭矩特性线T1、T2的最大吸收扭矩被设定为比泵基础扭矩TE稍小。
[0052] 由此,当驱动与第一液压泵2有关的液压执行机构时,第一调节器36根据所对应的操作装置(操作杆装置以及操作踏板装置)的操作量(要求流量)使第一液压泵2的排油容积增大且使泵喷出流量增大,并且,在第一以及第二液压泵2、3的喷出压力的合计超出规定值Pdo而上升的情况下,第一调节器36进行控制,以使第一液压泵2的排油容积沿着扭矩限制控制特性线T1、T2减少,且使第一以及第二液压泵2、3的吸收扭矩的合计不超出基于扭矩限制控制特性线T1、T2所设定的最大吸收扭矩。
[0053] <控制系统>
[0054] 返回图1,本实施方式的液压系统作为其特征结构,还具有:与第一液压泵2有关的配置在中央旁通管线26的最下游侧的中央旁通切换阀41;对动臂举升的操作先导压力Ppbu进行检测的压力传感器42;对动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a的压力(动臂缸底压)进行检测的压力传感器43;控制器44;和电磁阀45,该电磁阀45基于来自控制器44的控制信号而动作,且基于由发动机1(参照图7)驱动的先导泵46的喷出压力而产生控制压力。电磁阀45的控制压力施加在中央旁通切换阀41上,将中央旁通切换阀41从开位置切换至闭位置。
[0055] <控制器>
[0056] 图6是表示控制器44的处理内容的流程图。
[0057] 控制器44输入压力传感器42的检测信号,判断动臂举升的操作先导压力Ppbu是否比规定值Ppmin大(步骤S100)。规定值Ppmin是在对操作装置(操作杆装置以及操作踏板装置)的操作杆或者操作踏板进行操作时所产生的最小的操作先导压力,动臂举升的操作先导压力Ppbu比最小的操作先导压力Ppmin大的情况意味着,动臂用操作杆装置16的操作杆16a被向动臂举升方向操作。
[0058] 在此,在将动臂用操作杆装置16所具有的减压阀的源压力(source pressure)(一次压力;primary pressure)即先导泵46的喷出压力设为4MPa的情况下,规定值Ppmin例如为0.5MPa左右。
[0059] 在动臂举升的操作先导压力Ppbu比规定值Ppmin大的情况下,控制器44进一步输入压力传感器43的检测信号,判断动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a的压力(动臂缸底压)Pbb是否比规定值Pbb0大(步骤S110)。规定值Pbb0是在吊装作业时优选的适用本发明的动臂缸底压(负载保持压力)的最小值,动臂缸底压Pbb比规定值Pbb0大的情况意味着,为在吊装作业中适用本发明的优选的情况。
[0060] 在此,在将基于未图示的主溢流阀而设定在液压系统中的最大回路压力设为35MPa的情况下,规定值Pbb0为例如25MPa左右。
[0061] 而且,在动臂缸底侧压Pbb比规定值Pbb0大的情况下,判断吊装作业开始并产生用于对电磁阀45进行励磁的ON的控制信号,并在对该控制信号(ON信号)实施软件的筛选处理后,向电磁阀45输出(步骤S120)。由此,电磁阀45产生相当于控制信号(ON信号)的控制压力,将中央旁通切换阀41从开位置切换至闭位置。
[0062] 另一方面,在动臂举升的操作先导压力Ppbu不比规定值Ppmin大的情况下,或者动臂缸底压Pbb不比规定值Pbb0大的情况下,使电磁阀45的控制信号保持在OFF(步骤S130),并将中央旁通切换阀41保持在开位置。
[0063] <液压挖掘机与吊装作业>
[0064] 图7是表示搭载有本发明的液压系统的液压挖掘机(工程机械)的外观的图。
[0065] 液压挖掘机具有下部行驶体100、上部旋转体101和前作业机102。下部行驶体100具有左右的履带式行驶装置103a、103b,由左右的行驶马达104a、104b驱动。上部旋转体101以能够旋转的方式搭载在下部行驶体100上,由旋转马达7旋转驱动。前作业机102以能够俯仰的方式安装在上部旋转体101的前部。在上部旋转体101上具有发动机室106和驾驶舱(驾驶室)107,在发动机室106中配置有发动机1和第一以及第二液压泵2、3、先导泵46等的液压设备,在驾驶舱107内配置有上述操作杆装置16~19、操作踏板装置20、
21等的操作装置。
[0066] 前作业机102是具有动臂111、斗杆112和铲斗113的多关节构造,动臂111通过动臂液压缸5的伸缩而在上下方向上转动,斗杆112通过斗杆液压缸6的伸缩而在上下、前后方向上转动,铲斗113通过铲斗液压缸8的伸缩而在上下、前后方向上转动。
[0067] 在图1的表示液压系统的液压回路图中,省略了对左右的行驶马达104a、104b、旋转马达7、铲斗液压缸8等的液压执行机构的部分的表示。
[0068] 在铲斗113的背部设有收纳式的吊钩130。吊钩130用于吊装作业,如图所示,在安装于铲斗背部的吊钩130上挂有吊索,在吊索上悬挂有吊装物131。在该吊装作业中,通过动臂111的举升下降(动臂举升以及动臂下降)而进行吊装物131的上下方向(高度方向)的移动(位置调整),且通过斗杆112的推出拉回(斗杆卸放以及斗杆收回)或者旋转而进行吊装物131的前后以及横向(水平方向)的移动(位置调整)。在动臂举升中,动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a成为负载保持侧,在缸底侧液压缸室5a中产生高压的保持压。另外,吊装作业是在重负载下被要求微速操作的作业(重负载微速操作作业)。
[0069] <与权利要求的对应>
[0070] 在以上内容中,动臂液压缸5构成特定的液压执行机构,其具有缸底侧液压缸室5a以及杆侧液压缸室5b,在重负载微速操作作业时,缸底侧液压缸室以及杆侧液压缸室的某一个即缸底侧液压缸室5a成为负载保持侧,压力传感器42、43、控制器44以及电磁阀45构成控制机构,当多个操作机构16~21中的与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至特定的液压执行机构5的负载保持侧的液压缸室5a的方式而被操作时,该控制机构使中央旁通切换阀41动作,并以使第一液压泵2的喷出压力变得比特定的液压执行机构5的负载压高的方式进行控制。
[0071] 另外,压力传感器42、43与控制器44的图6所示的步骤S100、S110的功能构成操作检测机构,该操作检测机构检测上述多个操作机构18~21中的与特定的液压执行机构5对应的操作机构16是否以重负载微速操作作业为目的且以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a的方式被操作,控制器44的图6所示的步骤S120的功能以及电磁阀45构成旁通控制机构,该旁通控制机构在通过上述操作检测机构检测出与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a的方式被操作时,使中央旁通切换阀41动作。
[0072] 而且,压力传感器42构成第一检测机构,其检测在对与特定的液压执行机构5对应的操作机构16进行操作而将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a时的上述操作机构16的操作信号,压力传感器43构成第二检测机构,其检测特定的液压执行机构5的负载保持侧的液压缸室5a的压力,控制器44以及电磁阀45构成旁通控制机构,在通过上述第一检测机构检测出的操作信号的值比第一规定值Ppmin大,且由上述第二检测机构检测出的压力比第二规定值Pbb0高时,该旁通控制机构判断为与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至特定的液压执行机构5的负载保持侧的液压缸室5a的方式被操作,并使中央旁通切换阀41动作。
[0073] <动作>
[0074] 如图7所示,作为吊装作业能够考虑到以将吊装物131保持在空中的状态通过动臂举升使吊装物131向上方移动的情况。
[0075] 当操作者在吊装作业中以通过动臂举升使吊装物131向上方移动为目的,而将动臂用的操作杆装置16的操作杆16a向动臂举升方向操作时,动臂举升指令的操作先导压力Ppbu被引导至动臂用的流量/方向控制阀11、13的受压部,流量/方向控制阀11、13被切换操作至动臂举升方向(图示左方)。另外,梭阀块23将该操作先导压力Ppbu作为第一泵控制压力Pp1以及第二泵控制压力Pp2输出,这些第一泵控制压力Pp1以及第二泵控制压力Pp2被引导至第一以及第二液压泵2、3的第一以及第二调节器36、37,并与第一泵控制压力Pp 1以及第二泵控制压力Pp2的大小(动臂举升指令的操作先导压力Ppbu的大小)相应地使第一以及第二液压泵2、3的排油容积增大,从而使第一以及第二液压泵2、3的喷出流量增大。
[0076] 另一方面,动臂举升指令的操作先导压力Ppbu被压力传感器24检测出,压力传感器42的检测信号与对动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a的压力(动臂缸底压)进行检测的压力传感器43的检测信号一同被输入至控制器44。控制器44基于该检测信号进行图6所示的流程图的处理。此时是动臂用操作杆16a的操作时,操作先导压力Ppbu为Ppbu>Ppmin。另外,在吊装物131处于保持在空中的状态下,动臂缸底压Pbb为Pbb>Pbb0。该结果为,步骤S100以及S110的判断均被肯定,通过步骤S120的处理使ON的控制信号被输出至电磁阀45,中央旁通切换阀41从开位置被切换至闭位置从而使中央旁通管线26被遮断。
[0077] 这样,即使操作杆16a的操作量较小,且第一以及第二液压泵2、3的喷出流量较少,第一液压泵2侧的喷出压力也会迅速地上升并变得比动臂缸底压Pbb高,并使第一液压泵2的喷出油供给至动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a(负载保持侧的液压缸室),从而向延伸方向驱动动臂液压缸5来使动臂向上方转动。
[0078] 在动臂缸底压Pbb较低的通常作业时,由于步骤S110的判断被 否定,所以不使中央旁通切换阀41动作,动臂液压缸5如通常那样进行动作。
[0079] <效果>
[0080] 如图3所示,在中央旁通型的流量/方向控制阀11、13中,中央旁通通路部Rb和入口节流通路部Ri相对于操作先导压力(操作杆装置的杆操作量)具有相反的开口面积特性,随着操作先导压力(操作杆装置的杆操作量)增大,中央旁通通路部Rb的开口面积减少,且入口可变节流阀Ri的开口面积增大。另一方面,液压泵2、3的喷出压力相对于中央旁通通路部Rb的开口面积具有反比例的关系,随着中央旁通通路部Rb的开口面积减少,液压泵2、3的喷出压力上升。
[0081] 为了在吊装作业中通过动臂举升使吊装物131向上方移动,需要将液压泵2、3的喷出油供给至动臂液压缸5的负载保持侧的液压缸室(缸底侧液压缸室5a),为此,需要使中央旁通通路部Rb的开口面积大幅缩小(使开口面积大幅减少),并使液压泵2、3的喷出压力比动臂液压缸5的负载保持压高。在以往的液压系统中,为了使中央旁通通路部Rb的开口面积大幅缩小,而不得不对操作杆装置16的操作杆16a进行大幅操作(必须使操作杆操作量增大)。
[0082] 然而,如图4所示,由调节器36、37控制的液压泵2、3的排油容积随着操作杆装置16的杆操作量增大,且随着由操作先导压产生的第一以及第二泵控制压力Pp1、Pp2上升而增大。因此,当操作杆装置16的操作杆16a的杆操作量增大时,第一以及第二液压泵2、3的喷出流量增大,从而第一以及第二液压泵2、3的喷出油的相当一部分经由中央旁通管线
26、27回流至油箱。该结果为,能量损失变大,发动机1的油耗恶化。另外,吊装作业中的吊装物的移动是不仅处于高负载还被要求微速操作的作业(重负载微速操作作业),因此,对操作杆装置16的操作杆16a进行大幅操作的结果就是,若第一以及第二液压泵2、3的喷出流量增大,则存在微速操作性降低的问题。
[0083] 相对于这样的现有技术,在本实施方式中,即使吊装作业中动臂用的操作杆16a的操作量少,由于中央旁通切换阀41动作并遮断中央旁通管线26,所以,当操作杆16a被操作时,第一液压泵2的喷出压力迅速上升为比动臂缸底压Pbb高的压力,并使第一液压泵2的喷出油供给至动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a(负载保持侧的液压缸室),从而能够向延伸方向驱动动臂液压缸5而进行动臂举升。由此,能够降低能量损失而防止油耗恶化。
另外,由于操作杆16a的操作量较小,所以第一以及第二液压泵2、3的喷出流量较小,从而能够得到良好的微速操作性。
[0084] 以上说明了吊装作业的情况,但在通过动臂举升来进行其他的重负载微速操作作业的情况下也同样地动作,能够得到同样的效果。
[0085] 如以上那样,根据本实施方式,在进行如吊装作业中使吊装物向上方移动的情况那样的、重负载微速操作作业的情况下,只通过对操作杆装置16的操作杆16a进行微小的操作,就会使中央旁通切换阀41动作来遮断中央旁通管线26,因此能够使第一以及第二液压泵2、3的喷出压力迅速上升从而容易地驱动高负载压的动臂液压缸5,由此能够降低能量损失而防止油耗的恶化,并且能够得到良好的微速操作性。
[0086] 另外,在动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a的压力(动臂缸底压)Pbb较低的通常作业时,中央旁通切换阀41不进行动作,因此能够进行与通常同样的作业。
[0087] ~第二实施方式~
[0088] 利用图8说明本发明的第二实施方式。图8是表示在本实施方式的液压系统中所具有的控制器的处理内容的流程图。本实施方式中的液压系统的整体结构与第一实施方式的图1、图2等所示的内容相同,在以下中省略说明。
[0089] 在图8中,控制器44(参照图1)进行与第一实施方式同样的步骤S100、S110、S130的处理。也就是说,输入压力传感器42的检测信号,判断动臂举升的操作先导压力Ppbu是否比规定值Ppmin 大(步骤S100),在动臂举升的操作先导压力Ppbu比规定值Ppmin大的情况下,进一步输入压力传感器43的检测信号,判断动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a的压力(动臂缸底压)是否比规定值Pbb0大(步骤S110),在动臂举升的操作先导压力Ppbu不比规定值Ppmin大的情况下,或者动臂缸底压不比规定值Pbb0大的情况下,使电磁阀45的控制信号保持在OFF(步骤S130),并将中央旁通切换阀41保持在开位置。在此,如上述那样地,在将动臂用操作杆装置16所具有的减压阀的源压力(一次压力)即先导泵46的喷出压力设为4MPa的情况下,规定值Ppmin例如为0.5MPa左右。
[0090] 另一方面,在动臂举升的操作先导压力Ppbu比规定值Ppmin大且动臂缸底压比规定值Pbb0大的情况下,控制器44使通过压力传感器43检测出的动臂缸底压参照存储在存储器中的表,来计算与此时的动臂缸底压对应的中央旁通切换阀41的开口面积A(步骤S140)。如图8所示,在存储器的表中动臂缸底压Ppbu与开口面积A的关系被设定为,在动臂缸底压为规定值Pbb0时开口面积A为最大Amax(全开),随着动臂缸底压从该值开始变高,开口面积A变小,当动臂缸底压到达规定值Pbba时,开口面积A成为0。
[0091] 在此,在将基于未图示的主溢流阀而设定在液压系统中的最大回路压力设为35MPa的情况下,规定值Pbba为例如30MPa左右。
[0092] 接着,控制器44运算电磁阀控制信号,该电磁阀控制信号用于使中央旁通切换阀41的开口面积成为在步骤S140所计算的开口面积A,在对该控制信号实施软件的筛选处理后,输出至电磁阀45(步骤S150)。
[0093] 在以上内容中,控制器44的图8所示的功能以及图1所示的电磁阀45构成旁通控制机构,在由第一检测机构(压力传感器42)检测出的操作信号的值比第一规定值Ppmin大,且由第二检测机构(压力传感器43)检测出的压力比第二规定值Pbb0高时,该旁通控制机构判断为与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至特定的液压执行机构5的负载保持侧的液压缸室5a的方式被操 作,从而使中央旁通切换阀41动作。
[0094] 另外,在本实施方式中,上述旁通控制机构计算随着由第二检测机构(压力传感器43)检测出的压力上升而变小的中央旁通切换阀41的目标开口面积,并控制中央旁通切换阀41,使得中央旁通切换阀41的开口面积成为上述目标开口面积。
[0095] 根据以上那样构成的本实施方式,也能够得到与第一实施方式同样的效果。
[0096] 另外,在本实施方式中,由于计算与此时的动臂缸底压相应的中央旁通切换阀41的开口面积A,且控制中央旁通切换阀41的动作以得到该开口面积,所以在吊装作业时,中央旁通切换阀41的开口面积只被缩小与吊装物的载重(负载)的大小相应的必要的量,由此,第一液压泵2的喷出压力的上升变得平稳,动臂液压缸5被顺畅地驱动,从而能够顺利地进行吊装作业。
[0097] ~第三实施方式~
[0098] 利用图9说明本发明的第三实施方式。图9是表示本实施方式的液压系统中所具有的控制器的处理内容的流程图。本实施方式中的液压系统的整体结构除不具有第一实施方式的图1中的检查动臂缸底压的压力传感器43这一点之外,与第一实施方式的图1、图2等所示的结构相同,在以下中省略说明。
[0099] 在图9中,控制器44(参照图1)进行与第一实施方式同样的步骤S100、S130的处理。也就是说,输入压力传感器42的检测信号,判断动臂举升的操作先导压力Ppbu是否比规定值Ppmin大(步骤S100),在动臂举升的操作先导压力Ppbu不比规定值Ppmin大的情况下,使电磁阀45的控制信号保持在OFF(步骤S130),并将中央旁通切换阀41保持在开位置。
[0100] 另一方面,在动臂举升的操作先导压力Ppbu比规定值Ppmin大的情况下,计算动臂举升的操作先导压力Ppbu的变化率ΔPpbu,并判断该变化率ΔPpbu是否比规定值ΔPpbu0小(步骤S160)。动臂举升的操作先导压力Ppbu的变化率ΔPpbu是与动臂用操作杆装置 16的操作杆16a的操作速度对应的,规定值ΔPpbu0是在进行吊装作业时假设的与动臂用操作杆16a的最大操作速度对应的值。动臂举升的操作先导压力Ppbu的变化率ΔPpbu比规定值ΔPpbu0小的情况意味着,动臂用操作杆装置16的操作杆16a被向动臂举升方向操作,且正处于吊装作业中的可能性较高。
[0101] 而且,在动臂举升的操作先导压力Ppbu的变化率ΔPpbu比规定值ΔPpbu0小的情况下,判断吊装作业已开始并产生用于对电磁阀45进行励磁的ON的控制信号,在对该控制信号(ON信号)实施软件的筛选处理后,输出至电磁阀45(步骤S120)。由此,电磁阀45产生相当于控制信号(ON信号)的控制压力,将中央旁通切换阀41从开位置切换至闭位置。
[0102] 另一方面,在动臂举升的操作先导压力Ppbu的变化率ΔPpbu不比规定值ΔPpbu0小的情况下,使电磁阀45的控制信号保持在OFF(步骤S130),并将中央旁通切换阀41保持在开位置。
[0103] 在以上内容中,图1所示的压力传感器42与控制器44的图9所示的步骤S100、S160的功能构成操作检测机构,该操作检测机构检测上述多个操作机构18~21中的与特定的液压执行机构对应的操作机构16是否以重负载微速操作作业为目的且以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a的方式被操作,控制器44的图9所示的步骤S120的功能以及图1所示的电磁阀45构成旁通控制机构,在通过上述操作检测机构检测出与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a的方式被操作时,该旁通控制机构使中央旁通切换阀41动作。
[0104] 另外,压力传感器42构成第一检测机构,其检测在操作与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a时的上述操作机构16的操作信号,控制器44的图9所示的功能以及图1所示的电磁阀45构成旁通控制机构,该旁通控制机构计算由第一检测机构(压力传感器42)检测出的操作信号的变化率ΔPpbu,在上述操作信号的值比第一规定值Ppmin大、且上 述变化率比第三规定值ΔPpbu0小时,判断为与特定的液压执行机构5对应的操作机构16以将压力油供给至特定的液压执行机构5的负载保持侧的液压缸室5a的方式被操作,并使中央旁通切换阀41动作。
[0105] 根据以上那样构成的本实施方式,也能够得到与第一实施方式同样的效果。
[0106] 另外,在本实施方式中,由于当动臂举升的操作先导压力Ppbu的变化率ΔPpbu比进行吊装作业时假设的与动臂用操作杆16a的最大操作速度对应的规定值ΔPpbu0小时,判断为吊装作业已开始,所以在从将吊装物131放在地面上的状态通过动臂举升将吊装物131吊起的情况下,从开始吊起吊装物131的时刻起中央旁通切换阀41进行动作。由此,之后,在吊装物131从地面分离的时刻,在动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a中产生高压的保持压,当动臂缸底压变高时,第一液压泵2的喷出压力迅速上升为比动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a的压力(动臂缸底压)高的压力,则第一液压泵2的喷出油被供给至动臂液压缸5的缸底侧液压缸室5a,从而能够顺畅地将吊装物131从地面上向空中吊起。
[0107] ~第四实施方式~
[0108] 利用图10以及图11说明本发明的第四实施方式。本实施方式中,不仅在吊装作业中通过动臂举升进行使吊装物向上方移动的情况下能够得到本发明的效果,而且在通过斗杆卸放(斗杆推出)进行使吊装物向车身前方(从车身离开的方向)移动的情况下也能够得到本发明的效果。
[0109] <整体结构>
[0110] 图10是本实施方式的液压系统的整体结构图。本实施方式的液压系统作为其特征结构,在第一实施方式中的图1所示的结构的基础上,还具有对斗杆卸放(斗杆推出)指令的操作先导压力Ppad进行检测的压力传感器51、对斗杆液压缸6的杆侧液压缸室6b的压力(斗杆杆压)Par进行检测的压力传感器53,控制器44A也输入这 些压力传感器的检测信号。
[0111] <控制器>
[0112] 图11是表示控制器44A的处理内容的流程图。
[0113] 控制器44A进行与第一实施方式同样的步骤S100、S110、S120的处理。也就是说,输入压力传感器42、43的检测信号,在动臂举升的操作先导压力Ppbu比规定值Ppmin大、且动臂缸底压比规定值Pbb0大的情况下,判断为基于动臂举升的吊装作业已开始并产生用于对电磁阀45进行励磁的ON的控制信号,并在对该控制信号(ON信号)实施软件的筛选处理后,向电磁阀45输出。由此,电磁阀45产生相当于控制信号(ON信号)的控制压力,并将中央旁通切换阀41从开位置切换至闭位置。
[0114] 另一方面,在动臂举升的操作先导压力Ppbu不比规定值Ppmin大的情况下,或者动臂缸底压不比规定值Pbb0大的情况下,控制器44A输入压力传感器51的检测信号,来判断斗杆卸放(斗杆推出)指令的操作先导压力Ppad是否比规定值Ppmin大(步骤S200)。如上所述,规定值Ppmin是在对操作装置(操作杆装置以及操作踏板装置)的操作杆或者操作踏板进行操作时所产生的最小的操作先导压力,斗杆卸放(斗杆推出)指令的操作先导压力Ppad比规定值Ppmin大的情况意味着,斗杆用操作杆装置17的操作杆17a被向斗杆卸放方向操作。
[0115] 在斗杆卸放(斗杆推出)指令的操作先导压力Ppad比规定值Ppmin大的情况下,控制器44A进一步地输入压力传感器53的检测信号,来判断斗杆液压缸6的杆侧液压缸室6a的杆侧液压缸室6b的压力(斗杆杆压)Par是否比规定值Par0大(步骤S210)。规定值Par0是在吊装作业时优选的适用本发明的斗杆杆压(负载保持压力)的最小值,斗杆杆压比规定值Par0大的情况意味着,处于在吊装作业中优选的适用本发明的情况。
[0116] 而且,在斗杆杆压比规定值Par0大的情况下,与步骤120同样地,向电磁阀45输出ON的控制信号(步骤S220),并将中央旁通 切换阀41从开位置切换至闭位置。
[0117] 另一方面,在斗杆卸放(斗杆推出)指令的操作先导压力Ppad不比规定值Ppmin大的情况下,或者斗杆杆压不比规定值Par0大的情况下,将电磁阀45的控制信号保持在OFF(步骤S130),并将中央旁通切换阀41保持在开位置。
[0118] 在以上内容中,动臂液压缸5以及斗杆液压缸6构成特定的液压执行机构,该特定的液压执行机构具有缸底侧液压缸室5a、6a以及杆侧液压缸室5b、6b,在重负载微速操作作业时,缸底侧液压缸室以及杆侧液压缸室的某一个成为负载保持侧,压力传感器42、43、51、53、控制器44A以及电磁阀45构成控制机构,当多个操作机构18~21(图2)中的与特定的液压执行机构5、6对应的操作机构16、17被操作从而将压力油供给至特定的液压执行机构5、6的负载保持侧的液压缸室5a、6a时,该控制机构使中央旁通切换阀41动作,且进行控制,使得第一液压泵2的喷出压力变得比特定的液压执行机构5、6的负载压高。
[0119] 另外,压力传感器42、43、51、53与控制器44A的图11所示的步骤S100、S110、S200、S210的功能构成操作检测机构,该操作检测机构检测上述多个操作机构18~21中的与特定的液压执行机构5、6对应的操作机构16、17是否以重负载微速操作作业为目的且以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a、6b或者6a的方式被操作,控制器44A的图11所示的步骤S120、S220的功能以及电磁阀45构成旁通控制机构,在通过上述操作检测机构检测出与特定的液压执行机构5、6对应的操作机构16、17以将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a、6b的方式被操作时,该旁通控制机构使中央旁通切换阀41动作。
[0120] 而且,压力传感器42、51构成第一检测机构,检测在对与特定的液压执行机构5、6对应的操作机构16、17进行操作而将压力油供给至负载保持侧的液压缸室5a、6b时的上述操作机构16、17的操作信号,压力传感器43、53构成第二检测机构,检测特定的液压 执行机构5、6的负载保持侧的液压缸室5a、6b的压力,控制器44A以及电磁阀45构成旁通控制机构,在通过上述第一检测机构检测出的操作信号的值比第一规定值Ppmin大、且由第二检测机构检测出的压力比第二规定值Pbb0、Par0高时,该旁通控制机构判断为与特定的液压执行机构5、6对应的操作机构16、17以将压力油供给至特定的液压执行机构5、6的负载保持侧的液压缸室5a、6b的方式被操作,并使中央旁通切换阀41动作。
[0121] 根据这样构成的本实施方式,能够得到与第一实施方式同样的效果。
[0122] 另外,在本实施方式中,在通过斗杆卸放(斗杆推出)进行使吊装物向车身前方的移动的情况下,也能够得到与在吊装作业中通过动臂举升而进行使吊装物向上方的移动的情况同样的效果。
[0123] 也就是说,在吊装作业中,通过斗杆112的推出拉回(斗杆卸放以及斗杆收回)进行吊装物131的前后的移动(位置调整)。在该情况下,斗杆卸放中,在使斗杆112(图7)从处于垂直的姿势向车身前方(从车身离开的方向)转动的情况下,斗杆液压缸6的杆侧液压缸室6b成为负载保持侧,在杆侧液压缸室6b中产生高压的保持压。
[0124] 在本实施方式中,当操作者在吊装作业中以通过斗杆卸放进行使吊装物131向前方的移动为目的而将斗杆用的操作杆装置17(图2)的操作杆17a向斗杆卸放方向操作时,产生斗杆卸放指令的操作先导压力Ppad,与操作动臂用的操作杆装置16的操作杆16a的情况同样地,流量/方向控制阀12、14被切换操作至斗杆收回方向(图示右方),并且,与第一泵控制压力Pp 1以及第二泵控制压力Pp2的大小(动臂举升指令的操作先导压力Ppbu的大小)相应地使第一以及第二液压泵2、3的排油容积增大,从而使第一以及第二液压泵2、3的喷出流量增大。
[0125] 另外,斗杆卸放指令的操作先导压力Ppad被压力传感器51检测出,压力传感器53的检测信号与对斗杆液压缸6的杆侧液压缸室6a的压力(斗杆杆压)进行检测的压力传感器53的检测信号一同被输入至控制器44A,与操作动臂用的操作杆装置16的操作杆16a的情况同样地,步骤S200以及S210的判断均被肯定,通过步骤S220的处理使ON的控制信号被输出至电磁阀45,中央旁通切换阀41从开位置被切换至闭位置从而使中央旁通管线26被遮断。
[0126] 这样,即使操作杆17a的操作量较小,且第一以及第二液压泵2、3的喷出流量较少,也会使第一液压泵2侧的喷出压力迅速地上升而变得比斗杆杆压Par高,而使第一液压泵2的喷出油供给至斗杆液压缸6的杆侧液压缸室6b(负载保持侧的液压缸室),从而向收缩方向驱动斗杆液压缸6且使斗杆向前方(从车身离开的方向)转动。
[0127] 在斗杆杆压Par较低的通常作业时,由于步骤S210的判断被否定,所以中央旁通切换阀41不动作,则斗杆液压缸6与通常同样地动作。
[0128] 这样,在本实施方式中,由于在吊装作业中在通过斗杆卸放(斗杆推出)使吊装物向车身前方移动的情况下,通过较小的斗杆用的操作杆17a的操作量也可以完成,能够降低能量损失而防止油耗的恶化,并且能够得到良好的微速操作性。
[0129] ~其他的实施方式~
[0130] 以上的实施方式在本发明的发明主旨范围内能够进行各种变更。例如,在上述实施方式中,说明了工程机械为液压挖掘机的情况,但可以将本发明同样地适用在能够进行重负载微速操作作业即吊装作业的工程机械中,即液压起重机、轮式挖掘机等中,并能够得到同样的效果。另外,在上述第四实施方式中,基于第一实施方式,构成为即使在通过斗杆卸放(斗杆推出)而进行使吊装物向车身前方的移动的情况下也使中央旁通切换阀41动作,但也可以基于第二或者第三实施方式,构成为即使在通过斗杆卸放(斗杆推出)进行使吊装物向车身前方的移动的情况下也使中央旁通切换阀41动作,在该情况下,在第四实施方式的效果的基础上,还能够得到第二或者第三实施方式的效果。
[0131] 附图标记的说明
[0132] 1 发动机(图6)
[0133] 2 第一液压泵
[0134] 3 第二液压泵
[0135] 5 液压执行机构(动臂液压缸)
[0136] 5a 缸底侧液压缸室
[0137] 5b 杆侧液压缸室
[0138] 6 液压执行机构(斗杆液压缸)
[0139] 6a 缸底侧液压缸室
[0140] 6b 杆侧液压缸室
[0141] 7 旋转马达(图6)
[0142] 8 铲斗液压缸(图6)
[0143] 11 动臂用流量/方向控制阀
[0144] 12 斗杆用流量/方向控制阀
[0145] 13 动臂用流量/方向控制阀
[0146] 14 斗杆用流量/方向控制阀
[0147] 16 动臂用操作杆装置
[0148] 17 斗杆用操作杆装置
[0149] 18~21 其他的操作装置(操作杆装置以及操作踏板装置)
[0150] 23 梭阀块
[0151] 26、27 中央旁通管线
[0152] 36 第一调节器
[0153] 27 第二调节器
[0154] 41 中央旁通切换阀
[0155] 42 压力传感器
[0156] 43 压力传感器
[0157] 44 控制器
[0158] 44A 控制器(图9)
[0159] 45 电磁阀
[0160] 46 先导泵
[0161] 51 压力传感器
[0162] 53 压力传感器
[0163] 100 下部行驶体
[0164] 101 上部旋转体
[0165] 102 前作业机
[0166] 103a、103b 履带式行驶装置
[0167] 104a、104b 行驶马达
[0168] 106 发动机室
[0169] 107 驾驶舱(驾驶室)
[0170] 111 动臂
[0171] 112 斗杆
[0172] 113 铲斗
[0173] 130 吊钩
[0174] 131 吊装物
[0175] Rb 中央旁通通路部
[0176] Ri 入口节流通路部
[0177] Ro 出口节流通路部
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