工程机械的液压回路
阅读：652发布：2023-01-21
专利汇可以提供工程机械的液压回路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供的 工程机械 的液压回路是驱动工程机械的 液压缸 的回路，包括： 液压 泵 ；油箱；控制 阀 ；底侧管路；杆侧管路；快速返回回路，具有分支管路和快速返回阀，该分支管路从底侧管路分支出且到达油箱，该快速返回阀仅在 控制阀 被切换到收缩驱动 位置 时允许分支管路中的工作油流动；以及再生回路，向所述液压缸的杆侧油室供应从所述底侧油室排出的返回油的一部分。再生回路仅在液压缸被切换到收缩驱动位置时仅允许从液压缸的底侧油室朝向杆侧油室的油流动。，下面是工程机械的液压回路专利的具体信息内容。
1.一种工程机械的液压回路，设置于具有液压缸的工程机械中用于驱动所述液压缸，该液压缸具有底侧油室及杆侧油室，通过向底侧油室供应工作油而一边从杆侧油室排出工作油一边向伸长方向动作，通过向杆侧油室供应工作油而一边从所述底侧油室排出工作油一边向收缩方向动作，其特征在于，包括：
液压泵，用于向所述液压缸供应工作油；
油箱，容纳从所述液压缸排出的工作油；
控制阀，可在伸长驱动位置与收缩驱动位置之间切换，该伸长驱动位置通过将从所述液压泵喷出的工作油导入所述底侧油室并将从所述杆侧油室排出的工作油导入所述油箱使所述液压缸向伸长方向动作，该收缩驱动位置通过将从所述液压泵喷出的工作油导入所述杆侧油室并将从所述底侧油室排出的工作油导入所述油箱使所述液压缸向收缩方向动作；
底侧管路，连结所述液压缸的底侧油室与所述控制阀；
杆侧管路，连结所述液压缸的杆侧油室与所述控制阀；
快速返回回路，具有分支管路和快速返回阀，该分支管路从所述底侧管路分支出且到达所述油箱，在所述液压缸向收缩方向动作时使从所述底侧油室排出的返回油不经由所述控制阀而直接返回到油箱，该快速返回阀设置于该分支管路，仅在所述控制阀被切换到所述收缩驱动位置时允许该分支管路中的工作油流动；以及
再生回路，向所述液压缸的杆侧油室供应从所述底侧油室排出的返回油的一部分，其中，
该再生回路仅在所述控制阀被切换到所述收缩驱动位置时仅允许从所述底侧油室朝向所述杆侧油室的油流动，
所述再生回路包括：
旁通管路，连接所述分支管路中的位于所述快速返回阀的出口侧的部位与所述杆侧管路；以及
单向阀，设置于该旁通管路且仅允许油从所述底侧管路朝向所述杆侧管路流动。
2.根据权利要求1所述的工程机械的液压回路，其特征在于：
所述快速返回阀是接受先导压力而动作的阀，在未接受先导压力的输入时保持隔断所述分支管路的关闭位置，通过接受先导压力的输入而被切换到开通该分支管路的打开位置。
3.根据权利要求2所述的工程机械的液压回路，其特征在于，包括：
操作器，接受用于切换所述控制阀的位置的操作并输出与该操作对应的先导压力；以及
先导管路，将该操作器所输出的先导压力中的将所述控制阀切换到所述收缩驱动位置的先导压力作为先导压力导入到所述快速返回阀。
4.根据权利要求2所述的工程机械的液压回路，其特征在于，还包括：
电磁阀，设置于所述快速返回阀的先导管路，根据电信号在隔断该先导管路的关闭位置与开通该先导管路的打开位置之间切换；
操作检测器，检测所述控制阀被操作到所述收缩驱动位置；以及
控制器，基于该操作检测器检测到向所述收缩驱动位置的操作，向所述电磁阀输入电信号使该电磁阀被切换到所述打开位置。
5.根据权利要求2所述的工程机械的液压回路，其特征在于：
所述快速返回阀为具有先导口的先导式切换阀，通过在所述先导口输入所述先导压力而被切换到所述打开位置。
6.根据权利要求2所述的工程机械的液压回路，其特征在于：
所述快速返回阀是作为限制从所述底侧室向所述油箱的流动的单向阀，且是仅在接受到所述先导压力的输入时打开以允许所述流动的止回阀。
工程机械的液压回路
技术领域
背景技术
[0002] 以图5所示的挖掘机为例说明本发明的背景技术。该挖掘机包括下部行走体1、旋转自如地装设在该下部行走体1之上的上部旋转体2、和安装在该上部旋转体2上的作业附属装置3。作业附属装置3包含：起伏自如的动臂4；能够绕左右方向的水平轴转动地安装于该动臂4的顶端的斗杆5；能够绕左右方向的水平轴转动地安装于该斗杆5的顶端的铲斗6；动臂工作缸7，作为向上升方向及下降方向驱动所述动臂4而伸缩的液压缸；斗杆工作缸8，作为使所述斗杆5向推方向即该斗杆5自上部旋转体2离开的方向与拉方向即该斗杆5接近上部旋转体2的方向转动而伸缩的液压缸；以及铲斗工作缸9，作为使所述铲斗6向分别对应于挖掘动作以及翻斗动作的方向转动而伸缩的液压缸。所述各液压缸具有接受用于使该液压缸伸长的工作油的供应的底侧油室和接受用于使该液压缸收缩的工作油的供应的杆侧油室。
[0003] 该挖掘机还包括用于驱动所述各液压缸的液压回路。该液压回路具有液压泵、油箱、和夹设于该液压泵以及该油箱与所述液压缸之间的控制阀。控制阀能够被切换到允许向所述液压缸的底侧油室供应工作油并排出杆侧油室内的工作油的位置和允许向所述杆侧油室供应工作油并排出所述底侧油室内的工作油的位置，由此，能够控制所述液压缸的伸缩动作。
[0004] 在所述液压缸中，在该底侧油室的剖面积与杆侧油室的剖面积之间存在相当于该液压缸的杆的剖面积的差。该剖面积的差使液压缸的收缩操作时的从底侧油室向油箱的返回油的流量比向杆侧油室的供应的工作油的流量多，由此，导致在返回侧油路中压力损失增大的问题。
[0005] 作为其对策，日本专利公开公报特开2002-339904号记载的第一现有技术使用从液压缸的底侧管路分支出且不经由控制阀而通至油箱的快速返回回路。该快速返回回路通过使在液压缸的收缩动作时从其底侧油室排出的返回油的一部分直接返回到油箱而降低返回侧油路中的压力损失。
[0006] 但是，由于所述快速返回回路减少经由控制阀而返回到油箱的工作油的流量，所以尤其是在向与附属装置的自重作用的方向相同的方向操作液压缸时，在供应侧的油路中产生气穴现象的可能性增高。具体而言，例如图5所示，在斗杆工作缸8从抱着斗杆5的姿势(即斗杆5及铲斗6的重量相对于斗杆工作缸8作用于使其收缩的方向的姿势)向推斗杆方向(即使所述斗杆工作缸8收缩的方向)被驱动的情况下，其背压降低，杆侧的压力即供应侧的压力成为负压，由此，有可能产生气穴现象。
[0007] 另一方，日本专利公开公报特开2004-92247号公报所记载的第二现有技术为了防止因供应侧的油路中的压力降低而引起的气穴现象，使用连接液压缸的杆侧管路与底侧管路的再生回路。该再生回路通过使排出侧的油的一部分不经由控制阀而返回到供应侧，抑制供应侧的压力的降低。但是，为了防止所述第一现有技术中的气穴现象而直接应用所述第二现有技术的再生回路是困难的。如果为了使第一现有技术中的来自底侧油路的返回油的一部分返回到杆侧油路而附加所述再生回路，即在包括所述快速返回回路的液压回路中仅直接附加所述再生回路的情况下，为了使液压缸向伸长方向动作而被供应到该底侧油室的油有可能通过快速返回回路返回到油箱或通过再生回路流入到杆侧。这妨碍了该液压回路实际上作为用于驱动液压缸的回路发挥作用。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于，提供一种用于驱动设置于工程机械的液压缸的液压回路，其能够兼顾使用快速返回回路降低在使该液压缸向收缩方向动作时的返回侧的压力损失以及防止因使用该快速返回回路而引起的气穴(cavitation)的产生。
[0009] 本发明提供的液压回路设置于具有液压缸的工程机械中用于驱动所述液压缸，该液压缸具有底侧油室及杆侧油室，通过向所述底侧油室供应工作油而一边从所述杆侧油室排出工作油一边向伸长方向动作，通过向所述杆侧油室供应工作油而一边从所述底侧油室排出工作油一边向收缩方向动作，该液压回路包括：液压泵，用于向所述液压缸供应工作油；油箱，容纳从所述液压缸排出的工作油；控制阀，可在伸长驱动位置与收缩驱动位置之间切换，该伸长驱动位置通过将从所述液压泵喷出的工作油导入所述底侧油室并将从所述杆侧油室排出的工作油导入所述油箱使所述液压缸向伸长方向动作，该收缩驱动位置通过将从所述液压泵喷出的工作油导入所述杆侧油室并将从所述底侧油室排出的工作油导入所述油箱使所述液压缸向收缩方向动作；底侧管路，连结所述液压缸的底侧油室与所述控制阀；杆侧管路，连结所述液压缸的杆侧油室与所述控制阀；快速返回回路，具有分支管路和快速返回阀，该分支管路从所述底侧管路分支出且到达所述油箱，在所述液压缸向收缩方向动作时使从所述底侧油室排出的返回油不经由所述控制阀而直接返回到油箱，该快速返回阀设置于该分支管路，且仅在所述控制阀被切换到所述收缩驱动位置时允许该分支管路中的工作油流动；以及再生回路，向所述液压缸的杆侧油室供应从所述底侧油室排出的返回油的一部分，其中，该再生回路仅在所述液压缸被切换到所述收缩驱动位置时仅允许从所述底侧油室朝向所述杆侧油室的油流动。附图说明
[0010] 图1是表示本发明的第一实施方式的回路图。
[0011] 图2是表示本发明的第二实施方式的回路图。
[0012] 图3是表示本发明的第三实施方式的回路图。
[0013] 图4是表示本发明的第四实施方式的回路图。
[0014] 图5是作为本发明的适用对象的例子的挖掘机的概略侧视图。
具体实施方式
[0015] 参照图1至图4来说明本发明的第一至第四实施方式。这些实施方式所涉及的液压回路均为了驱动图5所示的挖掘机的斗杆工作缸8而装设在该挖掘机上。所述斗杆工作缸8具有底侧油室8a与杆侧油室8b，且通过向底侧油室8a供应工作油而一边从杆侧油室8b排出工作油一边向伸长方向动作，相反地，通过向杆侧油室8b供应工作油而一边从底侧油室8a排出工作油一边向收缩方向动作。
[0016] 图1至图4中分别所示的第一至第四实施方式所涉及的回路，包括作为相互共同的构成要素的：液压泵10，用于向所述斗杆工作缸8供应工作油；油箱T，容纳从所述斗杆工作缸8排出的工作油；控制阀12，设置于所述液压泵10以及所述油箱T与所述斗杆工作缸8之间；遥控阀11，相当于用于进行该控制阀12的位置切换操作的操作器；底侧管路13，连结所述控制阀12与所述斗杆工作缸8的底侧油室8a；杆侧管路14，连结控制阀12与斗杆工作缸8的杆侧油室8b；先导泵15，作为所述遥控阀11的先导液压源；以及背压阀16。
[0017] 所述控制阀12是具有一对先导口12a、12b的三位液压先导式切换阀，且具有中立位置P0、作为收缩驱动位置的推斗杆位置P1、和作为伸长驱动位置的收斗杆位置P2，通过在这些位置之间切换，能够切换工作油相对于斗杆工作缸8的供应排出状态而控制该斗杆工作缸8的伸缩动作。具体而言，所述控制阀12在所述先导口12a、12b均未被供应先导压力时，保持所述中立位置P0，且在所述两油室8a、8b与所述液压泵10以及所述油箱T之间隔断。所述控制阀12通过向所述先导口12b供应先导压力而被切换到所述收斗杆位置P2”，在该推斗杆位置P1形成使液压泵10喷出的工作油通过所述底侧管路13导入所述底侧油室8a并且使从所述杆侧油室8b排出的工作油通过所述杆侧管路14导入所述油箱T的油路，从而使所述斗杆工作缸8向伸长方向动作。此外，所述控制阀12通过通过向所述先导口12a供应先导压力而被切换到所述推斗杆位置P1，在该收斗杆位置P2形成使液压泵10喷出的工作油通过所述杆侧管路14导入所述杆侧油室8b并且使从所述底侧油室8a排出的工作油通过所述底侧管路13导入所述油箱T的油路，从而使所述斗杆工作缸8向收缩方向动作。
[0018] 所述遥控阀11具有作为操作部件的操作杆、和能够转动地连结该操作杆的阀主体。阀主体具有作为两个先导压力输出口的推斗杆侧口和收斗杆侧口，且推斗杆侧口经由推斗杆侧先导管路21A连接于所述先导口12a，收斗杆侧口经由收斗杆侧先导管路21B连接于所述先导口12b。遥控阀11在所述操作杆不从其中立位置操作时不输出先导压力，在所述操作杆从所述中立位置向推斗杆侧操作时，将与其操作量对应大小的先导压力从所述推斗杆侧口输出，并输入到所述先导口12a，在所述操作杆从所述中立位置向收斗杆侧操作时，将与其操作量对应的大小先导压力从所述收斗杆侧口输出，并输入到所述先导口12b。
[0019] 接着，说明图1所示的第一实施方式所涉及的液压回路的详细结构。
[0020] 该液压回路除了上述构成要素之外，还包括快速返回回路19，该快速返回回路19具有分支管路17和快速返回阀18。所述分支管路17从所述底侧管路13分支出，且绕过所述控制阀12地到达油箱T。所述快速返回阀18设置于所述分支管路17，且仅在所述控制阀12被操作到所述推斗杆位置P1时，即仅在被操作成使所述斗杆工作缸8向收缩方向动作时，开通所述分支管路17，以允许从底侧油室8a排出的返回油不经由控制阀12而直接地返回油箱T。
[0021] 该实施方式所涉及的快速返回阀18是具有单一的先导口18a的两位先导式切换阀。具体而言，快速返回阀18在所述先导口18a未被供应先导压力时，保持关闭位置P3且遮挡所述分支管路17，通过向所述先导口18a供应先导压力而从所述关闭位置P3切换到打开位置P4，且开通所述分支管路17。
[0022] 用于向所述快速返回阀18的先导口18a导入先导压力的先导管路20是从所述推斗杆侧先导管路21A分支出的管路，且仅在遥控阀11的操作杆向推斗杆侧操作而在控制阀12的先导口12a输入有用于将该控制阀12切换到所述推斗杆位置P1的先导压力时，将该先导压力导入所述先导口18a。
[0023] 并且，该液压回路包括将从所述底侧油室8a排出的返回油的一部分供应至所述杆侧油室8b的再生回路24。该再生回路24具有旁通管路22和止回阀(check valve)23。旁通管路22连接所述快速返回回路19的分支管路17中的所述快速返回阀18的出口侧的部位与所述杆侧管路14。所述止回阀23设置于所述旁通管路22，且是仅允许油从所述分支管路17朝向所述杆侧管路14流动的单向阀。
[0024] 即，在该第一实施方式所涉及的液压回路中，快速返回回路19中的快速返回阀18兼用作仅在推斗杆操作时在再生回路24中进行再生作用而在收斗杆操作时不进行再生作用的阀。
[0025] 在该液压回路中，在作为遥控阀11的操作部件的操作杆被向推斗杆侧即使斗杆工作缸8收缩的一侧操作时，通过该遥控阀11从该推斗杆侧口输出先导压力，且该先导压力被输入到控制阀12的先导口12a，使该控制阀12从中立位置P0切换到推斗杆位置P1，同时该先导压力被输入到快速返回阀18的先导口18a，该快速返回阀18从关闭位置P3切换到打开位置P4。由此，液压泵15喷出的工作油被导入到斗杆工作缸8的杆侧油室8b，使该斗杆工作缸8向收缩方向动作。另一方面，底侧油室8a内的工作油通过第一路径和第二路径返回到油箱T，该第一路径通过底侧管路13及控制阀12，该第二路径从底侧管路13通过快速返回回路19，即绕过控制阀12。如此，推斗杆操作时的返回油的一部分不通过控制阀12而直接返回到油箱T，能够降低返回侧的压力损失。
[0026] 其另一方面，所述再生回路24防止因所述返回油通过所述第二路径而引起的气穴现象的产生。具体而言，由于在所述推斗杆操作时，来自所述底侧油室8a的返回油的一部分通过所述第二路径相应地减少了经由控制阀12而返回到油箱T的工作油的流量，所以尤其是如图5所示以抱着斗杆5的姿势(即斗杆5以及铲斗6的重量相对于斗杆工作缸8作用在使其收缩的方向的姿势)进行推斗杆操作即使斗杆工作缸8收缩的操作时，背压降低，杆侧成为负压，有可能产生气穴现象；但是，再生回路24有效地防止该气穴现象。即，再生回路24夹设于所述快速返回回路19中的快速返回阀18的出口侧部位与所述杆侧管路14之间，在推斗杆操作时，如前所述，允许欲经由快速返回回路19返回到油箱T的工作油的一部分被杆侧的负压拉拽而供应至杆侧油室8b。由此，能够补充供应至杆侧油室8b的工作油的流量不足，从而防止产生气穴现象。
[0027] 并且，防止在收斗杆操作时，本来应供应至底侧油室8a的工作油通过快速返回回路19而返回到油箱T的不良情况或该工作油通过再生回路24而流入到杆侧管路14的不良情况。具体而言，所述快速返回回路19的快速返回阀18仅在推斗杆操作时允许工作油在分支管路17中流动，而在收斗杆操作时阻止该工作油流动，再生回路24的止回阀23仅在推斗杆操作时仅允许工作油从底侧管路13向杆侧管路14流动，且阻止油从底侧管路13向杆侧管路14流动。以该方式，确保驱动斗杆工作缸8的本来的功能的同时，能够兼顾降低返回侧的压力损失和防止在供应侧产生气穴现象。
[0028] 并且，在该第一实施方式中，构成快速返回回路19的快速返回阀18兼用为用于阻止再生回路24的一部分即收斗杆操作时工作油流动的阀，从而能够简化回路整体的结构以及设备，降低其成本。
[0029] 此外，所述先导管路20从连接于控制阀12的先导口12a的推斗杆侧先导管路21A分支出，并连接于所述快速返回阀18的先导口18a，上述情况能够简化用于切换快速返回阀18的位置的先导配管，此外能够将快速返回阀18容易地添加到已设置的控制阀12上。
[0030] 接着，对图2所示的第二实施方式进行说明。对于以下的实施方式，仅说明与所述第一实施方式不同的点。
[0031] 所述第二实施方式所涉及的回路除了以下的点之外与所述第一实施方式相同。
[0032] a)所述第二实施方式所涉及的回路包括代替所述快速返回回路19的图2所示的快速返回回路26。该快速返回回路26具有所述的分支管路17和快速返回阀25，该快速返回阀25包括先导式止回阀。即，该快速返回阀25通常是限制工作油从所述底侧室8a向所述油箱T流动的单向阀，但是通过接受到与上述方向反向的先导压力的输入而开阀，以允许所述流动。
[0033] b)在所述第二实施方式所涉及的回路中，在快速返回阀25的出口侧与杆侧管路14之间设置有具有旁通管路22和止回阀23的再生回路24，在所述快速返回阀25上连接有从所述控制阀12的推斗杆侧先导管路21A分支出的先导管路20。
[0034] 该第二实施方式所涉及的回路还具有电磁阀28、压力传感器29和控制器27。电磁阀28包括两位电磁切换阀且设置于所述先导管路20的中途。具体而言，电磁阀28具有隔断所述先导管路20的关闭位置P5和开通所述先导管路20的打开位置P6，且在未从所述控制器27输入电信号时，保持所述关闭位置P5，在输入有该电信号时，被切换到所述打开位置P6。
所述压力传感器29检测所述先导管路20中的先导压力的有无，相当于检测有无将控制阀12切换到收缩驱动位置P1的操作的操作检测器。所述控制器27包含控制用电路，仅在所述压力传感器29检测到所述先导压力即从所述遥控阀11输入到所述控制阀12的先导口12a的先导压力时(换言之，在检测到推斗杆操作时)向电磁阀28输入所述电信号，而将该电磁阀28从所述关闭位置P5切换到所述打开位置P6。
所述压力传感器29检测所述先导管路20中的先导压力的有无，相当于检测有无将控制阀12切换到收缩驱动位置P1的操作的操作检测器。所述控制器27包含控制用电路，仅在所述压力传感器29检测到所述先导压力即从所述遥控阀11输入到所述控制阀12的先导口12a的先导压力时(换言之，在检测到推斗杆操作时)向电磁阀28输入所述电信号，而将该电磁阀28从所述关闭位置P5切换到所述打开位置P6。
[0035] 在该第二实施方式的回路中，仅在进行推斗杆操作即使斗杆工作缸8收缩的操作时，在快速返回阀25上输入先导压力，该快速返回阀25允许工作油从杆侧管路14向底侧管路13流动，因此，也能够获得基本上与第一实施方式相同的作用效果。
[0036] 在该第二实施方式中，控制器27的使用能够扩大快速返回阀25的控制的范围。例如仅在满足推斗杆操作时检测返回侧的压力且该压力是设定值以上的所谓和条件的情况下，能够进行打开快速返回阀25的控制或根据返回工作油的压力或推斗杆先导压力的大小而调节电磁阀28的开度等的控制。
[0037] 此外，该第二实施方式所涉及的快速返回阀25也可以与所述第一实施方式所涉及的快速返回阀18相同，利用推斗杆操作用的先导压力，直接被操作到打开位置侧。
[0038] 接着，说明图3所示的第三实施方式。该第三实施方式所涉及的液压回路包括代替所述第一实施方式所涉及的再生回路24的再生回路32。
[0039] 该再生回路32具有旁通管路30和设置于该旁通管路30的再生切换阀31。旁通管路30绕过所述控制阀12，连接底侧管路13与杆侧管路14。再生切换阀31是具有单一的先导口
31a的两位先导式切换阀，且具有隔断所述旁通管路30的关闭位置P7和发挥仅允许工作油从所述底侧管路13向所述杆侧管路14流动的功能即作为单向阀(止回阀)的功能的打开位置P8，在所述先导口31a未输入先导压力时保持所述关闭位置P7，通过向所述先导口31a输入先导压力而被切换到所述打开位置P8。
31a的两位先导式切换阀，且具有隔断所述旁通管路30的关闭位置P7和发挥仅允许工作油从所述底侧管路13向所述杆侧管路14流动的功能即作为单向阀(止回阀)的功能的打开位置P8，在所述先导口31a未输入先导压力时保持所述关闭位置P7，通过向所述先导口31a输入先导压力而被切换到所述打开位置P8。
[0040] 在所述先导口31a连接用于向该先导口31a输入先导压力的先导管路33。该先导管路33与所述快速返回阀18的先导管路20相同地从所述控制阀12的推斗杆侧先导管路21分支出，并到达所述先导口31a，仅在进行推斗杆操作时向所述先导口31a导入所述先导压力而将再生切换阀31从所述关闭位置P7切换到所述打开位置P8。
[0041] 该第三实施方式所涉及的快速返回回路19如图3所示，与所述第一实施方式所涉及的快速返回回路19相同地包括分支管路17与液压先导切换式的快速返回阀18，但是也可以与第二实施方式所涉及的快速返回回路26相同地包括分支管路17与作为先导止回阀的快速返回阀25。
[0042] 在该第三实施方式所涉及的液压回路中，也仅在进行推斗杆操作即使斗杆工作缸8收缩的操作时，在再生切换阀31输入先导压力，该再生切换阀31被切换到允许工作油从底侧管路13向杆侧管路14流动的打开位置P8，因此，也能够获得基本上与第一以及第二实施方式相同的作用效果。并且，在该第三实施方式中，能够将再生回路32紧凑地装入底侧以及杆侧两管路13、14之间，该情况在将再生切换阀31添加到控制阀中时是有利的。
[0043] 该第三实施方式所涉及的液压回路与图4所示的第四实施方式所涉及的液压回路的区别点仅在于，第四实施方式所涉及的旁通管路30连接于底侧管路13中的来自该底侧管路13的分支管路17的分支点的下游侧(从底侧油室8a排出的返回工作油的流动方向的下游侧)的部位，而在第三实施方式中，所述旁通管路30连接于所述分支点的上游侧的部位。对于其中的第三实施方式所涉及的液压回路，与第四实施方式所涉及的液压回路相比，通过提高底侧管路13与旁通管路30的连接点处的压力，能够增大该压力与杆侧压力之差，由此，能够促进工作油从底侧向杆侧流动，提高气穴现象防止效果。
[0044] 本发明不限定于以上说明的第一至第四实施方式。例如本发明所涉及的液压回路除了如前所述是用于驱动斗杆工作缸的回路之外，也可以是驱动铲斗工作缸的回路。应用于图5所示的铲斗工作缸9的情况下，该铲斗6的翻斗动作与工作缸9的收缩动作对应。此外，设置有本发明所涉及的液压回路的工程机械不限定于挖掘机。例如，本发明所涉及的液压回路也能够被用于利用液压挖掘机的母体而构成的破碎机、拆楼机的工程机械或包括与挖掘机的作业附属装置不同种类的作业附属装置的工程机械中的液压缸的驱动。
[0045] 如上所述，根据本发明，提供一种用于驱动设置于工程机械的液压缸的液压回路，该液压回路能够兼顾使用快速返回回路降低使该液压缸向收缩方向动作时的返回侧的压力损失以及防止因使用该快速返回回路而引起的气穴的产生。即，本发明提供的液压回路设置于具有液压缸的工程机械且用于驱动所述液压缸，该液压缸具有底侧油室及杆侧油室，通过向底侧油室供应工作油及从杆侧油室排出工作油而向伸长方向动作，通过向杆侧油室供应工作油且从底侧油室排出工作油而向收缩方向动作，该液压回路包括：液压泵，用于向所述液压缸供应工作油；油箱，容纳从所述液压缸排出的工作油；控制阀，可在伸长驱动位置与收缩驱动位置之间切换，该伸长驱动位置通过将从所述液压泵喷出的工作油导入所述底侧油室并将从所述杆侧油室排出的工作油导入所述油箱使所述液压缸向伸长方向动作，该收缩驱动位置通过将从所述液压泵喷出的工作油导入所述杆侧油室并将从所述底侧油室排出的工作油导入所述油箱使所述液压缸向收缩方向动作；底侧管路，连结所述液压缸的底侧油室与所述控制阀；杆侧管路，连结所述液压缸的杆侧油室与所述控制阀；快速返回回路，具有分支管路和快速返回阀，该分支管路从所述底侧管路分支出且到达所述油箱，在所述液压缸向收缩方向动作时使从所述底侧油室排出的返回油不经由所述控制阀而直接返回到油箱，该快速返回阀设置于该分支管路，且仅在所述控制阀被切换到所述收缩驱动位置时允许该分支管路中的工作油流动；以及再生回路，向所述液压缸的杆侧油室供应从所述底侧油室排出的返回油的一部分，其中，该再生回路仅在所述液压缸被切换到所述收缩驱动位置时仅允许从所述底侧油室朝向所述杆侧油室的油流动。
[0046] 在该液压回路中，在液压缸向收缩方向动作时，通过快速返回回路使从所述底侧油室排出的返回油不经由控制阀而直接返回到油箱，能够降低返回侧的压力损失，并且通过再生回路补充因绕过该控制阀的工作油的返回而引起的杆侧油路中的工作油的流量的不足，能够防止气穴现象的产生。并且，所述快速返回回路的快速返回阀仅在控制阀被切换到收缩驱动位置时允许所述分支管路中的工作油流动，且在该控制阀被切换到伸长驱动位置时阻止该工作油流动，所述再生回路仅在控制阀被切换到收缩驱动位置时允许从底侧向杆侧的工作油流动，并阻止从杆侧向底侧的油流动，因此，能够防止在液压缸被向伸长方向驱动时应供应至底侧油室的油通过快速返回回路而返回到油箱或通过再生回路流入到杆侧。
[0047] 即，本发明所涉及的液压回路在确保驱动液压缸的本来的功能的同时，能够兼顾降低返回侧的压力损失和防止在供应侧产生气穴现象。
[0048] 较为理想的是，所述快速返回阀是接受先导压力而动作的阀，在未接受先导压力的输入时，保持隔断所述分支管路的关闭位置，且通过接受先导压力的输入而被切换到开通该分支管路的打开位置。
[0049] 在该情况下，还包括操作器和先导管路，该操作器接受用于切换所述控制阀的位置的操作并输出与该操作对应的先导压力，该先导管路将该操作器所输出的先导压力中的使所述控制阀切换到所述收缩驱动位置的先导压力作为先导压力导入到所述快速返回阀，因此不需要用于切换快速返回阀的专用液压源。此外，所述先导管路只要连接于用于控制阀的收缩驱动操作的先导管路即可，因此，能够简化用于快速返回阀的操作的先导配管，也能够将快速返回阀容易地添加到控制阀中。
[0050] 此外，还包括电磁阀、操作检测器和控制器，该电磁阀设置于所述快速返回阀的先导管路且根据电信号在隔断该先导管路的关闭位置与开通该先导管路的打开位置之间切换，该操作检测器检测所述控制阀被操作到所述收缩驱动位置的状态，该控制器基于该操作检测器检测到向所述收缩驱动位置的操作而向该电磁阀输入电信号，使该电磁阀被切换到所述打开位置，因而能够扩大所述快速返回阀的控制的范围。
[0051] 如上文所述，作为因先导压力的输入而从关闭位置切换到打开位置的快速返回阀，较为理想的是包括具有先导口的先导式切换阀且因所述先导口被输入先导压力而被切换到所述打开位置的阀或作为限制从所述底侧室向所述油箱的流动的单向阀且仅在接受到先导压力的输入时打开以允许所述流动的先导式止回阀。
[0052] 另一方面，较为理想的是，所述再生回路具有：旁通管路，连接所述分支管路中的位于所述快速返回阀的出口侧的部位与所述杆侧管路；以及单向阀(止回阀)，设置于该旁通管路且仅允许油从所述底侧管路朝向所述杆侧管路流动。在该再生回路中，通过将所述快速返回阀兼用作用于阻止再生回路的一部分(即液压缸的伸长方向的驱动时的工作油)的流动的阀，能够实现液压缸回路整体的结构及设备的简化以及成本降低。
[0053] 或者，较为理想的是，所述再生回路具有：旁通管路，连接所述底侧管路与所述杆侧管路；以及再生切换阀，设置于该旁通管路且在关闭该旁通管路的位置与具有仅在向收缩方向驱动液压缸时仅允许油从所述底侧管路向所述杆侧管路流动的单向阀功能的打开位置之间切换。能够将该再生回路紧凑地装入所述底侧管路与所述杆侧两管路之间，尤其是在将再生切换阀添加到控制阀中时是有利的。
[0054] 在该情况下，较为理想的是，所述旁通管路连接于比所述底侧管路中的来自该底侧管路的所述分支管路的分支点靠从所述底侧油室排出的返回油的流动方向的上游侧的部位。根据该结构，与所述旁通管路在比所述分支点靠下游侧的位置连接于所述底侧管路的情况相比，能够提高该连接点处的压力，且增大该压力与杆侧压力之差。该情况能够促进从底侧管路向杆侧管路的工作油流动，提高气穴现象防止效果。
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