CN100378343C - 工作机的液压回路 - Google Patents

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CN100378343C CNB2004800002961A CN200480000296A CN100378343C CN 100378343 C CN100378343 C CN 100378343C CN B2004800002961 A CNB2004800002961 A CN B2004800002961A CN 200480000296 A CN200480000296 A CN 200480000296A CN 100378343 C CN100378343 C CN 100378343C
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Abstract

本发明的工作机的液压回路中设有合流用换向阀(13),以便在驱动斗杆用换向阀(14)时对斗杆缸(4)供给从第一液压泵(1)排出的压力油同时、供给从第二液压泵(2)排出的压力油,由压力检测器(101、102)检测液压泵(1、2)的排出压力,通过根据由压力检测器(101、102)检测出的压力中的低压侧的压力控制再生切换阀(6)的开口面积,在斗杆缸(4)的负荷压力低时,在斗杆缸(4)与其他执行器(3、4)复合动作时可对斗杆缸(4)进行再生。这样从2个液太泵对进行再生的特定的执行器供给压力油,在进行复合操作时,在特定的执行器小负荷的情况下可确保再生流量。

Description

工作机的液压回路
技术领域
本发明涉及具有液压再生装置的工作机的液压回路,该液压再生装置是在驱动作为工作机的例如液压挖掘机的动臂、斗杆、回转体等的工作体时、为了提高工作体的速度而对从液压执行器排出并返回到油箱的压力油进行再利用的液压再生装置,特别是涉及在将成为再生对象的特定的执行器与其他执行器并联地连接于1个液压泵、且即使进行复合操作的情况下,也可排除其他执行器的负荷对再生流量的影响的工作机的液压回路。
背景技术
作为这种工作机的液压回路,有以液压挖掘机为对象、将斗杆用液压缸与回转用的液压马达相互并联地连接于1个液压泵、对斗杆用的液压缸进行再生的技术(例如,参照下述专利文献1)。
专利文献1:国际公开号WO94/13959。
该现有技术中设置的液压再生装置具有:连结控制向斗杆缸的压力油的流动的斗杆用换向阀的油箱接口与油箱的油箱侧管路、和在连接泵接口与液压泵的泵侧管路的管路中,在油箱侧管路内的压力高于泵侧管路内的压力时、容许压力油从油箱侧管路流入泵侧管路的单向阀;和设于油箱侧管路中的可变节流阀。而且还具有:用于检测液压泵的排出压力的压力检测器;输入来自该压力检测器的压力信号、并根据该压力信号输出驱动信号的控制装置,基于从该控制装置来的驱动信号对来自控制泵的控制一次压力进行减压而产生作为可变节流阀的控制信号的控制二次压力的减压阀。
在上述构成的现有技术中,在作用于回转马达与斗杆缸的负荷小、泵排出压力低时,控制装置对减压阀输出驱动信号,以使控制压力成高压,可变节流阀由于高压的控制压力使得其开口面积变小,成为油箱侧管路被节流的状态。因此,斗杆缸排出的压力油由可变节流阀节流,油箱例管路成高压,从斗杆缸排出的油多数通过单向阀作为再生流量流入泵侧管路,和从泵排出的压力油合流后再供给斗杆缸。另一方面,当斗杆缸或回转马达的负荷变大、泵排出压力升高时,控制装置对减压阀输出驱动信号,以使控制压力成为低压,由此使得可变节流阀的开口面积变大。因此,油箱侧管路内的压力大致等于油箱压力,再生流量大致为零,但由于斗杆缸的排出侧压力成低压,因此可确保斗杆缸的推力。
这样,依照上述现有技术,在斗杆缸与回转马达的负荷小、泵排出压力低的状态下,再生流量变多,可加快斗杆缸的速度。
发明内容
但是,在上述现有技术中,例如若同时操作由斗杆进行的掘削动作与回转动作,起动时的回转负荷大、泵的排出压力非常高,控制装置对减压阀输出驱动信号,以使可变节流阀的开口面积增大。如上所述,当可变节流阀的开口面积变大时,以油箱侧管路内的压力变成大致等于油箱压力的低压,即使是在作用于斗杆缸的负荷小的情况下、再生流量大致为零,不能加快斗杆缸速度。
这样,在上述现有技术中,尽管斗杆的负荷小,但在斗杆的单独操作时、和与回转复合操作时斗杆的动作也不同,在操作性方面有需改进之处。
本发明即是鉴于上述现有技术的问题而做成的,其目的在于提供这样的液压再生装置:从2个液压泵供给对进行再生的特定的执行器压力油,通过从2个液压泵的排出压力判断作用于特定的执行器的负荷的大小,在复合操作时、在特定的执行器的负荷小的情况下,可确保再生流量。
为了达到上述目的,本发明的工作机的液压回路包括:向包含特定的执行器的多个执行器供给压力油的第一液压泵;分别并联地连接于前述第一液压泵并包含有控制向前述特定的执行器的压力油的流动的特定的换向阀、控制朝向前述多个执行器的压力油的流动的多个换向阀;对与前述多个执行器不同的执行器供给压力油的第二液压泵;用于控制从前述第二液压泵供给的压力油的流动的另外的换向阀;由节流装置与单向阀形成的液压再生装置,所述节流装置设于连结前述特定的换向阀的油箱接口与油箱的管路上,所述单向阀设于连结前述特定的换向阀的油箱侧流路与泵侧流路的流路上、且当前述油箱侧流路的压力比前述泵侧流路的压力高时容许压力油从油箱侧流路流入泵侧流路;其特征在于,设有在驱动前述特定的换向阀时用于将从前述第二液压泵排出的压力油导向前述特定的执行器的合流装置,使形成前述液压再生装置的前述节流装置成为根据控制信号改变其开口面积的可变节流装置;还具有:对前述可变节流装置生成前述控制信号的控制信号发生装置、用于检测出前述第一液压泵的排出压力的第一压力检测装置,用于检测出前述第二液压泵的排出压力的第二压力检测装置,输入来自前述第一与第二压力检测装置来的压力信号、执行规定的计算处理、对前述控制信号发生装置输出驱动信号的控制单元。
在上述这样构成的本发明中,如操作特定的换向阀,则向特定的执行器供给从第一液压泵排出的压力油、和通过合流装置从第二液压泵排出的压力油。另外,从特定的执行器排出的压力油,通过特定的换向阀的油箱口被导入可变节流装置。随着导入该可变节流装置的流量的增加,油箱侧流路的压力升高,当该油箱侧流路的压力变得比泵侧流路的压力高时,油箱侧流路的压力油通过单向阀作为再生流量流入泵侧流路,特定的执行器的速度变快。
另一方面,当如随着特定的执行器的负荷的变化、第一液压泵与第二液压泵的排出压力变化时,由第一压力检测装置与第二压力检测出装置检测该压力变化,输入控制单元。在控制单元中,进行规定的运算处理,生成相应于输入的压力信号的驱动信号,输出到控制信号发生装置。控制信号发生装置生成与该驱动信号相对应的控制信号,输出到可变节流装置。可变节流装置,根据该控制信号对连结于油箱的管路进行节流,控制从油箱侧流路返回到泵侧流路的再生流量。
在这里,由控制单元进行的规定的运算处理可任意设定,例如,可设定成选择输入的第一液压泵的压力信号与第二液压泵的压力信号中的、任一小的一方的压力、且随着压力的升高使可变节流装置的开口面积变大。由此,在第一或第二液压泵的排出压力低时,判断为特定的执行器负荷小,使可变节流装置的开口面积减小,由此使再生流量增加,可加快特定执行器的速度。另一方面,在第一与第二液压泵的排出压力高时,判断为作用于特定的执行器的负荷大,使可变节流装置的开口面积加大,使油箱侧流路、即特定的执行器的排出侧的压力为低压,由此可确保执行器的推力。
另外,从第一液压泵供给压力油的多个执行器中的、特定的执行器与其他执行器被复合操作时,即使在其他执行器的负荷变大、第一液压泵的排出压力升高的情况下,若特定的执行器负荷变小,则第二液压泵的排出压力也变低,控制单元对控制信号发生装置输出驱动信号,以使再生流量增多。
从而,在即使进行复合操作,特定的执行器负荷也变小的情况下、也可确保多量的再生流量,可加快特定执行器的速度。由此,在单独操作与复合操作任一种情况下都可使特定执行器的动作速度大致相同,可得到良好的操作性能。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的整体液压回路图。
图2是第一实施方式的控制装置的框图。
图3是表示搭载有上述液压回路的液压挖掘机的外观的图。
图4是表示第一实施方式的斗杆单独操作时的泵排出压力与再生流量的关系的图。
图5是表示第一实施方式的斗杆与回转的复合操作时的泵排出压力与再生流量的关系的图。
图6是本发明的第二实施方式的整体液压回路图。
图7是第二实施方式的控制装置的框图。
图8是第二实施方式的斗杆单独操作时的泵排出压力与再生流量的关系的图。
图9是表示第二实施方式的斗杆与动臂的复合操作时的泵排出压力与再生流量的关系的图。
图10是本发明的第三实施方式的整体液压回路图。
具体实施方式
下边,根据借附图说明本发明的工作机的液压回路的实施方式。本实施方式以作为工作机的液压挖掘机为使用对象。图1-图5是第一实施方式的说明图。图1是整体液压回路图,图2是控制装置的框图,图3是表示搭载着上述液压回路的液压挖掘机的外观的图,图4与图5是表示斗杆单独操作时和斗杆与回转的复合操作时的泵排出压力和作为可变节流装置的再生切换阀的开口面积与再生流量的关系的图。
如图1所示,在该第一实施方式中,液压回路中具有:用于驱动形成液压挖掘机的一部的斗杆204(参照图3)的斗杆缸4,用于驱动回转体201(参照图3)的回转马达5,用于驱动动臂203(参照图3)的动臂缸3,作为主要对斗杆缸4与回转马达5供给压力油的第一液压泵的可变容量型液压泵1,用于控制从液压泵1排出、供给斗杆缸4或回转马达5的压力油的流动的斗杆用换向阀14与回转用换向阀15,作为主要对动臂缸3供给压力油的第二液压泵的可变容量型液压泵2,用于控制从液压泵2排出、供给动臂缸3的压力油的流动的动臂用换向阀11。另外还设有:由操作杆装置22操作斗杆用换向阀14时、作为使从液压泵2排出的压力油与从液压泵1排出的压力油合流后供给斗杆缸4的合流装置的换向阀13,在由操作杆装置21操作动臂用换向阀11时、使从液压泵1排出的压力油与从液压泵2排出的压力油合流后供给动臂缸3的换向阀12。
换向阀12、14、15是连结液压泵1与油箱9的中间旁通管路1A贯穿的中间旁通型阀,这些换向阀12、14、15通过液压泵1的排出管路10A与泵管路10B相互并联地被连接起来。另外,换向阀11、13是连结液压泵2与油箱9的中间旁通管路2A所贯穿的中间旁通型阀,这些换向阀11、13通过液压泵2的排出管路20A与泵管路20B相互并联地被连接起来。
回转用的换向阀15,由操作杆装置23生成的控制压力Pi 5、Pi6使其动作,斗杆用换向阀14与换向阀13,由操作杆装置22生成的控制压力Pi 3、Pi 4使其动作,动臂用换向阀11、12,由操作杆装置21生成的控制压力Pi 1、Pi 2使其动作。在这里,如操作斗杆用操作杆装置22,则换向阀14与换向阀13的阀柱移动,通过后述的第二管路10C或泵管路10B将来自液压泵1的压力油供给到斗杆缸4,同时,来自液压泵2的压力油通过泵管路20B、换向阀13、管路41或42供给到斗杆油箱4。另外,当操作动臂用操作杆装置21时,换向阀11与换向阀12的阀柱移动,来自液压泵2的压力油通过换向阀11供给到动臂缸3,同时,来自液压泵1的压力油通过泵管路10B、换向阀12、管路43或管路44供给到动臂缸3。而且,换向阀11、14、15,以换向阀14为代表,如图所示,具有相应于阀柱的移动量设定节流量的入口节流式可变节流阀14a与出口节流式可变节流阀14b。
斗杆用的换向阀14的油箱接口31、通过作为排出管路的第一管路34连接于油箱9,泵接口32通过作为进油管路的第二管路10C与单向阀19、节流阀30连接于泵管路10B,同时,通过第二管路10C与单向阀8连接于中间旁通管路1A,泵接口36通过作为进油管路的第三管路10D与单向阀19连接于泵管路10B。而且,设置单向阀19是为了防止压力油从第二管路10C逆流向泵管路10B。另外,节流阀30的设置是为了在同时操作回转与斗杆时、分别使从液压泵1排出的压力油供给负荷大的回转马达5与常常比回转马达5负荷小的斗杆缸4。
将本实施方式的液压再生装置设于上述那样构成的液压挖掘机的液压回路。该液压再生装置具有作为设于第一管路34的可变节流装置的再生切换阀6、在该再生切换阀6上游侧并与斗杆缸4的底侧连结的再生用的第三管路35、设于换向阀14内且仅容许压力油从第一管路34流入斗杆缸4的底部的流动的单向阀7。
再生切换阀6具有形成可变节流阀6a的阀柱6b、导入作为控制信号的控制压力Px并在闭阀方向驱动阀柱6b的液压驱动部6c、和向开阀方向对阀柱6b施加弹力的弹簧6d,在导入液压驱动部6c的控制压力Px与弹簧6d的作用力平衡的位置设定可变节流阀6a的开口面积。
另外,还具有用于检测液压泵1与液压泵2的排出压力的压力检测器101、102,作为对从控制泵50排出的控制一次压力减压、生成对再生切换阀6的控制压力Px的控制信号发生装置的电磁比例阀40,输入来自压力检测器101、102的压力信号S1、S2、生成相应于该压力信号的驱动信号、并将其输出到电磁比例阀40的控制装置100。
如图2所示,控制装置100具有:基于预先设定的液压泵1的排出压力与再生切换阀6的目标开口面积的关系,计算出相应于所输入的液压泵1的压力信号S1的目标开口面积的第一运算部81,和基于预先设定的液压泵2的排出压力与再生切换阀6的目标开口面积的关系计算出相应于所输入的液压泵2的压力信号S2的目标开口面积的第二运算部82和选择由第一运算部81与第二运算部82算出的再生切换阀6的目标开口面积中小的一方的值的第三运算部86,输出作为向对应于从该第三运算部86输出的目标开口面积的电磁比例阀40的驱动信号的驱动电流i的第四运算部89。在第一运算部81与第二运算部82中,在液压泵1与液压泵2的排出压力到低压的规定压力P0设定为目标开口面积为最小,而慢慢加到规定的高压P1设定为使目标开口面积增加到最大。另外,在第四运算部89中,设定为随着目标开口面积增加而供向电磁比例阀40的驱动电流i减少。
图3是搭载有上述液压回路的液压挖掘机的外观图。液压挖掘机具有下部行走体200、上部回转体(在说明书中称作“回转体”或“回转”)201、前部工作机202,前部工作机202由动臂203、斗杆204、铲斗205构成。下部行走体200,作为驱动装置具有左右行走马达210、211(图中仅示出一方),上部回转体201由图1所示的回转马达5驱动其在下部行走体200上水平方向回转。动臂203可在上下方向转动地支承于上部回转体201的前侧中央部,由图1中所示的动臂缸3驱动。斗杆204可向前后方向转动地支承于动臂203的前端,由图1中所示的斗杆缸4驱动。铲斗205可向前后方向转动地支承于斗杆204的前端,由铲斗缸212驱动。在图1所示的液压回路中,省略了行走马达210、211、铲斗缸212。
在上述这样构成的本实施方式的工作机的液压回路中,例如在操作操作杆装置22,使其发生控制压力Pi4、切换换向阀13、14时,从液压泵1排出的压力油经由排出管路10A、单向阀8、第二管路10C、经泵接口32流入到斗杆缸4的底侧。另外,从液压泵2排出的压力油也经由排出管路20A、中间旁通管路2A或泵管路20B、换向阀13、管路41供给到斗杆缸4的底侧。
在这样的斗杆缸4的驱动时,例如在斗杆204以铅直向下的姿势单独操作斗杆204的情况下,施加于斗杆缸4的负荷变成与大致无负荷状态相同,由于斗杆缸4的底侧压力变得极低,液压泵1与液压泵2的排出压力也变成极低压力。因此,从各压力检测器101、102输入到控制装置100的压力信号S1、S2都成低压信号,从第三运算部86输出的目标开口面积也成为接近于最小值的值。第四运算部89算出作为供向对应于所输入的目标开口面积的电磁比例阀40的驱动电流i为接近最大值的电流值。电磁比例阀40,如输入该电流i,将阀位置从40a转移到40b,成大致最大开口面积、将与控制一次压力同等的控制压力Px导入再生切换阀6。再生切换阀6的阀柱6b由于由该控制压力Px而向节流方向移动开口面积成大致最小,从斗杆缸4的杆侧排出的压力油由再生切换阀6节流,第一管路34内的压力增高。而后,在该第一管路34内的压力变得比第二管路10C的压力还高时,从油箱口31流出到第一管路34的回油的一部作为再生流量、经由第三管路35、再生接口33、单向阀7与来自液压泵1的压力油合流后供给到斗杆缸4的底侧。由此,加快斗杆缸4的移动速度。
这时的液压泵1、2的排出压力与再生流量的关系示于图4。如图4所示,操作斗杆用操作杆装置22、随着换向阀13、14开口,因斗杆缸4的负荷使得液压泵1、2的压力增加。像上述这样在斗杆姿势成几乎铅直向下状态下斗杆缸4的负荷变小,液压泵1、2的排出压力也成低压。其间,再生切换阀6的开口面积成为大致最小,从斗杆缸4的杆侧排出的压力油被节流、第一管路34内的压力升高,再生流量增加。而后,当斗杆缸4的杆伸展,随着斗杆204的姿势变化、斗杆缸4的负荷变大,液压泵1、2的排出压力升高时,从控制装置100输出到电磁比例阀40的驱动电流i减小,再生切换阀6的面积变大。因此,第一管路34内的压力降低,再生流量减少。但是,在该状态下,由于斗杆缸4的杆侧的压力也降低,可确保斗杆缸4的推力。
另一方面,在操作斗杆用的操作杆装置22使产生控制压力Pi4的同时,在操作了回转用操作杆装置23时,从液压泵1排出的压力油经由排出管路10A、换向阀15供给到回转马达5,从液压泵1排出的压力油经泵管路10B、单向阀19、节流阀30、第二管路10C、泵接口32,供给到斗杆缸4的底侧。这时,特别是在刚刚进行了回转操作后,回转马达5上作用着大的负荷,回转马达5的压力变成比斗杆缸4的底侧的压力高,但由于节流阀30的作用,来自液压泵1的压力油被供给到两执行器4、5。另外,从液压泵2排出的压力油通过上述同样的换向阀13供给到斗杆缸4的底侧。
在这里,如上所述,由于回转马达5上作用着大的负荷,液压泵1的排出压力变成高压,但在斗杆缸4的负荷小的情况下,液压泵2的排出压力变成低压,高压信号S1从压力检测器101、低压信号S2从压力检测器102输入到控制装置100。在第一运算部81中,相应于高压信号S1其目标开口面积成较大值,在第二运算部82中,相应于低压信号S2目标开口面积成为较小值,由第三运算部86选择两信号中的小的一方的信号。在第四运算部89中,算出,与作为目标开口面积小的值对应的大的驱动电流i。即,从控制装置100对电磁比例阀40输出对应于低压信号S2的大的驱动电流i。由此,和与上述同样,再生切换阀6的开口面积变小,来自第一管路34的再生流量增加。
将这时的状况示于图5。如上所述,由于回转马达5的负荷大,液压泵1的排出压力升高,但由于斗杆缸4的负荷小,液压泵2的排出压力成为低压。这时再生切换阀6,基于低压的液压泵2的排出压力、如实线(a)所示,其开口面积被控制成较小,随之如实线(c)所示,再生流量增加。
而且,在上述由现有技术控制的情况下,如虚线(d)、(b)所示,由于对应于高压的液压泵1的排出压力控制再生切换阀,在液压泵1的排出压力保持着高压状态间,再生流量成大致为零。
从而,如依本实施方式,即使进行回转201与斗杆204复合操作,斗杆缸4的负荷也小的情况下,对斗杆缸4的底侧可确保多量的再生流量,可加快斗杆缸4的动作速度。由此,在斗杆单独操作时,和与回转复合操作时任一种情况下,都可对斗杆缸4进行再生,可得到良好的操作性能。随之也可提高工作效率。而且,通过预先调整合流用的换向阀12、13的节流量,在斗杆204与动臂203复合操作时,也可取得同样的效果。
下边借用图6-图9说明本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中,由于是从2个液压泵1、2来的压力油合流后供给到斗杆缸4,所以如在斗杆单独操作时进行液压再生,往往出现过度的斗杆驱动速度加快,在与其他执行器复合操作时,设想仅在斗杆的负荷压力低时实行再生。图6是第二实施方式的整体液压回路图,图7是控制装置的框图,图8与图9是表示泵排出压力与操作控制压力和再生切换阀的开口面积与再生流量的关系的图。
在该第二实施方式中,如图6所示,设有作为用于检测来自操作杆装置21、22、23的控制压力的操作量检测装置的控制压力检测器103、104、105,该操作杆21、22、23用于分别操作执行器3、4、5,来自这些控制压力检测器103、104、105的控制压力信号S3、S4、S5输入到控制装置100A。而控制装置100A除了基于液压泵1、2的压力信号S1、S2之外,还基于控制压力信号S3、S4、S5实行后述的运算处理。而且控制压力检测器103设为检测指示向动臂缸3的底侧的供给压力油的控制压力Pi1,控制压力检测器104设为检测指示向斗杆缸4底侧的供给压力油的控制压力Pi4,控制压力检测器105设为通过往复阀60检测回转马达5驱动用的控制压力Pi5与Pi6中的高压侧的控制压力。
另外,控制装置100A,如图7所示,除上述第一实施方式中使用的第一运算部81、第二运算部82、第三运算部86、第四运算部89之外,还具有基于预先设定的动臂缸3驱动用的控制压力Pi1与再生切换阀6的目标开口面积的关系计算出对应于输入的控制压力信号S3的目标开口面积的第五运算部83,基于预先设定的回转马达5驱动用的控制压力Pi5或Pi6与再生切换阀6的目标开口面积的关系、计算出对应于输入的控制压力信号S5的目标开口面积的第六运算部84,用于选择由第五运算部83与第六运算部84算出的目标开口面积中小的一方的开口面积的第七运算部85,基于预先设定的斗杆缸4驱动用的控制压力Pi4与再生切换阀6的目标开口面积的关系计算出对应于输入的控制压力信号S4的目标开口面积的第八运算部87,用于选择由第三运算部86、第七运算部85、与第八运算部87算出的目标开口面积中的最大开口面积的第九运算部88。
在第五运算部83与第六运算部84中,设定为动臂缸3驱动用的控制压力Pi1与回转马达5驱动用的控制压力Pi5或Pi6直到低压的规定压力P2目标开口面积成最大,如超过规定压力P2;则目标开口面积成最小。在第八运算部87中设定为,斗杆缸4驱动用的控制压力Pi4直到低压的规定压力P4目标开口面积成最大,慢慢加到规定的高压P5则是使目标开口面积减小至最小。
在上述构成的第二实施方式中,当在伸展方向仅操作斗杆缸4、即向图示右方操作操作杆装置22以便向斗杆缸4的底侧供给压力油时,控制压力Pi4被供给到换向阀13、14,由控制压力检测器104检测该控制压力Pi4。当将该控制压力信号S4输入到控制装置100A时,在第八运算部87中算出对应于该控制压力信号S4的再生切换阀6的目标开口面积。另外,当随着斗杆缸4的驱动,液压泵1、2的排出压力升高时,在第一运算部81与第二运算部82中基于泵排出压力信号S1、S2算出目标开口面积,从第三运算部86输出由第一运算部81与第二运算部82输出的目标开口面积中的小的开口面积。
这里,在仅操作斗杆用的操作杆装置22的情况下,动臂驱动用的控制压力Pi1、回转驱动用的控制压力Pi5或Pi6大致成油箱压力,在第五运算部83、第六运算部84中目标开口面积成为最大值,因此从第七运算部85输出的目标开口面积成为最大值。可是,第九运算部88成为选择由第三运算部86、第七运算部85、第八运算部87算出的目标开口面积中的最大值,在斗杆单独操作的情况下,不管基于控制压力信号S4与液压泵1、2的排出压力信号S1、S2的目标开口面积如何,选择最大目标开口面积,从第四运算部89输出对应于最大开口面积的最小驱动电流i。当该最小驱动电流i输入到电磁比例阀40时,从电磁比例阀40输出的控制压力Px成为大致等于油箱压力的低压,再生切换阀6保持最大开口面积。从而,第一管路34大致等于油箱压力,从第一管路34到斗杆缸4的底侧的再生流量大致为零。
这时的液压泵1、2与再生流量的关系示于图8。如图8所示,随着操作斗杆用操作杆装置22、换向阀13、14开口,由于斗杆缸4的负荷液压泵1、2的压力增加。但由于从第九运算部88输出的目标开口面积大致成最大值,再生切换阀6的开口面积成最大值。从而,从斗杆缸4排出的压力油几乎全都流出到油箱9,再生流量大致成零。
这样,在该第二实施方式中,在斗杆单独操作时;不进行供向斗杆缸4的压力油的再生。
另一方面,在同时操作斗杆204与动臂203或回转201的情况下,从第五运算部83或第六运算部84输出的目标开口面积成为最小,从第七运算部85输出的目标开口面积也成为最小值。对此,通过操作斗杆用的操作杆装置22,控制压力信号S4成为高压,从第八运算部87输出小的目标开口面积。另外,由于从第三运算部86输出对应于液压泵1或液压泵2的排出压力中的低的压力的目标开口面积,在斗杆缸4的负荷压力低的情况下,液压泵1或液压泵2的任一方排出压力变低,从第三运算部86输出的目标开口面积成为小值。因此,从第三运算部86、第七运算部85、第八运算部87输出的目标开口面积成为小值,从第九运算部88以小值输出目标开口面积,从第四运算部89输出大的驱动电流i。电磁比例阀40,如输入该电流i,将高压的控制压力Px导出到再生切换阀6,再生切换阀6的开口面积变小。由此,从斗杆缸4的杆侧排出的压力油被节流,第一管路34内的压力变高,再生流量增加。
这时的液压泵1、2与再生流量的关系示于图9。如图9所示,如操作斗杆用操作杆装置22与动臂用操作杆装置21,由于斗杆缸4与动臂缸3的负荷,液压泵1、2的压力增加。在这里,在斗杆缸4的负荷压力低的情况下,至少液压泵1的排出压力成为低压,由于从第九运算部88输出的目标开口面积大致成为最小值,再生切换阀6的开口面积成为最小值。因此,从斗杆缸4的杆侧排出的压力油被节流,第一管路34内的压力升高,再生流量增加。
因此,按照该第二实施方式,在斗杆单独操作时不进行液压再生,斗杆204的速度不会过度变快。而在与回转201或动臂203复合操作时,在斗杆缸4的负荷压力低的情况下,由于再生流量增加,可确保与斗杆单独操作时大致相同的速度,与现有技术相比提高了操作性能,其结果提高了工作效率。
下边借附图10说明本发明的第三实施方式。第三实施方式的意图在于,不使用控制装置,以纯液压方式取得与上述第一实施方式大致同样的作用、效果。
图10是表示第三实施方式的整个液压回路的图,设有选择输出液压泵1、2排出压力中低压侧的压力的低压选择阀200、和基于来自该低压选择阀200的压力对控制一次压力进行减压的减压阀201。除了设置低压选择阀200与减压阀201、排除控制装置100与压力检测器101、102之外,成为与上述第一实施方式的液压回路构成相同的构成。
在上述那样构成的第三实施方式中,在操作操作杆装置22、驱动斗杆204时,液压泵1与液压泵2的排出压力中的低压侧的压力由低压选择阀200导入到减压阀201的油室201C。减压阀201,相应于由低压选择阀200导入的压力信号P控制其阀的位置,对从控制泵50来的将控制一次压力减压并导入再生切换阀6的液压驱动部6C。从而,在从低压选择阀200导入的压力P为低压的情况下,来自减压阀201的控制压力Px成比较高的压力,再生切换阀6的开口面积变小,和上述第一实施方式一样,从第一管路34朝向斗杆缸4的底侧的再生流量变多。反过来,在从低压选择阀200导入的压力P为高压的情况下,从减压阀201来的控制压力Px成比较低的压力,再生切换阀6的开口面积变大,再生流量变少。
从而,即使是该第三实施方式,也和第一实施方式一样,即使进行回转201与斗杆204复合操作、斗杆缸4的负荷小的情况下,也可确保对斗杆缸4的底侧多量的再生流量,可加快斗杆缸4的动作速度。由此,在斗杆单独操作以及与回转的复合操作的任一种情况下、都可对斗杆缸4进行再生,可取得良好的操作性能。随之也可提高工作效率。
而且在该第三实施方式中,基于由低压选择阀200导入的压力由减压阀201对控制一次压力减压,将控制压力Px导入到再生切换阀6,但也可以直接由低压选择阀200输出的压力控制再生切换阀6。
如上说明,如依本发明,在特定的执行器与其他执行器复合操作时,在特定的执行器的负荷小的情况下,由于从特定的执行器排出的压力油被再用作特定的执行器的驱动用压力油,所以在特定的执行器单独操作以及与其他执行器的复合操作时,可确保大致同等的速度,与现有技术相比可提高操作性能,结果也提高了工作效率。

Claims (5)

1.一种工作机的液压回路,该工作机的液压回路包括:向包含特定的执行器(4)的多个执行器(4、5)供给压力油的第一液压泵(1);分别并联地连接于前述第一液压泵并包含有控制朝向前述特定的执行器的压力油的流动的特定的换向阀(14)、控制朝向前述多个执行器的压力油的流动的多个换向阀(14、15);对与前述多个执行器不同的执行器(3)供给压力油的第二液压泵(2);用于控制从前述第二液压泵供给的压力油的流动的另外的换向阀(11);由节流装置(6)与单向阀(7)形成的液压再生装置,所述节流装置(6)设于连结前述特定的换向阀的油箱接口(31)与油箱(9)的管路(34)上,所述单向阀(7)设于连结前述特定的换向阀的油箱侧流路(35)与泵侧流路(10c)的流路上、并且当前述油箱侧流路的压力比前述泵侧流路的压力高时容许压力油从油箱侧流路向泵侧流路流入;其特征在于,
设有在驱动了前述特定的换向阀(14)时用于将从前述第二液压泵(2)排出的压力油导向前述特定的执行器(4)的合流装置(13),
使形成前述液压再生装置的前述节流装置(6)成为根据控制信号改变其开口面积的可变节流装置,且具有:生成送向前述可变节流装置的前述控制信号的控制信号发生装置(40),用于检测出前述第一液压泵(1)的排出压力的第一压力检测装置(101),用于检测出前述第二液压泵(2)的排出压力的第二压力检测装置(102),输入来自前述第一与第二压力检测装置的压力信号、执行规定的运算处理、并对前述控制信号发生装置输出驱动信号的控制单元(100、100A)。
2.如权利要求1所述的工作机的液压回路,其特征在于,还设有分别对应于前述多个换向阀(14、15)与前述另外的换向阀(11)设置的、用于检测操作各换向阀的操作装置(21-23)的操作量的操作量检测装置(103-105),前述控制单元(100A)输入从前述操作量检测装置来的检测信号,除了根据前述第一与第二泵(1、2)的排出压力之外、还根据前述操作装置的操作量进行前述规定的运算处理。
3.如权利要求1或2所述的工作机的液压回路,其特征在于,前述控制信号是控制液压,前述控制信号发生装置是根据来自前述控制单元(100、100A)的驱动信号、对从控制泵(50)排出的控制一次压力进行减压而生成作为前述控制信号的控制二次压的减压阀(40)。
4.一种工作机的液压回路,该工作机的液压回路包括:对包含特定的执行器(4)的多个执行器(4、5)供给压力油的第一液压泵(1),分别地连接于前述第一液压泵的、包含有控制朝向前述特定的执行器的压力油的流动的特定的换向阀(14)、控制压力油向前述多个执行器的流动的多个换向阀(14、15);对与前述多个执行器不同的执行器(3)供给压力油的第二液压泵(2);用于控制从前述第二液压泵供给的压力油的流动的另外的换向阀(11);由节流装置(6)与单向阀(7)形成的液压再生装置,其中所述节流装置(6)设于连结前述特定的换向阀的油箱接口(31)与油箱(9)的管路(34)上,所述单向阀(7)设于连结前述特定的换向阀的油箱侧流路(35)与泵侧流路(10c)的流路上的、当前述油箱侧流路的压力比前述泵侧的流路的压力高时容许压力油从油箱侧流路流入泵侧流路;其特征在于,还设有在驱动前述特定的换向阀(14)时用于将前述第二液压泵(2)排出的压力油导向前述特定的执行器(4)的合流装置(13)、和用于选择前述第一液压泵(1)的排出压力与前述第二液压泵(2)的排出压力中的低压侧压力的低压选择装置(100、100A、200),并且使形成前述液压再生装置的前述节流装置(6)成基于从前述低压选择装置输出的压力信号使其开口面积改变的可变节流装置。
5.如权利要求1-4中任一项所述的工作机的液压回路,其特征在于,前述工作机是液压挖掘机,前述特定的执行器是驱动斗杆(204)的斗杆用液压缸(4),前述多个执行器包括回转用液压马达(5)。
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