CN100516555C - 液压控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种液压控制装置。可以回避泵的驱动损失，并可以减轻驱动泵的发动机的负担。该液压控制装置具有：至少第一、第二两个回路组，分别备有可切换向液压传动装置的工作油的供给的转换阀(11～19)；备用转换阀(16)，配置于上述第一回路组，用于切换向备用的液压传动装置的工作油的供给；至少两个泵，用于分别向上述第一、第二回路组供给工作油；合流流路(40)，使来自第二回路组的工作油合流于上述第一回路组；排出通路(43)，从上述合流流路(40)分支而使工作油从油箱一侧排出；控制阀(42)，设置于上述分支部，相应于第一回路组和第二回路组的压差而进行切换动作，当第一回路组的供给压力高于第二回路组的供给压力时，第一回路组的工作油向排出流路流动。

Description

液压控制装置
技术领域
本发明涉及用于液压挖土机等的施工机械并具有多个液压回路组的液压控制装置。
背景技术
作为这种液压控制装置，有JP2002-276607A号公报所公开的装置，如图2所示。
液压控制装置具有第一～第三泵P1～P3，并且，在这些第一～第三泵P1～P3上分别连接有第一～第三回路系统50a～50c。
对于第一回路系统50a，在连接于第一泵P1的第一供给流路1上，连接有全开换向型的第一～第三转换阀11～13。当这些第一～第三转换阀11～13处于图示的中立位置时，借助第一中立流路2，使第一泵P1和连接于未图示的缸一侧的缸流路10相连通。
当从中立位置切换第一转换阀11时，将来自泵P1的液压油(工作油)直接供给到与该转换阀11连接的液压传动装置71。另外，当切换第二、第三转换阀12、13的任意一个时，借助第一并行流路3同样地将液压油供给到与转换阀12、13连接的液压传动装置72、73中。第一泵P1的最大排出量是根据连接到第一～第三转换阀11～13的三台液压传动装置71～73的最大必要流量而设定的。
对于第二回路系统50b，在连接于第二泵P2的第二供给流路4上，连接有全开换向型的第四～第六转换阀14～16。当这些第四～第六转换阀14～16处于图示的中立位置时，借助第二中立流路5，使第二泵P2和缸流路10相连通。当切换第四转换阀14时，将来自泵P2的液压油直接供给到与该转换阀14连接的液压传动装置74中。另外，当切换第五、第六转换阀15、16的任意一个时，借助第二并行流路6同样地将液压油供给到与转换阀15、16连接的液压传动装置75、70。
上述第六转换阀16为备用转换阀，该备用转换阀16是针对采用特殊的液压传动装置70的施工机械(施工车辆)而预先准备的。即，在仅有两台由第二回路系统50b控制的液压传动装置的情况下，不使用备用转换阀16；而在存在特殊的液压传动装置70、并且共有三台与第二回路系统50b连接的液压传动装置的情况下，特殊的液压传动装置70与备用转换阀16相连接。并且，由该备用转换阀16对特殊的液压传动装置70进行控制。而且，由于并不是常设有特殊的液压传动装置70，所以，第二泵P2的最大排出量是根据连接到第四、第五转换阀14、15的两台液压传动装置74、75的最大必要流量而设定的。
对于第三回路系统50c，在连接于第三泵P3的第三供给流路7上，连接有全开换向型的第七～第九转换阀17～19。当这些第七～第九转换阀17～19处于图示的中立位置时，借助第三中立流路8，使第三泵P3和其下游侧相连通。当切换第七转换阀17时，将来自泵P3的液压油直接供给到与该转换阀17连接的液压传动装置77。另外，当切换第八、第九转换阀18、19的任意一个时，借助第三并行流路9同样地将液压油供给到与转换阀18、19连接的液压传动装置78、79中。第三泵P3的最大排出量是根据连接到第七～第九转换阀17～19的三台液压传动装置77～79的最大必要流量而设定的。
另外，为了根据需要将来自第三回路系统50c的液压油合流并供给到第二回路系统50b中，将第三中立流路8的下游侧连接到第二回路系统50b的第二中立流路5上。而且，在将上述第三中立流路8连接到第二中立流路5的流路的途中，设有液压先导式的合流转换阀20。
该合流转换阀20由操作者进行切换，当处于闭合位置时，第三中立流路8与缸流路10相连通而与第二中立流路5相断开，则第三泵P3的排出油无法供给到第二回路系统50b中。与此相对地，当合流转换阀20切换到图示的开启位置时，第三中立流路8和第二中立流路5相连通，则第三泵P3的排出油被供给到第二回路系统50b中。
设置这样的合流转换阀20是为了不使供给到与备用转换阀16相连接的特殊的液压传动装置70的流量产生不足。
来自第二泵P2的液压油并不供给到备用转换阀16中，该第二泵P2的最大排出量是根据连接到第四、第五转换阀14、15的液压传动装置74、75的最大必要流量而设定的，当使连接到备用转换阀16的液压传动装置70动作时，常常产生供给流量不足的问题。因此，在此情况下，由合流转换阀20使第三泵P3的排出油和来自第二泵P2的排出油合流，从而可以弥补该供给流量不足。
但是，在将第三泵P3的排出油供给到第二回路系统50b并使与备用转换阀16连接的特殊的液压传动装置70动作的情况下，在特殊的液压传动装置70或第二回路系统50b的其余的液压传动装置74、75的负荷压力高、第二回路系统50b的压力高时，与之相连接的第三泵P3的供给流路7的压力也升高，当超过降压阀23的设定压力时，降压阀23开启。
泵P1～P3由未图示的发动机驱动，将其控制为例如不使泵P3的驱动马力超过一定值，并使泵排出压力和流量的关系保持一定。
若泵压力升高到第三泵P3的降压阀23打开的程度，则泵排出量大幅地减少，而且，也会发生由降压所产生的泵驱动损失。
特别是在施工机械中，由于由各液压传动装置所要求的作业的方法等，液压传动装置的动作变慢，多有与之连接的回路压力升高的问题，因此，存在上述第三泵P3的驱动损失的部分，会使用于驱动泵的发动机的燃料费升高的问题。
发明内容
本发明是以解决上述问题为目的的。
本发明的液压控制装置，具有：至少第一、第二两个回路组，分别备有可切换向液压传动装置的工作油的供给的转换阀；备用转换阀，配置于上述第一回路组，用于切换向备用的液压传动装置的工作油的供给；至少两个泵，用于分别向上述第一、第二回路组供给工作油；合流流路，使来自第二回路组的工作油合流于上述第一回路组；排出通路，从上述合流流路分支而使工作油从油箱一侧排出；转换控制阀，设置于上述分支部，相应于第一回路组和第二回路组的压差而进行切换动作，当第一回路组的供给压力高于第二回路组的供给压力时，使第二回路组的工作油向排出通路流动。
根据本发明，可以回避使工作油合流的回路组的泵的驱动损失，可以确保备用转换阀的液压传动装置的所需的动作，同时可以减轻泵驱动用的发动机的负担，可以提高燃料费。
附图说明
图1为本发明的实施例的液压挖土机的液压控制装置的回路图。
图2为现有的液压控制装置的回路图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。
图1表示液压挖土机的液压控制装置的回路图。在图1中，与上述图2为同一结构的部件采用相同的符号。
本发明的液压控制装置具有第一～第三泵P1～P3，并且，这些第一～第三泵P1～P3分别与第一～第三回路系统60A～60C相连接。
但是，为了将第一、第三回路系统60A、60B与根据需要而使工作油合流的第三回路系统60C区分开，在权利要求书中，将第一、第二回路系统60A、60B作为第一回路组，而将第三回路系统60C作为第二回路组。
对于第一回路系统60A(第一回路组)，在连接于第一泵P1的第一供给流路1上，连接有全开换向型的第一～第三转换阀11～13。当这些第一～第三转换阀11～13处于图示的中立位置时，借助第一中立流路2，使第一泵P1和缸流路10相连通。
当切换上述第一转换阀11时，将来自泵P1的液压油直接供给到与该转换阀相连接的液压传动装置(例如车辆行驶用的左侧驱动马达)31中。另外，当切换第二、第三转换阀12、13的任意一个时，借助第一并行流路3，同样地将液压油供给到与该转换阀12、13相连接的液压传动装置32、33中，即，与第二转换阀12相连接的起重臂驱动用液压缸32和与第三转换阀13相连接的铲斗驱动用液压缸33中。
第一泵P1的最大排出量是根据连接到第一～第三转换阀11～13的三台液压传动装置31～33的最大必要流量而设定的。图中，21是当第一供给流路1的回路压力(即泵P1的排出压力)上升至预定值以上时开启而释放压力的降压阀，Pa1、Pb1、Pa2、Pb2、Pa3、Pb3均为引导回路，通过引导压力的供给而使上述转换阀11～13进行切换动作。另外，DR为排放回路。
对于第二回路系统60B(第一回路组)，在连接于第二泵P2的第二供给流路4上，连接有全开换向型的第四～第六转换阀14～16。
当这些第四～第六转换阀14～16处于图示的中立位置时，借助第二中立流路5，使第二泵P2和缸流路10相连通。当切换第四转换阀14时，将来自泵P2的液压油直接供给到与该转换阀14相连接的液压传动装置(车辆行驶用的右侧驱动马达)34中。另外，当切换第五、第六转换阀15、16的任意一个时，借助第二并行流路6，将液压油供给到与该转换阀15、16相连接的液压传动装置35、36中，即，臂驱动用液压缸35和特殊的液压传动装置30中。
在此情况下，第六转换阀16具有作为备用转换阀的功能，用于控制特殊的液压传动装置30的驱动。作为特殊的液压传动装置30，有例如破碎机(breaker)、挖掘爪等。
第二泵P2的最大排出量是根据连接到第四、第五转换阀14、15的两台液压传动装置34、35的最大必要流量而设定的。图中，22是当供给流路4的压力、即泵P2的排出压力上升至预定值以上时释放压力的降压阀，Pa4、Pb4、Pa5、Pb5～Pa6、Pb6均为引导回路，伴随着引导压力的供给而使上述转换阀14～16进行切换动作。
第三回路系统60C(第二回路组)，在连接于第三泵P3的第三供给流路7上，连接有全开换向型的第七～第九转换阀17～19。
当这些第七～第九转换阀17～19处于图示的中立位置时，借助第三中立流路8，使第三泵P3和其下游路40相连通。当切换第七转换阀17时，将来自泵P3的液压油直接供给到与该转换阀17相连接的液压传动装置(底盘回转用的驱动马达)37中。另外，当切换第八、第九转换阀18、19的任意一个时，借助第三并行流路9，将液压油供给到与该转换阀18、19相连接的液压传动装置38、39中，即，与第八转换阀18相连接的刮板驱动用液压缸、和与第九转换阀19相连接的转向用驱动液压缸39中。
第三泵P3的最大排出量是根据连接到第七～第九转换阀17～19的三台液压传动装置37～39的最大必要流量而设定的。图中，23是当第三供给流路7的回路压力、即泵P3的排出压力上升至预定值以上时开启而释放压力的降压阀，Pa7、Pb7、Pa8、Pb8、Pa9、Pb9均为引导回路，通过引导压力的供给而使上述转换阀17～19进行切换动作。
为了根据需要将来自第三回路系统60C的液压油合流并供给到第二回路系统60B中，将第三中立流路8的下游路40连接到第二回路系统60B的合流流路41上。该合流流路41连接于备用转换阀16的上游第二中立流路5和第二并行流路6上。
另外，设有从上述第三回路系统60C的下游路40分支出来的排出流路43，在上述合流流路41和排出流路43的分支部上设有用于进行流路切换的转换控制阀42。
对于转换控制阀42，当第二回路系统60B的第二泵P2的排出压力比第三回路系统60C的第三泵P3的排出压力高出设定压力以上时，第三回路系统60C的下游路40与排出流路43相连接；而与此相对地，当第二回路系统60B的第二泵P2的排出压力与第三回路系统60C的第三泵P3的排出压力相比在上述设定压力以内时，第三回路系统60C的下游路40与合流流路41相连接。
转换控制阀42作为引导压力转换阀，在转换阀42上连接有将自第三泵P3的排出压力作为引导压力而加以导向的引导通路45、和将自第二泵P2的排出压力作为引导压力而加以导向的引导通路46，该转换阀受到这些引导压力而进行切换动作。
由于为上述结构，当第二回路系统60B的第二泵P2的排出压力和第三回路系统60C的第三泵P3的排出压力大致相等时、即转换控制阀42被切换到合流流路41一侧时，在第二回路系统60B的第二中立流路5和第二并行流路6中，第二泵P2的液压油和第三泵P3的液压油合流并被供给。在此状态下，若将备用转换阀16切换到任意方向，则已合流的工作油被供给到与备用转换阀16相连接的液压传动装置30中，使该液压传动装置30动作。
在连接到备用转换阀16的液压传动装置30的动作中，当该液压传动装置30或第二回路系统60B的其余的液压传动装置34或35的负荷压力变高时，第二回路系统60B的第二泵P2的排出压力上升。第三回路系统60C的第三泵P3的排出压力也升高，而当第二回路系统60B的第二泵P2的排出压力比第三回路系统60C的第三泵P3的排出压力高出设定压力以上时，切换转换控制阀42，使第三泵P3的排出油从排出流路43流向缸流路10。
因此，即使第三泵P3的排出压力变高，在未到达降压阀23的设定压力的情况下，降压阀23不会打开。其结果是，可以回避由第三泵P3的液压油经降压阀23的降压而产生的第三泵P3的驱动损失，因此，可以减轻驱动泵的发动机的负担，可以提高燃料费。
在连接到备用转换阀16的液压传动装置30或第二回路系统60B的其余的液压传动装置34或35的负荷压力低、第二回路系统60B的第二泵P2的排出压力低到设定压力以内时，在第二泵P2的液压油的基础上，借助转换控制阀42，将第三泵P3的液压油供给到与备用转换阀16相连接的液压传动装置30中。
因此，可以将第三泵P3的液压油经过合流作为工作油适当地供给到连接于备用转换阀16的液压传动装置30中，从而确保该液压传动装置30所需的动作。
在上述实施例中，示出了具有第一～第三这三个回路系统60A～60C的例子，但是本发明只要具有至少两个回路系统60B和60C即可，在此情况下，只要从一个回路系统60C将液压油供给到具有备用转换阀16的回路系统60B中即可。
本发明并不限于上述实施例，包括本领域技术人员可以实施的各种变形和改良。

Claims (4)

1.一种液压控制装置，其特征在于，具有：
至少第一、第二两个回路组，该两个回路组分别备有可切换向液压传动装置的工作油的供给的转换阀；
备用转换阀，配置于上述第一回路组，用于切换向备用的液压传动装置的工作油的供给；
至少两个泵，用于分别向上述第一、第二回路组供给工作油；
合流流路，使来自第二回路组的工作油合流于上述第一回路组；
排出流路，从上述合流流路分支而使工作油从缸一侧排出；
转换控制阀，夹装于上述分支部，相应于第一回路组和第二回路组的压差而进行切换动作，当第一回路组的供给压力高于第二回路组的供给压力时，使第二回路组的工作油向排出流路流动。
2.如权利要求1所述的液压控制装置，其特征在于，对于上述转换控制阀，当第一回路组的供给压力比第二回路组的供给压力高出预定值以上时，上述合流流路的工作油向排出流路流动；除此以外，将工作油从上述合流流路导向第一回路组。
3.如权利要求2所述的液压控制装置，其特征在于，上述转换控制阀是将上述第一回路组的供给压力和第二回路组的供给压力作为引导压力进行切换动作的引导压力转换阀。
4.如权利要求1所述的液压控制装置，其特征在于，上述第一、第二回路组的转换阀是全开换向型的转换阀，并且各多个转换阀为串联地设置。
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