CN101213376A - 阀控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阀控制装置，该阀控制装置能够防止在用电磁比例阀进行多个先导操作式控制阀的先导压力控制的情况下的联动操作性能的降低。第一、第二电磁比例阀(21、22)具有共用的杆操作量—动臂提升用先导压力特性的操作表(25)，并且被输入共用的动臂提升杆操作量。第三电磁比例阀(27)具有与第一、第二电磁比例阀共用的杆操作量-动臂提升用先导压力特性的操作表(25)，并且被输入与第四电磁比例阀(24)共用的斗杆收回杆操作量。第四电磁比例阀(24)具有与第一、第二和第三电磁比例阀(21、22、27)不同的杆操作量-斗杆收回用先导压力特性的操作表(26)，并且被输入与第三电磁比例阀共用的斗杆收回杆操作量。

Description

阀控制装置
技术领域
本发明涉及通过电磁比例阀来控制先导操作式控制阀的先导压力的阀控制装置。
背景技术
如图2所示，在作为作业机械的液压挖掘机1中，在下部行走体2上可回转地设置有上部回转体3，在该上部回转体3上与驾驶室4一起安装有作业装置5，该作业装置5在上部回转体3上轴支承有通过动臂缸6C在上下方向转动的动臂6，在该动臂6的前端轴支承有通过斗杆缸7c在收回/伸出方向转动的斗杆7，在该斗杆7的前端轴支承有通过挖斗缸8c转动的挖斗8。
动臂缸6c和斗杆缸7c由滑阀型先导操作式控制阀控制，但动臂和斗杆用的各先导操作式控制阀分别各设置有两个，以能够确保各缸的足够的动作速度即流量(例如参照专利文献1)。
在这种控制阀回路中，在以挖斗8的前端贴着地面的状态进行水平牵引作业的情况下，需要想办法能够顺利进行动臂提升和斗杆收回的联动操作(例如参照专利文献2)。
图3表示用遥控阀直接控制先导操作式滑阀的先导压力的现有液压控制式作业机械的阀控制装置。
即，动臂第一滑阀11通过动臂提升用先导压力Pa和动臂下降用先导压力Pb进行行程控制，斗杆第一滑阀12通过斗杆收回用先导压力Pc和斗杆伸出用先导压力Pd进行行程控制，另一方面，用于确保动臂提升用流量的动臂第二滑阀13通过动臂提升用先导压力Pa和斗杆收回用先导压力Pc进行行程控制。
动臂第二滑阀13向动臂缸6c的盖侧提供动作油，但在与斗杆收回动作联动操作时，由于需要抑制动臂提升速度，所以对动臂第二滑阀13作用抵抗动臂提升用先导压力Pa的斗杆收回用先导压力Pc。
动臂提升用先导压力Pa是从遥控阀14输出的先导压力，斗杆收回用先导压力Pc是从遥控阀15输出的先导压力，但这些遥控阀14、15的操作表(operation table)特性16即杆操作角度-先导压力特性是相同的。
这样，在液压控制式的情况下，由于各动作的操作表特性(杆操作角度与滑阀位移量控制用的先导压力的关系)均相同，所以能够保持动臂第二滑阀13的控制平衡，还能够顺利地进行动臂提升和斗杆收回的联动操作。
如图4所示，将其应用于通过电磁比例阀21～24来控制先导压力Pa、Pc等的电控制式作业机械的阀控制装置时，仅限于在电磁比例阀21、22的操作表25和电磁比例阀23、24的操作表26相同的情况下，能够保持上述动臂第二滑阀13的控制平衡，并能顺利地进行联动动作，但该图4所示的电控制式液压挖掘机为了在任何情况下都获得最佳操作性，而能够分别设定各动作的操作表25、26。
专利文献1：日本特开2003-232305号公报(第5页、图1)
专利文献2：日本特开2000-96629号公报(第5-6页、图1)
此时，由于在动臂提升的操作表25和斗杆收回的操作表26中特性内容不同，所以在图3的情况下保持的动臂第二滑阀13的控制平衡被破坏，从而使得斗杆收回和动臂提升的联动操作性能下降。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种阀控制装置，该阀控制装置在用电磁比例阀进行多个先导操作式控制阀的先导压力控制的情况下，能够防止联动操作性能的降低。
第一方面的本发明是具有下述结构的阀控制装置，该阀控制装置具有：控制第一流体压力致动器的第一先导操作式控制阀；控制第二流体压力致动器的第二先导操作式控制阀；与第一先导操作式控制阀一起控制第一流体压力致动器的第三先导操作式控制阀；相对于手动操作量控制作用在第一先导操作式控制阀的一侧上的先导压力的第一电磁比例阀；相对于手动操作量控制作用在第三先导操作式控制阀的一侧上的先导压力的第二电磁比例阀；相对于手动操作量控制作用在第三先导操作式控制阀的另一侧上的先导压力的第三电磁比例阀；以及相对于手动操作量控制作用在第二先导操作式控制阀的另一侧上的先导压力的第四电磁比例阀，第一电磁比例阀和第二电磁比例阀具有共用的手动操作量-先导压力特性，并被输入共用的手动操作量，第三电磁比例阀具有与第一电磁比例阀和第二电磁比例阀共用的手动操作量-先导压力特性，并被输入与第四电磁比例阀共用的手动操作量，第四电磁比例阀具有与第一电磁比例阀、第二电磁比例阀和第三电磁比例阀不同的手动操作量-先导压力特性，并被输入与第三电磁比例阀共用的手动操作量。
第二方面的本发明在第一方面的阀控制装置中，第一流体压力致动器是使液压挖掘机的动臂在上下方向转动的动臂缸，第二流体压力致动器是使轴支承在动臂的前端的斗杆在收回/伸出方向转动的斗杆缸，第一电磁比例阀和第二电磁比例阀具有杆操作量-动臂提升用先导压力特性，并且被输入共用的动臂提升杆操作量，第三电磁比例阀具有与第一电磁比例阀和第二电磁比例阀共用的杆操作量-动臂提升用先导压力特性，并且被输入与第四电磁比例阀共用的斗杆收回杆操作量，第四电磁比例阀具有与第一电磁比例阀、第二电磁比例阀和第三电磁比例阀不同的杆操作量-斗杆收回用先导压力特性，并且被输入与第三电磁比例阀共用的斗杆收回杆操作量。
根据第一方面的本发明，第三电磁比例阀被输入与第四电磁比例阀共用的手动操作量，但由于第三电磁比例阀具有与第一电磁比例阀和第二电磁比例阀共用的手动操作量-先导压力特性，所以能够保持第三先导操作式控制阀的控制平衡，确保预定的操作性，从而能够防止在用电磁比例阀进行多个先导操作式控制阀的先导压力控制的情况下的联动操作性能的降低。
根据第二方面的本发明，向第三电磁比例阀中输入与第四电磁比例阀共用的斗杆收回杆操作量，但由于第三电磁比例阀具有与第-电磁比例阀和第二电磁比例阀共用的杆操作量-动臂提升用先导压力特性，所以即使在该杆操作量-动臂提升用先导压力特性与第四电磁比例阀的杆操作量-斗杆收回用先导压力特性不同的情况下，也能够保持第三先导操作式控制阀的控制平衡，确保斗杆收回和动臂提升的联动操作性能。
附图说明
图1是表示本发明的阀控制装置的一个实施方式的方框图。
图2是安装有上述阀控制装置的作业机械的侧视图。
图3是表示现有的液压控制式作业机械的阀控制装置的方框图。
图4是表示现有的电控制式作业机械的阀控制装置的方框图。
标号说明
1：液压挖掘机；6：动臂；6c：作为第一流体压力致动器的动臂缸；7：斗杆；7c：作为第二流体压力致动器的斗杆缸；11：作为第一先导操作式控制阀的动臂第一滑阀；12：作为第二先导操作式控制阀的斗杆第一滑阀；13：作为第三先导操作式控制阀的动臂第二滑阀；21：第一电磁比例阀；22：第二电磁比例阀；24：第四电磁比例阀；27：第三电磁比例阀。
具体实施方式
下面参照图1所示的一个实施方式和图2所示的作为作业机械的液压挖掘机1来详细说明本发明。
如图2所示，作为第一流体压力致动器的动臂缸6c是使液压挖掘机的动臂6在上下方向转动的液压缸，作为第二流体压力致动器的斗杆缸7c是使轴支承在动臂6的前端上的斗杆7在收回/伸出方向转动的液压缸。并且省略对液压挖掘机1的其他部分的说明。
图1表示了安装在液压挖掘机1上的控制阀的一部分，该控制阀具有：控制动臂缸6c的作为第一先导操作式控制阀的动臂第一滑阀11；控制斗杆缸7c的作为第二先导操作式控制阀的斗杆第一滑阀12；和与动臂第一滑阀11一起控制动臂缸6c的作为第三先导操作式控制阀的动臂第二滑阀13。
控制阀除了具有这些滑阀之外，还具有与斗杆第一滑阀12一起控制斗杆缸7c的斗杆第二滑阀(未图示)和控制挖斗缸8c的挖斗用滑阀(未图示)等。
在这些滑阀的先导管路上设置有：相对于作为手动操作量的动臂提升杆操作量控制作用在动臂第一滑阀11的一侧上的动臂提升用先导压力Pa的第一电磁比例阀21；相对于动臂提升杆操作量控制作用在动臂第二滑阀13的一侧上的动臂提升用先导压力Pa的第二电磁比例阀22；相对于作为手动操作量的斗杆收回杆操作量控制作用在动臂第二滑阀13的另一侧上的反动臂提升用先导压力Pe的第三电磁比例阀27；以及相对于斗杆收回杆操作量控制作用在斗杆第一滑阀12的另一侧上的斗杆收回用先导压力Pc的第四电磁比例阀24。
作用在动臂第一滑阀11的另一侧上的动臂下降用先导压力Pb和作用在斗杆第一滑阀12的一侧上的斗杆伸出用先导压力Pd由未图示的电磁比例阀进行控制。
第一电磁比例阀21和第二电磁比例阀22具有共用的杆操作量-动臂提升用先导压力特性的操作表25，并且被输入共用的动臂提升杆操作量。
第三电磁比例阀27具有与第一电磁比例阀21、第二电磁比例阀22共用的杆操作量-动臂提升用先导压力特性的操作表25，并且被输入与第四电磁比例阀24共用的斗杆收回杆操作量。
第四电磁比例阀24具有与第一电磁比例阀21、第二电磁比例阀22和第三电磁比例阀27不同的杆操作量-斗杆收回用先导压力特性的操作表26，并且被输入与第三电磁比例阀27共用的斗杆收回杆操作量。
操作表25、26以算式或者映射的形式内置于控制器(未图示)内，该控制器通过对以电信号输入的杆操作量进行运算处理来控制电磁比例阀21、22、27、24。
下面说明本实施方式的作用效果。
例如在以挖斗8的前端贴着地面的状态进行水平牵引作业的情况下，由于需要对斗杆收回动作和动臂提升动作进行联动操作，所以通过良好地保持在一侧作用有动臂提升用先导压力Pa、并且在另一侧作用有反动臂提升用先导压力Pe的动臂第二滑阀13的控制平衡，来与斗杆收回杆操作量对应地抑制动臂提升速度，以便能够顺利地进行动臂提升和斗杆收回的联动操作。
此时，为了实现最佳的操作性，分别设定了动臂提升用的操作表25和斗杆收回用的操作表26，但由于作用在动臂第二滑阀13的一侧和另一侧上的先导压力特性使用共用的操作表25，并且斗杆收回动作和动臂提升动作的操作表特性(杆操作量与滑阀位移量控制用的先导压力之间的关系)相同，所以能够良好地保持上述动臂第二滑阀13的控制平衡。
这样，虽然向第三电磁比例阀27中输入与第四电磁比例阀24共用的斗杆收回杆操作量，但由于第三电磁比例阀27具有与第一电磁比例阀21、第二电磁比例阀22共用的杆操作量-动臂提升用先导压力特性的操作表25，所以能够良好地保持动臂第二滑阀13的控制平衡，确保斗杆收回和动臂提升的联动操作性能，从而能够防止在用电磁比例阀进行多个先导操作式控制阀的先导压力控制的情况下的联动操作性能的降低。
即，对于控制动臂第二滑阀13的反动臂提升用先导压力Pe，由于杆操作量使用斗杆收回杆行程，按动臂提升用的操作表25来控制先导压力，所以即使在斗杆收回的操作表26与动臂提升的操作表25不同的情况下，也能够良好地保持动臂第二滑阀13的控制平衡，确保斗杆收回和动臂提升的联动操作性能。
此外，本方法仅适用于联动操作时。
本发明可应用于液压挖掘机等作业机械。

Claims (2)

1.一种阀控制装置，其特征在于，该阀控制装置具有：
控制第一流体压力致动器的第一先导操作式控制阀；
控制第二流体压力致动器的第二先导操作式控制阀；
与第一先导操作式控制阀一起控制第一流体压力致动器的第三先导操作式控制阀；
相对于手动操作量控制作用在第一先导操作式控制阀的一侧上的先导压力的第一电磁比例阀；
相对于手动操作量控制作用在第三先导操作式控制阀的一侧上的先导压力的第二电磁比例阀；
相对于手动操作量控制作用在第三先导操作式控制阀的另一侧上的先导压力的第三电磁比例阀；以及
相对于手动操作量控制作用在第二先导操作式控制阀的另一侧上的先导压力的第四电磁比例阀，
第一电磁比例阀和第二电磁比例阀具有共用的手动操作量一先导压力特性，并被输入共用的手动操作量，
第三电磁比例阀具有与第一电磁比例阀和第二电磁比例阀共用的手动操作量一先导压力特性，并被输入与第四电磁比例阀共用的手动操作量，
第四电磁比例阀具有与第一电磁比例阀、第二电磁比例阀和第三电磁比例阀不同的手动操作量一先导压力特性，并被输入与第三电磁比例阀共用的手动操作量。
2.根据权利要求1所述的阀控制装置，其特征在于，
第一流体压力致动器是使液压挖掘机的动臂在上下方向转动的动臂缸，
第二流体压力致动器是使轴支承在动臂的前端的斗杆在收回/伸出方向转动的斗杆缸，
第一电磁比例阀和第二电磁比例阀具有杆操作量一动臂提升用先导压力特性，并且被输入共用的动臂提升杆操作量，
第三电磁比例阀具有与第一电磁比例阀和第二电磁比例阀共用的杆操作量一动臂提升用先导压力特性，并且被输入与第四电磁比例阀共用的斗杆收回杆操作量，
第四电磁比例阀具有与第一电磁比例阀、第二电磁比例阀和第三电磁比例阀不同的杆操作量一斗杆收回用先导压力特性，并且被输入与第三电磁比例阀共用的斗杆收回杆操作量。
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