CN101563508A - 油压挖掘机的油压驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油压挖掘机的油压驱动装置，其能够利用在现有技术中没有注意的油压回路中的压力油的残余能量高效率地进行整平作业。油压挖掘机的油压驱动装置具备：梁部缸(1)和臂部缸(2)；向两个缸(1、2)供给压力油的主油压泵(4)；分别控制提供给梁部缸(1)和臂部缸(2)的压力油的流动的梁部缸用方向控制阀(7)和臂部缸用方向控制阀(8)；以及将臂部缸用方向控制阀(8)连接到工作油箱(6)的油箱油道(8c)，油压挖掘机的油压驱动装置构成为，设置有能够有选择地封闭油箱油道(8c)的流量控制阀(15)，在通过梁部提升和臂部推压的复合操作来进行整平作业的情况下，当臂部缸(2)的杆侧的油压上升到设定值以上时，通过用流量控制阀(15)将油箱油道(8c)封闭，来阻止臂部缸(2)的杆侧的压力油流出到工作油箱(6)中，并且将该杆侧的压力油供给到梁部缸(1)的底侧。

Description

油压挖掘机的油压驱动装置
技术领域
本发明涉及能够进行整平作业(grading work)的油压挖掘机的油压驱动装置，该油压挖掘机的油压驱动装置具有：梁部缸(boom cylinder)；臂部缸(arm cylinder)；产生用于驱动这些缸的油压的主油压泵；以及控制从主油压泵提供给梁部缸和臂部缸的压力油的流动的梁部缸用方向控制阀和臂部缸用方向控制阀。
背景技术
油压挖掘机设置有通过履带等行走的下部行走体和设置在该下部行走体上的可回转的上部回转体，从而构成了车体。另外，设置有用于进行挖掘作业等的梁部、臂部以及挖斗等作业用器具，以及分别用于驱动这些作业用器具的称为梁部缸、臂部缸和挖斗缸的各种油压缸，从而构成了前部作业机。并且，将这样构成的前部作业机设置在上部回转体上，来进行砂土的挖掘作业等各种作业。
该油压挖掘机为了驱动和控制所述各种油压缸等各种油压致动器而设有油压驱动装置，该油压驱动装置具有：用于向各种油压致动器供给压力油的作为油压产生源的主油压泵；分别控制从该主油压泵提供给各油压致动器的压力油的流动的各方向控制阀；以及蓄积从各油压致动器通过各方向控制阀排出的压力油的工作油箱。在这样的油压驱动装置中，在驱动油压缸的情况下，将油压泵的压力油通过方向控制阀供给到油压缸的底侧和杆侧中的一侧，并从另一侧排出来进行驱动，但是在对前部作业机的多个油压缸进行复合操作的情况下，在通常的油压驱动装置中，对于从油压缸的另一侧即压力油排出侧排出的压力油，其没有被有效地应用于该复合操作而直接排泄到工作油箱中。
在油压挖掘机中，当例如向梁部缸和臂部缸的底侧供给压力油，使它们伸长来进行梁部提升和臂部推压(crowd)的复合操作(使梁部向上方倾斜动作的同时使臂部向下方摆动的复合操作)时，梁部缸中的压力油供给侧即底侧的油压变成高压，与此同时梁部缸中压力油排出侧即杆侧的油压也上升，而对于这样的残余有能量的杆侧的油压并没有被有效利用而被舍弃到工作油箱中。申请人着眼于上述问题，为了能够将此前没有有效利用的油压缸的压力油排出侧的压力油在油压缸的复合操作时有效地进行利用，已经开发了专利文献1中所记载的技术。
因此，将该专利文献1中记载的技术定位成现有技术，下面对该现有技术的内容进行概述，以便能够容易地理解后述的本发明的特征。届时，将在专利文献1中使用的用语或者标号扩在括号内，同时以与本发明相关联的部分的技术内容为中心进行说明。
关于该专利文献1所记载的现有技术所涉及的油压挖掘机的油压驱动装置，在发明的实施方式的说明中，所述油压挖掘机的油压驱动装置具有：构成前部作业机的油压致动器并相互进行复合操作的梁部缸(6)和臂部缸(7)；以及作为用于提供给梁部缸(6)和臂部缸(7)的油压的产生源而共用的主油压泵(21)。另外，为了能够用这样的共同的主油压泵(21)的压力油来驱动梁部缸(6)和臂部缸(7)，具有将所述压力油提供给两个油压致动器的并列的管道(27、28)。此外，还具有：控制从主油压泵(21)提供给梁部缸(6)的压力油的流动的梁部用方向控制阀(23)；控制从主油压泵(21)提供给臂部缸(7)的压力油的流动的臂部用方向控制阀(24)；以及将梁部用方向控制阀(23)和臂部用方向控制阀(24)连接到工作油箱(油箱(43))的油箱油道(42)。
在专利文献1所记载的现有技术中，在这样的油压驱动装置中，设置有：使油箱油道(42)与臂部用方向控制阀(24)的上游侧连通的连通通道(40)；以及设置于油箱油道(42)并且能够有选择地封闭该油箱油道(42)的作为封闭单元的合流切换阀(44)。该合流切换阀(44)是常开的油压先导式切换阀，在臂部缸(7)的底侧的压力成为预定压力值以上的高压时，由于该压力，该合流切换阀(44)从打开位置切换到关闭位置。该合流切换阀(44)在位于打开位置时使通过梁部用方向控制阀(23)从梁部缸(6)排出的压力油返回工作油箱，在臂部缸(7)的底侧的压力成为预定压力以上的高压而使得合流切换阀(44)切换到关闭位置时，合流切换阀(44)发挥阻止梁部缸(6)的特别是杆侧的油压回到工作油箱的作用。
该现有技术所涉及的油压驱动装置由于具有以上所述的单元，因此，在使梁部缸(6)和臂部缸(7)伸长通过梁部提升和臂部推压的复合操作来进行砂土的挖掘作业的时候，当臂部缸(7)的底侧的压力成为预定压力值以上的高压时，通过合流切换阀(44)封闭油箱油道(42)，由此，将排出到油箱油道(42)中的梁部缸(6)的杆侧的压力油导向连通通道(40)并供给到臂部用方向控制阀(24)的上游侧。该梁部缸(6)的杆侧的压力油与从主油压泵(21)供给到臂部缸(7)的压力油在臂部用方向控制阀(24)的上游侧合流，合流后的这些压力油经由同上方向控制阀(24)供给到臂部缸(7)的底侧。因此，根据该油压驱动装置，在对梁部缸(6)和臂部缸(7)进行复合操作的情况下，能够有效地应用残余有能量的梁部缸(6)的杆侧的油压，从而使臂部缸(7)比以往更加迅速地伸长。
专利文献1：JP特开2004-346485号公报(第5-12页，图1-2)
发明内容
关于专利文献1所记载的现有技术所涉及的油压驱动装置，在通过梁部提升和臂部推压的复合操作来进行砂土的挖掘作业的情况下，为了臂部缸的增速而应用了残余有能量的梁部缸的杆侧的油压，从而使油压的能量利用效率提高，作为节省能量的技术其是理想的。但是，在该现有的油压驱动装置中，在通过这样的梁部提升和臂部推压的复合操作来进行作业的情况下，存在忽略了利用方法的未利用的残余能量，还不能说充分应用了在油压回路中残余的压力油的能量。下面针对该点进行描述。
就在梁部提升和臂部推压的复合操作时可能能够利用的压力油的残余能量来说，该压力油的残余能量是从梁部缸和臂部缸的各杆侧排出的压力油的压力，但为了使这种压力油的残余能量能够利用，需要使该压力油不会排泄到工作油箱中。在现有技术中，对于这样的压力油的残余能量中的梁部缸的杆侧的油压，使其不会泄到工作油箱中而利用该残余能量，但是对于臂部缸的杆侧的压力油，完全没有注意要利用预想的作业的特性残余能量。
因此，若对该点进行考察，在现有技术中预想的通过梁部提升和臂部推压的复合操作而执行的作业实质上是砂土的挖掘作业之类的作业，仅从专利文献1来看，并没有具体预想到该种作业以外的作业。当在这样的砂土的挖掘作业中推压臂部的情况下，需要通过臂部缸的伸长用强力使臂部向下方摆动，以便能够将挖斗压入地下来将挖掘砂土装到该挖斗中。
而且，臂部缸的杆侧的压力油需要在使臂部缸伸长时尽可能快速地排出到工作油箱中，以使得不会妨碍这种臂部的摆动动作。因此，在砂土的挖掘作业中，使得臂部缸的杆侧的压力油不会排泄到工作油箱中而能够利用该杆侧的油压的残余能量，从作业的特性上来说是不可能的。另外，其必然结果就是：对于这样的臂部缸的杆侧的残余能量，就连着眼于其利用本身都是非常困难的。
另一方面，发明人对油压挖掘机的油压驱动装置在节省能量的方法策略方向进行了各种研究，而在其研究过程中发现：虽然也是基于梁部提升和臂部推压的复合操作对作业，但如果是整平作业，存在能够有效地利用从臂部缸的各杆侧排出的压力油的残余能量的余地。该整平作业是通过进行梁部提升和臂部推压的复合操作，来使挖斗的前端部从油压挖掘机的前方向近前方向水平移动，将挖掘后的地面平整成水平的作业。为了使这种水平地移动挖斗的前端部的整平作业成立，在推压臂部使挖斗向近前方向水平移动时，需要在用臂部缸阻止臂部因自重而下落(向下方摆动)的同时，通过梁部提升和臂部推压的复合操作使挖斗的前端部保持相同高度。
为了使这种臂部的动作能够实施，在实施整平作业时，缩小臂部缸用方向控制阀的排出侧的流道使臂部缸的杆侧压力上升，以使臂部缸的杆侧的压力油不会自由排泄到工作油箱中。而且，在整平作业中，与砂土的挖掘作业不同，使臂部缸的杆侧的压力油不会排泄到工作油箱中而能够利用该杆侧的油压的残余能量从作业的特性上来说被认为是可能的。并且，关于臂部缸的活塞的受压面积，杆侧受压面积要比底侧受压面积小，因此，臂部缸的杆侧的油压其压力本身就比底侧的油压要大，从而认为存在能够有效利用未利用的能量的余地。因此，着眼于利用在现有技术中没有注意的臂部缸的杆侧的压力油的残余能量以提高实施整平作业时的作业效率。
本发明是在这样的技术背景下完成的，其技术课题在于提供一种能够利用在现有技术中没有注意的油压回路中的压力油的残余能量从而能够高效率地进行整平作业的油压挖掘机的油压驱动装置。
本发明为了达成上述技术课题，提供一种油压挖掘机的油压驱动装置，其具备：梁部缸和臂部缸，它们分别用于驱动前部作业机的梁部和臂部；主油压泵，其是用于供给到这些梁部缸和臂部缸的油压的产生源；梁部缸用方向控制阀，其用于控制从该主油压泵提供给梁部缸的压力油的流动；臂部缸用方向控制阀，其用于控制从该主油压泵提供给臂部缸的压力油的流动；以及油箱油道，其将臂部缸用方向控制阀连接到工作油箱，该油压挖掘机的油压驱动装置构成为，设置有能够有选择地封闭上述油箱油道的封闭单元，在通过向梁部缸和臂部缸各的各底侧供给压力油以对两个缸进行复合操作，来进行整平作业的情况下，当臂部缸的杆侧的压力油的压力成为预定压力值以上的高压时，通过用封闭单元将油箱油道封闭，来阻止臂部缸的杆侧的压力油排泄到工作油箱中，并且将该臂部缸的杆的压力油经由梁部缸用方向控制阀供给到梁部缸的底侧。
本发明的油压挖掘机的油压驱动装置“构成为，设置有能够有选择地封闭油箱油道的封闭单元，在进行整平作业的情况下，当臂部缸的杆侧的压力油的压力成为预定压力值以上的高压时，通过用封闭单元将油箱油道封闭，来阻止臂部缸的杆侧的压力油排泄到工作油箱中，并且将该臂部缸的杆的压力油经由梁部缸用方向控制阀供给到梁部缸的底侧”，因此如下所述在实施整平作业时能够使梁部提升的速度比以往更快。
即，通过向梁部缸以及臂部缸的各底侧供给压力油来实施整平作业，在臂部缸的杆侧的压力油的压力成为预定压力值以上的高压、而能够识别出正在实施整平作业时，用封闭单元使油箱油道封闭，由此，能够进一步提高臂部缸的杆侧的压力油的压力，并且提高到能够使梁部缸的底侧的压力油的压力增强。并且，当该高压的臂部缸的杆侧的压力油没有排泄到工作油箱中而经由梁部缸用方向控制阀供给到梁部缸的底侧时，该高压的压力油与从主油压泵供给向梁部缸的底侧的压力油合在一起，能够使梁部刚比以往更加迅速地伸长。这样，根据本发明的油压挖掘机的油压驱动装置，能够利用在现有技术中没有注意的油压回路中的作为压力油的残余能量的臂部缸的杆侧的压力油的压力高效率地进行整平作业。
从以下说明可以明确，本发明的油压挖掘机的油压驱动装置如前述发明内容所示那样构成，因此，能够利用在现有技术中没有注意的油压回路中的残余能量来高效地进行整平作业，能够实现油压驱动装置的节省能量化的提高。
附图说明
图1是将本发明具体化而构成的油压挖掘机的油压驱动装置的油压回路图。
图2是设置有图1中的油压驱动装置的油压挖掘机的侧视图。
标号说明
1：梁部缸；1a：(梁部缸1的)底侧腔；1b：(梁部缸1的)杆侧腔；2：臂部缸；2a：(臂部缸2的)底侧腔；2b：(臂部缸2的)杆侧腔；2c：(臂部缸2的)活塞；3：挖斗缸；4：主油压泵；4a、4b：压力油供给管道；5：发动机；6：工作油箱；7：梁部用方向控制阀；7a：(梁部用方向控制阀7的)底侧管道；7a：(梁部用方向控制阀7)的杆侧管道；7c：(梁部用方向控制阀7的)油箱管道；8：臂部用方向控制阀；8a：(臂部用方向控制阀8的)底侧管道；8b：(臂部用方向控制阀8的)杆侧管道；8c：(臂部用方向控制阀8的)油箱管道；8c’：副管道；8d：(臂部用方向控制阀8的)节流部；10：连通管道；10a：副管道；11：先导管道；12：梁部合流流量控制阀(逻辑阀)；13：切换阀；14：连通管道用的提升阀；15：臂部出口节流流量控制阀(逻辑阀)；16：切换阀；17：油箱管道用的提升阀；20：车体；21：下部行走体；22：上部回转体；30：前部作业机；31：梁部；32：臂部；33：挖斗。
具体实施方式
下面，使用图1和图2对本发明实际上是如何具体化的进行说明，从而使用于实施本发明的优选方式清楚。
图1是将本发明具体化而构成的油压挖掘机的油压驱动装置的油压回路图，图2是设置有图1中的油压驱动装置的油压挖掘机的侧视图。另外，在图2中，油压驱动装置将方向控制阀7、8等各部分简略化地进行了图示，因此，关于油压驱动装置的详细内容，希望参照图1中的油压回路图。
首先，根据图2对设置有图1中的油压驱动装置的自行式油压挖掘机进行概括说明。
该自行式油压挖掘机大体上由用于进行砂土的挖掘作业、挖掘砂土的装载作业以及后述的整平作业等各种作业的前部作业机30，和设置有该前部作业机30的可行走的车体20构成。其中，车体20通过设置以下部分而构成：成为用于设置上部回转体22的基座、能够在作业现场进行行走的下部行走体21；以及上部回转体22，其由安装在该下部行走体21上的能够回转的回转框架22a和设置在该回转框架22a上的诸多装置构成。在回转框架22a上，除了前部作业机30之外，还设置有后述的主油压泵4、贮藏室22b、以及驾驶室22c等各种装置，其中贮藏室22b中内置有驱动主油压泵4的发动机5以及各种控制装置等。另外，下部行走体21通过环形链状的履带21a进行行走，其中，链轮的旋转被传递到履带21。
另一方面，设置在车体20上的前部作业机30具有：梁部31，其设置成后端部以能够向垂直方向转动(倾斜动作)的方式枢轴安装在回转框架22a的前部；臂部32，其后端部以能够向垂直方向转动(摆动)的方式枢轴安装在该梁部31的前端部；以及挖斗33，其以能够向垂直方向转动而且能够装卸的方式枢轴安装在该臂部32的前端部。另外，作为用于分别驱动这些作业用器具的油压致动器，具有后述的图1所示的梁部缸1、臂部缸2以及在图1中省略了图示的挖斗缸3。这些梁部缸1、臂部缸2以及挖斗缸3分别进行伸缩从而驱动梁部31、臂部32以及挖斗33使它们向垂直方向转动。
根据图1和图2对将本发明具体化而构成的油压挖掘机的油压驱动装置进行说明。
在图1和图2中，标号1是通过油压而伸缩从而使梁部31转动地进行驱动的梁部缸，标号1a是梁部缸1的底侧腔，其构成缸筒的底侧的腔，压力油被供给到该底侧腔中，或从该底侧腔中排出，标号1b是梁部缸1的杆侧腔，其构成缸筒的活塞杆侧的腔，压力油被供给到该杆侧腔中，或从该杆侧腔中排出，标号2是通过油压而伸缩从而使臂部32转动地进行驱动的臂部缸，标号2a是臂部缸2的底侧腔，标号2b是臂部缸2的杆侧腔，标号4是容量可变型的主油压泵，其是用于供给到梁部缸1和臂部缸2的油压的产生源，标号4a是用于供给主油压泵4的压力油的第一压力油供给管道，标号4b是用于供给主油压泵4的压力油的第二压力油供给管道，标号5是发动机，其是油压挖掘机的动力源，其用于驱动该主油压泵4，标号6是用于蓄积工作油的工作油箱。
在图示的示例中，作为用于供给到梁部缸1和臂部缸2的油压的产生源，共用了一台容量可变型的主油压泵4。在油压挖掘机中，进行同时对梁部缸1和臂部缸2中的多个油压致动器进行驱动的所谓的复合操作。为了使这样的复合操作能够通过共同的主油压泵4进行，以通过相互并列的油道将主油压泵4的压力油提供给梁部缸1和臂部缸2的方式进行走管。即，以这样的方式进行走管：将主油压泵4的压力油通过第二压力油供给管道4b提供给臂部缸2，将主油压泵4的压力油通过与该压力油供给管道4b并列的第一压力油供给管道4a提供给梁部缸1，并使得能够向两个压力油供给管道4a、4b导入均等的压力。
标号7是梁部用方向控制阀，其对从主油压泵4提供给梁部缸1的压力油的流动和流量进行切换，并且控制该缸1的运动，标号7a是将梁部用方向控制阀7连接到梁部缸1的底侧腔1a的梁部用方向控制阀7的底侧管道，标号7b是将梁部用方向控制阀7连接到梁部缸1的杆侧腔1b的梁部用方向控制阀7的杆侧管道，标号7c是将梁部用方向控制阀7连接到工作油箱6的梁部用方向控制阀7的油箱管道，标号8是臂部用方向控制阀，其对从主油压泵4提供给臂部缸2的压力油的流动和流量进行切换，并且控制该缸2的运动，标号8a是将臂部用方向控制阀8连接到臂部缸2的底侧腔2a的臂部用方向控制阀8的底侧管道，标号8b是将臂部用方向控制阀8连接到臂部缸2的杆侧腔2b的臂部用方向控制阀8的杆侧管道，标号8c是将臂部用方向控制阀8连接到工作油箱6的臂部用方向控制阀8的油箱管道，标号8d是为了使得整平作业能够实施而附加设置在臂部用方向控制阀8内的排出侧的流道中的节流部。
在油压挖掘机的油压驱动装置中，实际上还设置有挖斗缸3和控制该挖斗缸3的运动的挖斗用方向控制阀，但是它们与本发明的本质无直接关系，因此，在图1和图2的油压回路图中进行了省略。关于方向控制阀7、8，当对用于操作它们的未图示的操作杆等各操作单元进行操作时，未图示的先导泵的油压先导压力被调整成与各操作单元的操作量对应的压力值，并输出到各方向控制阀7、8的信号接收部。其结果为，方向控制阀7、8分别根据油压先导压力的压力值调节开口量，从而控制梁部缸1和臂部缸2的各驱动速度。另外，根据各操作单元的操作方向，分别将方向控制阀7、8从中立位置切换到左边位置或者右边位置，从而控制梁部缸1和臂部缸2的驱动方向。
这里，对各方向控制阀7、8的作用进行具体描述。关于梁部用方向控制阀7，当其压力调整后的油压先导压力通过未图示的先导管道输出到左边的信号接收部中时，该梁部用方向控制阀7从中立位置切换到左边位置(图1中所示位置)。于是，该梁部用方向控制阀7将主油压泵4的压力油通过底侧管道7a提供给梁部缸1的底侧腔1a，并且将其杆侧腔1b的压力油从杆侧管道7b通过油箱管道7c排出到工作油箱6中，由此，使梁部缸1伸长，进行梁部提升操作。
同样地，油压先导压力通过未图示的先导管道输出到右边的信号接收部时，梁部用方向控制阀7切换到右边位置。于是，该梁部用方向控制阀7将主油压泵4的压力油通过杆侧管道7b提供给梁部缸1的杆侧腔1b，并且将其底侧腔1a的压力油从底侧管道7a通过油箱管道7c排出到工作油箱6，由此，使梁部缸1缩短，进行梁部下降操作。以上的切换操作的期间内，梁部用方向控制阀7根据操作单元的操作量来调节开口量，由此，来控制梁部缸1的伸缩速度。
另一方面，关于臂部用方向控制阀8，当其压力调整后的油压先导压力通过未图示的先导管道输出到左边的信号接收部中时，该臂部用方向控制阀8从中立位置切换到左边位置(图1中所示位置)。于是，该臂部用方向控制阀8将主油压泵4的压力油通过底侧管道8a提供给臂部缸2的底侧腔2a，并且将其杆侧腔2b的压力油从杆侧管道8b经过臂部用方向控制阀8内的节流部8a和油箱管道8c排出到工作油箱6中，由此，使臂部缸2伸长，进行臂部推压操作。
同样地，当油压先导压力通过未图示的先导管道输出到右边的信号接收部时，臂部用方向控制阀8切换到右边位置。于是，该臂部用方向控制阀8将主油压泵4的压力油通过杆侧管道8b提供给臂部缸2的杆侧腔2b，并且将其底侧腔2a的压力油从底侧管道8a通过油箱管道8c排出到工作油箱6，由此，使臂部缸2缩短，进行臂部倾卸(dump)操作。以上的切换操作的期间内臂部用方向控制阀8根据操作单元的操作量来调节开口量，由此，来控制臂部缸2的伸缩速度。
标号10是连通管道，其从臂部用方向控制阀8的杆侧管道8b分叉设置，用于将臂部缸2的杆侧腔2b的压力油经过梁部用方向控制阀7提供给底侧管道7a，标号10是作为先导管道的副管道，其用于将后述连通管道用的提升阀(puppet-valve)14的先导油导向该先导阀14的二次侧的连通管道10，标号11是先导管道，其从连通管道10分叉设置，用于将臂部缸2的杆侧腔2b的压力油作为油压先导压力导出，标号12是作为开放单元的梁部合流流量控制阀(逻辑阀)，其由下面叙述的切换阀13和连通管道用的提升阀14构成，能够有选择地开放连通管道10，标号13是弹簧偏置先导式(spring offset pilot)的2口2位置的切换阀，其设置在副管道10a中，通常被切换到右边位置，使副管道10a封闭，标号14是连通管道用的提升阀，其在通过上述切换阀13而封闭副管道10a时，将连通管道10封闭，在切换阀13使副管道10a开放时，该提升阀14使连通管道10开放。
切换阀13相当于能够进行流量控制的常闭的开闭阀，但当后述的预定压力值以上的设定油压先导压力通过先导管道11输送到信号接收部中时，切换阀13被切换到左边位置，使副管道10开放，由此，使连通管道用的提升阀14内的先导油通过副管道10排泄到连通管道10中。在该情况下，该切换阀13根据从先导管道11输送到信号接收部中的油压先导压力的大小来调节开口量，由此，来调整通过切换阀13的先导油的流量。切换阀13通过调整该先导油的流量，能够控制下面叙述的连通管道用的提升阀14的开口量。
连通管道用的提升阀14具有在上下方向移动的阀芯14a，当该阀芯14a位于上侧位置时，将连通管道10封闭，当阀芯14a从该上侧位置向下方移动时，将连通管道10开放，臂部缸2的杆侧腔2b的压力油通过连通管道10输送到梁部用方向控制阀7。在该情况下，根据阀芯14a向下方的移动量来调节开口量，由此，来调整从提升阀14通过的压力油的流量。当通过切换阀13的开放而使内部的先导油流出到外部时，该提升阀14的阀芯14a从上侧位置向下方移动，当不是这样时，阀芯14a被设置在上侧位置，从而将连通管道10封闭。在该情况下，阀芯14a的向下方的移动量根据流出的先导油的流量即切换阀13的开口量而被调节。因此，连通管道10内的压力油的流动在返回时能够根据先导管道11内的油压先导压力来进行控制，在本说明书中，将用于进行这样的控制的切换阀13与连通管道用的提升阀14的集合体定位成梁部合流流量控制阀12。
当通过梁部提升和臂部推压的复合操作进行整平作业时，梁部用方向控制阀7和臂部用方向控制阀8如图1所示被切换到左边位置。其结果为，主油压泵4的压力油被供给至梁部缸1的底侧腔1a和臂部缸2的底侧腔2a，梁部缸1的杆侧腔1b和臂部缸2的杆侧腔2b的压力油分别排出到杆侧管道7b和杆侧管道8b中。此时，臂部缸2的杆侧腔2b的压力油欲从杆侧管道8b经过臂部用方向控制阀8排泄到油箱管道8c中，但是由于在臂部用方向控制阀8内的排出侧的流道中通过节流部8d而被节流，使臂部缸2的杆侧腔2b内充满压力，由此，阻止了臂部32因自重而下落，通过臂部32能够实施使挖斗33水平移动的整平作业。
其结果为，臂部缸2内的杆侧腔2b内的压力，通过基于从臂部缸2的底侧腔2a侧作用于活塞2c的油压以及作用于该活塞2c的臂部32的自重的力而提高，杆侧管道8b内的油压也随之上升。而且，通过彼此并列连接的第一压力油供给管道4a和第二压力油供给管道4b分别提供给梁部缸1的底侧腔1a和臂部缸2的底侧腔2a的压力油的压力均等，并且，臂部缸2的活塞2c的受压面积在杆侧腔2b一侧要比在底侧腔2a一侧要小，因此，臂部缸2的杆侧腔2b的油压要比底侧腔2a的油压大。
因此，在进行整平作业时，臂部缸2的杆侧腔2b内的压力如果不排泄到工作油箱6中，则能够比梁部缸1的底侧腔1a内的压力高。因此，在整平作业时，在封闭了油箱管道8c的状态下，若使臂部缸2的杆侧腔2b内的压力油从连通管道10经由梁部用方向控制阀7与主油压泵4的压力油合流，并通过底侧管道7a提供给梁部缸1的底侧腔1a，则能够将臂部缸2的杆侧腔2b内的压力油应用于梁部缸1的提速。
先导管道11是将这样的臂部缸2的杆侧腔2b内的压力油作为油压先导压力导向切换阀13或后述的切换阀16的信号接收部的管道，切换阀13在所述杆侧腔2b的压力油的压力成为预先设定的预定压力值以上的高压时被切换到左边位置。于是，切换阀13使副管道10a开放，将连通管道用的提升阀14内的先导油的一部分排泄到该连通管道用的提升阀14的下游侧的连通管道10中，由此，提升阀14使连通管道10开放，将臂部缸2的杆侧腔2b内的油压通过连通管道10输送至梁部用方向控制阀7，使其与底侧管道7a的压力油合流。
用于将切换阀13或后述的切换阀16在整平作业切换到右边位置的先导管道11的油压先导压力所涉及的设定值，基本上是用于识别正在整平作业的信号压力。因此，其设定值例如设定成在整平作业时预想的臂部缸2的杆侧的压力的值，或者设定成与砂土的挖掘作业时的臂部缸2的杆侧的压力值能够区别的大小的值等，只要是能够识别整平作业的实施的与臂部缸2的杆侧的压力有关的设定值，则可以由本领域技术人员在设计上任意选择。
标号8c’是作为先导管道的副管道，其用于将后述油箱管道用的提升阀17内的先导油导向该提升阀17的二次侧的油箱管道8c，标号15是作为封闭单元的臂部出口节流流量控制阀(逻辑阀)，其由下面叙述的切换阀16和油箱管道用的提升阀17构成，能够有选择地封闭油箱管道8c，标号16是弹簧偏置先导式(spring offset pilot)的2口2位置的切换阀，其设置在副管道8c’中，通常被切换到右边位置而使得副管道8c’开放，标号17是油箱管道用的提升阀，在通过该切换阀16而使得副管道8c’开放时，该提升阀17使油箱管道8c开放，在切换阀16使副管道8c’封闭时，该提升阀17使油箱管道8c封闭。
切换阀16和油箱管道用的提升阀17与前述的切换阀13和连通管道用的提升阀14在结构方面基本上没有差异，只是在切换阀16发挥能够控制流量的常开的开闭阀的作用这一点上与发挥常闭的开闭阀的作用的切换阀13不同。作为油压先导压力的臂部缸2的杆侧腔2b的油压通过先导管道11还导向切换阀16的信号接收部，在该油压成为预先设定的所述预定压力值以上的高压时，将切换阀16切换到左边位置。于是，切换阀16与切换阀13相反地将副管道8c’封闭，由此，提升阀17与提升阀14相反地将油箱管道8c封闭，从而阻止臂部缸2的杆侧腔2b内的油压排泄到工作油箱6中。其结果为，能够可靠地提高臂部缸2的杆侧腔2b内的压力。
对在具有以上单元的油压挖掘机的油压驱动装置中通过梁部提升和臂部推压的复合操作实施整平作业的时候的作用效果进行说明。
现在，在通过将压力油提供给梁部缸1的底侧腔1a和臂部缸2的底侧腔2a以对两个缸1、2进行复合操作，来实施整平作业时，臂部用方向控制阀8内的排出侧的流道通过节流部8d而收缩，因此在臂部缸2的杆侧腔2b内充满油压而上升，不久，臂部缸2的杆侧腔2b内的油压成为预定压力值以上的高压，由此，能够识别出正在实施整平作业。在这样的状态下，该杆侧腔2b内的油压作为油压先导压力的控制信号通过先导管道11输出到梁部合流流量控制阀12和臂部出口节流流量控制阀15，使得两个流量控制阀12、15动作，将连通通道10开放，并且封闭油箱管道8c。
通过这样封闭了油箱管道8c，臂部缸2的杆侧腔2b的压力油不会排泄到工作油箱6中，能够进一步提高该压力油的压力，并提高到能够使梁部缸1的底侧腔1a内的油压增强。并且，通过开放连通管道10，该高压的杆侧腔2b的压力油从连通管道10经由梁部用方向控制阀7后通过底侧管道7a供给至梁部缸的底侧腔1a。该压力油与从主油压泵4提供给梁部缸1的底侧腔1a的压力油合在一起，能够使梁部缸1比以往更迅速地伸长。这样，根据本油压挖掘机的油压驱动装置，能够利用在现有技术中没有注意的油压回路中的作为压力油的残余能量的臂部缸2的杆侧的压力油的压力，高效率地进行整平作业。
下面，对在本油压挖掘机的油压驱动装置中通过梁部提升和臂部推压的复合操作来实施砂土的挖掘作业时的作用效果进行说明。
现在，在通过将压力油提供给梁部缸1的底侧腔1a和臂部缸2的底侧腔2a以对两个缸1、2进行复合操作，来实施砂土的挖掘作业时，臂部用方向控制阀8内的排出侧的流道通过节流部8d而收缩，因此，与整平作业时一样，在臂部缸2的杆侧腔2b内充满油压，但是当使臂部32推压来实施砂土的挖掘作业时，挖斗33被压入地下，由此，将臂部32向上方提升的挖掘反作用力通过挖斗33而作用于臂部32。于是，该臂部32的挖掘反作用力对活塞2c施加使臂部缸2的杆侧腔2b扩大的倾向的力，因此臂部缸2的杆侧腔2b内的油压不会像实施整平作业时那么高。
因此，臂部缸2的杆侧腔2b的压力油的压力不会上升到前述的预先设定的预定压力值，梁部合流流量控制阀12和臂部出口节流流量控制阀15中的任何一个都无法动作，连通管道10和油箱管道8c与实施整平作业时相反，而分别处于封闭状态和开放状态。因此，只有主油压泵4的压力油通过底侧管道7a供给至梁部缸1的底侧腔1a，并且，梁部缸1的杆侧腔1b的压力油从杆侧管道7b通过油箱管道7c排出，从而进行与通常一样的梁部提升操作。另外，主油压泵4的压力油通过底侧管道8a供给到臂部缸2的底侧腔2a，并且臂部缸2的杆侧腔2b的压力油不是从杆侧管道8b流经连通管道10而是经过臂部用方向控制阀8和油箱管道8c排出，从而进行与通常一样的臂部推压作业。
如上所述，在本油压挖掘机的油压驱动装置中，在梁部提升和臂部推压的复合操作时，根据先导管道11内的油压先导压力能够自动地识别是在实施整平作业还是在实施砂土的挖掘作业。并且，在识别出正在实施整平作业的时候，能够利用此前没有利用的臂部缸2的杆侧的压力油的残余能量高效率地实施整平作业，能够实现油压驱动装置的节省能量化的提高。另外，为了使整平作业高效化而特别附加的油压驱动装置中的单元不会给砂土的挖掘作业的油压驱动操作带来任何障碍，因此，在识别出正在实施砂土的挖掘作业的时候，无需附加用于砂土的挖掘作业的特别的单元，而且通过与通常一样的驾驶操作，就能够顺畅地实施用于砂土挖掘的梁部提升和臂部推压的复合操作。

Claims (1)

1.一种油压挖掘机的油压驱动装置，其具备：梁部缸和臂部缸，它们分别用于驱动前部作业机的梁部和臂部；主油压泵，其是用于供给到这些梁部缸和臂部缸的油压的产生源；梁部缸用方向控制阀，其用于控制从该主油压泵提供给梁部缸的压力油的流动；臂部缸用方向控制阀，其用于控制从该主油压泵提供给臂部缸的压力油的流动；以及油箱油道，其将臂部缸用方向控制阀连接到工作油箱，
所述油压驱动装置的特征在于，
设置有能够有选择地封闭上述油箱油道的封闭单元，在通过向梁部缸和臂部缸的各底侧供给压力油以对两个缸进行复合操作，来进行整平作业的情况下，当臂部缸的杆侧的压力油的压力成为预定压力值以上的高压时，通过用封闭单元将油箱油道封闭，来阻止臂部缸的杆侧的压力油排泄到工作油箱中，并且将该臂部缸的杆的压力油经由梁部缸用方向控制阀供给到梁部缸的底侧。
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