CN101809329B - 工业用车辆的液压供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供工业用车辆的液压供给装置，具有：由发动机(E)驱动的第一液压泵(1)以及第二液压泵(2)；第一液压回路(L1)，将来自第一液压泵(1)的压力油通过压力调整阀(21)调压并作为离合器控制压导向变速箱控制装置(3)，并且，将通过了压力调整阀(21)的压力油作为液力变矩器工作油导向液力变矩器(4)，再将通过液力变矩器后的压力油导向油冷却器(23)；安全阀(22)，连接在压力调整阀(21)与液力变矩器(4)之间的第一液压回路(L1)上，若液力变矩器(4)的入口侧的压力为规定值(P22)以上，则使该液力变矩器入口侧的压力油向油箱泄流；第二液压回路(L2)，将来自第二液压泵(20)的压力油分配到压力调整阀(21)的下游侧且是安全阀(22)的上游侧、以及液力变矩器(40)的下游侧且是油冷却器(23)的上游侧；流量控制部(24)，以伴随液力变矩器的入口压的增加使向液力变矩器(4)的下游侧且是油冷却器(23)的上游侧流动的流量比例增加的方式对第二液压回路(L2)的流量配量进行变更。

Description

工业用车辆的液压供给装置
技术领域
本发明涉及工业用车辆的液压供给装置。
背景技术
一直以来，在具有液力变矩器(以下，称为液力变矩器)的轮式装载机等工业用车辆中已知一种装置，将来自液压泵的压力油作为工作油导向液力变矩器，且作为离合器控制压导向变速箱的离合器控制用控制阀(例如参照专利文献1)。在该专利文献1记载的装置中，为了使供给到控制阀的离合器控制压成为规定的设定压而设有压力调整阀，在超过设定压时，通过压力调整阀将压力油导向液力变矩器，再将通过了液力变矩器后的压力油导向油冷却器。在压力调整阀和液力变矩器之间，夹装有限制液力变矩器的入口压的安全阀，使通过安全阀的油回到油箱。
专利文献1：日本特开2005-163979号公报(图2)
然而，液力变矩器中的油的发热量随着液力变矩器的泵叶轮和涡轮的旋转差变大而变大。尤其，在使轮式装载机的铲斗铲入挖掘对象物时的失速状态以及下坡行驶时的超速状态下，油温的上升很显著，需要向液力变矩器供给充足的工作油来抑制油温的上升。但是，在上述专利文献1记载的装置中，仅仅是单纯地增加泵排出量，则由于通过安全阀的油量的增加导致油温上升，因此，不能有效抑制油温的上升。
发明内容
本发明的工业用车辆的液压供给装置，具有：由发动机驱动的第一液压泵以及第二液压泵；第一液压回路，将来自第一液压泵的压力油通过压力调整阀调压并作为离合器控制压导向变速箱，并且，将通过了压力调整阀的压力油作为液力变矩器工作油导向液力变矩器(以下，称为液力变矩器)，再将通过液力变矩器后的压力油导向油冷却器；安全阀，连接在压力调整阀与液力变矩器之间的第一液压回路上，若液力变矩器的入口侧的压力为规定值以上，则使其液力变矩器入口侧的压力油向油箱泄流；第二液压回路，将来自第二液压泵的压力油分配到压力调整阀的下游侧且是安全阀的上游侧、以及液力变矩器的下游侧且是油冷却器的上游侧；流量控制部，以伴随液力变矩器的入口压的增加使向液力变矩器的下游侧且是油冷却器的上游侧流动的流量比例增加的方式对第二液压回路的流量配量进行变更。
还可以在第二液压回路的中途配置止回阀，以使止回阀的工作压与安全阀的设定压大致相等的方式设定止回阀的启流压力，该第二液压回路将来自第二液压泵的压力油导向液力变矩器的下游侧且是油冷却器的上游侧。
还可以代替止回阀，配置通过液力变矩器的入口压进行切换的外部先导式的开闭阀。
还可以在分支点上配置通过液力变矩器的入口压进行切换的外部先导式的方向切换阀，该分支点将来自第二液压泵的压力油分配到压力调整阀的下游侧且是安全阀的上游侧、以及液力变矩器的下游侧且是油冷却器的上游侧。
发明的效果
根据本发明，伴随液力变矩器的入口压的增加，使在液力变矩器旁迂回且导向油冷却器的压力油的流量比例增加，因此，能够有效抑制油温的上升。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的工业用车辆的液压供给装置的结构的液压回路图。
图2是表示图1的变形例的图。
图3是表示图1的其他的变形例的图。
图4是表示适用本实施方式的液压供给装置的轮式装载机的侧视图。
图5是表示图4的轮式装载机的行驶驱动系统的概要结构的图。
图6是表示图5的变速箱的概要结构的图。
图7是表示图5的变速箱控制装置的概要结构的图。
图8是表示图1的其他的变形例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的工业用车辆的液压供给装置进行说明。
图4是适用本实施方式中的液压供给装置的工业用车辆的一例即轮式装载机的侧视图。轮式装载机100由具有斗杆111、铲斗112、轮胎113等的前部车身110和具有驾驶室121、发动机室122、轮胎123等的后部车身120构成。斗杆111通过斗杆液压缸114的驱动在上下方向转动(俯仰动)，铲斗112通过铲斗液压缸115的驱动在上下方向转动(卸载或铲装)。前部车身110和后部车身120通过中心销101相互自由转动地连结，前部车身110通过转向液压缸(未图示)的伸缩相对于后部车身120向左右曲折。
图5是表示轮式装载机100的行驶驱动系统的概要结构的图。在发动机E的输出轴上连结有液力变矩器4(以下，称为液力变矩器)的输入轴(图6的4a)，液力变矩器4的输出轴(图6的4b)连结在变速箱T上。液力变矩器4是由周知的叶轮、涡轮、定子构成的流体离合器，发动机E的旋转经由液力变矩器4向变速箱T传递。变速箱T具有使其速度档向1速～4速变速的液压离合器，通过变速箱控制装置3变更速度档。液力变矩器4的输出轴的旋转由变速箱T进行变速，变速后的旋转经由驱动轴51、车轴52传递给轮胎113、123，轮式装载机开始行驶。
作业用液压泵53由发动机E驱动，来自液压泵53的排出油经由方向控制阀54导向作业用执行机构55(例如斗杆液压缸114)。方向控制阀54通过操作杆56的操作被驱动，能够根据操作杆56的操作量驱动执行机构55。此外，在本实施方式的液压供给装置中，如后述那样，设有液力变矩器用以及变速箱用的液压泵1、2(图1)，在图5中省略了图示。
对变速箱T的结构进行说明。图6是表示变速箱T的概要结构的图。变速箱T具有多个离合器轴SH1～SH3、输出轴SH4、多个齿轮G1～G13、前进用的液压离合器F、后退用的液压离合器R、1～4速用的液压离合器C1～C4。各液压离合器F、R、C1～C4通过经由变速箱控制装置3供给的压力油(离合器压)进行卡合或断开。即，若向液压离合器F、R、C1～C4供给的离合器压增加，则离合器F、R、C1～C4卡合，若离合器压减少，则断开。
液力变矩器4的输出轴4b被连接在曲轴SH1上，曲轴SH4的两端部经由图5所示的驱动轴51连结在车辆前后的车轴52上。在图6中，在前进用离合器F与1速用离合器C1处于卡合状态下，其他的离合器R、C2～C4处于断开状态。该情况下，齿轮G1与离合器轴SH1一体地旋转，并且，齿轮G6与离合器轴SH2一体地旋转。
此时，发动机1的输出转矩如图6的粗线所示，经由液力变矩器4的输入轴4a、输出轴4b、离合器轴SH1、前进用离合器F、齿轮G1、G3、G5、G6、1速用离合器C1、离合器轴SH2、齿轮G8、G12传递到输出轴SH4。由此能够进行1速行驶。
在从1速向2速变速的情况下，通过经由变速箱控制装置3被供给的离合器压使1速用离合器C1断开，2速用离合器C2卡合。由此，发动机E的输出转矩经由液力变矩器4的输入轴4a、输出轴4b、离合器轴SH1、前进用离合器F、齿轮G1、G3、G7、2速用离合器C2、离合器轴SH2、齿轮G8、G12传递到输出轴SH4，能够进行2速行驶。从1速到2速以外的变速，即从2速到3速、从3速到4速、从4速到3速、从3速到2速、从2速到1速的变速也同样通过控制离合器C1～C4进行。
图7表示变速箱控制装置3的概要结构，尤其表示将离合器压供给到1速用离合器C1和2速用离合器C2的液压回路的结构。此外，虽省略图示，其他的离合器F、R、C3、C4的液压回路的结构也相同。即，在变速箱控制装置3上分别设有与各离合器F、R、C1～C4对应的液压切换阀71和电磁比例减压阀72。来自液压源(图1的液压泵1)的压力油经由电磁比例减压阀72作用在液压切换阀71的先导端口。由此，液压切换阀71被切换，对向各离合器F、R、C1～C4的离合器压进行控制。电磁比例减压阀72通过来自未图示的控制器的控制信号进行切换。
图1是表示本实施方式的液压供给装置的结构的图，是液力变矩器用以及变速箱用的液压回路图。该液压供给装置具有：主液压回路L1，其具有由发动机E驱动的主液压泵1以及副液压泵2，并且将来自主液压泵1的压力油分别导向液力变矩器4以及变速箱控制装置3；和副液压回路L2，将来自副液压泵2的压力油合流并导向主液压回路L1。液压泵1、2为固定容量式，若发动机E的旋转速度增加，则各液压泵1、2的排出量同时增加。
对主液压回路L1进行说明。在主液压泵1上经由油过滤器26以及管路11连接有调节器21。从管路11分支地设有管路11a，通过调节器21调压的压力油经由管路11a作为离合器压被供给到变速箱控制装置3，即液压切换阀71。由此，能够使离合器压无盈亏地作用在离合器F、R、C1～C4上。此外，调节器21的设定压例如为2.3MPa左右。
在调节器21上经由管路12连接有液力变矩器4，通过调节器21的压力油作为工作油向液力变矩器4供给。在管路12上连接有安全阀22(溢流阀)，若管路12内的压力超过安全阀22的设定压P22，则管路12内的压力油从安全阀22向油箱溢流。由此，作用在液力变矩器4上的压力被限制在设定压P22以下。设定压P22考虑到液力变矩器4的耐压性等被设定为例如0.95MPa。此外，在向液力变矩器4的压力油供给量增加的状态下，存在液力变矩器4的输入轴和输出轴的旋转差越大、油温越低，液力变矩器4的入口压变得越大的倾向。
在液力变矩器4上，经由管路13以及油冷却器23连接有用于向变速箱T的离合器部供给润滑油的润滑回路部5，在润滑回路部5中导入有通过油冷却器23冷却的压力油。被导入润滑回路部5的油回到油箱，在液压回路L1、L2中循环。
对副液压回路L2进行说明。副液压泵2经由管路14连接在油冷却器23的上游侧的管路13上。从管路14分支地设有管路15，管路15在安全阀22的上游侧连接在管路12上。在管路14的位于分支点P的下游侧设有止回阀24，在管路15上设有止回阀25。
止回阀24以使其工作压与安全阀22的设定压P22相等的方式设定启流压力(cracking pressure)P24。例如在管路14内的止回阀24的背压为0.45MPa左右时，启流压力P24被设定为0.5MPa左右。另一方面，止回阀25只要能够防止管路12内的压力油向管路14逆流即可，止回阀25的启流压力P25被设定为比止回阀24的启流压力P24小的值，例如为0.01MPa左右。若没有可能向管路14逆流，则也可以不设置止回阀25。
对本实施方式的主要的动作进行说明。
首先，对液力变矩器入口压为设定压P22以下的情况进行说明，例如对在下坡行驶时等发动机旋转速度低且泵排出量少的情况进行说明。来自由发动机E驱动的主液压泵1的排出油经由油过滤器26被导向管路11，管路11内的压力通过调节器21被调压。该被调压的压力油经由管路11a被导向变速箱控制装置3，供变速箱T进行变速动作。
从调节器21排出的压力油经由管路12被供给到液力变矩器4。此时，来自副液压泵2的压力油也经由管路15、12被供给到液力变矩器4。因此，在下坡行驶时等，即使在液力变矩器4的输入轴和输出轴的旋转差大且由液力变矩器4产生的热量大的情况下，也能够从两个液压泵1、2向液力变矩器4供给充分量的压力油，能够抑制液力变矩器4的出口侧的油温的上升。通过液力变矩器4的压力油被油冷却器23冷却，由液力变矩器4产生的热量被排出到回路外。
该情况下，无需使主液压泵1的排出量增加，主液压泵1只要确保向变速箱控制装置3的必要油量即可。因此，能够使液压泵1小型化，降低作用在高压侧的液压泵1上的负荷，且能够降低液压泵1的吸收转矩。副液压泵2连接在调节器21的下游侧，由于副液压回路L2为低压，所以即使增加副液压泵2的排出量，负荷的增加也小，能够高效地向液力变矩器4供给工作油。
下面，对将铲斗112铲入挖掘对象物的失速状态等的、发动机旋转速度高、因泵排出量的增加导致液力变矩器入口压超过设定压P22的情况进行说明。若液力变矩器入口压上升而超过安全阀22的设定压P22，则从调节器21排出的压力油从安全阀22溢流，液力变矩器4的工作油的压力被抑制在设定压P22以下。由此来保护液力变矩器4。
此时，止回阀24打开，来自副液压泵2的压力油在液力变矩器4旁迂回，并经由管路14导向油冷却器23。由此，在失速状态等时，在液力变矩器4的输入轴和输出轴的旋转差大且由液力变矩器4产生的热量大的情况下，副液压回路L2的流量配量发生变更，通过油冷却器23的流量增加而抑制通过安全阀22的流量。因此，能够使整个回路的油温下降，能够抑制液力变矩器4的出口侧的油温的上升。
根据本实施方式，能够实现以下的作用效果。
(1)来自主液压泵1的压力油通过调节器21被调压并导向变速箱控制装置3，并且，以使通过了调节器21的压力油依次导向液力变矩器4以及油冷却器23的方式形成主液压回路L1，在液力变矩器4的上游侧的主液压回路L1上连接有安全阀22。而且，以使来自副液压泵2的压力油经由止回阀25导向调节器21的下游侧且是安全阀22的上游侧，并且经由止回阀24导向液力变矩器4的下游侧且是油冷却器23的上游侧的方式形成副液压回路L2，使安全阀22的设定压P22与止回阀24的工作压大致相等。由此，在液力变矩器4的入口压为设定压P22以下的情况下，来自副液压泵2的压力油优先被供给到液力变矩器4，在液力变矩器4的入口压超过设定压P22的情况下，来自副液压泵2的压力油在液力变矩器4旁迂回并被导向油冷却器23。因此，能够向液力变矩器4供给充分量的压力油，并且，能够抑制通过安全阀22的压力油量，能够抑制油温的上升。其结果为，能够防止因油温的上升导致的油的劣化，能够防止对液力变矩器4的转矩传递情况产生不良的影响。
(2)通过抑制通过安全阀22的流量，能够向油冷却器23的下游的润滑回路部5供给充分量的润滑油。
(3)使来自副液压泵2的压力油与来自主液压泵1的压力油合流并导向液力变矩器4，因此，能够抑制高压侧的主液压泵1的排出量，能够降低作用在液压泵1上的负荷。其结果，能够抑制发动机E的输出，实现燃烧效率的提高。另外，能够减小主液压泵1的容量，使泵1小型化。
此外，在上述实施方式中，在管路14上设有止回阀24，伴随液力变矩器4的入口压的增加，使管路14侧的流量比例增加，但是流量控制部的结构不限于此。例如图2所示，也可以代替止回阀24设置外部先导方式的开闭阀31，作为外部先导压，导入液力变矩器4的上游侧的管路12内的压力油。该情况下，可以将开闭阀31的工作压设定为与安全阀22的设定压P22相同的值(例如0.95MPa)。由此，在液力变矩器入口压为设定压P22以下时，开闭阀31关闭，来自副液压泵2的压力油被供给到液力变矩器4。若液力变矩器入口压超过设定压P22，则开闭阀31开放，来自副液压泵2的压力油经由开闭阀31被供给到油冷却器23。
另外，如图3所示，也可以在管路15的分支点设有外部先导方式的方向切换阀(例如弹簧偏置式)41，作为外部先导压，导入液力变矩器4的上游侧的管路12内的压力油。该情况下，将方向切换阀41的工作压设定为与安全阀22的设定压P22相同的值(例如0.95MPa)即可。由此，在液力变矩器入口压为设定压P22以下时，方向切换阀41被切换到位置A侧，来自液压泵2的压力油被供给到液力变矩器4。若液力变矩器入口压超过设定压P22，则方向切换阀41被切换到位置B侧，来自液压泵2的压力油被供给到油冷却器23。
如图8所示，也可以代替止回阀24，设置外部先导方式的开闭阀31，通过电磁切换阀32对作用在开闭阀31上的外部先导压进行控制，将调节器21的上游侧的高压力油经由电磁切换阀32导向开闭阀31。该情况下，例如可以在液力变矩器入口压比设定压P22大且油温比规定值高时，将电磁切换阀32切换到位置A，在液力变矩器入口压为设定压P22以下或油温为规定值以下时，将电磁切换阀32切换到位置B。由此，若液力变矩器入口压超过设定压P22，且油温比规定值高，则开闭阀31开放，来自副液压泵2的压力油经由开闭阀31被供给到油冷却器23。在液力变矩器入口压为设定压P22以下或油温为规定值以下时，开闭阀31关闭，来自副液压泵2的压力油被供给到液力变矩器4。在油温较低时，压力油经由安全阀22溢流，由此，促进暖机。
此外，只要以如下方式形成回路，即来自主液压泵1(第一液压泵)的压力油通过作为压力调整阀的调节器21调压，并作为离合器控制压导向变速箱T，并且，使通过了调节器21的压力油作为液力变矩器工作油导向液力变矩器4，则作为第一液压回路的主液压回路L1的结构不限于上述情况。只要以如下方式形成回路，即来自副液压泵2(第二液压泵)的压力油分配到调节器21的下游侧且是安全阀22的上游侧、以及液力变矩器4的下游侧且是油冷却器23的上游侧，则作为第二液压回路的副液压回路L2的结构不限于上述情况。在液力变矩器4的入口压力成为规定值P22以上，使该液力变矩器入口侧的压力油向油箱泄流的安全阀22的结构也不限于上述情况。在上述实施方式中，基于液力变矩器入口的压力对副液压回路L2的流动进行控制，但也可以基于液力变矩器4的输入轴和输出轴的速度比进行控制。
以上，对将本发明的行驶控制装置适用于轮式装载机的例子进行了说明，但对于其他的作业用车辆也同样适用本发明。即，只要是能够实现本发明的特征、功能，本发明不限于实施方式的液压供给装置。
本申请以日本国专利申请2007-248308号(申请日：2007年9月26日)为基础，其内容作为引用文在此援引。

Claims (4)

1.一种工业用车辆的液压供给装置，其特征在于：具有：
由发动机驱动的第一液压泵以及第二液压泵；
第一液压回路，所述第一液压回路将来自所述第一液压泵的压力油通过压力调整阀调压并作为离合器控制压导向变速箱，并且，将通过了所述压力调整阀的压力油作为液力变矩器工作油导向液力变矩器，然后将通过液力变矩器后的压力油导向油冷却器；
安全阀，所述安全阀连接在所述压力调整阀与所述液力变矩器之间的第一液压回路上，若所述液力变矩器的入口侧的压力为规定值以上，则使该液力变矩器入口侧的压力油向油箱泄流；
第二液压回路，所述第二液压回路将来自所述第二液压泵的压力油分配到所述压力调整阀的下游侧且是所述安全阀的上游侧、以及所述液力变矩器的下游侧且是所述油冷却器的上游侧；
流量控制部，所述流量控制部改变所述第二液压回路的流量，从而伴随所述液力变矩器的入口压的增加使向所述液力变矩器的下游侧且是所述油冷却器的上游侧流动的流量比例增加。
2.如权利要求1所述的工业用车辆的液压供给装置，其特征在于，
所述流量控制部具有止回阀，该止回阀配置在将来自所述第二液压泵的压力油导向所述液力变矩器的下游侧且是所述油冷却器的上游侧的所述第二液压回路的中途，以使所述止回阀的工作压与所述安全阀的设定压大致相等的方式设定所述止回阀的启流压力。
3.如权利要求1所述的工业用车辆的液压供给装置，其特征在于，
所述流量控制部具有外部先导式的开闭阀，该外部先导式的开闭阀配置在所述第二液压回路的中途，并通过所述液力变矩器的入口压进行切换，所述第二液压回路使来自所述第二液压泵的压力油导向所述液力变矩器的下游侧且是所述油冷却器的上游侧。
4.如权利要求1所述的工业用车辆的液压供给装置，其特征在于，
所述流量控制部具有外部先导式的方向切换阀，该外部先导式的方向切换阀配置在所述第二液压回路中的分支点上，并通过所述液力变矩器的入口压进行切换，其中，所述分支点是将来自所述第二液压泵的压力油分配到所述压力调整阀的下游侧且是所述安全阀的上游侧的管路、以及分配到所述液力变矩器的下游侧且是所述油冷却器的上游侧的管路的分支点。
CN200880109181.4A 2007-09-26 2008-09-25 工业用车辆的液压供给装置 Expired - Fee Related CN101809329B (zh)

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