CN102713088B - 工程机械的液压系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的工程机械的液压系统适用于具备用于控制设备的转向的转向单元（20）和用于控制作业装置的驱动的主控制阀（30）的工程机械，该工程机械的液压系统包括：用于排出向上述转向单元（20）和上述主控制阀（30）供给的工作油的主泵（10）；用于检测转向单元（20）的载荷传感压力的载荷传感压力传感器（60）；设置于从上述主泵排出的工作油的供给流道上，对应于上述载荷传感压力而将从上述主泵排出的工作油向上述转向单元（20）和上述主控制阀（30）分配并供给的优先阀（22）；用于在将由上述优先阀分配的工作油向上述转向单元（20）供给的供给流道上补充工作油的辅助泵（40）；用于驱动上述辅助泵（40）的电动马达（50）；以及在上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力的情况下驱动上述电动马达（50）从而向上述转向单元（20）追加供给从上述辅助泵（40）排出的工作油的控制部（80）。

Description

工程机械的液压系统
技术领域
本发明涉及如轮式装载机的工程机械，尤其涉及利用从一个液压泵排出的工作油而驱动作业装置及转向单元的工程机械的液压系统。
背景技术
一般来讲，如轮式装载机的工程机械利用从与发动机直接连接的液压泵排出的工作油驱动转向单元和作业装置。尤其，最近在利用将从一个液压泵排出的工作油同时向转向单元和作业装置供给的液压系统。这种液压系统应当有效地分配向转向单元和作业装置供给的工作油，其一例图示在图1中。
参照图1，从液压泵1排出的工作油流经优先阀2向转向单元3和主控制阀4供给。供给到上述主控制阀4的工作油其流动方向被调节而供给到作业装置的传动装置。另一方面，上述优先阀2设定成向转向单元3优先供给工作油，若转向单元3的载荷传感压力（LS）下降则增加供给到上述主控制阀4的流量并减少供给到上述转向单元3的工作油的流量。
但如上所述，即便优先向转向单元3供给工作油，在发动机旋转速度较低的区域从液压泵1排出的绝对流量不足，因而使得向转向单元3供给的工作油的流量减少。其结果，操作转向盘需要很大的力，从而对转向盘操作带来很多困难。
发明内容
技术课题
本发明是鉴于如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种即便在发动机旋转速度较低的区域，也能容易操作转向盘的工程机械的液压系统。
解决课题手段
旨在达到如上面所述的目的的根据本发明的工程机械的液压系统适用于具备用于控制设备的转向的转向单元20和用于控制作业装置的驱动的主控制阀30的工程机械上，包括：排出向上述转向单元20和上述主控制阀30供给的工作油的主泵10；用于检测转向单元20的载荷传感压力的载荷传感压力传感器60；设置于从上述主泵排出的工作油的供给流道上，对应于上述载荷传感压力而将从上述主泵排出的工作油向上述转向单元20和上述主控制阀30分配并供给的优先阀22；用于在将由上述优先阀分配的工作油向上述转向单元20供给的供给流道上补充工作油的辅助泵40；用于驱动上述辅助泵40的电动马达50；以及在上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力的情况下驱动上述电动马达50从而向上述转向单元20追加供给从上述辅助泵40排出的工作油的控制部80。
根据本发明的一实施例，上述液压系统进一步包括用于检测从上述主泵10排出而向上述转向单元20供给的工作油的压力即供给压力的供给压力传感器70，若上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力且上述供给压力小于既已设定的第一基准压力，则上述控制部驱动上述电动马达50。
而且，若从上述供给压力传感器70检测出的供给压力（PP）超过大于上述第一基准压力的第二基准压力，则上述控制部80停止上述电动马达50的驱动。
另一方面，根据本发明的另一实施例，上述液压系统进一步包括用于检测从上述主泵10排出而向上述转向单元20供给的工作油的流量即供给流量的供给流量传感器70，若上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力且上述供给流量小于既已设定的第一基准流量，则上述控制部驱动上述电动马达50。
另外，上述工程机械的液压系统的特征是，若从上述供给流量传感器70检测出的供给流量超过大于上述第一基准流量的第二基准流量，则上述控制部80停止上述电动马达50的驱动。
另一方面，如上所述的目的通过如下所述的工程机械的液压系统也能达到，该工程机械的液压系统向转向单元20和主控制阀30供给从主泵10排出的工作油，其特征是，包括：用于对上述转向单元20补充工作油的辅助泵40；用于驱动上述辅助泵40的电动马达50；用于检测上述转向单元20的载荷传感压力（PLS）的载荷传感压力传感器60；用于检测从上述主泵10排出而向上述转向单元20供给的工作油的压力的供给压力传感器70；以及若由上述载荷传感压力传感器60检测出的载荷传感压力（PLS）大于基准载荷传感压力且从上述供给压力传感器70检测出的供给压力（PP）小于第一基准压力，则驱动上述电动马达50以使上述辅助泵40能够对上述转向单元20补充工作油的控制部80。
而且，如上所述的目的通过如下所述的工程机械的液压系统也能达到，该工程机械的液压系统向转向单元20和主控制阀30供给从主泵10排出的工作油，其特征是，包括：用于对上述转向单元20补充工作油的辅助泵40；用于驱动上述辅助泵40的电动马达50；用于检测上述转向单元20的载荷传感压力（PLS）的载荷传感压力传感器60；用于检测从上述主泵10排出而向上述转向单元20供给的工作油的流量的供给流量传感器70；以及若由上述载荷传感压力传感器60检测出的载荷传感压力（PLS）大于基准载荷传感压力且从上述供给流量传感器70检测出的供给流量小于第一基准流量，则驱动上述电动马达50以使上述辅助泵40能够对上述转向单元20补充工作油的控制部80。
根据如上所述的解决问题手段，在对转向单元的流量不足的情况下，驱动辅助泵而对转向单元补充流量，从而即便在发动机旋转速度较低的区域也能防止转向盘操作起来费劲，因而能够提高转向盘的操作性。
而且，若判断为对转向单元供给过度的流量，则停止辅助泵的驱动，从而能够使能量损失最小化。
附图说明
图1是概略地表示了现有通常的工程机械的液压系统的框图。
图2是概略地表示了根据本发明一实施例的工程机械的液压系统的框图。
图3是图2所图示的液压系统的液压回路图。
图4是概略地表示了图2的液压系统的动作过程的流程图。
图5是概略地表示了根据本发明另一实施例的液压系统的动作过程的流程图。
具体实施方式
下面详细说明
本发明的根据本发明一实施例的工程机械的液压系统。
参照图2，根据本发明一实施例的工程机械的液压系统适用于从主泵10排出的工作油同时向转向单元20和主控制阀30供给的工程机械，包括辅助泵40、电动马达50、载荷传感压力传感器60、供给压力传感器70、控制部80。
上述辅助泵40用于在向上述转向单元20供给的工作油的流量不足的情况下补充工作油，可使用容量小于主泵10的小型的辅助泵。
上述电动马达50用于驱动上述辅助泵40，与上述辅助泵40直接连接。这种电动马达50根据从上述控制部80输出的控制信号决定其旋转速度以及旋转与否。
上述载荷传感压力传感器60用于检测上述转向单元20的载荷传感压力（PLS），从上述载荷传感压力传感器60检测出的载荷传感压力（PLS）与施加到上述转向单元20的载荷成比例。即、上述载荷传感压力（PLS）与转向盘的旋转速度以及旋转量成比例。当然，在未操作转向盘的情况下，上述载荷传感压力（PLS）处于最低状态。
上述供给压力传感器70用于检测从上述主泵10排出并向上述转向单元20供给的工作油的压力。若由上述供给压力传感器70检测的压力较高，则意味着向上述转向单元20供给的流量大于上述转向单元20所需的流量，若由上述供给压力传感器70检测的压力较低，则可解释为向上述转向单元20供给的流量小于上述转向单元20所需的流量。
上面所述的供给压力传感器应对设备的构造等而能够以流量传感器70代替。在该情况下，能够快速应对而不必经过测定压力算出流量的复杂的过程。即、流量传感器70能够直接测定向转向单元20供给的流量，如下述那样，如此测定的流量与既已设定的基准流量进行比较从而用于确认向转向单元20供给的流量是否足够。
上述控制部80用于在向上述转向单元20的流量不足的情况下控制上述电动马达50而通过上述辅助泵40对转向单元20补充流量。关于这种控制部80将在下面叙述的液压系统的动作说明栏详细说明。
下面说明具有如上所述的构成的工程机械的液压系统的动作。
参照图3和图4，从主泵10排出的工作油由优先阀22而优先向转向单元20供给之后向主控制阀30供给。供给到上述转向单元20的工作油的流动方向被控制而向转向液压缸21供给，供给到主控制阀30的工作油的流动方向被控制而向各传动装置31供给。另一方面，主控制阀30和转向单元20的载荷传感压力供给到主泵10的调压阀11而作为用于控制主泵10的排出流量的信号压力使用。
而且，由载荷传感压力传感器60而检测的转向单元20的载荷传感压力（PLS）和由供给压力传感器70而检测的向转向单元20供给的工作油的供给压力（PP）传输到控制部80（S100）。这样一来，控制部80将载荷传感压力（PLS）与基准载荷传感压力进行比较（S110）。
若上述载荷传感压力（PLS）小于上述基准载荷传感压力，则上述控制部80判断为在上述转向单元20未产生载荷，且不驱动上述电动马达50。
若上述载荷传感压力（PLS）大于上述基准载荷传感压力，则上述控制部80判断为在上述转向单元20产生了载荷，并将向转向单元20供给的工作油的供给压力（PP）与第一基准压力进行比较（S120）。比较结果，若上述供给压力（PP）大于第一基准压力，则上述控制部80判断为向上述转向单元20供给的流量足够，且不驱动上述电动马达50。与此相反，若上述供给压力（PP）小于第一基准压力，则上述控制部80判断为向上述转向单元20供给的流量不足，并驱动上述电动马达50（S130）。这样一来，上述辅助泵40被驱动而补充对转向单元20的工作油的流量。
即、上述控制部80在上述载荷传感压力（PLS）大于基准载荷传感压力且上述供给压力（PP）小于第一基准压力的情况下，判断为向转向单元20供给的工作油的流量不足并通过辅助泵40对转向单元20补充流量。
另一方面，上述控制部80在驱动电动马达50之后，判断上述供给压力（PP）是否大于第二基准压力（S140）。这里，上述第二基准压力大于上述第一基准压力。若上述供给压力（PP）大于第二基准压力，则上述控制部80判断为在向转向单元20供给过度的流量而停止上述电动马达50的驱动，从而中断通过上述辅助泵40的流量补充。
以上以设有供给压力传感器的情况为例说明了本发明的实施例。上面所述的供给压力传感器如在前面所述能够以供给流量传感器代替。在该情况下，如在图5所图示的S200~S250步骤，控制部80从上述供给流量传感器70输入到向转向单元20供给的流量，并将它与既已设定的第一和第二基准流量进行比较之后决定是否驱动电动马达50等。与第一和第二基准流量进行比较的过程相似于在前面所说明的第一和第二基准压力与所测定的供给压力的比较，因而省略更详细的说明。
如上所述，在对转向单元20的流量不足的情况下，通过辅助泵40补充对转向单元20的工作油的流量，从而即便在发动机旋转速度较低的区域也能防止转向盘操作起来费劲，且在对转向单元20供给过度的流量的情况下停止电动马达50的驱动从而能够使能量损失最小化。
产业上利用可能性
本发明不仅能够适用于轮式装载机还能适用于利用从一个液压泵排出的工作油而驱动作业装置及转向单元的多种工程机械。

Claims (9)

1.一种工程机械的液压系统，其具备用于控制设备的转向的转向单元(20)和用于控制作业装置的驱动的主控制阀(30)，其特征在于，包括：
用于排出向上述转向单元(20)和上述主控制阀(30)供给的工作油的主泵(10)；
用于检测转向单元(20)的载荷传感压力的载荷传感压力传感器(60)；
设置于从上述主泵排出的工作油的供给流道上，对应于上述载荷传感压力而将从上述主泵排出的工作油向上述转向单元(20)和上述主控制阀(30)分配并供给的优先阀(22)；
用于在将由上述优先阀分配的工作油向上述转向单元(20)供给的供给流道上补充工作油的辅助泵(40)；
用于驱动上述辅助泵(40)的电动马达(50)；以及
在上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力的情况下驱动上述电动马达(50)从而向上述转向单元(20)追加供给从上述辅助泵(40)排出的工作油的控制部(80)。
2.根据权利要求1所述的工程机械的液压系统，其特征在于，
进一步包括用于检测从上述主泵(10)排出而向上述转向单元(20)供给的工作油的压力即供给压力的供给压力传感器(70)，
若上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力且上述供给压力小于既已设定的第一基准压力，则上述控制部驱动上述电动马达(50)。
3.根据权利要求2所述的工程机械的液压系统，其特征在于，
若从上述供给压力传感器(70)检测出的供给压力超过比上述第一基准压力大的第二基准压力，则上述控制部(80)停止上述电动马达(50)的驱动。
4.根据权利要求1所述的工程机械的液压系统，其特征在于，
进一步包括用于检测从上述主泵(10)排出而向上述转向单元(20)供给的工作油的流量即供给流量的供给流量传感器(70)，
若上述载荷传感压力大于基准载荷传感压力且上述供给流量小于既已设定的第一基准流量，则上述控制部驱动上述电动马达(50)。
5.根据权利要求4所述的工程机械的液压系统，其特征在于，
若从上述供给流量传感器(70)检测出的供给流量超过比上述第一基准流量大的第二基准流量，则上述控制部(80)停止上述电动马达(50)的驱动。
6.一种工程机械的液压系统，其向转向单元(20)和主控制阀(30)供给从主泵(10)排出的工作油，其特征在于，包括：
用于对上述转向单元(20)补充工作油的辅助泵(40)；
用于驱动上述辅助泵(40)的电动马达(50)；
用于检测上述转向单元(20)的载荷传感压力的载荷传感压力传感器(60)；
用于检测从上述主泵(10)排出而向上述转向单元(20)供给的工作油的压力的供给压力传感器(70)；以及
若由上述载荷传感压力传感器(60)检测出的载荷传感压力大于基准载荷传感压力且从上述供给压力传感器(70)检测出的供给压力小于第一基准压力，则驱动上述电动马达(50)以使上述辅助泵(40)能够对上述转向单元(20)补充工作油的控制部(80)。
7.根据权利要求6所述的工程机械的液压系统，其特征在于，
若从上述供给压力传感器(70)检测出的供给压力超过比上述第一基准压力大的第二基准压力，则上述控制部(80)停止上述电动马达(50)的驱动。
8.一种工程机械的液压系统，其向转向单元(20)和主控制阀(30)供给从主泵(10)排出的工作油，其特征在于，包括：
用于对上述转向单元(20)补充工作油的辅助泵(40)；
用于驱动上述辅助泵(40)的电动马达(50)；
用于检测上述转向单元(20)的载荷传感压力的载荷传感压力传感器(60)；
用于检测从上述主泵(10)排出而向上述转向单元(20)供给的工作油的流量的供给流量传感器(70)；以及
若由上述载荷传感压力传感器(60)检测出的载荷传感压力大于基准载荷传感压力且从上述供给流量传感器(70)检测出的供给流量小于第一基准流量，则驱动上述电动马达(50)以使上述辅助泵(40)能够对上述转向单元(20)补充工作油的控制部(80)。
9.根据权利要求8所述的工程机械的液压系统，其特征在于，
若从上述供给流量传感器(70)检测出的供给流量超过比上述第一基准流量大的第二基准流量，则上述控制部(80)停止上述电动马达(50)的驱动。
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