CN102995697B - 施工机械的液压回路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种施工机械的液压回路，其在双泵系统的施工机械的液压回路中复合操作性优异。本发明的施工机械的液压回路，其中设置调整行驶前进阀(34)的切换位置的行驶前进阀调整构件(72、24、46)，在未进行行驶操作且通过第1工作控制阀(16)操作工作驱动器(82)时，调整行驶前进阀(34)的切换位置，向第1工作控制阀(16)供给来自第2液压泵(32)的工作油。因此，提供复合操作性优异的液压回路。

Description

施工机械的液压回路

技术领域

本发明涉及液压挖土机等施工机械的液压回路。

背景技术

在液压挖土机等施工机械的液压回路中，采用双泵系统的液压回路，其根据需要使2个液压泵的吐出油合流并供给至需要大流量的液压驱动器。

图3是这种液压回路的一例(参考专利文献1的图7)。

第1组的各控制阀(左行驶液压马达用控制阀104、第1动臂缸用控制阀106、第2斗杆缸用控制阀108、铲斗缸用控制阀110)控制从第1液压泵102供给的工作油向各驱动器(左行驶液压马达、第1动臂缸、第2斗杆缸、铲斗缸112)的给排，第2组的各控制阀(右行驶液压马达用控制阀124、第1斗杆缸用控制阀126、第2动臂缸用控制阀128、回转液压马达用控制阀130)控制从第2液压泵122供给的工作油向各驱动器(右行驶液压马达、第1斗杆缸、第2动臂缸、回转液压马达)的给排。另外，具备有合流切换阀140，若将合流切换阀140切换为合流位置b，则第2液压泵122的吐出油在合流点K与第1液压泵的吐出油合流，并供给至铲斗缸112，可使该缸高速工作。

另一方面，图3的液压回路中，由于合流时，第2液压泵122的最大吐出量始终与第1液压泵102的吐出油合流，因此根据不同情况(机械或工作的种类，操作员的选择等)变成流量过剩而铲斗的工作过快，发生操作性反而变差的事态。

与此相对，专利文献1中，公开有图4(与图3相同的部分赋予相同的符号)所示的液压回路，在合流时，通过合流控制构件(控制器150、电磁比例阀152)，根据对铲斗缸112的指令速度来控制第2液压泵122的吐出油的合流油量，指令速度越快此合流油量越增多，指令速度越慢此合流油量越减少，因此能够将铲斗缸112的速度变化的方法设为适应于操作者的要求的方法。

另外，图4所示的液压回路中，在合流时操作除了第2组的右行驶液压马达用控制阀124以外的各控制阀126、128、130中的至少一个(动臂，斗杆或回转)时，其遥控压Pa或Pt被输入至控制器150而停止对电磁比例阀152的信号输出，动臂或斗杆的动作、回转动作得以无障碍地进行。

专利文献1：日本专利3961123号公报

然而，即使是在向铲斗缸112供给合流油的合流中，若操作除了第2组的右行驶液压马达用控制阀124以外的各控制阀126、128、130中的至少一个(动臂、斗杆或回转)，则合流被解除，因此在除了进行铲斗的操作以外还进行动臂、斗杆或回转的操作的复合操作时，有可能导致对铲斗缸112的工作油供给不足而无法顺利地进行复合操作。

发明内容

本发明是鉴于这种问题点而完成的，其课题在于提供一种在双泵系统的施工机械的液压回路中复合操作优异的液压回路。

本发明的一种施工机械的液压回路，具备第1液压泵及第2液压泵，在第1液压泵的第1中心油路配设一方的行驶液压马达用第1行驶控制阀，在该第1行驶控制阀的第1中心油路的下游配设工作驱动器用的第1工作控制阀，并且在第2液压泵的第2中心油路配设行驶前进阀，在该行驶前进阀的第2中心油路的下游配设另一方的行驶液压马达用第2行驶控制阀，在该第2行驶控制阀的第2中心油路的下游配设另一方的工作驱动器用第2工作控制阀，本发明的施工机械的液压回路通过如下解决所述课题，即设置调整所述行驶前进阀的切换位置的行驶前进阀调整构件，在未进行行驶操作，且通过所述第1工作控制阀来操作工作驱动器时，调整所述行驶前进阀的切换位置向所述第1工作控制阀供给来自所述第2液压泵的工作油。

本发明中，因为如上所述般构成，所以能够有效地利用不进行行驶操作时的行驶前进阀来根据复合操作的情况向第1工作控制阀供给来自第2液压泵的工作油，在双泵系统的施工机械的液压回路中，无需追加结构，即可提高复合操作性。

在所述液压回路中，还设置有：切换阀，设置于所述第2中心油路的所述第2工作控制阀的下游，切换连通和断开；旁通油路，将该切换阀与所述第2工作控制阀之间的第2中心油路的地点连结于所述第1中心油路的第1行驶控制阀与第1工作控制阀之间的第1中心油路的地点，此时，调整所述行驶前进阀的切换位置，设为向所述第1工作控制阀供给来自第2液压泵的工作油时，能够使来自所述第1液压泵的工作油的全部量用于通过第1工作控制阀操作的驱动器的工作中。

在所述液压回路中，可根据供给至所述第1工作控制阀的先导压及供给至所述第2工作控制阀的先导压，调整所述行驶前进阀的切换位置。

并且，可根据从所述第1工作控制阀的中立位置的切换量及从所述第2工作控制阀的中立位置的切换量，调整所述行驶前进阀的切换位置。

发明的效果

根据本发明，能够提供在双泵系统的施工机械的液压回路中复合操作性优异的液压回路。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的液压回路的整体结构的图。

图2是示意地表示所述实施方式中向行驶前进阀34的切换位置B方向的切换量与行驶前进阀34的4个通道p、q、r、s的开度之间的关系的开口线图。

图3是表示以往的双泵系统的液压回路的一例的图。

图4是表示进行合流油量调整的以往的双泵系统的液压回路的一例的图。

图中：10-液压回路，12-第1液压泵，14-左行驶液压马达用控制阀(第1行驶控制阀)，16-特定驱动器用控制阀(第1工作控制阀)，24-第1合流切换阀，32-第2液压泵，34-行驶前进阀，36-右行驶液压马达用控制阀(第2行驶控制阀)，38-铲斗用控制阀(第2工作控制阀)，44-切换阀，46-第2合流切换阀，48、50、52-压力传感器，56-第1中心油路，58-第1并联油路，60-第2中心油路，62-第2并联油路，64-旁通油路，72-控制器，80-左行驶液压马达，82-特定驱动器，90-右行驶液压马达，92-铲斗缸，Pst-行驶前进信号，Pa、Pb-先导压。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明所涉及的施工机械的液压回路的优选实施方式的例子进行详细说明。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的液压回路的整体结构的图。

此液压回路10具备第1液压泵12、配置于第1液压泵12的第1中心油路56的下游并控制向第1组的各驱动器(左行驶液压马达80、特定驱动器82、回转用液压马达84、第2动臂缸86、第1斗杆缸88)的工作油的给排的第1组的各控制阀(左行驶液压马达用控制阀(第1行驶控制阀)14、特定驱动器用控制阀(第1工作控制阀)16、回转用控制阀18、第2动臂用控制阀20、第1斗杆用控制阀22)、第2液压泵32、其配设于第2液压泵32的第2中心油路60并控制向第2组的各驱动器(右行驶液压马达90、铲斗缸92、第1动臂缸94、第2斗杆缸96)的工作油的给排的第2组的各控制阀(右行驶液压马达用控制阀(第2行驶控制阀)36、铲斗用控制阀(第2工作控制阀)38、第1动臂用控制阀40、第2斗杆用控制阀42)、行驶前进阀34、设置于比第2斗杆用控制阀42更靠近第2中心油路60的下游侧(最下游)的切换阀44、第1合流切换阀24、第2合流切换阀46、压力传感器48、50、52、第1中心油路56、第1并联油路58、第2中心油路60、第2并联油路62、旁通油路64、及控制器72。特定驱动器82是根据施工机械的种类或用途附加的驱动器。

行驶前进阀34设置于第2液压泵32与右行驶液压马达用控制阀36之间的第2中心油路60上。其具备2个切换位置A、B，切换位置A与无法同时进行在工作中使用的工作驱动器82、84、86、88、92、94、96的操作和基于行驶液压马达80、90的行驶的情况对应，切换位置B与可同时进行在工作中使用的工作驱动器82、84、86、88、92、94、96的操作和基于行驶液压马达80、90的行驶的情况(以下，记为同时操作)对应。

即，在切换位置A，从第1液压泵12吐出的工作油被供给至第1组的左行驶液压马达80及工作驱动器82、84、86、88，从第2液压泵32吐出的工作油被供给至第2组的右行驶液压马达90及工作驱动器92、94、96。

另一方面，在切换位置B，从第1液压泵12吐出的工作油被供给至左右双方的行驶液压马达80、90，从第2液压泵32吐出的工作油被供给至在工作中使用的工作驱动器82、84、86、88、92、94、96。即，第1液压泵12负责行驶液压马达80、90，第2液压泵32负责工作驱动器82、84、86、88、92、94、96，因此可以不受工作驱动器82、84、86、88、92、94、96的负载的影响而独立行驶。

另外，行驶前进阀34在线轴的一端具备先导端口34a，在另一端具备先导端口34b，以便对抗偏置的方向。当第1合流切换阀24在切换位置C时，行驶前进信号Pst(同时操作时供给的液压化信号)被供给至先导端口34a，当第1合流切换阀24在切换位置D时，供给至特定驱动器用控制阀16的先导压Pa被供给至先导端口34a。当第2合流切换阀46在切换位置F时，供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb被供给至先导端口34b。而且，通过由供给至先导端口34a、34b的先导压决定的偏置力的大小关系来确定行驶前进阀34的切换位置。另外，在本实施方式中，行驶前进信号Pst是根据检测行驶液压马达用控制阀14、36的切换状态的信号及检测工作用控制阀16、18、20、22、38、40、42的切换状态的信号而判断控制器72在同时操作时发出的液压化信号，但也可根据机械化的控制而不通过控制器72的判断来发出。

当行驶前进阀34在切换位置A时，第2液压泵32吐出的工作油仅供给至第2组的驱动器90、92、94、96，不供给至第1组的工作驱动器82、84、86、88，但在切换位置B时，来自第2液压泵32的工作油经行驶前进阀的通道r(参照图2)、油路68、第1并联油路58，被供给至第1组的工作驱动器82、84、86、88。

并且，行驶前进阀34能够连续地从切换位置A向切换位置B切换，还可取得切换位置A与切换位置B之间的切换位置，如图2所示，通道r的开度随着从切换位置A向切换位置B的切换量增大而连续增大。因此，随着从切换位置A向切换位置B的切换量增大，从第2液压泵32供给至第1组的工作驱动器82、84、86、88的工作油的量(分流油量)增多。

第1合流切换阀24在线轴的一端具备螺线管部24a，在另一端具备弹簧24b。输入端口24d被输入行驶前进信号Pst，输入端口24e被输入供给至特定驱动器用控制阀16的先导压Pa。当螺线管部24a中未输入来自控制器72的指令(电信号：后述)时，通过弹簧24b的偏置力被切换至切换位置C，输入端口24d与先导油路34e连通，行驶前进信号Pst被输入至先导端口34a，将行驶前进阀34向切换至切换位置B的方向偏置。当螺线管部24a中输入有来自控制器72的指令(电信号)时，螺线管部24a将线轴朝向切换位置D方向偏置，第1合流切换阀24被切换至切换位置D。若第1合流切换阀24被切换至切换位置D，则输入端口24e与先导油路34e连通，当先导端口34a中被输入供给至特定驱动器用控制阀16的先导压Pa，将行驶前进阀34朝向切换至切换位置B的方向偏置。

第2合流切换阀46在线轴的一端具备螺线管部46a，在另一端具备弹簧46b。输入端口46d中被输入供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb。当螺线管部46a中未输入来自控制器72的指令(电信号：后述)时，通过弹簧46b的偏置力被切换至切换位置E，先导端口34b与罐连通，先导压并不供给至先导端口34b。当螺线管部46a中输入有来自控制器72的指令(电信号)时，螺线管部46a将线轴朝向切换位置F方向偏置，第2合流切换阀46被切换至切换位置F。若第2合流切换阀46被切换至切换位置F，则输入端口46d与先导油路34f连通，先导端口34b中被输入供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb，将行驶前进阀34朝向被切换至切换位置A的方向偏置。

切换阀44设置于第2中心油路60的最下游，具备2个切换位置G、H。在切换位置G连通第2中心油路60，在切换位置H断开第2中心油路60。

另外，切换阀44在线轴的一端具备螺线管部44a，在另一端具备弹簧44b。若螺线管部44a被输入来自控制器72的指令(电信号)，则将线轴朝向切换位置H方向偏置。弹簧44b将线轴朝向切换位置G方向偏置。从而，当螺线管部44a中未输入来自控制器72的指令(电信号)时，切换阀44的切换位置成为切换位置G，而第2中心油路60连通，当螺线管部44a中输入有来自控制器72的指令(电信号)时，切换阀44的切换位置成为切换位置H，而第2中心油路60被断开。若切换阀44的切换位置成为切换位置H而第2中心油路60被断开，则在第2中心油路60内流动至切换阀44的正前方的工作油通过旁通油路64，流入第1液压泵12的第1中心油路56的特定驱动器用控制阀16的流入侧的地点56a。

压力传感器48具有测定通过操作杠杆装置14A被供给至左行驶液压马达用控制阀14的先导压的作用。压力传感器48所测定的压力数据通过电信号线48a被送往控制器72。

压力传感器50具有测定通过操作杠杆装置16A被供给至特定驱动器用控制阀16的先导压的作用。压力传感器50所测定的压力数据通过电信号线50a被送往控制器72。

压力传感器52具有测定通过操作杠杆装置36A被供给至右行驶液压马达用控制阀36的先导压的作用。压力传感器52所测定的压力数据通过电信号线52a被送往控制器72。

控制器72根据从压力传感器48、52送出的压力数据，判断是否进行了行驶操作。具体而言，例如根据从压力传感器48、52送出的压力数据，分别计算供给至行驶液压马达用控制阀14、36的先导压，若计算的该先导压均低于预定值，则判断为行驶液压马达用控制阀14、36的切换位置均为中立位置，判断为未进行行驶操作。

并且，控制器72根据从压力传感器50送出的压力数据，判断是否操作了特定驱动器82。

判断为未进行行驶操作且操作了特定驱动器82时，控制器72通过电信号线24c、46c向第1合流切换阀24及第2合流切换阀46送出指令(电信号)而分别同时切换为切换位置D、切换位置F。从而，行驶前进阀34的先导端口34a中被输入供给至特定驱动器用控制阀16的先导压Pa，先导端口34b中被输入供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb。

而且，根据由输入至先导端口34a、34b的先导压Pa、Pb而确定的偏置力的大小关系来确定行驶前进阀34的切换位置。如前所述，行驶前进阀34的切换位置连续地从切换位置A向切换位置B切换，随着向切换位置B的切换量的增大，从第2液压泵32供给至第1组的工作驱动器82、84、86、88的工作油的量(分流量)增多。

并且，向特定驱动器82分流来自第2液压泵32的工作油时，通过电信号线44c将指令(电信号)送往切换阀44的螺线管部44a，将切换阀44切换为切换位置H来断开第2中心油路60，通过旁通油路64使在第2中心油路60内流动而来的工作油流入至第1液压泵12的第1中心油路56的流入地点56a。

另外，控制器72、第1合流切换阀24及第2合流切换阀46将先导压Pa、Pb供给至行驶前进阀34的2个先导端口34a、34b，调整行驶前进阀34的切换位置，所以能够称之为行驶前进阀调整构件。

接着，对本实施方式所涉及的液压回路10的动作及作用进行说明。

图2是示意地表示向行驶前进阀34的切换位置B方向的切换量与行驶前进阀34的4个通道p、q、r、s的开度之间的关系的开口线图。

通道p为使第2中心油路60连通并将来自第2液压泵32的工作油向第2中心油路60的下游侧引导的通道。通道q为使油路66和油路68连通并将来自第1液压泵12的工作油向第1液压泵12的第1并联油路58引导的通道。通道r为使来自第2液压泵32的流入端口34c和油路68连通并将来自第2液压泵32的工作油向第1液压泵12的第1并联油路58引导的通道。通道s为使来自第1液压泵12的流入端口34d和第2中心油路60连通并将来自第1液压泵12的工作油向第2中心油路60引导的通道。

在此，以在未进行行驶操作时的特定驱动器82和铲斗缸92的复合操作，设想特定驱动器用控制阀16被全部切换，铲斗用控制阀38被半水平支撑切换的情况。

特定驱动器用控制阀16为全部切换，供给至特定驱动器用控制阀16的先导压Pa较大。另一方面，铲斗用控制阀38为半水平支撑切换，供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb并不大。

因此，行驶前进阀34向切换位置B侧切换(将此时的向切换位置B的切换量设为X)一定程度，来自第2液压泵32的工作油根据特定驱动器82和铲斗缸92的复合操作的情况被分流至特定驱动器82。

并且，将来自第2液压泵32的工作油分流至特定驱动器82时，如前所述，控制器72通过电信号线44c将指令(电信号)送往切换阀44的螺线管部44a，将切换阀44切换成切换位置H来断开第2中心油路60。从而在本设想例中，切换阀44切换成切换位置H来断开第2中心油路60。

此时来自第1、第2液压泵12、32的分流情况为如下。

来自第1液压泵12的吐出油通过通道q朝向特定驱动器82，但是切换量为X时，(与不进行分流操作的以往相比)通道q的开度减小。另一方面，通道s的开度增大，来自第1液压泵12的吐出油还流入至第2中心油路60。如前所述，本设想例中，由于切换阀44切换成切换位置H来断开第2中心油路60，因此从第1液压泵12通过通道s流入至第2中心油路60的来自第1液压泵12的吐出油通过旁通油路64流入至第1液压泵12的第1中心油路56的特定驱动器用控制阀16的流入侧的地点56a。因此，来自第1液压泵12的吐出油全部用于特定驱动器82的工作中。

另一方面，将来自第2液压泵32的工作油向第2中心油路60的下游侧引导的通道p关闭一定程度，但是来自第2液压泵32的吐出油还流入至具有不倾向于行驶前进阀34的切换位置的开度的第2并联油路62，因此可以在一定程度上确保供给至第2组的各驱动器(右行驶液压马达90、铲斗缸92、第1动臂缸94、第2斗杆缸96)的工作油的量。另一方面，因为通道r打开，所以从第2液压泵32向第2组的各驱动器供给的工作油的量减少，其结果，分配至特定驱动器82的工作油的量增多。因此，当进行与铲斗缸92的复合操作时，特定驱动器82也更加容易加速运动，提高复合操作性。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但在本发明中，在未进行行驶操作时利用行驶前进阀，以便将来自第2液压泵的工作油供给至第1组的特定驱动器，所以无需追加结构即可提高复合操作性。并且，本发明中利用行驶前进阀来调整来自第2液压泵的分流量，但是若不满足未进行行驶操作之类的条件，则无法进行利用行驶前进阀的分流量的调整，所以不会对行驶前进性能带来不良影响。

另外，在本实施方式中，设置2个合流切换阀(第1合流切换阀24、第2合流切换阀46)，但也可以将第1合流切换阀24及第2合流切换阀46统一成1个切换阀。

另外，在本实施方式中，使供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb输入至第2合流切换阀46的输入端口46d，但也可使第2组的其他的工作驱动器用控制阀(第1动臂用控制阀40、第2斗杆用控制阀42)的先导压输入至第2合流切换阀46的输出端口46d，此时，得以提高铲斗缸92、第1动臂缸94或第2斗杆缸96的复合操作性。

并且，也可以设为如下：即，构成为进一步设置测定供给至铲斗用控制阀38的先导压Pb的压力传感器并将其压力传感器所测定的压力数据输入至控制器72，通过先导压Pa、Pb掌握特定驱动器82及铲斗缸92的操作情况，根据那些操作情况计算应分别供给至特定驱动器82及铲斗缸92的工作油量，根据其计算结果，控制器72通过电磁比例阀等直接调整供给至行驶前进阀34的2个先导端口34a、34b的先导压，调整行驶前进阀34的切换位置，控制从第2液压泵32向特定驱动器82的分流量。

另外，也可根据来自特定驱动器用控制阀16及铲斗用控制阀38的中立位置的切换量或操作杠杆装置16A、38A的操作杠杆的操作量而不根据先导压Pa、Pb掌握特定驱动器82及铲斗缸92的操作情况。并且，也可直接从特定驱动器82及铲斗缸92的动作量掌握。

另外，可设置将本实施方式中的分流或合流功能设为有效或无效的切换开关，能够使操作者根据选择将本功能设为有效或无效。

产业上的可利用性

例如，能够应用于以便根据所需合流2个液压泵的吐出油来供给至需要大流量的液压驱动器的双泵系统的施工机械的液压回路中。

Claims (5)

1.一种施工机械的液压回路，具备第1液压泵及第2液压泵，在第1液压泵的第1中心油路配设第1行驶液压马达用第1行驶控制阀，在所述第1中心油路的该第1行驶控制阀的下游配设工作驱动器用的第1工作控制阀，并且在第2液压泵的第2中心油路配设行驶前进阀，在所述第2中心油路的该行驶前进阀的下游配设第2行驶液压马达用第2行驶控制阀，在所述第2中心油路的该第2行驶控制阀的下游配设其他工作驱动器用第2工作控制阀，其特征在于，

设置调整所述行驶前进阀的切换位置的行驶前进阀调整构件，

在未进行行驶操作且通过所述第1工作控制阀来操作工作驱动器时，将所述行驶前进阀的切换位置调整为向所述第1工作控制阀供给来自所述第2液压泵的工作油。

2.如权利要求1所述的施工机械的液压回路，其特征在于，还设置有：

切换阀，设置于所述第2中心油路的所述第2工作控制阀的下游，切换连通和断开；及，

旁通油路，将该切换阀与所述第2工作控制阀之间的第2中心油路的地点连结于所述第1中心油路的第1行驶控制阀与第1工作控制阀之间的第1中心油路的地点。

3.如权利要求1或2所述的施工机械的液压回路，其特征在于，

根据供给至所述第1工作控制阀的先导压及供给至所述第2工作控制阀的先导压，调整所述行驶前进阀的切换位置。

4.如权利要求1或2所述的施工机械的液压回路，其特征在于，

根据从未进行所述第1工作控制阀的操作的中立位置的切换量及从未进行所述第2工作控制阀的操作的中立位置的切换量，调整所述行驶前进阀的切换位置。

5.如权利要求3所述的施工机械的液压回路，其特征在于，

根据从未进行所述第1工作控制阀的操作的中立位置的切换量及从未进行所述第2工作控制阀的操作的中立位置的切换量，调整所述行驶前进阀的切换位置。