CN103732837B - 液压挖掘机 - Google Patents

Abstract

在液压挖掘机中，液压缸利用从第一液压泵排出的工作油来驱动大臂。第一液压回路将第一液压泵和液压缸连接并在第一液压泵和液压缸之间构成闭合回路。液压马达通过从第二液压泵排出的工作油使上部回转体回转。第二液压回路独立于第一液压回路地设置，并将第二液压泵和液压马达连接。在满足了规定条件时，马达液压降低部使液压马达的驱动液压降低。规定条件指的是：一同进行使大臂上升的大臂操作部件的操作和使上部回转体回转的回转操作部件的操作，并且，大臂操作部件的操作量为规定的阈值以上。

Description

液压挖掘机

技术领域

本发明涉及液压挖掘机。

背景技术

液压挖掘机具有包括大臂在内的作业机械。大臂由液压缸驱动。液压缸由从液压泵排出的工作油驱动。另外，液压挖掘机具有上部回转体和下部车体。上部回转体由液压马达驱动而回转。液压马达由从液压泵排出的工作油驱动。例如，在专利文献1公开的以往的液压挖掘机中，液压缸和液压马达与液压泵并列地连接。

在液压挖掘机中，有时同时进行大臂提升操作和回转操作。例如，在挖掘槽的作业中，液压挖掘机在使大臂上升的同时进行回转，以便将挖掘的砂土放到车辆旁边。或者，在卸载作业中，液压挖掘机在使大臂上升的同时进行回转，以便将砂土装到停在液压挖掘机旁边的自卸卡车中。这样，在同时进行大臂提升操作和回转操作时，上部回转体移动至某位置所需的时间和该时间内的大臂的上升量的关系需要适当地被调节。例如，在卸载作业的情况下，需要使大臂上升，以便在上部回转体回转到了自卸卡车的某位置时，使铲斗到达比自卸卡车的车厢高的位置。

在上述以往的液压挖掘机中，液压缸和液压马达与液压泵并列地连接。因此，在同时进行大臂提升操作和回转操作时，利用与驱动大臂缸的液压相同的液压来驱动回转马达。由此，可以使上部回转体的回转时间和该回转时间内的大臂上升量以构成规定的关系的方式同步。

另一方面，如专利文献2所示，近年来提出有具有用于向液压缸供给工作油的液压闭合回路的液压挖掘机。因液压回路是闭合回路，因此，可以再生作业机械的势能。其结果是，可以降低驱动液压泵的原动机的油耗。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-4005号

专利文献2：日本特表2009-511831号

发明内容

发明要解决的课题

在独立于对专利文献1所示那样的液压马达进行驱动的液压回路（以下称为“回转回路”）地配置对专利文献2所示那样的大臂缸进行驱动的液压闭合回路（以下称为“大臂回路”）的情况下，会产生如下的问题。

在大臂回路和回转回路是相互独立的回路的情况下，回转马达由设置于回转回路的回转溢流阀的设定压驱动。但是，回转溢流阀的设定压比同时进行大臂提升操作和回转操作时的大臂驱动压大。例如，回转溢流阀的设定压约为30MPa。相比之下，大臂驱动压根据装载于铲斗的砂土的有无或砂土的量而变动，约为13～17MPa。因此，在将专利文献2所示那样的大臂回路应用于以往的液压挖掘机的液压回路的情况下，由于回转速度相比以往的液压挖掘机的回转速度而过快，所以会产生在如下状况：在液压挖掘机回转到了自卸卡车的位置时，铲斗未上升到所需的高度。

本发明的课题在于：在采用使大臂回路独立的液压回路的液压挖掘机中，使上部回转体的回转时间和该回转时间内的大臂上升量同步。

用于解决课题的方案

本发明第一方案的液压挖掘机具有：下部车体、上部回转体、作业机械、第一液压泵、液压缸、第一液压回路、第二液压泵、液压马达、第二液压回路、大臂操作部件、回转操作部件、以及马达液压降低部。上部回转体载置在下部车体上，并设置成相对于下部车体能够回转。作业机械包括大臂。大臂能够摆动地安装在上部回转体上。第一液压泵排出工作油。液压缸通过从第一液压泵排出的工作油来驱动大臂。第一液压回路将第一液压泵和液压缸连接并在第一液压泵和液压缸之间构成闭合回路。第二液压泵排出工作油。液压马达通过从第二液压泵排出的工作油使上部回转体回转。第二液压回路独立于第一液压回路地设置并将第二液压泵和液压马达连接。大臂操作部件是用于操作大臂的部件。回转操作部件是用于对上部回转体的回转进行操作的部件。在满足了规定条件时，马达液压降低部使液压马达的驱动液压降低。规定条件指的是：一同进行使大臂上升的大臂操作部件的操作和使上部回转体回转的回转操作部件的操作，并且大臂操作部件的操作量为规定的阈值以上。

本发明的第二方案的液压挖掘机在第一方案的液压挖掘机的基础上，在满足了规定条件时，马达液压降低部使液压马达的驱动液压降低，以便降低上部回转体的回转的加速度。

本发明的第三方案的液压挖掘机在第一方案的液压挖掘机的基础上，在满足了规定条件时，马达液压降低部使液压马达的驱动液压降低，以便维持上部回转体的回转的定常速度并且降低上部回转体的回转的加速度。

本发明的第四的方案的液压挖掘机在第一方案的液压挖掘机的基础上，马达液压降低部包括液压调节机构和设定压控制部。液压调节机构设置于第二液压回路。设定压控制部控制液压调节机构。液压调节机构调节第二液压回路的液压，以使液压马达的驱动液压不超过规定的设定压。设定压是可变的。在满足了规定条件时，设定压控制部使设定压降低。

本发明的第五方案的液压挖掘机在第四方案的液压挖掘机的基础上，液压调节机构是能够将设定压切换到规定的第一设定压或第二设定压的溢流阀。第二设定压比第一设定压低。在满足了规定条件时，设定压控制部将设定压从第一设定压切换到第二设定压。

本发明的第六方案的液压挖掘机在第四方案的液压挖掘机的基础上，液压调节机构具有第一溢流阀和第二溢流阀。第一溢流阀调节第二液压回路的液压，以使液压马达的驱动液压不超过规定的第一设定压。第二溢流阀调节第二液压回路的液压，以使液压马达的驱动液压不超过比第一设定压低的第二设定压。在未满足规定条件时，设定压控制部利用第一溢流阀来调节第二液压回路的液压。在满足了规定条件时，设定压控制部利用第二溢流阀来调节第二液压回路的液压。

本发明的第七方案的液压挖掘机在第五方案的液压挖掘机的基础上，第二设定压与使大臂上升时的液压缸的驱动液压相同。

本发明的第八方案的液压挖掘机在第四方案的液压挖掘机的基础上，还具有缸液压检测部。缸液压检测部检测液压缸的驱动液压。液压调节机构是能够连续地变更设定压的溢流阀。设定压控制部根据缸液压检测部检测到的液压缸的驱动液压来变更设定压。

本发明的第九方案的液压挖掘机在第四～第八方案中的任一方案的液压挖掘机的基础上，还具有液压控制阀。液压控制阀设置于第二液压回路，控制液压马达的驱动液压。液压调节机构在第二液压回路上位于比液压控制阀更靠从第二液压泵朝向液压马达的工作油的流动的下游的位置。

发明的效果

在本发明的第一方案的液压挖掘机中，在满足了规定条件时，液压马达的驱动液压被降低。规定条件指的是：一同进行使大臂上升的大臂操作部件的操作和使上部回转体回转的回转操作部件的操作（以下称为“回转复合操作”），并且大臂操作部件的操作量为规定的阈值以上。因此，在回转复合操作时，可以使液压马达的驱动液压接近液压缸的驱动液压。由此，可以使上部回转体的回转时间和该回转时间内的大臂上升量同步。另外，在大臂操作部件的操作量比规定的阈值小时，由于未满足规定条件，因此，不进行由马达液压降低部实施的液压马达的驱动液压的降低。因此，在进行即便在进行回转复合操作时也使大臂较小地上升的作业时，可以维持回转力。

在本发明的第二方案的液压挖掘机中，在满足了规定条件时，上部回转体的回转的加速度被降低。由此，可以使上部回转体的回转时间和该回转时间内的大臂上升量同步。

在本发明的第三方案的液压挖掘机中，在满足了规定条件时，维持上部回转体的回转的定常速度并且降低上部回转体的回转的加速度。由此，可以使上部回转体的回转时间和该回转时间内的大臂上升量同步。另外，可以抑制回转的定常速度降低。

在本发明的第四方案的液压挖掘机中，通过使液压调节机构的设定压降低，从而可以使液压马达的驱动液压降低。

在本发明的第五方案的液压挖掘机中，通过将溢流阀的设定压从第一设定压切换到第二设定压，从而可以使液压马达的驱动液压降低。即，通过使用所谓两级溢流阀，从而可以实现用于使液压马达的驱动液压降低的结构。

在本发明的第六方案的液压挖掘机中，在未满足规定条件时，利用第一溢流阀来调节第二液压回路的液压。在满足了规定条件时，利用第二溢流阀来调节第二液压回路的液压。即，通过使用两个溢流阀，从而可以实现用于使液压马达的驱动液压降低的结构。

在本发明的第七方案的液压挖掘机中，第二设定压与使大臂上升时的液压缸的驱动液压相同。因此，可以使液压马达的驱动液压与使大臂上升时的液压缸的驱动液压近似。

在本发明的第八方案的液压挖掘机中，根据缸液压检测部检测到的液压缸的驱动液压来变更设定压。因此，可以将液压马达的驱动液压降低到与液压缸的驱动液压相应的值。

在本发明的第九方案的液压挖掘机中，液压调节机构在第二液压回路中位于比液压控制阀更靠下游的位置。因此，可以通过液压调节机构独立于液压控制阀地变更液压马达的驱动液压。

附图说明

图1是本发明的实施方式的液压挖掘机的外观图。

图2是表示液压挖掘机具有的液压驱动系统的结构的框图。

图3是表示复合回转操作时的大臂提升操作量和向设定压切换部发送的指令信号的关系的图。

图4是表示其他实施方式的液压挖掘机具有的液压驱动系统的结构的框图。

图5是表示其他实施方式的液压挖掘机具有的液压驱动系统的结构的框图。

图6是表示其他实施方式的液压挖掘机中的大臂的驱动液压和可变溢流阀的设定压的关系的图。

附图标记说明

2   作业机械

3   上部回转体

5   下部车体

12  第一液压泵

13  第一液压回路

14  第二液压泵

15  液压马达

16  第二液压回路

17b 设定压控制部

45  液压控制阀

51a 大臂操作部件

52a 回转操作部件

57  溢流阀

71  第一溢流阀

72  第二溢流阀

73  可变溢流阀

90  大臂

93  大臂缸

100 液压挖掘机

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式的液压挖掘机。图1是液压挖掘机100的立体图。液压挖掘机100具有车辆本体1和作业机械2。车辆本体1具有上部回转体3、驾驶室4及下部车体5。上部回转体3载置在下部车体5上。上部回转体3被设置成相对于下部车体5能够回转。上部回转体3收容后述的发动机、液压泵等装置。驾驶室4载置在上部回转体3的前部。在驾驶室4内配置有后述的大臂操作装置及回转操作装置。下部车体5具有履带5a、5b，通过使履带5a、5b旋转，使得液压挖掘机100行进。

作业机械2被安装在车辆本体1的前部，其具有：大臂90、小臂91、铲斗92、大臂缸93、小臂缸94及铲斗缸95。大臂90的基端部经由大臂销96能够摆动地安装在上部回转体3上。小臂91的基端部经由小臂销97能够摆动地安装在大臂90的前端部。在小臂91的前端部，经由铲斗销98能够摆动地安装有铲斗92。大臂缸93、小臂缸94及铲斗缸95是分别由液压驱动的液压缸。大臂缸93驱动大臂90。小臂缸94驱动小臂91。铲斗缸95驱动铲斗92。

图2是表示液压挖掘机100具有的液压驱动系统1的结构的框图。液压驱动系统1具有：发动机11、第一液压泵12、第一液压回路13、上述的大臂缸93、第二液压泵14、液压马达15、第二液压回路16、以及泵控制器17。

发动机11驱动第一液压泵12和第二液压泵14。发动机11相当于本发明的驱动源。发动机11例如是柴油发动机，通过调节从燃料喷射装置18喷射的燃料的喷射量，来控制发动机11的输出。燃料喷射量的调节通过由发动机控制器19控制燃料喷射装置18来进行。另外，发动机11的实际转速由转速传感器21检测，该检测信号分别被输入到发动机控制器19及泵控制器17。

发动机控制器19通过控制燃料喷射装置18来控制发动机11的输出。基于已设定的目标发动机转速及作业模式而被设定的发动机输出转矩特性构成映射图并存储在发动机控制器19中。发动机输出转矩特性表示发动机11的输出转矩和转速的关系。发动机控制器19基于发动机输出转矩特性控制发动机11的输出。

第一液压泵12排出工作油。大臂缸93通过从第一液压泵12排出的工作油来驱动大臂90。第一液压泵12具有第一大臂泵22和第二大臂泵23。第一大臂泵22及第二大臂泵23由发动机11驱动并排出工作油。

第一大臂泵22是容量可变型的液压泵。通过控制第一大臂泵22的倾斜角来控制第一大臂泵22的排出流量。第一大臂泵22的倾斜角由第一泵流量控制装置25控制。第一泵流量控制装置25基于来自泵控制器17的指令信号控制第一大臂泵22的倾斜角，从而控制第一大臂泵22的排出流量。

第一大臂泵22是双向排出型的液压泵。具体来说，第一大臂泵22具有第一泵口22a和第二泵口22b。第一大臂泵22能够切换到第一排出状态或第二排出状态。在第一排出状态下，向第二泵口22b供给工作油，第一大臂泵22从第一泵口22a排出工作油。在第二排出状态下，向第一泵口22a供给工作油，第一大臂泵22从第二泵口22b排出工作油。

第二大臂泵23是容量可变型的液压泵。通过控制第二大臂泵23的倾斜角来控制第二大臂泵23的排出流量。第二大臂泵23的倾斜角由第二泵流量控制装置26控制。第二泵流量控制装置26基于来自泵控制器17的指令信号控制第二大臂泵23的倾斜角，从而控制第二大臂泵23的排出流量。

第二大臂泵23是双向排出型的液压泵。具体来说，第二大臂泵23具有第一泵口23a和第二泵口23b。第二大臂泵23与第一大臂泵22同样地能够切换到第一排出状态或第二排出状态。在第一排出状态下，向第二泵口23b供给工作油，第二大臂泵23从第一泵口23a排出工作油。在第二排出状态下，向第一泵口23a供给工作油，第二大臂泵23从第二泵口23b排出工作油。

大臂缸93由从第一大臂泵22及第二大臂泵23排出的工作油驱动。大臂缸93具有活塞杆93a和缸筒93b。活塞杆93a将缸筒93b的内部划分为第一室93c和第二室93d。通过切换向第一室93c和第二室93d的工作油的供给和从第一室93c和第二室93d的工作油的排出，大臂缸93进行伸缩。具体来说，向第一室93c供给工作油，并从第二室93d排出工作油，由此，活塞杆93a伸长。向第二室93d供给工作油，并从第一室93c排出工作油，由此，活塞杆93a收缩。

另外，活塞杆93a在第一室93c中的受压面积比活塞杆93a在第二室93d中的受压面积大。因此，在使大臂缸93伸长时，比从第二室93d排出的工作油多的工作油被供给到第一室93c。另外，在使大臂缸93收缩时，比供给到第二室93d的工作油多的工作油从第一室93c排出。

第一液压回路13与第一大臂泵22、第二大臂泵23、以及大臂缸93连接。第一液压回路13在第一液压泵12和大臂缸93之间构成闭合回路。具体来说，第一液压回路13具有第一大臂流路27和第二大臂流路28。第一大臂流路27将大臂缸93的第一室93c与第一大臂泵22的第一泵口22a连接。第一大臂流路27是用于向大臂缸93的第一室93c供给工作油或者从大臂缸93的第一室93c回收工作油的流路。

第一大臂流路27也与第二大臂泵23的第一泵口23a连接。因此，向第一大臂流路27供给来自第一大臂泵22和第二大臂泵23双方的工作油。第二大臂流路28与大臂缸93的第二室93d和第一大臂泵22的第二泵口22b连接。第二大臂流路28是用于向大臂缸93的第二室93d供给工作油或者从大臂缸93的第二室93d回收工作油的流路。另外，第二大臂泵23的第二泵口23b与工作油箱29连接。因此，向第二大臂流路28供给来自第一大臂泵22的工作油。第一液压回路13通过第一大臂流路27和第二大臂流路28在第一液压泵12和大臂缸93之间构成闭合回路。

液压驱动系统1还具有供给泵31。供给泵31是用于向第一液压回路13补充工作油的液压泵。供给泵31由发动机11驱动，从而排出工作油。供给泵31是固定容量型的液压泵。第一液压回路13还具有供给流路32。供给流路32经由单向阀33a与第一大臂流路27连接。在第一大臂流路27的液压比供给流路32的液压低时，单向阀33a被打开。供给流路32经由单向阀33b与第二大臂流路28连接。在第二大臂流路28的液压比供给流路32的液压低时，单向阀33b被打开。

另外，供给流路32经由供给溢流阀34与工作油箱29连接。供给溢流阀34将供给流路32的液压维持在规定的供给压。在第一大臂流路27或第二大臂流路28的液压比供给流路32的液压低时，来自供给泵31的工作油经由供给流路32供给到第一大臂流路27或第二大臂流路28。由此，第一大臂流路27及第二大臂流路28的液压被维持在规定值以上。

第一液压回路13还具有溢流流路36。溢流流路36经由单向阀33c与第一大臂流路27连接。在第一大臂流路27的液压比溢流流路36的液压高时，单向阀33c被打开。溢流流路36经由单向阀33d与第二大臂流路28连接。在第二大臂流路28的液压比溢流流路36的液压高时，单向阀33d被打开。另外，溢流流路36经由溢流阀37与供给流路32连接。溢流阀37将溢流流路36的压力维持在规定的溢流压力以下。由此，第一大臂流路27及第二大臂流路28的液压被维持在规定的溢流压力以下。

在使大臂缸93伸长时，第一大臂泵22和第二大臂泵23以第一排出状态被驱动。由此，从第一大臂泵22的第一泵口22a和第二大臂泵23的第一泵口23a排出的工作油，流过第一大臂流路27被供给到大臂缸93的第一室93c。另外，大臂缸93的第二室93d的工作油流过第二大臂流路28被回收到第一大臂泵22的第二泵口22b。由此，大臂缸93伸长。

在使大臂缸93收缩时，第一大臂泵22和第二大臂泵23以第二排出状态被驱动。由此，从第一大臂泵22的第二泵口22b排出的工作油流过第二大臂流路28被供给到大臂缸93的第二室93d。另外，大臂缸93的第一室93c的工作油流过第一大臂流路27被回收到第一大臂泵22的第一泵口22a及第二大臂泵23的第一泵口23a。由此，大臂缸93收缩。

第二液压泵14由发动机11驱动并将工作油排出。从第二液压泵14排出的工作油被供给到液压马达15。第二液压泵14是容量可变型的液压泵。通过控制第二液压泵14的倾斜角来控制第二液压泵14的排出流量。第二液压泵14的倾斜角由第三泵流量控制装置41控制。第三泵流量控制装置41基于来自泵控制器17的指令信号控制第二液压泵14的倾斜角，从而控制第二液压泵14的排出流量。

第二液压泵14具有第一泵口14a和第二泵口14b。第二液压泵14的第二泵口14b与工作油箱29连接。向第二液压泵14的第二泵口14b供给工作油，并从第二液压泵14的第一泵口14a排出工作油。

液压马达15由从第二液压泵14排出的工作油驱动，以使上部回转体3回转。液压马达15具有第一马达口15a和第二马达口15b。向第一马达口15a供给工作油，并从第二马达口15b排出工作油，由此，液压马达15向使上部回转体3向右回转的方向（以下称为“右回转方向”）被驱动。另外，向第二马达口15b供给工作油，并从第一马达口15a排出工作油，由此，液压马达15向使上部回转体3向左回转的方向（以下称为“左回转方向”）被驱动。

第二液压回路16独立于第一液压回路13地设置，并将第二液压泵14和液压马达15连接。具体来说，第二液压回路16具有：泵流路42、第一马达流路43、以及第二马达流路44。泵流路42与第二液压泵14的第一泵口14a连接。第一马达流路43与液压马达15的第一马达口15a连接。第二马达流路44与液压马达15的第二马达口15b连接。

在第二液压回路16中，在第二液压泵14和液压马达15之间配置有液压控制阀45。液压控制阀45控制向液压马达15流动的工作油的流量。由此，液压马达15的驱动液压即上部回转体3的回转转矩被控制。液压控制阀45能够切换到右回转位置状态Pr、左回转位置状态Pl或中立位置状态Pn。液压控制阀45在右回转位置状态Pr下将泵流路42和第一马达流路43连接。

泵流路42和第一马达流路43经由单向阀46连接。单向阀46允许工作油从泵流路42向第一马达流路43流动，但禁止工作油从第一马达流路43向泵流路42流动。由此，从第二液压泵14排出的工作油流过泵流路42、液压控制阀45及第一马达流路43，被供给到液压马达15的第一马达口15a。由此，液压马达15向右回转方向被驱动。液压控制阀45在左回转位置状态Pl下将泵流路42和第二马达流路44连接。

泵流路42和第二马达流路44经由单向阀46连接。单向阀46允许工作油从泵流路42向第二马达流路44流动，但禁止工作油从第二马达流路44向泵流路42流动。由此，从第二液压泵14排出的工作油流过泵流路42、液压控制阀45及第二马达流路44，被供给到液压马达15的第二马达口15b。由此，液压马达15向左回转方向被驱动。液压控制阀45在中立位置状态Pn下将泵流路42和第一马达流路43之间切断。另外，液压控制阀45在中立位置状态Pn下将泵流路42和第二马达流路44之间切断。由此，工作油从第二液压泵14向液压马达15的供给被停止，液压马达15的驱动被停止。

另外，虽然在图2中被省略，但上述小臂缸94和铲斗缸95经由第二液压回路16与第二液压泵14连接。小臂缸94、铲斗缸95及液压马达15相互并列地与第二液压泵14连接。因此，从第二液压泵14排出的工作油被分流到小臂缸94、铲斗缸95及液压马达15中，从而分别驱动小臂缸94、铲斗缸95及液压马达15。

液压挖掘机100还具有大臂操作装置51和回转操作装置52。大臂操作装置51具有大臂操作部件51a和大臂操作检测部51b。大臂操作部件51a是用于操作大臂90的部件。即，大臂操作部件51a为了操作大臂缸93而由操作员操作。大臂操作部件51a能够向使大臂缸93从中立位置伸长的方向和使大臂缸93收缩的方向这两个方向操作。

大臂操作检测部51b检测大臂操作部件51a的操作量及操作方向。大臂操作检测部51b是例如检测大臂操作部件51a的位置的传感器。在大臂操作部件51a位于中立位置时，大臂操作部件51a的操作量为零。表示大臂操作部件51a的操作量及操作方向的检测信号从大臂操作检测部51b被输入到泵控制器17。

回转操作装置52具有回转操作部件52a和回转操作检测部52b。回转操作部件52a是用于对上部回转体3的回转进行操作的部件。即，回转操作部件52a为了操作液压马达15而由操作员操作。回转操作部件52a能够向使液压马达15从中立位置向右回转方向驱动的方向和使液压马达15向左回转方向驱动的方向这两个方向操作。回转操作检测部52b检测回转操作部件52a的操作量。

具体来说，回转操作装置52经由第一先导流路53a与液压控制阀45的第一先导口45a连接。另外，回转操作装置52经由第二先导流路53b与液压控制阀45的第二先导口45b连接。在回转操作部件52a向右回转方向被操作时，工作油经由第一先导流路53a被供给到液压控制阀45的第一先导口45a。由此，液压控制阀45被切换到上述的右回转位置状态Pr。在回转操作部件52a向左回转方向被操作时，工作油经由第二先导流路53b被供给到液压控制阀45的第二先导口45b。由此，液压控制阀45被切换到上述的左回转位置状态Pl。

液压控制阀45根据被施加于第一先导口45a或第二先导口45b的先导压，控制向液压马达15供给的流量。回转操作检测部52b具有梭阀54和液压传感器55。梭阀54将第一先导流路53a和第二先导流路53b中的先导压较大的一方的流路与液压传感器55连接。由此，液压传感器55检测第一先导流路53a和第二先导流路53b的先导压中的较大的一方的先导压。表示由液压传感器55检测到的先导压的检测信号从回转操作检测部52b被输入到泵控制器17。先导压与回转操作部件52a的操作量对应。因此，泵控制器17可以通过来自液压传感器55的检测信号而取得回转操作部件52a的操作量。

另外，第二液压回路16还具有溢流流路56和溢流阀57。溢流流路56经由单向阀58a与第一马达流路43连接。另外，溢流流路56经由单向阀58b与第二马达流路44连接。因此，溢流流路56和溢流阀57在第二液压回路16中位于比液压控制阀45更靠从第二液压泵14朝向液压马达15的工作油的流动的下游的位置。

在第一马达流路43的液压比溢流流路56的液压高时，单向阀58a被打开。在第二马达流路44的液压比溢流流路56的液压高时，单向阀58b被打开。溢流流路56经由溢流阀57与油箱流路59连接。油箱流路59与工作油箱29连接。在溢流流路56的液压比规定的设定压大时，溢流阀57将溢流流路56和油箱流路59连接。由此，溢流阀57将溢流流路56的液压维持在规定的设定压以下。因此，第一马达流路43及第二马达流路44的液压被维持在设定压以下。即，溢流阀57调节第二液压回路16的液压，以使液压马达15的驱动液压不超过设定压。溢流阀57相当于本发明的液压调节机构相当。

溢流阀57是能够将设定压切换到规定的第一设定压或第二设定压的所谓两级溢流阀。第二设定压比第一设定压低。溢流阀57的设定压在正常运转时被设定在第一设定压，在满足了后述的规定条件时，被切换到第二设定压。第一设定压相当于正常运转时的液压马达15的驱动液压，例如是30MPa。相比之下，第二设定压是与在复合回转操作时用于使大臂90上升的大臂缸93的驱动液压近似的值，例如是13MPa以上17MPa以下的值。第二设定压预先通过实验或者模拟等求出在复合回转操作时用于使大臂90上升的大臂缸93的驱动液压的平均值。

溢流阀57的设定压由设定压切换部61切换。设定压切换部61通过将从先导泵62排出的工作油供给到溢流阀57的溢流先导口57a，从而将设定压切换到第二设定压。在从先导泵62排出的工作油未被供给到溢流阀57的溢流先导口57a时，设定压被维持在第一设定压。设定压切换部61例如是电磁控制阀，根据来自泵控制器17的指令信号，被切换到第一位置状态Pa或第二位置状态Pb。

具体来说，设定压切换部61在未被输入来自泵控制器17的指令信号时，因施力部件61a的作用力而被维持在第一位置状态Pa。设定压切换部61在被输入来自泵控制器17的指令信号的状态下，被维持在第二位置状态Pb。

设定压切换部61在第一位置状态Pa下将先导泵流路64和溢流先导流路63之间切断。先导泵流路64与先导泵62连接。溢流先导流路63与溢流阀57的溢流先导口57a连接。另外，在设定压切换部61处于第一位置状态Pa时，溢流先导流路63与工作油箱29连接。因此，在设定压切换部61处于第一位置状态Pa时，从先导泵62排出的工作油未被供给到溢流阀57的溢流先导口57a。因此，溢流阀57的设定压被维持在第一设定压。

设定压切换部61在第二位置状态Pb下将先导泵流路64和溢流先导流路63连接。因此，在设定压切换部61处于第二位置状态Pb时，从先导泵62排出的工作油被供给到溢流阀57的溢流先导口57a。因此，溢流阀57的设定压被切换到第二设定压。另外，先导泵流路64经由先导溢流阀65与工作油箱29连接。先导溢流阀65将先导泵流路64的液压维持在规定的溢流压力以下。

泵控制器17根据大臂操作部件51a的操作量控制第一液压泵12。泵控制器17根据回转操作部件52a的操作量控制第二液压泵14。另外，泵控制器17根据大臂操作部件51a的操作量控制溢流阀57的设定压。泵控制器17具有：泵控制部17a、设定压控制部17b、以及存储部17c。泵控制部17a和设定压控制部17b由例如CPU等计算装置来实现。存储部17c由RAM、ROM、硬盘、闪存等存储装置来实现。存储部17c存储用于控制第一液压泵12和第二液压泵14的信息。

泵控制部17a根据大臂操作部件51a的操作量计算被供给到大臂缸93的工作油的目标流量。另外，泵控制部17a根据回转操作部件52a的操作量计算被供给到液压马达15的工作油的目标流量。

在满足了规定条件时，设定压控制部17b使溢流阀57的设定压降低，从而使液压马达15的驱动液压降低。设定压控制部17b和溢流阀57相当于本发明的马达液压降低部。规定条件指的是一同进行使大臂90上升的大臂操作部件51a的操作和使上部回转体3回转的回转操作部件52a的操作，并且大臂操作部件51a的操作量（以下称为“大臂提升操作量”）为规定的阈值Y0（参照图3）以上。即，规定条件指的是在复合回转操作时大臂提升操作量为规定的阈值Y0以上。例如，在将最大操作量设为100%的情况下，规定的阈值Y0被设定为比100%小的值。具体来说，规定的阈值Y0是70%以上80%以下的值。

在未满足规定条件的正常运转时，设定压控制部17b将设定压切换部61维持在第一位置状态Pa。图3表示复合回转操作时的大臂提升操作量Y与向设定压切换部61发送的指令信号的关系。如图3所示，在即便是复合回转操作时、大臂提升操作量仍比规定的阈值Y0（参照图3）小时，不向设定压切换部61发送指令信号。由此，溢流阀57的设定压被维持在第一设定压。

另外，在复合回转操作时大臂提升操作量为规定的阈值Y0以上时，设定压控制部17b向设定压切换部61发送指令信号。由此，设定压切换部61被切换到第二位置状态Pb，溢流阀57的设定压从第一设定压被切换到第二设定压。因此，液压马达15的驱动压被降低到第二设定压以下的压力。由此，上部回转体3的回转的加速度被降低。但是，由于向液压马达15供给的工作油的流量被维持，因此，上部回转体3的回转的定常速度被维持。

本实施方式的液压挖掘机100具有以下特征。

在回转复合操作时，当大臂提升操作量为规定的阈值Y0以上时，液压马达15的驱动液压被降低到接近大臂缸93的驱动液压的值。由此，上部回转体3的回转的加速度被降低，可以使上部回转体3的回转时间和该回转时间内的大臂90的上升量同步。另外，例如，在回转的单独操作时，由于未满足规定条件，因此，不进行由溢流阀57实施的液压马达15的驱动液压的降低。因此，可以维持回转的加速度及回转力。

另外，在即便是复合回转操作时、大臂提升操作量仍比规定的阈值Y0小时，由于也不满足规定条件，因此，不进行由溢流阀57实施的液压马达15的驱动液压的降低。因此，在进行即便在进行回转复合操作时也使大臂90较小地上升的作业时，可以维持回转的加速度及回转力。例如，在侧面推碰挖掘时也进行复合回转操作。侧面推碰挖掘是例如将铲斗推碰到槽的侧面进行整理的同时进行挖掘的作业。因此，在侧面推碰挖掘时，为了将铲斗推碰到槽的侧面，优选回转力大。在侧面推碰挖掘时，不需要使大臂90较大地上升，因此，侧面推碰挖掘时的大臂提升操作量比上述规定的阈值Y0小。因此，在本实施方式的液压挖掘机100中，在侧面推碰挖掘时，不进行由溢流阀57实施的液压马达15的驱动液压的降低。因此，可以在侧面推碰挖掘时维持回转力。

在满足了规定条件时，液压马达15的驱动液压被降低，因此，上部回转体3的回转的加速度被降低，但上部回转体3的回转的定常速度被维持。由此，可以抑制回转的定常速度降低。

溢流阀57在第二液压回路16上位于比液压控制阀45更靠下游的位置。因此，可以通过溢流阀57独立于液压控制阀45地变更液压马达15的驱动液压。因此，尽管由液压控制阀45进行液压马达15的驱动液压的控制，仍可以通过溢流阀57使液压马达15的驱动液压降低。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内可以进行各种变更。

本发明的液压调节机构不限于上述实施方式的溢流阀57，也可以是其他结构。例如，如图4所示，第一溢流阀71和第二溢流阀72也可以用作液压调节机构。第一溢流阀71调节第二液压回路16的液压，以使液压马达15的驱动液压不超过规定的第一设定压。第二溢流阀72在先导压被施加于溢流先导口72a时调节第二液压回路16的液压，以使液压马达15的驱动液压不超过比第一设定压低的第二设定压。第二溢流阀72在先导压未被施加于溢流先导口72a时调节第二液压回路16的液压，以使液压马达15的驱动液压不超过比第一设定压大的第三设定压。

在未满足规定条件时，设定压控制部17b将设定压切换部61维持在第一位置状态Pa。由此，由第一溢流阀71调节第二液压回路16的液压，液压马达15的驱动液压被维持在第一设定压以下。在满足了规定条件时，设定压控制部17b向设定压切换部61发送指令信号，使得设定压切换部61被切换到第二位置状态Pb。由此，第二溢流阀72的设定压从第三设定压被切换到第二设定压。由此，由第二溢流阀72调节第二液压回路16的液压，液压马达15的驱动压被降低到第二设定压以下的压力。另外，在先导压未被施加于第二溢流阀72的溢流先导口72a时，也可以不打开第二溢流阀72。

如图5所示，可变溢流阀73也可以用作液压调节机构。可变溢流阀73能够连续地变更设定压。可变溢流阀73基于来自泵控制器17的指令信号变更设定压。在该情况下，液压驱动系统1还具有缸液压检测部74。缸液压检测部74检测大臂缸93的驱动液压。设定压控制部17b根据缸液压检测部74检测到的大臂缸93的驱动液压来变更可变溢流阀73的设定压。

具体来说，如图6所示，设定压控制部17b变更可变溢流阀73的设定压。在图6中，横轴表示缸液压检测部74检测到的大臂90的驱动液压。纵轴是可变溢流阀73的设定压。如图6所示，可变溢流阀73的设定压可以在第一设定压P1和第二设定压P2之间的范围内变更。在大臂90的驱动液压为第一设定压P1和第二设定压P2之间的值时，可变溢流阀73的设定压被设定为与大臂90的驱动液压相同的值。因此，也可以使液压马达15的驱动液压降低到与大臂缸93的驱动液压相应的值。因此，可以使上部回转体3的回转时间和该回转时间内的大臂90的上升量更高精度地同步。另外，在大臂90的驱动液压比第一设定压P1大时，可变溢流阀73的设定压被维持在第一设定压P1。另外，在大臂90的驱动液压比第二设定压P2小时，可变溢流阀73的设定压被维持在第二设定压P2。

在上述实施方式中，本发明被应用于在大臂缸93上连接有两个液压泵22、23的双泵型的液压驱动系统，但本发明也可以被应用于在大臂缸93上连接有一个液压泵的单泵型的液压驱动系统。

工业实用性

根据本发明，在采用使大臂回路独立的液压回路的液压挖掘机中，可以使上部回转体的回转时间和该回转时间内的大臂上升量同步。

Claims (8)

1.一种液压挖掘机，其特征在于，具有：

下部车体；

上部回转体，所述上部回转体载置于所述下部车体上，并设置成相对于所述下部车体能够回转；

作业机械，所述作业机械包括能够摆动地安装在所述上部回转体上的大臂；

第一液压泵，所述第一液压泵排出工作油；

液压缸，所述液压缸通过从所述第一液压泵排出的工作油来驱动所述大臂；

第一液压回路，所述第一液压回路将所述第一液压泵和所述液压缸连接，并在所述第一液压泵和所述液压缸之间构成闭合回路；

第二液压泵，所述第二液压泵排出工作油；

液压马达，所述液压马达通过从所述第二液压泵排出的工作油使所述上部回转体回转；

第二液压回路，所述第二液压回路独立于所述第一液压回路而设置，并将所述第二液压泵和所述液压马达连接；

大臂操作部件，所述大臂操作部件用于操作所述大臂；

回转操作部件，所述回转操作部件用于对所述上部回转体的回转进行操作；以及

马达液压降低部，在满足了规定条件时，所述马达液压降低部使所述液压马达的驱动液压降低，

所述规定条件指的是：一同进行使所述大臂上升的所述大臂操作部件的操作和使所述上部回转体回转的所述回转操作部件的操作，并且所述大臂操作部件的操作量为规定的阈值以上，

所述马达液压降低部包括：设置于所述第二液压回路的液压调节机构、以及控制所述液压调节机构的设定压控制部，

所述液压调节机构调节所述第二液压回路的液压，以使所述液压马达的驱动液压不超过规定的设定压，

所述设定压是可变的，

在满足了所述规定条件时，所述设定压控制部使所述设定压降低。

2.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

在满足了所述规定条件时，所述马达液压降低部使所述液压马达的驱动液压降低，以便降低所述上部回转体的回转的加速度。

3.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

在满足了所述规定条件时，所述马达液压降低部使所述液压马达的驱动液压降低，以便维持所述上部回转体的回转的定常速度并且降低所述上部回转体的回转的加速度。

4.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述液压调节机构是能够将所述设定压切换到规定的第一设定压或比所述第一设定压低的第二设定压的溢流阀，

在满足了所述规定条件时，所述设定压控制部将所述设定压从所述第一设定压切换到所述第二设定压。

5.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述液压调节机构具有第一溢流阀和第二溢流阀，

所述第一溢流阀调节所述第二液压回路的液压，以使所述液压马达的驱动液压不超过规定的第一设定压，

所述第二溢流阀调节所述第二液压回路的液压，以使所述液压马达的驱动液压不超过比所述第一设定压低的第二设定压，

在未满足所述规定条件时，所述设定压控制部利用所述第一溢流阀来调节所述第二液压回路的液压，在满足了所述规定条件时，所述设定压控制部利用所述第二溢流阀来调节第二液压回路的液压。

6.如权利要求4所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述第二设定压与使所述大臂上升时的所述液压缸的驱动液压相同。

7.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

还具有检测所述液压缸的驱动液压的缸液压检测部，

所述液压调节机构是能够连续地变更所述设定压的溢流阀，

所述设定压控制部根据所述缸液压检测部检测到的所述液压缸的驱动液压来变更所述设定压。

8.如权利要求1,4,5,6,7中任一项所述的液压挖掘机，其特征在于，

还具有设置于所述第二液压回路并控制所述液压马达的驱动液压的液压控制阀，

所述液压调节机构在所述第二液压回路中位于比所述液压控制阀更靠从所述第二液压泵朝向所述液压马达的工作油的流动的下游的位置。