CN104093979B - 流体压增减压机及施工机械 - Google Patents

流体压增减压机及施工机械 Download PDF

Info

Publication number
CN104093979B
CN104093979B CN201380006334.3A CN201380006334A CN104093979B CN 104093979 B CN104093979 B CN 104093979B CN 201380006334 A CN201380006334 A CN 201380006334A CN 104093979 B CN104093979 B CN 104093979B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
pressure chamber
input
pipeline
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380006334.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104093979A (zh
Inventor
塚根浩郎
塚根浩一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2012068369A external-priority patent/JP5972625B2/ja
Priority claimed from JP2012068370A external-priority patent/JP5985222B2/ja
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Publication of CN104093979A publication Critical patent/CN104093979A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104093979B publication Critical patent/CN104093979B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2292—Systems with two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F13/00—Pressure exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/032—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1466—Hollow piston sliding over a stationary rod inside the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/50—Monitoring, detection and testing means for accumulators
    • F15B2201/51—Pressure detection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/214—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being hydrotransformers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7107—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders the output members being mechanically linked
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
    • F15B2211/761—Control of a negative load, i.e. of a load generating hydraulic energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Abstract

本发明提供一种流体压增减压机及施工机械。本发明的能够连续供给输出压的液压增减压机(100)具备：控制装置(5)，从液压缸(1)的头侧压力室(1H)及杆侧压力室(1R)、以及液压缸(2)的头侧压力室(2H)及杆侧压力室(2R)可切换地选择适用输入压的至少1个输入用压力室、及生成包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压的至少1个输出用压力室；及流动控制阀(6H、6R、7H、7R)，使输入用压力室和供给源(SR)连通且使输出用压力室和供给处(SD)连通。

Description

流体压增减压机及施工机械
技术领域
本发明涉及一种使用流体压缸的流体压增减压机及具备流体压增减压机的施工机械。
背景技术
以往已知有使用低压空气生成高压水的高水压供给装置(例如参考专利文献1)。该高水压供给装置能够将一次侧气压驱动器的活塞和二次侧水压驱动器的活塞经由1条活塞杆连结而使一次侧气压驱动器和二次侧水压驱动器联动。而且，通过利用低压空气使一次侧气压驱动器的活塞往复滑动而使二次侧水压驱动器的活塞同时往复滑动，从而能够以固定的压力转换比由低压空气连续生成高压水。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-278207号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
然而，专利文献1的高水压供给装置仅仅生成压力高于空气压力的水，无法生成压力低于空气压的水。
鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供一种能够连续供给包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压的流体压增减压机及具备流体压增减压机的施工机械。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明的实施例所涉及的流体压增减压机，能够连续供给输出压，其具备：控制装置，从1个流体压缸或多个联动的流体压缸中的多个压力室可切换地选择适用输入压的至少1个输入用压力室、及生成包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压的至少1个输出用压力室；及流动控制阀，使所述输入用压力室和输入连通且使所述输出用压力室和输出连通。
并且，本发明的实施例所涉及的施工机械，其具备：主缸，驱动工作体；辅助缸，辅助所述主缸；蓄能器，能够将所述工作体的位能作为流体压能而回收，且将所回收的流体压能用于所述辅助缸的驱动；及流体压增减压机，具备控制装置及流动控制阀，所述控制装置从1个流体压缸或多个联动的流体压缸中的多个压力室可切换地选择适用输入压的至少1个输入用压力室、及生成包含高于输入压的输出压及低于输入压的输出压的输出压的至少1个输出用压力室，所述流动控制阀使所述输入用压力室和输入连通且使所述输出用压力室和输出连通，所述流体压增减压机将所述蓄能器作为输入，且将所述辅助缸作为输出。
发明效果
通过上述机构，本发明可以提供一种能够连续供给包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压的流体压增减压机及具备流体压增减压机的施工机械。
附图说明
图1是表示本发明的实施例所涉及的液压增减压机的结构例的液压回路图。
图2是表示图1的液压回路图的动作状态的图(其1)。
图3是表示图1的液压回路图的动作状态的图(其2)。
图4是表示图1的液压回路图的动作状态的图(其3)。
图5是表示本发明的实施例所涉及的液压增减压机的另一结构例的液压回路图。
图6是表示本发明的实施例所涉及的液压增减压机的又一结构例的液压回路图。
图7A是图1所示的液压增减压机的液压缸及活塞杆的放大图。
图7B是表示液压缸的详细内容的规格表。
图7C是表示液压增减压机能够实现的压力转换比的详细内容的表。
图7D是表示图7C中的压力转换比与其级之间的关系的曲线图。
图8是说明压力转换比的分布的图。
图9是说明本发明的实施例所涉及的液压增减压机中的液压驱动器的各压力室的受压面积之间的关系的图。
图10是表示液压驱动器的另一结构例的剖视图。
图11是本发明的实施例所涉及的挖土机的概要侧视图。
图12是搭载于图11的挖土机的液压增减压机的液压回路图。
图13是表示级决定处理的流程的流程图。
图14是表示辅助缸的行程量、液压增减压机的输入压及输出压、以及液压增减压机的采用级之间的对应关系的图(其1)。
图15是表示辅助缸的行程量、液压增减压机的输入压及输出压、以及液压增减压机的采用级之间的对应关系的图(其2)。
图16是表示辅助缸的行程量、液压增减压机的输入压及输出压、以及液压增减压机的采用级之间的对应关系的图(其3)。
图17是包含辅助缸的动臂缸的剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施例进行说明。
图1是表示本发明的实施例所涉及的液压增减压机100的液压回路图。液压增减压机100主要具备液压缸1、2、活塞杆3、3个非接触式传感器4C、4L、4R、控制装置5、流动控制阀6H、6R、7R、7H及输入输出直连切换阀8。另外，以下将液压缸1、2及活塞杆3的组合称为液压驱动器。
液压缸1为流体压缸的一例，具有将圆柱状的头侧压力室1H和圆筒状的杆侧压力室1R隔开的圆柱状的活塞1P。液压缸2同样为流体压缸的一例，具有将圆柱状的头侧压力室2H和圆筒状的杆侧压力室2R隔开的圆柱状的活塞2P。液压缸1的活塞1P和液压缸2的活塞2P经由活塞杆3连结，且在液压缸1及液压缸2各自的内部一体地滑动。
在本实施例中，液压缸1的缸内径小于液压缸2的缸内径。并且，活塞杆3的杆径从与活塞1P的连结部至与活塞2P的连结部为恒定。将杆径设为恒定，具有缩短液压缸1与液压缸2之间的距离的效果。这是因为不仅能够使活塞杆3的一部分进入到液压缸1内还能够进入到液压缸2内。另外，活塞杆3的杆径也可以在与活塞1P的连结部和与活塞2P的连结部处不同。不同地设定杆径，具有能够灵活地设定杆侧压力室1R、2R的受压面积的效果。
非接触式传感器4L为用于检测液压缸1的头侧压力室1H的体积已成为容许最小值的传感器。具体而言，在液压缸1的头侧压力室1H侧的端部设置的非接触式传感器4L通过检测活塞1P接近规定距离范围内来检测活塞1P到达液压缸1的一端。非接触式传感器4R为用于检测液压缸2的头侧压力室2H的体积已成为容许最小值的传感器。具体而言，在液压缸2的头侧压力室2H侧的端部设置的非接触式传感器4R通过检测活塞2P接近规定距离范围内来检测活塞2P到达液压缸2的一端。非接触式传感器4C为用于检测如下的传感器：活塞1P的位置从液压缸1的行程中央位置观察时是否处于液压缸1的头侧压力室1H侧，活塞2P的位置从液压缸2的行程中央位置观察时是否处于液压缸2的杆侧压力室2R侧；或者，活塞1P的位置从液压缸1的行程中央位置观察时是否处于液压缸1的杆侧压力室1R侧，活塞2P的位置从液压缸2的行程中央位置观察时是否处于液压缸2的头侧压力室2H侧。具体而言，设置于液压缸1与液压缸2之间的非接触式传感器4C通过检测处于活塞杆3的规定位置的部件接近规定距离范围内来检测活塞1P从液压缸1的行程中央位置观察时处于哪一侧，活塞2P从液压缸2的行程中央位置观察时处于哪一侧。
另外，液压增减压机100也可以采用1个能够持续测定活塞杆3的位置的电位差计来代替3个非接触式传感器4L、4R、4C。
控制装置5为用于控制液压增减压机100的运动的装置，例如为具备CPU(CentralProcessing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等的计算机。具体而言，控制装置5根据所希望的输出压来控制流动控制阀6H、6R、7R、7H、及输入输出直连切换阀8的运动。所希望的输出压根据工作油的供给处来决定，例如根据操作人员经由未图示的输入装置进行的输入来决定。并且，控制装置5基于非接触式传感器4L、4R、4C的输出来控制流动控制阀6H、6R、7R、7H的运动。这是为了能够使活塞1P、2P及活塞杆3往复移动的同时，向供给处持续供给所希望的输出压。
流动控制阀6H为用于控制在液压缸1的头侧压力室1H中流入流出的工作油的流动的阀。流动控制阀6R为用于控制在液压缸1的杆侧压力室1R中流入流出的工作油的流动的阀。流动控制阀7R为用于控制在液压缸2的杆侧压力室2R中流入流出的工作油的流动的阀。流动控制阀7H为用于控制在液压缸2的头侧压力室2H中流入流出的工作油的流动的阀。
具体而言，流动控制阀6H通过管路C11和管路C1连接于作为输入的工作油的供给源SR，通过管路C21和管路C2连接于作为输出的工作油的供给处SD，通过管路C31和管路C3连接于工作油罐。并且，流动控制阀6H通过管路C1H连接于液压缸1的头侧压力室1H。流动控制阀6R通过管路C12和管路C1连接于供给源SR，通过管路C22和管路C2连接于供给处SD，通过管路C32和管路C3连接于工作油罐。并且，流动控制阀6R通过管路C1R连接于液压缸1的杆侧压力室1R。流动控制阀7R通过管路C13和管路C1连接于供给源SR，通过管路C23和管路C2连接于供给处SD，通过管路C33和管路C3连接于工作油罐。并且，流动控制阀7R通过管路C2R连接于液压缸2的杆侧压力室2R。流动控制阀7H通过管路C14和管路C1连接于供给源SR，通过管路C24和管路C2连接于供给处SD，通过管路C34和管路C3连接于工作油罐。并且，流动控制阀7H通过管路C2H连接于液压缸2的头侧压力室2H。
输入输出直连切换阀8为用于切换是否将液压增减压机100的输入和输出直连的阀。
具体而言，输入输出直连切换阀8通过管路C25及管路C1连接于供给源SR，通过管路C26及管路C2连接于供给处SD。另外，液压增减压机100也可以省略输入输出直连切换阀8。
接着，参考图2及图3对液压增减压机100的运动进行说明。另外，图2是表示使活塞杆3沿以箭头AR1表示的方向移动的同时以规定的增压比向供给处SD供给高于输入压的输出压的状态的图。并且，图3是表示使活塞杆3沿以箭头AR2表示的方向移动的同时以与图2的情况相同的规定的增压比向供给处SD供给高于输入压的输出压的状态的图。
在图2中，液压增减压机100的控制装置5对流动控制阀6R发送控制信号，并使管路C1R和管路C32连通。并且，控制装置5对流动控制阀7R发送控制信号，并使管路C2R和管路C33连通。并且，控制装置5对流动控制阀7H发送控制信号，并使管路C2H和管路C14连通。另外，控制装置5为了使管路C1H和管路C21连通，不对流动控制阀6H发送控制信号。
其结果，如图2的黑色粗线所示，来自供给源SR的工作油通过管路C1、C14及C2H流入到头侧压力室2H，以规定的输入压向箭头AR1所示的方向按压活塞2P。这样一来，头侧压力室1H内的工作油以规定的增压比产生高于输入压的输出压，并通过管路C1H、C21及C2到达供给处SD。此时，头侧压力室2H成为输入用压力室，头侧压力室1H成为输出用压力室。
另外，规定的增压比对应活塞1P的受压面积相对于活塞2P的受压面积之比。此时，活塞2P的受压面积对应活塞2P的圆形表面的面积，活塞1P的受压面积对应活塞1P的圆形表面的面积。
并且，杆侧压力室2R内的工作油的一部分通过管路C2R、C33、C3、C32及C1R流入到杆侧压力室1R。这是为了弥补由活塞1P沿箭头AR1的方向移动而使杆侧压力室1R的体积增大所引起的工作油的不足。另外，杆侧压力室2R内的工作油的余量部分通过管路C2R、C33及C3排出至工作油罐。此时，杆侧压力室1R及杆侧压力室2R各自中的工作油不会影响输出压。
之后，若非接触式传感器4L检测出活塞1P已到达液压缸1的头侧压力室1H侧的端部，则控制装置5将流动控制阀6H、6R、7R、7H的状态切换成图3所示的状态，以便继续供给所希望的输出压。
在图3中，液压增减压机100的控制装置5对流动控制阀6H发送控制信号，并使管路C1H和管路C31连通。并且，控制装置5终止对流动控制阀6R发送控制信号，并使管路C1R和管路C22连通。并且，控制装置5对流动控制阀7R发送控制信号，并使管路C2R和管路C13连通。并且，控制装置5对流动控制阀7H发送控制信号，并使管路C2H和管路C34连通。
其结果，如图3的黑色粗线所示，来自供给源SR的工作油通过管路C1、C13及C2R流入到杆侧压力室2R，以与图2的情况相同的输入压沿箭头AR2所示的方向按压活塞2P。这样一来，杆侧压力室1R内的工作油以与图2的情况相等的规定的增压比产生高于输入压的输出压，并通过管路C1R、C22及C2到达供给处SD。此时，杆侧压力室2R成为输入用压力室，杆侧压力室1R成为输出用压力室。
另外，规定的增压比对应活塞1P的受压面积相对于活塞2P的受压面积之比。此时，活塞2P的受压面积对应从活塞2P的圆形表面的面积减去活塞杆3的圆形截面的面积后的面积(圆环部分的面积)。并且，活塞1P的受压面积对应从活塞1P的圆形表面的面积减去活塞杆3的圆形截面的面积后的面积(圆环部分的面积)。由此，实现与图2的情况相等的增压比。
并且，头侧压力室2H内的工作油的一部分通过管路C2H、C34、C3、C31及C1H流入到头侧压力室1H。这是为了弥补由活塞1P沿箭头AR2的方向移动而使头侧压力室1H的体积增大所引起的的工作油的不足。另外，头侧压力室2H内的工作油的余量部分通过管路C2H、C34及C3排出至工作油罐。此时，头侧压力室1H及头侧压力室2H各自中的工作油不会影响输出压。
之后，若非接触式传感器4R检测出活塞2P已到达液压缸2的头侧压力室2H侧的端部，则控制装置5将流动控制阀6H、6R、7R、7H的状态切换成图2所示的状态，以便继续供给所希望的输出压。
如此，液压增减压机100能够交替反复图2所示的状态和图3所示的状态的同时，以规定的增压比向供给处SD持续供给高于输入压的输出压。
并且，在使活塞杆3沿箭头AR1所示的方向移动时，液压增减压机100将头侧压力室2H作为输入用压力室，将头侧压力室1H作为输出用压力室。而且，在使活塞杆3沿箭头AR2所示的方向移动时，将杆侧压力室2R作为输入用压力室，将杆侧压力室1R作为输出用压力室。其结果，液压增减压机100即使在活塞杆3沿任一方向移动的情况下，都能够以相等的增压比持续供给高于输入压的输出压。然而，也可以使液压增减压机100选择1个或多个其他压力室作为输入用压力室及输出用压力室的同时，能够以包含成为减压的比率的规定的压力转换比持续供给与输入压不同的输出压。
另外，在活塞1P、2P开始移动时，控制装置5考虑活塞1P、2P的当前位置信息，使活塞1P、2P首先向能取较大活塞行程的一侧移动。
接着，参考图4对输入输出直连切换阀8的运动进行说明。另外，图4是表示不移动活塞杆3就将供给源SR的输入压直接作为输出压向供给处SD供给的状态的图。
在图4中，控制装置5对流动控制阀6H发送控制信号，并使管路C1H和管路C31连通。并且，控制装置5对流动控制阀6R发送控制信号，并使管路C1R和管路C32连通。并且，控制装置5对流动控制阀7R发送控制信号，并使管路C2R和管路C33连通。并且，控制装置5对流动控制阀7H发送控制信号，并使管路C2H和管路C34连通。这些控制是为了防止来自供给源SR或供给处SD的工作油流入到头侧压力室1H、2H及杆侧压力室1R、2R。
并且，控制装置5对输入输出直连切换阀8发送控制信号，并使管路C25和管路C26连通，由此使管路C1和管路C2连通。
如此，液压增减压机100能够将供给源SR的输入压直接作为输出压向供给处SD供给。
并且，在上述实施例中，液压增减压机100根据输入压(管路C1中的压力)的变化而改变输出压(管路C2中的压力)，以使工作油从供给源SR流向供给处SD，但也可以根据输出压(管路C2中的压力)的变化而改变输入压(管路C1中的压力)，以使工作油从供给处SD流向供给源SR。
接着，参考图5对液压增减压机的另一结构例100A进行说明。另外，图5是表示液压增减压机100A的结构例的液压回路图，对应图1。
液压增减压机100A中省略流动控制阀6R并将液压缸1的杆侧压力室1R直接连接于工作油罐，在这一点上与图1的液压增减压机100不同，其他方面相同。因此，省略相同部分的说明，对不同部分进行详细说明。
如图5所示，液压缸1的杆侧压力室1R通过管路C1R、C32及C3始终连接于工作油罐。因此，来自供给源SR的工作油不会流入到杆侧压力室1R，且杆侧压力室1R内的工作油也不会到达供给处SD。
根据该结构，液压增减压机100A无法将杆侧压力室1R选作输入用压力室或输出用压力室，因此与液压增减压机100相比，能够实现的压力转换比的个数减少。然而，当使用有限个数的压力转换比时，液压增减压机100A能够通过比液压增减压机100更简单的结构来实现与液压增减压机100相等的运动。
另外，在图5中，采用将杆侧压力室1R始终连接于工作油罐的结构，但也可以采用代替杆侧压力室1R而将头侧压力室1H、2H或杆侧压力室2R中的任意一个始终连接于工作油罐的结构。
接着，参考图6对液压增减压机的又一结构例100B进行说明。另外，图6是表示液压增减压机100B的结构例的液压回路图，对应图1。
液压增减压机100B中省略流动控制阀6R并将液压缸1的杆侧压力室1R直接连接于管路C2R，在这一点上与图1的液压增减压机100不同，其他方面相同。因此，省略相同部分的说明，对不同部分进行详细说明。
如图6所示，液压缸1的杆侧压力室1R通过管路C1R及C2R始终连接于杆侧压力室2R。因此，来自供给源SR的工作油不会仅流入到杆侧压力室1R，当来自供给源SR的工作油流入到杆侧压力室1R时，在杆侧压力室2R中也必定会流入来自供给源SR的工作油。并且，杆侧压力室1R内的工作油也不会全部到达供给处SD，当杆侧压力室1R内的工作油到达供给处SD时，在杆侧压力室2R中也必定流入来自杆侧压力室1R的工作油。
根据该结构，液压增减压机100B无法将杆侧压力室1R单独选作输入用压力室或输出用压力室，因此与液压增减压机100相比，能够实现的压力转换比的个数减少。然而，当使用限定个数的压力转换比时，液压增减压机100B能够通过比液压增减压机100更简单的结构来实现与液压增减压机100相等的运动。
另外，在图6中，采用将杆侧压力室1R始终连接于杆侧压力室2R的结构，但代替该结构，也可以采用将杆侧压力室1R始终连接于1个或多个其他压力室的结构。并且，还可以采用将头侧压力室1H、2H或杆侧压力室2R中的任意一个始终连接于1个或多个其他压力室的结构，来代替将杆侧压力室1R始终连接于杆侧压力室2R。
接着，参考图7对液压增减压机100能够实现的压力转换比进行说明。另外，图7A是表示图1所示的液压增减压机100的液压缸1、2及活塞杆3的放大图，图7B是表示液压缸1、2的详细内容的规格表。并且，图7C是表示液压增减压机100能够实现的压力转换比的详细内容的表，图7D是表示图7C中的压力转换比与其级的关系的曲线图。
如图7B所示，头侧压力室1H的受压面积为杆侧压力室1R的受压面积的约2.0倍。并且，杆侧压力室2R的受压面积为杆侧压力室1R的受压面积的约1.7倍，头侧压力室2H的受压面积为杆侧压力室1R的受压面积的约3.3倍。另外，杆侧压力室1R的受压面积为从头侧压力室1H的表面积减去活塞杆3的截面积后的面积(圆环部分的面积)。同样地，杆侧压力室2R的受压面积为从头侧压力室2H的表面积减去活塞杆3的截面积后的面积(圆环部分的面积)。
在这种条件下，如图7C所示，当使活塞1P、2P向左方向移动时，液压增减压机100能够设定-5级至+5级的包含0级在内的总计11级的压力转换比。同样地，当使活塞1P、2P向右方向移动时，液压增减压机100也能够实现-5级至+5级的包含0级在内的总计11级的压力转换比。另外，以正值表示的级表示增压时的级，以负值表示的级表示减压时的级数，0级表示将输入输出直连时的级。因此，图7C表示液压增减压机100在左右移动方向的每一方向上具有用于增压的5个级、用于减压的5个级及用于将输入输出直连的1个级。
并且，图7C表示例如当输入用压力室选择杆侧压力室1R且输出用压力室选择头侧压力室1H时可以实现活塞移动方向为左时的-5级的压力转换比(0.490)。并且，图7C表示例如当输入用压力室选择杆侧压力室2R且输出用压力室选择头侧压力室2H时可以实现活塞移动方向为右时的-5级的压力转换比(0.510)。
并且，图7C表示活塞的左右移动方向上的对应级各自的压力转换比变为相等的特性。例如，活塞移动方向为左时的-3级的压力转换比(0.745)变为与活塞移动方向为右时的对应级即-3级的压力转换比(0.746)相等。该特性在确保即使在将活塞移动方向左右切换时仍可以持续供给所希望的输出压这方面是必要的。
图7D是用于进一步通俗易懂地表示活塞的左右移动方向上的对应级各自的压力转换比变为相等的特性的图，实线的变化表示活塞移动方向为右时的压力转换比的变化，点线的变化表示活塞移动方向为左时的压力转换比的变化。如图7D所示，活塞的左右移动方向上的对应级各自的压力转换比设定为维持相等的同时随着级的上升而增大。
并且，在图7中，设定为11级这一奇数级数，但也可以设定为偶数级数。此时，可以通过省略将输入输出直连时的级即0级来实现偶数级数。
接着，参考图8对压力转换比的优选分布进行说明。另外，图8是用于说明具有用于增压的3个级、用于减压的3个级及用于将输入输出直连的1个级的液压增减压机100中的压力转换比的优选分布的图。并且，图8是表示作为压力转换比的优选分布有等差型及等比型的情况。另外，压力转换比的分布设定为，在活塞的左右移动方向的每一个方向上成为相等分布。
等差型是指使压力转换比以相邻2个级的压力转换比之差分别变为相等的方式分布的方式，压力转换比的排列形成等差数例。另外，附图中的“a”相当于公差。
并且，等比型是指使压力转换比以相邻2个级的压力转换比之比分别变为相等的方式分布的方式，压力转换比的排列形成等比数例。另外，附图中的“e”相当于公比。
无论采用等差型及等比型中的哪一种，设计人员都是在最初决定最大压力转换比与最小压力转换比。而且，设计人员在决定设定于最大压力转换比与最小压力转换比之间的级的个数之后，决定公差a或公比e，由此决定液压增减压机100中的压力转换比的分布。
接着，参考图9对实现压力转换比的排列时所需的各压力室的受压面积之间的关系进行说明。
F9A表示使用图1说明的、能够作为输入用压力室或输出用压力室而采用的压力室有4个室时(以下设为“四室型”)的、各压力室的受压面积之间的关系。
在四室型中，以2个液压缸中头侧受压面积较小的液压缸的头侧受压面积大于另一个液压缸中的头侧受压面积与杆侧受压面积之差的方式，决定各压力室的受压面积。
具体而言，以头侧受压面积较小的液压缸1的头侧受压面积SA大于液压缸2中的头侧受压面积SD与杆侧受压面积SC之差的方式，即满足SA＞(SD-SC)的关系的方式，决定液压缸1、2的缸内径及活塞杆3的杆径。
F9B表示使用图5说明的、能够作为输入用压力室或输出用压力室而采用的压力室有3个室时(以下设为“三室型”)的、各压力室的受压面积之间的关系。
在三室型中，当使活塞沿某一方向运动时，成为输入用压力室的压力室有2个室(设为压力室α及压力室γ)，当使活塞沿其相反方向运动时成为输入用压力室的压力室有1个室(设为压力室δ)，此时，压力室α的受压面积Sα、压力室γ的受压面积Sγ及压力室δ的受压面积Sδ的关系成为Sδ＞Sα且Sδ＞Sγ。
具体而言，在F9B中，以当使活塞1P、2P向右方向运动时成为输入用压力室的液压缸1的头侧压力室1H(相当于压力室α)的受压面积SA(相当于受压面积Sα)及液压缸2的杆侧压力室2R(相当于压力室γ)的受压面积SC(相当于受压面积Sγ)中的任意一个均小于成为输出用压力室的液压缸2的头侧压力室2H(相当于压力室δ)的头侧受压面积SD(相当于受压面积Sδ)的方式，即满足SD＞SA且SD＞SC的关系的方式，决定液压缸1、2的缸内径及活塞杆3的杆径。
F9C表示在四室型中代替如F9A使2个液压缸的2个杆侧压力室对置配置而将2个杆侧压力室并列配置时(以下设为“双缸并进型”)的、各压力室的受压面积之间的关系。另外，活塞1P和活塞2P经由活塞杆3a连结，在液压缸1、2各自的内部沿附图的上下方向一体地并进。
在双缸并进型中，以2个液压缸中头侧受压面积较小的液压缸的杆侧受压面积大于另一个液压缸中的头侧受压面积与杆侧受压面积之差的方式，决定各压力室的受压面积。
具体而言，以头侧受压面积较小的液压缸1的杆侧受压面积SB大于液压缸2中的头侧受压面积SD与杆侧受压面积SC之差的方式，即满足SB＞(SD-SC)的关系的方式，决定液压缸1、2的缸内径及活塞杆3的杆径。
接着，参考图10对液压驱动器的另一结构例进行说明。另外，图10是表示液压驱动器的另一结构例的剖视图。
F10A表示能够代替液压增减压机100、100A、100B各自中的液压驱动器、即液压缸1、2及活塞杆3的组合而采用的液压缸1a的结构例。
液压缸1a为流体压缸的一例，具有3级圆筒状的外形，在其内部将3级圆柱状的活塞1Pa容纳为能够沿附图的左右方向滑动。在液压缸1a的内壁与活塞1Pa之间形成有4个压力室P1～P4，4个压力室P1～P4分别经由流动控制阀而与供给源SR、供给处SD及工作油罐中的1个选择性连通。
同样地，F10B表示能够代替液压增减压机100、100A、100B各自中的液压驱动器而采用的液压缸1b的结构例。
液压缸1b为流体压缸的一例，具有5级圆筒状的外形，在其内部将5级圆柱状的活塞1Pb容纳为能够沿附图的左右方向滑动。在液压缸1b的内壁与活塞1Pb之间形成有6个压力室P1～P6，6个压力室P1～P6分别经由流动控制阀而与供给源SR、供给处SD及工作油罐中的1个选择性连通。另外，流动控制阀优选以分别对应6个压力室P1～P6的方式准备6个。
同样地，F10C表示能够代替液压增减压机100、100A、100B各自中的液压驱动器而采用的液压驱动器的结构例。
F10C的液压驱动器由3个液压缸1c1、1c2、1c3及活塞杆3c构成。
液压缸1c1为流体压缸的一例，具有将圆柱状的头侧压力室P1和圆筒状的杆侧压力室P2隔开的圆柱状的活塞1Pc1。并且，液压缸1c2为流体压缸的一例，具有将圆柱状的头侧压力室P3和圆筒状的杆侧压力室P4隔开的圆柱状的活塞1Pc2。并且，液压缸1c3为流体压缸的一例，具有将圆柱状的头侧压力室P5和圆筒状的杆侧压力室P6隔开的圆柱状的活塞1Pc3。
活塞1Pc1、1Pc2及1Pc3经由活塞杆3c相互连结，分别在液压缸1c1、1c2及1c3的内部一体地滑动。6个压力室P1～P6分别经由流动控制阀而与供给源SR、供给处SD及工作油罐中的1个选择性连通。另外，流动控制阀优选以分别对应6个压力室P1～P6的方式准备6个。并且，也可以利用共用的流动控制阀控制压力室P1和压力室P5，且利用共用的流动控制阀控制压力室P2和压力室P6。此时，实际上成为与F9C所示的液压增减压机相同的结构。
根据以上结构，液压增减压机100、100A、100B从1个流体压缸或多个联动的流体压缸中的多个压力室可切换地选择输入用压力室及输出用压力室。而且，通过控制装置5控制流动控制阀，并使所选择的输入用压力室和供给源SR连通，且使所选择的输出用压力室和供给处SD连通。其结果，能够向供给处SD持续供给包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压。并且，液压增减压机100、100A、100B能够通过使用液压缸1、2而实现小型化，并且，与使用减压阀调节输出压的情况相比，能够提高能源效率及可控性。
并且，液压增减压机100、100A、100B能够通过输入输出直连切换阀向供给处SD持续供给与输入压相等的输出压。
并且，液压增减压机100、100A、100B准备多种作为输入用压力室而采用的至少1个压力室与作为输出用压力室而采用的至少1个压力室的组合。由此，能够可切换地准备多级压力转换比。其结果，即使在供给源SR中的压力(输入压)和供给处SD所需要的压力(输出压)不同的情况下，液压增减压机100、100A、100B也能够供给供给处(供给目的地)SD所需要的输出压。
接着，参考图11对本发明的实施例所涉及的、作为搭载液压增减压机100的施工机械的挖土机50进行说明。另外，图11是挖土机50的概要侧视图。挖土机50具备蓄能器21，所述蓄能器能够将动臂14等工作体的位能转换成流体压能而回收，且将所回收的流体压能用于工作体的驱动。
如图11所示，在挖土机50的下部行走体11上经由回转机构12搭载有上部回转体13。
在上部回转体13上安装有动臂14，在动臂14的前端安装有斗杆15，在斗杆15的前端安装有铲斗16。动臂14、斗杆15及铲斗16构成挖掘装置，分别通过动臂缸17、斗杆缸18及铲斗缸19液压驱动。并且，基于动臂缸17的动臂14的液压驱动通过辅助缸20得到辅助。此时，将辅助缸20的辅助对象即动臂缸17称为主缸。另外，主缸也可以为斗杆缸18等其他液压缸。即，辅助缸20也可以辅助斗杆15等其他工作体的液压驱动。
并且，在上部回转体13上，在其前部设有驾驶室10，在其后部搭载有作为驱动源的引擎(未图示)。并且，在上部回转体13上搭载有通过引擎驱动的液压泵(未图示)和控制液压泵所吐出的工作油的流动的控制阀(未图示)。控制阀控制在动臂缸17、斗杆缸18、铲斗缸19等各种液压驱动器中流入流出的工作油的流动。
另外，在上部回转体13上搭载有蓄能器21，所述蓄能器能够将动臂14的位能作为液压能而回收，且将所回收的液压能用于辅助缸20的驱动。蓄能器21经由液压增减压机100连接于辅助缸20。具体而言，蓄能器21接受动臂14下降时从辅助缸20流出的工作油，并在动臂14上升时将其所接受的工作油朝向辅助缸20吐出。
接着，参考图12对搭载于挖土机50的液压增减压机100的动作进行说明。另外，图12是搭载于挖土机50的液压增减压机100的液压回路图。图12的液压回路图中，其大部分与图1的液压回路图相同，因此省略相同部分的说明，对不同部分进行详细说明。
在图12中，在液压增减压机100的输入连接有作为输入压的供给源的蓄能器21，在其输出经由减压阀25连接有作为输出压的供给处的辅助缸20的头侧压力室。另外，辅助缸20的杆侧压力室经由管路C4及管路C3连接于工作油罐。并且，辅助缸20的头侧压力室为动臂14上升时其体积增大的压力室，辅助缸20的杆侧压力室为动臂14上升时其体积减小的压力室。
姿势状态检测装置22为用于检测挖土机50的姿势状态的装置。姿势状态检测装置22例如包含检测动臂缸17、斗杆缸18、铲斗缸19及辅助缸20各自的行程量(从基准位置的移动距离)的缸行程传感器，对控制装置5输出其检测值。并且，姿势状态检测装置22也可以包含检测挖土机50相对于水平面的倾斜度的倾斜传感器，还可以包含检测各种液压缸内的工作油的压力的压力传感器。
蓄能器状态检测装置23为用于检测蓄能器21的状态的装置，例如为用于检测蓄能器21中的工作油的压力的压力传感器，对控制装置5输出其检测值。
操作状态检测装置24为用于检测挖掘装置的操作状态的装置。操作状态检测装置24例如为检测用于操作各种工作体的操纵杆的操作方向及操作量的操纵杆操作量检测装置，对控制装置5输出其检测结果。
减压阀25用于将液压增减压机100的输出压适当减压来调整下降时辅助目标推力，通过控制装置5控制。另外，控制装置5也可以检测辅助缸20的头侧压力室的压力并基于该检测值反馈控制减压阀25。并且，减压阀25也可以为比例减压阀。
接着，参考图13对搭载于挖土机50的液压增减压机100根据动臂操作杆的操作决定压力转换比的级的处理(以下设为“级决定处理”)进行说明。另外，图13是表示级决定处理的流程的流程图，当操作动臂操作杆时，控制装置5以规定周期反复执行该级决定处理。
最初，控制装置5获取与挖掘装置的操作状态相关的信息(步骤S1)。具体而言，控制装置5基于操作状态检测装置24的输出来检测各种操纵杆的操作方向及操作量。
之后，控制装置5获取与挖土机50的姿势状态相关的信息(步骤S2)。具体而言，控制装置5基于姿势状态检测装置22的输出来检测挖土机50相对于水平面的斜度及挖掘装置的姿势。
之后，控制装置5基于挖掘装置的操作状态及挖土机50的姿势状态决定辅助目标推力(步骤S3)。具体而言，控制装置5基于动臂操作杆的操作方向、斗杆15和铲斗16的操作的有无、动臂缸17、斗杆缸18及铲斗缸19的行程量、及挖土机50相对于水平面的倾斜度等决定辅助目标推力。
更具体而言，当斗杆15和铲斗16未被操作且挖土机50位于水平面上时，将使挖掘装置下降时的下降时辅助目标推力设定为与用于使挖掘装置静止所需的推力即负载静止保持推力相等的值。严格的讲设定为稍微低于负载静止保持推力的值。并且，将使挖掘装置上升时的上升时辅助目标推力设定为比负载静止保持推力低规定值的值。另外，负载静止保持推力为根据挖掘装置的姿势等预先设定的值。
之后，控制装置5获取与蓄能器21的状态相关的信息(步骤S4)。具体而言，控制装置5基于蓄能器状态检测装置23的输出来获取蓄能器21中的工作油的压力。
之后，控制装置5基于已获取的与挖掘装置的操作状态相关的信息决定挖掘装置的操作方向(步骤S5)。具体而言，控制装置5例如判定动臂操作杆的操作方向。
当判定动臂操作杆的操作方向即挖掘装置的操作方向为提升方向时(步骤S5的提升方向)，控制装置5将表示压力转换比的级的参数N的值设定为最低级(例如-4级)(步骤S6)。
之后，控制装置5将在压力转换比设为N级时的值的情况下能够由液压增减压机100供给的输出压所产生的推力作为可输出推力来计算，并判定该可输出推力是否超过上升时辅助目标推力(步骤S7)。
另外，可输出推力例如作为蓄能器21中的工作油的压力乘以N级时的压力转换比和辅助缸20的头侧受压面积的值来计算。
当判定为可输出推力为上升时辅助目标推力以下时(步骤S7的“否”)，控制装置5对参数N的值加上值“1”(步骤S8)。之后，控制装置5再次执行步骤S7的处理。即，在计算可输出推力之后，判定该重新计算的可输出推力是否超过上升时辅助目标推力。
如此，控制装置5每提升1级的同时反复进行步骤S7的处理，直至可输出推力超过上升时辅助目标推力为止。
当判定可输出推力超过上升时辅助目标推力时(步骤S7的“是”)，控制装置5将此时的参数N的值所表示的级决定为实际采用的级(步骤S9)，并使液压增减压机100以按N级时的压力转换比生成输出压的方式动作。
另一方面，当判定动臂操作杆的操作方向即挖掘装置的操作方向为降下方向时(步骤S5的降下方向)，控制装置5将表示压力转换比的级的参数N的值设定为最高级(例如+4级)(步骤S10)。
之后，控制装置5计算在将压力转换比设为N级时的值的情况下的可输出推力，并判定该可输出推力是否低于下降时辅助目标推力(步骤S11)。
当判定可输出推力为下降时辅助目标推力以上时(步骤S11的“否”)，控制装置5从参数N的值减去值“1”(步骤S12)。之后，控制装置5再次执行步骤S11的处理。即，在重新计算可输出推力之后，判定该重新计算的可输出推力是否低于下降时辅助目标推力。
如此，控制装置5每降下1级的同时反复进行步骤S11的处理，直至可输出推力低于下降时辅助目标推力为止。
当判定可输出推力低于下降时辅助目标推力时(步骤S11的“是”)，控制装置5将此时的参数N的值所表示的级决定为实际采用的级(步骤S9)，并使液压增减压机100以按N级时的压力转换比生成输出压的方式动作。
接着，参考图14及图15，对辅助缸20的行程量、液压增减压机100的输入压及输出压、各推力、液压增减压机100的采用级之间的对应关系进行说明。另外，图14是表示动臂降下操作时的对应关系的图，图15是表示动臂提升操作时的对应关系的图。并且，图14及图15均表示斗杆15和铲斗16未被操作且挖土机50位于水平面上时的对应关系。
并且，关于在横轴上配置的辅助缸20的行程量，将辅助缸20最收缩的状态(动臂14最下降的状态)表示为0[％]，将辅助缸20最伸长的状态(动臂14最上升的状态)表示为100[％]。
并且，附图中的细实线所示的变化表示蓄能器21中的工作油的压力的变化，粗实线所示的变化表示直连时(0级时)的可输出推力(输出压×受压面积)的变化。另外，直连时的输出压相当于输入压即蓄能器压力。并且，蓄能器压力与辅助缸20的行程量成大致反比例的关系，随着行程量的增大而减小。并且，粗虚线、粗单点划线、粗双点划线、粗点线所示的变化分别表示-1级时、-2级时、-3级时、-4级时的可输出推力的变化。并且，细虚线、细单点划线、细双点划线、细点线所示的变化分别表示+1级时、+2级时、+3级时、+4级时的可输出推力的变化。
另外，与横轴平行地延伸的灰色实线所示的变化表示负载静止保持推力的变化。另外，负载静止保持推力实际上并不恒定，在此，为方便起见，与辅助缸20的行程量无关地，即与动臂14的姿势无关地记载为恒定。并且，与横轴平行地延伸的灰色点线所示的变化表示下降时辅助目标推力的变化，表示下降时辅助目标推力变化至稍微低于负载静止保持推力的水平的情况。并且，锯齿状的灰色实线所示的变化表示由基于通过级决定处理决定采用级的液压增减压机100的输出压假想设定的推力的变化。另外，曲线图区域的上部所示的级的值表示采用级与辅助缸20的行程量的关系，例如表示行程量为50[％]时采用-1级的情况。
控制装置5利用图14所示的对应关系来决定动臂降下操作时所采用的级。具体而言，控制装置5首先导出由辅助缸20的当前行程量(例如80[％])和表示最高级即+4级时的可输出推力的变化的细点线特定的、+4级时的可输出推力(275[N])。而且，控制装置5判定所导出的可输出推力(275[N])高于下降时辅助目标推力(199[N])。
之后，控制装置5与上述同样地依次导出+3级时的可输出推力(240[N])、+2级时的可输出推力(205[N])。无论在哪一种情况下，控制装置5都会判定所导出的可输出推力高于下降时辅助目标推力(199[N])。
之后，控制装置5导出其次高的级即+1级时的可输出推力(175[N])。此时，控制装置5判定所导出的可输出推力(175[N])为下降时辅助目标推力(199[N])以下。而且，控制装置5将此时的+1级确定为实际采用的级。
如此，控制装置5决定适当级，以防止动臂14因由辅助缸20产生的上升推力而停止下降或者转变为上升的同时，使动臂14顺畅下降。
并且，在动臂降下操作时，从辅助缸20的头侧压力室流出的工作油经由管路C2流入到输出用压力室，从输入用压力室流出的工作油经由管路C1流入到蓄能器21。如图14所示，液压增减压机100根据辅助缸20的行程量的减少来改变压力转换比(级)，并使蓄能器21中的工作油的压力即液压增减压机100的输入中的压力缓慢增大。这是为了能够将工作油压入到内部的压力缓慢增大的蓄能器21。此时，通过由控制装置5控制的减压阀25适当地调整辅助缸20的头侧压力室中的工作油的压力，由此如图14的锯齿状的灰色实线所示，将由辅助缸20的头侧压力室中的工作油的压力产生的推力，即由液压增减压机100的输出压产生的推力维持在规定范围内。
并且，控制装置5利用图15所示的对应关系来决定动臂提升操作时所采用的级。具体而言，控制装置5首先导出由辅助缸20的当前行程量(例如50[％])和表示最低级即-4级时的可输出推力的变化的粗点线特定的、-4级时的可输出推力(125[N])。而且，控制装置5判定所导出的可输出推力(125[N])为上升时辅助目标推力(170[N])以下。
之后，控制装置5与上述同样地依次导出-3级时的可输出推力(145[N])、-2级时的可输出推力(165[N])。无论在哪一种情况下，控制装置5都会判定所导出的可输出推力为上升时辅助目标推力(170[N])以下。
之后，控制装置5导出其次高的级即-1级时的可输出推力(190[N])。此时，控制装置5判定所导出的可输出推力(190[N])超过上升时辅助目标推力(170[N])。而且，控制装置5将此时的-1级决定为实际采用的级。
如此，控制装置5决定适当级，以防止由辅助缸20产生的上升推力过度不足，并辅助基于动臂缸17的动臂14的上升而使动臂14顺畅地上升。
并且，在动臂提升操作时，从蓄能器21流出的工作油经由管路C1流入到输入用压力室，从输出用压力室流出的工作油经由管路C2流入到辅助缸20的头侧压力室。如图15所示，液压增减压机100根据辅助缸20的行程量的增加改变压力转换比(级)，并通过由控制装置5控制的减压阀25适当调整辅助缸20的头侧压力室中的工作油的压力，由此如图15的锯齿状的灰色实线所示，将由辅助缸20的头侧压力室中的工作油的压力产生的推力，即由液压增减压机100的输出压产生的推力维持在规定范围内。此时，蓄能器21中的工作油的压力即液压增减压机100的输入压缓慢减少。这是因为蓄能器21内的工作油被排出。
另外，控制装置5也可以通过将辅助缸20的行程量与采用级预先建立对应而进行存储，从而无需单独计算各级的可输出推力，即可基于辅助缸20的行程量直接决定采用级。
并且，在本实施例中，如图14及图15所示，除辅助目标推力的设定以外，在动臂提升操作时和动臂降下操作时控制装置5利用相同的对应关系，但也可以利用不同的对应关系。
接着，参考图16对斗杆15和铲斗16未被操作时或者挖土机50相对于水平面倾斜时的、辅助缸20的行程量、液压增减压机100的输入压及输出压、及液压增减压机100的采用级之间的对应关系进行说明。另外，图16所示的对应关系使用设定为随着辅助缸20的行程量的增加而减少的负载静止保持推力，在这一点上与图14及图15所示的对应关系不同。并且，除辅助目标推力的设定以外，在动臂提升操作时及动臂降下操作时这两种情况下利用图16所示的对应关系，例如在提升动臂的同时关闭斗杆的复合动作、降下动臂的同时打开斗杆的复合动作、及前倾姿势的挖土机50使动臂上下移动的动作等中利用。
在图16所示的对应关系中，控制装置5也决定适当级，以防止在动臂降下操作时动臂14因由辅助缸20产生的上升推力而停止下降或者转变为上升，并使动臂14顺畅下降。并且，控制装置5决定适当级，以防止在动臂提升操作时由辅助缸20产生的上升推力过度不足，并辅助基于动臂缸17的动臂14的上升而使动臂14顺畅上升。
根据以上结构，液压增减压机100能够更灵活地控制压入到辅助缸20内的工作油的压力，且能够更灵活地控制辅助缸20的运动、及挖掘装置的运动。即，能够提高挖掘装置的操作性及蓄能器21所回收的液压能的利用效率。
并且，液压增减压机100能够更灵活地控制压入到蓄能器21内的工作油的压力，且能够更灵活地控制挖掘装置的位能基于蓄能器21的回收。即，能够提高基于蓄能器21的位能的回收效率。
接着，参考图17对辅助缸的另一结构例20A进行说明。另外，图17是表示包含辅助缸20A的动臂缸17的剖视图，表示辅助缸20A形成于作为辅助对象即主缸的动臂缸17的活塞杆内的状态。
辅助缸20A具有工作油流入流出的1个端口，该端口连接于液压增减压机100的输出。另外，动臂缸17的头侧压力室及杆侧压力室分别连接于未图示的流量控制阀，能够接受未图示的液压泵所吐出的工作油，并且，能够朝向工作油罐排出工作油。另外，液压增减压机100的输入连接于蓄能器21。
在这种结构中，液压增减压机100也能够更灵活地控制压入到辅助缸20A内的工作油的压力，且能够更灵活地控制辅助缸20A的运动、及挖掘装置的运动。即，能够提高挖掘装置的操作性及蓄能器21所回收的液压能的利用效率。
并且，液压增减压机100能够更灵活地控制压入到蓄能器21内的工作油的压力，且能够更灵活地控制挖掘装置的位能基于蓄能器21的吸收。即，能够提高基于蓄能器21的位能的回收效率。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明并不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下能够对上述实施例施加各种变形及替换。
例如，在上述实施例中，工作油也可以用空气、水等其他流体来替换。
并且，在上述实施例中，辅助缸20安装成与动臂缸17的前方平行，但也可以安装成与动臂缸17的侧方或后方平行。并且，辅助缸20还可以在动臂缸17的前方、侧方或后方安装成相对于动臂缸17倾斜。
并且，辅助缸20还可以安装于动臂14的后方，即相对于安装于动臂14的前方的动臂缸17安装于动臂14的相反侧。此时，辅助缸20随着动臂14的下降而伸长，随着动臂14的上升而收缩。为此，辅助缸20的杆侧压力室连接于液压增减压机100的输出用压力室，辅助缸20的头侧压力室连接于工作油罐。
并且，液压增减压机100也可以搭载于具有能够将工作体的位能作为流体压能而回收的蓄能器及能够利用蓄能器的流体压能驱动工作体的流体压驱动器的液压升降机、液压起重机等其他施工机械。
并且，本申请主张基于2012年3月23日申请的日本专利申请2012-068369号及日本专利申请2012-068370号的优先权，并将这些日本专利申请的全部内容通过参考援用于本申请中。
符号说明
1、1a、1b、1c1～1c3、2-液压缸，1H、2H-头侧压力室，1P、1Pa、1Pb、1Pc1～1Pc3、2P-活塞，1R、2R-杆侧压力室，3、3a、3c-活塞杆，4R、4L、4C-非接触式传感器，5-控制装置，6H、6R、7R、7H-流动控制阀，8-输入输出直连切换阀，10-驾驶室，11-下部行走体，12-回转机构，13-上部回转体，14-动臂，15-斗杆，16-铲斗，17-动臂缸，18-斗杆缸，19-铲斗缸，20、20A-辅助缸，21-蓄能器，22-姿势状态检测装置，23-蓄能器状态检测装置，24-操作状态检测装置，25-减压阀，50-挖土机，100、100A、100B-液压增减压机。

Claims (8)

1.一种流体压增减压机，能够连续供给输出压，其具备：
1个流体压缸或多个联动的流体压缸中的至少3个压力室，该至少3个压力室的受压面积互不相同；
第一管路(C1)，将供给源与所述至少3个压力室连接；
第二管路(C2)，将所述至少3个压力室与供给处连接；
流动控制阀，使所述第一管路(C1)和所述第二管路(C2)中的任一个与所述压力室中的输入用压力室和输入连通且与所述压力室中的输出用压力室和输出连通；以及
控制装置，对所述流动控制阀进行控制，以便能够切换所述压力室中的适用输入压的至少1个输入用压力室、及生成包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压的至少1个输出用压力室；
所述第一管路(C1)在工作时能够将供给源的工作油向扩大侧和缩小侧的双方的压力室供给，
所述第二管路(C2)在工作时的供给处也能够向扩大侧和缩小侧的双方的压力室供给。
2.根据权利要求1所述的流体压增减压机，其中，
所述流体压增减压机具备能够将所述输入和所述输出直连的输入输出直连切换阀。
3.根据权利要求1所述的流体压增减压机，其中，
输出压相对于输入压之比即压力转换比被设定为多个级，
在所述多个级的每一级下的压力转换比的排列形成等差数列或等比数列。
4.根据权利要求1所述的流体压增减压机，其中，
所述流体压增减压机具备活塞位置检测部，所述活塞位置检测部检测所述1个流体压缸或多个联动的流体压缸中的活塞的位置。
5.根据权利要求1所述的流体压增减压机，其中，
所述多个联动的流体压缸具有使各自的活塞一体地移动的共用杆。
6.一种施工机械，其具备：
权利要求1至5任一项所述的流体压增减压机；
主缸，驱动工作体；
辅助缸，辅助所述主缸；及
蓄能器，能够将所述工作体的位能作为流体压能而回收，且将所回收的流体压能用于所述辅助缸的驱动；
所述流体压增减压机将所述蓄能器作为输入，且将所述辅助缸作为输出。
7.根据权利要求6所述的施工机械，其中，
所述辅助缸形成于所述主缸的活塞杆内。
8.一种流体压增减压机，能够连续供给输出压，其具备：
1个流体压缸或多个联动的流体压缸中的至少3个压力室，该至少3个压力室的受压面积互不相同；
第一管路(C1)，将供给源与所述至少3个压力室连接；
第二管路(C2)，将所述至少3个压力室与供给处连接；
流动控制阀，使所述第一管路(C1)和所述第二管路(C2)中的任一个与所述压力室中的输入用压力室和输入连通且与所述压力室中的输出用压力室和输出连通；以及
控制装置，对所述流动控制阀进行控制，以便能够切换所述压力室中的适用输入压的至少1个输入用压力室、生成包含高于输入压的压力及低于输入压的压力的输出压的至少1个输出用压力室、及适用与输入压及输出压不同的压力的至少1个其他压力室；
所述第一管路(C1)在工作时能够将供给源的工作油向扩大侧和缩小侧的双方的压力室供给，
所述第二管路(C2)在工作时的供给处也能够向扩大侧和缩小侧的双方的压力室供给。
CN201380006334.3A 2012-03-23 2013-02-06 流体压增减压机及施工机械 Expired - Fee Related CN104093979B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012068369A JP5972625B2 (ja) 2012-03-23 2012-03-23 流体圧増減圧機
JP2012068370A JP5985222B2 (ja) 2012-03-23 2012-03-23 作業機械
JP2012-068370 2012-03-23
JP2012-068369 2012-03-23
PCT/JP2013/052728 WO2013140879A1 (ja) 2012-03-23 2013-02-06 流体圧増減圧機及び作業機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104093979A CN104093979A (zh) 2014-10-08
CN104093979B true CN104093979B (zh) 2016-12-21

Family

ID=49222344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380006334.3A Expired - Fee Related CN104093979B (zh) 2012-03-23 2013-02-06 流体压增减压机及施工机械

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140366717A1 (zh)
EP (1) EP2829730B1 (zh)
KR (1) KR101686595B1 (zh)
CN (1) CN104093979B (zh)
WO (1) WO2013140879A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10155678B2 (en) 2012-07-05 2018-12-18 Murtech, Inc. Damping plate sand filtration system and wave energy water desalination system and methods of using potable water produced by wave energy desalination
US9334860B2 (en) 2014-07-11 2016-05-10 Murtech, Inc. Remotely reconfigurable high pressure fluid passive control system for controlling bi-directional piston pumps as active sources of high pressure fluid, as inactive rigid structural members or as isolated free motion devices
US20160187891A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Thomas Michael Reilly Hydrostatic Pressure Exchanger
US20190040878A1 (en) * 2016-01-20 2019-02-07 Nexmatic LLC Four-way control valve for pneumatic charging and discharging of working vessel
CN108331797B (zh) * 2018-03-28 2023-12-08 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种抛沙灭火车进料装置用油缸
CN113825881B (zh) * 2019-04-24 2024-03-08 沃尔沃建筑设备公司 液压设备、液压系统和作业机械
WO2021138679A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 The Oil Gear Company Subsea hydraulic pressure boosting and regulating system
WO2023093961A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Aalborg Universitet A hydraulic device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08219102A (ja) * 1995-02-09 1996-08-27 Riken Seiki Kk アンビルを用いる超高圧作出装置における圧力制御方法
US6652741B1 (en) * 1999-06-15 2003-11-25 Bernard Marinzet Piston pump, method and installation for filtering water
DE10361619A1 (de) * 2003-12-30 2005-07-28 Joachim-Andreas Wozar Hydraulische Betätigungsvorrichtung
CN201149008Y (zh) * 2008-01-07 2008-11-12 扬州锻压机床集团有限公司 气体增压器
CN101498323A (zh) * 2008-10-23 2009-08-05 北京航空航天大学 一种长寿命节能静音型增压阀

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0524480Y2 (zh) * 1987-12-09 1993-06-22
DE10158178C1 (de) * 2001-11-28 2003-07-17 Minibooster Hydraulics As Soen Hydraulischer Druckverstärker
JP4170119B2 (ja) 2003-03-18 2008-10-22 日新製鋼株式会社 高圧水供給装置および高圧水供給方法
WO2007065082A2 (en) * 2005-11-29 2007-06-07 Elton Daniel Bishop Digital hydraulic system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08219102A (ja) * 1995-02-09 1996-08-27 Riken Seiki Kk アンビルを用いる超高圧作出装置における圧力制御方法
US6652741B1 (en) * 1999-06-15 2003-11-25 Bernard Marinzet Piston pump, method and installation for filtering water
DE10361619A1 (de) * 2003-12-30 2005-07-28 Joachim-Andreas Wozar Hydraulische Betätigungsvorrichtung
CN201149008Y (zh) * 2008-01-07 2008-11-12 扬州锻压机床集团有限公司 气体增压器
CN101498323A (zh) * 2008-10-23 2009-08-05 北京航空航天大学 一种长寿命节能静音型增压阀

Also Published As

Publication number Publication date
US20140366717A1 (en) 2014-12-18
KR20140107579A (ko) 2014-09-04
WO2013140879A1 (ja) 2013-09-26
EP2829730B1 (en) 2018-04-11
EP2829730A4 (en) 2015-07-29
KR101686595B1 (ko) 2016-12-14
EP2829730A1 (en) 2015-01-28
CN104093979A (zh) 2014-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104093979B (zh) 流体压增减压机及施工机械
JP6467515B2 (ja) 建設機械
US10125798B2 (en) Method for controlling lowering of an implement of a working machine
US10215198B2 (en) Hydraulic drive system for construction machine
KR20180035640A (ko) 작업 기계의 유압 구동 장치
WO2014054326A1 (ja) 建設機械の油圧回路
CN114555957A (zh) 再生装置、具备该再生装置的液压驱动系统及其控制装置
CN112424483B (zh) 工程机械
US10330128B2 (en) Hydraulic control system for work machine
US10267019B2 (en) Divided pump implement valve and system
JP2019528415A (ja) 建設機械の制御システム及び建設機械の制御方法
JP6782852B2 (ja) 建設機械
JP2016205451A (ja) 流体圧回路および作業機械
KR20170026553A (ko) 건설 기계용 유압 회로
JP5985222B2 (ja) 作業機械
JP2017057556A (ja) 建設機械の油圧制御装置
JP5801254B2 (ja) 供給圧変動抑制機構及び流体圧増減圧機
JP4558465B2 (ja) 建設機械の油圧制御装置
CN106246621A (zh) 用于工程机械的液压油路和工程机械
WO2019180798A1 (ja) 建設機械
JPH11350538A (ja) 油圧駆動機械の制御装置
EP3786461A1 (en) Directional valve for a work vehicle and related hydraulic arrangement
EP4098808A1 (en) Construction machinery

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161221

Termination date: 20200206

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee