CN104718383A - 铲土机的流体压控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种铲土机的流体压控制装置，包括第1切换阀，其用于使第1泵与第1缸之间连通或者切断；第2切换阀，其用于使第2泵与第2缸之间连通或者切断；第3泵，其能够向第1缸以及第2缸供给工作流体；第1合流控制阀，其用于使第3泵与第1缸之间连通或者切断，或者使第3泵与第2缸之间连通或者切断；以及连通控制阀，无论是否利用第1切换阀使第1泵与第1缸之间连通，在利用第2切换阀使第2泵与第2缸之间连通的情况下，通过由连通控制阀控制第1合流控制阀，切断第3泵与第1缸之间而将第3泵所排出的工作流体向第2缸引导。

Description

铲土机的流体压控制装置
技术领域
本发明涉及一种铲土机的流体压控制装置。
背景技术
作为铲土机液压控制回路，已知有在第1泵～第3泵上分别连接有第1回路系统～第3回路系统，并且根据需要使第3泵的排出油与第1回路系统、第2回路系统合流的铲土机液压控制回路。
日本JP1998－88627A所公开的控制回路构成为，在仅切换设于第1回路系统的动臂用切换阀时，将第3泵的排出油供给到动臂缸，在仅切换斗杆用切换阀时，将第3泵的排出油供给到斗杆缸，在同时切换动臂用切换阀与斗杆用切换阀时，优先将第3泵的排出油供给到斗杆缸。
具体而言，上述控制回路包括用于优先向斗杆缸供给第3泵的排出油的增速用液压阀。增速用液压阀具有弹簧和两个先导室，该两个先导室分别被导入动臂用切换阀的先导压力与斗杆用切换阀的先导压力，该弹簧向与斗杆用切换阀的先导压力相同的方向施加作用力。
在仅作用有动臂用切换阀的先导压力时，由于动臂用切换阀的先导压力克服弹簧的作用力，使得增速用液压阀被切换为将第3泵的排出油供给到动臂缸，在仅作用有斗杆用切换阀的先导压力时，增速用液压阀在斗杆用切换阀的先导压力与弹簧的作用力下被切换为将第3泵的排出油供给到斗杆缸。另外，在作用有动臂用切换阀与斗杆用切换阀的两种先导压力时，由于斗杆用切换阀的先导压力与弹簧的作用力的合力克服动臂用切换阀的先导压力，使得增速用液压阀被切换为将第3泵的排出油供给到斗杆缸。
在日本JP1998－88627A所公开的控制回路中，由于需要将增速用液压阀的弹簧的作用力设定为小于动臂用切换阀的先导压力、并且克服两种先导压力的压力差的大小，因此存在难以选定弹簧的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要繁杂的弹簧选定的铲土机的流体压控制装置。
根据本发明的某实施方式，提供一种铲土机的流体压控制装置，其中，该铲土机的流体压控制装置包括：第1泵，其用于向第1缸供给工作流体；第2泵，其用于向第2缸供给工作流体；第1切换阀，其用于使上述第1泵与上述第1缸之间连通或者切断；第2切换阀，其用于使上述第2泵与上述第2缸之间连通或者切断；第3泵，其能够向上述第1缸以及上述第2缸供给工作流体；第1合流控制阀，其用于使上述第3泵与上述第1缸之间连通或者切断，或者使上述第3泵与上述第2缸之间连通或者切断；以及连通控制阀，无论是否利用上述第1切换阀使上述第1泵与上述第1缸之间连通，在利用上述第2切换阀使上述第2泵与上述第2缸之间连通的情况下，通过由上述连通控制阀控制上述第1合流控制阀，切断上述第3泵与上述第1缸之间而将上述第3泵所排出的工作流体向上述第2缸引导。
附图说明
图1是本发明的实施方式的铲土机的流体压控制装置的回路图。
具体实施方式
参照图1，对本发明的实施方式的铲土机的流体压控制装置(以下，简称为“流体压控制装置”。)100进行说明。
流体压控制装置100是利用压力油作为工作流体的装置，并用于控制搭载于铲土机的各致动器的动作。
流体压控制装置100包括：第1泵P1，其用于向动臂缸31供给工作油；第2泵P2，其用于向斗杆缸32供给工作油；第3泵P3，其用于向旋转用马达供给工作油；动臂用的切换阀1，其设于第1泵P1与动臂缸31之间，并用于使第1泵P1与动臂缸31之间连通或者切断；斗杆用的切换阀2，其设于第2泵P2与斗杆缸32之间，并用于使第2泵P2与斗杆缸32之间连通或者切断；以及旋转用的切换阀3，其设于第3泵P3与旋转用马达之间，并用于使第3泵P3与旋转用马达之间连通或者切断。
流体压控制装置100还包括：第1回路系统I，其连接于第1泵P1，并且设有切换阀1；第2回路系统II，其连接于第2泵P2，并且设有切换阀2；以及第3回路系统III，其连接于第3泵P3，并且设有切换阀3。
在第1回路系统I中，除了设有动臂用的切换阀1之外，还设有被供给第1泵P1的排出油的左侧的行驶用的切换阀4以及铲斗用的切换阀5。仅在行驶用的切换阀4处于正常位置(图1所示的状态)时，切换阀1、5被供给第1泵P1的排出油。如此，在第1回路系统I中，第1泵P1的排出油被优先供给到行驶用的切换阀4。
在第2回路系统II中，除了设有斗杆用的切换阀2之外，还设有被供给第2泵P2的排出油的右侧的行驶用的切换阀6、动臂回转用的切换阀7以及备用的致动器用的切换阀8。在第2回路系统II中，也是第2泵P2的排出油被优先供给到行驶用的切换阀6。
在本实施方式中，动臂缸31相当于第1缸，动臂用的切换阀1相当于第1切换阀。另外，斗杆缸32相当于第2缸，斗杆用的切换阀2相当于第2切换阀。
在第3回路系统III中，除了设有旋转用的切换阀3之外，还设有被供给第3泵P3的排出油的推土铲用的切换阀9、动臂合流控制阀17以及斗杆合流控制阀11。
在本实施方式中，动臂合流控制阀17相当于第1合流控制阀，斗杆合流控制阀11相当于第2合流控制阀。
在第3泵P3连接有中央旁通通路12。在设于第3回路系统III的所有阀17、9、3、11处于正常位置时，中央旁通通路12将第3泵P3的排出油向连接于流体箱T的流体箱通路20引导。
动臂合流控制阀17设于第3泵P3的下游且为第3回路系统III中中央旁通通路12的最上游之处。
斗杆合流控制阀11设于中央旁通通路12的最下游且为动臂合流控制阀17与斗杆用的切换阀2之间处。斗杆合流控制阀11是在设于第3回路系统III的其他切换阀3、9以及动臂合流控制阀17处于正常位置时，用于将自第3泵P3供给到中央旁通通路12的排出油向斗杆用的切换阀2引导的阀。斗杆合流控制阀11具有连接于斗杆系统先导压力导入路pa的先导室11a，该斗杆系统先导压力导入路pa引导用于切换斗杆用的切换阀2的先导压力，在先导室11a未被导入先导压力时，斗杆合流控制阀11在用作施力构件的弹簧11b的作用力作用下保持正常位置(图1中示出的状态)。
在斗杆合流控制阀11连接有斗杆合流通路13，该斗杆合流通路13自中央旁通通路12分支且与中央旁通通路12并列。斗杆合流通路13的下游侧连接于斗杆用的切换阀2。
在斗杆合流控制阀11处于正常位置(图1所示的状态)时，由于供给到中央旁通通路12的排出油被导向流体箱通路20，因此第3泵P3的排出油不会被供给到连接于斗杆用的切换阀2的斗杆缸32。
另一方面，如果先导室11a被导入先导压力而使得斗杆合流控制阀11被切换到切换位置，则由于中央旁通通路12与流体箱通路20之间的连通被切断，因此第3泵P3的排出油被引导到斗杆合流通路13。
在本实施方式中，斗杆合流通路13通过斗杆合流控制阀11而始终与第3泵P3相连通。也可以取代于此而将斗杆合流通路13构成为以不借助斗杆合流控制阀11的方式与第3泵P3相连通。
若切换斗杆用的切换阀2，则斗杆合流控制阀11被切换。此时，如果还未切换第3回路系统III的其他切换阀3、9以及动臂合流控制阀17，则第3泵P3的排出油通过中央旁通通路12以及斗杆合流通路13而与来自第2泵P2的排出油合流并供给到斗杆用的切换阀2。
在斗杆合流控制阀11中，正常位置相当于使第3泵P3与流体箱T之间相连通的连通位置，切换位置相当于切断第3泵P3与流体箱T之间的切断位置。
动臂合流控制阀17具有连接于动臂系统先导压力导入路pb的先导室17a，该动臂系统先导压力导入路pb引导用于切换动臂用的切换阀1的先导压力，在先导室17a未被导入先导压力时，动臂合流控制阀17在用作施力构件的弹簧17b的作用力作用下保持正常状态(图1所示的状态)。
在动臂合流控制阀17处于正常位置(图1中示出的状态)时，第3泵P3与中央旁通通路12之间相连通，第3泵P3与动臂缸31之间的连通被切断。
另一方面，如果先导室17a被导入先导压力且动臂合流控制阀17被切换到切换位置，则第3泵P3连通于动臂合流通路14以及并列通路15。在该切换位置下，第3泵P3借助节流件(日文：絞り)也连通于中央旁通通路12。但是，该节流件几乎切断第3泵P3与中央旁通通路12之间的连通。
因而，在切换了动臂用的切换阀1时，动臂合流控制阀17也被切换，能够将第3泵P3的排出油导向动臂用的切换阀1。
在动臂合流控制阀17中，正常位置相当于切断第3泵P3与动臂缸31之间的连通的切断位置，切换位置相当于使第3泵P3与动臂缸31之间相连通的连通位置。
动臂合流控制阀17也可以构成为，在切换位置完全切断第3泵P3与中央旁通通路12之间的连通。
在动臂合流控制阀17的先导室17a连接有连通控制阀18。连通控制阀18具有连接于斗杆系统先导压力导入路pa的先导室18a。在先导室18a未作用有先导压力时，连通控制阀18在用作施力构件的弹簧18b的作用力作用下保持在正常位置(图1所示的状态)，在先导室18a被导入先导压力时，连通控制阀18切换到切换位置。
在连通控制阀18处于正常位置(图1所示的状态)时，动臂系统先导压力导入路pb与动臂合流控制阀17的先导室17a相连通。另一方面，在连通控制阀18处于切换位置时，动臂系统先导压力导入路pb与先导室17a之间的连通被切断，并且先导室17a连接于泄油通路19。
斗杆系统先导压力导入路pa是引导用于切换斗杆用的切换阀2的先导压力的通路，与连接于斗杆用的切换阀2的两个先导室的通路相连通。另外，动臂系统先导压力导入路pb是引导用于切换动臂用的切换阀1的先导压力的通路，与连接于动臂用的切换阀1的两个先导室的通路相连通。
接下来，对第3泵P3的排出油与第2泵P2的排出油合流而供给到斗杆用的切换阀2的情况进行说明。
在设于第3回路系统III的切换阀3、9以及动臂合流控制阀17处于正常位置(图1所示的状态)时，第3泵P3与中央旁通通路12之间相连通。在该状态下，如果斗杆合流控制阀11处于正常位置(图1所示的状态)，则中央旁通通路12连通于流体箱通路20，第3泵P3的排出油向流体箱T返回。
在该状态下，若切换斗杆用的切换阀2，则斗杆系统先导压力导入路pa的先导压力作用于先导室11a，斗杆合流控制阀11被切换到图中左侧的切换位置。在该切换位置下，中央旁通通路12与流体箱通路20之间的连通被切断。另一方面，斗杆合流通路13始终与斗杆用的切换阀2相连通。因而，在切换位置下，第3泵P3的排出油通过斗杆用的切换阀2而向斗杆缸32供给。
在斗杆用的切换阀2保持正常位置的状态下，换句话说，在第2泵P2与斗杆缸32之间的连通被切断的状态下，由于连通控制阀18的先导室18a未被导入先导压力，因此连通控制阀18保持正常位置(图1中示出的状态)。
在该状态下，若切换动臂用的切换阀1、换句话说使第1泵P1与动臂缸31之间连通，则动臂系统先导压力导入路pb的先导压力通过连通控制阀18而作用于动臂合流控制阀17的先导室17a，动臂合流控制阀17切换到图中左侧的切换位置。在该切换位置下，第3泵P3与动臂合流通路14、并列通路15相连通，第3泵P3的排出油通过动臂合流通路14而向动臂用的切换阀1供给。
此时，以与动臂用的切换阀1并列的方式连接于动臂合流通路14的铲斗用的切换阀5也被供给第3泵P3的排出油。另外，第3泵P3通过动臂合流控制阀17还连通于并列通路15。因而，第3泵P3的排出油通过并列通路15而与来自第2泵P2的排出油合流，还供给到备用的切换阀8、动臂回转用的切换阀7。
若以未操作斗杆的状态操作动臂，则动臂合流控制阀17处于切换位置，第3泵P3的排出油被供给到动臂用的切换阀1。在该状态下，若切换斗杆用的切换阀2，则斗杆系统先导压力导入路pa的先导压力作用于连通控制阀18的先导室18a，连通控制阀18被自正常位置切换到图中左侧的切换位置。
在该切换位置下，动臂合流控制阀17的先导室17a与动臂系统先导压力导入路pb之间的连通被切断，并且先导室17a连通于泄油通路19。因此，先导室17a的压力成为流体箱压，动臂合流控制阀17在弹簧17b的作用下恢复到正常位置。
如果动臂合流控制阀17处于正常位置，则第3泵P3与动臂合流通路14之间的连通被切断。因而，第3泵P3的排出油没有被供给到动臂用的切换阀1以及铲斗用的切换阀5，而是通过中央旁通通路12以及斗杆合流通路13而向斗杆用的切换阀2供给。其中，斗杆合流通路13被供给第3泵P3的排出油仅限于设于第3回路系统III的切换阀3、9保持正常位置、并且斗杆合流控制阀11已切换到切换位置的情况。
如以上那样，在斗杆工作时，换句话说，在第2泵P2与斗杆缸32之间相连通时，与动臂用的切换阀1的切换动作、换句话说与第1泵P1与动臂缸31之间是否被连通无关，第3泵P3与动臂合流通路14之间的连通都被切断。换句话说，自第3泵P3排出的合流用的排出油相比于动臂缸31优先供给到斗杆缸32。因此，当第3泵P3的排出油合流于斗杆用的切换阀2时，即使切换了动臂用的切换阀1，也不会因该切换而导致向斗杆缸32供给的流量减少。因而，例如在铲土机中能够进行适合水平牵引作业等想要加快斗杆速度的作业的控制。
并且，由于连通控制阀18仅利用斗杆系统先导压力导入通路pa的先导压力来切换，因此不需要如以往的控制回路那样选定满足与先导压力之间的预定关系的弹簧。
根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。
在斗杆用的切换阀2已被切换时，无论动臂用的切换阀1是否已被切换，第3泵P3与动臂用的切换阀1之间的连通都被切断。因此，能够将自第3泵P3排出的工作油通过斗杆用的切换阀2优先向斗杆缸32供给。
另外，无论动臂用的切换阀1是否已被切换，仅通过切换斗杆用的切换阀2，就能够将第3泵的排出油优先向斗杆缸32供给。
如此，能够在不需要以往那种繁杂的弹簧选定的情况下，在同时操作动臂缸31与斗杆缸32时将第3泵的排出油优先向斗杆缸32供给。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
例如，在上述实施方式中，以使用压力油作为工作流体为例进行了说明，但是作为工作流体，也可以不使用油，而可以使用水等其他液体、空气等气体。
本申请是基于2012年11月7日向日本专利局提出申请的日本特愿2012－245782要求优先权，并将该申请的全部内容以参照的方式引入到本说明书中。

Claims (6)

1.一种铲土机的流体压控制装置，其中，该铲土机的流体压控制装置包括：
第1泵，其用于向第1缸供给工作流体；
第2泵，其用于向第2缸供给工作流体；
第1切换阀，其用于使上述第1泵与上述第1缸之间连通或者切断；
第2切换阀，其用于使上述第2泵与上述第2缸之间连通或者切断；
第3泵，其能够向上述第1缸以及上述第2缸供给工作流体；
第1合流控制阀，其用于使上述第3泵与上述第1缸之间连通或者切断，或者使上述第3泵与上述第2缸之间连通或者切断；以及
连通控制阀，无论是否利用上述第1切换阀使上述第1泵与上述第1缸之间连通，在利用上述第2切换阀使上述第2泵与上述第2缸之间连通的情况下，通过由上述连通控制阀控制上述第1合流控制阀，切断上述第3泵与上述第1缸之间而将上述第3泵所排出的工作流体向上述第2缸引导。
2.根据权利要求1所述的铲土机的流体压控制装置，其中，
在施力构件的作用力作用下，上述第1合流控制阀切换到将上述第3泵与上述第1缸之间切断的切断位置，
通过先导室被导入用于切换上述第1切换阀的先导压力，上述第1合流控制阀切换到将上述第3泵与上述第1缸之间连通的连通位置。
3.根据权利要求2所述的铲土机的流体压控制装置，其中，
在利用上述第1切换阀使上述第1泵与上述第1缸之间连通、并且利用上述第2切换阀将上述第2泵与上述第2缸之间切断的情况下，上述连通控制阀将用于切换上述第1切换阀的先导压力向上述第1合流控制阀的上述先导室引导，从而将上述第1合流控制阀切换到上述连通位置。
4.根据权利要求2所述的铲土机的流体压控制装置，其中，
在利用上述第2切换阀使上述第2泵与上述第2缸之间连通的情况下，上述连通控制阀使上述第1合流控制阀的上述先导室与流体箱之间连通。
5.根据权利要求1所述的铲土机的流体压控制装置，其中，
上述铲土机的流体压控制装置还包括第2合流控制阀，该第2合流控制阀用于将上述第3泵与上述流体箱之间连通或者切断，
在施力构件的作用力作用下，上述第2合流控制阀切换到将上述第3泵与上述流体箱之间连通的连通位置，
通过先导室被导入用于切换上述第2切换阀的先导压力，上述第2合流控制阀切换到将上述第3泵与上述流体箱之间切断、并且将上述第3泵所排出的工作流体向上述第2缸引导的切断位置。
6.根据权利要求5所述的铲土机的流体压控制装置，其中，
上述第1切换阀设于上述第1泵与上述第1缸之间，
上述第2切换阀设于上述第2泵与上述第2缸之间，
上述第1合流控制阀设于上述第3泵的下游，
上述第2合流控制阀设于上述第1合流控制阀与上述第2切换阀之间。
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