CN104769191B - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明的工程机械具有：旋转体(50)；液压泵(1)；由来自液压泵(1)的工作油驱动旋转体(50)的液压马达(3)；与液压马达(3)共同或单独地驱动旋转体(50)的电动马达(14)；和存在与旋转体(50)同时动作的情况且由来自液压泵(1)的工作油驱动的液压执行机构(16)，在使旋转体(50)与液压执行机构(16)同时动作时，仅通过电动马达(14)使旋转体(50)旋转。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及作为旋转体的驱动源而具有液压马达和电动马达双方的工程机械。

背景技术

在具有由发动机驱动的液压泵、由来自该液压泵的工作油驱动的液压执行机构、和旋转体的工程机械(例如液压挖掘机)中，包括如下的混合动力式工程机械，其由电动马达进行旋转体的驱动和制动，并将旋转制动时的旋转体的动能再生为电能。在该工程机械中，利用旋转制动时得到的再生电力并由电动马达驱动旋转体，由此降低液压泵动力(即发动机负载)，并谋求基于发动机的耗油量减少而实现的节能化。

在这种混合动力式工程机械中包括如下的类型，其作为用于使旋转体旋转的马达(旋转马达)而搭载有液压马达和电动马达双方(液压电动复合旋转)(例如，日本特开2011-241653号公报)。在该工程机械中，通常将液压旋转马达和其他液压执行机构(液压缸)配置在同一液压回路上，并使用由同一液压泵抽起的液压油对它们分别进行驱动，因此，关于这一点，成为与由液压马达单独驱动旋转体的现有类型的工程机械相同的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-241653号公报

在如上所述地液压旋转马达和其他液压执行机构从同一液压泵接受液压油的供给的系统中，当操作者同时操作该液压旋转马达和该其他液压执行机构时，更多的工作油会向负载相对较小的执行机构流动。因此，在液压旋转马达的负载相对较小的情况下，工作油更多地向液压旋转马达流动而使旋转体加速，操作者的操作感会降低。尤其，在如上所述地由液压旋转马达和电动旋转马达双方驱动旋转体的情况下，与现有类型的工作机械相比具有液压旋转马达的负载变小的倾向，因此工作油更易向液压旋转马达流动。

例如，在如上所述地液压旋转马达和其他液压执行机构从同一液压泵接受液压油的供给的系统中，具有将液压挖掘机中的动臂液压缸配置为该其他液压执行机构的情况。在该系统中，在旋转操作中执行了动臂抬升操作(旋转动臂抬升操作)的情况下，且在与液压旋转马达相比对动臂液压缸作用相对更大的负载的情况下(例如，当在低速旋转中进行抬升货物的动作时)，液压泵压力会因动臂抬升操作的开始而上升，高压的工作油流入(被压入)至负载轻的液压旋转马达并使旋转体加速。例如，在欲一边低速旋转一边使货物正确地移动至规定的目标位置上的情况下，当通过进一步进行动臂抬升操作而发生上述那种旋转体加速时，会进行与旋转体不加速的通常情况不同的动作，操作者会难以将货物正确地停在该目标位置上。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种作为旋转体的驱动源而具有液压马达和电动马达双方的工程机械，其能够良好地保持旋转复合动作时的操作者的操作感。

(1)为了达成上述目的，本发明具有：旋转体；液压泵；由来自该液压泵的工作油驱动所述旋转体的液压马达；与该液压旋转马达共同或单独地驱动所述旋转体的电动马达；和存在与所述旋转体同时动作的情况且由来自所述液压泵的工作油驱动的液压执行机构，所述旋转体在与所述液压执行机构同时动作时，仅通过所述电动马达而旋转。

(2)在上述(1)中，优选地，在所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，所述液压马达被截断来自所述液压泵的工作油的供给。

(3)在上述(2)中，优选地，本发明还具有：方向控制阀，其设置在连接所述液压泵和所述液压马达的油路上，用于控制从所述液压泵向所述液压马达供给的工作油的方向及流量；和开闭阀，其设置在连接所述液压泵和所述方向控制阀的油路上，所述开闭阀在所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时切换到关闭位置。

(4)在上述(2)中，优选地，本发明还具有：方向控制阀，其设置在连接所述液压泵和所述液压马达的油路上，用于控制从所述液压泵向所述液压马达供给的工作油的方向及流量；和开闭阀，其设置在连接所述方向控制阀和所述液压马达的油路上，所述开闭阀在所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时切换到关闭位置。

(5)在上述(2)中，优选地，本发明还具有：方向控制阀，其设置在连接所述液压泵和所述液压马达的油路上，用于控制从所述液压泵向所述液压马达供给的工作油的方向及流量；和截断装置，其在所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，截断作用于所述方向控制阀的控制信号。

发明效果

根据本发明，在作为旋转体的驱动源而具有液压马达和电动马达双方的工程机械中，能够良好地保持旋转复合动作时的操作者的操作感。

附图说明

图1是本发明的实施方式的混合动力式液压挖掘机的侧视图。

图2是本发明的第一实施方式的液压系统100的概略结构图。

图3是本发明比较例的液压挖掘机中的液压系统的概略结构图。

图4是本发明的第二实施方式的液压系统100A的概略结构图。

图5是本发明的第三实施方式的液压系统100B的概略结构图。

图6是本发明的第四实施方式的液压系统100C的概略结构图。

图7是本发明的第五实施方式的液压系统100D的概略结构图。

具体实施方式

以下，作为工程机械而以液压挖掘机为例，并利用附图来说明本发明的各实施方式。此外，本发明可以适用于所有具有上部旋转体、且作为该旋转体的驱动源而具有液压旋转马达及电动旋转马达双方的工程机械，本发明的适用对象并不限定于在以下说明中使用的履带式液压挖掘机。例如，还可以适用于以轮式液压挖掘机或起重机代表的其他工程机械。

图1是本发明的实施方式的混合动力式液压挖掘机的侧视图。该图所示的混合动力式液压挖掘机具有下部行驶体40、上部旋转体50和前作业装置60。

下部行驶体40具有：一对履带41a、41b及履带架45a、45b(图1中仅示出了一侧)；和独立地驱动控制各履带41a、41b的一对行驶用液压马达46、47及其减速机构。

上部旋转体50具有作为原动机的发动机51、辅助发电马达52、液压泵1(参照图2)、液压旋转马达3、电动旋转马达14、蓄电装置54、减速机构59、和供这些装置搭载的旋转架58。

辅助发电马达52与发动机51机械式地连结，在蓄电装置54中残留有电力的情况下辅助发动机51，而在没有残留电力的情况下由发动机51驱动并进行发电。液压泵1与发动机51机械地连结，抽出油箱4(参照图2)内的工作油并向各液压执行机构供给工作油。

液压旋转马达3及电动旋转马达14均为上部旋转体50的驱动源，经由减速机构59而旋转驱动上部旋转体50。液压旋转马达3通过来自液压泵1的工作油来旋转驱动上部旋转体50。电动旋转马达14通过来自蓄电装置54或辅助发电马达52的电力来旋转驱动上部旋转体50。作为上部旋转体50的驱动源而如何使用液压马达3和电动马达14(例如，使用液压马达3和电动马达14双方或任一方)，是能够根据其他液压执行机构的动作状态或蓄电装置54的蓄电余量等而适当改变的。电动旋转马达14和液压旋转马达3的驱动力经由减速机构59传递，通过该驱动力而使上部旋转体50(旋转架58)相对于下部行驶体40旋转驱动。

蓄电装置54进行对辅助发电马达52及电动旋转马达14的供电、和这些马达52、14所产生的电力的蓄积。作为蓄电装置54，例如可以利用双电层电容器。

在上部旋转体50的前方部分安装有前作业装置(挖掘机构)60。前作业装置60具有：动臂61；用于驱动动臂61的动臂液压缸16；能够旋转地安装在动臂61的前端部分的斗杆63；用于驱动斗杆63的斗杆液压缸62；能够旋转地安装在斗杆63的前端部分的铲斗65；和用于驱动铲斗65的铲斗液压缸66。

在上部旋转体50的旋转架58上搭载有液压系统100，其用于驱动上述的行驶用液压马达46、47、液压旋转马达3、动臂液压缸16、斗杆液压缸62、铲斗液压缸66等液压执行机构。

图2是本发明的第一实施方式的开中心式的液压系统100的概略结构图。在此，与上部旋转体50同时动作的液压执行机构设定为动臂液压缸16。另外，作为对象动作，而假设经由安装在斗杆与铲斗的结合部附近的钩子等进行的“起吊作业”来进行说明。因此，用于对搭载在图1所示的液压挖掘机上的各液压执行机构进行控制的方向控制阀(控制阀)仅图示了对液压旋转马达14和动臂液压缸16进行控制的部分(方向控制阀2、15)。此外，也具有在与之前的附图相同的部分上标注相同的附图标记并省略说明的情况(之后的附图是也一样的)。

该图所示的系统包括：方向控制阀(控制阀)2，其用于控制对液压旋转马达3供给的工作油的方向及流量；方向控制阀(控制阀)15，其用于控制对动臂液压缸16供给的工作油的方向及流量；开闭阀25；电磁切换阀26；操作杆(操作装置)10，其输出用于操作上部旋转体50的旋转动作的液压操作信号(先导压)；操作杆(操作装置)19，其输出用于操作动臂61的转动动作(动臂液压缸16的伸缩动作)的液压操作信号(先导压)；控制器(控制装置)13，其进行包括电动旋转马达14及电磁切换阀26等的控制在内的所有与液压挖掘机有关的控制；换流装置(电力变换装置)103，其用于根据从控制器13输出的控制信号来控制电动旋转马达14；和溢流阀24。

从液压泵1排出的工作油所流动的油路与中央旁通油路71、和与中央旁通油路71并联连接的入口节流式油路72连接。

中央旁通油路71首先通过方向控制阀2，接着通过方向控制阀15，最后返回至油箱4。即，中央旁通油路71将两个方向控制阀2、15串联连接。

入口节流式油路72将从液压泵1排出的工作油经由方向控制阀2、15而导入至各液压执行机构(液压旋转马达3及动臂液压缸16)，在本实施方式中，将两个方向控制阀2、15(两个液压执行机构)并联连接。

在入口节流式油路72与方向控制阀2和方向控制阀15连接紧前的位置上，分别设有单向阀22、23。单向阀22、23仅在液压泵1的排出压(泵压力)比执行机构3、16侧的压力(执行机构压)高的情况下，对液压旋转马达3及动臂液压缸16供给工作油。

在缓慢地移动上部旋转体50和动臂61时(即，操作杆10、19的倾倒量较小时)进行比较，则由旋转产生的泵负载比由动臂抬升产生的泵负载小。因此，关于两个方向控制阀2、15的中央旁通节流孔的开口面积，将与动臂液压缸16相关的方向控制阀15设定得相对较小(节流量相对较大)，以使得在动臂抬升时能够得到更高的泵压力。

溢流阀24相对于中央旁通油路71和入口节流式油路72并联连接，并在泵压力达到溢流压力时使工作油返回到油箱4中。

向操作杆10导入由发动机51驱动的先导泵(未图示)所排出的液压油。来自该先导泵的液压油从图2中的液压源9导入。操作杆10一边根据其倾倒量对来自液压源9的液压油减压，一边在与其倾倒方向相应的油路中生成先导压。由操作杆10生成的先导压作用于方向控制阀2的滑阀并适当地切换方向控制阀2的切换位置。

操作杆10所输出的先导压通过压力传感器11或压力传感器12检测，并向控制器13输出。

方向控制阀2向液压旋转马达3供给经由入口节流式油路72而导入的工作油。相对于液压旋转马达3的工作油的供给方向能够根据方向控制阀2的切换位置而适当选择。来自液压旋转马达3的回流液压油经由方向控制阀2而返回至油箱4。

在液压旋转马达3的液压回路中，与工作油向液压旋转马达3流动的方向对应地设有两个溢流阀5、6和两个补给阀7、8。溢流阀5、6用于使达到溢流压力的工作油返回到油箱4中，具有削减在旋转加减速等时产生的异常压力并保护回路的功能。补给阀7、8用于在油路的工作油不足且其压力与油箱压力相比变低时，从油箱4吸入工作油。一组溢流阀5、6的下游侧和一组补给阀7、8的上游侧连接在与油箱4连通的油路上。

在液压旋转马达3上同轴地连接有电动旋转马达14，电动旋转马达14的驱动和制动通过换流装置103控制。在单独进行旋转动作时(其他执行机构停止且仅使旋转体50动作时)，上部旋转体50通过液压旋转马达3和电动旋转马达14的复合力驱动。此外，只要是能够驱动作为共同的驱动对象的上部旋转体50的结构，电动旋转马达14和液压旋转马达3也可以经由机械式的机构等间接地连接。

与操作杆10相同地，从液压源9向操作杆19导入来自先导泵的液压油。操作杆19一边根据其倾倒量对来自液压源9的液压油减压，一边在与其倾倒方向相应的油路中生成先导压。由操作杆19生成的先导压作用于方向控制阀15的滑阀并适当地切换方向控制阀15的切换位置。

在由操作杆19执行了动臂61的抬升操作(动臂液压缸16的伸长动作)的情况下会产生先导压的油路上，设置有压力传感器20。向控制器13输出由压力传感器20检测到的先导压。

方向控制阀15向动臂液压缸16供给经由入口节流式油路72导入的工作油。相对于动臂液压缸16的工作油的供给方向能够根据方向控制阀15的切换位置而适当选择。例如，当将操作杆19向动臂抬升方向操作时，方向控制阀15的滑阀向图中的左方向移动，并从泵1向动臂液压缸16的缸底侧液压室供给工作油。来自动臂液压缸16的回流液压油经由方向控制阀15而返回至油箱4。

开闭阀25是液压先导式的阀，设置在连接液压泵1和方向控制阀2的入口节流式油路72中的单向阀22的上游侧。当开闭阀25切换到关闭位置(后述)时，截断从入口节流式油路72向方向控制阀2的工作油的供给，因此，也截断向设置在方向控制阀2的下游侧的液压旋转马达3的工作油的供给。

电磁切换阀26产生操作开闭阀25的先导压，并由从控制器13输出的电气信号控制。在从控制器13没有输入电气信号的情况下，电磁切换阀26切换到图2所示的位置(OFF位置)上，向开闭阀25供给的先导压保持为油箱压力。此时，开闭阀25保持在图2所示的打开位置。另一方面，在有电气信号从控制器13输入的情况下，电磁切换阀26向图2中的上方(ON位置)移动，电磁切换阀26使经由液压源9从先导泵输出的先导压作用于开闭阀25。由此，开闭阀25向图2中的右侧移动并切换到关闭位置。

控制器13判定由操作杆10进行的旋转操作与由操作杆19进行的动臂抬升操作是否同时进行，并在该判定处理中判定为两个操作同时进行的情况下，执行向电磁切换阀26输出电气信号的处理。如之前所述，控制器13通过压力传感器11、12的输出值来判定有无旋转操作，并通过压力传感器20的输出值来判定有无动臂抬升操作。作为有无操作的判定方法，例如，将与操作杆10、19被操作者操作的情况下所产生的先导压的最小值相当的输出值作为阈值(例如1.0MPa)，并通过来自各传感器11、12、20的输出值是否达到了该阈值以上来判定有无操作。

控制器13在判定为由操作者同时进行了旋转操作和动臂抬升操作的情况下，通过输出电气信号而将电磁阀26切换到ON位置，从而将开闭阀25切换到关闭位置。由此，来自液压泵1的工作油在到达至方向控制阀2之前而被开闭阀25截断。其结果是，上部旋转体50与动臂61的上升(动臂液压缸16的伸长)一同，仅通过电动旋转马达14而旋转。另一方面，在判定为并没有进行旋转动臂抬升操作的情况下，电磁阀26保持在OFF位置，开闭阀25保持在打开位置。由此，来自液压泵1的工作油能够从入口节流式油路72经由方向控制阀2而导入至液压旋转马达3。

另外，控制器13也进行如下的处理：生成用于供换流装置103控制电动旋转马达14的控制信号并向换流装置103输出该控制信号，使得无论有无旋转复合动作，上部旋转体50均依照操作杆10的操作方向及操作量(即，压力传感器11、12的输出值)来旋转。换流装置103基于从控制器13输出的控制信号来控制电动旋转马达14。由控制器13及换流装置103进行的电动旋转马达14的控制利用公知的方法即可。例如，具有为了以使上部旋转体50的速度接近于由操作杆的操作量决定的目标速度的方式补充液压马达3的转矩不足的量而对电动马达14进行反馈控制的方法、或者以从电动马达14和液压马达3输出根据操作杆10的操作量算出的目标转矩的方式适当分配双方转矩的方法等。在本实施方式中，当旋转复合动作时液压旋转马达3不输出转矩。因此，通过以由电动旋转马达14补充该转矩不足量的方式进行控制，而能够使由液压马达单独驱动旋转体的现有液压回路中的操作感、与由液压马达3及电动马达14驱动旋转体50的本实施方式的液压回路和控制所得到的操作感不发生变化。

在此，为了容易理解本发明所得到的效果，对现有类型的液压挖掘机进行说明。因为图2所示的系统是开中心式的，所以在此也利用开中心式的系统来进行说明。开中心式的液压系统中的方向控制阀存在与油箱连通的中央旁通开口、供向执行机构供给的工作油通过的入口节流式开口、和供从执行机构返回的工作油通过的出口节流式开口。

当对操作杆进行操作而使位于中立位置的方向控制阀移动时，入口节流式开口开放，能够使液压油流入至执行机构。另外，当使方向控制阀移动时，出口节流式开口开放，能够使来自执行机构的回流液压油返回至油箱。

另外，当使位于中立位置的方向控制阀移动时，中央旁通开口缩小。由此，从中央旁通开口通过前后的工作油的压差变大，液压泵的排出压力上升。若泵压力上升并超过液压执行机构的驱动所必需的压力(执行机构负载)，则来自液压泵的液压油流入至该执行机构并驱动该执行机构。另外，中央旁通开口面积在来自液压泵的液压油流入至执行机构时，决定向液压执行机构和中央旁通开口分流的工作油的比例，因此，中央旁通开口面积也控制执行机构的动作速度。

如上所述，方向控制阀的中央旁通开口根据作用于驱动对象的执行机构的负载的程度、或相对于操作杆的操作量(先导压)的执行机构速度而最优地设定。

例如，涉及旋转的方向控制阀的中央旁通开口如下所述地设定。在操作者将涉及旋转的操作杆稍微倾倒的情况下，操作者要求低速的旋转。另外，为了使液压挖掘机的上部旋转体缓慢地旋转(匀速旋转)而所需的负载并不高。因此，这种情况下使泵压力上升的必要性很低，所以较大地设定涉及旋转的方向控制阀的中央旁通开口。

另外，例如，涉及动臂抬升的方向控制阀的中央旁通开口如下所述地设定。在操作者稍微倾倒操作杆的情况下，操作者要求低速的动臂抬升。但是，由于在抬升作业时对铲斗施加负载，所以动臂负载很高，为了驱动动臂而使泵压力上升的必要性很高。因此，为了向动臂液压缸供给工作油，而较小地设定动臂抬升的中央旁通开口。

这样，即使是相同的杆操作量，根据操作对象的执行机构的负载和速度，同时实现操作性和效率的最优的中央旁通开口也会不同。而且，通常，在搭载于液压挖掘机等上的液压系统中，从一个液压泵排出的工作油会为了驱动多个液压执行机构而通过方向控制阀被适当地分流。在上述的开中心式中，各方向控制阀的中央旁通管路串联地连接，多个执行机构的中央旁通开口的合成决定了泵压力、和流入执行机构侧的流量。

图3是本发明的比较例的液压挖掘机中的液压系统的概略结构图。该图所示的液压系统相当于从图2所示的液压系统100中省略了开闭阀25和电磁切换阀26。与本实施方式不同，当旋转动臂抬升时，上部旋转体50通过液压旋转马达3和电动旋转马达14驱动。

如该图所示的开中心式的液压系统那样，若涉及旋转控制的方向控制阀2与涉及动臂控制的方向控制阀15配置在同一管路上，则会产生如下现象。在此，关于该现象，假设为起吊作业来进行说明。

首先，操作者通过单独的动臂抬升操作而缓慢地抬升货物。涉及动臂的方向控制阀15的中央旁通开口关闭以使得即使在很高的负载下也能向动臂液压缸16供给液压油，因此，动臂液压缸16伸长且货物抬升。在货物上升到目标高度之后，操作者停止动臂抬升操作。

然后，操作者通过旋转单独操作而使货物缓慢地移动。由于即使吊着货物，旋转负载也并不高，所以涉及旋转的方向控制阀2的中央旁通开口与涉及动臂的方向控制阀15的中央旁通开口相比开得更大，且旋转体50缓慢地旋转。即，在起吊作业时，通过旋转和动臂各自单独的动作，方向控制阀2和方向控制阀15的中央旁通节流孔变成了适当的节流孔，因此，不存在问题地控制泵压力及向液压执行机构16、3流入的流量。

对此，由于在旋转中使货物向斜上方移动，所以从进行旋转单独操作的状态进行动臂抬升操作而进行复合动作(旋转动臂抬升动作)。此时，旋转的方向控制阀2和动臂的方向控制阀15是配置在同一泵管路上的，因此，因动臂抬升操作而被关闭的中央旁通开口也作为旋转的中央旁通开口而发挥作用。即，旋转的中央旁通开口变成关闭状态，中央旁通流量和旋转入口节流流量的平衡发生变化。进一步地，由于动臂抬升负载比旋转负载大，所以成为液压油易流入至旋转侧回路的状态，违背操作者的意图地使液压油流入至液压旋转马达3而使旋转加速。在起吊移动中，违背操作而使旋转加速的情况会成为货物摇晃的原因，并不理想。

对于这种课题，通过如上所述地构成的本实施方式的液压挖掘机，即使泵压力在旋转动臂抬升时上升，工作油向液压旋转马达3的流入也会由开闭阀25阻止，因此，能够防止发生违背操作者的意图地使旋转速度加速的事态。因此，消除了因有无旋转复合动作而使操作者的操作感不同的情况，所以主要在低速旋转时容易使铲斗65停止在目标位置上。

然而，在本实施方式中，旋转动臂抬升操作时的上部旋转体50的旋转由电动旋转马达14单独进行，不进行基于液压旋转马达3的驱动。因此，液压旋转马达3通过电动旋转马达14而旋转。此时，工作油向液压旋转马达3的入口侧的吸入从油箱4经由两个补给阀7、8中的某一个来进行，工作油从液压旋转马达3的出口侧的排出经由方向控制阀2而向油箱4排出。

图4是本发明的第二实施方式的液压系统100A的概略结构图。在本实施方式中，作为截断工作油向液压旋转马达3的流入的机构，而在连接方向控制阀2与液压旋转马达3的两条油路上设有电磁开闭阀28、29。此外，图示的电磁阀28、29处于液压旋转马达3的上游侧，而且设置在补给阀7、8及溢流阀5、6的上游侧。

电磁阀28、29基于从控制器13输出的电气信号而被控制。在没有来自控制器13的电气信号输入的情况下，电磁切换阀28、29切换到图4所示的位置(OFF位置(打开位置))，并保持方向控制阀2与液压马达3的连通。另一方面，在具有来自控制器13的电气信号输入的情况下，电磁切换阀28、29向图4中的上方(ON位置(关闭位置))移动，截断来自方向控制阀2的油路并将来自液压旋转马达3的油路与油箱4连通。由此，电磁阀28、29截断工作油从液压泵1向液压马达3的供给。此外，此时，基于通过电动马达14旋转的液压马达3所进行的液压油的吸入是通过旋转补给阀8(7)、或将来自液压泵1的液压油截断的电磁阀28(29)而进行的。

在如上所述地构成的液压系统100A中，控制器13在判定为由操作者进行了旋转动臂抬升操作的情况下，通过输出电气信号而将电磁阀28、29切换到ON位置。由此，来自液压泵1的工作油在到达至液压马达3之前由电磁阀28或电磁阀29截断。另一方面，在判定为并未进行过旋转动臂抬升操作的情况下，控制器13不向电磁阀28、29输出电气信号，因此电磁阀28、29保持在OFF位置。由此，来自液压泵1的工作油能够从入口节流式油路72经由方向控制阀2而导入至液压旋转马达3。

在如此构成的实施方式中，即使泵压力在旋转动臂抬升时变高，其液压油也不会向液压马达3流入，因此，能够得到与第一实施方式相同的效果。

此外，在上述内容中说明了在旋转动臂抬升时将两个电磁阀28、29切换到ON位置的情况，但是也可以仅将这两个电磁阀28、29中与基于操作杆10指示的旋转指示方向对应的一个电磁阀切换到ON位置。这是因为在这种情况下，来自液压马达3的回流液压油经由位于OFF位置的另一个电磁阀和方向控制阀2返回至油箱4。例如，也可以是，在向使压力传感器11的检测值上升的方向对操作杆10进行操作的情况下，向电磁阀28供给工作油，因此，仅将电磁阀28切换到ON位置，而电磁阀29继续保持在OFF位置不变。

图5是本发明的第三实施方式的液压系统100B的概略结构图。在本实施方式中，作为截断作用于方向控制阀2的先导压(控制信号)的装置(截断装置)而具有电磁开闭阀30、31。在旋转动臂抬升时，通过该电磁阀30、31来截断工作油向液压旋转马达3的流入。

电磁阀30、31基于从控制器13输出的电气信号来控制。在没有来自控制器13的电气信号输入的情况下，电磁阀30、31切换到图5所示的位置(OFF位置(打开位置))，并且由操作杆10生成的先导压能够向方向控制阀2作用。另一方面，在具有来自控制器13的电气信号输入的情况下，电磁阀30、31移动至图5中的上方(ON位置(关闭位置))，截断由操作杆10生成的先导压向方向控制阀2的作用。由此，因为方向控制阀2保持在中立位置，所以从液压泵1向液压马达3的工作油的供给被截断。

在如上所述地构成的液压系统100B中，控制器13在判定为由操作者进行了旋转动臂抬升操作的情况下，通过输出电气信号而将四个电磁阀28、29、30、31切换到ON位置。由于其中两个电磁阀30、31遮断作用于方向控制阀2的先导压(控制信号)，所以方向控制阀2保持在中立位置。由此，工作油从液压泵1向液压马达3的供给被截断。另外，剩余的两个电磁阀28、29将液压旋转马达3与油箱4连接。由此，在旋转动臂抬升时液压马达3通过电动马达14而旋转，基于该液压马达3进行的工作油的吸入通过旋转补给阀8(7)来进行，而工作油的排出通过电磁阀28、29的一个来进行(回流液压油最终返回至油箱4)。

另一方面，在判定为未进行旋转动臂抬升操作的情况下，控制器13不向任意一个电磁阀28、29、30、31输出电气信号，所以电磁阀28、29、30、31保持在OFF位置。由此，来自液压泵1的工作油能够根据操作杆10的操作方向及操作量而经由方向控制阀2导入至液压旋转马达3。

因此，在如上所述地构成的实施方式中，即使泵压力在旋转动臂抬升时变高，其液压油也不会向液压马达3流入，因此，能够得到与第一实施方式相同的效果。尤其是，在第二实施方式中，虽然来自液压泵1的工作油不向液压马达3流动，但方向控制阀2的中央旁通回路变窄，由此增加了节流损失，但是根据本实施方式，由于方向控制阀2的中央旁通开口保持为关闭状态，所以能够通过最适于动臂抬升的中央旁通开口来控制动臂液压缸16。

此外，在上述内容中说明了在旋转动臂抬升时将四个电磁阀28、29、30、31切换到ON位置的情况，但是也可以仅将这四个电磁阀28、29、30、31中与基于操作杆10指示的旋转指示方向相关的两个电磁阀切换到打开位置。例如，也可以为，在向使压力传感器11的检测值上升的方向对操作杆10进行了操作的情况下，将电磁阀30和电磁阀29切换到ON位置，而剩余的电磁阀31、28保持在OFF位置。

图6是本发明的第四实施方式的液压系统100C的概略结构图。在本实施方式中，截断液压油向液压旋转马达3的流入的机构是与第三实施方式相同的电磁阀30、31，但作为在旋转动臂抬升时将液压马达3与油箱4连接的机构，而使用了可变溢流阀33、34，在这点上与第三实施方式不同。

可变溢流阀33、34代替之前各实施方式中的溢流阀5、6而设置在液压马达3的回路上，能够通过来自控制器13的信号而任意改变溢流压力。在控制器13判定为进行了旋转动臂抬升操作的情况下，可变溢流阀33、34的溢流压力通过来自控制器13的信号而充分地降低至使来自液压马达3的回流液压油容易地向油箱4流动的程度。其他情况下的溢流压力保持为与溢流阀5、6相同的设定压力。

在如上所述地构成的液压系统100C中，控制器13在判定为由操作者进行了旋转动臂抬升操作的情况下，通过输出电气信号而将两个电磁阀30、31切换到ON位置，并且降低可变溢流阀33、34的溢流压力。由此，工作油从液压泵1向液压马达3的供给被截断。另外，在旋转动臂抬升时液压马达3通过电动马达14而旋转，基于该液压马达3进行的工作油的吸入通过旋转补给阀8(7)来进行，而工作油的排出通过两个溢流阀33、34中的一个来进行。因此，在如上所述地构成的实施方式中，也能得到与第三实施方式相同的效果。

图7是本发明的第五实施方式的液压系统100D的概略结构图。在本实施方式中，截断液压油向液压旋转马达3的流入的机构是与第三实施方式相同的电磁阀30、31，但作为在旋转动臂抬升时将液压马达3与油箱4连接的机构，使用了两个先导单向阀35、36，在这点上与第三实施方式不同。

两个先导单向阀35、36代替之前各实施方式中的两个补给阀7、8而设置在液压马达3的回路上，能够通过先导压而逆流，该先导压是根据来自控制器13的信号而经由电磁阀37输出的。

电磁阀37在具有来自控制器13的电气信号输入的情况下向图7中的上方(ON位置)移动，在该ON位置上，使经由液压源9从先导泵输出的先导压作用于两个先导单向阀35、36。由此，允许工作油经由先导单向阀35、36向油箱4流动。另一方面，在没有来自控制器13的电气信号输入的情况下，电磁阀37保持在图7所示的OFF位置，限制工作油经由先导单向阀35、36向油箱4的流动。

在如上所述地构成的液压系统100D中，控制器13在判定为由操作者进行了旋转动臂抬升操作的情况下，通过输出电气信号而将两个电磁阀30、31切换到ON位置，并且将电磁阀37切换到ON位置。由此，工作油从液压泵1向液压马达3的供给被截断。另外，通过经由电磁阀37输出的先导压而开放先导单向阀35、36。由此，旋转动臂抬升时的基于液压马达3进行的工作油的吸入和排出经由两个先导单向阀35、36来进行。因此，在如上所述地构成的实施方式中，也能得到与第三实施方式相同的效果。

然而，虽然在上述各实施方式中说明了旋转和动臂抬升的复合动作，但是作为本发明设为课题的在旋转复合动作时发生旋转加速(速度变化)的条件，是液压泵的排出压力上升这一情况，因此并不限于与动臂61的复合，即使是与其他执行机构的复合，本发明也有效的。

另外，在上述各实施方式中，以在所有方向控制阀上连接有液压泵的并联回路为例进行了说明，但只要是当由操作者同时操作了液压旋转马达和其他液压执行机构时，向负载小的液压旋转马达流动更多的工作油的情况，就能适用本发明。即，对于优先于包括动臂液压缸在内的其他液压执行机构而使液压旋转马达配置在上游侧的串联回路，也同样能够适用。进一步地，不仅是开中心式，对于利用闭中心式的方向控制阀的情况也同样能够适用。

另外，在上述各实施方式中，虽然由压力传感器11、12检测从操作装置10输出的先导压(液压操作信号)并转换成电气信号向控制器13输出，但还可以采用直接输出与操作杆10的操作量对应的电气操作信号的结构。在这种情况下，能够利用检测操作杆10的旋转位移的位置传感器(例如旋转编码器)。另外，在本实施方式中，虽然作用先导压来控制方向控制阀2的滑阀位置，但也可以将方向控制阀2设为通过电气信号来控制滑阀位置的电磁阀。进一步地，在本实施方式中，仅由压力传感器11、12检测操作杆10的操作量，但例如也能使用压力传感器11、12与上述位置传感器的组合等，将检测方式不同的传感器组合来使用。这样，即使在一个传感器中出现了不良状况，也能够通过其他传感器来应对，因此，能够提高系统的可靠性。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，还包括在不脱离其要旨范围内的各种变形例。例如，本发明并不限定于具有由上述实施方式说明的所有结构，还包括删除了其结构的一部分的情况。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分追加到或置换为其他实施方式的结构。

附图标记说明

1-泵、2-旋转方向控制阀、3-液压旋转马达、4-油箱、5-溢流阀、6-溢流阀、7-补给阀、8-补给阀、9-来自先导泵的油压源、10-旋转操作杆、11-旋转先导压力传感器、12-旋转先导压力传感器、13-控制器、14-电动旋转马达、15-动臂方向控制阀、16-动臂液压缸、17-油箱、19-动臂操作杆、20-压力传感器、22-单向阀、23-单向阀、24-溢流阀、25-开闭阀、26-电磁阀、28-电磁阀、29-电磁阀、30-电磁阀、31-电磁阀、33-可变溢流阀、34-可变溢流阀、35-先导单向阀、36-先导单向阀、37-电磁阀、50-上部旋转体、61-动臂。

Claims (5)

1.一种工程机械，具有：

旋转体；

液压泵；

由来自该液压泵的工作油驱动所述旋转体的液压马达；

与该液压马达共同或单独地驱动所述旋转体的电动马达；

存在与所述旋转体同时动作的情况且由来自所述液压泵的工作油驱动的液压执行机构；

液压马达用方向控制阀，其控制向所述液压马达供给的工作油的方向及流量；

液压执行机构用方向控制阀，其控制向所述液压执行机构供给的工作油的方向及流量；

入口节流式油路，其将从所述液压泵排出的工作油经由所述液压马达用方向控制阀向所述液压马达导入，并经由所述液压执行机构用方向控制阀向所述液压执行机构导入；

旋转用操作杆，其输出用于操作所述旋转体的旋转动作的操作信号；

液压执行机构用操作杆，其输出用于操作所述液压执行机构的操作信号；

检测有无所述旋转用操作杆的操作的第一传感器；

检测有无所述液压执行机构用操作杆的操作的第二传感器；和

控制所述旋转体的驱动的控制器，

在所述入口节流式油路上，并联连接有所述液压马达用方向控制阀和所述液压执行机构用方向控制阀，所述工程机械的特征在于，

所述控制器在基于来自所述第一传感器以及所述第二传感器的输入信号，而判定为所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，仅通过所述电动马达来驱动所述旋转体。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，所述控制器在判定为所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，截断从所述液压泵向所述液压马达供给的工作油。

3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，还具有开闭阀，其设置在连接所述液压泵和所述液压马达用方向控制阀的所述入口节流式油路上，

所述控制器在判定为所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，将所述开闭阀切换到关闭位置。

4.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，还具有开闭阀，其设置在连接所述液压马达用方向控制阀和所述液压马达的油路上，

所述控制器在判定为所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，将所述开闭阀切换到关闭位置。

5.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，还具有截断装置，其设置在连接所述旋转用操作杆与所述液压马达用方向控制阀的油路上，

所述控制器在判定为所述旋转体与所述液压执行机构同时动作时，将所述截断装置切换到截断从所述旋转用操作杆输出的先导压的截断位置。