CN106460880B - 建筑机械的流体压控制装置 - Google Patents

Abstract

建筑机械的流体压控制装置(100)包括：第1回路系统(10)，其与第1泵(P1)连接；第2回路系统(20)，其与第2泵(P2)连接；切换阀(25)，其具有通常位置(A)、行驶直进位置(B)以及用于使分支部(13a)的工作流体合流至第2中立通路(21)的合流位置(C)；以及开闭机构(14)，其用于开闭第1中立通路(11)。在第2行驶用控制阀(221)的下游的控制阀(222、223、224)中的想要合流的控制阀中的至少一个控制阀切换至除中立位置以外的位置的情况下，利用开闭机构(14)将第1中立通路(11)阻塞并且将切换阀(25)切换至合流位置(C)，从而使第1泵(P1)的工作流体与第2泵(P2)的工作流体合流。

Description

建筑机械的流体压控制装置

技术领域

本发明涉及建筑机械的流体压控制装置。

背景技术

在日本JP2009－41616A中公开了一种铲土机的液压控制装置。该液压控制装置包括：第1回路系统，其与第1泵连接；以及第2回路系统，其与第2泵连接。在第1回路系统中自上游侧起依次连接有行驶用控制阀、备用控制阀、旋转用控制阀、动臂两用控制阀和斗杆单用控制阀。在第2回路系统中自上游侧起依次连接有行驶直进用控制阀、行驶用控制阀、铲斗用控制阀、动臂单用控制阀和斗杆两用控制阀。

由第1泵排出的工作流体经由中立通路向各控制阀供给，并且经由与中立通路并联设置的并行通路向各控制阀供给。由第2泵排出的工作流体经由中立通路向各控制阀供给，并且经由与中立通路并联设置的并行通路向各控制阀供给。

发明内容

在日本JP2009－41616A那样的铲土机中，在将行驶直进用控制阀设定在中立位置的情况下，与第1回路系统的控制阀连接的各致动器由第1泵的排出流体驱动，与第2回路系统的控制阀连接的各致动器由第2泵的排出流体驱动。

此时，动臂用控制阀和斗杆用控制阀均分别设于第1回路系统和第2回路系统，因此，由第1泵和第2泵这两泵供给工作流体，能够充分确保动臂的速度和斗杆的速度。

然而，例如铲斗用控制阀仅设于第2回路系统，因此铲斗仅由来自第2泵的工作流体驱动。即，能够向铲斗供给的工作流体的流量被限定，因此在想要提高铲斗的速度这样的情况下，有可能无法使速度充分地上升。

本发明的目的在于提供一种能够使向被设于第2回路系统的控制阀供给的工作流体的流量增大的建筑机械的流体压控制装置。

本发明的某一技术方案是一种建筑机械的流体压控制装置，该建筑机械的流体压控制装置包括用于将由第1泵和第2泵供给的工作流体向各致动器供排的控制阀，该建筑机械的流体压控制装置的特征在于，该建筑机械的流体压控制装置包括：第1回路系统，其与第1泵连接，并具有：第1控制阀组，该第1控制阀组包括第1行驶用控制阀和配置在第1行驶用控制阀的下游侧的位置的第1作业用控制阀；第1中立通路，其用于在第1控制阀组的全部控制阀均位于中立位置时使第1泵的工作流体返回至流体罐；以及第1并行通路，其与第1控制阀组并联连接；第2回路系统，其与第2泵连接，并具有：第2控制阀组，该第2控制阀组包括第2行驶用控制阀和配置在第2行驶用控制阀的下游侧的位置的第2作业用控制阀；第2中立通路，其用于在第2控制阀组的全部控制阀均位于中立位置时使第2泵的工作流体返回至流体罐；以及第2并行通路，其与第2控制阀组并联连接；切换阀，其在第2控制阀组的上游侧与第1并行通路和第2中立通路连接，并具有：通常位置，在该通常位置，将第1泵的工作流体向第1行驶用控制阀供给并且将第2泵的工作流体向第2行驶用控制阀供给；行驶直进位置，在该行驶直进位置，将第1泵的工作流体向第1行驶用控制阀和第2行驶用控制阀供给，并且将第2泵的工作流体向第1并行通路和第2并行通路供给；以及合流位置，在该合流位置，第1并行通路的工作流体合流至第2中立通路；以及开闭机构，其用于开闭第1中立通路，在第2行驶用控制阀的下游的控制阀中的想要合流的控制阀中的至少一个控制阀切换至除中立位置以外的位置的情况下，利用开闭机构将第1中立通路阻塞并且将切换阀切换至合流位置，从而使第1泵的工作流体与第2泵的工作流体合流。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的建筑机械的液压控制装置的回路图。

图2是表示行驶直进用控制阀位于中立位置的情况下的截面的剖视图。

图3是表示行驶直进用控制阀位于合流位置的情况下的截面的剖视图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本实施方式的建筑机械的液压控制装置100的回路图。

建筑机械为例如铲土机等，其包括：第1泵P1和第2泵P2，该第1泵P1和第2泵P2均用于排出作为工作流体的工作油；液压控制装置100，其用于将由第1泵P1和第2泵P2供给的工作油向行驶用马达、用于驱动动臂和斗杆等的致动器供排；以及流体罐T，其供工作油自液压控制装置100回流。

液压控制装置100包括：第1回路系统10，其与第1泵P1连接；以及第2回路系统20，其与第2泵P2连接。

第1回路系统10包括：第1中立通路11，其用于将由第1泵P1供给来的工作油引导向流体罐T；第1控制阀组12，其按顺序串联连接于第1中立通路11；以及第1并行通路13，其在第1中立通路11的比第1控制阀组12靠上游侧的位置自第1中立通路11分支出来。第1控制阀组12利用第1中立通路11和第1并行通路13连接。第1并行通路13具有分支部13a和第1并行通路部13b。

第1控制阀组12包括作为第1行驶用控制阀的行驶用控制阀121、作为第1作业用控制阀的备用控制阀122、作为第1作业用控制阀的旋转用控制阀123、作为第1作业用控制阀的动臂两用控制阀124和作为第1作业用控制阀的斗杆单用控制阀125，并以此顺序自上游起依次配置这些阀。行驶用控制阀121用于切换工作油向被设于铲土机的车体的左侧的行驶用马达的供排。备用控制阀122用于切换工作油向后述的用于驱动代替铲斗而安装的破碎锤、粉碎器等附件的致动器的供排。旋转用控制阀123用于切换工作油向用于使配置于车体的上部的旋转体旋转的旋转马达的供排。动臂两用控制阀124用于切换工作油向用于驱动动臂的致动器的供排。斗杆单用控制阀125用于切换工作油向用于驱动斗杆的致动器的供排。

在第1控制阀组12的全部控制阀121～125均位于中立位置的情况下，第1中立通路11将由第1泵P1供给来的工作油引导向流体罐T，当控制阀121～125中的至少一个切换至工作位置时，工作油与流体罐T之间的连通被阻断。

在第1控制阀组12的任意一控制阀121～125切换至工作位置而将第1中立通路11与流体罐T之间的连通阻断的情况下，第1并行通路13能够将由第1泵P1供给来的工作油向控制阀121～125供给。

第1回路系统10还包括作为开闭机构的中立切换阀14，该中立切换阀14连接于第1中立通路11的比第1控制阀组12靠下游侧的部分。中立切换阀14在位于图示的通常位置时将第1中立通路11打开，当切换至阻塞位置时将第1中立通路11阻塞。

另一方面，第2回路系统20包括：第2中立通路21，其用于将由第2泵P2供给来的工作油引导向流体罐T；第2控制阀组22，其按顺序串联连接于第2中立通路21；以及第2并行通路23，其在第2中立通路21的比第2控制阀组22靠上游侧的位置自第2中立通路21分支出来。第2控制阀组22利用第2中立通路21和第2并行通路23连接。

第2控制阀组22包括作为第2行驶用控制阀的行驶用控制阀221、作为第2作业用控制阀的铲斗用控制阀222、作为第2作业用控制阀的动臂单用控制阀223和作为第2作业用控制阀的斗杆两用控制阀224，并以此顺序自上游起依次配置这些阀。行驶用控制阀221用于切换工作油向被设于铲土机的车体的右侧的行驶用马达的供排。铲斗用控制阀222用于切换工作油向用于驱动铲斗的致动器的供排。动臂单用控制阀223用于切换工作油向用于驱动动臂的致动器的供排。斗杆两用控制阀224用于切换工作油向用于驱动斗杆的致动器的供排。

在第2控制阀组22的全部控制阀221～224均位于中立位置的情况下，第2中立通路21将由第2泵P2供给来的工作油引导向流体罐T，当控制阀221～224中的至少一个切换至工作位置时，工作油与流体罐T之间的连通被阻断。

在第2控制阀组22的任意一控制阀221～224切换至工作位置而将第2中立通路21与流体罐T之间的连通阻断的情况下，第2并行通路23能够将由第2泵P2供给来的工作油向控制阀221～224供给。

第2回路系统20还包括：中立切换阀24，其连接于第2中立通路21的比第2控制阀组22靠下游侧的部分；以及行驶直进用控制阀25，其作为切换阀，连接于第2中立通路21的比第2控制阀组22靠上游侧且比自第2并行通路23分支的分支点靠下游侧的部分。

中立切换阀24在位于通常位置时将第2中立通路21打开，当切换至阻塞位置时将第2中立通路21阻塞。另外，能够由设于中立切换阀24的上游的分支通路61控制其他的控制阀组(未图示)。

行驶直进用控制阀25安装在第1并行通路13的分支部13a与第1并行通路部13b之间并且连接于第2中立通路21，能够切换至图示的通常位置A、图1的左侧所示的行驶直进位置B和图1的右侧所示的合流位置C这三个位置。行驶直进用控制阀25的位置A、B、C根据作用于被设于行驶直进用控制阀25的两端的先导室25a、25b的先导压力而发生变化。在先导室25a、25b均未作用有先导压力的情况下，行驶直进用控制阀25位于通常位置A。

在通常位置A，分支部13a与第1并行通路部13b连接，并且第2中立通路21的比行驶直进用控制阀25靠上游侧的部分与第2并行通路23连接。由此，第1泵P1的工作油经由第1中立通路11和第1并行通路13向第1控制阀组12的各控制阀122～125供给，并且第2泵P2的工作油经由第2并行通路23向第2控制阀组22供给。也就是说，第1泵P1的工作油向第1回路系统10的行驶用控制阀121供给，第2泵P2的工作油向第2回路系统20的行驶用控制阀221供给。

在行驶直进位置B，分支部13a与第2中立通路21的比行驶直进用控制阀25靠下游侧的部分连接，并且第2中立通路21的比行驶直进用控制阀25靠上游侧的部分与第1并行通路部13b连接。由此，第1泵P1的工作油向第1回路系统10的行驶用控制阀121和第2回路系统20的行驶用控制阀221供给，第2泵P2的工作油向第1控制阀组12的各控制阀122～125和第2控制阀组22的各控制阀222～224供给。也就是说，行驶用的回路与除行驶以外的回路彼此独立，因此能够确保车体的行驶直进性。

在合流位置C，第2中立通路21的比行驶直进用控制阀25靠上游侧的部分与下游侧的第2中立通路21连接，并且分支部13a经由形成在行驶直进用控制阀25的内部的合流通路26与第2中立通路21连接。由此，第1泵P1的工作油和第2泵P2的工作油合流并向第2控制阀组22供给，能够向与第2控制阀组22的控制阀连接的致动器供给较多的工作油。

在形成于行驶直进用控制阀25的内部的合流通路26自上游侧起依次设有仅容许工作油自分支部13a向第2中立通路21流动的止回阀27以及用于节流合流通路26内的工作油的流动的节流件28。

由此，通过能够防止第2泵P2的工作油流向分支部13a侧并且对分支部13a的工作油进行节流来调整在第1控制阀组12与第2控制阀组22复合动作时自第1泵P1向第2泵P2合流的工作油的合流量，并使调整了合流量的工作油合流至第2中立通路21。

接着，参照图2和图3说明行驶直进用控制阀25的构造。图2是表示行驶直进用控制阀25位于通常位置A的情况下的截面的剖视图。图3是表示行驶直进用控制阀25位于合流位置C的情况下的截面的剖视图。

如图2所示，行驶直进用控制阀25包括：阀块(日文：バルブブロック)30，其具有圆筒状的孔30a；以及阀柱(日文：スプール)40，其插入该孔30a内，能够沿轴线方向(图2中的左右方向)滑动。另外，在以下的说明中，阀块30的一端侧是指图2中的左端侧，阀块30的另一端侧是指图2中的右端侧。

在阀块30的内周面自一端侧起依次形成有：第1环状槽31，其与分支部13a连通；第2环状槽32，其与第2中立通路21的比阀块30靠下游侧的部分连通；第3环状槽33，其与第2中立通路21的比阀块30靠上游侧的部分连通；第4环状槽34，其与第1并行通路部13b连通；以及第5环状槽35，其经由供给通路36与第1环状槽31连通。

在阀柱40的外周面自一端侧起依次形成有：第1环状凹部41，其设于与第1环状槽31相对的位置；第2环状凹部42，其设在与自第2环状槽32至第3环状槽33的整个范围相对的位置；以及第3环状凹部43，其设在与自第4环状槽34至第5环状槽35的整个范围相对的位置。

在阀柱40的内部形成有沿轴线方向延伸设置的合流通路26。合流通路26具有第1开口部51和第2开口部52，该第1开口部51作为在第2环状凹部42开口的节流件28。而且，在合流通路26与第2开口部52之间安装有止回阀27。止回阀27始终被弹簧29向一端侧施力以使得仅容许工作油自第2开口部52向第1开口部51流动。

另外，在阀块30的一端设有用于沿轴线方向对阀柱40施力的弹簧25c以及供用于向另一端侧对阀柱40施力的先导压力导入的第1先导室25a。在阀块30的另一端设有供用于向一端侧对阀柱40施力的先导压力导入的第2先导室25b。

在第1先导室25a和第2先导室25b均未被导入先导压力的情况下，阀柱40保持在图2所示的位置。在第1先导室25a被供给有先导压力的情况下，阀柱40克服弹簧25c的作用力向另一端侧滑动，在第2先导室25b被供给有先导压力的情况下，阀柱40克服弹簧25c的作用力向一端侧滑动而保持在图3所示的位置。

如图2所示，在第1先导室25a和第2先导室25b均未被导入先导压力的情况下，行驶直进用控制阀25位于通常位置A，自分支部13a引导来的工作油经由第1环状槽31和供给通路36向第5环状槽35供给，进而经由第3环状凹部43和第4环状槽34向第1并行通路部13b供给。另外，自第2中立通路21的比行驶直进用控制阀25靠上游侧的部分引导来的工作油经由第3环状槽33、第2环状凹部42和第2环状槽32向中立流路21的比行驶直进用控制阀25靠下游侧的部分供给。

如图3所示，在第2先导室25b被供给有先导压力的情况下，行驶直进用控制阀25位于合流位置C，能够确保第2环状槽32与第3环状槽33之间的基于第2环状凹部42的连通，但第4环状槽34与第5环状槽35之间的基于第3环状凹部43的连通被阻断。由此，自分支部13a引导来的工作油经由第1环状槽31和供给通路36向第5环状槽35供给，进而经由第2开口部52、止回阀27、第1开口部51和第2环状凹部42向第2中立通路21供给。

另外，第2中立通路21的比行驶直进用控制阀25靠上游侧的部分同与第2中立通路21连接的第2并行通路23在第3环状槽33的上游侧连通。即，在合流位置C，自分支部13a供给来的第1泵P1的工作油在第2中立通路21与第2泵P2的工作油合流并向第2并行通路23供给。

返回到图1，说明行驶直进用控制阀25自通常位置A切换至合流位置C的情况。

在行驶直进用控制阀25为通常位置A的情况下，第2泵P2的工作油经由第2中立通路21和第2并行通路23向第2控制阀组22供给。在使铲斗以通常的速度动作时，将铲斗用控制阀222切换至除中立位置以外的位置，将第2泵P2的工作油向用于驱动铲斗的致动器供给。

在此，在使铲斗以比通常高的速度动作时，利用第1回路系统10的中立切换阀14将第1中立通路11阻塞，并且将行驶直进用控制阀25切换至合流位置C，之后将铲斗用控制阀222切换至工作位置。由此，第1中立通路11与流体罐T之间的连通被阻断，因此第1泵P1的工作油优先流入分支部13a，在行驶直进用控制阀25中合流至第2中立通路21。合流了的工作油经由第2并行通路23向铲斗用控制阀222供给。因此，能够向用于驱动铲斗的致动器供给较多的工作油。

采用以上的实施方式，取得以下所示的效果。

在铲斗用控制阀222切换至除中立位置以外的位置的情况下，利用第1回路系统10的中立切换阀14将第1中立通路11阻塞并且将行驶直进用控制阀25切换至合流位置C，从而能够使第1泵P1的工作油与第2泵P2的工作油合流。因而，由第1泵P1和第2泵P2这两个泵向铲斗用控制阀222供给工作油，因此能够向用于驱动铲斗的致动器供给较多的工作油。因此，能够与流量增大的量相应地使铲斗更高速地动作。

而且，通过在行驶直进用控制阀25设置合流位置C，从而使第1泵P1的工作油和第2泵P2的工作油在行驶直进用控制阀25合流，因此没有必要对液压控制装置100增设合流用的新的外部配管等。由此，仅通过更换现有的液压控制装置100的行驶直进用控制阀25便能够使第1泵P1的工作油与第2泵P2的工作油合流，因此能够抑制液压控制装置100大型化、成本上升。

而且，行驶直进用控制阀25具有当处于合流位置C时仅容许工作流体自分支部13a向第2中立通路21流动的止回阀27，因此能够防止在分支部13a内的工作油的压力低于第2中立通路21内的工作油的压力时工作油自第2中立通路21向分支部13a逆流而导致第2中立通路21的工作油的压力降低的情况。

而且，行驶直进用控制阀25具有在为合流位置C时对自分支部13a向第2中立通路21流动的工作油的流动进行节流的节流件28，因此能够通过增大分支部13a的工作油的压力来调整在第1控制阀组12与第2控制阀组22复合动作时自第1泵P1向第2泵P2合流的工作油的合流量，使调整了合流量的工作油合流至第2中立通路21。

而且，在构成行驶直进用控制阀25的阀柱40的内部形成有沿轴线方向延伸设置的合流通路26，在为合流位置C的情况下，合流通路26将与分支部13a连通的第5环状槽35和与第2并行通路23连通的第2环状槽32之间连通。由此，没有必要将合流通路26重新设为外部配管，因此能够抑制液压控制装置100大型化。

而且，第1回路系统10的在行驶直进用控制阀25切换至合流位置C时将第1中立通路11阻塞的中立切换阀14设在比第1控制阀组12靠下游侧的位置，因此即使在使第1泵P1的工作油与第2泵P2的工作油合流的情况下也能够向第1控制阀组12的各控制阀121～125供给第1泵P1的工作油。由此，即使为了操作铲斗而将行驶直进用控制阀25切换至合流位置C，也能够驱动与第1控制阀组12的各控制阀121～125连接的致动器来进行例如旋转操作等。另外，通过设置节流件28，从而在操作负荷较小的第2控制阀组22的控制阀时，也不会在第2中立通路21过度合流，能够操作第1控制阀组12。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，所述实施方式只不过示出了本发明的一个应用例，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定为所述实施方式的具体结构。

例如，在所述实施方式中，在铲斗用控制阀222切换至除中立位置以外的位置时将行驶直进用控制阀25切换至合流位置C，但若是设于行驶用控制阀221的下游的控制阀，则也可以根据除铲斗用控制阀222以外的控制阀的切换来将行驶直进用控制阀25切换至合流位置C。

而且，在所述实施方式中，在合流通路26设有止回阀27，但在不需要防止工作油自第2中立通路21向分支部13a逆流的情况下，也可以不设置止回阀27。

而且，在所述实施方式中，在合流通路26设有节流件28，但在不需要通过增大分支部13a的工作油的压力来调整在第1控制阀组12与第2控制阀组22复合动作时自第1泵P1向第2泵P2合流的工作油的合流量的情况下，也可以不设置节流件28。

而且，在所述实施方式中，在行驶直进用控制阀25切换至合流位置C时，利用第1回路系统10的中立切换阀14将第1中立通路11阻塞，但在不需要进行铲斗与动臂的复合操作的情况下，也可以代替中立切换阀14而是通过切换动臂两用控制阀124来阻塞第1中立通路11，还可以通过切换其他的控制阀来阻塞第1中立通路11。

Claims (5)

1.一种建筑机械的流体压控制装置，该建筑机械的流体压控制装置包括用于将由第1泵和第2泵供给的工作流体向各致动器供排的控制阀，其中，该建筑机械的流体压控制装置包括：

第1回路系统，其与所述第1泵连接，并具有：第1控制阀组，该第1控制阀组包括第1行驶用控制阀和配置在所述第1行驶用控制阀的下游侧的位置的第1作业用控制阀；第1中立通路，其用于在所述第1控制阀组的全部控制阀均位于中立位置时使所述第1泵的工作流体返回至流体罐；以及第1并行通路，其从所述第1中立通路分支出来，并与所述第1控制阀组并联连接；

第2回路系统，其与所述第2泵连接，并具有：第2控制阀组，该第2控制阀组包括第2行驶用控制阀和配置在所述第2行驶用控制阀的下游侧的位置的第2作业用控制阀；第2中立通路，其用于在所述第2控制阀组的全部控制阀均位于中立位置时使所述第2泵的工作流体返回至所述流体罐；以及第2并行通路，其从所述第2中立通路分支出来，并与所述第2控制阀组并联连接；

切换阀，其在所述第2控制阀组的上游侧与所述第1并行通路和所述第2中立通路连接，并具有：通常位置，在该通常位置，将所述第1泵的工作流体向所述第1行驶用控制阀供给并且将所述第2泵的工作流体向所述第2行驶用控制阀供给；行驶直进位置，在该行驶直进位置，将所述第1泵的工作流体向所述第1行驶用控制阀和所述第2行驶用控制阀供给，并且将所述第2泵的工作流体向所述第1并行通路和所述第2并行通路供给；以及合流位置，在该合流位置，使所述第1并行通路的工作流体合流至所述第2中立通路；以及

开闭机构，其用于开闭所述第1中立通路，

在所述第2行驶用控制阀的下游的控制阀中的想要合流的控制阀中的至少一个控制阀切换至除所述中立位置以外的位置的情况下，利用所述开闭机构将所述第1中立通路阻塞并且将所述切换阀切换至所述合流位置，从而使所述第1泵的工作流体与所述第2泵的工作流体合流。

2.根据权利要求1所述的建筑机械的流体压控制装置，其中，

所述切换阀具有当处于所述合流位置时仅容许工作流体自所述第1并行通路向所述第2中立通路流动的止回阀。

3.根据权利要求1所述的建筑机械的流体压控制装置，其中，

所述切换阀具有在为所述合流位置时对自所述第1并行通路向所述第2中立通路流动的工作流体的流动进行节流的节流件。

4.根据权利要求1所述的建筑机械的流体压控制装置，其中，

所述切换阀具有：阀块，其具有圆筒状的孔；以及阀柱，其插入所述孔内，能够通过滑动来切换所述通常位置、所述行驶直进位置和所述合流位置，用于使所述第1并行通路的工作流体合流至所述第2中立通路的合流通路形成在所述阀柱的内部。

5.根据权利要求1所述的建筑机械的流体压控制装置，其中，

所述开闭机构对所述第1中立通路的位于所述第1控制阀组的下游侧的通路部分进行开闭。