CN107532627A - 建筑机械的控制系统 - Google Patents
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Abstract
建筑机械的控制系统(100)包括:流体压泵(51、52);流体压驱动器(30),其具有负载侧压力室(30a)和负载相反侧压力室(30b);操作阀(17),其在基于操作者的操作在先导室(17b)中被导入先导压力时,进行切换以向负载相反侧压力室(30b)供给工作油并从负载侧压力室(30a)排出工作油;回收流量控制阀(32),其在先导室(32a)中被导入先导压力时进行切换以将从负载侧压力室(30a)排出的工作油的一部分导入到负载相反侧压力室(30b);先导连通流路(64),其用于使先导室(17b)和先导室(32a)连通;以及切换阀(65),其用于将先导连通流路(64)在连通状态和阻断状态之间切换。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑机械的控制系统。
背景技术
在日本JP2013-200023A中公开了一种这样的建筑机械:在操作者操作操作杆时,利用先导压力切换动臂用切换阀,利用相同的先导压力切换回收流量控制阀。在该建筑机械中,在动臂缸的下降操作时回收流量控制阀切换至打开状态,从活塞侧室(负载侧压力室)排出的工作油的一部分作为回收流量被导入到杆侧室。由此,能够抑制在加快动臂缸的下降速度的情况下杆侧室成为负压。
发明内容
但是,在日本JP2013-200023A所记载的建筑机械中,在动臂缸的下降操作时,即使在不必进行回收的情况下,也随着操作杆的操作而进行回收,因此,存在操作者难以调整动臂缸的下降速度的情况。
本发明的目的在于能够使操作者调整流体压驱动器的操作性能变得容易。
根据本发明的一个技术方案,建筑机械的控制系统包括:流体压泵,其用于供给工作流体;流体压驱动器,其具有能够被供给、能够排出来自所述流体压泵的工作流体的负载侧压力室和负载相反侧压力室;操作阀,其具有基于操作者的操作被导入先导压力的先导室,在该先导室中被导入先导压力时,该操作阀进行切换以从所述流体压泵向所述负载相反侧压力室供给工作流体并从所述负载侧压力室排出工作流体;回收流量控制阀,其具有能够被导入先导压力的先导室,在该先导室中被导入先导压力时,该回收流量控制阀进行切换以将从所述负载侧压力室排出的工作流体的一部分导入到所述负载相反侧压力室;先导连通流路,其用于使所述操作阀的先导室和所述回收流量控制阀的先导室连通;以及切换阀,其用于将所述先导连通流路在连通状态和阻断状态之间切换。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的建筑机械的控制系统的回路图。
图2是表示本发明的第2实施方式的建筑机械的控制系统的回路图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
在以下的各实施方式中,对建筑机械是混合动力建筑机械、特别是混合动力液压挖掘机(以下简称作“液压挖掘机”。)的情况进行说明。在以下的各实施方式中,流体压驱动器是用于使作为液压挖掘机的负载的动臂升降的动臂缸30。在液压挖掘机中,工作流体使用工作油。
(第1实施方式)
以下,参照图1说明本发明的第1实施方式的建筑机械的控制系统(以下简称作“控制系统”。)100。
如图1所示,控制系统100包括可变容量型的第1主泵51、可变容量型的第2主泵52以及可变容量型的辅助泵44。
第1主泵51的排出油经由第1切换阀53被供给到第1回路系统71。第2主泵52的排出油经由第2切换阀54被供给到第2回路系统72。辅助泵44的排出油能够经由第1切换阀53而与第1主泵51的排出油合流,并且能够经由第2切换阀54而与第2主泵52的排出油合流。这些第1主泵51和第2主泵52相当于流体压泵。
第1切换阀53是二位四通的滑阀芯式的切换阀。第1切换阀53面向滑阀芯的一端地设有先导室53a,滑阀芯的另一端被弹簧53b弹性支承。在未向先导室53a供给先导压力的状态下,第1切换阀53在弹簧53b的施力的作用下被保持在正常位置(图1所示的状态)。
第1切换阀53在被保持在正常位置的状态下将第1主泵51的排出油供给到第1回路系统71,并且使辅助泵44的排出油经由单向阀53c而与第1主泵51的排出油合流。
第1切换阀53在被先导室53a的先导压力切换到切换位置(图1中的右侧位置)时阻断辅助泵44的排出油和第1主泵51的排出油的合流。此时,第1主泵51的排出油仍然被供给到第1回路系统71。
第2切换阀54是三位六通的滑阀芯式的切换阀。在第2切换阀54中面向滑阀芯的两端地分别设有先导室54a、54b。滑阀芯被分别设置在其两端的一对定心弹簧54c、54d支承在中立状态。第2切换阀54在定心弹簧54c、54d的施力的作用下通常被保持在正常位置(图1所示的状态)。
第2切换阀54在被保持在正常位置的状态下将第2主泵52的排出油供给到第2回路系统72,并且使辅助泵44的排出油与第2主泵52的排出油合流。
第2切换阀54在被一个先导室54a的先导压力切换到第1切换位置(图1中的右侧位置)时阻断辅助泵44的排出油和第2主泵52的排出油的合流。此时,第2主泵52的排出油仍然被供给到第2回路系统72。
第2切换阀54在被另一个先导室54b的先导压力切换到第2切换位置(图1中的左侧位置)时同时阻断辅助泵44的排出油和第2主泵52的排出油的合流以及第2主泵52的排出油向第2回路系统72的供给。
此时,第2主泵52的排出油被供给到用于驱动辅助泵44的再生马达45。另外,在正常位置和第1切换位置,第2主泵52的排出油向再生马达45的供给被阻断。也可以将第1切换阀53设为与第2切换阀54相同的结构,将第1主泵51的排出油供给到再生马达45。
从先导液压源56经由电磁阀1向第1切换阀53的先导室53a供给先导压力油。电磁阀1在螺线管1a未被励磁的正常位置将先导室53a相对于先导液压源56阻断(图1所示的状态)。电磁阀1通过螺线管1a被励磁而切换到向先导室53a供给先导液压源56的排出油的连通位置(图1中的下侧位置)。
第2切换阀54的一个先导室54a通过电磁阀2a连接于先导液压源56。第2切换阀54的另一个先导室54b通过电磁阀2b连接于先导液压源56。电磁阀2a和电磁阀2b在螺线管2c、2d未被励磁的正常位置将先导室54a、54b相对于先导液压源56阻断(图1所示的状态)。电磁阀2a和电磁阀2b通过螺线管2c、2d被励磁而切换到向先导室54a、54b供给先导液压源56的排出油的连通位置。
电磁阀1、电磁阀2a以及电磁阀2b各自的螺线管1a、2c、2d连接于作为控制部的控制器60。
控制器60用于控制液压挖掘机的动作。控制器60包括CPU(中央运算处理装置)、存储有CPU的处理动作所需的控制程序、设定值等的ROM(只读存储器)以及用于临时存储各种传感器检测到的信息的RAM(随机存取存储器)。
控制器60与基于液压挖掘机的操作者的操作的输入信号相应地将电磁阀1、电磁阀2a以及电磁阀2b各自的螺线管1a、2c、2d励磁或者设为非励磁。
第1主泵51和第2主泵52利用具备转速传感器(省略图示)的发动机3驱动而旋转。在发动机3上附设有利用剩余扭矩进行发电的发电机3a。
在连接于第1主泵51的第1回路系统71中从上游侧开始设有用于控制回转马达的操作阀4、用于控制斗杆缸的操作阀5、用于控制动臂缸30的动臂二速用的操作阀6、用于控制备用配件的操作阀7以及用于控制左行驶用的马达的操作阀8。操作阀4~8通过互相并列地设置的中立流路9和并行流路10互相连接,通过第1切换阀53连接于第1主泵51。
在中立流路9中的左行驶马达用的操作阀8的下游设有用于生成先导压力的先导压力控制用的节流件11。对于节流件11而言,流量越大则在上游侧生成越高的先导压力,流量越小则在上游侧生成越低的先导压力。
具体地讲,中立流路9在操作阀4~8处于中立位置或者中立位置附近时将从第1主泵51供给到第1回路系统71的工作油的全部或者一部分通过节流件11导入到储液罐55。此时,通过节流件11的工作油的流量变多,因此,能够生成较高的先导压力。
另一方面,中立流路9在操作阀4~8被切换到全行程的状态时,流体的流通消失。在这种情况下,在节流件11中流动的工作油的流量消失,因此,先导压力变为零。根据操作阀4~8的操作量,有时工作油的一部分被导入到驱动器,剩余的被从中立流路9导入到储液罐55。因此,节流件11生成与在中立流路9中流动的工作油的流量相应的先导压力。这样,节流件11生成与位于上游侧的操作阀4~8的操作量相应的先导压力。
在中立流路9中的操作阀8和节流件11之间的部分连接有先导流路12。先导流路12通过电磁切换阀13连接于用于控制第1主泵51的斜盘的偏转角的调节器14。
电磁切换阀13是用于向调节器14供给先导压力油的阀。电磁切换阀13与其位置相应地将从先导流路12和先导液压源56中选择的先导压力油供给到调节器14。电磁切换阀13在正常位置将先导流路12的压力作为先导压力供给到调节器14(图1所示的状态)。电磁切换阀13在受到励磁电流的供给时切换到切换位置(图1中的下侧位置),将先导液压源56的压力作为先导压力供给到调节器14。
电磁切换阀13的螺线管13a连接于控制器60。控制器60与来自液压挖掘机的操作者的输入信号相应地向螺线管13a供给励磁电流而切换到切换位置。另一方面,控制器60只要操作者未输入信号,就将螺线管13a设为非励磁,将电磁切换阀13保持在正常位置。
调节器14与先导压力成比例(比例常数是负数)地控制第1主泵51的斜盘的偏转角,设定第1主泵51每旋转一周的工作油排量。
电磁切换阀13具有这样的作用,即在操作阀4~8全部被维持在正常位置的情况下,即回转马达、斗杆缸、动臂缸30、备用配件以及左行驶马达未工作时,使第1主泵51的排量小于其他情况下的第1主泵51的排量。例如欲减少能量损失的暖机运转时等相当于该条件。
在连接于第2主泵52的第2回路系统72中从上游侧开始设有用于控制右行驶用马达的操作阀15、用于控制铲斗缸的操作阀16、用于控制动臂缸30的动臂用操作阀17以及用于控制斗杆缸的斗杆二速用的操作阀18。操作阀15~18通过中立流路19互相连接,通过第2切换阀54连接于第2主泵52。此外,操作阀16和动臂用操作阀17通过与中立流路19并列设置的并行流路20互相连接。
在中立流路19中的斗杆二速用的操作阀18的下游侧设有用于生成先导压力的先导压力控制用的节流件21。节流件21与节流件11同样地发挥功能,因此,在此省略详细的说明。
在中立流路19中的操作阀18和节流件21之间的部分连接有先导流路22。先导流路22连接于用于控制第2主泵52的斜盘的偏转角的调节器23。
调节器23与先导压力成比例(比例常数是负数)地控制第2主泵52的斜盘的偏转角,设定第2主泵52每旋转一周的工作油排量。
控制系统100具有用于检测向第1主泵51的调节器14供给的压力的压力传感器42和用于检测向第2主泵52的调节器23供给的压力的压力传感器43。压力传感器42和压力传感器43的压力信号被输入到控制器60。
控制器60与从压力传感器42和压力传感器43输入的压力信号相应地控制辅助泵44的斜盘的偏转角。预先设定压力传感器42和压力传感器43的压力信号与辅助泵44的斜盘的偏转角之间的关系,以获得最有效率的辅助输出。
动臂缸30具有:活塞30c,其在内部划分能够被供给工作油、排出工作油的活塞侧室(负载侧压力室)30a和杆侧室(负载相反侧压力室)30b;以及活塞杆30d,其用于连结活塞30c和动臂。动臂缸30通过向活塞侧室30a供给工作油而伸长,使动臂上升(立起),通过从活塞侧室30a排出工作油而收缩,使动臂下降(倒伏)。
动臂用操作阀17是三位六通的滑阀芯式的操作阀。基于液压挖掘机的操作者手动操作操作杆61,而从先导液压源56通过先导阀62向先导室17a、17b供给先导压力油,利用该先导压力油的压力来操作动臂用操作阀17。在操作者对操作杆61的操作量大于预定量的情况下,动臂二速用的操作阀6与动臂用操作阀17连动地进行切换。
在先导室17a中被供给有先导压力油的情况下,动臂用操作阀17切换到上升位置(图1中的右侧位置)。在动臂用操作阀17切换到上升位置时,第2主泵52的排出油通过供排流路24被供给到动臂缸30的活塞侧室30a,并且来自杆侧室30b的返回工作油通过供排流路29被排出到储液罐55。因而,动臂缸30伸长,动臂上升。
另一方面,在先导室17b中被供给有先导压力油的情况下,动臂用操作阀17切换到下降位置(图1中左侧位置)。在动臂用操作阀17切换到下降位置时,来自第2主泵52的排出油通过供排流路29被供给到动臂缸30的杆侧室30b,并且来自活塞侧室30a的返回工作油通过供排流路24被排出到储液罐55。因而,动臂缸30收缩,动臂下降。
此外,在操作者未操作操作杆61,而先导室17a、17b中均未被供给先导压力的情况下,动臂用操作阀17被保持在中立位置(图1所示的状态)。在动臂用操作阀17被保持在中立位置时,工作油向动臂缸30的供给、自动臂缸30的排出被阻断,动臂保持停止的状态。
在使动臂用操作阀17和活塞侧室30a连通的供排流路24中设有作为再生流量控制阀的再生控制滑阀26。利用来自通过比例电磁阀34连接的先导液压源56的先导压力油的压力来控制再生控制滑阀26,调整从活塞侧室30a排出的工作油的流量。再生控制滑阀26具有面向滑阀芯的一侧的先导室26a和用于弹性支承滑阀芯的另一侧的弹簧26b。
再生控制滑阀26具有不向再生马达45排出活塞侧室30a的工作油的正常位置和向再生马达45排出活塞侧室30a的工作油的再生位置。
再生控制滑阀26在先导室26a中未被供给先导压力油的状态下在弹簧26b的施力的作用下被保持在正常位置(图1所示的状态)。再生控制滑阀26在先导室26a被供给先导压力油时切换到再生位置。
再生控制滑阀26在被维持在正常位置的状态下使供排流路24连通,并且阻断用于连接动臂缸30的活塞侧室30a和再生马达45的再生流路27。
再生控制滑阀26在被切换到再生位置时阻断供排流路24,并且使再生流路27连通。其结果,活塞侧室30a和动臂用操作阀17的连接被阻断,活塞侧室30a和再生流路27连接。
另外,针对再生控制滑阀26,为了容易理解而图示说明了两个位置。但是,再生控制滑阀26并不是择一地选择这两个位置,而是具有如下功能:与先导室26a的先导压力相应地将供排流路24和再生流路27均保持在局部连通状态,并且与先导压力相应地控制它们的开度。
在再生流路27中设有单向阀28,该单向阀28容许从动臂缸30的活塞侧室30a向再生马达45排出的工作油的流动,阻止反方向的流动。
比例电磁阀34具有螺线管34a和用于弹性支承阀芯的弹簧34b。螺线管34a利用来自控制器60的电流进行励磁,克服弹簧34b而驱动阀芯。
比例电磁阀34在螺线管34a未被励磁的状态下利用弹簧34b的施力被保持在正常位置(图1所示的状态)。比例电磁阀34在从控制器60向螺线管34a供给励磁电流时切换到连接位置,以与励磁电流相应的开度将先导室26a连接于先导液压源56。这样,先导室26a的先导压力被控制为与从控制器60向比例电磁阀34供给的励磁电流相应的压力。
与动臂缸30的活塞侧室30a连通的供排流路24和与动臂缸30的杆侧室30b连通的供排流路29通过设有回收流量控制阀32的回收流路31相连接。
回收流量控制阀32由滑阀构成。回收流量控制阀32具有面向滑阀芯的一端的先导室32a和用于弹性支承滑阀芯的另一端的弹簧32b。
回收流量控制阀32具有不向杆侧室30b导入活塞侧室30a的工作油的正常位置和向杆侧室30b导入活塞侧室30a的工作油的回收位置。回收流量控制阀32在被切换到回收位置时将在动臂下降时从动臂缸30的活塞侧室30a向储液罐55引导的工作油的一部分作为回收流量向动臂缸30的杆侧室30b引导。
回收流量控制阀32在先导室32a中未被供给先导压力油的状态下利用弹簧32b的施力保持在正常位置(图1所示的状态)。在从先导液压源56供给到动臂用操作阀17的先导室17b的先导压力油经由先导连通流路64被供给到先导室32a时,回收流量控制阀32被切换到回收位置。
回收流量控制阀32在被维持在正常位置的状态下阻断回收流路31(图1所示的状态)。回收流量控制阀32在被切换到回收位置时作为与先导压力随动的可变节流件控制回收流路31的工作油的流量。
回收流量控制阀32和再生控制滑阀26被设定为,回收流量控制阀32被切换到回收位置的时机晚于再生控制滑阀26被切换到再生位置的时机。
在回收流路31中设有单向阀33,该单向阀33容许工作油从活塞侧室30a向供排流路29流动,阻止反方向的流动。
先导连通流路64在操作者欲使动臂下降而操作了操作杆61时将从先导液压源56供给到动臂用操作阀17的先导室17b的先导压力油导入到回收流量控制阀32的先导室32a。也就是说,先导连通流路64使动臂用操作阀17的先导室17b和回收流量控制阀32的先导室32a连通。在先导连通流路64中设有将先导连通流路64切换至连通状态和阻断状态的作为切换阀的电磁三通阀65。
电磁三通阀65是具有螺线管65a和用于弹性支承阀芯的弹簧65b的电磁式切换阀。螺线管65a利用来自控制器60的电流进行励磁,克服弹簧65b而驱动阀芯。
电磁三通阀65在螺线管65a未被励磁的状态下利用弹簧65b的施力被保持在正常位置,将先导连通流路64维持在阻断状态(图1所示的状态)。电磁三通阀65在从控制器60向螺线管65a供给励磁电流时切换到连通位置,使先导连通流路64成为连通状态。这样,电磁三通阀65利用供给到螺线管65a的励磁电流在向先导室32a供给先导压力油和阻断该供给之间切换。
在将液压挖掘机启动之后且后述的再生单元50处于能够工作的状态的情况下,电磁三通阀65根据从控制器60供给到螺线管65a的励磁信号切换到连通位置。在操作者欲减慢动臂的下降速度的情况下,即不需要进行回收的情况下,通过基于操作者的操作,控制器60将螺线管65a设为非励磁,从而电磁三通阀65切换到正常位置。这样,电磁三通阀65利用操作者的操作将先导连通流路64在连通状态和阻断状态之间切换。此外,在再生单元50处于不能工作的状态的情况下,控制器60将螺线管65a设为非励磁,从而电磁三通阀65切换到正常位置。
控制系统100具备再生单元50,该再生单元50为了辅助从第1主泵51和第2主泵52向各驱动器供给工作油而回收从动臂缸30的活塞侧室30a排出的工作油的能量。以下,说明该再生单元50。
再生单元50具有利用从动臂缸30的活塞侧室30a排出的工作油进行旋转的再生用的再生马达45、连结于再生马达45的作为发电机兼用的旋转电机的电动发电机35、用于将电动发电机35所发出的电力变换为直流的变换器36以及用于积蓄由电动发电机35发出的电力的作为蓄电池的电池37。利用控制器60来执行再生单元50的再生控制。
再生马达45结合于电动发电机35,与辅助泵44在同一轴线上一体旋转。电动发电机35通过利用再生马达45驱动而旋转,从而发挥发电功能。电动发电机35所发出的电力通过变换器36被充入到电池37。电池37连接于控制器60,在控制器60中输入有用于表示电池37的SOC(State of Charge:充电状态)的信号。
在电池37上附设有电池充电器38。电池充电器38利用发电机3a所发出的电力对电池37进行充电。也可以在电池充电器38上连接家庭用电源等其他系统的电源39。
再生马达45利用从活塞侧室30a排出的工作油旋转而再生电力。再生马达45是可变容量型,其具备用于控制斜盘的偏转角的调节器40。调节器40与来自控制器60的信号相应地使再生马达45的斜盘的偏转角发生变化。
另外,辅助泵44也是可变容量型,其具备用于控制斜盘的偏转角的调节器41。调节器41与来自控制器60的信号相应地使辅助泵44的斜盘的偏转角发生变化。
在再生马达45驱动电动发电机35而使其旋转的情况下,能够使辅助泵44的斜盘的偏转角最小而设定为辅助泵44的驱动负载几乎不对再生马达45起作用的状态。
另一方面,在使电动发电机35作为电动马达发挥功能的情况下,利用电动发电机35的输出扭矩和再生马达45的驱动扭矩驱动辅助泵44而使其旋转,能够使辅助泵44作为泵发挥功能。在仅利用电动发电机35的输出扭矩驱动辅助泵44而使其旋转的情况下,使再生马达45的斜盘的偏转角最小而使旋转阻力最小。
在再生马达45的上游连接有吸起流路57,在工作油向再生马达45的供给量不充分的情况下,该吸起流路57将工作油从储液罐55吸起到再生流路27而向再生马达45供给。在吸起流路57上设有仅容许工作油从储液罐55向再生流路27流动的单向阀57a。
以下,说明控制系统100的作用。
在控制系统100中,在将电磁阀1的螺线管1a、电磁阀2a的螺线管2c以及电磁阀2b的螺线管2d设为非励磁而将第1切换阀53和第2切换阀54分别保持在正常位置的状态下,当使发动机3运转时,从第1主泵51向第1回路系统71供给工作油,从第2主泵52向第2回路系统72供给工作油。
同时,在从辅助泵44排出工作油的情况下,辅助泵44的排出油与第1主泵51的排出油合流而被供给到第1回路系统71,与第2主泵52的排出油合流而被供给到第2回路系统72。
另一方面,在将第1切换阀53切换到切换位置时,向第1回路系统71仅供给第1主泵51的排出油。在将第2切换阀54切换到第1切换位置时,向第2回路系统72仅供给第2主泵52的排出油。
在将第2切换阀54切换到第2切换位置时,第2主泵52的排出油被供给到再生马达45。因而,在未使连接于第2回路系统72的驱动器工作的情况下,若控制器60借助电磁阀2b将第2切换阀54切换到第2切换位置,则能够使再生马达45旋转而在电动发电机35进行发电。电动发电机35所发出的电力通过变换器36被充入到电池37。
接着,具体地说明使动臂下降时的作用。
在液压挖掘机的操作者操作操作杆61时,来自先导液压源56的先导压力油经由先导阀62被供给到动臂用操作阀17的先导室17b。由此,动臂用操作阀17被切换到下降位置。
在动臂用操作阀17被切换到下降位置时,第2主泵52的排出油被供给到杆侧室30b,并且活塞侧室30a的工作油被排出到储液罐55,动臂缸30收缩而动臂下降。此时,控制器60将比例电磁阀34切换到连接位置而开始再生马达45的再生动作。
在利用来自控制器60的电流将比例电磁阀34切换到连接位置时,来自先导液压源56的先导压力油被供给到先导室26a。
在供给到先导室26a的先导压力升高时,再生控制滑阀26被从正常位置切换到再生位置。由此,动臂缸30的活塞侧室30a的工作油被排出到再生流路27而导入到再生马达45。
在电磁三通阀65被切换到连通位置,先导连通流路64处于连通状态的情况下,供给到动臂用操作阀17的先导室17b的来自先导液压源56的先导压力油经由先导连通流路64被供给到回收流量控制阀32的先导室32a。由此,能够在动臂下降时进行回收以将活塞侧室30a的工作油的一部分导入到杆侧室30b。因而,即使动臂缸30的下降速度加快,也能够抑制杆侧室30b成为负压,因此,能够防止产生异常噪声。
在此,在液压挖掘机的操作者欲进行调整以使得动臂缸30的下降速度减慢的情况下,基于操作者的操作,控制器60将电磁三通阀65的螺线管65a设为非励磁。由此,电磁三通阀65被切换到正常位置,用于使动臂用操作阀17的先导室17b和回收流量控制阀32的先导室32a连通的先导连通流路64切换到阻断状态。此时,即使基于操作者的操作向动臂用操作阀17的先导室17b导入先导压力,也不会向回收流量控制阀32的先导室32a导入先导压力。因而,不会从活塞侧室30a向杆侧室30b导入工作油的一部分,因此,能够将动臂缸30的工作速度调整为与不进行回收时相同。因而,能够使操作者调整动臂缸30的操作性能变得容易。
此外,例如在再生单元50发生故障的情况下,控制器60将比例电磁阀34的螺线管34a设为非励磁。由此,比例电磁阀34被切换到正常位置,不再向再生控制滑阀26的先导室26a供给来自先导液压源56的先导压力油。因而,不再向再生马达45供给工作油。
此时,控制器60将电磁三通阀65的螺线管65a设为非励磁。由此,电磁三通阀65被切换到正常位置,不再向回收流量控制阀32的先导室32a供给来自先导液压源56的先导压力油。因而,不再进行将活塞侧室30a的工作油的一部分导入到杆侧室30b的回收。
这样,在再生单元50发生故障的情况下,能够自控制系统100断开再生单元50,因此,能够将液压挖掘机的工作特性设为与不是混合动力液压挖掘机的通常的液压挖掘机相同。
此外,通过使用根据螺线管65a的励磁状态进行切换的电磁三通阀65,能够实现如下操作:控制器60检测到再生单元50发生故障,不经由操作者的操作自动地将电磁三通阀65切换到正常位置而将先导连通流路64设为阻断状态。
采用以上的第1实施方式,起到以下所示的效果。
在电磁三通阀65被切换到正常位置时,用于使动臂用操作阀17的先导室17b和回收流量控制阀32的先导室32a连通的先导连通流路64被阻断。由此,即使基于操作者的操作向动臂用操作阀17的先导室17b导入先导压力,也不会向回收流量控制阀32的先导室32a导入先导压力。因而,不会从活塞侧室30a向杆侧室30b导入工作油的一部分,因此,能够将动臂缸30的工作速度调整为与不进行回收时相同。因而,能够使操作者调整动臂缸30的操作性能变得容易。
(第2实施方式)
以下,参照图2说明本发明的第2实施方式的建筑机械的控制系统(以下简称作“控制系统”。)200。在以下所示的第2实施方式中,以与上述的第1实施方式的不同点为中心进行说明,对具有与第1实施方式同样的功能的结构标注相同的附图标记,省略说明。
在控制系统200中,在替代电磁三通阀65而使用一对手动开闭阀66、67来作为切换阀这一点上与第1实施方式有所不同。
手动开闭阀66、67是液压挖掘机的操作者能够手动开闭的针阀。手动开闭阀66安装在先导连通流路64中。在手动开闭阀66处于打开状态的情况下,手动开闭阀67为了维持先导连通流路64的先导压力而被切换到关闭状态。在手动开闭阀66处于关闭状态的情况下,手动开闭阀67为了将供给到先导室32a的先导压力油排出到储液罐55而被切换到打开状态。
在手动开闭阀66处于打开状态的情况下,先导连通流路64处于连通状态。因而,供给到动臂用操作阀17的先导室17b的来自先导液压源56的先导压力油经由先导连通流路64被供给到回收流量控制阀32的先导室32a。由此,能够在动臂下降时进行回收以将活塞侧室30a的工作油的一部分导入到杆侧室30b。
另一方面,在手动开闭阀66被切换到关闭状态的情况下,不再向回收流量控制阀32的先导室32a供给来自先导液压源56的先导压力油。因而,不再进行将活塞侧室30a的工作油的一部分导入到杆侧室30b的回收。
另外,应用针阀来作为手动开闭阀66、67,但只要能够阻断先导连通流路64即可,因此,也可以应用球阀、提升阀等其他的阀。
采用以上的第2实施方式,能够起到与第1实施方式同样的作用效果,并且在液压挖掘机的操作者进行使动臂下降的操作时存在不适感的情况下,能够手动地将先导连通流路64设为阻断状态。
以下,归纳说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。
控制系统100、200包括:第1主泵51和第2主泵52,其用于供给工作油;动臂缸30,其具有能够被供给、能够排出来自第1主泵51和第2主泵52的工作油的活塞侧室30a和杆侧室30b;动臂用操作阀17,其具有基于操作者的操作被导入先导压力的先导室17b,在该先导室17b中被导入先导压力时,进行切换以从第1主泵51和第2主泵52向杆侧室30b供给工作油并从活塞侧室30a排出工作油;回收流量控制阀32,其具有能够被导入先导压力的先导室32a,在该先导室32a中被导入先导压力时,进行切换以将从活塞侧室30a排出的工作油的一部分导入到杆侧室30b;先导连通流路64,其用于使动臂用操作阀17的先导室17b和回收流量控制阀32的先导室32a连通;以及电磁三通阀65或手动开闭阀66、67,其用于将先导连通流路64在连通状态和阻断状态之间切换。
在该结构中,在电磁三通阀65或手动开闭阀66、67被切换时,用于使动臂用操作阀17的先导室17b和回收流量控制阀32的先导室32a连通的先导连通流路64被阻断。由此,即使基于操作者的操作向动臂用操作阀17的先导室17b导入先导压力,也不会向回收流量控制阀32的先导室32a导入先导压力。因而,不会从活塞侧室30a向杆侧室30b导入工作油的一部分,因此,能够将动臂缸30调整为与不进行回收时相同。因而,能够使操作者调整动臂缸30的操作性能变得容易。
此外,控制系统100还具备用于控制液压挖掘机的动作的控制器60,电磁三通阀65是在不需要进行将工作油从活塞侧室30a导入到杆侧室30b的回收的情况下利用控制器60将先导连通流路64切换至阻断状态的电磁式切换阀。
采用该结构,通过使用作为电磁式切换阀的电磁三通阀65,能够实现如下操作:控制器60检测到再生单元50发生故障,不经由操作者的操作自动地将电磁三通阀65切换到正常位置而将先导连通流路64设为阻断状态。
此外,电磁三通阀65和手动开闭阀66、67利用操作者的操作而将先导连通流路64在连通状态和阻断状态之间切换。
采用该结构,通过利用操作者的操作将先导连通流路64在连通状态和阻断状态之间切换,能够与操作者的要求相配合地调整动臂缸30的工作速度。
此外,还具备再生单元50,该再生单元50为了辅助从第1主泵51和第2主泵52向动臂缸30供给工作油而回收从活塞侧室30a排出的工作油的能量。
此外,在再生单元50处于不能工作的状态的情况下,电磁三通阀65或手动开闭阀66、67将先导连通流路64切换至阻断状态。
采用这些结构,在再生单元50处于不能工作的状态的情况下先导连通流路64被切换到阻断状态,因此,在再生单元50发生故障的情况下,先导连通流路64被保持在阻断状态。因而,通过在再生单元50发生故障的情况下也不进行回收,能够自控制系统100断开再生单元50。因而,能够将液压挖掘机的工作特性设为与不是混合动力液压挖掘机的通常的液压挖掘机相同。
以上,说明了本发明的实施方式,但上述实施方式只是表示了本发明的应用例的一部分,并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。
例如,在上述实施方式中,作为利用来自流体压缸的返回工作油进行再生的例子,说明了利用来自动臂缸30的返回工作油的情况。但是,也可以替代动臂缸30而利用来自斗杆驱动用的斗杆缸或者铲斗驱动用的铲斗缸的返回工作油进行再生。斗杆缸和铲斗缸在操作阀5、16处于中立位置的情况下利用杆侧室保持负载的状态较多,因此,也可以将杆侧室设为负载侧压力室。
此外,在上述第1实施方式中,使用利用控制器60切换的电磁三通阀65来作为切换阀。取而代之,例如也可以使用如下的先导切换阀来作为切换阀,该先导切换阀利用比例电磁阀34与励磁电流相应地对从先导液压源56供给来的先导压力油的压力进行减压而生成的先导二次压力进行切换。
本案基于2015年6月29日向日本国特许厅申请的特愿2015-129852主张优先权,该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。
Claims (5)
1.一种建筑机械的控制系统,其中,
该建筑机械的控制系统包括:
流体压泵,其用于供给工作流体;
流体压驱动器,其具有能够被供给、能够排出来自所述流体压泵的工作流体的负载侧压力室和负载相反侧压力室;
操作阀,其具有基于操作者的操作被导入先导压力的先导室,在该先导室中被导入先导压力时,该操作阀进行切换以从所述流体压泵向所述负载相反侧压力室供给工作流体并从所述负载侧压力室排出工作流体;
回收流量控制阀,其具有能够被导入先导压力的先导室,在该先导室中被导入先导压力时,该回收流量控制阀进行切换以将从所述负载侧压力室排出的工作流体的一部分导入到所述负载相反侧压力室;
先导连通流路,其用于使所述操作阀的先导室和所述回收流量控制阀的先导室连通;以及
切换阀,其用于将所述先导连通流路在连通状态和阻断状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的建筑机械的控制系统,其中,
该建筑机械的控制系统还具备用于控制所述建筑机械的动作的控制部,
所述切换阀是在不需要进行将工作流体从所述负载侧压力室导入到所述负载相反侧压力室的回收的情况下利用所述控制部将所述先导连通流路切换至所述阻断状态的电磁式切换阀。
3.根据权利要求1所述的建筑机械的控制系统,其中,
所述切换阀利用操作者的操作而将所述先导连通流路在所述连通状态和所述阻断状态之间切换。
4.根据权利要求1所述的建筑机械的控制系统,其中,
该控制系统还具备再生单元,该再生单元为了辅助从所述流体压泵向所述流体压驱动器供给工作流体而回收从所述负载侧压力室排出的工作流体的能量。
5.根据权利要求4所述的建筑机械的控制系统,其中,
所述切换阀在所述再生单元处于不能工作的状态的情况下将所述先导连通流路切换至所述阻断状态。
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