CN110741168B - 油压系统 - Google Patents

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Abstract

油压系统具备：操作装置；随着从操作装置输出的操作信号变大而增大向油压执行器供给工作油的通路的开口面积的控制阀；可变容量型的泵；随着控制压升高而增大所述泵的倾转角的调节器；随着从操作装置输出的操作信号越大而输出越高的二次压的第一电磁比例阀及第二电磁比例阀；随着从第一电磁比例阀输出的二次压越高，开口面积越从全开状态向全闭状态减少的卸载阀；以及选择从第一电磁比例阀输出的二次压与从第二电磁比例阀输出的二次压中的高的一方来作为控制压导向调节器的高压选择阀。

Description

油压系统
技术领域
本发明涉及电气正控制（Positive Control）方式的油压系统。
背景技术
以往，在建筑机械、工业机械等中采用电气正控制方式的油压系统。例如，专利文献1中公开了如图4所示的建筑机械的油压系统100。
该油压系统100中，从可变容量型的泵110经由控制阀120向各油压执行器130供给工作油。控制阀120使向油压执行器130供给工作油的通路的开口面积随着对于对应的操作装置140的操作部（图4中为操作杆）的操作量变大而增大。
泵110的倾转角由调节器111调节。调节器111与电磁比例阀112连接。电磁比例阀112随着对于操作装置140的操作部的操作量越大而输出越高的二次压。由此，随着对于操作装置140的操作部的操作量变大，泵110的吐出流量增大。
油压系统100中设置有用于在待机时（所有操作装置140未被操作的状态）将从泵110吐出的工作油放向储罐的卸载阀150。卸载阀150具有先导端口，形成为导向先导端口的先导压越高，开口面积越从全开状态向全闭状态减少的结构。卸载阀150的先导端口与电磁比例阀160连接。电磁比例阀160随着对于操作装置140的操作部的操作量越大而输出越高的二次压。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1 ：日本特开平10-61604号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
但如图4所示的油压系统100中，在调节器111用电磁比例阀112故障的情况下，电磁比例阀112的二次压可能变为零。这种情况下，即便对操作装置140的操作部进行操作，泵110的吐出流量也维持在最低吐出流量，从而无法使油压执行器130以足够的速度进行动作。
因此，本发明目的在于提供一种即便是在调节器用电磁比例阀故障而其二次压变为零的情况下，也能使油压执行器以足够的速度工作的油压系统。
解决问题的手段：
为了解决前述问题，本发明的油压系统其特征在于，具备：输出与对于操作部的操作量相应的操作信号的操作装置；随着从所述操作装置输出的操作信号变大而增大向油压执行器供给工作油的通路的开口面积的控制阀；通过供给管路与所述控制阀连接的可变容量型的泵；随着控制压升高而增大所述泵的倾转角的调节器；从所述操作装置输出的操作信号越大则输出越高的二次压的第一电磁比例阀；设置于从所述供给管路分岔的卸载管路上，且随着从所述第一电磁比例阀输出的二次压变高，开口面积从全开状态向全闭状态减少的卸载阀；第二电磁比例阀，是从所述操作装置输出的操作信号越大则输出越高的二次压的第二电磁比例阀，对于同一操作信号，该第二电磁比例阀的二次压设定为高于所述第一电磁比例阀的二次压；以及选择从所述第一电磁比例阀输出的二次压和从所述第二电磁比例阀输出的二次压中的高的一方来作为所述控制压并导向所述调节器的高压选择阀。
根据上述结构，在第二电磁比例阀正常的情况下，向调节器导入第二电磁比例阀的二次压，从而能利用第二电磁比例阀控制泵的倾转角（吐出流量）。另一方面，在第二电磁比例阀故障而第二电磁比例阀的二次压变为零的情况下，向调节器导入第一电磁比例阀的二次压。从而，泵的倾转角随着操作信号变大而增大。结果能使油压执行器以足够的速度工作。即，能在调节器用第二电磁比例阀故障的情况下，将油压系统中原本就存在的卸载阀用第一电磁比例阀用作第二电磁比例阀的代替。
也可以是，所述卸载阀具有与所述第一电磁比例阀连接的先导端口，且形成为如下结构：在导向所述先导端口的先导压从第一设定值上升至第二设定值时，开口面积从规定值至零以一定的倾斜度或沿着相对于该倾斜度的直线向上凸的曲线减少；所述调节器形成为如下结构：在所述控制压至少从零上升至所述第一设定值期间，将所述泵的吐出流量维持在最小吐出流量。根据该结构，第二电磁比例阀故障时，泵的吐出流量在卸载阀的开口面积开始以一定的倾斜度减少后增大，所以能在待机状态下充分确保卸载阀的开口面积的基础上避免如下问题：在泵的吐出流量从最低流量开始增加时，卸载阀的开口面积过大，因而吐出压的上升延迟。
发明效果：
根据本发明，即便是在调节器用电磁比例阀故障而其二次压变为零的情况下也能使油压执行器以足够的速度工作。
附图说明
图1是根据本发明的一实施形态的油压系统的概略结构图；
图2是示出对于操作装置的操作部的操作量与第一电磁比例阀及第二电磁比例阀的二次压的关系的图表；
图3中的3A是示出向调节器的控制压与泵的吐出流量的关系的图表，图3中的3B是示出卸载阀的先导压与开口面积的关系的图表；
图4是以往的建筑机械的油压系统的概略结构图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一实施形态的油压系统1。油压系统1例如装载于油压挖掘机、油压起重机这样的建筑机械、土木机械、农业机械或工业机械。
具体而言，油压系统1包括油压执行器24、和经由控制阀3向油压执行器24供给工作油的主泵21。图例中，油压执行器24与控制阀3的组合（set）为一个，但油压执行器24与控制阀3的组合也可以设置多个。
主泵21是可变更倾转角的可变容量型的泵。主泵21可以为斜板泵，也可以为斜轴泵。主泵21的倾转角由调节器22调节。
主泵21通过供给管路11与控制阀3连接。将主泵21的吐出压利用泄压阀12保持在泄压压力以下。
本实施形态中，油压执行器24为复动缸，控制阀3通过一对给排管路31与油压执行器24连接。但也可以是，油压执行器24为单动缸，控制阀3通过一条给排管路31与油压执行器24连接。或者油压执行器24也可以为油压马达。
控制阀3因操作装置4被操作而从中立位置向第一位置（使油压执行器24向一方向工作的位置）或第二位置（使油压执行器24向反方向工作的位置）切换。本实施形态中，控制阀3为油压先导式，具有一对先导端口。但控制阀3也可以为电磁先导式。
操作装置4具有操作部41，输出与对于操作部41的操作量相应的操作信号。即，从操作装置4输出的操作信号随着操作量变大而变大。操作部41例如为操作杆，但也可以为脚踏板等。
本实施形态中，操作装置4是将先导压作为操作信号进行输出的先导操作阀。因此，操作装置4通过一对先导管路42与控制阀3的先导端口连接。而且，从操作装置4输出的先导压（操作信号）越大，控制阀3越增大向油压执行器24供给工作油的通路的开口面积。但操作装置4也可以是将电气信号作为操作信号进行输出的电气控制杆（joystick）。这种情况下，控制阀3的各先导端口与电磁比例阀的二次压端口连接。
卸载管路13从上述的供给管路11分岔。卸载管路13连向储罐。卸载管路13上设置有卸载阀5。
卸载阀5为先导式，具有先导端口51。卸载阀5形成为导向先导端口51的先导压越高，开口面积越从全开状态向全闭状态减少的结构。即，卸载阀5在中立状态时开口面积最大。
先导端口51通过二次压管路62与第一电磁比例阀6的二次压端口连接。第一电磁比例阀6的一次压端口通过一次压管路61与副泵23连接。将副泵23的吐出压利用泄压阀15维持在设定压。
第一电磁比例阀6为指令电流越大就输出越高的二次压的正比例型。第一电磁比例阀6由控制装置9控制。例如，控制装置9具有ROM、RAM等存储器和CPU，储存于ROM的程序由CPU执行。
控制装置9与分别在上述的一对先导管路42上设置的压力传感器91电气连接。但图1中为了简化附图而仅绘出一部分信号线。
压力传感器91对从操作装置4输出的先导压进行检测。而且，控制装置9随着从操作装置4输出的先导压变大而增大向第一电磁比例阀6输送的指令电流。即，第一电磁比例阀6随着从操作装置4输出的先导压（操作信号）越大而输出越高的二次压。由此，卸载阀5的开口面积随着对于操作装置4的操作部41的操作量变大而减少。
本实施形态中，卸载阀5如图3中的3B所示形成为如下结构：开口面积保持为较大直到导向先导端口51的先导压成为第一设定值α1，先导压从第一设定值α1上升至第二设定值α2时，开口面积从规定值至零以一定的倾斜度减少。但卸载阀5的开口面积在先导压处于第一设定值α1与第二设定值α2之间时未必要直线减少，也可以如图3中的3B中的双点划线所示，沿着相对于一定的倾斜度的直线L向上凸的曲线减少。
上述的调节器22随着导向该调节器22的控制压升高而增大主泵21的倾转角。更详细而言，如图3中的3A所示，调节器22形成为如下结构：在控制压从零上升至第一设定值β1时使主泵21的吐出流量维持在最低吐出流量，在控制压从第一设定值β1上升至第二设定值β2时使主泵21的吐出流量从最低吐出流量增大至最大吐出流量。但本实施形态中，第一设定值β1设定为大于与上述的卸载阀5有关的第一设定值α1。即，主泵21的吐出流量在控制压至少从零上升至第一设定值α1期间维持在最低吐出流量。
回到图1，调节器22经由高压选择阀8与第二电磁比例阀7的二次压端口连接。第二电磁比例阀7的一次压端口通过一次压管路71与副泵23连接。
更详细而言，高压选择阀8具有两个输入端口和一个输出端口，调节器22通过输出管路83与高压选择阀8的输出端口连接，高压选择阀8的一个输入端口通过第一输入管路81与第二电磁比例阀7的二次压端口连接。此外，高压选择阀8的另一个输入端口通过第二输入管路82而与从第一电磁比例阀6的二次压端口延伸的二次压管路62连接。即，高压选择阀8选择从第一电磁比例阀6输出的二次压和从第二电磁比例阀7输出的二次压中的高的一方来作为上述的控制压并将其导向调节器22。
第二电磁比例阀7是指令电流越大就输出越高的二次压的正比例型。第二电磁比例阀7由控制装置9控制。
与第一电磁比例阀6同样地，控制装置9随着从操作装置4输出的先导压变大而增大向第二电磁比例阀7输送的指令电流。即，第二电磁比例阀7随着从操作装置4输出的先导压越大而输出越高的二次压。由此，主泵21的吐出流量随着对于操作装置4的操作部41的操作量变大而增大。
如以上说明，本实施形态的油压系统1中，在第二电磁比例阀7正常的情况下，通过高压选择阀8的作动而向节器22导入第二电磁比例阀7的二次压，从而能利用第二电磁比例阀7控制主泵21的倾转角（吐出流量）。另一方面，在第二电磁比例阀7故障而第二电磁比例阀7的二次压变为零的情况下，向调节器22导入第一电磁比例阀6的二次压。从而，主泵21的倾转角随着操作信号变大而增大。结果能使油压执行器24以足够的速度工作。即，能在调节器22用第二电磁比例阀7故障的情况下，将油压系统1中原本就存在的卸载阀5用第一电磁比例阀6作为第二电磁比例阀7的代替来使用。
此外，本实施形态中，第二电磁比例阀7故障时，主泵21的吐出流量在卸载阀5的开口面积以一定的倾斜度开始减少后增大，所以能在待机状态下充分确保卸载阀5的开口面积的基础上避免如下问题：在主泵21的吐出流量从最低流量开始增加时吐出压的上升因卸载阀5的开口面积过大而延迟。另，其效果在卸载阀5的开口面积沿着图3的3B中双点划线所示的曲线减少的情况下也能得到。
另，本发明不限于上述实施形态，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行种种变形。例如，油压系统中为包含主泵21、控制阀3、油压执行器24及卸载阀5的主回路和包含电磁比例阀6、7及高压选择阀8的信号压回路的组合，但也可以设置多个。
符号说明：
1　　油压系统 ；
11　 供给管路 ；
21　 主泵 ；
22　 调节器 ；
24　 油压执行器 ；
3　　控制阀 ；
4　　操作装置 ；
41　 操作部 ；
5　　卸载阀 ；
51　 先导端口 ；
6　　电磁比例阀（第一电磁比例阀） ；
7　　电磁指令阀（第二电磁比例阀） ；
8　　高压选择阀。

Claims (2)

1.一种油压系统，其特征在于，具备：
输出与对于操作部的操作量相应的操作信号的操作装置；
随着从所述操作装置输出的操作信号变大而增大向油压执行器供给工作油的通路的开口面积的控制阀；
通过供给管路与所述控制阀连接的可变容量型的泵；
随着控制压升高而增大所述泵的倾转角的调节器；
从所述操作装置输出的操作信号越大则输出越高的二次压的第一电磁比例阀；
设置于从所述供给管路分岔的卸载管路上，且随着从所述第一电磁比例阀输出的二次压变高，开口面积从全开状态向全闭状态减少的卸载阀；
第二电磁比例阀，是从所述操作装置输出的操作信号越大则输出越高的二次压的第二电磁比例阀，对于同一操作信号，该第二电磁比例阀的二次压设定为高于所述第一电磁比例阀的二次压；以及
选择从所述第一电磁比例阀输出的二次压和从所述第二电磁比例阀输出的二次压中的高的一方来作为所述控制压并导向所述调节器的高压选择阀。
2.根据权利要求1所述的油压系统，其特征在于，
所述卸载阀具有与所述第一电磁比例阀连接的先导端口，且形成为如下结构：在导向所述先导端口的先导压从第一设定值上升至第二设定值时，开口面积从规定值至零以一定的倾斜度或沿着相对于该倾斜度的直线向上凸的曲线减少；
所述调节器形成为如下结构：在所述控制压至少从零上升至所述第一设定值期间，将所述泵的吐出流量维持在最小吐出流量。
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