CN112424484B - 油压驱动系统 - Google Patents

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近藤哲弘
畑直希
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Abstract

油压驱动系统通过对执行器的两个端口分别给排工作油升降对象物,具备:控制装置、第一电磁比例控制阀至第五电磁比例控制阀、第一油压泵以及第二油压泵、第一控制阀、第二控制阀以及锁紧阀;第二控制阀在输出第四先导压时为了使对象物下降从第一端口排出工作油;锁紧阀关闭第一端口和第二控制阀之间而阻止来自第一端口的工作油的排出,在根据对操作装置的下降操作从第五电磁比例控制阀输出第五先导压时,能打开第一端口和第二控制阀之间而从所述第一端口排出工作油,使对象物下降。

Description

油压驱动系统
技术领域
本发明涉及一种为了通过执行器使对象物升降向执行器供给工作油的油压驱动系统。
背景技术
挖掘机等建筑机械具备动臂缸以及斗杆缸等各种油压执行器,通过它们升降作为对象物的动臂以及斗杆。又,建筑机械具备油压驱动系统,通过油压驱动系统向各油压执行器供给工作油,又通过控制流向各油压执行器的工作油的方向以及流量控制各油压执行器的动作。具有如此功能的油压驱动系统具备对应各执行器的控制阀,通过使控制阀的阀芯工作控制工作油的流动方向。如此结构的油压驱动系统中,施加于控制阀的阀芯的先导压通过电磁比例阀控制。
例如使动臂缸工作时,动臂用操作装置倒向倾倒方向一方(上升操作)后,控制装置对应该上升操作向动臂上升用电磁比例阀输出信号。如此,则从上升用电磁比例控制阀输出动臂上升用先导压,阀芯往规定方向一方移动,动臂缸伸长动臂上升。另一方面,动臂用操作装置倒向倾倒方向另一方(下降操作)后,控制装置对应该下降操作向下降用电磁比例阀输出信号。如此,则从下降用电磁比例控制阀输出下降用先导压,阀芯往规定方向另一方移动,动臂缸缩退动臂下降。如此的油压驱动系统中,控制装置控制向各油压执行器流动的工作油的方向以及流量、驱动各油压执行器。作为如此油压驱动系统,已知有例如专利文献1形式的系统。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2017-110672号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
专利文献1的系统具有电磁比例控制阀故障的情况下检知该故障的功能,以以下的形式构成。即,专利文献1的系统中,各控制阀连通有检测线路,控制阀的阀芯保持在从中立位置离开的位置时工作检测线路的压力上升。例如,电磁比例控制阀卡住(stick)的情况下,专利文献1的系统中,输出与对操作装置的操作量不相应的不期望的先导压,对应的控制阀的阀芯保持在从中立位置离开的位置。如此,则由于工作检测线路的压力变为和阀芯在中立位置时的压力不同的值,通过比较操作装置的操作量和检测线路的压力的相关性可以检知电磁比例控制阀的卡死。此时,通过控制装置遮断从副泵导向电磁比例阀的一次压线路的通路,实现故障保护(fail-safe)。
专利文献1的系统中,当具备工作检测线路的多个控制阀的所有使控制阀工作的操作装置在中立位置,并且例如让使动臂等对象物下降的执行器工作的电磁比例控制阀发生卡住的情况下,可避免动臂缸由于动臂的重量而缩退使动臂降下。然而,在使具备工作检测线路的动臂以外的控制阀工作的情况下,不能检知动臂降下的控制阀的异常。因此,期望在执行动臂以外的操作时也能对于动臂降下实现故障保护。
因此,本发明的目的在于,提供一种即便在使会因自重落下的执行器下降时使用的电磁比例控制阀卡住的情况下同时操作其它的执行器时也可以达成故障保护的油压驱动系统。
解决问题的手段:
本发明的油压驱动系统是通过对执行器的两个端口分别给排工作油从而升降对象物的油压驱动系统;具备:根据用于使所述对象物升降的操作装置执行的下降操作输出第一至第三下降信号,根据所述操作装置执行的上升操作输出第一以及第二上升信号的控制装置;输出与所述第一上升信号相应的压力的第一先导压的第一电磁比例控制阀;输出与所述第一下降信号相应的压力的第二先导压的第二电磁比例控制阀;输出与所述第二上升信号相应的压力的第三先导压的第三电磁比例控制阀;输出与所述第二下降信号相应的压力的第四先导压的第四电磁比例控制阀;第五电磁比例控制阀,其为与所述第四电磁比例控制阀不同的阀,至少输出与所述第三下降信号相应的压力的第五先导压;吐出工作油的第一以及第二油压泵;第一控制阀,其与所述第一油压泵和所述两个端口分别连接,根据第一以及第二先导压的压差工作,在第一先导压比第二先导压大的情况下,为了使所述对象物上升,将从所述第一油压泵吐出的工作油供给于作为所述两个端口中的一方的第一端口,且从作为所述两个端口中的另一方的第二端口排出工作油,在第二先导压比第一先导压大的情况下,为了使所述对象物下降,将从所述第一油压泵吐出的工作油供给于所述第二端口;第二控制阀,其与所述第二油压泵和所述第一端口连接,根据第三以及第四先导压的压差工作,在第三先导压比第四先导压大的情况下,为了使所述对象物上升,将从所述第二油压泵吐出的工作油供给于所述第一端口,在第四先导压比第三先导压大的情况下,为了使所述对象物下降,从所述第一端口排出工作油;以及锁紧阀,其为关闭所述第一端口和所述第二控制阀之间而阻止来自所述第一端口的工作油的排出的锁紧阀,在输出第五先导压时,能使所述第一端口和所述第二控制阀之间打开而从所述第一端口排出工作油,使所述对象物下降。
根据本发明,在不执行对操作装置的下降操作的情况下,不从第五电磁比例控制阀输出第五先导压,从而藉由锁紧阀阻止来自第一端口的工作油的排出。即,即便因使对象物下降时使用的第四电磁比例控制阀的阀体(弁体)的卡死等,意外地变为一次侧和二次侧连通的状态而输出第四先导压的情况下,也能在不执行对操作装置的下降操作时,防止从第一端口排出工作油。由此,在不执行对操作装置的下降操作的情况下,能防止对象物因其自重而意外地落下,即,即使在第四电磁比例控制阀卡死时同时操作其它执行器的情况下,也能达成故障保护。
另一方面,在执行对操作装置的下降操作的情况下,从第五电磁比例控制阀输出第五先导压,从而藉由锁紧阀打开第一端口和第二控制阀之间。因此,允许来自第一端口的工作油的排出,能根据对操作装置的下降操作使对象物下降。
上述发明中,也可以是,所述第五电磁比例控制阀为所述第二电磁比例控制阀;第五先导压为第二先导压。
根据上述结构,由于第五电磁比例控制阀可以用第二电磁比例控制阀代用,无需在第一至第四电磁比例控制阀之外重新设有第五电磁比例控制阀,可以谋求减少部件个数。
上述发明中,所述执行器可以是动臂缸。根据上述结构,可以防止由于第四电磁比例控制阀卡住使得作为对象物的动臂因其自重意外落下。
发明效果:
根据本发明,即便在使会因自重落下的执行器下降时使用的第四电磁比例控制阀的阀体卡住等,从而意外成为一次侧和二次侧连通的状态而输出第四先导压的情况下同时操作其它的执行器时,也可以达成故障保护。
可参照附图,从以下优选的实施形态的详细说明明了本发明的上述目的、其它目的、特征以及优点。
附图说明
图1是示出根据本发明实施形态的油压驱动系统的油压回路的回路图。
具体实施方式
以下,参照附图对根据本发明的油压驱动系统1 进行说明。另外,以下的说明中使用方向的概念为便于说明使用,并非将发明的结构的朝向等限制于该方向。又,以下说明的油压驱动系统1仅为本发明的一实施形态。因此,本发明不限定于实施形态,可以在不脱离发明的主旨的范围内进行追加、删除、变更。
油压挖掘机、轮胎式装载机以及油压起重机等建筑机械分别具备挖斗以及卷扬机等各种属具,通过使作为对象物的动臂以及斗杆升降可以使该属具进行上扬下落。为了如此使动臂以及斗杆升降,建筑机械具备动臂缸以及斗杆缸等各种执行器;各执行器通过供给工作油进行工作。又,建筑机械具备如图1所示的油压驱动系统1,通过油压驱动系统1向各执行器供给工作油而使他们工作。以下对于建筑机械的一例的油压挖掘机具备的油压驱动系统1的结构进行详细说明。
<油压驱动系统>
油压驱动系统1除了动臂缸2以及用于使斗杆动作的斗杆缸之外,还连接有用于使挖斗动作的挖斗缸、用于使安装有动臂的旋回体动作的旋回用马达以及用于使行驶装置动作的行驶用马达等各种执行器,向它们供给工作油使各种执行器工作。另外,图1中对于与第一实施形态的油压驱动系统1尤其相关的动臂的执行器(即,动臂缸2)以外的执行器未作图示,又,在以下省略它们的详细说明。
更详细地说明,油压驱动系统1具有第一以及第二油压泵11,12和油压供给装置13。两个油压泵11,12为例如串联型的双泵,构成为可通过共有的输入轴14驱动。另外,两个油压泵11,12并非一定要串联型的双泵,也可以是并联型的双泵,又,可以是各个分别形成的单泵。又,输入轴14连接有发动机或者电动机等驱动源15,驱动源15使输入轴14旋转,以此从两个油压泵11,12吐出压油。如此结构的两个油压泵11,12是所谓的可变容量型的斜板泵。即,两个油压泵11,12分别具有斜板11a,12a,通过改变斜板11a,12a的倾转角可以改变吐出容量。又,斜板11a、12a中分别设置有未图示的倾转角调整机构,通过倾转角调整机构使斜板11a,12a的倾转角得以改变。
具有如此功能的两个油压泵11,12介由油压供给装置13连接于包括动臂缸2的多个执行器,各执行器介由油压供给装置13被供给工作油。又,油压供给装置13能切换向各执行器供给的工作油的方向,或改变供给的工作油的流量。即,形成为通过切换工作油的方向切换各执行器的驱动方向,或通过改变工作油的流量可以改变执行器的驱动速度。更详细地说明,油压供给装置13具有对应每个执行器的方向控制阀,形成为通过使对应的方向控制阀工作使工作油向对应的执行器流动。
即,油压供给装置13具有第一以及第二动臂用方向控制阀21,22、和未图示的一对行驶用方向控制阀、旋回用方向控制阀、斗杆用方向控制阀以及挖斗用方向控制阀等各种方向控制阀。这些方向控制阀与两个油压泵11,12的任一对应,又,以并联的方式与对应的油压泵11,12连接。例如,第一油压泵11介由第一主通路23并联连接有一方的行驶用方向控制阀、第一动臂用方向控制阀21以及挖斗用方向控制阀等,第二油压泵12介由第二主通路24并联连接有另一方的行驶用方向控制阀、第二动臂用方向控制阀22、旋回用方向控制阀以及斗杆用方向控制阀。另外,动臂用方向控制阀21,22对应动臂缸2,使一对行驶用方向控制阀对应行驶装置、旋回用方向控制阀对应旋回马达、斗杆用方向控制阀对应斗杆缸、挖斗用方向控制阀对应挖斗缸地连接于各油压泵11,12。
又,各油压泵11,12分别与第一以及第二旁路通路25,26连接,从各油压泵11,12吐出的工作油介由各旁路通路25,26排出至储罐27。又,第一旁路通路25中,一方的行驶用方向控制阀、第一动臂用方向控制阀21以及挖斗用方向控制阀等串联连接,这些方向控制阀工作时第一旁路通路25关闭,向所述方向控制阀对应的执行器供给工作油。另一方面,第二旁路通路26中,另一方的行驶用方向控制阀、第二动臂用方向控制阀22、旋回用方向控制阀以及斗杆用方向控制阀等串联连接,这些方向控制阀工作时第二旁路通路26关闭,向所述方向控制阀对应的执行器供给工作油。这些方向控制阀对应于操作装置(图1中除动臂用方向控制阀21,22用构件外未作图示)的操作进行工作,以对应于其操作量的开口面积调整从油压泵11,12往执行器的油的供给,即以对应于操作量的驱动速度使相应的执行器工作。以下对于使与第一实施形态的油压驱动系统1尤其相关的动臂工作的方向控制阀,即对第一以及第二动臂用方向控制阀21,22进行详细说明。
第一以及第二动臂用方向控制阀21,22为用于控制动臂缸2的动作的阀,如前所述分别连接第一以及第二油压泵11,12。即,作为第一控制阀的一例的第一动臂用方向控制阀21介由第一主通路23以及第一旁路通路25与第一油压泵11连接。又,第一动臂用方向控制阀21与动臂缸2以及储罐27连接,通过切换这些连接状态切换工作油的流动方向使动臂缸2伸缩。
更详细地说明,作为第一执行器的一例的动臂缸2为双动式的缸,具有两个端口2a,2b。即,动臂缸2在向作为一方的端口的头侧端口2a(第一端口)供给工作油且从作为另一方的端口的杆侧端口2b(第二端口)排出工作油时进行伸长。另一方面,通过从头侧端口2a排出工作油,动臂缸2缩退。如此结构的动臂缸2中,其各端口2a,2b分别介由头侧通路28以及杆侧通路29与第一动臂用方向控制阀21连接,第一动臂用方向控制阀21切换两个通路28,29的连接目的地使动臂缸2伸长以及缩退。具有如此功能的第一动臂用方向控制阀21是三功能的方向控制阀,具有阀芯21a。
阀芯21a可以从中立位置M1分别向第一偏移位置R1以及第二偏移位置L1移动,在位于中立位置M1的状态下,两个通路28,29和第一主通路23和储罐27之间全部遮断。此时,第一旁路通路25打开,伴随于此来自第一油压泵11的工作油通过第一旁路通路25流向第一动臂用方向控制阀21的下游侧(即,挖斗用方向控制阀等其它的方向控制阀那边)。另一方面,阀芯21a移动至第一偏移位置R1时,头侧通路28连接于第一主通路23,杆侧通路29连接于储罐27。由此,向头侧端口2a供给工作油并从杆侧端口2b排出工作油,动臂缸2伸长。另一方面,阀芯21a移动至第二偏移位置L1时,头侧通路28以及储罐27被遮断,杆侧通路29连接于第一主通路23。由此,向杆侧端口2b供给工作油,变为可使动臂缸2缩退的状态。另外,在各偏移位置R1,L1,第一旁路通路25关闭,阻止来自第一油压泵11的工作油经过第一旁路通路25被导入储罐27。由此,可以向动臂缸2供给工作油。又,油压供给装置13中,第一动臂用方向控制阀21以及第二动臂用方向控制阀22协作使动臂缸2伸缩,第二动臂用方向控制阀22以以下形式构成。
即,作为第二控制阀的一例的第二动臂用方向控制阀22如前所述,为与第一动臂用方向控制阀21协作使动臂缸2伸缩的阀,介由第二主通路24以及第二旁路通路26与第二油压泵12连接。又,第二动臂用方向控制阀22介由锁紧阀32与动臂缸2的头侧端口2a连接,又,与储罐27连接,通过切换第二主通路24和头侧端口2a的连接状态以及第二旁路通路26的开闭切换工作油的流动方向使动臂缸2伸长。
更详细地说明,第二动臂用方向控制阀22介由合流通路30连接于头侧端口2a。即,合流通路30与头侧通路28连接,第二动臂用方向控制阀22介由合流通路30以及头侧通路28与头侧端口2a连接。另外,头侧通路28中,以介由合流通路30导入的工作油不向第一动臂用方向控制阀21逆流的形式介设有逆止阀31。即,逆止阀31允许从第一动臂用方向控制阀21向头侧端口2a的工作油的流动,且阻止从头侧端口2a向第二动臂用方向控制阀22的工作油的流动。
如此结构的第二动臂用方向控制阀22可切换合流通路30和第二主通路24之间的连接状态,通过将它们连接可以使来自第二油压泵12的工作油与来自第一油压泵11的工作油合流供给于头侧端口2a。具有如此功能的第二动臂用方向控制阀22也以三功能的方向控制阀被构成,具有阀芯22a。
阀芯22a可以在中立位置M2、第一偏移位置R2以及第二偏移位置L2之间移动,在位于中立位置M2的状态下,遮断合流通路30以及第二主通路24。此时,第二旁路通路26打开,来自第二油压泵12的工作油通过第二旁路通路26流向二动臂用方向控制阀22的下游侧(即,旋回用方向控制阀以及斗杆用控制阀等其它的方向控制阀那边)。另一方面,阀芯22a移动至第一偏移位置R2时,合流通路30连接于第二主通路24,第二油压泵12的工作油介由合流通路30以及锁紧阀32被导入头侧通路28。由此,可以使第二油压泵12的工作油在头侧通路28中和第一油压泵11的工作油合流,大量的工作油被导入头侧端口2a。即,油压供给装置13中,动臂上升时,可以使两个油压泵11,12的工作油合流导入动臂缸2。又,阀芯22a移动至第二偏移位置L2时,头侧通路28介由锁紧阀32与储罐27连接。由此,可以排出头侧端口2a的工作油,使动臂缸2缩退。另外,在各偏移位置R2,L2,第二旁路通路26关闭,阻止来自第二油压泵12的工作油通过第二旁路通路26被导入储罐27。由此,可以向动臂缸2供给工作油。
如此结构的两个动臂用方向控制阀21,22作为先导式的滑阀被构成,通过各阀芯21a,22a分别受到先导压P1~P4的压力进行移动。即,阀芯21a的各端部中,第一先导压P1以及第二先导压P2以互相对抗的形式作用,阀芯21a向这两个先导压的压差P1-P2对应的位置移动。例如,第一先导压P1比第二先导压P2大的情况下,阀芯21a移动至第一偏移位置R1,第二先导压P2比第一先导压P1大的情况下,阀芯21a移动至第二偏移位置L1。
更详细地说明,阀芯21a中设有一对弹簧部件21b,21c,各弹簧部件21b,21c对阀芯21a施加分别对抗第一先导压P1以及第二先导压P2的施加力。因此,阀芯21a通过一对弹簧部件21b,21c维持在中立位置M1,压差的绝对值|P1-P2|变为各弹簧部件21b,21c的施加力对应的规定的工作压力以上时,向各偏移位置R1,L1方向移动。移动后,阀芯21a移动前述压差P1-P2对应的行程量,以该行程量对应的开度连接各通路23,25,28,29以及储罐27。即,第一动臂用方向控制阀21中,以压差P1-P2对应的开度使各通路23,25,28,29以及储罐27进行连接。由此,通过将第一偏移位置R1中头侧通路28和主通路23之间的开度控制在压差P1-P2对应的开度,可以调整流入头侧端口2a的工作油的流量(即,入口节流控制)。
又,在第二动臂用方向控制阀22的阀芯22a的各端部,以与第三先导压P3以及第四先导压P4对抗的形式作用,阀芯22a向这两个先导压的压差P3-P4对应的位置移动。例如,第三先导压P3比第四先导压P4大的情况下,阀芯22a向第一偏移位置R2方向移动,第四先导压P4比第三先导压P3大的情况下,阀芯22a向第二偏移位置L2方向移动。
更详细地说明,阀芯22a设置有一对弹簧部件22b,22c,各弹簧部件22b,22c对阀芯22a施加分别对抗第三先导压P3以及第四先导压P4的施加力。因此,阀芯22a通过一对弹簧部件22b,22c维持在中立位置M1,压差的绝对值|P3-P4|变为各弹簧部件22b,22c的施加力对应的规定的工作压力以上时,向各偏移位置R2,L2方向移动。此时,阀芯22a移动前述压差P3-P4对应的行程量,以该行程量对应的开度连接各通路24,26,30以及储罐27或通路被遮断。即,第二动臂用方向控制阀22中也以第四先导压P4相应的开度(P3=0的情况)使合流通路30和储罐27进行连接。由此,第二偏移位置L2中,可以通过合流通路30和储罐27之间以压差P4-P3相应的开度进行控制来调整从头侧端口2a排出的工作油的流量(即,出口节流控制)。
如此的两个动臂用方向控制阀21,22中,根据分别施加于阀芯21a,22a的先导压P1~P4控制互相连接的通路23~26、28,29,30以及储罐27的开度。如此结构的第一动臂用方向控制阀21上,为了对其阀芯21a施加先导压P1,P2连接有第一以及第二电磁比例控制阀41,42,又第二动臂用方向控制阀22上,为了对其阀芯22a施加先导压P3,P4连接有第三以及第四电磁比例控制阀43,44。
第一至第四电磁比例控制阀41~44与先导泵16(例如,齿轮泵)连接,对从先导泵16吐出的先导油进行减压并输出至相应的阀芯21a,22a。即,从第一电磁比例控制阀41输出第一先导压P1,其施加于阀芯21a的一端。又,从第二电磁比例控制阀42输出第二先导压P2,其施加于阀芯21a的另一端。且,从第三电磁比例控制阀43输出第三先导压P3,其施加于阀芯22a的一端。并且,从第四电磁比例控制阀44输出第四先导压P4,其施加于阀芯22a的另一端。另外,各电磁比例控制阀41~44为正比例型的电磁比例阀,输出与各自被输入的信号(例如,电流或电压)相应的压力的先导压P1~P4。如此结构的各电磁比例控制阀41~44连接有用于控制它们动作的控制装置50。
控制装置50为了控制各电磁比例控制阀41~44的动作向各电磁比例控制阀41~44输出信号。又,控制装置50与动臂用操作装置51电气连接。作为操作装置的一例的动臂用操作装置51为例如电气操纵杆或油压操作阀,是用于操作动臂的装置。油压操作阀的情况下,具备检测操作压的传感器,向控制装置输出操作量相应的电气信号。更详细地说明,动臂用操作装置51具有操作杆51a,操作杆51a构成为可向规定的倾倒方向一方以及另一方倾倒。又,动臂用操作装置51向控制装置50输出操作杆51a的倾倒方向以及倾倒量相应的信号;控制装置50对应于从动臂用操作装置51输入的信号向各电磁比例控制阀41~44输出。
更详细地说明,为了使动臂上升操作杆51a倒向倾倒方向一方(即,执行上升操作)时,基于从动臂用操作装置51输出的信号,控制装置50将与其倾倒量相应的值(即,电流值或电压值)的第一以及第二上升信号分别输出至第一电磁比例控制阀41以及第三电磁比例控制阀43。由此,从第一以及第三电磁比例控制阀41,43各自输出先导压P1,P3,介由第一以及第二动臂用方向控制阀21,22将两个油压泵11,12的油压导入头侧端口2a。由此,动臂缸2伸长,动臂上升。另一方面,为了使动臂下降操作杆51a倒向倾倒方向另一方(即,执行下降操作)时,基于从动臂用操作装置51输出的信号,控制装置50将与其倾倒量相应的值(即,电流值或电压值)的第一以及第二下降信号分别输出至第二以及第四电磁比例控制阀42,44。由此,第二以及第四电磁比例控制阀42,44各自输出先导压P2,P4。如此,则第一油压泵11的工作油介由第一动臂用方向控制阀21供给于杆侧端口2b,且介由第二动臂用方向控制阀22将头侧端口2a的工作油排出至储罐27。由此,可以使动臂缸2缩退动臂下降。
如此结构的油压供给装置13进一步具备为了使动臂保持在其位置的锁紧阀32。锁紧阀32介设于合流通路30,以可开闭合流通路30的形式构成。更详细地说明,锁紧阀32具有活塞(plunger)32a和弹簧部件32b。活塞32a通过移动至着座于阀座32c的闭位置而关闭合流通路30,又,通过移动至从阀座32c离开的开位置打开合流通路30。如此移动的活塞32a中设置有弹簧部件32b;弹簧部件32b往活塞32a着座于阀座32c的方向,即,向闭方向施力。又,活塞32a上,以与该弹簧部件32b的施加力对抗的形式作用有以下的压力。
即,锁紧阀32介设于如前所述的合流通路30中,合流通路30由位于较锁紧阀32靠头侧端口2a侧的端口侧部分30a和位于较锁紧阀32靠近第二动臂用方向控制阀22侧的阀侧部分30b构成。活塞32a在对抗弹簧部件32b施加力的方向,即活塞32a从阀座32c离开的开方向上接收这些端口侧部分30a以及阀侧部分30b的油压。又,锁紧阀32中形成先导室(弹簧室)32d,活塞32a在对抗端口侧部分30a以及阀侧部分30b的油压的方向,即闭方向接收先导室32d的油压。又,所述锁紧阀32的先导室32d连接有选择阀33。
选择阀33为二功能的方向切换阀,具有阀芯33a。阀芯33a在中立位置M3和偏移位置L3之间移动。阀芯33a位于中立位置M3的状态下锁紧阀32的先导室32d连接于合流通路30的端口侧部分30a。由此,通过活塞32a关闭合流通路30。又,阀芯33a移动至偏移位置L3时,先导室32d与储罐27连接,先导室32d的油压变为储罐压。如此,则比起将活塞32a推向闭方向的力,推向开方向的力大,活塞32a向开方向移动打开合流通路30。
如此,选择阀33中,可以通过使其阀芯33a移动切换先导室32d的油压来开闭合流通路30。具有如此功能的选择阀33的阀芯33a中设置有弹簧部件33b,通过弹簧部件33b向中立位置M3施力。又,阀芯33a以对抗其弹簧部件33b的施加力的形式作用有第二先导压P2,通过将根据弹簧部件33b的施加力决定的规定的解除压力Pb以上的第二先导压P2作用于阀芯33a使阀芯33a从中立位置M3向偏移位置L3移动。如此结构的阀芯33a上,为了对其施加第二先导压P2,连接有第二电磁比例控制阀42。
也作为第五电磁比例控制阀的第二电磁比例控制阀42如前所述与第一动臂用方向控制阀21的阀芯21a连接,此外选择阀33的阀芯33a以并联的方式与第一动臂用方向控制阀21连接。即,第二电磁比例控制阀42在输入也作为第三下降信号的第二下降信号时,除阀芯21a之外也向阀芯33a输出第二先导压P2(相当于第五先导压)。因此,为了使动臂下降操作杆51a向倾倒方向另一方倒下的情况下,阀芯33a移动至偏移位置L3,锁紧阀32的活塞32a可向开位置移动。由此,合流通路30打开,工作油能介由第二动臂用方向控制阀22从头侧端口2a排出至储罐27。通过如此,即使锁紧阀32介入也可以使动臂缸2缩退,动臂下降。
又,操作杆51a倒向倾倒方向一方而从控制装置50向第三电磁比例控制阀43输出第二上升信号时,从第三电磁比例控制阀43输出第三先导压,第二动臂用方向控制阀22的阀芯22a移动至第一偏移位置R2。如此,则合流通路30的阀侧部分30b和第二主通路24连接,来自第二油压泵12的工作液被导入阀侧部分30b。和一般的单向阀相同,导入锁紧阀32的先导室32d的油压仅比端口侧部分30a的油压小了通过活塞32a的外侧时的压力降低量,从而通路30打开。由此,允许从第一动臂用方向控制阀21向头侧端口2a的工作油的流动,即使锁紧阀32介设于头侧通路28,也可以使两个油压泵11,12的工作油合流导入头侧端口2a。即,可以使动臂缸2伸长动臂上升。
进一步,操作杆51a不操作的情况下,不从控制装置50输出第二下降信号,第二先导压P2大致为零。因此,选择阀33的阀芯33a维持在中立位置M3,端口侧部分30a的油压导入锁紧阀32的先导室32d。如此,则活塞32a移动至闭位置,合流通路30关闭。头侧通路28也通过逆止阀31关闭,因此头侧端口2a和第一以及第二动臂用方向控制阀21,22之间完全被遮断,不能从头侧端口2a排出工作油。因此,在操作杆51a不操作的情况下,动臂可以保持在其位置。如此结构的油压驱动系统1中,第四电磁比例控制阀44故障而其阀体以一次侧和二次侧连通的状态卡住的情况下、电气系统的故障使得输出第四先导压的情况下,第四先导压P4总是作用于第二动臂用方向控制阀22的阀芯22a。由此,第二动臂用方向控制阀22的阀芯22a保持在第二偏移位置L2。如此,则成为合流通路30总是与储罐27连接的状态,该状态的油压驱动系统1达成如以下的故障保护。
即,操作杆51a不操作的情况下,如前所述,不从控制装置50输出第二下降信号,因此合流通路30维持关闭状态。因此,操作杆51a不操作的情况下,即便是第四电磁比例控制阀44的阀体以一次侧和二次侧连通的状态卡住的情况、电气系统的故障使得意外发生二次压的情况,头侧端口2a的工作油也不会排出。即,可以使动臂保持在其位置,可以防止动臂因其自重意外下降。如此油压驱动系统1中,即使在第四电磁比例控制阀42的阀体卡住等使得意外发生二次压时同时操作其它的执行器的时候(即,操作其它的操作装置的时候)也可以达成故障保护。
且,第二电磁比例控制阀42中,其阀体以一次侧和二次侧连通状态卡住的情况下,如下达成故障保护。即,头侧通路28中,通过逆止阀31阻止向返回储罐27方向的流动。又,合流通路30的锁紧阀32虽被解除,但第二动臂用方向控制阀22的阀芯22a位于中立位置M2,因此通过第二动臂用方向控制阀22遮断合流通路30和储罐27之间。因此,第四电磁比例控制阀42中,即使其阀体以一次侧和二次侧连通状态卡住的情况下,也可以达成的故障保护。
另一方面,为了使动臂下降,操作杆51a倒向倾倒方向另一方时,第二下降信号输入至第二电磁比例控制阀42,从第二电磁比例控制阀42向选择阀33的阀芯33a输出第二先导压P2。由此,阀芯33a移动至偏移位置L3,与此相伴,锁紧阀32的先导室32d连通于储罐27。由此,合流通路30的压力只要在弹簧对应的压力以上,合流通路30的端口侧部分30a和阀侧部分30b就连通。因此,允许从头侧端口2a向储罐27排出工作油,动臂可以下降。
[关于其它的实施形态]
本实施形态的油压驱动系统1中,虽然对于将其适用于油压挖掘机的情况进行说明,但适用对象不限定于油压挖掘机。即,油压驱动系统1也可以适用于油压起重机以及轮胎式装载机等建筑机械和叉车等建设车辆。又,本实施形态的油压驱动系统1中,升降的对象物虽为动臂,但不限定于动臂也可以是斗杆和卷扬机的钩等。这些情况下,执行器为斗杆缸以及卷扬用马达。
又,本实施形态的油压驱动系统1中,对选择阀33的阀芯33a施加先导压的电磁比例控制阀虽与第二电磁比例控制阀42共用,但并非一定要共用,也可以另外重新具备这些。又,本实施形态的油压驱动系统1的第一至第四电磁比例控制阀41~44虽然和第一以及第二动臂用方向控制阀21,22分体形成,但也并非一定要如此形成。即,第一至第四电磁比例控制阀41~44可以与第一以及第二动臂用方向控制阀21,22构成为一体,不论其形态。
基于上述说明,本领域技术人员能够明了本发明的较多的改良和其他实施形态等。因此,上述说明仅作为示例解释,以向本领域技术人员教导实施本发明的最佳形态的目的提供。在不脱离本发明的精神的范围内,可以实质上变更其结构和/或功能的具体内容。
符号说明:
1  油压驱动系统
2  动臂缸(执行器)
2a  头侧端口(第一端口)
2b  杆侧端口(第二端口)
11  第一油压泵
12  第二油压泵
21  第一动臂用方向控制阀(第一控制阀)
22  第二动臂用方向控制阀(第二控制阀)
32  锁紧阀
41  第一电磁比例控制阀
42  第二电磁比例控制阀(第五电磁比例控制阀)
43  第三电磁比例控制阀
44  第四电磁比例控制阀
50  控制装置
51  动臂用操作装置(操作装置)。

Claims (3)

1.一种油压控制系统,是通过对执行器的两个端口分别给排工作油从而升降对象物的油压驱动系统;具备:根据用于使所述对象物升降的操作装置执行的下降操作输出第一下降信号至第三下降信号,根据所述操作装置执行的上升操作输出第一上升信号以及第二上升信号的控制装置;
输出与所述第一上升信号相应的压力的第一先导压的第一电磁比例控制阀;
输出与所述第一下降信号相应的压力的第二先导压的第二电磁比例控制阀;
输出与所述第二上升信号相应的压力的第三先导压的第三电磁比例控制阀;
输出与所述第二下降信号相应的压力的第四先导压的第四电磁比例控制阀;
第五电磁比例控制阀,所述第五电磁比例控制阀为与所述第四电磁比例控制阀不同的阀,至少输出与所述第三下降信号相应的压力的第五先导压;
吐出工作油的第一油压泵以及第二油压泵;
第一控制阀,所述第一控制阀与所述第一油压泵和所述两个端口分别连接,根据第一先导压和第二先导压的压差工作,在第一先导压比第二先导压大的情况下,为了使所述对象物上升,将从所述第一油压泵吐出的工作油供给于作为所述两个端口中的一方的第一端口,且从作为所述两个端口中的另一方的第二端口排出工作油,在第二先导压比第一先导压大的情况下,为了使所述对象物下降,将从所述第一油压泵吐出的工作油供给于所述第二端口;
第二控制阀,所述第二控制阀与所述第二油压泵和所述第一端口连接,根据第三先导压和第四先导压的压差工作,在第三先导压比第四先导压大的情况下,为了使所述对象物上升,将从所述第二油压泵吐出的工作油供给于所述第一端口,在第四先导压比第三先导压大的情况下,为了使所述对象物下降,从所述第一端口排出工作油;以及
锁紧阀,所述锁紧阀是关闭所述第一端口和所述第二控制阀之间而阻止来自所述第一端口的工作油的排出的锁紧阀,在输出第五先导压时,能使所述第一端口和所述第二控制阀之间打开而从所述第一端口排出工作油,使所述对象物下降。
2.根据权利要求1所述的油压控制系统,其特征在于,所述第五电磁比例控制阀是所述第二电磁比例控制阀;
第五先导压是第二先导压;
所述锁紧阀通过选择阀切换先导室的油压从而在所述第一端口和所述第二控制阀之间开闭;
所述选择阀根据所施加的第二先导压来切换所述先导室的油压。
3.根据权利要求1或2所述的油压控制系统,其特征在于,所述执行器是动臂缸。
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