CN112639296A - 行走式工程机械的液压驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在工程机械的行走体打滑时能够适当地供给工作油的液压驱动装置。液压驱动装置包括:使作业臂在打滑时进行行走辅助动作的特定作业致动器(27);第一及第二行走马达(25R、25L);第一及第二液压泵(31、32);能够在中立位置(PN)与行走直行位置(PS)之间进行切换的行走切换阀(39);设置在将行走直行位置下的作业油路与行走油路连通的连通路中的连通节流部(39b);以及在单独操作动作被执行时,将行走切换阀(39)切换到中立位置(PN),在前进行走操作和特定作业操作同时进行的特定复合操作动作被执行时,将行走切换阀(39)切换到行走直行位置(PS)的切换控制部(50)。切换控制部(50)以第一泵压与第二泵压之差越大则使连通路(39c)中的流量越小的方式调节连通节流部(39b)的开度。
Description
技术领域
本发明涉及设置于液压挖掘机等行走式工程机械的液压驱动装置。
背景技术
以往,作为设置于液压挖掘机等行走式工程机械的液压驱动装置,已知有专利文献1所记载的装置。
该液压驱动装置包括:接受工作油的供给而使下部行走体行走的左行走马达和右行走马达;接受工作油的供给而进行工作以使作业装置进行动作的多个作业用致动器,其包含动臂缸、斗杆缸和铲斗缸;分别喷出工作油的第一液压泵和第二液压泵;以及行走控制阀。所述行走控制阀具有中立位置、行走独立位置和行走直行位置。所述行走控制阀在仅进行行走操作时即单独行走操作时切换到所述中立位置,形成用于从所述第一液压泵和第二液压泵分别向所述左行走马达和所述右行走马达直接提供工作油的油路。所述行走控制阀在行走操作和用于使所述作业装置进行动作的作业操作同时进行时即复合操作时,切换到所述行走直行位置,形成用于从所述第一液压泵向所述左行走马达和所述右行走马达双方提供工作油的行走用油路、以及与之独立地从所述第二液压泵向各作业用致动器提供工作油的作业用油路。而且,在该行走直行位置上,所述行走用油路和所述作业用油路经由连通路相互连通,从而能够缓和在切换到行走直行位置时受到的行走减速冲击。
所述液压驱动装置还能够在所述第一液压泵的喷射压与所述第二液压泵的喷射压相差较大的情况下,将所述行走控制阀从所述行走直行位置切换到所述行走独立位置,从而防止该第一和第二液压泵彼此之间的压力相互干扰。
所述行走时工程机械中,当在不同的行走状况下行走体相对于行走面打滑时,该行走体将空转而可能导致无法行走。在该行走体空转的情况下,例如作业装置的铲斗的远端插入地面并使该作业装置的斗杆向收方向动作时,虽然利用该作业装置的驱动力能够辅助所述行走体的行走,但所述行走体的空转导致左右行走马达的驱动负荷明显下降,因此,应当提供给作业装置的工作油会通过所述中间位置的连通路而流入左右行走马达一侧,有可能导致作业装置无法进行动作。
上述专利文献1中公开了在进行所述复合操作时第一和第二液压泵的泵压差达到一定值以上的情况下,将该第一和第二液压泵相互之间的连通卡紧或者切断,但这样的控制难以实现与行走体打滑的程度相应的工作油供给。具体而言,在所述泵压差较小的情况下,所述连通不会被卡紧或切断,因此,即便是程度较小的打滑,供给至行走马达的工作油也会产生很大的偏差,从而可能导致作业装置无法顺利地进行动作。反之,当所述连通被卡紧或切断时,从第二液压泵喷出的工作油向行走马达的供给被统一切断或者抑制,因此,即便打滑的程度很轻,行走体能够行走的情况下,也无法向行走马达供给足够的工作油。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本发明公开公报特开2000-17693
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用液压使具备行走体和作业臂的行走式工程机械进行动作的液压驱动装置,其在所述行走体发生打滑时,能够适当地供给工作油。
本发明提供的液压驱动装置,设置于行走式工程机械,该行走式工程机械包括:具有第一行走体和第二行走体的机体,所述第一行走体和第二行走体被配置在左右且能够在行走面上进行沿前后方向行走的行走动作;以及被所述机体支撑且能够进行作业动作的作业臂,所述作业动作包含在所述作业臂的远端插入地面的状态下使所述机体沿前进方向移动的行走辅助动作,所述液压驱动装置利用液压使所述第一行走体和所述第二行走体进行行走动作以及使所述作业臂进行作业动作。该液压驱动装置包括:多个作业致动器,通过接受工作油的供给而使所述作业臂进行动作,包含使所述作业臂进行所述行走辅助动作的特定作业致动器;第一行走马达,通过接受工作油的供给而使所述第一行走体动作;第二行走马达,通过接受工作油的供给而使所述第二行走体动作;第一液压泵和第二液压泵,喷出用于供给至多个液压致动器的工作油,所述多个液压致动器包含所述多个作业致动器、所述第一行走马达和所述第二行走马达;行走切换阀,能够在中立位置和行走直行位置之间进行切换,所述中立位置和所述行走直行位置是作为形成用于将所述第一液压泵和所述第二液压泵喷出的工作油引导至所述多个液压致动器的流路的位置,在所述中立位置形成允许从所述第一液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达且从所述第二液压泵喷出的工作油供给至所述第二行走马达和所述特定作业致动器的油路,在所述行走直行位置形成阻止从所述第一液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达和所述第二行走马达而允许该工作油供给至所述特定作业致动器的作业油路以及允许从所述第二液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达和所述第二行走马达的行走油路;连通节流部,被设置在以允许工作油从所述作业油路流到所述行走油路的方式将所述作业油路与所述行走油路相互连通的连通路上,且具有以能够使所述连通路中的工作油的流量增减的方式变化的开度;第一泵压检测器,检测从所述第一液压泵喷出的工作油的压力即第一泵压;第二泵压检测器,检测从所述第二液压泵喷出的工作油的压力即第二泵压;以及,切换控制部,在执行单独操作动作时,将所述行走切换阀切换到所述中立位置,其中,所述单独操作动作只执行用于使所述第一行走体及所述第二行走体进行行走的行走操作和用于使所述特定作业致动器进行动作的特定作业操作的其中之一,在执行特定复合操作动作时,将所述行走切换阀切换到所述行走直行位置,其中,所述特定复合操作动作同时执行使所述下部行走体前进的前进行走操作和所述特定作业操作。所述切换控制部,在执行所述特定复合操作动作时,在所述第一泵压与所述第二泵压之差即泵压差为正时,进行以该泵压差越大则使所述连通路中的工作油的流量越减少的方式来调节所述连通节流部的开度的连通控制。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的行走式工程机械即液压挖掘机的侧视图。
图2是表示所述液压挖掘机上搭载的液压回路及与之连接的控制器的液压回路图。
图3是表示所述液压回路中包含的行走切换阀离中立位置的冲程与连通开口面积之间的特性的图表。
图4是表示所述控制器的功能结构的框图。
图5是表示所述控制器执行的行走切换阀的冲程控制动作的流程图。
图6是表示所述液压回路中的泵压差与所述控制器的冲程指令特性设定部所设定的冲程指令最大值之间的关系的图表。
图7是表示所述控制器的冲程指令输入部所生成的冲程指令相对于收斗杆操作先导压的特性的图表。
图8是表示所述冲程指令最大值与所述控制器的泵指令输入部所生成的泵容量指令之间的关系的图表。
具体实施方式
参照附图对本发明的较佳实施方式进行说明。
图1表示本实施方式所涉及的液压挖掘机。本发明并不限于这里所示的液压挖掘机,可以广泛地应用于具备第一行走体和第二行走体及作业臂且以液压为主要动力进行工作的工程机械。
所述液压挖掘机具备可在地面G上行走的下部行走体10、搭载在所述下部行走体10上且能绕着纵向的轴Z回转并与该下部行走体10一同构成基体的上部回转体12、以及搭载在上部回转体12上的作业臂14。在所述上部回转体12的前后方向的前侧部分设有驾驶室(cab)16并且搭载有所述作业臂14,在后侧部分设有发动机室18。
所述下部行走体10具有省略了图示的行走架11和分别配置在该行走架左右的右履带11R和左履带11L。图1中,右履带11R位于左履带11L的里侧。所述右履带11R、左履带11L如后文所述地分别在前进方向或后退方向上被驱动。本实施方式中,所述右履带11R和所述左履带11L分别相当于本发明地第一行走体和第二行走体。
所述作业臂14具有动臂20、斗杆22和铲斗24。所述动臂20具有基端部和其相反侧的远端部,所述基端部被支撑在上部回转体12的前端并能够起伏即以水平轴为中心在上下方向上转动。所述斗杆22具有基端部和位于其相反侧的远端部,所述基端部与所述动臂20的远端部相连结且能够绕着水平轴转动。所述铲斗24是安装于所述斗杆22的远端部且能够转动的远端附属装置,主要进行挖掘动作。该铲斗24的远端构成能够插入地面的刀尖24a。
所述液压挖掘机具备多个液压致动器。该多个液压致动器包括多个作业致动器、用于使所述上部回转体12进行回转的液压马达即省略了图示的回转马达、用于使所述下部行走体10行走的液压马达即图2所示的右行走马达25R和左行走马达25L。
所述多个作业致动器包括用于使所述动臂20起伏的动臂缸26、用于使所述斗杆22相对于所述动臂20转动的斗杆缸27、以及用于使所述铲斗24相对于所述斗杆27转动的铲斗缸28。
所述右行走马达25R与所述右履带11R相连结,以使该右履带11R进行动作。所述左行走马达25L与所述左履带11L相连结,以使该左履带11L进行动作。本实施方式中,所述右行走马达25R相当于使所述第一行走体即所述右履带11R进行动作的第一行走马达,所述左行走马达25L相当于使所述第二行走体即所述左履带11L进行动作的第二行走马达。
图2表示所述液压挖掘机上搭载的液压回路。该液压回路具有向包含所述右行走马达25R、左行走马达25L和所述斗杆缸27在内的所述多个液压致动器供给工作油且控制该工作油的供给方向和流量的功能。具体而言,该液压回路包括与所述发动机30的输出轴相连结的多个液压泵即第1主泵31、第2主泵32和先导泵34、多个致动器控制阀和多个致动器操作器。该液压回路与用于控制该液压回路的工作的控制器50电连接。
所述右行走马达25R、左行走马达25L分别具有接受所述工作油的供给而旋转的输出轴,该输出轴分别于所述右履带11R、左履带11L相连结,以使该右履带11R和左履带11L能够在前进方向和后退方向上进行动作。具体而言,该右行走马达25R、左行走马达25L具有一对端口,通过接受其中一个端口上的工作油的供给,使所述输出轴向与这一个端口相对应的方向旋转,并且从另一个端口排出所述工作油。
所述斗杆缸27与图2中省略了图示的所述动臂缸26和所述铲斗缸28相同,具备底侧室27a和其相反侧的杆侧室27b。该斗杆缸27在所述底侧室27a被供给了工作油时伸长,使所述斗杆22向该斗杆22接近后方的所述动臂20的方向即收方向进行动作,并且从所述杆侧室27b排出工作油。反之,该斗杆缸27在所述杆侧室27b被供给了工作油时收缩,使所述斗杆22向该斗杆22朝前方远离所述动臂20的推斗杆方向进行动作,并且从所述底侧室27a排出工作油。
所述各泵31、32、34均在所述发动机30的驱动下排出油箱内的油。所述第一主泵31、第二主泵32喷出用于使所述多个液压致动器中成为驱动对象的液压致动器直接进行动作的工作油,分别相当于本发明的第一液压泵和第二液压泵。所述先导泵34喷出用于向所述多个致动器控制阀供给先导压的先导油。本实施方式所涉及的第一主泵31、第二主泵32分别由可变容量型液压泵构成,各自的容量即泵容量通过从所述控制器50分别输入到所述第一主泵31、第二主泵32的泵容量指令进行操作。
所述多个致动器控制阀设置在所述第一主泵31或所述第二主泵32与所述多个致动器控制阀各自对应的多个液压致动器之间,并进行工作以控制从该第一主泵31或所述第二主泵32供给至所述液压致动器的工作油的方向和流量。所述多个致动器控制阀分别由先导操作式的液压切换阀构成,接受所述先导压的供给并以与该先导压的大小相对应的冲程进行开阀,从而允许向所述液压致动器供给与该冲程相对应的流量的工作油。因此,能够通过改变该先导压来控制所述流量。
本实施方式的所述多个致动器控制阀属于第一组G1和第二组G2中的任一组。属于所述第一组G1的致动器控制阀在单独操作动作被执行时接受从所述第一主泵31喷出的工作油的供给。所述单独操作动作是用于使所述下部行走体10行走的行走操作和用于使所述作业臂14进行动作的作业操作只进行其中一种的动作。属于所述第二组G2的致动器控制阀在所述单独操作动作被执行时接受从所述第二主泵32喷出的工作油的供给。具体而言,所述第一主泵31的喷射口可以与经由背压阀38而与箱体相连的第一中央旁通管路CL1连接,属于所述第一组G1的致动器控制阀沿着所述第一中央旁通管路CL1前后地配置。同样,所述第二主泵32的喷射口与经由所述背压阀38而与箱体相连的第二中央旁通管路CL2连接,属于所述第二组G2的致动器控制阀沿着所述第二中央旁通管路CL2前后地配置。
所述第一主泵31的喷射口连接至与所述第一中央旁通管路CL1并排的第一供给管路SL1。该第一供给管路SL1对应于属于所述第一组G1的多个致动器控制阀而进一步分岔,连接至属于所述第一组G1的致动器控制阀,以将所述第一主泵31喷出的工作油供给至该致动器控制阀。
同样,所述第二主泵32的喷射口连接至与所述第二中央旁通管路CL2并排的第二供给管路SL2。该第二供给管路SL2对应于属于所述第二组G2的多个致动器控制阀而进一步分岔,连接至属于所述第二组G2的致动器控制阀,以将所述第二主泵32喷出的工作油供给至该致动器控制阀。
所述多个致动器控制阀包括分别连接至所述右行走马达25R、左行走马达25L的右行走控制阀35R和左行走控制阀35L、以及分别连接至所述多个作业致动器的多个作业致动器控制阀。该多个作业致动器控制阀包括与特定作业致动器即所述斗杆缸27相连接的斗杆控制阀37。所述右行走控制阀35R属于属于所述第一组G1,所述左行走控制阀35L和所述斗杆控制阀37属于所述第二组G2。
所述右行走控制阀35R和左行走控制阀35L分别将用于驱动所述右行走马达25R、左行走马达25L的工作油择一地引导至所述右行走马达25R、左行走马达25L的所述一对端口中的一个端口,并且控制供给至该右行走马达25R、左行走马达25L的工作油的流量即右行走流量和左行走流量。
所述右行走控制阀35R、左行走控制阀35L是三位置先导切换阀,具有一对前进和后退先导端口。具体而言,所述右行走控制阀35R具有前进先导端口35a和其相反侧的后退先导端口35b,所述左行走控制阀35L具有前进先导端口35c和其相反侧的后退先导端口35d。
所述右行走控制阀35R在供给至所述前进先导端口35a、后退先导端口35b的先导压均为0或非常小的情况下保持在中立位置,在该中立位置下,将所述右行走马达25R与其液压源(例如所述第一主泵31)之间阻断并且开放所述第一中央旁通管路CL1。该右行走控制阀35R在所述前进先导端口35a或后退先导端口35b被供给了一定值以上的先导压时,向着该先导端口所对应的方向以与该先导压的大小相对应的冲程偏离所述中立位置,并以与所述冲程相对应的开口面积连通所述第一供给管路SL1与所述右行走马达25R的一对端口中与所述先导端口相对应的端口,从而,使所述右行走马达25R向着与所述冲程对应的方向(例如向前进先导端口35a输入先导压时为前进方向)并以与所述冲程对应的速度进行工作。
所述左行走控制阀35L在供给至所述前进先导端口35a、后退先导端口35b的先导压均为0或非常小的情况下保持在中立位置,在该中立位置下,将所述左行走马达25L与其液压源(例如所述第二主泵32)之间阻断并且开放所述第二中央旁通管路CL2。该左行走控制阀35L在所述前进先导端口35c或后退先导端口35d被供给了一定值以上的先导压时,向着该先导端口所对应的方向以与该先导压的大小相对应的冲程偏离所述中立位置,并以与所述冲程相对应的开口面积连通所述第二供给管路SL2与所述左行走马达25L的一对端口中与所述先导端口相对应的端口,从而,使所述左行走马达25L向着与所述冲程对应的方向(例如向前进先导端口35c输入先导压时为前进方向)并以与所述冲程对应的速度进行工作。
所述右行走控制阀35R和所述左行走控制阀35L分别配置在第一中央旁通管路CL1、第二中央旁通管路CL2中的最上游侧的位置。该右行走控制阀35R和左行走控制阀35L分别通过其正对的上游侧独立于所述第一供给管路SL1、第二供给管路SL2设置的专用供给油路36R、36L而接受工作油的供给。因此,所述第一中央旁通管路CL1准确地分岔至属于所述第一组G1的多个致动器控制阀中除所述右行走控制阀35R以外的每一个致动器控制阀,并与这些致动器控制阀相连接。另一方面,所述第二供给管路SL2从所述第二中央旁通管路CL2中位于所述左行走控制阀35下游侧的部位进行分岔,并连接至位于该左行走控制阀35Ll下游侧的多个致动器控制阀(包含所述斗杆控制阀37)。
所述斗杆控制阀37是将所述第二主泵32喷出的工作油作为主要用于所述斗杆缸27的伸缩驱动的工作油而导入该斗杆缸27的阀门,设置在所述第二主泵32与所述斗杆缸27之间。所述斗杆控制阀37是三位置先导切换阀,具有收斗杆先导端口37a和其相反侧的省略了图示的推斗杆先导端口。
所述斗杆控制阀37在供给至收斗杆先导端口37a和推斗杆先导端口的先导压均为0或非常小的情况下保持在中立位置,在该中立位置下,将所述第二主泵32与所述斗杆缸27之间阻断并且开放所述第二中央旁通管路CL2。该斗杆控制阀37在所述收斗杆先导端口36a被供给了一定值以上的先导压时,以与该先导压的大小相对应的冲程从所述中立位置向收斗杆位置移动,并在该收斗杆位置上连通所述第二供给管路SL2和所述斗杆缸27的底侧室27a,以允许来自所述第二主泵32的工作油以与所述冲程相对应的流量供给至所述底侧室27a。反之,在推斗杆先导端口被供给了先导压时,所述斗杆控制阀37将所述第二供给管路SL2与所述斗杆缸27的杆侧室27b连接,从而允许来自所述第二主泵32的工作油供给至所述杆侧室27b。
所述多个致动器操作器分别连接至所述多个致动器控制阀,接受用于使该致动器控制阀所连接的液压致动器进行动作的操作,并且将该操作所对应的先导压输入到该致动器控制阀的先导端口。具体而言,该多个致动器操作器分别设置在所述先导泵34与所述多个致动器控制阀之间,使所述先导泵34输出的先导一次压以与所述操作对应的程度进行减压从而生成先导二次压,并将该先到二次压作为所述致动器控制阀的先导压输入到该致动器控制阀的先导端口。
所述多个致动器操作器包含图2所示的右行走操作器45R、左行走操作器45L和斗杆操作器47。
所述右行走操作器45R和所述左行走操作器45L分别是接受用于使所述右行走马达25R和所述左行走马达25L进行动作的行走操作的行走操作器。具体而言,所述右行走操作器45R、左行走操作器45L分别具有:接受踩踏操作作为所述行走操作的踏板、以及生成与该踏板上施加的踩踏操作所对应的行走先导压并分别输入到所述右行走控制阀35R和所述左行走控制阀35L的先导端口的行走先导阀。例如,向所述右行走操作器45R的踏板施加了所述踩踏操作时,该右行走操作器45R的行走先导阀向所述右行走控制阀35R的前进先导端口35a输入用于使所述右行走马达25R以与所述踩踏操作的大小相对应的速度向前进方向旋转的前进行走先导压。图2中,为了便于说明,仅示出了将右行走控制阀35R的前进先导端口35a、后退先导端口35b中的前进先导端口35a与右行走操作器45R相连接的先导管路,同样仅示出了将左行走控制阀35L的前进先导端口35c、后退先导端口35d中的前进先导端口35c与左行走操作器45L相连接的先导管路。
本发明所涉及的行走操作并不限于上述的踩踏操作。该行走操作也可以是施加在行走操作杆上的转动操作。
所述斗杆操作器47接受用于使所述斗杆缸27伸缩(即斗杆22向收斗杆方向和推斗杆方向进行动作)的收斗杆操作和推斗杆操作,并将与之对应的先导压输入到所述斗杆控制阀37。具体而言,所述斗杆操作器47具备接受所述收斗杆操作和推斗杆操作的斗杆操作杆47a、以及生成与该斗杆操作杆47a上施加的收斗杆操作或推斗杆操作相对应的先导压并输入到所述斗杆控制阀37的斗杆先导阀47b。例如,当所述斗杆操作杆47a上施加了收斗杆操作时,所述斗杆先导阀47b将用于使所述斗杆缸27以与该收斗杆操作的大小相对应的速度伸长的收斗杆先导压输入到所述斗杆控制阀37的收斗杆先导端口37a。
图2所示的液压回路还包括行走切换阀39作为用于切换将所述第一主泵31、第二主泵32喷出的工作油分别引导至所述多个液压致动器的流路的手段、以及用于对该行走切换阀39进行操作的冲程操作阀49。
所述行走切换阀39由具有单一先导端口39a的先导操作式的切换阀构成,根据输入到该先导端口39a的先导压,能够在图2所示的中立位置PN与行走直行位置PS之间进行切换。
本实施方式所涉及的所述行走切换阀39设置在所述第一中央旁通管路CL1的中途,具有第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口。所述第一输入端口经由所述第一中央旁通管路CL1的上游侧部分即第一泵管路PL1连接至所述第一主泵31的喷射口,所述第二输入端口经由所述第二中央旁通管路CL2的上游侧部分(所述左行走控制阀35L上游侧的部分)即第二泵管路PL2分岔出的第三泵管路PL3连接至所述第二主泵32的喷射口。所述第一输出端口与从该第一输出端口连接至所述第二供给管路SL2中设定的汇流点Pm的第三供给管路SL3相连接,所述第二输出端口与所述第一中央旁通管路CL1下游侧的部分(所述第一泵管路PL1下游侧的部分)相连接。另外,所述第二供给管路SL2中位于所述汇流点Pm上游侧的部分及所述第三供给管路SL3中分别设有止回阀33A、33B。
所述行走切换阀39在所述先导端口39a上没有输入先导压时,保持在所述中立位置PN。在该中立位置PN下,所述行走切换阀39开放所述第一中央旁通管路CL1,允许从所述第一主泵31喷出的工作油引导至所述多个液压致动器中包含所述右行走马达25R在内的属于所述第一组G1的液压致动器,另一方面阻止从所述第二主泵32喷出的工作油引导至属于所述第一组G1的液压致动器。即,所述行走切换阀39形成允许所述第一主泵31喷出的工作油仅供给至属于所述第一组G1的液压致动器且允许所述第二主泵32喷出的工作油仅供给至属于所述第一组G2的液压致动器的油路。
具体而言,本实施方式所涉及的所述行走切换阀39在所述中立位置PN下连通所述第一输入端口与所述第二输出端口,并阻断所述第二输入端口与第一输出端口。因此,本实施方式中,相当于第一行走马达的所述右行走马达25R通过处于所述中立位置PN的所述行走切换阀39从所述第二主泵32阻断而仅与所述第一主泵31连接。
所述第一供给管路SL1在所述第一中央旁通管路CL1中从所述行走切换阀39上游侧的部分即第一泵管路PL1分岔。因此,所述行走切换阀39切换到所述中立位置PN时,工作油经由该行走切换阀39被引导至所述右行走切换阀35R,另一方面,无论所述行走切换阀39处于哪个位置,从第一主泵31喷出的工作油都旁通过该行走切换阀39而被直接引导至所述右行走切换阀39下游侧的致动器控制阀。
当所述先导端口39a被输入了一定值以上的先导压时,所述行走切换阀39以与该先导压的大小相对应的冲程ST从所述中立位置PN移动至所述行走直行位置PS。在该行走直行位置PS下,所述行走切换阀39形成阻止所述第一主泵31喷出的工作油供给至所述右行走马达25R而将该工作油引导至包含所述斗杆缸27在内的属于所述第二组G2的液压致动器的作业油路、以及允许所述第二主泵32喷出的工作油供给至包含所述右行走马达25R在内的属于所述第一组G1的液压致动器的行走油路。具体而言,本实施方式所涉及的所述行走切换阀39在所述行走直行位置PS下,连通所述第一输入端口与所述第一输出端口,从而阻断第一中央旁通管路CL1,同时将所述第一主泵31连接至所述第三供给管路SL3,另一方面,连通所述第二输入端口与所述第二输出端口,从而将所述第二主泵32连接至所述第一中央旁通管路CL1的下游侧部分。
所述行走切换阀39还内置有连通路39c及连通节流部39b。所述连通路39c是为了在所述行走直行位置PS下将所述行走油路与所述作业油路相互连通而形成的油路,所述连通节流部39b设置于所述连通路39c中,是具有可变的开度从而能够使该连通路39c中的工作油的流量增减的部分。换言之,所述连通节流部39b是所述连通路39c的开口面积即连通开口面积可变的部位。本实施方式所涉及的连通路39c中除了设置所述连通节流部39b之外,还设有逆止阀39d,该逆止阀39d用于将所述连通路39c中的工作油的流动方向限定为从所述作业油路流向所述行走油路的方向。
如图3所示,所述行走切换阀39具有离所述中立位置PN的所述冲程ST越大则所述连通节流部39b的开度越小从而减小所述连通开口面积的特性。即,所述连通节流部39b的开度具有随着所述冲程ST的增大而减小的特性。因此,通过操作该冲程ST,能够调节所述连通开口面积,从而控制所述连通路39c中的工作油的流量。另外,上述连通节流部39b的开度特性具有能够缓和随着从所述中立位置PN切换到所述行走直行位置PS而使供给至右行走马达25R、左行走马达25L的工作油的流量骤减所导致的转矩冲击的效果。
所述冲程操作阀49构成从所述控制器50接受冲程指令X的输入,使输入到所述行走切换阀39的先导压的大小发生变化,从而改变该行走切换阀39的所述冲程ST的冲程操作部。具体而言,该冲程操作阀49由具有螺线管49a的电磁阀构成,其接受相当于所述冲程指令X的励磁电流输入,并且设置在连接所述先导泵34与所述行走切换阀39的所述先导端口39a的先导管路41的中途。该冲程操作阀49生成与所述冲程指令相对应的二次压,并将其作为所述行走切换阀39的先导压输入到该行走切换阀39的所述先导端口39a。
本实施方式所涉及的液压驱动装置还具备多个压力传感器。该多个压力传感器包括第一泵压传感器61、第二泵压传感器62、右行走先导压传感器65R、左行走先导压传感器65L、收斗杆先导压传感器67,分别将相当于检测到的压力的电信号作为压力检测信号输入到所述控制器50。所述第一泵压传感器61检测所述第一主泵31喷出的工作油的压力即第一泵压P1,并连接至所述第一泵管路PL1。所述第二泵压传感器62检测所述第二主泵32喷出的工作油的压力即第二泵压P2,并连接至所述第二泵管路PL2。所述右行走先导压传感器65R、左行走先导压传感器65L各自检测分别输入到右行走控制阀35R、左行走控制阀35L的右行走先导压、左行走先导压(本实施方式中为前进行走先导压),所述收斗杆先导压传感器6检测输入到所述斗杆控制阀37的收斗杆先导压Par。
所述控制器50基于分别输入到所述多个传感器的压力检测信号,控制所述行走切换阀39的(离所述中立位置PN的)冲程ST及所述第一主泵31、第二主泵32的泵容量。具体而言,该控制器50具备图4所示的冲程指令特性设定部52、冲程指令输入部54和泵指令输入部56。
所述冲程指令特性设定部52计算所述第一泵压P1与所述第二泵压P2之差即泵压差ΔP(=P1-P2),当该泵压差ΔP为0以上时,即所述第一泵压P1在所述第二泵压P2以上时,设定与该泵压差ΔP相对应的冲程指令特性。该冲程指令特性是针对所述收斗杆先导压传感器67检测出的收斗杆先导压Par(应当输入到所述冲程操作阀49)的冲程指令X的特性。
所述冲程指令输入部54向所述冲程操作阀49输入所述冲程指令X,以基于行走操作状态和斗杆操作状态来切换所述卸载操作阀39的位置。所述行走操作状态和所述斗杆操作状态分别通过所述行走先导压传感器65R、65L和所述收斗杆先导压传感器67的压力检测信号来掌握。此外,作为本装置的特征,所述冲程指令输入部54在所述泵压差Δ P为0以上的情况下,基于所述冲程指令特性设定部52所设定的所述冲程指令特性,生成与所述收斗杆先导压Par对应的冲程指令X,并将其输入到所述冲程操作阀49,从而通过该冲程操作阀49进行所述行走控制阀39的所述冲程ST的控制,即随着所述连通节流部39b的开闭而变化的连通开口面积的控制。
因此,所述冲程指令特性设定部52和所述冲程指令输入部54构成控制所述冲程ST的冲程控制部。
所述泵指令输入部56作为控制所述第一主泵31、第二主泵32的泵容量的容量控制部发挥作用。具体而言,该泵指令指令输入部56估算与所述冲程指令X相对应的所述第一主泵1的流量比率Rq,并向该第一主泵31、第二主泵32输入泵容量指令,以对所述第一主泵31、第二主泵32的泵容量进行操作,从而得到所述流量比率Rq。所述流量比率Rq是所述第一泵流量Q1及所述第二泵流量Q2的总和中所述第一泵流量Q1所占的比率(Rq=Q1/(Q1+Q2)),所述第一泵流量Q1和所述第二泵流量Q2分别是所述第一主泵31和所述第二主泵32喷出的工作油的流量。
接着,一并参照图5的流程图和图6~图8的曲线图,对所述控制器50进行的具体的运算控制动作。
所述控制器50的冲程指令输入部54在只进行左右前进行走操作和收斗杆操作的其中一方操作的单独操作动作被执行时(也包括了只进行后退行走操作的情况),将行走切换阀39的冲程ST设为0,将该行走切换阀39保持在中立位置(步骤S1~S3)。具体而言,该冲程指令输入部54在右行走操作器45R、左行走操作器45L上没有施加前进行走操作(本实施方式中为踩踏操作)的情况下(步骤S1:否),或者在该右行走操作器45R、左行走操作器45L上虽然施加了一定值以上的前进行走操作但斗杆操作器47上没有施加收斗杆操作的情况下(步骤S1:是且步骤S2:否),使应当输入到冲程操作阀49的冲程指令X保持为0(步骤S3),即实质上停止输入该冲程指令X。
从而,行走切换阀39保持在中立位置PN,将右行走控制阀35与第二主泵32阻断,形成将右行走控制阀35连接到第一主泵31的油路。从而,允许所述第一主泵31喷出的工作油通过所述行走切换阀39面被引导至所述右行走控制阀35R,将所述第二主泵32喷出的工作油从所述右行走控制阀35R阻断,而允许其被引导至所述左行走控制阀35L和斗杆控制阀37。
另一方面,在所述右行走操作器45R、左行走操作器45L被施加了所述前进行走操作的同时所述斗杆操作器37被施加了所述收斗杆操作的特定复合操作动作被执行时(步骤S1、S2均为是),计算泵压差ΔP(=P1-P2),在该泵压差ΔP为0以上的情况下(步骤S4:是),即第一泵压P1在第二泵压P2以上的情况下(P1≥P2),换言之,在作业负荷为行走负荷以上的情况下,进行连通控制(步骤S5和步骤S6)。该连通控制是基于所述冲程指令特性设定部52所设定的冲程指令特性而进行的冲程控制,即行走切换阀39的行走直行位置PS下的连通路39c的开口面积即连通开口面积的控制。
具体而言,所述冲程指令特性设定部52基于所述泵压差ΔPp设定冲程指令特性,该泵压差ΔP越大,则所述冲程指令X越大(步骤S5)。作为进行设定用的指标,本实施方式中的所述冲程指令特性设定部54存储事先提供的特性即图6所示的针对于泵压差ΔP的冲程指令最大值Xmax的特性,并基于该特性来决定冲程指令最大值Xmax。该特性是所述冲程指令最大值Xmax随着所述泵压差ΔP的增大而增大的特性。所述冲程指令特性设定部54基于所述冲程指令最大值Xmax,设定图7所示的冲程指令特性即针对于收斗杆先导压Par的所述冲程指令X的特性。
图7所示的所述冲程指令特性是所述冲程指令最大值Xmax越大,则针对于相同的收斗杆先导压Par的冲程指令X越大的特性。具体而言,冲程收斗杆先导压Par在预先设定的第一压力值Par1以下的微小操作区域(收斗杆操作实质上被视作为0的区域)中,冲程指令X维持在通用的最小值Xmin,所述收斗杆先导压Par在所述第一压力值Par1以上且小于预先设定的第二压力值Par2(>Par1)的中间区域中,随着该收斗杆先导压Par增大,冲程指令X增大直至最大值Xmax,所述收斗杆先导压Par在所述第二压力值Par2以上的全操作区域中,所述冲程指令X维持在所述最大值Xmax。
例如,所述冲程指令最大值Xmax被决定为图6所示的第一最大值Xmax1时的冲程指令特性被设定为图7中的线L1所示的特性,所述冲程指令最大值Xmax被决定为大于所述第一最大值Xmax1的第二最大值Xmax2(>Xmax1)时的冲程指令特性被设定为图7中的线L2所示的特性,即所述中间区域中的斜率大于所述线L1的斜率的特性。如图3所示,与所述第一最大值Xmax1相对应的冲程ST1是所述连通节流部39b保留少许连通开口面积的程度的冲程,与所述第二最大值Xmax2相对应的第二冲程ST2是连通开口面积为0(即连通节流部39b全闭从而阻断连通路39c)的冲程。
基于这样设定的冲程指令特性,所述冲程指令输入部54生成与收斗杆先导压Par相对应的冲程指令X,并将其输入到冲程操作阀49(步骤S6)。从而,所述行走切换阀39切换到所述行走直行位置PS,并且实现如下连通控制:所述泵压差ΔP越大,则所述行走切换阀39离所述中立位置PN的冲程ST越大,从而如图3所示那样减小连通开口面积。所述连通开口面积是所述行走直行位置PS下形成的连通路39c的开口面积。
所述连通控制在所述右履带11R、左履带11L中的至少一方相对于行走面打滑时,能够允许工作油以与上述打滑的程度相应的流量分配而供给至右行走马达25R、左行走马达25L和斗杆缸27。
具体而言,所述打滑程度较大而所述右履带11R、左履带11L行走困难的情况下,需要在铲斗24的刀尖24a插入地面的状态下使斗杆22向收方向进行动作以使机体前进的行走辅助动作,但此时的右行走马达25R、左行走马达25L中的至少一方的负荷(行走负荷)会因所述打滑的发生而明显降低。因此,如果所述连通路39c的连通程度很大,则不仅是从第二主泵32喷出的工作油,从第一主泵31喷出的工作油也会流过行走油路,从而可能导致用于进行所述行走辅助动作的收斗杆动作无法进行。然而,所述连通控制在所述打滑程度较大而第二泵压P2明显较低的情况下,即所述泵压差ΔP(P1-P2)较大的情况下,例如通过将冲程指令最大值Xmax设定为所述第二最大值Xmax2,从而对行走切换阀39施加较大的冲程ST,对所述连通路39c的开口面积进行大幅限制(例如在所述第二最大值Xmax2下,如图所示,连通路39c被阻断),由此,能够从第一主泵31向斗杆缸27供给足以实现所述行走辅助动作的工作油。
而在所述泵压差ΔP较小的状态下,即所述打滑的程度较小而所述行走负荷上升一定程度从而右履带11R、左履带11L能够行走的状态下,例如将所述冲程指令最大值Xmax设定为所述第一最大值Xmax1,从而抑制所述行走切换阀39的冲程ST,扩大所述连通开口面积,使第一主泵31喷出的工作油有一部分回到右行走马达25R,由此,能够减小行走辅助动作的幅度,增大正常行走的正常行走动作的幅度。
而且,伴随该连通控制,所述控制器50的泵容量指令部56进行与该连通控制相对应的泵容量控制。具体而言,该泵指令指令输入部56计算与所述冲程指令X相对应的流量比率Rq,并将用于得到该流量比率Rq的泵容量指令输入到第一主泵31、第二主泵32(步骤S7)。
本实施方式的所述泵指令输入部56基于图8所示的特性,即针对预先设定的所述冲程指令最大值Xmax的所述流量比率Rq的特性,计算该冲程指令最大值Xmax越大则流量比率Rq即第一泵流量Q1、第二泵流量Q2的总和中第一泵流量Q1所占的比率(=Q1/(Q1+Q2)),并控制第一主泵31、第二主泵32的容量以得到该流量比率Rq。这样的泵容量控制通过使冲程指令X越大,即作业负荷(更准确地说是用于进行收斗杆动作的负荷)比行走负荷越大,则用于向斗杆缸27供给工作油的第一主泵31的容量比第二主泵32的容量越大,从而能够实现对应于所述连通控制的高效运转。
在所述泵压差ΔP为负的情况下,即第一泵压P1小于第二泵压P2(P1<P2)从而作业负荷小于行走负荷的情况下(步骤S4:否),所述冲程指令操作部54将最大的冲程指令X输入到冲程操作阀49,使行走切换阀39全冲程工作(步骤S8)。但是此时的控制并无特别限定。此时的行走切换阀39的冲程ST也可以设定为比最大冲程要小的冲程。
另外,图5的流程图中,当所述行走操作和收斗杆操作以外的作业用操作(例如推斗杆操作)同时施加时,行走切换阀39保持在中立位置,但此时的行走切换阀39的冲程ST也没有特别限定。例如,此时,所述行走切换阀39也可以切换到行走直行位置PS。
本发明还包含例如下述的方式。
(A)关于第一行走马达和第二行走马达
上述实施方式中,右行走马达25R相当于第一行走马达,左行走马达25L相当于第二行走马达,但也可以反过来是左行走马达25L相当于第一行走马达,右行走马达25R相当于第二行走马达。
(B)关于连通路和连通节流部
图2所示的回路中,连通路39c和连通节流部39b内置在行走切换阀39中,但本发明的连通路和连通节流部也可以配置在行走切换阀的外部。例如,可以在图2所示的行走切换阀39的正对的下游侧位置上设置将第三供给管路SL3与第一中央旁通管路CL1的连通路,并在该连通路的中途设置作为连通节流部的流量控制阀。换言之,本发明的切换控制部也可以同时进行行走切换阀的切换控制和设置于其外部的相当于连通节流部的流量控制阀的开口面积控制。
但是在行走切换阀中内置连通路和连通节流部不仅可以简化装置,还能通过用于切换该行走切换阀的位置的冲程操作来实现连通控制。另外,对该行走切换阀从中立位置切换到行走直行位置时第一行走马达和第二行走马达的流量骤减所导致的转矩冲击进行缓和的功能也能通过所述连通节流部而发挥。
(C)关于作业动作
本发明的作业臂所能进行的作业动作至少包含所述行走辅助动作、即该作业臂的远端插入地面的状态下使机体向前进方向移动的动作即可,对于除此以外所包含的动作并无限定。另外,也可以包含第一行走体或第二行走体向后退方向工作的同时发生打滑时使机体后退的后退用辅助动作,并在该辅助动作下也进行上述的连通控制。
(D)关于连通控制
所述实施方式中,在泵压差ΔP为0以上的情况下进行连通控制,但该连通控制也可以仅在该泵压差ΔP为正的情况下进行。即,泵压差ΔP小至实质上可视作为0时,也可以不执行连通控制。另外,在用于使第一行走体、第二行走体前进的前进行走操作和特定作业操作同时进行的特定复合操作动作以外的情况下进行的控制并无特别限定。具体而言,在没有假定第一行走体、第二行走体打滑以及随之产生的行走辅助操作的状态下,例如行走操作和推斗杆操作同时进行的状态下,也可以将行走切换阀切换到行走直行位置,并且将连通路完全阻断。
(E)关于冲程指令特性
所述实施方式的冲程指令特性设定部52基于泵压差ΔP决定冲程指令最大值Xmax,并基于该冲程指令最大值Xmax设定冲程特性,但该冲程指令特性设定部52也可以存储与多个泵压差ΔP的值分别对应的多个冲程特性,并从该多个冲程特性中选定最适合当前泵压差ΔP的冲程特性。或者,泵压差ΔP越大,则计算出的冲程校正值越大,将基准冲程加上所述冲程校正值后得到的值作为最终冲程,通过这样也可以实现该泵压差ΔP越大则冲程ST越大的控制。
(F)泵容量控制
本发明中,泵容量控制并不是必须的,也可以省略。另外,第一液压泵和第二液压泵不一定要是可变容量型的。在进行泵容量控制的情况下,第一液压泵的流量比率Rq只要最终设定成连通节流部的开度越小则该流量比率Rq越大即可,不一定要基于行走切换阀的冲程(所述实施方式中为冲程指令最大值Xmax)来设定。该流量比率也可以例如基于所述泵压差ΔP来设定。
如上所述,本发明提供一种利用液压使具备左右一对行走体及作业臂的行走式工程机械进行动作的液压驱动装置,其在所述行走体发生打滑时,能够适当地向该行走体及所述作业臂供给工作油。
本发明提供的液压驱动装置,设置于行走式工程机械,该行走式工程机械包括:具有第一行走体和第二行走体的机体,所述第一行走体和第二行走体被配置在左右且能够在行走面上进行沿前后方向行走的行走动作;以及被所述机体支撑且能够进行作业动作的作业臂,所述作业动作包含在所述作业臂的远端插入地面的状态下使所述机体沿前进方向移动的行走辅助动作,所述液压驱动装置利用液压使所述第一行走体和所述算二行走体进行行走动作以及使所述作业臂进行作业动作。该液压驱动装置包括:多个作业致动器,通过接受工作油的供给而使所述作业臂进行动作,包含使所述作业臂进行所述行走辅助动作的特定作业致动器;第一行走马达,通过接受工作油的供给而使所述第一行走体动作;第二行走马达,通过接受工作油的供给而使所述第二行走体动作;第一液压泵和第二液压泵,喷出用于供给至多个液压致动器的工作油,所述多个液压致动器包含所述多个作业致动器、所述第一行走马达和所述第二行走马达;行走切换阀,能够在中立位置和行走直行位置之间进行切换,所述中立位置和所述行走直行位置是作为形成用于将所述第一液压泵和所述第二液压泵喷出的工作油引导至所述多个液压致动器的流路的位置,在所述中立位置形成允许从所述第一液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达且从所述第二液压泵喷出的工作油供给至所述第二行走马达和所述特定作业致动器的油路,在所述行走直行位置形成阻止从所述第一液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达和所述第二行走马达而允许该工作油供给至所述特定作业致动器的作业油路以及允许从所述第二液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达和所述第二行走马达的行走油路;连通节流部,被设置在以允许工作油从所述作业油路流到所述行走油路的方式将所述作业油路与所述行走油路相互连通的连通路上,且具有以能够使所述连通路中的工作油的流量增减的方式变化的开度;第一泵压检测器,检测从所述第一液压泵喷出的工作油的压力即第一泵压;第二泵压检测器,检测从所述第二液压泵喷出的工作油的压力即第二泵压;以及,切换控制部,在执行单独操作动作时,将所述行走切换阀切换到所述中立位置,其中,所述单独操作动作只执行用于使所述第一行走体及所述第二行走体进行行走的行走操作和用于使所述特定作业致动器进行动作的特定作业操作的其中之一,在执行特定复合操作动作时,将所述行走切换阀切换到所述行走直行位置,其中,所述特定复合操作动作同时执行使所述下部行走体前进的前进行走操作和所述特定作业操作。所述切换控制部,在执行所述特定复合操作动作时,在所述第一泵压与所述第二泵压之差即泵压差为正时,进行以该泵压差越大则使所述连通路中的工作油的流量越减少的方式来调节所述连通节流部的开度的连通控制。
该装置中,所述切换控制部在所述第一泵压与所述第二泵压之差即所述泵压差为正时,以该泵压差越大则使所述连通路中的工作油的流量越小的方式来调节所述连通节流部的开度,从而在所述第一及第二行走体发生打滑时,能够适当地向所述第一行走体、第二行走体及所述作业臂供给工作油。具体而言,在所述打滑的程度较大所述第一行走体及第二行走体处于空转状态或接近空转的状态时,即分别使该第一及第二行走体进行动作的第一及第二行走马达的负荷显著减少时,所述切换控制部通过大幅限制所述连通路中的从所述作业油路流向所述行走油路的工作油的流量,来防止从所述第一液压泵喷出的工作油的大部分流向负荷较小的所述第一及第二行走马达而导致无法向特定作业致动器供给充分的工作油,由此,该特定作业致动器能够使所述作业臂进行所述作业辅助动作。另一方面,在所述打滑的程度较小,即即便所述第一行走体及第二行走体发生打滑也能够进行行走动作而所述第一及第二行走马达的负荷较大时,所述切换控制部通过缓和所述连通路中的工作油的流量的限制,能够将从第二液压泵喷出的工作油的一部分供给至所述第一及第二行走马达来确保行走驱动力。
所述连通路及所述连通节流部可设置在所述行走切换阀的外部,但优选为内置于所述行走切换阀内。具体而言,较为理想的是,所述连通节流部内置于所述行走切换阀内,使得在所述行走直行位置形成所述连通路,且以所述行走切换阀离中立位置的冲程越大则所述连通节流部的开度越小的方式,而使所述连通路的开口面积缩小。由此,能够通过调节离中立位置的冲程来进行所述连通控制。另外,所述连通节流部能够发挥对从所述中立位置切换到所述行走直行位置时导致的第一及第二行走马达的转矩冲击进行缓和的功能。
该方式中,所述切换控制部可以由以下部件构成:冲程操作部,接受冲程指令的输入而使所述行走切换阀的冲程变化、以及冲程控制部,生成所述冲程指令并通过将该冲程指令输入到所述冲程操作部来控制所述冲程。具体可以是,所述冲程控制部,在执行了所述单独操作动作时将所述冲程设为0,在执行所述特定复合操作动作时,在所述第一泵压与所述第二泵压之差即泵压差为正的情况下,向所述冲程操作部输入该泵压差越大则使所述冲程越增大的冲程指令。该冲程控制部只需对所述行走切换阀的冲程进行控制,就能够进行该行走切换阀的位置切换控制与所述连通控制这两者。
作为利用所述行走切换阀进行油路切换的具体方式,较为理想的是,所述第二液压泵不经由所述行走切换阀地连接至所述第二行走马达和所述特定作业致动器,所述行走切换阀处于所述中立位置时形成的油路是使所述第一行走马达与所述第二液压泵之间阻断而与所述第一液压泵连接的油路,所述行走切换阀处于所述行走直行位置时形成的所述作业油路是使所述第一液压泵与所述第一行走马达之间阻断而与所述特定作业致动器连接的油路,所述行走切换阀处于所述行走直行位置时形成的所述行走油路是使所述第二液压泵与所述第一行走马达连接的油路。
较为理想的是,所述作业臂包括:动臂,具有可起伏地连结于所述机体的基端部及其相反侧的远端部;斗杆,具有可绕水平轴转动地连结于所述动臂的所述远端部的基端部及其相反侧的远端部、以及,远端附属装置,安装于所述斗杆的远端部,其中,所述多个作业致动器包含使所述动臂起伏的动臂缸和使所述斗杆转动的斗杆缸。该斗杆缸能够作为所述特定作业致动器发挥作用,在所述远端附属装置插入地面的状态下使所述斗杆向接近所述动臂的收方向转动,来使所述作业臂进行所述行走辅助动作。
该方式中,所述切换控制部,可以仅在执行所述前进行走操作与使所述斗杆向所述收方向动作的收斗杆操作同时进行时,即所述特定复合操作动作时进行所述连通控制。由此,在所述第一及第二行走体没有发生打滑或打滑程度非常小而不需要所述行走辅助动作时,也能够防止所述连通控制被执行。
在该情况下,较为理想的是,所述切换控制部,使所述连通节流部的开度随着所述收斗杆操作的增大而减小,且所述泵压差越大则使与相同的收斗杆操作大小相对应的所述连通节流部的开度越小。由此,能够使基于所述泵压差来进行的所述连通控制与所述收斗杆操作较大而行走辅助动作的要求较大时该要求越大有使供给至作业致动器的工作油与供给至行走装置的工作油之间的独立性越高的控制并存。
在所述第一液压泵和所述第二液压泵分别是可变容量型液压泵的情况下,较为理想的是,所述液压驱动装置还包括容量控制部,所述容量控制部使所述第一液压泵的容量和所述第二液压泵的容量增减,使得在所述泵压差为正时,随着所述连通节流部的开度变小,从所述第一液压泵喷出的工作油的流量即第一泵流量和从所述第二液压泵喷出的工作油的流量即第二泵流量的总和中所述第一泵流量所占的比率变大。所述连通路的收缩越大,即所述第一及第二行走体的打滑程度较大而偏重从所述第一及第二行走马达向特定致动器供给工作油的必要性越大,则该容量控制部越使第一泵流量的比率增大第二泵流量的比率减小,从而能够进行高效的泵运行。
Claims (9)
1.一种液压驱动装置,设置于行走式工程机械,该行走式工程机械包括:具有第一行走体和第二行走体的机体,所述第一行走体和第二行走体被配置在左右且能够在行走面上进行沿前后方向行走的行走动作;以及被所述机体支撑且能够进行作业动作的作业臂,所述作业动作包含在所述作业臂的远端插入地面的状态下使所述机体沿前进方向移动的行走辅助动作,所述液压驱动装置利用液压使所述第一行走体和所述第二行走体进行行走动作以及使所述作业臂进行作业动作,其特征在于包括:
多个作业致动器,通过接受工作油的供给而使所述作业臂进行动作,包含使所述作业臂进行所述行走辅助动作的特定作业致动器;
第一行走马达,通过接受工作油的供给而使所述第一行走体动作;
第二行走马达,通过接受工作油的供给而使所述第二行走体动作;
第一液压泵和第二液压泵,喷出用于供给至多个液压致动器的工作油,所述多个液压致动器包含所述多个作业致动器、所述第一行走马达和所述第二行走马达;
行走切换阀,能够在中立位置和行走直行位置之间进行切换,所述中立位置和所述行走直行位置是作为形成用于将所述第一液压泵和所述第二液压泵喷出的工作油引导至所述多个液压致动器的流路的位置,在所述中立位置形成允许从所述第一液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达且从所述第二液压泵喷出的工作油供给至所述第二行走马达和所述特定作业致动器的油路,在所述行走直行位置形成阻止从所述第一液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达和所述第二行走马达而允许该工作油供给至所述特定作业致动器的作业油路以及允许从所述第二液压泵喷出的工作油供给至所述第一行走马达和所述第二行走马达的行走油路;
连通节流部,被设置在以允许工作油从所述作业油路流到所述行走油路的方式将所述作业油路与所述行走油路相互连通的连通路上,且具有以能够使所述连通路中的工作油的流量增减的方式变化的开度;
第一泵压检测器,检测从所述第一液压泵喷出的工作油的压力即第一泵压;
第二泵压检测器,检测从所述第二液压泵喷出的工作油的压力即第二泵压;以及,
切换控制部,在执行单独操作动作时,将所述行走切换阀切换到所述中立位置,其中,所述单独操作动作只执行用于使所述第一行走体及所述第二行走体进行行走的行走操作和用于使所述特定作业致动器进行动作的特定作业操作的其中之一,在执行特定复合操作动作时,将所述行走切换阀切换到所述行走直行位置,其中,所述特定复合操作动作同时执行使所述下部行走体前进的前进行走操作和所述特定作业操作,其中,
所述切换控制部,在执行所述特定复合操作动作时,在所述第一泵压与所述第二泵压之差即泵压差为正时,进行以该泵压差越大则使所述连通路中的工作油的流量越减少的方式来调节所述连通节流部的开度的连通控制。
2.如权利要求1所述的液压驱动装置,其特征在于,
所述连通节流部内置于所述行走切换阀内,使得在所述行走直行位置形成所述连通路,且以所述行走切换阀离中立位置的冲程越大则所述连通节流部的开度越小的方式而使所述连通路的开口面积缩小。
3.如权利要求2所述的液压驱动装置,其特征在于,所述切换控制部包括:
冲程操作部,接受冲程指令的输入而使所述行走切换阀的冲程变化,以及,
冲程控制部,生成所述冲程指令并通过将该冲程指令输入到所述冲程操作部来控制所述冲程。
4.如权利要求3所述的液压驱动装置,其特征在于,所述冲程控制部,
在执行所述单独操作动作时,将所述冲程设为0,
在执行所述特定复合操作动作时,在所述第一泵压与所述第二泵压之差即泵压差为正的情况下,向所述冲程操作部输入该泵压差越大则使所述冲程越增大的冲程指令。
5.如权利要求1至4的任一项所述的液压驱动装置,其特征在于,
所述第二液压泵不经由所述行走切换阀地连接至所述第二行走马达和所述特定作业致动器,
所述行走切换阀处于所述中立位置时形成的油路是使所述第一行走马达与所述第二液压泵之间阻断而与所述第一液压泵连接的油路,
所述行走切换阀处于所述行走直行位置时形成的所述作业油路是使所述第一液压泵与所述第一行走马达之间阻断而与所述特定作业致动器连接的油路,
所述行走切换阀处于所述行走直行位置时形成的所述行走油路是使所述第二液压泵与所述第一行走马达连接的油路。
6.如权利要求1至5的任一项所述的液压驱动装置,其特征在于,所述作业臂包括:
动臂,具有可起伏地连结于所述机体的基端部及其相反侧的远端部;
斗杆,具有可绕水平轴转动地连结于所述动臂的所述远端部的基端部及其相反侧的远端部、以及,
远端附属装置,安装于所述斗杆的远端部,其中,
所述多个作业致动器包含使所述动臂起伏的动臂缸和使所述斗杆转动的斗杆缸,所述斗杆缸作为所述特定作业致动器发挥作用,在所述远端附属装置插入地面的状态下使所述斗杆向接近所述动臂的收方向转动,来使所述作业臂进行所述行走辅助动作。
7.如权利要求6所述的液压驱动装置,其特征在于,
所述切换控制部仅在执行所述特定复合操作动作时进行所述连通控制。
8.如权利要求7所述的液压驱动装置,其特征在于,
所述切换控制部,使所述连通节流部的开度随着所述收斗杆操作的增大而减小,且所述泵压差越大则使与相同的收斗杆操作大小相对应的所述连通节流部的开度越小。
9.如权利要求1至8的任一项所述的液压驱动装置,其特征在于,
所述第一液压泵和所述第二液压泵分别是可变容量型液压泵,
所述液压驱动装置还包括容量控制部,所述容量控制部使所述第一液压泵的容量和所述第二液压泵的容量增减,使得在所述泵压差为正时,随着所述连通节流部的开度变小,从所述第一液压泵喷出的工作油的流量即第一泵流量和从所述第二液压泵喷出的工作油的流量即第二泵流量的总和中所述第一泵流量所占的比率变大。
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