CN112867828A - 防漂移阀装置，刀片装置和工作机械 - Google Patents

Abstract

提供一种能够以简单的结构操作致动单元并防止机体漂移的防漂移阀装置、刀片装置和工作机械。防漂移阀装置设置有单向阀41，该单向阀41允许液压油从控制阀28流动到刀片缸34的头室34h并且阻止液压油沿相反方向的流动；以及与单向阀41的容纳部70分开地设置的活塞容纳部42，被配置成可移动地容纳动力活塞43。动力活塞43限定第一活塞室42pl和第二活塞室42pl，第一活塞室42pl与刀片缸34的杆室34r连通，第二活塞室42pl用于排放并定位在单向阀41的提升阀71侧并与油箱52连通。动力活塞43连接到单向阀41的提升阀71，使得动力活塞43可以通过单向阀41的弹簧72的提升阀71的推动力和刀片缸34的杆室压力之间的差来操作。

Description

防漂移阀装置，刀片装置和工作机械

技术领域

本发明涉及一种安装在流体压力缸上的防漂移阀装置，流体压力缸被配置成使致动单元上下移动，具有该防漂移阀装置的刀片装置以及具有该防漂移阀装置的工作机械。

背景技术

传统上，在诸如液压挖掘机之类的工作机械中，有一些设置有用于除土工作的刀片装置。刀片装置可以用作支腿，例如在用铲斗执行挖掘操作时使刀片接地并且使与挖掘操作相关联的来自地面的反作用力作用在机体上以使该机体很难倾斜。在刀片装置以这种方式用作支腿的情况下，即使连接到刀片缸的管道发生损坏，也需要防止刀片缸收缩和防止机体被夹紧。

已知一种例如响应于控制阀的滑阀切换而通过由先导管线供给的先导压力来切换先导型切换阀来防止臂缸漂移的构造。(参见例如专利文献1)。另外，已知一种用于提供先导止回阀的构造，该先导单向阀能够在杆室和控制阀之间连通的通路中通过从先导管线供给的先导压力例如相对于刀片缸切换打开和关闭，从而防止刀片漂移。(参见例如专利文献2)。

然而，在刀片缸的情况下，因为刀片缸设置在机体的下行进主体中，所以刀片缸靠近地面，并且与刀片缸中的管道相比，刀片缸中的管道更可能被沉积物或岩石等损坏上摆动主体，并且难以另外提供液压管道，并且进一步被配置成使得加压油经由旋转接头从控制阀供给，旋转接头将液压管道连接在机体的上摆动主体和下行进主体之间。作为结果，考虑到成本和布局，当提供用于防止机体漂移的阀时，期望的是在不向旋转接头添加用于液压管线或先导管线的新端口的情况下能够防止机体漂移。

在这方面，已知一种构造，该构造用于在降下刀片时，例如使用被供给有杆侧压力作为先导压力的先导式单向阀来节流向刀片缸的杆室的液压油的供给。(参见例如专利文献3)。在该构造中，由于控制阀以及流体压力缸的头室通过管道直接连接，因此如果该管道发生损坏，液压油将从头室流出，从而难以防止机体漂移。

此外，已知一种构造，该构造例如用于将控制阀分别连接至流体压力缸的头室和杆室，例如，使用供给有头侧压力作为先导压力的先导式单向阀(例如参见专利文献4)。在该构造中，当先导式单向阀的活塞沿阀打开方向推动提升阀时，头侧压力和杆侧压力将施加到活塞上，并且难以获得活塞的适当操作。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本实用新型公开第6-6247号

[专利文献2]日本专利申请特开第11-336116号

[专利文献3]日本实用新型申请特开第1976-17826号

[专利文献4]日本专利申请特开第1973-92927号

发明内容

本发明要解决的问题

如上所述，需要操作诸如刀片的致动单元并防止机体漂移，而不会产生复杂的液压管线和先导管线以及与它们的添加相关联的类似管线。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够以简单的构造来操作致动单元的防漂移阀装置，具有该防漂移阀装置的刀片装置以及具有该防漂移阀装置的工作机械。

解决问题的方法

根据第一方面，本发明是一种安装在流体压力缸上的防漂移阀装置，该流体压力缸被配置成通过将工作流体从控制阀供给/排放到第一流体室来延伸/收缩以致动该致动单元，该第一流体室用于通过致动单元和与之相对的第二流体室来支持机体的操作，防漂移阀装置包括单向阀，该单向阀包括被配置成在控制阀与流体压力缸的第一流体室之间连通的容纳部；阀元件，可移动地容纳在容纳部中；以及推动构件，用于在阀关闭方向上促动阀元件，该推动构件被配置成允许工作流体从控制阀流动到流体压力缸的第一流体室并在相反方向上中止工作流体的流动；活塞容纳部，与单向阀的容纳部分开地设置；以及动力活塞，可移动地容纳在活塞容纳部中，该动力活塞被配置成在活塞容纳部中限定第一活塞室和用于排出的第二活塞室，第一活塞室与流体压力缸的第二流体室连通，第二活塞室位于单向阀的阀元件侧并与油箱连通，并且进一步连接到单向阀的阀元件上，并且进一步连接到单向阀的阀元件上，并且可通过单向阀的推动构件所产生的阀元件的推动力与流体压力缸的第二流体室压力之间的差进行操作。

根据本发明的第二方面的防漂移阀装置是根据第一方面的防漂移阀装置，其进一步包括阀主体，该阀主体结合有单向阀、活塞容纳部和动力活塞，并且其中还包括通路，该通路被配置成在单向阀的容纳部和流体压力缸的第一流体室之间直接连通，并直接安装在流体压力缸上。

根据本发明的第三方面的防漂移阀装置是根据第一方面或第二方面的防漂移阀装置，其中单向阀的阀元件和动力活塞设置为彼此分开的结构。

根据本发明的第四方面的防漂移阀装置是根据第一方面至第三方面中任一项所述的防漂移阀装置，其中，单向阀是先导式单向阀，其容纳推动构件并且进一步在容纳部中具有背压室，该背压室能够被供给有流体压力缸的第一流体室压力。

根据本发明的第五方面的防漂移阀装置是根据第四方面的防漂移阀装置，该防漂移阀装置进一步包括安全阀，该安全阀被配置成当流体压力缸的第一流体室压力达到预设释放压力时打开；以及选择阀，被配置成通过来自减压阀流出的流体压力缸的第一流体室压力的液压油进行先导操作，而能够在用于连通背压室与流体压力缸的第一流体室之间的位置和用于连通背压室与油箱之间的位置之间切换。

根据本发明的第六方面的防漂移阀装置是根据第四或第五方面的防漂移阀装置，每个防漂移阀装置安装在成对的流体压力缸上，包括在成对的流体压力缸的第一流体室之间连通的平衡管线和设置在平衡管线中的熔断阀，该熔断阀被配置成在前后压差达到预先确定的预定压力时关闭。

根据本发明的第七方面的防漂移阀装置是根据第四方面至第六方面中任一方面的防漂移阀装置，其中，动力活塞接收流体压力缸的第二流体室压力的面积大于单向阀的阀元件接收流体压力缸的第一流体室压力的面积。

根据本发明的第八方面的刀片装置是这样的刀片装置，其包括用作致动单元的刀片；连接臂，用于将刀片连接到机体以能够上下移动；流体压力缸，包括用作第一流体室的头室和用作第二流体室的杆室，该流体压力缸被配置成通过刀片的伸展和收缩使刀片上下移动，并移动根据第一方面至第七方面中任一项所述的安装在流体压力缸上的防漂移阀装置；以及控制阀，被配置成控制供给到流体压力缸的头室和杆室以及从流体压力缸的头室和杆室排出的工作流体的方向和流率。

根据本发明的第九方面的工作机械是包括机体的工作机械；以及根据第八方面的设置在机体上的刀片装置。

根据本发明的第十方面的工作机械是根据第九方面的工作机械，其中，机体包括下行进主体，该下行进主体包括通过刀片装置的连接臂连接到其上的刀片和设置在其中的流体压力缸；上摆动主体，具有设置在其中并且可摆动地设置在下行进主体上的刀片装置的控制阀；以及旋转接头，设置在上摆动主体的摆动中心处，该旋转接头被配置成将控制阀分别连接到防漂移阀装置和流体压力缸。

本发明的有益效果

根据本发明的第一方面，动力活塞连接到单向阀的阀元件，在该动力活塞上，流体压力不从单向阀的阀元件侧的第二活塞室作用。因此，当工作流体从控制阀供给到流体压力缸的第二流体室侧时，流体压力缸的第二流体室压力通过单向阀的推动构件超过阀元件的推动力，单向阀的阀元件通过动力活塞沿阀的打开方向移动，并且工作流体可从流体压力缸的第一流体室排出至控制阀。此外，如果工作流体从控制阀被供给到流体压力缸的第一流体室侧，则阀元件通过单向阀的推动构件抵抗阀元件的推动力而沿阀打开方向移动。工作流体可以被供给至流体压力缸的第一流体室。此外，例如，如果连接在单向阀的容纳部和控制阀之间的通路发生损坏，则单向阀的阀元件在通过推动构件的推动力的作用下被保持在阀关闭方向上，并阻止了工作流体从流体压力缸的第一流体室向控制阀的排出，使得致动单元不释放机体的支撑。因此，能够以简单的构造操作促动单元并防止由促动单元支撑的机体的漂移，而不需要从控制阀侧重新增加先导管线等。

根据本发明的第二方面，通过将结合有单向阀的阀主体、活塞容纳部和动力活塞直接连接到流体压力缸，并在其中形成在单向阀的容纳部和流体压力缸的第一流体室之间直接连通的通路，能够省去用于连接流体压力缸的容纳部和第一流体室的管道，并且能够防止对流体压力缸的容纳部和第一流体室之间的连通通路的损坏，并且能够防止由于该损坏而导致的机体的漂移。

根据本发明的第三方面，通过将单向阀的阀元件和动力活塞形成为彼此分离的结构，可以改善防漂移阀装置的密封性和可制造性。

根据本发明的第四方面，通过使单向阀用作先导式单向阀，在该先导式单向阀中，在容纳部中限定有背压室，该背压室容纳推动构件并且还能够被供给流体压力缸的第一流体室压力，可以使用流体压力缸的第一流体室压力来更精细地控制单向阀的阀元件的操作。

根据本发明的第五方面，当向流体压力缸的第一流体室施加过载时，安全阀打开，并且选择阀由从安全阀流出的来自流体压力缸的第一流体室的工作流体先导操作，并且切换到允许背压室与油箱之间连通的位置，由此阀元件能够通过释放单向阀中的背压而在阀打开方向上移动，并且过载能够通过将工作流体从第一流体室经由控制阀返回到油箱而被释放。

根据本发明的第六方面，通过在连通成对的流体压力缸的第一流体室之间的平衡管线中设置熔断阀，例如，当平衡管线损坏时，熔断阀的前后压差达到预定确定的关闭熔断阀的预定压力，从而可以防止工作流体从流体压力缸的第一流体室经由平衡管线流出，并且可以防止由于该流出而引起的机体的漂移。

根据本发明的第七方面，使得能够将第一流体室和第二流体室两者与油箱连通，因为当试图经由控制阀分别将流体压力缸的第一流体室和第二流体室与油箱连通时，通过将动力活塞接收流体压力缸的第二流体室压力的面积设置成大于单向阀的阀元件接收流体压力缸的第一流体室压力的面积，动力活塞基于第二流体室压力接收的力超过单向阀的阀元件基于第一流体室压力接收的力，并且单向阀的阀元件可通过动力活塞在阀打开方向上移动。因此，能够容易地赋予流体压力缸浮动功能。

根据本发明的第八方面，能够以简单的构造使刀片上下移动并防止在由与地面接触的刀片的反作用力支撑的机体中发生漂移，通过将根据第一至第七方面中任一项所述的防漂移阀装置安装在使用作致动单元的刀片上下移动的流体压力缸上，而不需要从控制阀侧重新增加先导管线等。

根据本发明的第九方面，通过提供根据第八方面的刀片装置，可以提供一种工作机械，该工作机械能够以简单的构造上下移动刀片并防止由刀片的反作用力支撑的机体与地面接触而发生漂移。

根据本发明的第十个方面，能够以简单的构造上下移动刀片，并且防止由与地面接触的刀片的反作用力支撑的机体发生漂移，而不需要向旋转接头新增加诸如先导管线的端口。

附图说明

图1是具有处于中立位置的刀片的流体压力回路示图，示出了根据本发明的工作机械的一个实施方式，该工作机械配备有具有防漂移阀装置的刀片装置。

图2是在刀片的升高操作期间的流体压力回路示图，示出了与上述相同的工作机械。

图3是在刀片的下降操作期间的流体压力回路示图，示出了与上述相同的工作机械。

图4是在刀片的浮动操作期间的流体压力回路示图，示出了与上述相同的工作机械。

图5是在管道损坏期间的流体压力回路示图，示出了与上述相同的工作机械。

图6是释放过载期间的流体压力回路示图，示出了与上述相同的工作机械。

图7是示出与上述相同的防漂移阀装置的剖视图。

具体实施方式

下面，基于图1至图7所示的一个实施方式详细描述本发明。

在图1至图6中，附图标记10表示工作机械。以液压挖掘机式工作机械为例，对本实施方式的工作机械10进行说明。

工作机械10包括机体11。在本实施方式中，以在下行进主体12上能够摆动的方式设置上摆动主体13。下行进主体12可以是轮式或履带式，由行进发动机驱动。上摆动主体13由摆动发动机驱动。机体11包括驾驶室14。驾驶室14安装在上摆动主体13上。

另外，工作设备15由机体11支撑。工作设备15包括：吊杆，其基部与上摆动主体13关节连接，从而可沿竖直方向自由旋转；臂，其用作与吊杆的远端关节连接的杆；以及铲斗，其与臂的远端关节连接。吊杆通过作为流体压力缸的吊杆缸旋转，臂通过作为流体压力缸的臂缸旋转，铲斗通过作为流体压力缸的铲斗缸旋转。作为工作流体的液压油经由作为控制阀的控制阀28经由管道供给到吊杆缸、臂缸和铲斗缸并从吊杆缸、臂缸和铲斗缸排出。控制阀28安装在上摆动主体13上。

然后，在机体11上设置有刀片装置31。刀片装置31是设置在下行进主体12中的下支撑装置。刀片装置31具备刀片32，该刀片32是在车辆宽度方向上延伸的用作除土主体的致动单元；连接臂33，相对于机体11的下行进主体12可旋转地支撑刀片32；以及作为流体压力缸的刀片缸34。在本实施方式中，例如左右成对地设置连接臂33和刀片缸34。液压油经由旋转接头35从控制阀28供给到刀片缸34和从刀片缸34排出。旋转接头35设置在上摆动主体13的摆动中心。此外，在刀片缸34上安装有防漂移阀装置36。如图7所示，防漂移阀装置36包括直接安装在刀片缸34上的单个块状阀主体40。单向阀41、活塞容纳部42和动力活塞43结合在阀主体40中。

如图1至6所示用作液压系统的流体压力系统安装在工作机械10上。

被安装在机体11上的用作流体压力泵的主泵50由安装在机体11上的发动机驱动。主泵50通过设置在控制阀28中的中心旁路通路51连接至油箱52，并且被设计成使得取决于控制阀28的控制滑阀50的位移量来减小从主泵50通过中心旁路通路51返回至油箱52的液压油的流量。在控制阀28中，在从中心旁路通路51分支的供给通路53中设置有止回阀54。在控制阀28中，设置有与中心旁路通路51连接并与油箱52连接的返回通路55。在控制阀28中，设置有连接通路57和58，连接通路57和58连接到诸如左右行进马达、摆动马达、吊杆缸、臂缸、铲斗缸和铲斗缸34的相应致动器。在本实施方式中，在连接连接通路57和中心旁路通路51之间的通路60中设置有包括用于补偿止回(防止负压)的止回阀61的管线安全阀62。

在本实施方式的控制阀28中，控制滑阀、行进发动机、摆动发动机、吊杆缸、臂缸和铲斗缸可以使用已知产品，因此将省略它们的图示，并且仅示出用于刀片缸34的控制滑阀28BL。这里，控制滑阀28BL允许根据与例如设置在驾驶室14中的杆或踏板等操作单元的操作相关联的先导阀的操作方向和操作量来控制位移方向和位移量，并对作为第一流体室的头室34h和作为来自主泵50的刀片缸34的第二流体室的杆室34r供给和排出的液压油执行方向控制和流量控制，并且随着操作量的增加位移而增加液压油的流量。在本实施方式中，控制滑阀28BL具有中立位置N、操作位置P1和P2以及浮动位置P3。控制滑阀28BL位于中立位置N，该中立位置N不允许在不供给先导压力的情况下将加压油供给到刀片缸34。控制滑阀28BL被配置成切换到操作位置P1和P2，该操作位置允许从主泵50排出的油被供给到刀片缸34的头室34h和杆室34r并且从头室和杆室排出，或切换到浮动位置P3，该浮动位置允许刀片缸34的头室34h和杆室34r通过供给的先导压力连接到油箱52。在这种情况下，控制滑阀28BL的位移量(行程)与输入的先导压力的增加或减少相对应地增加或减少，并且被控制成使得该位移量越大，则通过油量越大，即，阀开度变得越大。

连接通路57和58通常经由旋转接头35连接到致动器；然而，在本实施方式中，它们连接至安装在刀片缸34上的防漂移阀装置36。

在本实施方式中，连接通路57与防漂移阀装置36的通路65连接，连接通路58与防漂移阀装置36的通路66连接，并进一步经由分支通路67与刀片缸34的杆室34r直接连接。

防漂移阀装置36的通路65与单向阀41连接。单向阀41被配置成使得用作阀元件的提升阀71可移动地容纳在形成在阀主体40内的容纳部70中，并且提升阀71由用作推动构件的弹簧72朝着阀关闭方向，即朝着阀座推动。在容纳部70内部，与包括阀座的通路65连通的阀座室70r1和背压室70r2由提升阀71限定。通路65和通路74隔着阀座与阀座室70r1连接。通路74形成在阀主体40中并且直接连接到刀片缸34的头室34h。另外，形成在阀主体40中的连通通路75从通路74分支，且连通通路75经由设置在阀主体40中的安全阀77和节流阀78连接到油箱52。安全阀77被设定为当刀片缸34的头室压力达到预设释放压力时打开。

形成在阀主体40中的分支通路80从连通通路75分支，并且选择阀81设置在分支通路80中。换言之，刀片缸34的头室34h经由选择阀81与单向阀41的背压室70r2连通。选择阀81由从安全阀7流出的，来自刀片缸34的头室34h的液压油先导操作。选择阀81能够在允许单向阀41的背压室70r2与刀片缸34的头室34h连通的第一位置P4与允许背压室70r2与油箱52连通的第二位置P5之间切换。

另外，连接到安装在相对侧的刀片缸34上的防漂移阀装置36的平衡管线83从连通通路75分支，并且熔断阀84设置在平衡管线83上。换句话说，平衡管线83在一对刀片缸34的头室34h之间连通。平衡管线83部分地形成在阀主体40中，并且相对侧上的防漂移阀装置36的阀主体40之间的部分例如由管道形成。熔断阀84用于在平衡管线83损坏时阻止油从刀片缸34的头室34h泄漏。熔断阀84内置于阀主体40中，并且被配置成在前后压差达到已经预先确定的预定压力时关闭。

防漂移阀装置36的通路66连接至活塞容纳部42。活塞容纳部42独立于单向阀41的容纳部70形成在阀主体40中。活塞容纳部42可移动地容纳动力活塞43，并且在活塞容纳部42中由动力活塞43进一步限定第一活塞室42pl和第二活塞室42p2。第一活塞室42pl连接至通路66。因此，第一活塞室42pl经由通路66、连接通路58以及分支通路67连接至刀片缸34的杆室34r连接。动力活塞43的压力接收面积(其为动力活塞43面向第一活塞室42pl的表面面积)比提升阀71的压力接收面积(其为提升阀71面向背压室70r2的表面面积)大得多。第二活塞室42p2相对于动力活塞43位于单向阀41的提升阀71侧(图中左侧)，并且用于与节流阀78的下游侧的油箱52连通的排放目的。因此，尽管液压在活塞容纳部42中在朝向单向阀41侧(提升阀71侧)的方向上作用于动力活塞43，但是动力活塞43被配置成不接收来自相反方向即基本上不产生压力的反作用力。如图7所示，第二活塞室42p2经由形成在阀主体40中的连通部86与单向阀41的容纳部70的阀座室70r1连通。在连通部86中，设置有用作连接构件的连杆87，该连杆用于将动力活塞43的运动传递到提升阀71，以将提动头71的运动与动力活塞43的运动互锁。连杆87被形成为与动力活塞43和提升阀71分离的结构。而且，连杆87形成为较长，并且连杆87的与动力活塞43和提升阀71相对的端面的面积相对于动力活塞43和提升阀71的面积被设定为较小。

接下来，将描述所示实施方式的操作。

[中立刀片]

在操作员将操作单元置于中立位置的情况下，如图1所示，当控制阀28的控制滑阀28BL位于中立位置N时，主泵50连接到中心旁路通路51，并且单向阀41通过弹簧72的推力使提升阀71在阀关闭方向上移动以抵靠阀座，并切断分别与通路65和通路74连通的端口之间的连接。因此，从主泵50排出的液压油经由中心旁路通路径51返回至油箱52，因此液压油不再供给至刀片缸34，并且刀片缸34保持当前状态而不执行扩展/收缩操作。

[提升刀片]

在操作员沿刀片提升方向操作操作单元的情况下，如图2所示，控制阀28的控制滑阀28BL切换到操作位置P1，并且主泵50经由供给通路53的止回阀54连接到连接通路58，并且连接通路57经由返回通路55连接到油箱52。因此，根据控制滑阀28BL的操作量，从主泵50排出的液压油通过分支通路67从连接通路58供给到刀片缸34的杆室34r，并且进一步从防漂移阀装置36的通路66供给到活塞容纳部42的第一活塞室42pl。其结果是，动力活塞43通过杆侧压力(泵压力)而朝向单向阀41的更近侧(图的左侧)被推动和移动，单向阀41的提升阀71经由连杆87克服弹簧72的推动力被推动，并被强制性地移动，因此阀座打开以允许通路65和通路74彼此连通，并且连接通路57通过通路65、通路74连接到刀片缸34的头室34h，并且液压油从头室34h返回到油箱52。因此，刀片缸34收缩并且刀片32受到提升操作。在这种状态下，当操作员使操作单元返回到中立位置时，刀片缸34的头室34h和杆室34r中的液压油不增加或减少，并且刀片32保持提升位置。

(下降刀片和提升机体11)

在操作员沿刀片下降方向操作操作单元的情况下，如图3所示，控制阀28的控制滑阀28BL切换至操作位置P2，主泵50经由供给通路53的止回阀54连接至连接通路57，并且连接通路58经由返回通路55连接至油箱52。因此，根据控制滑阀28BL的操作量，从主泵50排出的液压油经由防漂移阀装置36的通路65从连接通路57供给到单向阀41的阀座室70r1，并且提升阀71克服弹簧72的推力被推入并移动，阀座打开以允许通路65和通路74彼此连通，连接通路57经由通路65和通路74连接到刀片缸34的头室34h，并且液压油从主泵50供给到刀片缸34的头室34h。连杆87与提升阀71分离。此外，从刀片缸34的杆室34r，通过分支通路67、连接通路58和返回通路55与油箱52建立连接，并且液压油从杆室34r返回到油箱52。因此，刀片缸34延伸，并使刀片32进行下降操作。因此，通过使刀片32进行如上所述的下降操作，能够在使刀片32与地面接触的情况下升高机体11。在这种状态下，当操作员使操作单元返回到中立位置时，刀片缸34的头室34h和杆室34r中的液压油不增加或减少，并且刀片32保持下降位置。

(刀片浮动)

如果操作员将操作单元切换到浮动位置，如图4所示，则控制阀28的控制滑阀28BL切换到浮动位置P3，主泵50连接到中心旁路通路51，并且另外通路57和58分别连接到油箱52。换句话说，刀片缸34的杆室34r通过连接通路58和返回通路55与油箱52连通。此时，在向动力活塞43的第一活塞室42pl供给刀片缸34的杆室压力(油箱压力)的同时，刀片缸34的头室压力作用于单向阀41的背压室70r2。然而，由于动力活塞43的压力接收面积比提升阀71的压力接收面积大得多，施加到动力活塞43上的压力超过弹簧72的推动力和提升阀71的背压之和，即使具有微小的油箱压力。因此，动力活塞43被推入并移动到更靠近单向阀41的一侧(图中左侧)，并且单向阀41的提升阀71经由连杆87克服弹簧72的推力被推入并移动。因此，单向阀41的阀座打开，允许通路65和通路74彼此连通，并且刀片缸34的头室34h也通过连接通路57和返回通路55连接到油箱52。作为结果，刀片缸34的头室34h和杆室34r一起连接到油箱52，而没有压力作用在它们上，使得液压油可以在头室34h和杆室34r之间自由地移动。因此，刀片32进入浮动状态，在该状态下，刀片32能够在不被固定的情况下通过工作机械10的重量而自由地向上和向下移动。通过使用这种浮动功能，例如可以通过工作机械10的重量来平整地面。

(当管道损坏和当平衡管线损坏时)

例如，假设连接通路57被损坏，如图5所示，单向阀41的提升阀71通过弹簧72的推力保持抵靠在阀座上，并且保持通路65和通路74之间的连通被切断的状态。因此，防止了刀片缸34的头室34h连接到连接通路57，并且防止头室34h中的液压油从连接通路57中的受损部分泄漏到液压系统的外部，从而防止刀片缸34收缩。因此，即使假设在刀片32与地面接触并且机体11被提升和支撑时连接通路57被损坏，也可以防止机体11由于刀片缸34的收缩而漂移。假设连接通路58被损坏，刀片缸34的杆室34r中的液压油可能从连接通路58中的损坏部分泄漏到液压系统的外部。然而，这样的泄漏在刀片缸34的延伸方向上作用，并且不会导致刀片缸34的收缩，并且因此不会导致机体11的漂移。

另外，例如，假设平衡管线83损坏，设置在平衡管线83中的熔断阀84的前后压差将增加，从而熔断阀84将关闭，并且刀片缸34的头室34h相对于平衡管线83被切断。结果，这将防止刀片缸34的头室34h中的液压油从平衡管线83泄漏到液压系统的外部。因此，即使在刀片32与地面接触并且机体11被升高和支撑时平衡管线83被损坏，也可以抑制由于刀片缸34的收缩而导致的机体11的漂移。

(过载期间)

例如，当过载施加在刀片32上时，如图6所示，即使假设控制阀28的控制滑阀28BL处于中立位置N，当刀片缸34的头室34h达到预定压力时安全阀77打开，选择阀81通过从安全阀77流出的来自刀片缸34的头室34h的液压油进行先导操作，并从第一位置P4切换到第二位置P5。由此，单向阀41的背压室70r2与油箱52连通。因此，单向阀41的背压被释放，提升阀71通过刀片缸34的头室压力克服弹簧72的偏压沿阀打开方向被强制移动，阀座被打开，允许通路65和通路74彼此连通，并且刀片缸34的头室34h经由通路74和通路65连接到连接通路57。因此，通过打开通路60的管线安全阀62，来自头室34h的加压油从连接通路57经由中心旁路通路51返回到油箱52，从而解除过载并防止刀片缸34或管道的损坏。

接下来，将列出所示实施方式的有利效果。

动力活塞43连接至单向阀41的提动头71，在该动力活塞43上没有来自第二活塞室42p2的液压作用在单向阀41的提升阀71侧。因此，当液压油从控制阀28供给到刀片缸34的杆室34r侧时，刀片缸34的杆室压力超过由单向阀41的弹簧72作用在提升阀71上的推力，由此单向阀41的提动头71通过动力活塞43沿阀打开方向移动，并且液压油可以从刀片缸34的头室34h排放到控制阀28。此外，例如，在对连通单向阀41的容纳部70与控制阀28之间的通路(例如连接通路)产生损坏的情况下，单向阀41的提升阀71通过弹簧72的推动力保持在阀关闭方向上，从而防止液压油从刀片缸34的头室34h排放到控制阀28，使得刀片32不会从支撑机体11的状态释放出来。因此，能够以简单的结构致动刀片32并防止由刀片32支撑的机体11的漂移，而不需要从控制阀28侧重新增加先导管线等。

通过将结合有单向阀41、活塞容纳部42和动力活塞43的阀主体40直接安装在刀片缸34上，并且通过在其中形成直接连通单向阀41的容纳部70和刀片缸34的头室34h之间的通路74，可以消除用于在容纳部70与刀片缸34的头室34h之间的连接的管道，并且能够防止对在容纳部70与刀片缸34的头室34h之间连通的通路74的损坏，因此能够防止由于这种损坏而导致的机体11的漂移。

通过将单向阀41的提升阀71和动力活塞43形成为彼此分离的主体，可以提高防漂移阀装置36的密封性和可制造性。

通过将单向阀41设计为限定背压室70r2的先导单向阀，背压室70r2容纳弹簧72并且可以进一步被供给刀片缸34的头室压力，在容纳部70中，刀片缸34的头室压力可以用于更精细地控制单向阀41的提升阀71的致动。此外，因为用于致动单向阀41的先导压力可以使用刀片缸34的头室压力，并且为此目的的通路可以形成在阀主体40内部，所以即使当单向阀41是先导式单向阀时，也不需要从上摆动主体13侧布线额外的管道。

当向刀片缸34的头室34h施加过载时，安全阀77打开，选择阀81通过从安全阀77流出的来自刀片缸34的头室34h的液压油被先导操作，并且被切换到第二位置P5允许背压室70r2与油箱52之间连通，由此单向阀41的背压可以被释放并且提升阀71可以在阀的打开方向上移动，并且液压油经由控制阀28从头室34h返回到油箱52以释放过载。

通过在连通刀片缸34的成对的头室34h之间的平衡管线83中设置熔断阀84，当平衡管线83损坏时，例如，熔断阀84上的前后压差达到预先预定的预定压力，从而熔断阀84被关闭，并且能够防止液压油从刀片缸34的头室34h经由平衡管线83流出，并且能够防止由于该油流出而引起的机体11的偏移。

当试图通过控制阀28将头室34h和杆室34r分别与油箱52连通时，通过将动力活塞43接收刀片缸34的杆室压力的面积设置为大于单向阀41的提升阀71接收刀片缸34的头室压力的面积，动力活塞43从杆室压力接收的力超过单向阀41的提升阀71从头室压力接收的力，并且单向阀41的提升阀71可以通过动力活塞43在阀打开方向上移动。作为结果，使头室34h和杆室34r两者与油箱52连通成为可能。因此，能够容易地将浮动功能赋予刀片缸34。

此外，防漂移阀装置36被配置成使得所有结构和通路都并入阀主体40的内部中，并且该结构在阀主体40的内部中是完整的，并且因此能够最小化额外的管道系统，防漂移阀装置36可以更容易地安装在不具有防漂移阀装置36的一般工作机械上。

通过将防漂移阀装置36安装在使刀片32上下移动的刀片缸34上，能够使刀片32上下移动，并且能够以简单的结构防止由与地面接触的刀片32的反作用力支撑的机体11的漂移，而无需从控制阀28侧新增加先导管线等。

本发明能够提供一种工作机械10，该工作机械10能够以简单的结构使刀片32上下移动，并且能够防止由与地面接触的刀片32的反作用力支撑的机体11的偏移，而不需要在旋转接头35上增加诸如先导管线的端口，该先导管线在液压油从位于上摆动主体13中的控制阀28供给到位于下行进主体12中的刀片装置31的刀片缸34时是需要的，通过与上述的刀片装置31一起设置在工作机械10中。因此，工作机械10可以以低成本制造，而不会增加成本或改变用于制造专用旋转接头34的布局，并且可以容易地应用于传统的工作机械。特别是在刀片装置31位于靠近地面的下行进主体12的情况下，希望尽可能地减少管道，以便减少例如由跳动的岩石引起的损坏的可能性。因此，通过应用上述防漂移阀装置36和刀片装置31，能够提供可靠性高的工作机械10，其抑制了额外的管道等，同时防止了机体11的漂移。

在上述一个实施方式中，防漂移阀装置36可应用于例如用作流体压力缸的支腿缸，该支腿缸致动用作致动单元的支腿并稳定机体11。换句话说，即使在作为设置在下行进主体12中的下支撑装置的支腿装置中，与刀片装置31类似地也经由旋转接头35被供给液压油，由于存在在不向旋转接头35增加用于单独的液压管线或先导管线的新端口的情况下防止机体11漂移的问题，因此考虑到成本和布局，可以适当地使用上述的防漂移阀装置36。

此外，可将防漂移阀装置36应用于例如吊杆缸的流体压力缸，以通过将作为工作机械10的致动单元的工作设备15的铲斗压靠在地面上来升高机体11。当通过将工作设备15压靠在地面上来升高机体11时，由于机体11可能由于吊杆缸的延伸等原因而降低，通过将流体压力缸的头室和杆室相对于防漂移阀装置36反向连接到一个实施方式，可以获得相同的相互作用效果。因此，取决于液压系统，第一流体室可以是头室或杆室，并且第二流体室可以是杆室或头室。

工业实用性

本发明主要为制造或出售用于在例如液压挖掘机的工作机械中使用的刀片装置的液压缸或在其上安装这些液压缸的工作机械的经营者提供工业实用性。

Claims (10)

1.一种安装在流体压力缸上的防漂移阀装置，所述流体压力缸被配置成通过将工作流体从控制阀供给/排出到第一流体室和与所述第一流体室相对的第二流体室来延伸/收缩来致动致动单元，所述第一流体室用于支撑机体的操作，所述防漂移阀装置包括：

单向阀，包括被配置成在所述控制阀和所述流体压力缸的所述第一流体室之间连通的容纳部；可移动地容纳在所述容纳部中的推动元件；以及用于在阀关闭方向上推动所述阀元件的推动构件，被配置成允许所述工作流体从所述控制阀流动至所述流体压力缸的所述第一流体室并且中止所述工作流体在相反方向上的流动；

活塞容纳部，与所述单向阀的容纳部分开地设置；以及

动力活塞，可移动地容纳在所述活塞容纳部中，所述动力活塞被配置成在所述活塞容纳部中限定第一活塞室和第二活塞室，所述第一活塞室与所述流体压力缸的所述第二流体室连通，所述第二活塞室用于排出并位于所述单向阀的所述阀元件侧并与油箱连通，以及进一步连接至所述单向阀的所述阀元件，并且能够通过单向阀的推动构件所产生的阀元件的推动力与所述流体压力缸的所述第二流体室压力之间的差来操作。

2.根据权利要求1所述的防漂移阀装置，进一步包括阀主体，所述阀主体结合所述单向阀、所述活塞容纳部和所述动力活塞，并且在其中进一步包括通路，所述通路被配置成在所述单向阀的容纳部和所述流体压力缸的所述第一流体室之间直接连通，并且直接安装在所述流体压力缸上。

3.根据权利要求1或2所述的防漂移阀装置，其中，所述单向阀的所述阀元件和所述动力活塞被设置成彼此分离的构造。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的防漂移阀装置，其中，所述单向阀是先导式单向阀，所述先导式单向阀容纳所述推动构件，并且在所述容纳部中还具有能够被供给有所述流体压力缸的所述第一流体室压力的背压室。

5.根据权利要求4所述的防漂移阀装置，进一步包括：

安全阀，被配置成当所述流体压力缸的所述第一流体室压力达到预设安全压力时打开；以及

选择阀，被配置成通过由所述安全阀流出的液压油从所述流体压力缸的所述第一流体室压力进行先导操作，而能够在用于连通所述背压室与所述流体压力缸的所述第一流体室之间的位置和用于连通所述背压室与所述油箱之间的位置之间切换。

6.根据权利要求4或5所述的防漂移阀装置，其中，所述防漂移阀装置分别安装在成对的流体压力缸上，所述防漂移阀装置包括：

平衡管线，在成对的流体压力缸的所述第一流体室之间连通，以及，

熔断阀，设置在所述平衡管线中，所述熔断阀被配置成当前后压差达到已经预先确定的预定压力时关闭。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的防漂移阀装置，其中，所述动力活塞接收所述流体压力缸的所述第二流体室压力的面积大于所述单向阀的所述阀元件接收所述流体压力缸的所述第一流体室压力的面积。

8.一种刀片装置，包括：

作为致动单元的刀片；

连接臂，用于将所述刀片连接到所述机体以能够上下移动；

流体压力缸，包括用作第一流体室的头室和用作第二流体室的杆室，所述流体压力缸被配置成通过其延伸和收缩使所述刀片上下移动；

根据权利要求1至7中任一项所述的防漂移阀装置，其安装在所述流体压力缸上；以及

控制阀，被配置成控制向所述流体压力缸的所述头室和所述杆室供给和从所述头室和所述杆室排出的所述工作流体的方向和流率。

9.所述工作机械包括：

机体；以及

根据权利要求8所述的刀片装置，其设置在所述机体上。

10.根据权利要求9所述的工作机械，其中，所述机械主体包括：

下行进主体，包括通过刀片装置的连接臂连接到其上的刀片和设置在其中的流体压力缸；

上摆动主体，具有设置在其中的刀片装置的控制阀并且可摆动地设置在下行进主体上；以及

旋转接头，设置在上摆动主体的摆动中心处，被配置成将所述控制阀分别连接到所述防漂移阀装置和所述流体压力缸上。

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