CN114919645B - 液压驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种能在作为转向系统泵的第一泵的工作液和作为货物装卸系统泵的第二泵的工作液合流时根据货物装卸操作指令控制第一泵的吐出流量的液压驱动系统。一种液压驱动系统具备:第一泵;第二泵;具有转向阀的转向回路;货物装卸回路;优先阀;根据输入的信号压和第一泵的吐出压的压力差控制第一泵的吐出流量的第一调节器;输出货物装卸侧负荷控制压的控制阀,货物装卸侧负荷控制压是根据货物装卸操作指令对作为供给至货物装卸回路的工作液的液压的货物装卸侧供给压进行调压而得;和将转向执行器的转向侧负荷压及从控制阀输出的货物装卸侧负荷控制压中较高一方作为信号压输出至第一调节器的选择阀。
Description
技术领域
本发明涉及一种为转向执行器(steering actuators)以及货物装卸执行器供给工作液并驱动的液压驱动系统。
背景技术
在轮式装载机(wheel loader)等的建筑机械中,具备液压驱动系统。液压驱动系统通过为转向执行器以及货物装卸执行器供给工作液来使各执行器工作。又,有些液压驱动系统中,具备对应于每个执行器的可变容量型的泵。作为这样的液压驱动系统,例如已知有专利文献1的液压驱动系统。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2017-226492号。
发明内容
发明要解决的问题:
在专利文献1的液压驱动系统中,为使从转向系统泵吐出的工作液和从货物装卸系统泵吐出的工作液合流,两方的泵的流量控制为负载传感(load-sensing)控制。然而,负载传感控制的情况下,需要反馈执行器的负荷压的回路。因此,若采用货物装卸系统泵,则液压驱动系统的回路结构变得复杂。因此,优选在工作液从转向系统泵向货物装卸系统泵合流时可以根据货物装卸操作指令控制转向系统泵的液压驱动系统。
因此,本发明的目的是提供一种能在作为转向系统泵的第一泵的工作液和作为货物装卸系统泵的第二泵的工作液合流时根据货物装卸操作指令控制第一泵的吐出流量的液压驱动系统。
解决问题的技术手段:
本发明的液压驱动系统,具备:能变更工作液的吐出流量的第一泵;吐出工作液的第二泵;具有控制从所述第一泵供给至转向执行器的工作液的流量的转向阀(valve)的转向回路;根据输入的货物装卸操作指令控制供给至货物装卸执行器的工作液的流量的货物装卸回路;控制从所述第一泵流向所述转向回路的工作液的流量,且使所述第一泵的剩余流量和所述第二泵的工作液合流并供给至所述货物装卸回路的优先阀;根据输入的信号压和所述第一泵的吐出压的压力差控制所述第一泵的吐出流量的第一调节器(regulator);输出对供给至所述货物装卸回路的工作液的液压、即货物装卸侧供给压根据货物装卸操作指令调压后的货物装卸侧负荷控制压的控制阀;以及将所述转向执行器的转向侧负荷压和从所述控制阀输出的货物装卸侧负荷控制压的较高者作为信号压向所述第一调节器输出的选择阀。
根据本发明,通过增加控制阀,可以实现从第一泵到第二泵的合流,此时可以根据货物装卸操作指令控制第一泵的吐出流量。
发明效果:
根据本发明,可以在第一泵的工作液和第二泵的工作液合流时根据货物装卸操作指令控制第一泵的吐出流量。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施形态的液压驱动系统的回路图;
图2是示出根据本发明的第二实施形态的液压驱动系统的回路图;
图3是示出根据本发明的第三实施形态的液压驱动系统的回路图;
图4是示出其它的实施形态的液压驱动系统的回路图。
具体实施方式
以下,对于根据本发明的第一至第三实施形态的液压驱动系统1、1A、1B,参照上述附图进行说明。此外,以下说明中使用的方向的概念,是为了便于说明而使用,并不是将发明的结构方向等限定于该方向。又,以下说明的液压驱动系统1、1A,1B只是本发明的一个实施形态。因此,本发明并不局限于实施形态,可在不偏离本发明目的的范围内进行增加、删除、变更。
(第一实施形态)
作为车辆的一例的轮式装载机等的建筑机械构成为可行走,且具备如图1所示的转向执行器2以及货物装卸执行器3、4。转向执行器2例如是一对液压缸2a、2b。又,货物装卸执行器3、4例如是液压缸或者液压马达。在本实施形态中,货物装卸执行器3、4是液压缸。建筑机械通过使转向执行器2工作来改变行走中的车身的朝向。又,建筑机械通过使货物装卸执行器3、4工作来进行各种各样的作业(掘削作业或搬运作业)。在本实施形态中,货物装卸执行器3、4例如是铲斗(bucket)缸3和动臂(boom)缸4。此外,货物装卸执行器3、4并不限定为两个,也可以是三个以上,或者也可以是一个。又,建筑机械具备液压驱动系统1。
<液压驱动系统>
液压驱动系统1通过向转向执行器2以及货物装卸执行器3、4供给工作液来使转向执行器2以及货物装卸执行器3、4工作。此外,虽然工作液是油等,但也可以是油以外的液体(例如,水)。更详细说明则液压驱动系统1具备:第一泵11、第二泵12、转向回路13、转向装置14、操作装置15、货物装卸回路16、优先阀17、第一调节器18、第二调节器19、控制阀20和选择阀21。
<第一泵>
第一泵11吐出工作液至第一泵通路22。又,第一泵11可以变更工作液的吐出流量。即,第一泵11为可变流量型的泵。在本实施形态中,第一泵11为可变容量型的斜板泵。即,第一泵11具有斜板11a。而且,第一泵11可以通过改变斜板11a的倾转角来改变吐出流量。此外,第一泵11也可以是可变容量型的斜轴泵,只要是能改变工作液的吐出流量的泵即可。又,第一泵11由未图示的驱动源,例如发动机以及电动机的至少一个驱动。
<第二泵>
第二泵12吐出工作液至第二泵通路23。又,第二泵12可以变更工作液的吐出流量。即,第二泵12为可变流量型的泵。在本实施形态中,第二泵12为可变容量型的斜板泵。即,第二泵12具有斜板12a。而且,第二泵12可以通过改变斜板12a的倾转角来改变吐出流量。此外,第二泵12也可以是可变容量型的斜轴泵,只要是能改变工作液的吐出流量的泵即可。又,第二泵12由未图示的驱动源,例如发动机以及电动机的至少一个驱动。
<转向回路>
转向回路13具有转向阀24。转向阀24控制从第一泵11供给至转向执行器2的工作液的流量。更详细说明则转向阀24通过第一泵通路22与第一泵11连接。又,转向阀24也与罐(tank)25以及转向执行器2连接。而且,转向阀24通过切换第一泵11及罐25与转向执行器2的连接关系改变工作液的流动。于是,转向执行器2的一方的液压缸2a伸长且另一方的液压缸2b收缩,或一方的液压缸2a收缩且另一方的液压缸2b伸长。由此,可以改变车身的朝向。在本实施形态中,转向阀24为滑阀。
<转向装置>
转向装置14具有手柄(handle)26。转向装置14根据手柄26的旋转方向控制转向阀24。更详细说明,例如转向装置14可针对转向阀24在与手柄26的旋转方向相应的方向且与转动量相应的位置上使转向阀24工作。而且,通过转向阀24工作,以此在与手柄26的旋转方向相应的方向上控制工作液的流动,且根据手柄26的转动量控制工作液的流量。
<操作装置>
操作装置15具有两个操作阀32、33。作为一方的操作阀32的铲斗操作阀32通过操作杆32a,而输出与操作相应的作为货物装卸操作指令的一例的铲斗操作指令。更详细说明则铲斗操作阀32可由杆32a摇动操作,输出与杆32a的操作方向相应的方向以及与操作量相应的压力的铲斗操作指令。作为另一方的操作阀33的动臂操作阀332通过操作杆33a,而输出与操作对应的作为货物装卸操作指令的一例的动臂操作指令。更详细说明则动臂操作阀33也可由杆33a摇动操作,输出与杆33a的操作方向相应的方向且与操作量相应的压力的动臂操作指令。此外,操作装置15并不是必须要具有两个操作阀32、33。例如,操作装置15也可以是能在不同的两个方向上操作的一个操作阀。在这种情况下,在第一方向上操作时,操作装置15输出与操作相应的作为货物装卸操作指令的一例的铲斗操作指令。另一方面,在第二方向上操作时,输出与操作相应的作为货物装卸操作指令的一例的动臂操作指令。
<货物装卸回路>
货物装卸回路16具备两个流量控制阀27、28。而且,两个流量控制阀27、28根据输入的货物装卸操作指令控制供给至货物装卸执行器3、4的工作液的流量。此外,货物装卸回路16中具备的流量控制阀27、28并不限定为两个。货物装卸回路16只要具备至少与货物装卸执行器相同数量的流量控制阀即可,可以是三个以上。又,货物装卸回路16为负控制(negative control)回路,还具有节流部29和安全(relief)阀30。
作为一方的流量控制阀27的铲斗用流量控制阀27从铲斗操作阀32输入铲斗操作指令。而且,铲斗用流量控制阀27根据输入的铲斗操作指令控制供给至铲斗缸3的工作液的流量。更详细说明则铲斗用流量控制阀27与第二泵通路23、罐25以及铲斗缸3连接。而且,铲斗用流量控制阀27根据铲斗操作阀32的杆32a的摇动方向切换第二泵通路23及罐25与铲斗缸3的连接关系。由此,铲斗缸3伸长或收缩。又,铲斗用流量控制阀27可以根据杆32a的操作量控制工作液的流量。由此,铲斗缸3以与杆32a的操作量相应的速度动作。
又,铲斗用流量控制阀27是中央开放(center-open)型的滑阀,介设于旁通通路31。旁通通路31与第二泵12和罐25连接。而且,旁通通路31在本实施形态中形成为从第二泵通路23分岔。铲斗用流量控制阀27在停止向铲斗缸3的工作液的流动的中立位置打开旁通通路31。又,铲斗用流量控制阀27在工作液流向铲斗缸3的偏移(offset)位置,根据铲斗操作指令减小旁通通路31的开度。由此,旁通通路31中流动有与铲斗操作阀32的杆32a的操作量、即货物装卸操作指令相应的流量的工作液。
作为另一方的流量控制阀28的动臂用流量控制阀28从动臂操作阀33输入动臂操作指令。而且,动臂用流量控制阀28根据输入的动臂操作指令控制供给至动臂缸4的工作液的流量。更详细说明则动臂用流量控制阀28以与铲斗用流量控制阀27并列的形式与第二泵通路23连接。又,动臂用流量控制阀28也与罐25以及动臂缸4连接。而且,动臂用流量控制阀28根据动臂操作阀33的杆33a的摇动方向切换第二泵通路23及罐25与动臂缸4的连接关系。由此,动臂缸4伸长或收缩。又,动臂用流量控制阀28可以根据杆33a的操作量控制工作液的流量。由此,动臂缸4以与杆33a的操作量相应的速度动作。
又,动臂用流量控制阀28是中央开放型的滑阀,在旁通通路31中,于铲斗用流量控制阀27的下游侧以与铲斗用流量控制阀27串联的形式介设。而且,动臂用流量控制阀28也在停止向动臂缸4的工作液的流动的中立位置打开旁通通路31。又,在工作液流向动臂缸4的偏移(offset)位置,根据动臂操作指令减小旁通通路31的开度。由此,旁通通路31中流动有与动臂操作阀33的杆33a的操作量、即货物装卸操作指令相应的流量的工作液。
节流部29在旁通通路31中形成于两个流量控制阀27、28的下游侧。节流部29对旁通通路31内流动的工作液进行节流。由此,可将作为节流部29的上游侧部分的压力的负控制压(以下,称为“负控压”)调节为与旁通通路31内流动的流量相应的压力。由此,负控压成为根据操作量降低的压力。
安全阀30以与节流部29并列的形式与旁通通路31连接。安全阀30在负控压超过规定的安全压时连接旁通通路31和罐25。由此,流经旁通通路31的工作液通过安全阀30排出至罐25。
<优先阀>
优先阀17控制从第一泵11流至转向回路13的工作液的流量。又,优先阀17使第一泵11的剩余流量与第二泵12的工作液合流并供给至货物装卸回路16。更详细说明则优先阀17介设于第一泵通路22。又,优先阀17通过合流通路34与第二泵通路23连接。这样配置的优先阀17根据方向控制阀、即转向阀24的前后压力差控制从第一泵11吐出的工作液的流动。即,优先阀17根据前后压力差使从第一泵11吐出的工作液分别流至转向阀24以及合流通路34。在本实施形态中,优先阀17为滑阀,优先阀17的阀芯17a在各自相互对抗转向阀24的前后压的方向上受压。并且,优先阀17的阀芯17a向与转向阀24的前后压力差相应的位置移动。然后,根据转向阀24的前后压力差各自控制第一泵通路22的开度以及合流通路34的开度。即,可以根据转向装置14的操作量(即,手柄26的操作量)使第一泵11的剩余流量合流至第二泵通路23。
<第一调节器>
第一调节器18具有第一伺服活塞35和第一压差阀芯36。而且,第一调节器18根据输入的信号压和作为第一泵11的吐出压的第一吐出压的压力差控制第一泵11的吐出流量。更详细说明则第一伺服活塞35与第一泵11的斜板11a连结。而且,第一伺服活塞35向与第一先导压p1相应的位置移动以此改变斜板11a的倾转角。第一压差阀芯36向与信号压和第一吐出压的压力差相应的位置移动以此调节第一先导压p1。因此,斜板11a的倾转角成为与信号压和第一吐出压的压力差相应的角度。由此,第一调节器18可以根据输入的信号压和第一吐出压的压力差控制第一泵11的吐出流量。
<第二调节器>
第二调节器19具有第二伺服活塞37和第二压差阀芯38。而且,第二调节器19根据输入的货物装卸操作指令控制第二泵12的吐出流量。更详细说明则第二伺服活塞37与第二泵12的斜板12a连结。又,第二伺服活塞37向与两个受压室37a、37b的液压的压力差相应的位置移动以此改变斜板12a的倾转角。第二压差阀芯38接受负控压。而且,第二压差阀芯38向与负控压相应的位置移动以此调节输出至第一受压室37a的第二先导压p2。另一方面,第二受压室37b与第二泵通路23连接。因此,第二伺服活塞37向与负控压及作为第二泵12的吐出压的第二吐出压相应的位置移动。由此,斜板12a的倾转角成为与货物装卸操作指令相应的角度。因此,第二调节器19可以根据货物装卸操作指令控制第二泵12的吐出流量。
<控制阀>
控制阀20输出货物装卸侧负荷控制压,该货物装卸侧负荷控制压是根据货物装卸操作指令对作为供给至货物装卸回路16的工作液的液压的货物装卸侧供给压进行调压而得。更详细说明则控制阀20与第二泵通路23连接。即,控制阀20中导入有作为货物装卸侧供给压的第二吐出压。另外,货物装卸侧供给压并不是必须限定为第二吐出压。货物装卸侧供给压也可以是对第二吐出压进行调压后的液压。又,控制阀20还与后述的选择阀21和罐25连接。而且,控制阀20根据负控压调节第二泵通路23以及罐25的开度。借助于此,控制阀20中货物装卸侧供给压根据负控压减压。另外,由于负控压是根据货物装卸操作指令减压的液压,因此控制阀20中货物装卸侧供给压成为根据货物装卸操作指令减压的液压。控制阀20将这样减压后的货物装卸侧供给压作为货物装卸侧负荷控制压输出至选择阀21。
选择阀21将转向执行器2的转向侧负荷压以及从控制阀20输出的货物装卸侧负荷控制压中任意较高的一方作为信号压输出至第一调节器18。更详细说明则选择阀21分别与转向阀24以及控制阀20连接。更详细说明则选择阀21与转向阀24连接以导入从转向阀24至转向执行器2的供给压、即作为转向阀24的下游压的转向侧负荷压。选择阀21在本实施形态中以从向优先阀17导入转向阀24的下游压的先导通路39分岔的形式连接。又,选择阀21从控制阀20导入货物装卸侧负荷控制压。选择阀21选择转向侧负荷压和货物装卸侧负荷控制压中较高的一方。而且,选择阀21将选择的压力作为信号压输出至第一调节器18。更详细的说,选择阀21将选择的压力作为信号压输出至第一压差阀芯36。另外,选择阀21例如是梭(shuttle)阀。
<液压驱动系统的动作>
在这样构成的液压驱动系统1中,在杆32a、33a未被操作的状态下操作手柄26时,根据手柄26的转动方向使转向阀24工作。由此,转向阀24的前后压力差变小。然后,为了使转向阀24的前后压力差为一定,优先阀17使第一泵通路22的开度变大。由此,第一泵11的工作液优先供给至转向回路13。又,在液压驱动系统1中,转向侧负荷压通过选择阀21被选为信号压。然后,第一调节器18中导入作为转向侧负荷压的信号压。由此,第一泵11的吐出流量被控制为与转向侧负荷压相应的流量。即,第一泵11的吐出流量以负载传感方式控制。
另一方面,液压驱动系统1中,在手柄26未被操作的状态下操作杆32a、33a的任意一个时,如下动作。在货物装卸回路16中,使与杆32a、33a的操作方向相应方向的流动以及与杆32a、33a的操作量相应流量的工作液通过流量控制阀27、28流至货物装卸执行器3、4。即,与货物装卸操作指令相应的流动及流量的工作液流至货物装卸执行器3、4。由此,货物装卸执行器3、4以与货物装卸操作指令相应的方向及速度工作。又,随着杆32a、33a的操作量变大旁通通路31的开度变小,而且旁通通路31中流经节流部29的流量减少。然后,由于负控压降低,第二调节器19使第二泵12的斜板12a的倾转角变大。由此,随着杆32a、33a的操作量变大第二泵12的吐出流量变大。由此第二泵12的吐出流量根据负控压被控制,即以负控制方式被控制。
又,控制阀20将根据负控压对货物装卸侧供给压进行调压后的货物装卸侧负荷控制压输出至选择阀21。在选择阀21中,由于是手柄26未被操作的状态,故而转向侧负荷压低于货物装卸侧负荷控制压。因此,选择阀21选择货物装卸侧负荷控制压。而且,选择阀21将选择的货物装卸侧负荷控制压输出至第一调节器18。由此,第一泵11的吐出流量被控制为与货物装卸侧负荷压相应的流量。即,第一泵11的吐出流量以负控制方式被控制。因此,可以通过同样的控制方式控制第一泵11以及第二泵12。
此外,根据货物装卸侧负荷压增加第一泵11的吐出流量从而第一泵11的吐出压变大,即转向阀24的上游压变大。然后,为使转向阀24的前后压力差为一定,优先阀17使合流通路34的开度变大。由此,第一泵11通过优先阀17以及合流通路34与第二泵通路23相连。而且,第一泵11的剩余流量与第二泵12的工作液合流并供给至货物装卸回路16。
另外,杆32a、33a的任意一个和手柄26同时被操作的情况下,选择阀21选择转向侧负荷压以及货物装卸侧负荷控制压中较高的一方。而且,第一泵11的吐出流量根据选择的压力被控制。
根据本实施形态的液压驱动系统1,通过增加控制阀20,可以实现从第一泵11至第二泵12的合流,此时可以根据货物装卸操作指令控制第一泵11的吐出流量。又,根据液压驱动系统1,对第一泵11以及第二泵12的吐出流量的控制可以采用互不相同的控制方式。即,在通过负控制方式控制第一泵11的吐出流量的液压驱动系统1中,可以对第二泵12采用与第一泵11不同的吐出流量控制。
(第二实施形态)
第二实施形态的液压驱动系统1A与第一实施形态的液压驱动系统1的结构类似。因此,关于第二实施形态的液压驱动系统1A的结构,主要说明与第一实施形态的液压驱动系统1区别之处,对相同的结构标以相同的符号并省略说明。
<液压驱动系统>
第二实施形态的液压驱动系统1A如图2所示,具备:第一泵11、第二泵12、转向回路13、转向装置14、操作装置15A、货物装卸回路16A、优先阀17、第一调节器18、第二调节器19A、控制装置40、正控制(positive control)阀41、比例阀42、控制阀20A和选择阀21。
<操作装置>
操作装置15A还具有多个液压传感器32b、32c、33b、33c。各液压传感器32b、32c、33b、33c对应各操作阀32、33地设置。而且,各液压传感器32b、32c、33b、33c将与从对应的操作阀32、33输出的货物装卸操作指令的压力(在本实施形态中为先导压)相应的信号输出至后述的控制装置40。
<货物装卸回路>
货物装卸回路16A具备两个流量控制阀27、28。又,货物装卸回路16A为正控制回路。而且,货物装卸回路16A在旁通通路31的下游侧直接与罐25相连。
<控制装置>
控制装置40输出与货物装卸操作指令相应的正控制指令(以下,称为“正控指令”)以及控制指令。更详细说明则控制装置40与各液压传感器32b、32c、33b、33c电性连接。而且,控制装置40基于从各液压传感器32b、32c、33b、33c输出的信号检测货物装卸操作指令。而且,控制装置40输出与货物装卸操作指令相应的正控指令以及控制指令。更详细说明则控制装置40检测装载了液压驱动系统1的建筑机械的状态,输出与检测出的建筑机械的状态以及货物装卸操作指令相应的正控指令以及控制指令。具体来说,控制装置40与设于建筑机械的各种传感器(未图示)电性连接。各种传感器例如是建筑机械的速度传感器、驱动源的转速传感器以及货物装卸执行器3、4的液压传感器等。控制装置40根据从各种传感器输出的信号检测建筑机械的状态,即建筑机械的速度、驱动源的转速以及货物装卸执行器的负荷等。而且,控制装置40除上述的货物装卸操作指令外还根据检测出的建筑机械的状态输出正控指令以及控制指令。
<正控制阀>
正控制阀(以下,称为“正控阀”)41将与来自控制装置40的正控指令相应的正控制压(以下,称为“正控压”)输出至第二调节器19A。更详细说明则正控阀41与作为压力源的先导泵43以及罐25连接。而且,正控阀41根据从控制装置40输出的正控指令调节先导泵43以及罐25的开度。由此,正控阀41将与正控指令相应的正控压输出至第二调节器19A的第二压差阀芯38。具有如上述功能的正控阀41在本实施形态中为电磁比例控制阀。
<第二调节器>
第二调节器19A的第二压差阀芯38A在第二吐出压和正控压互相对抗的方向上受压。第二压差阀芯38A通过向与正控压和第二吐出压的压力差相应的位置移动来调压第二先导压p2。由此,斜板12a的倾转角成为与货物装卸操作指令相应的角度。即,第二调节器19可以根据货物装卸操作指令控制第二泵12的吐出流量。
<比例阀>
比例阀42将与来自控制装置40的控制指令相应的指示压输出至控制阀20A。更详细说明则比例阀42与作为压力源的先导泵43以及罐25连接。而且,比例阀42根据从控制装置40输出的控制指令调节先导泵43以及罐25的开度。由此,比例阀42将与控制指令相应的指示压输出至控制阀20A。具有如上述功能的比例阀42在本实施形态中为电磁比例控制阀。
<控制阀>
控制阀20A输出与来自比例阀42的指示压相应的货物装卸侧负荷控制压。更详细说明则控制阀20A也以与两个流量控制阀27、28并列的形式与第二泵通路23连接。又,控制阀20A还与选择阀21和罐25连接。而且,控制阀20A根据指示压调节第二泵通路23以及罐25的开度。通过如此做,在控制阀20A中货物装卸侧供给压根据正控压减压。另外,由于正控压根据货物装卸操作指令减压,因而在控制阀20中货物装卸侧供给压根据货物装卸操作指令减压。而且,控制阀20将减压后的货物装卸侧供给压作为货物装卸侧负荷控制压输出至选择阀21。又,控制阀20A输出比指示压大的货物装卸侧负荷控制压。
<液压驱动系统的动作>
这样构成的液压驱动系统1A也在手柄26未被操作时,与第一实施形态的液压驱动系统1一样将第一泵11的工作液优先供给至转向回路13。而且,第一泵11的吐出流量以负载传感方式控制。
另一方面,在手柄26未被操作的状态下操作杆32a、33a的任意一个时,如下动作。即,与第一实施形态的液压驱动系统1一样,通过优先阀1使第一泵11的剩余流量与第二泵12的工作液合流并供给至货物装卸回路16。而且,在货物装卸回路16A中,与货物装卸操作指令相应的流动及流量的工作液通过流量控制阀27、28流至货物装卸执行器3、4。由此,货物装卸执行器3、4以与货物装卸操作指令相应的方向及速度工作。
又,杆32a、33a被操作时,控制装置40基于从各液压传感器32b、32c、33b、33c输出的信号,将与货物装卸操作指令相应的正控指令输出至正控阀41。正控阀41将与正控指令相应的正控压输出至第二调节器19A的第二压差阀芯38。正控指令设定为随着杆32a、33a的操作量变大而使正控压变大。因此,随着杆32a、33a的操作量变大第二调节器19使第二泵12的斜板12a的倾转角变大。由此,随着杆32a、33a的操作量变大第二泵12的吐出流量变大。如此第二泵12的吐出流量根据正控压控制,即以正控制方式控制。
又,控制装置40基于从各液压传感器32b、32c、33b、33c输出的信号,将与货物装卸操作指令相应的控制指令输出至比例阀42。比例阀42将与控制指令相应的指示压输出至控制阀20A。在控制阀20A中,将货物装卸侧供给压根据指示压调压后的货物装卸侧负荷控制压输出至选择阀21。由于转向侧负荷压与第一实施形态的液压驱动系统1一样,通过优先阀17将第一泵11的工作液优先导向第二泵通路23,因此比货物装卸侧负荷控制压低。因此,选择阀21选择货物装卸侧负荷控制压。而且,选择阀21将选择的货物装卸侧负荷控制压输出至第一调节器18。由此,第一泵11的吐出流量被控制为与货物装卸侧负荷压相应的流量。更详细说明则控制指令也一样被设定为随着杆32a、33a的操作量变大而使指示压变大。因此,随着杆32a、33a的操作量变大第一调节器18使第一泵11的斜板11a的倾转角变大。由此,随着杆32a、33a的操作量变大第一泵11的吐出流量变大。即,第一泵11的吐出流量以正控制方式控制。因此,可以通过同样的控制方式控制第一泵11以及第二泵12。由此,可以使从第一泵11吐出的工作液和从第二泵12吐出的工作液合流。
根据本实施形态的液压驱动系统1A,通过增加控制阀20,可以实现从第一泵11至第二泵12的合流,此时可以根据货物装卸操作指令控制第一泵11的吐出流量。又,根据液压驱动系统1A,对第一泵11以及第二泵12的吐出流量的控制可以采用互不相同的控制方式。即、在以正控制方式控制第一泵11的吐出流量的液压驱动系统1A中,可以对第二泵12采用与第一泵11不同的吐出流量控制。
又,在正控制方式中,指令压与来自控制装置40的控制指令对应,而货物装卸侧负荷控制压与指令压对应。因此,可以通过控制装置40来调节货物装卸侧负荷控制压,从而可以提高第一泵11的吐出流量的控制的自由度。更详细说明则如上所述,除货物装卸操作指令之外还根据建筑机械的状态输出控制指令。因此,货物装卸侧负荷控制压不仅根据货物装卸操作指令还根据建筑机械的状态而调节。由此,可以根据建筑机械的状态调节第一泵11的吐出流量。另外,在正控制方式中,不限于建筑机械的状态,也可以根据其他的参数,例如外部气温、发动机温度以及建筑机械的运转时间等调节第一泵11的吐出流量。
此外,由于控制阀20A输出大于指示压的货物装卸侧负荷控制压,所以可将为控制第一泵11的吐出流量所必须的压力输出至第一调节器18。
(第三实施形态)
第三实施形态的液压驱动系统1B与第二实施形态的液压驱动系统1A的结构类似。因此,关于第三实施形态的液压驱动系统1B的结构,主要说明与第二实施形态的液压驱动系统1A区别之处,对相同的结构标以相同的符号并省略说明。
<液压驱动系统>
第三实施形态的液压驱动系统1B如图3所示,具备:第一泵11、第二泵12B、转向回路13、转向装置14、操作装置15A、货物装卸回路16A、优先阀17、第一调节器18、控制装置40B、比例阀42、控制阀20A和选择阀21。
<第二泵>
第二泵12B向第二泵通路23吐出工作液。第二泵12B为固定容量型的泵。在本实施形态中,第二泵12为固定容量型的斜板泵。但是,第二泵12B也可以是齿轮泵、叶轮泵以及活塞泵等的固定容量型的泵。第二泵12B由未图示的驱动源、例如发动机以及电动机的至少一方驱动。而且,第二泵12B吐出与驱动源的转速相应的一定流量的工作液。
<控制装置>
控制装置40B与第二实施形态的控制装置40一样,输出与基于各液压传感器32b、32c、33b、33c输出的信号的货物装卸操作指令相应的控制指令。又,控制装置40B与第二实施形态的控制装置40一样,可以检测装载有液压驱动系统1的建筑机械的状态,且根据检测出的建筑机械的状态调节控制指令。因此,控制装置40B除前述的货物装卸操作指令之外还根据检测出建筑机械的状态输出控制指令。
<液压驱动系统的动作>
这样构成的液压驱动系统1B也在手柄2被操作时,和第一以及第二实施形态的液压驱动系统1、1A一样将第一泵11的工作液优先供给至转向回路13。而且,第一泵11的吐出流量以负载传感方式控制。
又,液压驱动系统1B在手柄26未被操作的状态下操作杆32a、33a的任意一个时,如下动作。首先,与第一以及二实施形态的液压驱动系统1、1A一样通过优先阀17将第一泵11的剩余流量与第二泵12B的工作液合流并供给至货物装卸回路16。另一方面,从第二泵12B吐出与驱动源的转速相应的一定流量的工作液。而且,在货物装卸回路16A中,合流后的工作液通过流量控制阀27、28流至货物装卸执行器3、4。
又,控制装置40B与第二实施形态的控制装置40一样,向比例阀42输出与基于各液压传感器32b、32c、33b、33c输出的信号的货物装卸操作指令相应的控制指令。由此,比例阀42工作,货物装卸侧负荷控制压从选择阀21输出至第一调节器18。由此,第一泵11的吐出流量被控制为与货物装卸侧负荷压相应的流量。即,第一泵11的吐出流量以正控制方式被控制。因此,可以从第一泵11吐出与杆32a、33a的操作量相应的流量,且使第一泵11的工作液和第二泵12的工作液合流。因此,即使第二泵12B为固定容量型的泵,也可以向货物装卸执行器3、4供给与货物装卸操作指令相应的流量的工作液。
(其它的实施形态)
虽然在第一至第三实施形态的液压驱动系统1、1A、1B中,流量控制阀27、28相对第一泵通路22并列连接,但并不是一定要限定为这样的并联回路。例如,如图4所示的液压驱动系统1C,货物装卸回路16C可以是流量控制阀27、28串联连接的串联回路。即,在串联回路的货物装卸回路16C中,动臂用流量控制阀28在旁通通路31中与在铲斗用流量控制阀27的下游侧区域分岔的泵通路45连接。而且,动臂用流量控制阀28将在第一旁通通路31及泵通路45内流动的工作液供给至动臂缸4。
虽然在第一实施形态至第三实施形态的液压驱动系统1、1A、1B中,作为操作装置15采用操作阀32、33,但也可以是电控制杆(joystick)那样通过电信号输出货物装卸操作指令的构件。
Claims (8)
1.一种液压驱动系统,其特征在于,具备:
能改变工作液的吐出流量的第一泵;
吐出工作液的第二泵;
具有控制从所述第一泵供给至转向执行器的工作液的流量的转向阀的转向回路;
根据输入的货物装卸操作指令控制供给至货物装卸执行器的工作液的流量的货物装卸回路;
控制从所述第一泵流至所述转向回路的工作液的流量,且使所述第一泵的剩余流量和所述第二泵的工作液合流并供给至所述货物装卸回路的优先阀;
根据输入的信号压和所述第一泵的吐出压的压力差控制所述第一泵的吐出流量的第一调节器;
输出货物装卸侧负荷控制压的控制阀,该货物装卸侧负荷控制压是根据货物装卸操作指令对作为供给至所述货物装卸回路的工作液的液压的货物装卸侧供给压进行调压而得;和
将所述转向执行器的转向侧负荷压以及从所述控制阀输出的货物装卸侧负荷控制压中较高的一方作为信号压输出至所述第一调节器的选择阀。
2.根据权利要求1所述的液压驱动系统,其特征在于,
还具备根据货物装卸操作指令工作的第二调节器;
所述第二泵是能改变工作液的吐出流量的泵;
所述第二调节器根据货物装卸操作指令控制所述第二泵的吐出流量。
3.根据权利要求2所述的液压驱动系统,其特征在于,
所述货物装卸回路是负控制回路,将与货物装卸操作指令相应的负控制压输出至所述第二调节器;
所述第二调节器根据负控制压控制所述第二泵的吐出流量;
所述控制阀输出与负控制压相应的货物装卸侧负荷控制压。
4.根据权利要求2所述的液压驱动系统,其特征在于,还具备:
输出与货物装卸操作指令相应的正控制指令以及控制指令的控制装置;
将与来自所述控制装置的正控制指令相应的正控制压输出至所述第二调节器的正控制阀;和
将与来自所述控制装置的控制指令相应的指示压输出至所述控制阀的比例阀;
所述控制阀输出与来自所述比例阀的指示压相应的货物装卸侧负荷控制压。
5.根据权利要求4所述的液压驱动系统,其特征在于,
所述控制阀输出比指示压大的货物装卸侧负荷控制压。
6.根据权利要求1所述的液压驱动系统,其特征在于,
所述第二泵是固定容量型的泵。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的液压驱动系统,其特征在于,还具备:
输出与货物装卸操作指令相应的控制指令的控制装置;和
将与来自所述控制装置的控制指令相应的指示压输出至所述控制阀的比例阀;
所述控制阀输出与来自所述比例阀的指示压相应的货物装卸侧负荷控制压。
8.根据权利要求4、5或7所述的液压驱动系统,其特征在于:
所述控制装置检测装载有所述液压驱动系统的车辆的状态,输出与检测出的车辆的状态及货物装卸操作指令相应的控制指令。
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