CN1336493A - 液压执行器的流量控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种液压执行器的流量控制装置,其流量控制阀2与排出防止阀31一体化被安装在液压缸6上。排出防止阀31由单向阀37、可变调节阀38和轴4a构成。单向阀37只充许由流量控制阀2向液压驱动缸6的液腔6b方向流动压油,防止压油向流量控制阀2侧排出。在流量控制阀2驱动到一定位置时,通过轴4a,可变调节阀38隔断由液压驱动缸6的液腔6b排出的压油。此外,流量控制阀2驱动到另一位置时,通过轴4a动作,可变调节阀38动作将所述压油排向油箱21。该装置通过缩小液压机占地并减少油压管道数量来提高液压回路结构简单的装置可靠性,并提高排出防止阀的应答性。此外,使流量控制阀的高应答性与作业机自然下降量的减少兼备。
Description
技术领域
本发明涉及控制向液压执行器供给的流量或由液压执行器排出的流量的控制装置,尤其涉及包括有防止与液压执行器连接的作业机等落下的落下防止阀的流量控制装置。
背景技术
液压挖掘机等建筑机械中,遇有液压泵发生故障,或与液压驱动缸的油腔连通的管道发生破坏断裂等而泄漏压油时,由于液压驱动缸的液腔的保持压力下降而发生所谓起重臂等作业机落下问题。因此,遇有象建筑机械那样多半是在大街上或作业人员附近工作的液压驱动机的情况,人们要求有这样的本质上的安全性,即使发生了油压泵故障或油压配管破坏断裂等,作业机也不会落下。
因此,近年来,为了确保进行液压挖掘机进行作业时的安全,有义务安装防止液压驱动缸落下的落下防止阀。
图7为示出已有的包括落下防止阀的液压回路构成示意图。而该落下防止阀的具体结构,如特开平8-42740号公报所示。
如图7所示,在液压驱动缸6的外侧直接固定有落下防止阀51、52。落下防止阀51、52使用阀柱结构阀。落下防止阀51、52安装在液压驱动缸6的下腔6b与上腔6c。液压驱动缸6例如与起重臂连接。
与此相对,方向流量控制阀60被设置在液压泵20与落下防止阀51、52之间的液压管道上。
方向流量控制阀60是切换由液压泵20排出的压油方向,向液压驱动缸6下腔6b,上腔6c供给,同时控制供给流量的阀。该方向流量控制阀60是阀柱结构的阀。
方向流量控制阀60的阀柱是按照由电磁比例控制阀61、62输出的控制压油进行驱动的。
在电磁比例控制阀61与落下防止阀52之间,设置有控制管道68,通过该管道将由电磁比例控制阀61输出的控制压油加入到落下防止阀52。同样,在电磁比例控制阀62与落下防止阀51之间,设置有控制管道67,通过该管道将由电磁比例控制阀62输出的控制压油加入到落下防止阀51。
在方向流量控制阀60与落下防止阀51之间,设置有主管道64,通过该管道向油压驱动缸6的下腔6b供给压油,或者排出下腔6b的压油。同样,在方向流量控制阀60与落下防止阀52之间,设置有主管道63,通过该管道向油压驱动缸6的上腔6c供给压油,或者排出上腔6c的压油。
此外,在落下防止阀51与油箱21之间,设置有安全管道65,该安全管道在油压驱动缸6的下腔6b的压油成为高压时,将压油放回到油箱21。同样,在落下防止阀52与油箱21之间,设置有安全管道6b,该安全管道在液压驱动缸6的上腔6c的压油成为高压时,将压油放回到油箱21。
图7的油压回路按以下方式动作。
在由电磁比例控制阀61输出控制压油时,转换阀装置,使方向流量控制阀60通过管道64将压油供给油压驱动缸6的下腔6b。根据这一点,通过控制管道68向落下阀52加入控制压油,落下防止阀52转换阀的位置,使油压驱动缸6的上腔6c的压油通过主管道63,返回到方向流量流量控制阀60。
为此,由油压泵20排出的压油通过方向流量控制阀60,主管道64,向油压驱动缸6的下腔6b供给;向油压驱动缸6的上腔6c的压油通过落下防止阀52、主管道63、方向流量控制阀60向油箱21排出。
同样,在由电磁比例控制阀62输出控制压油的情况下,方向流量控制阀60、落下防止阀51动作,由油压泵20排出的压油通过方向流量控制阀60、主管道63向油压驱动缸6的上腔6c供给;油压驱动缸6的下腔6b的压油通过落下防止阀51、主管道64、方向流量控制阀60向油箱21排出。
在方向流量控制阀60位于中立位置时,控制压油通过控制管道68、67,对各落下防止阀52、51无作用。为此,落下防止阀51、52分别位于隔断油压驱动缸6的下腔6b、上腔6c排出的压油的阀位置。
这样,即使与油压驱动缸6的油腔6b、6c连通的主管道63、64受到破坏而发生漏油,则由于落下防止阀51、52的作用而隔断由油压驱动缸6的下腔6b、上腔6c排出的压油,因此可防止起重臂等作业机落下。
若根据图7的油压回路,所谓安装在油压驱动缸6上的落下防止阀51、52,在另一体上设置有由油压驱动缸6离开的方向流量控制阀60。因此,存在着液压机占地增加的问题。
此外,在油压泵20与落下防止阀51、52之间,是设置方向流量控制阀60构成的,因此,在每个落下防止阀51、52需要独立设置2个主管道64、63。而且,在每个落下防止阀51、52需要设置两个独立的安全管道65、66。并且,在每个落下防止阀51、52需要设置两个独立的控制管道67、68。
这样,与落下防止阀51、52需要连接共计6根油压管道63-68。
因此,使有油压回路的结构复杂,部件数变多的问题。
尤其,由于是多数的油压管道63-68,所以便发生所谓管道破坏几率变高,装置可靠性变低的问题。
再有,由于通过比较长的控制管道67、68的控制压油的作用来动作落下防止阀51、52。因此,在控制管道67、68下发生应答缓慢并具有对给予电磁比例控制阀61、62的驱动指令的应答性不良的问题。
若着眼于控制压油,则落下防止阀51、52为隔断由液压执行器排出的液压的排出防止阀。因此,以下将落下防止阀称为排出防止阀。
本发明是鉴于这样的实际情况而提出的,其第1解决课题为:通过使液压机占地小、液压管路根数变少,使液压回路的结构作成简易结构,提高装置的可靠性,同时提高排出防止阀动作的应答性。
然而,近年来,在产业机械和建筑机械等的液压驱动机构的领域,要求高度的控制功能。为了适应这种要求,一般正在采用电子控制化的液压系统。
但是,若除去一部分特殊用途之外,采用通用的液压控制阀而具有充分控制能力的装置是极少的。现状是,在多数情况下,对于需要控制系统的动特性,控制阀的应答性不充分,只为某种程度的控制水平,不得不采取妥协。
为了提高控制阀的应答频率,如用试验机等的伺服阀那样,阀柱的行程小于1-2mm,这是有效的。
然而,若使这样的阀柱行程变小,则不可能充分地取得控制阀中立时的阀柱与套管的重合幅度。因此,在控制阀中立时,驱动控制阀的执行器的整体功能不起作用,若受到重力等的外力,则会发生执行器简单动作的问题。
例如,若将控制的应答性良好的流量控制阀用于液压挖掘机的驱动,则不可能大幅度地取得阀柱与套管的重合幅度,因此即使在中立位置操作操作杆,也会发生从阀柱与套管之间漏工作液,作业机不停由于重力作用而下降的事态。通常,在用于液压挖掘机的流量控制阀时,牺牲流量控制阀的应答性,充分取得阀柱与套管的重合幅度,降低工作油的泄漏,并将因重力而产生的下降量(自然下降量)控制在低水平。
即是说,所谓流量控制阀的高应答性与作业机的自然下降量的减少是一种两者相反的现象,因而便两者兼备是不容易的。
本发明是鉴于这种实际状态而提出来的,其第2解决课题为:使流量控制阀的高应答性与作业机自然下降量的减少兼备。
但是,在如图7所示的流量控制阀60在中立状态下不由液压泵20供给压油状态下,若液压驱动缸6通过外力而驱动时,液压驱动缸6的内部上腔6c成为负压,从液压驱动缸6的密封部等吸入空气,或者在压油内部发生气泡。通常,以防止发生这样的事态为目的,在油箱21与上腔6c之间设置被称之为吸入阀的阀。该吸入阀在液压驱动缸6的上腔6c内的压力降低成为负压时,开始动作,使图7中通过油箱21的通管(通入油箱21的任一通道均可)与上腔6c连通。设置吸入阀的场所既可与流量控制阀60接近,也可以与落下防止阀52接近。该吸入阀由于其前后的压力差而开闭;流量控制阀60或落下防止阀52必须单独设置,因此存在着液压回路的结构复杂和部件数增大的问题。
因此,本发明第3解决课题为:简单地实现吸入阀的功能。
但是,若根据图7已有的构成,油压驱动缸6要在另一体上,从油压驱动缸6离开,设置方向流量控制阀60。
也就是说,在油压泵20与液压缸6之间,是有设置方向流量控制阀60的构成,因此,在方向流量控制阀60与油压驱动缸6之间,需要设置主管道64、63。管道64、63是用于向油压驱动缸6供给压油,或由油压驱动缸6排出压油的管道,多半使用可变曲橡皮管。
在液压挖掘机或推土机等液压驱动机械中,方向流量控制阀60多半设置在油压泵20以及油箱21附近。因此,主管道64、63必然成为长大的管道。
在这里,若在方向流量控制阀60的出口发生压力变化,则管道63、64愈长,压力变化达到油压驱动缸6所需时间愈长。尤其,作为橡皮管的管道64、63由热压力作用而发生弹性变形压力变化难于传递。即,若使用长大的管道64、63,则对方向流量控制阀60的输入,液压驱动器6的应答变迟。
还有,近年来,在城市土木建筑中所使用的液压挖掘机等,为了减少道路工程中所占有的面积,力求机身体积小型化。若机身小型化的话,不仅发动机,而且油压泵20、油箱21、方向流量控制阀60等液压机设置场地也需加以限制,尤其,作为橡皮管的管道64、63的弯曲半径亦加以限制,机身内部的橡胶皮管的处理非常复杂,同时在设置上受到限制。
还有,过去,设置在机身内部的方向流量控制阀60,按照作业机自由度的多方向流量控制阀,以堆积结构进行堆积并收容在1整个的筐体内。
为此,在某种方向流量控制阀60发生故障的情况下,在把所堆积的所有方向流量控制阀取出之后,更换发生故障的方向流量控制阀60,需要以原有的状态进行再次堆积。或者,需要通过安装更换所有的方向流量控制阀。这样,在采取以堆积结构堆积方向流量控制阀的结构时,若再度发生一个地方的故障,则需要花费很大的工夫与时间,而有损于作业效率。
还有,由于油压驱动缸6与方向流量控制阀60是一种独立部件,需要将这两部件连接等部件,于是便产生增加部件数和装置成本大等问题。
本发明是鉴于这种实际情况而提出来的,其第4课题为消除由于液压驱动缸6与方向流量控制阀60为单独个体所造成的不良情况。
发明内容
为了完成上述第1课题及第3课题,本发明第1发明的液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀2,该流量控制阀输入由液压泵20排出的压液,控制压液流量,供给液压执行器6的液腔6b;排出防止阀31,该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器6的液腔6b排出的压液,其特征在于,所述装置包括:
单向阀37,该单向阀将所述流量控制阀2与所述排出防止阀31一体化,在所述排出防止阀31中,充许只由所述流量控制阀2向所述液压执行器6的液腔6b方向流动压液;
可变调节阀38,该可变调节阀能使由所述液压机执行器6的液腔6b向液箱21排出的压液排出流量发生变化。
此外,为了完成上述第1课题,本发明第2发明的液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀2,该流量控制阀输入由液压泵20排出的压液,控制压液流量,供给液压执行器6的液腔6b;排出防止阀31,该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器6的液腔6b排出的压液,其特征在于,所述装置构成包括:
单向阀37,该单向阀将所述流量控制阀2与所述排出防止阀31一体化,在所述排出防止阀31中,充许只由所述流量控制阀2向所述液压执行器6的液腔6b方向流动压液;
可变调节阀38,该可变调节阀能使由所述液压机执行器6的液腔6b向液箱21排出的压液排出流量发生变化;
动作构件4a,该动作构件使所述可变调节阀38动作,按照所述流量控制阀2的驱动,隔断由所述液腔6b排出的压液,或者将所述液腔6b的压液向所述液箱21排出。
参照图1、图2、图5,具体地说明第1发明和第2发明。
根据第1发明和第2发明,流量控制阀2与排出防止阀31一体化,被安装在液压执行器6上。
排出防止阀31由单向阀37与可变调节阀38及动作构件4a构成。
单向阀37充许由流量控制阀2只向液压执行器6的液腔6b方向流动压液,并防止压液向流量控制阀2侧排出。
若流量控制阀2进行驱动,使液压泵20排出的压液向液压执行器6供给时,则由液压泵20排出的压液通过管道22输入到流量控制阀2并通过流量控制阀2。通过流量控制阀2的压液供给液压执行器6的液腔6b。流量控制阀2按照这样的驱动进行动作,隔断由液压执行器6的液腔6b排出的压液。因此,在向液腔6b供给压液时,可防止液腔6b的压液通过管道23向液箱21排出。
还有,流量控制阀2驱动通过该流量控制阀2隔断液压泵20排出压液时,由液压泵20排出的压油由流量控制阀2隔断。流量控制阀2进行动作,按照这样驱动,使可变调节阀38隔断由液压执行器6的液腔6b排出的压液,因此,在流量控制阀2的中立时,可防止液腔6b的压液向外部泄漏。
还有,流量控制阀2进行驱动使排出液压执行器6的液腔6b的压液时,由油压泵20排出的压液由流量控制阀2隔断。流量控制阀2进行动作,按照这样的驱动而使可变调节阀38把液压执行器6的液腔6b的压油排向到液箱21。因此,在由液腔6b排出压液时,不是通过流量控制阀2而是通过可变调节阀38将压液向液箱21排出。
如上所述,根据第1发明、第2发明,将流量控制阀2与排出防止阀31一体化,并安装在液体执行器6上,通过将管道22、23与流量控制阀2、排出防止阀31连接的设置结构,实现流量控制功能与排出防止功能(落下防止功能)。
因此,为了使液压驱动缸6的各液腔6b、6c分别具有流量控制功能与落下防止功能,也可以分别将管道22、23与各液腔6c、6c分支连接(参照图1)。
这里,若将图1的本发明装置与图7的已有装置加以比较,则在本发明中流量控制阀2与排出防止阀31、32一体化并安装在液压驱动缸6上,因此可使液压机的占地小。
还有,将输导由液压泵20排出的压液的管道22连接到流量控制阀2上,也可将向液箱21输导排出压液的管道23与排出防止阀31、32连接,由于流量控制阀2与排出防止阀31、32一体化,所以不需要像已往那样由外部连接控制管道67、68。
因此,只要连接比过去少的、两根液压管道22、23就可以了,这样,液压电路结构简单、部件数少了。
尤其,液压管道22、23的根数比过去少,所以管道破坏几率低,可提高装置的可靠性。
还有,由于不需要设置像过去那样较长的控制管道67、68,所以不产生由于控制管道67、68的压坏等所引起的应答性下降,通过极高的应答,可使排出防止阀31、32动作。
此外,根据经1发明、第2发明,可简单地实现吸入阀的功能。
即是说,如图3所示,在流量控制阀2处于中立位置时,作为图中可变调节阀的控制提升阀3的右侧与液箱口T连接,调整提升阀3通过的B室与液压驱动缸6相连通。因此,液压驱动缸6内成为负压时,与液压驱动缸6连通的B室内的压力下降。为此,B室的压力对调整提升阀3作用,通过与来自液箱口T连通的右侧部分的压力作用,在图中的左侧压力超过图中右方向压力时,调整提升阀3的可变节流阀S1打开,使液箱21与液压驱动缸6的下腔6b连通,由此使压液由液箱21流入液压驱动缸6侧,并可防止上述液压驱动缸6和B室内的压力降低。
也即是说,根据本发明,可变调节阀5吸入阀有同样功能用,因此,不需要设置新吸入阀,其结果,可使部件数减少,制成结构简单的液压回路。
本发明第3发明,包括第1发明和第2发明在内,所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,按照电执行器1的驱动,驱动所述流量控制阀2。
下面参照图3,说明第3发明。
根据第3发明,通过电执行器1来驱动流量控制阀2,所以不需要像已有的那样,设置控制管道67、68。因此,与已往相比,可使液压管道根数更少,管道破坏几率低并可提高装置的可靠性。此外,不发生由于控制管道67、68的压坏而造成的应答性降低,并可以极高的应答使排出防止阀31、32动作。
本发明第4发明,包括第2发明在内,所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,使所述排出防止阀31接近于流量控制阀2设置;按照所述流动控制阀2的驱动,驱动机械部件4a,通过该机械部件4a使所述可变调节阀38动作。
以下参照图3说明第4发明。
根据第4发明,将排出防止阀31接近于流量控制阀2设置,其结果,按照流量控制阀2的驱动,通过机械部件4a,可使排出防止阀2的驱动,通过机械部件4a,可使排出防止阀31动作。这样,排出防止阀31可以极其高的应答动作。即,不是通过像已往(图7)那样的较长的控制管路67、68,而是通过机械部件4a直接地使排出防止阀31动作,因此,不发生如使用控制管道67、68时那样的应答性下降,可以极其高的应答使排出防止阀31动作。
本发明第5发明,包括第1发明和第2发明在内,所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,所述可变调节阀38包括:
第1调节形成构件3、4,该第1调节形成构件按照所述流量控制阀2的驱动,形成第1节流阀S2;
第2调节形成构件3、3a,该调节形成构件按照所述第1节流孔S2的前后压差P2-P0,在所述液压执行器6的液腔6b与所述液箱21之间形成第2节流阀S1;
通过所述第2节流孔S1,使所述液腔6b的压液向所述液箱21排出。
以下参照图3说明第5发明。
根据第5发明,若驱动流量控制阀2,则通过第1调节形成构件(调整提升阀3、控制提升阀4)形成第1节流孔S2。通过形成第1节流孔S2,在第1节流孔S2的前后,发生P2-P0。按照该压差P2-P0,第2节流孔形成构件(调整提升阀3、套管3a),在液压执行器6的液腔6b与液箱21之间形成第2节流孔S1。其结果,液腔6b的压液通过第2节流孔S1向液相21排出。
根据第5发明,不是通过流量控制阀2而是通过在排出防止阀31上形成的第2节流孔S1控制流量,同时压液向液箱21排出。
本发明第6发明,为一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀2,该流量控制阀控制由液压泵20排出的压油流量,向液压机执行器6的液腔6b供给;排出防止阀31,该排出防止阀安装在所述液压执行器6上,并进行动作,以隔断由所述液压执行器6的液腔6b排出压液,其特征在于,将所述排出防止阀31作成提升阀结构阀3、4、5。
根据第6发明,如图3所示,排出防止阀31是由提升阀结构的阀(控制提升阀4、控制提升阀4和杆导向提升阀5)构成。即,将构成排出防止阀31的调整提升阀3、控制提升阀4以及杆导向提升阀5作成提升阀结构。因此,与像过去那样(如图7所示)将排出防止阀51、52作成阀柱结构时相比较,在流量控制阀2中立时,通过调整提升阀3、控制提升阀4以及杆导向提升阀5能可靠地隔断液压执行器6的液腔6b的压液,并且可靠地制动液压执行器6的移动。因此,即使将流量控制阀2的阀柱2a与套管2b的重合幅变小,也能可靠地维持液压执行器6的制动功能。其结果,可使流量控制阀2的高应答性与作业机的自然降低量的减少两者兼备。
本发明第7发明,包括第1发明至第5发明在内,液压执行器的流量控制装置,其特征在于,将排出防止阀31安装在液压执行器6上。
本发明第8发明,为一种所述液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀2,该流量控制阀输入由液压泵20排出的压液,控制压液流量,向所述液压执行器6的液腔6b供给;排出防止阀31,该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压制造器6的液腔6b排出的压液,其特征在于,
将所述流量控制阀2与所述排出防止阀31一体化,所述排出防止阀31在所述流量控制阀2位于将压液供给所述液压执行器6的液腔6b的供给位置时,充许由所述流量控制阀2向所述执行器6的液腔6b方向流动压液,而且隔断由所述液压执行器6的液腔6b向液箱21排出的压液;
同时,在所述流量控制阀2位于由所述液压执行器6的液腔6b排出压液的排出位置时,充许由所述液压执行器6的液腔6b向液箱21的方向流动压液。
本发明第9发明,为一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀2,该流量控制阀输入由液压泵20排出的压液,控制压液流量,向液压执行器6的液腔6b供给;排出防止阀31,该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器6的液腔6b排出的压液,其特征在于,将所述流量控制阀2与所述排出防止阀31一体化,在所述排出防止阀31中具有第1可变调节阀S1,该可变调节阀,在所述流量控制阀2位于向所述液压执行器6的液腔6b供给液压的供给位置时,充许由所述流量控制阀2向所述液压执行器6的液腔6b的方向流动压液,同时所述流量控制阀2在位于由所述液压执行器6的液腔6b排出压液的排出位置时,充许由所述液压执行器6的液腔6b向液箱21的方向流动压液;
第2可变调节阀S2,该可变调节阀在所述流量控制阀2位于所述供给位置时,隔断由所述液压执行器6的液腔6b向液箱21排出的压液,同时,所述流量控制阀2位于所述排出位置时,充许由所述液压执行器6的液腔6b向液箱21的方向流动压液。
本发明根据第8发明和第9发明,可得到与第1发明与第2发明同样的效果。
本发明第10发明,包括第8发明或第9发明在内,所述液压执行器的流量控制装置,其特征在于,按照电执行器1、70的驱动,驱动所述流量控制阀20。
根据第10发明,与第3发明同样,如图3所示,通过电执行器1驱动流量控制阀2,因此,不需要像过去那样设置控制管道67、68。因此,可将液压管道的根数作得比过去的管道少,管道破坏的几率变低了并可提高装置的可靠性。此外,不发生因控制管道67、68的破坏等而导致的应答性降低,并且可以极高的应答性进行排出防止阀31、32的动作。
此外,根据第10发明,如图9所示,按照作为电执行器的螺旋管70的驱动,使控制阀76动作,按照由控制阀76输出的控制压力来驱动流量控制阀2,因此,若与采用以电磁力直接驱动流量控制阀2的阀柱2a的构成相比较,则用小的执行器1可得到大的推力。因此,即使流量控制阀2的控制流量变大而阀柱2a也变大了,利用小的执行器1也可作对应处理。这样,按照本发明,可使执行器1的占地小,而且,可得到大的推力。
为了完成第4课题,本发明第11发明的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,具有流量控制阀2,该流量控制阀控制由液压泵20排出的压液流量,供给液压执行器6的液腔6b;所述流量控制阀2安装在液压执行器6上。
根据第11发明,如图1所示,流量控制阀2被安装在液压驱动缸6上,因此,不需要如图7所示的已有装置中长大的管道64、63。因此,对于流量控制阀2输入的液压驱动缸6的应答变快了,飞跃地提高了控制应答性。
还有,由于流量控制阀2被安装在液压驱动缸6上,所以不存在流量控制阀的占地,因此新更换的机身可被缩小化。
再有,由于不需要如已有例图7所示的长大的管道64、63,所以由于缩小化的机体内空间狭小而处理受到限制已不存在了,同时有可能减少液压配管数和占地,新换的机体缩小了。
此外,由于不采用象以前那样将多数方向流量控制阀堆积的堆放结构,在各液压驱动缸6安装对应的流量控制阀2,所以在遇有某一流量控制阀2发生故障时,由于发生故障的流量控制阀2都是独立的,可进行交换等,所以可飞跃地提高装备性能与作业效率。
还有,由于在液压驱动缸6上安装流量控制阀2,所以不需要将它们连接等的部件,并有可能减少部件数量,最低限度地抑制装置成本。
附图说明
图1为大致示出实施例全部构成的液压回路图。
图2为表示液压执行器与排出防止阀安装形态一例的液压回路图。
图3为表示安装在液压执行器一方的液腔上的机身内部结构的剖视图。
图4为表示图3变形例的图。
图5为示意地表示图3构成的液压回路图。
图6为表示使图3更加简易化的变形例的液压回路图。
图7为表示已有的液压回路图。
图8为表示对图3、图4进行结构简化、小型化实施例的图。
图9(a)、(b)为表示执行器另一构成例图,为分别示出无电流输入状态和有电流输入状态的图。
图10为表示实施例的排出防止阀和内装有流量控制阀的机身安装例的图。
图11为表示按照控制压驱动流量控制阀的驱动装置构成例的图。
图12为表示按照控制压驱动流量控制阀的驱动装置另一构成例的图。
图13为表示在流量控制阀的阀柱内形成控制压受压室的构成例的图。
图14为表示在流量控制阀的阀柱内形成控制压受压室的另一构成例的图。
在上述附图中,2-流量控制阀,3-调整提升阀,4-控制提升阀,5-杆导向提升阀,6-液压执行器,6b、6c-液腔(下腔、上腔),20-液压泵,21-液箱,22、23-管道(柔软管道),31、32-排出防止阀。
具体实施方式
以下对本发明的液压执行器的流量控制装置的实施例进行说明。
图1大致示出实施例的液压执行器的流量控制装置构成的液压回路图。
如该图1所示,在油压驱动缸6的外侧直接固定有机体33、34。在机体33、34内,分别收容有排出防止阀31、32与流量控制阀2,机体33、34被装在油压驱动缸6的下腔6b和上腔6c。油压驱动缸6例如与起重臂连接。
机体33内的流量控制阀2控制由油压泵(液压泵,下同)20排出的压油流量,向油压驱动缸6的下腔6b供给。此外,机体34内的流量控制阀2控制由油压泵20排出的压油的流量,向油压驱动缸6的上腔6c供给。
流量控制阀2的阀位置通过执行器1的驱动而发生移动。执行器1装于机体33、34中。
在油压泵20与机体33、34之间,设置有向油压驱动缸6的下腔6b或上腔6c供给压油的管道22。管道22分支并与机体33、34连接。
在机体33、34与油箱21之间,设置有将压油从油压驱动缸6的下腔6b或上腔6c向油箱21排出的管道23。管道23分支并与机体33、34连接。
图2为示出机体33、34通过钢管被安装在液压执行器6上的实施例。
如该图2所示,机体33通过由钢所构成的管道25连接于油压驱动缸6的下腔6b的驱动缸口Cy1。同样,机体34通过钢管24连接于油压驱动缸6的上腔6c的驱动缸口Cy2。在油压驱动缸6内自由滑动地设置有活塞6a。
管道22连通于机体33、34泵口P。管道33连通于机体33、34的油箱口T。管道22、23可使用胶皮等软管。
其次,参照图3说明机体33、34中以机体33为代表的其内部结构。
如该图3所示,实施例的装置的大小,是由阀柱构造的流量控制阀2与提升阀构造的排出防止阀31构成的。
在套管2b内自由滑动地收容阀柱2a,构成流量控制阀2。压油通过泵口P输入到流量控制阀2。
排出防止阀31是以杆导向提升阀5、控制提升阀4、调整提升阀3为中心构成的。在套管88内自由滑动地收容杆导向提升阀5,构成导向阀37。在流量控制阀2与导向阀37之间形成A腔。
在套管3a内自由滑动地收容有控制提升阀3。在控制提升阀3的锥面与套管3a的阀座接触时,在控制提升阀3与套管3a之间形成B腔。
在套管3a内自由滑动地安装控制提升阀4,通过弹簧10,可与控制提升阀3的内侧壁面相接触。
在控制提升阀4上整体形成轴4a。控制提升阀4接近于阀柱2a,设置在与阀柱2a同一轴上,可使机械部件的轴4a接触于流量控制阀2的阀柱2a的端面。
流量控制阀2的阀柱2a通过多动型执行器1作往复移动。
即,执行器1是电磁比例螺旋管,移动件1b连接于连杆1c。连杆1c连接于阀柱2a。在电指令输入到执行器1时,移动件1b发生移动,连杆1c亦随之移动。因此,连接于连杆1c的阀柱2a移动到按照电指令的位置。
在阀柱2a的内部形成有油路15。但是,在阀柱2a内部也可以无限制地,如图3中一点连线所示地在套管2b或机体33内形成油路15’。
在阀柱2a与套管2b之间形成可变节流孔13、14。可变节流孔13、14的孔径(打开面积)按照阀柱2a的移动位置发生变化。
在阀柱2a位于图中右位,即,供给油压泵20排出压油的供给位置时,可变节流孔13打开,可变节流孔14关闭。此时,供给泵口P的压油通过流量控制阀2的可变节流孔13导入A腔。在阀柱2a位于图中的中立位置时,如图中所示,可变节流孔13关闭,可变节流孔14打开。此时,向泵口P供给的压油通过流量控制阀2隔断而不导入A腔,A腔通过可变节流孔14和油路15与油箱口T连通。在阀柱位于图中的左位,即,排出位置时,可变节流阀13关闭,可变节流孔14打开。此时,向泵口P供给的压油通过流量控制阀2隔断而不导通入A腔,A腔通过可变节流孔14和油路15与油箱口T连通。此时,柱阀2a压动与该柱阀2a接触的轴4a,使控制提升阀4的锥形部从控制提升阀3的阀座离开。
在杆导向提升阀5,弹簧12的弹力作用于使杆导向提升阀5的锥面接触于套管88的阀座的方向。A腔内的压油作用于使杆导向提升阀5的锥面从套管88的阀座离开的方向。
在杆导向提升阀5,形成有固定节流孔9。驱动缸口Cy1通过油路18、在套管88上所形成的油路38a、固定节流孔9,与杆导向提升阀5的背压室D连通。此外,驱动缸口Cy1通过油路18、在套管88的外周所形成的油路38b,与油路19连通。油路19通过在套管3a所形成的油路3b,与B腔连通。
因此,将杆导向提升阀5压向图中左侧的力,即A腔压油作用于杆导提升阀5的锥面的力,大于使杆导向提升阀5压向图中右侧的力,即,使背压室D内的压油作用于杆导向提升阀5的力与弹簧12的弹力总合的力时,杆导向提升阀5被压向图中左侧,可变阀16打开。因此,A腔内的压油通过可变节流孔16,通过油路18供给于驱动缸口Cy1。另外,油压驱动缸6的下腔6b的压油由于杆导向提升阀5的压油作用锥面,设有弹簧12一侧受压面积差以及弹簧12的弹力作用,可变节流孔16不打开。即,不发生压油从油压驱动缸6的下腔6b向A腔倒流。如上所述,杆导向提升阀5动作,使由流量控制阀2输出的压油从A腔只沿向油压驱动缸6的下腔6b的方向导入。
在控制提升阀4,弹簧10的弹力作用于使控制提升阀4的锥面接触于调整提升阀3阀座的方向。在控制提升阀4的锥面与调整提升阀3的阀座之间形成可变节流孔S2。可变节流孔S2的孔径(打开面积)按照调整提升阀3与控制提升阀4的相对移动位置发生变化。可变节流孔S2与控制提升阀34的背面室C与油箱口T连通。
通过将控制提升阀4向图中左侧的力,即阀柱2的驱动力压住轴4a的力,大于将控制阀4压向图中右侧的力,即弹簧10的弹力,控制提升阀4压向图中左侧,可变节流孔S2打开。为此,调整阀提开闭3的背压室C内的压油通过可变节流孔S2排向油箱口T。
在调整提升阀3,弹簧11的弹力作用于使调整提升阀3的锥面接触于套管3a阀座方向。油箱T的压油作用于调整提升阀3的锥面中大部分的受压面积。而B腔的压油作用于调整提升阀3的锥面中其余的受压面积。这些压油均作用于使调整提升阀3的锥面从管套3a的阀座离开的方向。在调整提升阀3的锥面与套管3a的阀座之间形成可变节流孔S1。可变节流孔S1的孔径(打开面积)按照调整提升阀3移动位置发生变化。
在控制提升阀3,形成固定节流孔S3。油路19通过在套管3a上所形成的油路3b、B腔、固定节流孔S3,与调整提升阀3的背压室C连通。
因此,若将调整提升阀3压向图中左侧的力,即,由于油箱口T的压油作用于控制提升阀3的锥面受压面积所产生的力与B腔的压油作用于调整提升阀3的锥面受压面积所产生的力合起来的力大于将调整提升阀3压向图右侧的力,即,背压室C内的压油作用于调整提升阀3受压面积所产生的力与弹簧11的弹力合起来的力,则调整提升阀3被压向图中左侧,可变节流孔S1打开。因此,B腔内的压油通过可变节流孔S1由油箱口T被排出。
此外,与油压驱动缸6的缸口Cy1连通的油路18分支为油路18a。该油路18a在下腔6b内压力达到设定压力以上时,要连接安全阀36,该安全阀将下腔6b内的压油通过油路41导入油箱口T。
即,安全阀36由第1提升阀40和作用于该第1提升阀40的弹簧40a及第2提升阀39构成。在第2提升阀39内形成有通路39a,该通路39a与油路18a与油腔39b连通。油腔39b内的压油作用于第1提升阀40。弹簧40a的弹力决定安全阀35的设定压力。
若油压驱动缸6的下腔6b的压力超过安全阀36的设定压力,即,若通过下腔6b、油路18和18a、第2提升阀39内的通路39a、油腔39b,作用于第1提升阀40的压油所产生的力大于弹簧40a的弹力时,则第1提升阀40向图中右侧移动,油腔39b通过油路41a、40与油箱口T连通。由此,油腔39b的压力下降,第2提升阀39向图中右侧移动,下腔6b内的压油通过油路18、18a、41由驱动口T被排出。其结果,在对油压驱动缸6的负载成为超负载时,则可使油压驱动缸6的高压的液进入油箱21。
图4示出安全阀36的另一设置例。
图4中在控制提升阀3的背压时C与油箱口T之间设置有安全阀36。安全阀36由作用于提升阀42和作用于该提升阀42的弹簧43构成。安全阀36的设定压力由弹簧43的弹力决定。
背压室C的压力超过安全阀36的设定压力时,即,通过背压室C、油路4作用于提升阀42的压油大于弹簧43的弹力时,提升阀42向图中左侧移动,背压室C通过油路44、45与油箱口T连通。由此,背压室C的压力下降,调整提升阀3向图中左侧移动,B腔内的压油通过可变节流孔S1从油箱口T排出。其结果,加在驱动缸6上的负载成过负载时,可将油压驱动缸6的高压压流放入油箱21中。
图4中控制提升阀3兼有图3第2控制提升阀39的功能。
还有,在图4中与图3同样,在套管2a内部形成油路15。然而,在套管2a内部设有限定,如图4中一点连线所示,在套管2b内或机体33内也可以形成油路15’。
图5通过液压回路示意地示出图3的结构。
如该图5所示,流量控制阀2如上所述具有供给位置、中立位置与排出位置的3个位置,而这些位置之间发生连续变化。
可变节流孔38等价地示出在调整提升阀3与控制提升阀4之间所形成的可变节流孔S2。可变节流孔38具有隔断由液压执行器6的下腔6b排出的压油的隔断位置,和使油压驱动缸6的下腔6b的压油向油箱21排出的通过位置的2个位置,并使这些位置之间发生连接变化。可变节流孔38的隔断位置与可变节流孔孔S2关闭场合相对应,而可变节流孔38的通过位置与可变节流孔孔S2关闭场合相对应。可变节流孔38按照流量控制阀2的驱动通过轴4a动作。即,流量控制阀2在位于供给位置与中立位置之间进行驱动时,可变节流孔38位于隔断位置进行动作。此外,流量控制阀2位于排出位置驱动时,可变节流孔38位于通过位置进行动作。
还有,在本实施例中,可变节流孔38与流量控制阀2的驱动连动动作。然而,也可以使可变节流孔38与流量控制阀2的驱动不连动而进行独立地动作。在这种情况下,可变节流孔38最好通过电信号动作。
下面说明图3的动作。
(1)中立时的动作
首先,对执行器1发布给与使流量控制阀2位于中立位置的电指令。
图3示出通过执行器1使流量控制阀2向中立位置驱动的状态。在该状态下,可变节流孔13关闭,可变节流孔14打开。因此,泵口P与A腔不连通。由此,由油压泵20排出的泵排出压油由流量控制阀2隔断,向泵口P输送的泵排出液不能导入A腔。其次,A腔通过套管2a内的油路15与低压P0的油箱口T连通,因此,A腔的压力成为低压P0。
另一方面,油压驱动缸(液压驱动缸,下同)6的下腔6b的压油通过驱动缸口Cy1、油路18、油路38b、油路38a、固定节流孔9,导入杆导向提升阀5的背压室D。因此,通过A腔的压力P0与D室的P1的压力差作用,杆导向提升阀5被压向图中的右方向,可变节流孔16被关闭。因此,驱动缸口Cy1不与A腔、泵口P连通。因此,液压执行器6的下腔6b的压油不能通过A腔流入泵口P。
若通过图5说明该种状态,由于导向阀37作关闭动作。相当于防止由油压驱动缸6的下腔6b一侧向向流量控制阀2一侧的倒流。
还有,油压驱动缸6的下腔6b的压油通过驱动缸口Cy1、油路18、油路38b、油路19、油路3b导入B腔。导入B腔的压油通过固定节流孔S3导入控制提升阀3的背压室C。
在流量控制阀2位于中立位置时,在控制提升阀4的轴4a上通过阀柱2a不能向图中左方向加力。因此,控制提升阀4通过弹簧10压向图中右方向,可变节流孔S2被关闭。
若通过图5说明该种状态,按照流量控制阀2位于中立位置,相当于可变节流孔38位于隔断位置。
因此,导入背压室C的压油不能通过可变节流阀S2流入油箱口T,背向室C内的压力上升到与驱动缸口Cy1的压力P1相等。
这里背压室C的压力P1作用的受压面积大于B腔的压力P1作用于调整提升阀3的锥面肩部的受压面积。尤其,背压室C的压力P1(驱动缸口Cy1的压力P1)与油箱口T的压力相比较,格外的大。因此,将调整提升阀3压向图中右侧的力,即,背压室C内的压力P1作用于调整提升阀3受压面积而发生的力与弹簧11的弹力加在一起的力大于如下的力,这种力是将调整提升阀3压向图中左侧的力,即,油箱口T的压力P0通过作用调整提升阀3的锥面受压面积所产生的力与通过B腔的压力P1(驱动缸Cy1的压力P1)作用于调整提升阀3的锥面受面积所产生的力加在一起的力。其结果,控制提升阀3被压向图中右侧,可变节流孔S1关闭。因此,B腔内的压油不能通过可变节流孔S1流入油箱口T。
如上所述,在流量控制阀2向中立位置驱动时,通过杆导向提升阀5,可变节流孔16关闭(导向阀37关闭),通过控制提升阀4及控制提升阀3,可变节流孔S1与S2关闭,因此,油压驱动缸6的驱动缸口Cy1与泵口P和油箱口T都不连通,驱动缸口Cy1完全闭塞。这样,排出防止阀31在流量控制阀2中立时,即使动作,油压驱动缸6的下腔6b的压油也不会向外部泄漏,因此,即使例如由胶皮管等构成的管道22、23发生破坏,油压泵20发生故障,由于重力作用也可以防止作业机落下。
(2)压油供给时的动作
对执行器1给与使流量控制阀2位于供给位置的电指令。
为此,从图3所示出的状态,可看出连杆1c向图中右侧移动,随之套管2a向图中右侧移动。其结果,可变节流孔13打开,可变节流孔14关闭。因此,泵口P与A腔连通。由此,由油压泵20排出的泵排出压油通过流量控制阀2的可变节流孔13导入A腔,A腔压力上升。
另一方面,油压驱动缸6的下腔6b的压油通过驱动缸口Cy1、油路18、油路38b、油路38a、固定节流孔9,导入杆导向提升阀5的背压室D。
A腔压力上升,使杆导向提升阀5压向图中左侧的力大于下面的压力时,即,通过D室的压力P1与弹簧12的弹力将杆导向提升阀压向图中右侧的力时,则可变节流孔16打开。因此,泵口P、A腔与驱动口Cy1连通。因此,流入泵口P的泵排出压油通过流量控制阀2的可变节流孔13、A腔、可变节流孔16、驱动缸口Cy1,供给油压驱动缸6的下腔6b。由此,通过油压驱动缸6活塞6a使沿连杆扩张方向动作的起重臂等作业机沿上升方向动作。作业机按照流量控制阀2的可变节流孔13的孔径(打开面积)的速度动作。
若通过图5说明该状态,相当于,安全阀37打开并动作,允许由流量控制阀2侧向油压驱动缸6的下腔6b一侧流动压油。
在流量控制阀2位于供给位置时,阀柱2a由图3所示的状态进一步向从控制提升阀4的轴4a离开的方向(图中右方向)动作。因此,与中立时相同,通过阀柱2a压向图中左侧的力对控制提升阀4是不起作用的,因此,控制提升阀4通过弹簧10的作用压向图中右方向,可变节流孔S2关闭。
若按照图5说明这种状态,则相当于,按照流量控制阀2位于供给位置,而可变节流孔38则位于隔断位置。
其结果,控制提升阀3的动作与上述(1)中的“中立时的动作”部分所述的相同,可变节流孔S1关闭。因此,油压驱动缸6的下腔6b压油不能通过可变节流孔S1流入油箱T。
如上所述,在流动控制阀2向供应位置驱动时,由于杆导向提升阀5的作用,可变节流孔16打开(安全阀37打开动作),通过控制提升阀4及控制提升阀3的作用,可变节流孔S1与S2关闭,因此,泵口P与油压驱动缸6的驱动缸口Cy1连通,而驱动缸口Cy1不与油箱口T连通。因此,在向油压驱动缸6的下腔6b的压油通过管道23向油箱21排出。
(3)压油排出时的动作
对执行器1给与使流量控制阀2位于排出位置的电指令。
为此,从图3所示的状态可看出,连杆1c向图中左侧移动,随之阀柱2a向图中左侧移动。其结果,与上述(1)的“中立时的动作”情况相同,可变节流孔13关闭,可变节流孔14打开而。因此,泵口P与A腔不连通,由此,由油压泵20排出的泵排出压油由流量控制阀2隔断,向泵口P输送的泵排出压油不能导入A腔。而且,A腔通过阀柱2a内的油路15与低压P0的油箱口T连通,因此,A腔的压力成为低压P0。
另一方面,油压驱动缸6的下腔6b的压油通过驱动缸口Cy1、油路18、油路38b、油路38a、固定节流孔9,导入杆导向提升阀5背压室D。因此,通过A腔的压力P0与D室的压力P1的压力差,将杆导向提升阀5压向图中右方向,可变节流孔16关闭。因此驱动缸口Cy1不与A腔、泵口P连通。因此,油压驱动缸6的下腔6b的压油不通过A腔流入泵口P。
若通过图5说明该状态,则相当于,安全阀37关闭动作,防止从油压驱动缸6的下腔6b一侧向流动控制阀2一侧的倒流。
此外,油压驱动缸6的下腔6b的压油,通过液压缸口Cy1、油路18、油路38b、油路3b,导入B腔。导入B腔的压油通过固定节流孔S3,导入控制提升阀3的背压室C。
若使流量控制阀2位于排出位置,则阀柱2a向图中左侧动作,因此,通过阀柱2a沿图中左方向对调整提升阀4的轴4a加执行器1的驱动力。因此,将调整提升阀4压向图中左侧的力大于由弹簧10压入图中右侧的力,调整提升阀4对控制提升阀3进行相对移动,可变节流孔S2打开。
若通过图5说明该状态,则按照流量控制阀2位于排出位置,相当于可变节流孔38位于通过位置。
因此,向背压室C导入的压油通过可变节流孔S2流入油箱口T,背压室C内的压力从驱动缸Cy1的压力P1逐渐降低。伴随着背压室C内的压力降低,B腔内的压油通过固定节流孔S3导入背压室C,B腔内的压力也降低。然而,若使固定节流孔S3的打开面积设定为相当小,则B腔内的压力不会有大幅度降低,大体上保持在驱动口Cy1的压力P1。
这里,背压室C的压力由P1下降到P2,将控制提升阀3压向图中左侧的力,即,通过油箱口T的压力P0作用于调整提升阀3的锥面受压面积而产生的力与通过B腔P1(驱动缸口Cy1的压力P1)作用于调整提升阀3的锥面肩部受压面积所产生的力合计的力大于下面的合计力,这种合计力为:使调整提升阀3压向图中右侧的力,即,通过背压室C内下降的压力P2作用于调整提升阀3受压面积而产生的力与弹簧11弹力的合计力。其结果,调整提升阀3压向图中左侧,可变节流孔S1打开。因此,B腔内的压油通过可变节流孔S1流放油箱口T。
如上所述,在流量控制阀2向排出位置驱动时,通过杆导向提升阀5,可变节流孔16关闭(安全阀37关闭动作),通过调整提升阀4及调整提升阀3,可变节流孔S1与S2打开,所以油压驱动缸6的驱动缸口Cy1与油箱口T连通,但与泵口P不连通。因此,在从油压驱动缸6的下腔6b排出压油时,压液不通过流量控制阀2而是通过排出防止阀31向油箱21排出。
在上述图3中,说明了机体33的动作,但是机体34方面也进行同样的动作。
即,在使油压驱动缸6的活塞6a向扩张活塞杆一侧活动时,对机体33侧的执行器1给与使流量控制阀2位于排出位置的电指令。对机体34侧执行器1给予使流量控制阀2位于排出位置的电指令。其结果,机体33的流量控制阀2以及排出防止阀31要象上述(2)的“压油供给时的动作”所述那样动作。机体34的流量控制阀2及排出防止32要象上述(3)的“压油排出时的动作”所述那样动作。
还有,在油压驱动缸6的活塞6a向退缩活塞杆一侧活动时,对机体33侧的执行器1给与使流量控制阀2位于排出位置的电指令,而对于机体34侧的执行器1给与使流量控制阀2位于供给位置的电指令。其结果,机体33的流量控制阀2及排出防止阀31象上述(3)的“压油排出时的动作”那样动作,而机体34的流量控制阀2及排出防止阀32象上述(2)的“压油供给时的动作”那样动作。
此外,在停止油压驱动缸6活塞6a时,对于机体33侧的执行器1以及对机体34侧的执行器1分别给与使流量控制阀2位于中立位置的电指令。其结果,机体33的流量控制阀2及排出防止阀31,和机体34的流量控制阀2及排出防止阀32象上述(1)的“中立时的动作”所述那样动作。
因此,在中立时,如上述那样各驱动缸口Cy1、Cy2与泵口P、液口T均不连通,活塞6a的动作被锁定。此时,与机体33、34连通的由胶皮管等构成的配管22、23即使破坏了,并发生油压泵20的排出压油降低的故障,各驱动口Cy1、Cy2闭塞,所以活塞6a的整块状态不被解除。由此,若机体33、34被直接固定在油压驱动缸6上,或者通过由钢管等构成的配管24、25(参照图2)安装在油压驱动缸6上,则作业机不会下落,可确保安全性。
如上所述,若根据本实施例,通过下列装置构成,即将排出防止阀31、32与机体33、34与流量控制阀2一体化并将其安装在油压驱动缸6上,将管通22、23连接于机体33、34,从而实现流量功能与防止下落功能。因此,与已有装置(图7)相比较,可使液压机占地变小。还有,与所谓2根的已有装置(图7)相比较,只连接很少根数的液管通22、23,这样就可实现液压电路构造简单且部件数少。还有,由于是比已有装置(图7)少的根数的液压管通22、23,所以破坏的几率下降了,并可提高装置的可靠性。再有,不需要设置象已有装置(图7)那样的较长的控制管道67、68,因此不发生控制管道67、68的应答迟所造成的应答性下降,可以极其高应答使排出防止阀31,32动作。
还有,在本实施例中,在油压驱动缸6的油腔6b、6c设置有排出防止阀31、32,但是也可以只在任一方的油腔设置排出防止阀。
还有,根据本实施例,将排出防止阀31、32接近于流量控制阀2设置,其结果,按照流量控制阀2的驱动,通过轴4a可使构成排出防止阀31、32的限制提升阀4动作。由此,排出防止阀31、32按照给与执行器1的驱动指令以极其高应答进行动作。即,不需要象已有装置(图7)那样的较长控制管道67、68,通过机械部件轴4a直接使排出防止阀31、32动作,所不发生以象使用控制管道67、68那样的应答性降低,可以极其高的应答使排出防止阀31、32动作。
还有,根据本实施例,将构成排出防止阀31、32的控制提升阀3,控制提升阀4以及杆导向提升阀5作成提升阀结构。因此,在与如已有装置(图7)那样,将排出防止阀51、52作成阀柱结构的场合相比较,在流量控制阀2的中立时,可通过控制提升阀3,控制提升阀4,杆导向控制阀5,能可靠地隔断油压驱动缸的油腔6b、6c的压油,并且能够可靠地锁定油压驱动缸6的移动。因此,即使缩小了流量控制阀2的阀柱2a与套管2b的重合幅度也能可靠地维持油压驱动缸6的关闭功能,其结果,流量控制阀2的高应答性与作业机的自然下降量减少两者兼备。
图6为以液压回路示出使图3结构更简易化的变形例。
即,如图6所示,通过安全阀37与可变节流孔38构成机体33的排出防止阀31’;也可以通过轴4a动作,使可变节流孔37打开,通过可变节流孔38,使油压驱动缸6的下腔6b的压油直接排向油箱21。再有,机体34的排出防止阀32’也可以与排出防止阀31’相同地构成。
还有,在油压泵20内设置有使管道22内的压力保持一的压力的安全阀35。在机体50内收容有油压泵20、油箱21、安全阀35。在机体50与机体33、34之间由胶皮管等软管等构成的管道22、23连接构成的。
下面参照图8来说明比图3、图4的实施例结构占地小的机体33的实施例。以下对与图3、图4的构成部件相同的部分加相同的符号,故适宜地省略其说明,只对不同部分加以说明。
如图8所述,本实施例装置与图3、图4相同,大部分由阀柱构造的流量控制阀2与提升结构的排出防止阀31构成。
在本实施例中,其特征为,排出防止阀31主要由控制提升阀3、控制提升阀4构成,省略了图3、图4中必需的构成部件杆导向提升阀5。
即,在流量控制阀2与控制提升阀3之间形成A腔;流量控制阀2和控制提升阀3保持有作为图3、图4的安全阀37的杆导向提升阀5的功能。
在图3、图4中,油压驱动缸6的驱动缸口Cy1,与油路18、油路3a、杆导向提升阀5的背压室D连通,同时通过油路18、油路38b、油路19、油路3b,与B腔连通;而图8的实施例中,省略这些油路38a、杆导向提升阀5、油路38b、油路19,而油压驱动缸6的驱动缸口Cy1通过相当于油路18的油路118、油路3b与B腔连通。在图3、图4中,在流量控制阀2的阀柱2a内形成油路15,而在图8的实施例中,在阀柱2a外形成的A腔具有油路15的功能。然而,在图8中也可以取代在阀柱2a外形成A腔,与图3、图4相同在阀柱2a内形成油路15。
在流量控制阀2中,形成有相当于图3、图4中的可变节流孔13、14的可变节流孔113、114。
泵口P通过可变节流孔113与A腔连通,A腔通过可变节流孔114与油箱口T连通。
A腔通过控制提升阀3的可变节流孔S1、油路3b、油路118,与油压驱动缸6的驱动缸口Cy1连通。
在图8的实施例中,省略了使控制提升阀3抵靠的弹簧11(参照图3、图4)。但是,也可以设置弹簧11。
此外,在图8的实施例中,与图3、图4相同,也可以设安全阀36。
即,如图8中虚线所示,形成有图3相同由油路118分支的油路18a,以及与油箱口T连通的油路41,将安全阀36与这些油路18a、41连接,则在下腔6b内的压力成为设定压力以上时,可将压油通过油路18a、安全阀36、油路41导入油箱口T。
此外,如同虚线所示,形成有与图4相同的与背压室C连通的油路44、和与油箱口T连通的油路45,若将这些油路44、45与安全阀36连接,则在背压室C内的压力成为设定压力以上时,通过油路44、安全阀36、油路45,使压油导入油箱口T。
下面说明图8的动作。
(1)中立时的动作
首先,对执行器1给与使流量控制阀2位于中立位置的电指令。
图8示出通过执行器1使流量控制阀2向中立位置驱动的状态。在该状态下,可变节流孔113关闭,可变节流孔114打开。因此,泵口P不与A腔连通。由此,由油压泵20排出的泵排出压油由流量控制阀2隔断,输送到泵口P的泵排出压油不能导入A腔。
其次,可变节流孔114打开,所以A腔通过可变节流孔114,与低压P0的油箱口T连通。因此,A腔的压力成为低压P0。
另一方面,油压驱动缸6的下腔6b的压油通过驱动缸口Cy1、油路118、油路3b导入B腔。向B腔所导入的压油通过固定节流孔S3导入控制提升阀3的背向室C。
在流量控制阀2位于中立位置时,不通过阀柱2沿图中左方向对控制提升阀4的轴4a加力。因此,控制提升阀4由弹簧10压向图中右方向,可变节流孔S2被关闭。
因此,导入背向室C的压油不能通过可变节流孔S2流入油箱口T,背压室C内的压力上升到与驱动缸口Cy1的压力P1相等。
这里背压室C的压力P1作用的受压面积大于B腔的压力P1作用于控制提升阀3锥面的肩部的受压面积。尤其,背压室C的压力P1(驱动缸口Cy1的压力P1)将大于油箱口T的压力P0。因此,将调整提升阀3压向图中右侧的力,即,背压室内的压力P1作用于调整提升阀3受压面积所产生的力大于下述合计压力,该合计压力为:将调整提升阀3压向图中左侧的力,即,油箱口T的压力P0作用于调整提升阀3的锥面受压面积所产生的压力与B腔的压力P1(驱动缸口Cy1的压力P1)作用于调整提升阀3的锥面肩部受压面积所发生的力的合计力。其结果,控制提升阀3被压向图中右侧,可变节流孔S1被关闭。因此,B腔内的压油不能通过可变节流孔S1和A腔,流入油箱口T。
如上所述,在流量控制阀2向中立位置驱动时,流量控制阀2的可变节流孔113关闭,可变节流孔114打开;通过控制提升阀4及调整提升阀3,可变节流孔S1与S2关闭,因此,油压驱动缸6的驱动缸口Cy1不与泵口P和油箱口T中任何一个连通,驱动口Cy1完全被闭塞。这样,排出防止阀31进行动作,在流量控制阀2中立时,油压驱动缸6的下腔6b的压油不向外部泄漏,因此,即使发生了胶皮管构成的管道22、23破坏了或油压泵20发生故障了,由于重力作用可防止作业机下落。
(2)压油供给时的动作
对执行器1给与使流量控制阀2位于供给位置的电指令。
为此,从图8所示的状态开始,连杆1c向图中右侧移动,随之阀柱2a向图中右侧移动。其结果,可变节流孔114关闭,此后,可变节流孔113打开。阀柱2a的形状可设计为:可变节流孔114关闭之后,可变节流孔113打开。
若关闭可变节流孔114,则A腔即不能与油箱口T连通,因此,A腔的压油即不能导入油箱口T。
其次,若可变节流孔113打开,则泵口P与A腔连通。由此,由油压泵20排出的泵排出压油通过流量控制阀2的可变节流孔113导入A腔,A腔的压力上升。
A腔的压力上升,调整提升阀3压向图中左方向的力,若大于将调整提升阀3压向图中右方向的力时,则可变节流孔S1打开。因此,泵口P、A腔与驱动缸口Cy1连通。因此,流入泵口P的泵排出压油通过流量控制阀2的可变节流孔113、A腔、可变节流孔31、油路3b、油路118、驱动缸口Cy1,向油压驱动缸6的下腔6b供给。由此,油压驱动缸6的活塞6a沿着扩张活塞杆的方向动作,并使起重臂等作业机沿上升方向动作,并使起重臂等作业机沿上升方向移动。作业机按照流量控制阀2的可变节流孔113的孔径(打开面积)速度动作。
在流量控制阀2位于供给位置的状态下,阀柱2a从图8所示的状态开始,进一步沿从控制提升阀4的轴4a离开的方向(图中右方向)动作。因此,与在中立时相同,通过阀柱2a,压向图中左侧的力对控制提升阀4没有作用,因此,控制提升阀4通过弹簧10被压向图中右方向,可变节流孔S2被关闭。
如上所述,流量控制阀2向供给位置驱动时,流量控制阀2的可变节流孔113打开,可变节流孔114关闭;通过控制提升阀4及调整提升阀3,可变节流孔S1打开,可变节流孔S2关闭;因此,油箱口P与油压驱动缸6的驱动缸口Cy 1连通,而驱动缸口Cy 1与油箱T不连通。因此,在向油压驱动缸6的下腔6b供给压油时,可防止油压驱动缸6的下腔6b的压油通过管道23向油箱21排出。
(3)压油排出时的动作
对执行器1给与使流量控制阀2位于排出位置的电指令。
因此,从图8的状态开始,连杆1c向图中左侧移动,随之阀柱2a向图中左侧移动。其结果,与上述(1)的“中立时的动作”时的场合相同,可变节流孔113关闭,可变节流孔114打开。因此,泵口P与A腔不连通。由此,由油压泵20排出的泵排出压油由流量控制阀2隔断,输送到泵口的泵排出压油不导入A腔。此外,由于A腔与低压P0的油箱口T连通,A腔的压力达到低压P0。
此外,油压驱动缸6的下腔6A的压油通过驱动缸口Cy1、油路118、油路3b,导入B腔。导入B腔的压油,通过固定节流孔S3,导入调整提升阀3的背压室C。
在使流量控制阀2位于排出位置时,阀柱2a向图中左侧动作,因此,通过阀柱2a沿图中的左方向对与阀柱2a接触的限制提升阀4的轴4a加由执行器1的驱动力。因此,在将控制提升阀4压向图中左侧的力大于由弹簧10压向图中右侧的力,控制提升阀4对控制提升阀3作相对移动,可变节流孔S2打开。
因此,向背压室C导入的压油通过可变节流孔S2流入A腔、油箱T,背压室C内的压力从驱动缸口Cy1的压力P1开始,逐渐地下降。不久,背压室C内的压力与A腔内的压力相等。随着背压室C内的压力下降,B腔内的压油通过固定节流孔S3导入背压室C,B腔内的压力也下降。然而,若以充分小的限度设定固定节流孔S3打开面积,则B腔的压力不能大幅度地降低,可大体保持驱动缸口Cy1的压力P1。
这里背压室C的压力从P1开始降到P2,使控制提升阀3压向图中左侧的力,即,油箱口T的压力P0通过作用于调整提升阀3的锥面受压面积所产生的力与B腔压力P1(驱动缸口Cy1的压力P1)作用于调整提升阀3锥面肩部受压面积所发生的力合计的力大于下述的力,这种力是使调整提升阀3向图中右侧的力,即,背压室C内下降的压力P2作用于调整提升阀3受压面积所产生的力。其结果,调整提升阀3压向图中左侧,可变节流孔S1打开。因此,B腔内的压油通过可变节流孔S1,导入A腔。导入A腔的压油通过可变节流孔114流入油箱口T。这样,油压驱动缸6的下腔6b的压油排向油箱口T。
如上所述,流量控制阀2向排出装置驱动时,流量控制阀2的可变节流孔113关闭,可变节流孔114打开,通过控制提升阀4及调整提升阀3,可变节流孔S1与S2打开,因此,油压驱动缸6的驱动缸口Cy1与油箱口T连通,与泵口P不连通。因此,可由油压驱动缸6的下腔6b向油箱21排出压油。
以上对图8中机体33侧的动作进行了说明,但是,机体34侧也同样进行了动作。
即,在将油压驱动缸6的活塞6a沿扩张驱动缸的连杆的一侧进行动作时,对机体33侧的执行器1给与使流量控制阀2位于供给位置的电指令,而对机体34侧的执行器1给与使流量控制阀2位于排出位置的电指令。其结果,机体33的流量控制阀2及排出防止阀31按上述(2)的“压油供给时的动作”中所述的那样进行动作;而机体34的流量控制阀2及排出防止阀32按照上述(3)的“压油排出时的动作”中的所述的那样进行动作。
此外,在使液压驱动缸6的活塞6a向退缩驱动缸口的一侧活动时,对机体33侧的执行器1给与使流量控制阀2位于排出位置的电指令;对机体34侧的执行器1给与使流量控制阀2活塞于供给位置的电指令。其结果,流量控制阀2及排出防止阀31按照上述(3)的“压油排出时的动作”所述的方式进行动作,而机体34的流量控制阀2及排出防止阀32则按照上述(2)中的“压油供给时的动作”所述的方式进行动作。
此外,在使油压驱动缸6的活塞6a停止时,对机体33侧执行器1及机体34侧执行器1分别给与使流量控制阀2位于中立位置的电指令。其结果,机体33的流量控制阀2及排出防止阀31,以及机体34的流量控制阀2及排出防止阀32按照上述(1)的“中立时的动作”中所述的那样进行动作。
如上所述,根据图8实施例,可得到与图3、图4实施例相同的效果,同时可以省略杆导向提升阀5以及随之的部件或油路的形成,因此,可使机体33、34占地少且重量轻,同时谋求减少部件数量与工时。
这样,机体33、34小而轻,因此更加增加了油压驱动缸6安装处所的自由度。其结果,在起重臂开动时,可安装在可视性高且难于破坏的场所。
例如,如图10所示,将用图1-图8所说明的各实施例中的机体33、34不是安装在驱动缸6侧,也可以安装在活塞6a侧。
如该图10所示,连杆6d与起重臂6a连接。机体33、34安装在连杆6d上。在连杆6d内部形成有相当于图2管道25、24的油路81、82。因此,在机体33内的油路118通过连杆6d内的油路81,与油压驱动缸6的下腔6b连通。
同样,机体34内的油路118通过连杆6d内的油路82,与油压驱动缸6的上腔6c连通。
还有,活塞6a可设置在机械作业主要构成部分一侧,例如液压挖掘机车体一侧。在这种情况下,不能固定在以驱动缸6为主的部分一侧,对活塞6a可相对的可移地设置,与要驱动的机械部件同时移动。因此,在沿着成为作业机械主要部分一侧,可很容易地进行布线、设置管道,如与执行器1连接的电信号线80、连接在机体33、34上的管道22、23。
但是,在上述实施例中,作为执行器1假定为电磁比例螺旋管,通过电磁力作用,直接驱动阀柱2a。尤其,电磁比例螺旋管不受限制,只要是可直接动作的执行器,不枸怎样的形态,均可适用。
然而,在采取通过电磁力来直接驱动阀柱2a构成的情况下,流量控制阀2的控制流量变大并且阀柱2a大型化时,为了得到与之相应的巨大推力,则必需使执行器1变大。
因此,在下面参照图9来说明一方面使占地变小同时还要得到大推力的执行器1构成的实施例。
如该图9所示,该执行器1是大的,由螺旋管70与控制阀76构成。
螺旋管70由线圈71、磁铁72、柱塞73,以及对柱塞73在电磁力与平衡方向施加弹力作用的板簧74所构成。
在控制阀76上设置有阀柱77。阀柱77在图中向右方向移动时,口部R1打开,阀柱77在图中向左移动时, 口部R2打开。口部R1、口部R2的出口与反回阀口R连通。返回阀R与图中未示出的油箱连通。
柱塞73与阀柱77通过主驱动轴75连接,按照柱塞73的移动位置,使阀柱77定位。
泵口Ps与固定流孔78、79的入口连通。还有,泵口Ps与图中未示出的油压泵的排出口连通。固定流孔78、79的出口分别与口部R1、R2的入口连通。
固定流孔78、79的出口与移动部件1b的各受压腔连通。连杆1c与移动部件1b连接。向移动部件1b的图中左右的受压腔导入的压油分别为P11、P12。
图9(a)表示在不把电流输入到执行器1的螺旋管70的线圈71中不通电流的状态。图9(b)表示在把电流输入到执行器1的螺旋管70的线圈71中通电流的状态。
即,如图9(a)所示,在不向线圈71通电流时,通过螺旋管70不发生电磁力,柱塞73在图中的中央位置定位。随之,控制阀76的阀柱77也在图中的中央位置定位。因此,口部R1、R2关闭。因此,泵口Ps的压油通过固定流孔78、79,导入移动部件1b的各受压腔a1、a2。因此,连杆1c停止动作。
如图9(b)所示,在向线圈71通电流时,通过螺旋管70在图中右向发生电磁力。柱塞73位于电磁力与板弹簧74平均的位置伴随柱塞73移动的阀柱77向图中右侧移动并定位于按照柱塞73移动位置的位置。
由此,图中左侧的口部R1打开。因此,泵口Ps的压油通过图中右侧固定流孔79,压油P12作用于移动部件1b的中的右侧的受压腔。
另一方面,移动部件1b的图中左侧的受压腔的压油P11通过图中左侧的口R1,向流入返回阀口R的油箱排出。
由此,对移动部件1b在图中左侧有液压力作用,连杆1c向该左方向移动。
还有,在螺旋管70发生逆向电磁力时,同样,图中右侧口R2打开,连杆1c向图中右方向移动。
如上所述,根据图8执行器1,按照由螺旋管70发生的电磁力驱动控制阀76,按照控制阀76的驱动发生液压,通过液压的力来驱动连杆1c。
为此,即使螺旋管70、控制阀76是小的,也可得到巨大推力。因此,使用占地小的执行器1,也可以巨大推力进行流量控制阀2的动作。
图9所示的控制阀76的构成为一例。例如如图11所示,设置方向控制阀83,也可以转换向移动部件1b的各受压腔a1、a2供给压油的供给方向。该方向转换阀83按照加给电磁螺旋管83a的电信号变换阀位置,转换压油的供给方向,向移动部件1b的各受压腔a1、a2的任一方供给压油。
此外,如图12所示,在每个移动部件1b的各受压腔α1、α2,设置压力控制阀84、85,也可以驱动控制阀84、85,以便向移动部件1b的各受压部a1、a2的任一方供给压油。压力控制阀84、85分别按照对电磁螺旋管84a、85a上所加的电信号使阀位置变化,压力控制阀84、85中任一方成为与泵口Ps连通的位置,另一方成为与返回阀口R连通的位置,向移动部件1b的各受室a1、a2的任一方供给压油。
还有,也可以向机体33增加配管,即使也可在应答较迟的情况下,也可以不使驱动执行器1的控制压发生部与机体33一体化。在这种情况下,控制压发生部可配置在与油压泵相同的另一场所,例如可配置在油压挖掘机车体一侧。还有,这种场合的控制回路也可以是直接与人工操作的操作杆连接驱动的控制回路,也可以是按照操作杆的动作由电开关的控制回路。
其次,在图3、图4、图8中所示的流量控制阀2的阀柱2a的内部设置相当于图9中所示的移动部件1b的各受压腔α1、α2的功能,进而参照图13、图14说明为谋求小型化的构成例。
如图13所示,在阀体90内部滑动自如地收容有阀柱2a。在阀柱2a的内部,控制阀柱91通过弹簧96、97,对阀柱2a可相对移动地进行收容。
在阀体90上固定有止轴93。在止轴93上固定有控制阀柱91。
在阀柱2a的内部,通过控制阀柱91在图中左右形成有受压定α1、α2。由阀体90的外部输入控制压P1、P2时,通过阀体90内的油路、在阀柱2a上形成的油路,分别供向受压腔α1、α2。
图中左侧的受压腔α1内的控制压对阀柱2a作用时,与弹簧96的弹力相对向,阀柱2a压向图中左方向。同样,在图中右侧的受压腔α2内的控制压对阀柱2a作用时,与弹簧97的弹力相对向,阀柱2a被压向图中右方向。
在控制阀柱91上形成有连接两端的阀柱内管道92。阀柱内管道92的两端分别与阀柱2a两端左右的油腔A1、A2连通。因此,阀柱2a的两端左右的油腔A1、A2保持相同的压力。
A1室通过可变节流孔94,与油箱口T连通。A2室通过可变节流孔95,与泵口P连通。
下面对图13的动作进行说明。
2个控制压P1、P2为相同压的场合
在控制压P1、P2为相同的场合下,受压腔内α1、α2内为相同压。此时左右的弹簧96、97为非伸缩,阀柱2a保持在中立位置。
2个控制压P1、P2产生压差的场合
●P1<P2的场合
若控制压P2大于控制压P1时,则阀柱2a的左右受压面中右侧受面上加的力变大,右侧的弹簧97拉伸,右侧弹簧96回缩,阀柱2a对控制阀柱91作相对地沿左方向移动。
这里,阀柱2a的形状设计为,首先是可变节流孔94关闭,可变节流孔94完全关闭之后,阀柱2a向右侧移动时,可变节流孔95打开。
为此,由泵口供给的压油流入A2腔,进而通过阀柱内管道32流入A1腔,在阀柱2a的两端上升到相同的压力。
●P1>P2的场合
若控制压P1大于控制压P2,则阀柱2a的左右受压面中对左侧受压面施加的力变大,左侧弹簧96被拉伸,同时右侧的弹簧97退缩,阀柱2a对控制阀柱91相对地沿左方向移动。
这里阀柱2a的形状的设计为:首先可变节流孔95关闭,阀柱2a向左侧移动时,可变节流孔94打开。
因此,由泵口P供给的压油不流入A2腔、A1腔,A2腔、A1腔内的压油向油箱口T排出,A2腔、A1腔内成低压。
这样,按照控制压P1、P2的压差,阀柱2a向图中的左右移动。
其次,说明图14的构成例。
如图14所示,在阀体90的内部滑动自动地收容阀柱2a。在阀柱2的内部,控制阀柱91通过弹簧96、97,对阀柱2a可相对移动地进行收容。
在阀体90中固定有止动轴93,在止动轴93上固定有控制阀柱91。
在控制阀柱91内侧,轴(连杆)1c可向图中左右移动地插通。轴1c由复动式执行器1驱动。在轴1c与控制阀柱91之间,左右形成节流孔100a、100b。左右节流孔100a、100b与泵口P连通。
在阀柱2a的内部,通过控制阀91与轴1c在图中左右形成受压腔α1、α2。若从阀体90的外部输入控制压P1、P2,则通过在阀体90内的油路、和在阀柱2a所形成的油路,分别向受压腔α1、α2供给。节流孔100a、100b分别与受压腔α1、α2连通。在阀柱2a左右形成固定节流孔98、99。受压腔α1、α2分别与固定节流孔98、99连通。固定节流孔98、99与油箱口T连通。因此,由泵口P输导的压油通过左右的节流孔100a、100b向左右的受压腔α1、α2分配,进而,通过固定节流孔98、99排向油箱口T。按照通过节流孔100a、100b的压油流量,在左右的受压腔α1、α2发生控制压P1、P2。
在图中左侧的受压腔α1内的控制压作用于阀柱2a时,与弹簧96的弹力对向,阀柱2a压向图中的左方向。同样,图中右侧的受压腔α2内的控制压作用于阀柱2a时,与弹簧97的弹力对向,阀柱2a压向图中右方向。
在轴1c形成有两端连通的轴内管道1d。轴内管道1d的两端分别与阀柱2a的两端左右的油腔A1、A2连通。因此,阀柱2a的两端左右的油腔A1、A2保持相同的压力。
A1腔通过可变节流孔94,与油箱口T连通。A2腔通过节流孔95,与泵口P连通。
下面说明图14的动作。
●2个控制压P1、P2为相同压的场合
轴1c在位于左右节流孔100a、100b的打开面积为同一位置时,受压腔α1、α2控制压P1、P2成为相同压。此时左右弹簧96、97不伸缩,阀柱2a保持在中立位置。因此,阀柱2a的形状设计为,可变节流孔95关闭,可变节流孔94稍稍打开。
●2个控制压P1、P2产生压差的场合
●轴1c由中立位置向左侧移动:P1<P2的场合
在轴1c由中立位置向左侧移动时,左右的节流孔100a、100b中右侧的节流孔100b的打开面积变大,向右侧的受压腔α2内流入更多流量的压油,受压腔α2内的控制压P2变为大于受压腔α1内的控制压P1。因此,阀柱2a的左右的受压面中给与右侧受压面的力变大,右侧弹簧97拉伸,同时左侧弹簧96回缩,阀柱2a对控制阀柱91作相对地向右方向移动。
这里,阀柱2a的形状被设计为,首先可变节流孔94关闭,可变节流孔94完全关闭之后,阀柱2a进而向右侧移动时,可变节流孔95打开。
因此,由泵口P供给的压油流入A腔,进一步通过轴内管道1d流入A1腔,上升到在阀柱2a的两端达到相同的压力。
●使轴1c由中立位置向右侧移动:P1>P2的场合
在1c由中立位置向右侧移动时,左右的节流孔100a、100b中左侧的节流孔100a的打开面积变大,向左侧的受压腔α1流入更多流量的压油,受压腔α1内的控制压P1变为大于受压腔α2内的控制压P2。因此,阀柱2a的左右受压面中给与左侧受压面的力变大,左侧弹簧96拉伸,同时右侧弹簧97回缩,阀柱2a对控制阀柱91作相对地向左方向移动。
这里,阀柱2a的形状被设计为,首先可变节流孔95关闭,进而阀柱2a向左侧移动时,可变节流孔94打开。
因此,由泵口供应的压油不流入A2腔、A1腔,A2腔、A1腔内的压油排向油箱口,A2腔、A1腔内成为低压。
如上所述,按照控制压P1、P2的压差,阀柱2a向图中的左右移动。
还有,若根据上述各实施例,则可简单地实现吸入阀功能。参照图3、图4、图8对其进行说明。下面以图3为代表进行说明。
即,如图3所示,在流量控制阀2位于中立位置时,作为图中的可变节流孔的控制提升阀3的右侧,与油箱口T连通,而且通过控制提升阀3的B腔与油压驱动缸6连通。因此,油压驱动缸6内要成为负压时,则与油压驱动缸6连通的B腔内的压力下降。因此,与B腔的压力使控制提升阀3压向图中右方向的力相比,超过通过来自与油箱口T连通的右侧部分的压力压向图中左侧的压力时,控制提升阀3的可变节流孔S1被打开,油箱21与油压驱动缸6的下腔6b连通。因此,压油由油箱21流入油压驱动缸6侧,此外,还可防止油压驱动缸6、B腔内的压力下降。
即,若根据本实施例,可变节流阀具有与吸入阀同样的功能,因此就不需要设置新的吸入阀了,其结果:可使部件数少并将油压回路作成简易的结构。
还有,若根据上述各实施例,例如,如图1所述,流量控制阀2安装在油压驱动缸6上。通过采取该结构,可得到如下效果。
即,由于流量控制阀2被安装在油压驱动缸6上,所以不需要如已有的图7中所示的长大管道64、63。因此,对于流量控制阀2的输入的油压驱动缸6的应答变快了,并飞跃地提高了控制的应答性。
还有,由于流量控制阀2安装在油压驱动缸6上,所以象过去那样的流量控制阀占地没有了,更新的车体可小型化了。
还有,由于象过去的图7中所示的长大的管道64、63不需要了,所以由于小型化而在车体内窄小空间而处理受到限制的情况也没有了,同时减少了油压配管效和占地,并且更新的车体也小型化了。
还有,不采取象过去那样的将多数方向流量控制阀堆积在一起的体形结构,而是在油压驱动缸6上安装对应的流量控制阀2,所以在某个流量控制阀2发生故障时,可以单独地交换发生故障的流量控制阀2,飞跃地提高了装备性能与作业效率。
还有,由于将流量控制阀2安装在油压驱动缸6上,所以不需要连接这些部件,部件数减少了,可低限度地抑制装置成本。
还有,在如上所述的实施例中,在机体33、34内设置有套管2b、3a、88,相当于套管的部分也可以与机体一体成形。
还有,在如上所述的实施例中,是想以适用于液压缸6的场合进行说明的,但是,本发明不只限于油压驱动缸,也可以适用于液压马达等的液压执行器。此外,在本实施例中,还想防止以作为排出防止阀的油压驱动缸的下落的落下防止阀进行说明的。但是,本发明不只限于落下防止阀,也可以采用隔断由液压执行器排出的压油的排出防止阀,只要是这样的防止阀均可适用。
还有,在上述说明的实施例中,是假定以油压泵为驱动源来驱动的油压驱动缸等液压执行器的情况。然而,作为本发明,其动作液体不局限于油。除压油之外,还可以用水、醇等各种液体作为动作液体,并且也可以采用由这些液体驱动的构成。
即,本发明将各实施例中的“油压泵”作为“液压泵”,将油压驱动器等的“油压执行器”作为“液压执行器”的广泛概念。
Claims (11)
1.一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀(2),该流量控制阀输入由液压泵(20)排出的压液,控制压液流量,供给液压执行器(6)的液腔(6b);排出防止阀(31),该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出的压液,其特征在于:将所述流量控制阀(2)与所述排出防止阀(31)一体化,并且在所述排出防止阀(31)中具有:单向阀(37),该单向阀充许只由所述流量控制阀(2)向所述液压执行器(6)的液腔(6b)方向流动压液;
可变调节流(38),该可变调节流能使由所述液压机执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)排出压液的排出流量发生变化。
2.一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀(2),该流量控制阀输入由液压泵(20)排出的压液,控制压液流量,供给液压执行器(6)的液腔(6b);排出防止阀(31),该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出的压液,其特征在于,将所述流量控制阀(3)与所述排出防止阀(31)一体化,在所述排出防止阀(31)中具有:单向阀(37),该单向阀充许只由所述流量控制阀(2)向所述液压执行器(6)的液腔(6b)方向流动压液;
可变调节流(38),该可变调节流能使由所述液压机执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)排出压液的排出流量发生变化;
动作构件(4a),该动作构件使所述可变调节流(38)动作与按照所述流量控制阀(2)的驱动,隔断由所述液腔(6b)排出的压液,或者将所述液腔(6b)的压液向所述液箱(21)排出。
3.根据权利要求1或2所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,按照电执行器(1)的驱动,驱动所述流量控制阀(2)。
4.根据权利要求2所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,使所述排出防止阀(31)接近于流量控制阀(2)设置;按照所述流动控制阀(2)的驱动,驱动机械部件(4a),通过该机械部件(4a)使所述可变调节流(38)动作。
5.根据权利要求1或2所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,所述可变调节流(38)包括:
第1节流孔形成构件(3、4),该第1节流孔形成构件按照所述流量控制阀(2)的驱动,形成第1节流孔(S2);
第2节流孔形成构件(3、3a),该节流孔形成构件按照所述第1节流孔(S2)的前后压差(P2-P0),在所述液压执行器(6)的液腔(6b)与所述液箱(21)之间形成第2节流孔(S1);
通过所述第2节流孔(S1),使所述液腔(6b)的压液向所述液箱(21)排出。
6.一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀(2),该流量控制阀控制由液压泵(20)排出的压液流量,向液压机执行器(6)的液腔(6b)供给;排出防止阀(31),该排出防止阀安装在所述液压执行器(6)上,并进行动作,以隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出压液,其特征在于,将所述排出防止阀(31)作成提升阀结构的阀(3、4、5)。
7.根据权利要求1-5所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,将排出防止阀(31)安装在液压执行器(6)上。
8.一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀(2),该流量控制阀输入由液压泵(20)排出的压液,控制压液流量,向液压执行器(6)的液腔(6b)供给;排出防止阀(31),该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出的压液,其特征在于,
将所述流量控制阀(2)与所述排出防止阀(31)一体化,所述排出防止阀(31)在所述流量控制阀(2)位于将压液供给所述液压执行器(6)的液腔(6b)的供给位置时,充许由所述流量控制阀(2)向所述执行器(6)的液腔(6b)方向流动压液,而且隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)排出的压液;
同时,在所述流量控制阀(2)位于由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出压液的排出位置时,充许由所述液压执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)的方向流动压液。
9.一种液压执行器的流量控制装置,设置有:流量控制阀(2),该流量控制阀输入由液压泵(20)排出的压液,控制压液流量,向液压执行器(6)的液腔(6b)供给;排出防止阀(31),该排出防止阀进行动作,以隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出的压液,其特征在于,将所述流量控制阀(2)与所述排出防止阀(31)一体化,在所述排出防止阀(31)中具有:第1可变调节孔(S1),该可变调节孔在所述流量控制阀(2)位于向所述液压执行器(6)的液腔(6b)供给压液的供给位置时,充许由所述流量控制阀(2)向所述液压执行器(6)的液腔(6b)的方向流动压液,同时所述流量控制阀(2)在位于由所述液压执行器(6)的液腔(6b)排出压液的排出位置时,充许由所述液压执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)的方向流动压液;
第2可变调节孔(S2),该可变调节孔在所述流量控制阀(2)位于所述供给装置时,隔断由所述液压执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)排出的压液,同时,所述流量控制阀(2)位于所述排出位置时,充许由所述液压执行器(6)的液腔(6b)向液箱(21)的方向流动压液。
10.根据权利要求8或9所述的液压执行器的流量控制装置,其特征在于,按照电执行器(1、70)的驱动,驱动所述流量控制阀(2)。
11.一种液压执行器的流量控制装置,其特征在于,具有流量控制阀(2),该流量控制阀控制由液压泵(20)排出的压液流量,向泵压执行器(6)的液腔(6b)供给;所述流量控制阀(2)安装在液压执行器(6)上。
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