CN1341184A - 工程机械的液压回路 - Google Patents
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Abstract
本发明关于工程机械的液压回路,本发明能防止在伸缩臂伸展时蛤壳式抓斗工作速度减小,从而可以实现操作性能的改进。一种工程机械的液压回路,其组成为:蛤壳式抓斗(5)装到伸缩臂(4)的顶端,伸缩臂(4)和蛤壳式抓斗(5)由普通压力源(7a,7b)供给的压力油操作;它包括在根据打开蛤壳式抓斗(5)的工作压力来降低使伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力的降压装置(20,21)。通过这种组成蛤壳式抓斗(5)可迅速打开,并可改进操作性能。
Description
技术领域
本发明关于类似于液压挖掘机这样的工程机械的液压回路,特别是关于一种工程机械的液压回路,该工程机械适于用在类似于液压式挖掘机上、并具有多级伸缩臂进行斗式挖掘的工程机械上。
背景技术
图8是一个概略的侧视图,它表示一个液压挖掘机(工程机械),一个普通的多级伸缩臂装到该挖掘机上。该液压挖掘机包括一个下部行走装置1,一个连接成相对于下部行走装置1转动的上部回转装置2,一个安装在上部回转装置2上的可摆动的动臂3,一个安装成能在动臂3的顶部摆动并具有伸/缩功能的多级伸缩臂(可伸展的臂)4,以及一个安装在多级伸缩臂4顶端的蛤壳式抓斗5等。
动臂油缸3a装在动臂3和上部回转装置2之间,随着动臂缸3a的伸/缩运动,动臂3摆动。同样在动臂3和多级伸缩臂4之间装有臂缸4a,随着臂缸4a的伸/缩运动,多级伸缩臂4摆动。可以看到,多级伸缩臂4装有缸11(参见图9)该缸11可使多级伸缩臂4伸缩。
蛤壳式抓斗5设计成通过使设置在其内侧的液压缸5a(参见图9)动作而作打开和关闭运动。
图9是表示上述液压挖掘机液压回路系统组成的概略示图。可以看出在图中并未示出先导回路。参见图9,参照数字6表示源动机,参照数字7a、7b分别表示由源动机6驱动的液压泵(压力源),8表示控制阀单元,用来控制来自液压泵7a、7b的压力油(工作油)、以将压力油流量分配到下面将要描述的各种驱动装置上。参照数字9表示驱动回转发动机9的回转发动机,10a、10b分别表示行走发动机,该发动机驱动装在下部行走装置1上的图中未示的行走装置。
动臂缸标号3a表示动臂缸,4a表示臂缸,5a表示打开和关闭蛤壳式抓斗的抓斗缸,11表示伸长和缩短多级伸缩臂4的伸缩缸,12表示设在伸缩缸11的杆侧小腔11b内的慢回阀,17表示油箱。
当工作油供到抓斗缸5a的上部小腔中时,使抓斗缸5a向图的下方移动时,蛤壳式抓斗5打开。在慢回阀12的内部设置一个限制器(孔板),以防止多级伸缩臂4因其自身重量而突然伸展。
参照数字13表示伸缩控制阀,用以伸缩控制阀单元8中的伸缩缸11,14表示操纵抓斗缸5a的抓斗控制阀,参照数字15a、15b分别表示一个伸缩遥控阀,用来控制伸缩控制阀13,参照数字15表示伸缩遥控手柄,用以控制伸缩遥控阀15a、15b的移动,16a、16b是控制抓斗控制阀14的抓斗遥控阀,参照数字16表示抓斗遥控手柄,用以控制抓斗遥控阀16a、16b。
在上述装置中,伸缩遥控阀15a是伸长伸缩缸11的遥控阀(打开操作装置),当伸缩遥控手柄15向图中的右方倾斜时,该伸缩遥控阀15a打开,输出与伸缩遥控手柄15的操纵量相对应的先导压力。
抓斗遥控阀16a是使蛤壳式抓斗5执行打开动作的遥控阀(打开操作装置),当抓斗遥控手柄16向图中的右方倾斜时,抓斗遥控阀16a打开,输出与抓斗摇控手柄16的操纵量相对应的先导压力。
参照数字103a、104a、109、110a、110b分别表示控制动臂缸3a、臂缸4a、回转发动机9和行走发动机的控制阀,参照数字120表示使液压挖掘机保持直线运行的直线运行阀。要说明的是,这里省略了对这些阀的详细描述。
参照图9,如果操纵伸缩遥控手柄15打开伸缩遥控阀15a,然后先导压力作用在入口13a使控制阀单元8的伸缩控制阀13从腔N移位到另一腔X,然后,来自液压泵7a、7b的压力油供到伸缩缸11的端侧腔11a,同时杆侧腔11b的压力油通过慢回阀12和伸缩控制阀13进入油箱17。
此时,由于多级伸缩臂4和蛤壳式抓斗5本身的重量作用在伸缩缸11的杆侧腔11b上,在杆侧腔11b中产生很高的压力,然而由于没有载荷加到端侧腔11a上,故端侧腔11a的压力减低。
因此,如果操作抓斗遥控手柄16,从而打开蛤壳式抓斗5,同时伸长多级伸缩臂4,于是液压泵7a,7b中的大部分压力油就流入具有较低工作压力的伸缩缸11的端侧腔11a中。因此,没有足够的压力油供到抓斗缸5a,蛤壳式抓斗5的打开速度降低导致它的工作性能受到损害。
本发明是有鉴于上述问题而作出的,本发明的目的在于提供一种工程机械的液压回路,它能防止在伸缩臂伸长时蛤壳式抓斗工作速度下降,从而改进了它的工作性能。
发明的公开
为了达到上述目的,按照本发明的一个方面,一种工程机械的液压回路包括一个伸缩臂和装到伸缩臂顶端的蛤壳式抓斗,该工程机械做成使伸缩臂和蛤壳式抓斗由普通压力源供给的压力油操作,其特征在于:它包括减压装置,该装置根据张开蛤壳式抓斗的工作压力,降低向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力。
因此,采用本发明的工程机械的液压回路,执行打开蛤壳式抓斗这种操作,同时根据打开蛤壳式抓斗的工作压力降低向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力来伸展伸缩臂,向伸展侧驱动伸缩臂的压力油的供给受到限制,这样供到蛤壳式抓斗的压力油增加许多。因此,蛤壳式抓斗迅速打开,能解决蛤壳式抓斗打开速度低的问题,从而改进了操作性能。
该降压装置最好包括第一降压装置,它能降低打开蛤壳式抓斗的工作压力和输出该降低后的工作压力,和第二降压装置,它能根据第一降压装置的输出压力来降低向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力。
采用这种装置,可获得上述优点,另外还具有另一优点,即可很容易地在低成本上提供本装置。
降压装置最好包括用以监测打开蛤壳式抓斗工作压力的工作压力监测装置,和第三个降压装置,该第三降压装置根据来自工作压力监测装置的监测信息降低向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力。
采用这种装置,可以获得上述这样的优点,另外,由于它仅需将一套降压装置作为液压设备,增加到普通的液压回路上,因此同样具有可很容易地在低成本上提供本装置的优点。
需说明的是,在此情况下,最好安装第三降压装置,随着工作压力监测装置监测到的工作压力增大,向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力被降低很多。
按照本发明的另一个实施例,一种包括一个伸缩臂和装到伸缩臂顶端的蛤壳式抓斗工程机械的液压回路的特征在于:它包括一个安置在伸缩臂的工作缸和蛤壳式抓斗打开侧的输出压力供给线路之间的再生阀,当伸缩臂被驱向伸展侧时,能将来自工作缸的返回压力油供到该输出压力供给通路,以及包括一个方向控制阀,它根据向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力进行转换,从而使打开蛤壳式抓斗的、打开工作压力,用作再生阀的驱动操作压力,供到再生阀上,以改变再生阀的工作状态。
因此,本发明具有一个优点,当以连锁方式执行伸展伸缩臂的动作和打开蛤壳式抓斗的动作时,可以在不降低伸缩臂伸展速度的情况下增大蛤壳式抓斗的打开速度。另外还有解决蛤壳式抓斗打开速度慢的优点,同时也可改进操作性能。
方向控制阀最好具有非响应区,在该区域内驱动工作压力不供到再生阀上,在该区域内,用以向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力低于预定压力,采用这种区域设置,可防止伸缩臂突然伸展。
另外,方向控制阀最好设置成,在驱动伸缩臂的工作压力高于预定压力的另一区域中,供到再生阀的驱动工作压力随着向伸展侧驱动伸缩臂的工作压力的增大而增大。采用这样的区域设置,当伸展伸缩臂的工作压力增大时,能高速打开蛤壳式抓斗。
再生阀可以做成当来自方向控制阀的驱动工作压力增大时,从工作缸返回到上述输出压力供给线路的压力油增加。当再生阀以上述方式设置时,可防止在该驱动工作压力低的区域内伸缩臂的突然伸展,并且在该驱动工作压力高的区域内,蛤壳式抓斗可迅速打开。
按照本发明的又一个实施例,一种工程机械的液压回路,该工程机械包括一个伸缩臂和一个装到伸缩臂顶端上的蛤壳式抓斗,其特征在于它包括:位于伸缩臂的工作缸和蛤壳式抓斗打开侧的输出压力供给通路之间的再生阀,该阀在伸缩臂驱动到伸展侧时,能将来自工作缸的返回的压力油供到输出压力供给通路,再生阀的工作状态受伸缩臂向伸展侧驱动的工作压力控制。
因此,根据伸缩臂向伸展侧驱动的工作压力来控制再生阀的工作状态,其优点在于:当以连锁方式执行伸展伸缩臂的动作和打开蛤壳式抓斗的动作时,可在不降低伸缩臂的伸展速度的情况下,增大蛤壳式抓斗的打开速度。
因此,除了能解决蛤壳式抓斗打开速度慢的问题的优点外,还可改进操作性能。
附图概述
图1是表示本发明第一实施例的工程机械的液压回路的系统组成的概略示图;
图2是表示本发明第二实施例的工程机械的液压回路的系统组成的概略示图;
图3是表示本发明第二个实施例的工程机械的液压回路控制装置组成的示意性方框图;
图4是表示本发明第三个实施例的工程机械的液压回路系统组成的概略示图;
图5是表示本发明第三个实施例的工程机械的液压回路的控制特性图;
图6是表示本发明第三个实施例的工程机械的液压回路的另一控制特性图;
图7是表示本发明第四个实施例的工程机械的液压回路的系统组成的概略示图;
图8是一个侧视图,它表示一个液压挖掘机,一个普通的多级伸缩臂装到该挖掘机上,和
图9是表示一个液压挖掘机的液压回路的系统组成的概略示图,一个普通的多级伸缩臂装到该挖掘机上。
实施本发明的最佳方式
下面将参照附图描述本发明的实施例。(A)第一个实施例的描述
首先描述本发明第一个实施例的工程机械的液压回路,图1是表示该液压回路的系统组成的概略示图。
在本发明的第一实施例中,该装置的基本组成类似于图9所示的液压回路,各部件由与图9中所描述的相同的参照数字表示。这里省略了对它们的描述。
第一个实施例的液压回路包括:正如图1所示,除了图9所示的系统组成外,一个降压阀(第一降压装置)20用作降低来自抓斗遥控阀(打开操作装置)16a的先导压力(工作压力);一个外部先导型降压阀(第二降压装置)21装在伸缩缸(工作缸)11的伸展侧的先导回路上。
外部先导型降压阀21具有受降压阀20的输出压力控制的设定压力,当降压阀20的输出压力最低时(例如抓斗控制手柄16不工作时),来自伸缩遥控阀15a的输出压力不经减压被设定成高压。另一方面,如果抓斗遥控阀16a受抓斗遥控手柄16操作从而增加降压阀20的输出压力,根据该压力控制外部先导型降压阀21的动作,以减小遥控阀15a的先导压力。
那么,如果降压阀20的输出压力变为等于或大于预定值,则伸缩控制阀13的先导压力就不会等于或大于预定压力。
由于本发明第一个实施例的工程机械的液压回路按上述方式组成,它将按下列方式工作。需说明的是,在下面的描述中,分别给出了两种工作情况。一种是伸缩缸11自身动作时液压回路的工作情况,另一种是伸缩缸11和抓斗缸5a连锁动作时的液压回路的工作情况。
(1)伸缩缸自身动作参见图1,如果操作伸缩遥控手柄15打开伸缩遥控阀15a,于是先导压力(工作压力)通过管线L1和外部先导降压阀21引到伸缩控制阀13的先导控制口13a,伸缩控制阀13由腔N移位到腔X,于是液压泵(压力源)7a、7b中的压力油供到伸缩缸11的端侧腔11a。
同时,伸缩缸11的杆侧腔11b中的压力油通过慢回阀12和伸缩控制阀13的腔X引到油箱17,使伸缩缸11延伸。
此时,如果抓斗控制手柄16没有被操作,降压阀20的输出压力变成最低的压力,外部先导型降压阀21设定成最高的压力,因此,伸缩遥控阀15a的先导压力无需降压引入伸缩控制阀13的先导控制口13a,以完全打开阀13,因此液压泵7a、7b的所有流量供入伸缩缸11的端侧腔11a中,这样使伸缩缸11能以较快速度伸展。(2)伸缩缸和抓斗缸的连锁动作
正如图1所示,多级伸缩臂(伸缩臂)4的伸缩缸11和蛤壳式抓斗5的缸5a的液压回路是并联的,如果抓斗缸5a动作,同时伸缩缸11也向伸展侧动作时,那么液压油只会流向压力较低的伸缩缸11。在此情况下,本实施例按下列方式工作。
亦即,如果在操纵抓斗遥控手柄16使抓斗遥控阀16a工作时先导压力通过管道L2引到抓斗控制阀14的先导控制口14a,这样抓斗控制阀14从腔N移位到腔X,同时先导压力也被引入到降压阀20。
抓斗遥控阀16a的先导压力被降压阀20降低(压力被控制在规定的压力范围内),并被输出到外部先导型降压阀21的先导控制口21a。因此,当抓斗遥控阀16a的动作量增大时,外部先导型降压阀21的设定压力从最高压降到规定压力。
因此,随着抓斗遥控阀16a的打开移动,伸缩遥控阀15a的先导压力被外部先导型降压阀21降低,从而使伸缩控制阀13的先导压力受控制不会增加到等于或大于规定压力。
结果,伸缩控制阀13的行程受被降低的先导压力的作用,被限制到预定的行程之内,位于液压泵7a、7b和伸缩缸11之间的伸缩控制阀13的打开面积被限制,以增加泵送压力。因此,伸缩缸11的伸展速度减小,从抓斗控制阀14到抓斗缸5a的供应流量增大,因此增大了蛤壳式抓斗5的打开速度。
通过上面的操作,当执行打开蛤壳式抓斗5的动作,同时多级伸缩臂4又伸展时,可以限制供到伸缩缸11的压力油,确保压力油供到蛤壳式抓斗5,因此能迅速打开蛤壳式抓斗5。因此在上面的背景技术中描述的问题、即蛤壳式抓斗5打开的速度慢的问题可以解决,并可改进操作性能。另外,由于在普通的系统组成中仅需增加两个降压阀20、21,还有一个优点,就是能在较低的成本下很容易地提供本发明的装置。(B)第二个实施例的描述
现在描述本发明第二个实施例的工程机械的液压回路。图2是一个概略示图,它表示该液压回路的总的系统组成,图3是一个方框图,它表示该液压回路的控制装置的组成。
该第二个实施例的基本组成类似于图9所示的液压回路,如图2所示,它除了图9所示的组成外,还包括一个装在抓斗遥控阀(打开操作装置)16a的端口上的压力探测器(工作压力探测装置)22;一个装在伸缩遥控阀15a和伸缩控制阀13的先导控制口13a之间的电磁控制比例降压阀(第三降压装置)23,一个控制器(控制装置)24用来根据压力探测器22的信号将驱动信号输出到电磁控制比例降压阀23上。应说明的是,各部件由与图9中所示描述的相同的参照数字表示。这里省略了对它们的描述。
另外,如图3所示,在控制器24内设有一个压力整定器25用来根据压力探测器22的信号输出电磁控制比例降压阀23的整定压力,一个电磁阀驱动装置26,它根据从压力整定器输出来的整定压力信号向电磁控制比例降压阀23输出驱动电流。
这里简要描述压力整定器25的特性。压力整定器25基本上设定成当抓斗遥控阀16a的先导压力(工作压力)变低时、电磁控制比例降压阀23的整定压力变高。
图3说明了一个压力整定器25的一种特性。当先导压力处在某一范围内时,电磁控制比例降压阀23的整定压力随着遥控阀16a的先导压力的增加而线性降低。另外,当先导压力等于或小于该范围时,整定压力固定到其最高值,然而当先导压力等于或大于该范围时,设定压力固定到其最低值。
本发明的第二个实施例的工程机械的液压回路以如上所述的方式组成,下面将按两种情况分别描述液压回路的工作,一种情况是伸缩缸11自身动作,另一种情况是伸缩缸11和抓斗缸5a以连锁方式动作。
(1)伸缩缸自身动作
首先,如果伸缩遥控阀15a打开,同时抓斗遥控手柄16不处于工作状态(在抓斗遥控阀16a关闭时),来自伸缩遥控阀15a的先导压力引入电磁控制比例降压阀23。
此时,由于由压力控测器22探测的遥控阀16a的先导压力具有最低值,压力整定器25输出一个信号,使抓斗遥控阀16a的先导压力达到最大值,通过电磁阀驱动器26驱动电磁控制比例降压阀23。
接着,输出伸缩遥控阀15a的先导压力,例如在未降压后将其引入到伸缩控制阀13的先导控制口13a。结果液压泵7a、7b的全流量通过伸缩控制阀13供到伸缩缸11,从而可使伸缩缸11高速伸展。
(2)伸缩缸和抓斗缸连锁动作
当抓斗遥控阀16a打开时,压力探测器22探测抓斗遥控阀16a的先导压力,压力整定器25整定电磁控制比例降压阀23的控制信号。
然后,如果抓斗遥控阀16a工作到其完全打开状态,电磁控制比例降压阀23的输出,随着先导压力的增大逐步从最高压降到规定的压力。
因此,伸缩遥控阀15a的先导压力由电磁控制比例降压阀23限制到规定压力,该降低后的先导压力输出到伸缩控制阀13的先导控制口13a。
结果,伸缩控制阀13的行程限制到与降低后的先导压力对应的预定的行程,接着安置在液压泵7a,7b和伸缩缸11之间的伸缩控制阀13的打开面积被限制以增加泵压,因此,从抓斗控制阀14到抓斗缸5a的工作油的供给流量增大,因此增加了蛤壳式抓斗5的打开速度。
通过上述操作,与上述第一个实施例一样,如在打开蛤壳式抓斗5操作的同时伸展多级伸缩臂4,蛤壳式抓斗5可被迅速打开。因此在上面的背景技术中描述的问题、而蛤壳式抓斗5打开速度慢的问题可得到解决,并改进了操作性能。另外,由于仅需在图9所示的液压回路上加上降压阀23用作液压设备,就可产生一个优点、即本发明的装置采购容易、成本低。
需说明的是,这种液压回路还可以做成在没有表示出来的存储设备中存储多套控制器24中的压力整定器25的特性,这些压力整定器25的特性宜根据工作状态或所连接的蛤壳式抓斗等进行变化。
因此,由于电磁控制比例降压阀23的信号可由控制器24根据压力探测器22的信号自由设定,该液压回路的优点是在装上不同重量的抓斗5或装上不同的缸11时,与第一个实施例相比可以更容易地调节速度,也可简化工作调节。
另外,压力整定器25的特性不仅限于如图3所示,还可整定成各种其它特性,只要压力整定器25具有这样的特性、即电磁控制比例降压阀23的整定压力根据伸缩遥检阀16a的先导压力的增加而降低。
(C)第三个实施例的描述
现在描述本发明第三个实施例的工程机械的控制回路。图4是一个概略示图,它表示该液压回路的系统组成,图5和6是说明该液压回路的不同的控制特性图。
该第三个实施例的液压回路也具有类似于图9液压回路的基本组成,这里的各个部件由与图9中所描述的相同的参照数字来表示,这里省略了对它们的描述。
在本发明的第三个实施例中,正如图4所示,该液压回路除了图9所示的组成外,还包括,一个再生阀30,该阀用于将伸缩缸(工作缸)11的杆侧腔11b的压力油引入到抓斗控制阀14和泵7b之间的输出压力供给线路;一个放置在再生阀30和抓斗控制阀14之间的汇流单向阀31;和一个受伸缩遥控阀15a的先导压力(工作压力)控制而变换的方向控制阀32。
抓斗遥控阀16a的先导压力引入方向控制阀32的输入口P,输出口d连到再生阀30的先导控制口30a上。
在伸缩缸11向伸展侧驱动时方向控制阀32的工作状态受先导压力控制;再生阀30的工作状态受方向控制阀32的工作状态控制。
于是,根据再生阀30的工作状态,伸缩缸11的杆侧腔11b中的工作油(返回压力油)供到输出压力供给通路s。
本发明第三个实施例的工程机械的液压回路以如上所述的方式组成,下面将按两种情况来分别描述液压回路的工作情况,一种情况是伸缩缸11由自身动作,另一种情况是伸缩缸11和抓斗缸5a以连锁方式动作。
(1)伸缩缸自身动作
如果打开伸缩遥控阀15a,伸缩遥控阀15a的先导压力则通过管线L1引到伸缩控制阀13的先导控制口13a,伸缩控制阀13从腔N移位到腔X。另外,该先导压力还供到方向控制阀32的先导控制口32a,这样方向控制阀32从腔C移位到另一腔A。
于是,抓斗遥控阀16a的先导压力管线L2和再生阀30的先导控制口30a通过方向控制阀32相互连接。
当未按上述状态操纵抓斗遥控手柄16时,压力不会作用在再生阀30的先导控制口30a上,于是该再生阀30保持在图4所示的状态。因此,当液压泵7a、7b的压力油供到伸缩缸11的端侧腔11a中时,伸缩缸11的杆侧腔11b中的压力油通过慢回阀12和伸缩控制阀13的腔X引入油箱17,从而伸展伸缩缸11。
(2)伸缩缸和抓斗缸的连锁动作
当抓斗遥控阀16a以上述状态打开时,该遥控阀16a的先导压力通过管线L2和方向控制阀32的腔A引入再生阀30的先导控制口30a,并起到再生阀30的先导压力(驱动工作压力)的作用,再生阀30从腔C移位到腔A。
接着,伸缩缸11的杆侧腔11b和抓斗控制阀14相互连接。同时,由于多级伸缩臂4和抓斗5本身的重量在杆侧腔11b中产生的高压,杆侧腔11b的部分压力油(返回油)通过再生阀30、汇流单向阀31和输出压力供给通路s供到抓斗控制阀14。
因此,仅当伸缩遥控阀15a和抓斗遥控阀16a以连锁方式动作时,伸缩缸11的杆侧腔11b的压力油供到抓斗缸5a,因此可增大蛤壳式抓斗5的打开速度。
需说明的是,如果在伸缩缸11低速动作时操纵蛤壳式抓斗遥控手柄16,再生阀30置于连通状态,就可能出现这样一种情况,即伸缩缸11的杆侧腔11b的液压油的排出流速突然增大、伸缩缸11的压力降低,于是伸缩缸11的速度突然增大。因此,在本发明的第三个实施例中,为了防止上述情况,方向控制阀32的从开口P到开口d的开启特性以如图5所示方式来进行设定。
特别是,开启特性设定为设置一个区域(非响应区)在该区域中当伸缩遥控阀15a的先导压力是低的时候,开口P和d完全断开,当先导压力增大时,随着先导压力的增大开启面积适度增大。
需说明的是,图5表示了这样一个特性,即随着先导压力的增加开启面积以二次曲线方式增加,方向控制阀32并不局限于图5所示,还可以是其它特性,只要具有这样的特性,即在先导压力等于或大于预定值时,根据先导压力的增加逐步增大开启面积。
在方向控制阀32的特性设定成上述方式时,可以防止多级伸缩臂4迅速伸展,当伸展多级伸缩臂的工作压力增大时,蛤壳式式抓斗5也可迅速打开。
此外,与上述理由相类似,再生阀30的特性也可以如图6所示的方式设定。特别是再生阀30的特性可设定成:在抓斗遥控阀16a的先导压力(作用在先导控制口30a上的驱动工作压力)增大时,再生阀30的开启面积相应地逐步增大。
因此,在驱动工作压力低的区域,可防止多级伸缩臂4迅速伸展,在驱动工作压力高的另一区域,蛤壳式抓斗5能迅速打开。
需说明的是,再生阀30的特性也不局限于图6所示,还可参照图5中所描述的各种方式进行修改。另外,在图6所示的例子中,在先导压力很低的区域内,设置了一个区域(非响应区),在该区域内再生阀的开启面积为0。取决于对其他设计元件的调节,刚刚描述的这样一个非响应区并不一定非要设置不可。
因此,通过适当设定如上所述的方向控制阀32和再生阀30的特性,就可调节抓斗缸5a和伸缩缸11的速度变化。
通过如上所述的操作,当以连锁方式来执行伸展多级伸缩臂4的动作和打开蛤壳式抓斗5的动作时,伸缩缸11的压力油供到抓斗缸5a,因此可在不降低伸缩缸11的伸展速度的情况下加快蛤壳式抓斗5的打开速度。因此在上面背景技术中提到的问题,即蛤壳式抓斗5打开速度低的问题可以消除,同时改进了工作性能。
另外,由于伸缩缸11的压力油供到抓斗缸5a,就不必象第一和第二个实施例那样限制伸缩控制阀13的先导压力而限制伸缩控制阀13,因此也不必将泵压增加到高于必需的程度。因此这就带来又一个优点,即可以预计能节能,并可改进工作效率。
(D)第四个实施例的描述
现在将描述本发明第四个实施例的工程机械的液压回路。图7是一个概略示图,它表示该液压回路的系统组成。该第四个实施例的液压回路也具有类似于图9所示液压回路的基本组成,这里的部件由与图9中所描述的同样的参照数字表示,并省略了对它们的描述。
该第四个实施例的液压回路如图7所示,除了图9所示的组成外,还包括:使伸缩缸11的杆侧腔11b的压力油与液压泵7b的出口侧压力油汇合的再生阀35,和一个安置在再生阀35和液压泵7b的出口之间的汇流单向阀36。需说明的是,正如图中所示,由于液压泵7b的下游侧连到蛤壳式抓斗5的输出压力供给线路s上,可以说该再生阀35装在多级伸缩臂4的缸11和蛤壳式抓斗5的输出压力供给线路s之间,再生阀35是一个方向控制阀,它通常使杆侧腔11和液压泵7b的出口侧相互断开,而在对它提供先导压力时又使它们相互连接,在该连接通路上还设置一个限流件(小孔)。
另外,正如图中所示,伸缩遥控阀15a的先导压力供给管L1连到再生阀35的先导控制口35a上。
本发明的第四个实施例的工程机械的液压回路按上述方式组成,下面将分别以两种情况来描述该液压回路的动作,一种情况是伸缩缸其自身动作,另一种情况是伸缩缸11和抓斗缸5a以连锁关系动作。
(1)伸缩缸以自身动作
如果伸缩遥控阀15a打开,来自伸缩遥控阀15a的先导压力则通过管L1供到伸缩控制阀13的先导控制口13a,伸缩控制阀13从腔N移位到腔X。该先导压力也引入到再生阀35的先导控制口35a,这样使再生阀35从腔C移位到腔A。于是伸缩缸11的杆侧腔11b和泵7b的出口侧通过再生阀35相互连接。
另外,来自液压泵7a、7b的液压油通过伸缩控制阀13供到伸缩缸11的端侧腔11a。同时,伸缩缸11的杆侧腔11b中的部分压力油通过慢回阀12和伸缩控制阀13的腔X引入到油箱17,同时其余的压力油通过再生阀35和汇流单向阀36与泵7b的出口的压力油汇合,并送到控制阀单元8。因此,由于供到伸缩缸11的端侧腔11a的压力油变得大于图9所示液压回路的液压油,因此,伸缩缸11可高速伸展。
(2)伸缩缸和抓斗缸连锁动作
如果抓斗遥控阀16a以上述方式打开,抓斗遥控阀16a的先导压力,被引入抓斗控制阀14的先导控制口14a,从而使抓斗控制阀14从腔N移位到腔X。由于多级伸缩臂4和蛤壳式抓斗5本身的重量在伸缩缸11的杆侧腔11b中产生高压,部分压力油通过再生阀35和汇流单向阀36供到液压泵的出口侧,因此使泵压相当高。
因此,由于高于液压泵7a、7b的出口压力的液压油通过抓斗控制阀14的腔X供到抓斗缸5a,则蛤壳式抓斗5可迅速打开。
通过上面的操作,由于部分伸缩缸11的压力油供到泵出口侧,当伸缩缸11自身动作时,供给的流量增大;本实施例的液压回路的优点在于:与上面描述的实施例相比,伸缩缸11的伸展速度可以增大。
另外,在第一和第二个实施例中,伸缩缸11的速度在以连锁方式进行多级伸缩臂伸展动作和打开蛤壳式抓斗5的动作时降低。而在本实施例中,由于伸缩缸11的压力油供到泵7b的出口侧,可以确保伸缩缸11的伸展速度,并能增加蛤壳式抓斗5的打开/关闭速度。因此,本实施例的液压回路的优点在于:可增大工作速度、消除蛤壳式抓斗5打开速度慢的问题,同时可改进操作性能并提高工作效率。
(E)其它
本发明的工程机械的液压回路不局限于上述实施例,可以在不偏离本发明实质的情况下进行各种修改。例如,液压回路的详细组成和控制特性可根据设计条件、模型要求等的变化而作适当的改变。
本发明的工业适用性
如上所述,本发明的工程机械的液压回路可用在特别是用在类似液压式挖掘机并具有多级收缩臂进行斗式挖掘的工程机械的液压回路上。
Claims (9)
1.一种工程机械的液压回路,该工程机械包括一个伸缩臂(4)和装到上述伸缩臂(4)的顶端上的蛤壳式抓斗(5),该工程机械做成由普通压力源(7a,7b)供给的压力油来操作上述伸缩臂(4)和上述蛤壳式抓斗(5);其特征在于,它包括:
降压装置(20,21,23),用于根据打开该蛤壳式抓斗(5)的工作压力降低使上述伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力。
2.如权利要求1的工程机械的液压回路,其特征在于,上述降压装置包括:
降低用于打开上述蛤壳式抓斗(5)的工作压力并输出该降低后的工作压力的第一降压装置(20);和
根据第一降压装置(20)的输出压力,降低使上述伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力的第二降压装置(21)。
3.如权利要求1的工程机械的液压回路,其特征在于,上述降压装置包括:
探测用来打开上述蛤壳式抓斗(5)的工作压力的工作压力探测装置(22);和
根据上述工作压力探测装置(22)探测的信息,降低使伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力的第三降压装置(23)。
4.如权利要求3的工程机械的液压回路,其特征在于:上述第三降压装置(23)设定成,随着上述操作压力探测装置(22)探测的工作压力的增加,使上述伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力降低许多。
5.一种工程机械的液压回路,该工程机械包括一个伸缩臂(4)和装到上述伸缩臂(4)的顶端上的蛤壳式抓斗(5),其特征在于:
一个位于该伸展臂(4)的工作缸(11)和该抓头(5)打开侧的输出压力供给线(s)之间的再生阀(30),该阀(30)在上述伸缩臂(4)被驱向伸展侧时,能将从该工作缸(11)的压力回油供到该输出压力供给线路(s)上;和
一个方向控制阀(32),该阀(32)根据使上述伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力进行转换,从而使打开上述蛤壳式抓斗(5)的打开工作压力供到该再生阀(30)上,作为驱动再生阀(30)的工作压力,以改变上述再生阀(30)的工作条件。
6.如权利要求5的工程机械的液压回路,其特征在于:该方向控制阀(32)具有一个非响应区,在该区域内驱动工作压力不供到该再生阀(30)上,在该区域内,使上述伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力等于或小于预定压力。
7.如权利要求6的工程机械的液压回路,其特征在于,该方向控制阀(32)设定成:在驱动伸缩臂(4)的工作压力等于或大于预定压力的另一区域中,供到再生阀(30)的驱动工作压力随着使伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力的增大而增大。
8.如权利要求5的工程机械的液压回路,其特征在于,上述再生阀(30)做成随着上述方向控制阀(32)供给的驱动工作压力增大,从上述工作腔(11)供到输出压力供给线路(s)的压力回油量增大。
9.一种工程机械的液压回路,该工程机械包括一个伸缩臂(4)和装到上述伸缩臂(4)的顶端上的蛤壳式抓斗(5),其特征在于它包括:
一个位于上述伸缩臂(4)的工作缸(11)和上述蛤壳式抓斗(5)的打开侧的输出压力供给线路(s)之间的再生阀(30),该阀(30)能在上述中缩臂(4)驱向伸展侧时将来自上述工作缸(11)的压力回油供到上述输出压力供给线路(s)上;和
上述再生阀(30)的工作状态受使上述伸缩臂(4)驱向伸展侧的工作压力控制。
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