CN1869344A

CN1869344A - 工作机

Info

Publication number: CN1869344A
Application number: CNA2006100878172A
Authority: CN
Inventors: 田路浩; 山崎洋一郎; 冈秀和; 上田浩司
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2006-11-29
Also published as: ATE401464T1; US20060265915A1; EP1726723A2; JP2006329341A; EP1726723B1; EP1726723A3; DE602006001783D1

Abstract

一种工作机包括液压控制装置。在液压控制装置的直线行驶阀中设置连通路径以及开启和闭合连通路径的控制阀。在行驶操作和工作操作的组合操作中，工作压力和行驶压力在任一侧上作为导向压力引入。在其中行驶操作量小的小行驶操作中，连通路径无条件闭合。在其中行驶操作量大的大行驶操作中，如果工作压力高于行驶压力，连通路径开启，并且如果工作压力低于行驶压力，连通路径闭合。

Description

工作机

技术领域

本发明涉及一种具有液压控制装置的例如液压挖掘机的工作机。

背景技术

图6表示作为工作机实例的液压挖掘机的液压控制装置。

直线行驶阀27是双位置四孔口转换阀，该阀具有空档位置x，直线行驶位置y、泵孔口P1和P2以及致动器孔口A和B，并且根据来自于控制器28的指令通过电磁比例转换控制阀29进行转换和控制。

按照远程控制阀19-24的操作量的操作信号输入控制器28。在其中行驶操作和工作操作(工作致动器6、7、8和12的操作)分开进行的单个操作过程中，直线行驶阀27在空档位置x。

在这种情况下，第一泵25的排出油经由直线行驶阀27的路径P1-B供应到第一组G1，并且第二泵的排出油直接供应到第二组G2(第一压力油供应状态)。

另一方面，在行驶操作和工作操作同时进行的组合操作过程中，直线行驶阀27从空档位置x转换到直线行驶位置y。

在这种情况下，除了行驶马达10和11之外，第一泵25的排出油经由直线行驶阀27的路径P1-A和压力油供应管L供应到液压致动器6、7、8和12，并且第二泵26的排出油分配到两个行驶马达10和11(第二压力油供应状态)。

在第二压力油供应状态下，由于两个行驶马达10和11通过公共第二泵26驱动，如果右侧和左侧行驶操作量相同，两个行驶马达10和11被供应相同量的油并且在相同速度下转动。也就是说，确保直线行驶。

在这种情况下，由于供应到行驶马达10和11的压力油量与第一压力油状态相比减半，速度同样减半(突然减速)并且出现冲击。

作为用于减小这种冲击幅度的装置，连通路径31设置在直线行驶阀27内。在第二压力油供应状态下，两个泵25和26的泵管线经由连通路径31相互连通，并且第一泵25的排出油的一部分发送到行驶侧(见日本未审查专利申请出版物NO.2000-17693)。

但是，其中连通路径31总是开启的所述构造不能满足以下两种情况的需要。

(i)在低速行驶(其中行驶远程控制阀19和22的操作量小的所谓“半档行驶”)过程中进行工作操作。

如果工作致动器6、7、8和12的致动压力(工作压力)高于行驶马达10和11的压力(行驶压力)，第一泵25的排出油(工作侧的油)流入行驶侧，并且速度增加，而不管操作者的意图。

如果工作压力低于行驶压力，第二泵26的排出油(行驶侧的油)流入工作侧，并且行驶进一步减速或甚至停止。

因此，在这种情况下，最好是连通路径31闭合。

(ii)在高速行驶(其中远程行驶控制阀19和22的操作量大的所谓“全档行驶”)过程中进行工作操作。

在工作压力高于行驶压力的情况下，工作侧的油的一部分根据需要供应到行驶侧，并且因此防止突然减速。但是，在工作压力低于行驶压力的情况下，行驶侧的油流入工作侧，并且速度更加快速减小。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种工作机，该工作机具有液压控制装置，该控制装置可根据情况适当控制(开启或闭合)连通路径。

按照本发明的工作机具有以下基本构造。

也就是说，工作机包括下部行驶主体、安装在下部行驶主体上的上部转动主体、连接到上部转动主体上的工作附属装置和包括致动工作附属装置的致动器的液压致动器以及右侧或左侧行驶马达。液压致动器被分成包括右侧和左侧行驶马达之一的第一组和包括另一行驶马达的第二组。工作机还包括用作液压压力源的第一和第二泵以及转换来自于泵的排出油的流动线的直线行驶阀。直线行驶阀在空档位置，以便在其中行驶操作和工作操作分开进行的单个操作过程中为第一和第二组供应分开的泵的排出油。另外，直线行驶阀转换到直线行驶位置，并且在其中行驶操作和工作操作同时进行的组合操作过程中，为行驶马达和工作致动器供应分开的泵的排出油。此外，在直线行驶阀从空档位置转换到直线行驶位置的过程中，直线行驶阀使得两个泵的泵管线经由连通路径相互连通。工作机还包括开启和闭合连通路径的控制阀。在组合操作中，控制阀以如下方式按照直线行驶阀的位置、作为工作致动器的致动压力的工作压力以及作为行驶马达的致动压力的行驶压力来控制连通路径：

(I)在其中行驶操作量小于预定数值的小行驶操作中，连通路径无条件闭合；以及

(II)在其中行驶操作量大于预定数值的大行驶操作中，如果工作压力高于行驶压力，连通路径开启，并且如果工作压力低于行驶压力，连通路径闭合。

按照本发明，工作机设置开启和闭合连通路径的控制阀。在其中行驶操作量小于预定数值的小行驶操作中(半档行驶＝低速行驶)，控制阀无条件地闭合连通路径。在其中行驶操作量大于预定数量的大行驶操作中(全档行驶＝高速行驶)，如果工作压力高于行驶压力，控制阀开启连通路径，并且如果工作压力低于行驶压力，控制阀闭合连通路径。因此，可以获得以下优点：

(1)不出现以下的不利影响。在半档行驶过程中，工作侧的油流入行驶侧，并且速度因此增加，或者行驶侧的油流入工作侧，并且行驶因此进一步减速或甚至停止。

(2)在全档行驶过程中，在工作压力高于行驶压力的情况下，工作侧的油根据需要供应到行驶侧，可以防止突然减速。另一方面，在工作压力低于行驶压力的情况下，由于行驶侧和工作侧之间油的连通被阻挡，可以防止使得速度更加快速减速的不利影响。

因此，可根据情况适当控制(开启或闭合)连通路径，并且可以改善组合操作的操作性能。

附图说明

图1表示按照本发明实施例的液压控制装置的总体结构；

图2A-2D使用液压符号表示装置中直线行驶阀的转换；

图3A-3D是表示阀的结构和转换的一半的截面图；

图4是表示按照本发明另一实施例的直线行驶阀的结构的一半的截面图；

图5是液压致动器的示意侧视图；以及

图6表示现有技术的液压控制装置的总体结构。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的优选实施例。

作为适用于本发明的工作机的实例，将描述液压挖掘机。如图5所示，液压挖掘机包括履带式下部行驶主体1、安装在下部行驶主体1上并围绕垂直轴线转动的上部转动主体2和连接到上部转动主体2上的工作(挖掘)附属装置9。工作(挖掘)附属装置9包括动臂3、斗杆4、铲斗5、用于升高和降低动臂3的缸6、用于致动斗杆4的缸7以及用于致动铲斗5的缸8。

液压挖掘机还包括造成下部行驶主体1行驶的左侧和右侧行驶马达10和11和造成上部转动主体2转动的转动马达12。

图1表示液压控制装置的总体结构。

液压致动器分成两组：包括右侧行驶马达11、铲斗缸8和动臂缸6的第一组G1，以及包括左侧行驶马达10、转动马达12和斗杆缸7的第二组G2。

组G1的液压致动器通过中央旁通线C1串联，其中行驶马达11在最上游。组G2的液压致动器通过中央旁通线C2串联，其中行驶马达10在最上游。另一方面，除了行驶马达(工作致动器)6、7、8和12之外的液压致动器并联到与中央旁通线C1和C2分开设置的压力油供应线上。参考标号T表示罐。

另外，每个液压致动器设置控制其操作的液压导向控制阀13、14、15、16、17或18以及用作转换液压导向控制阀的操作装置的远程控制阀19、20、21、22、23或24。

设置第一和第二泵25和26作为用于液压致动器的压力油供应源。两个泵25和26的排出油经由液压导向直线行驶阀32供应到组G1和G2。

在当前实施例中，直线行驶阀32是四位置、四孔口转换阀，该阀具有四个转换位置：位于附图左侧的空档位置α、位于附图右侧的直线行驶位置δ以及第一和第二中间位置β和γ，以及四个孔口：两个泵孔口P1和P2以及两个致动器孔口A和B。根据操作信号(例如，来自于检测远程控制阀导向压力的压力传感器的信号)，此直线行驶阀32通过电磁比例转换控制阀29转换和控制，以响应来自于控制器33的指令。

也就是说，直线行驶阀32在行驶或工作的单个操作过程中设置在空档位置α上。这种状态称为“第一压力油供应状态”。

在这种第一压力油供应状态下，如同图6中的直线行驶阀27的空档位置x那样，第一泵25的排出油经由直线行驶阀32的路径P1-B供应到第一组G1，并且第二泵26的排出油直接供应到第二组G2。

如果独立行驶开关34操作，直线行驶阀32转换到直线行驶位置δ。这种状态称为“第二压力油供应状态”。

在第二压力油供应状态下，第一泵25的排出油经由直线行驶阀32的路径P1-A和压力油供应线L供应到工作致动器6、7、8和12，并且第二泵26的排出油分配到行驶马达10和11上以便确保直线行驶。

另外，行驶系统完全与工作系统分开，并由此获得单独的行驶状态。因此，例如在工作机行驶、悬挂负载时，可以防止负载摆动。

在这种情况下，如果从第一压力油供应状态到第二压力油供应状态的转换突然进行，供应到行驶马达10和11上的压力油量快速减小，速度由此快速减小，并且出现冲击。

作为这种问题的解决方法，直线行驶阀32设置连通路径35，以便将第一泵25的排出油的一部分供应到行驶侧，如同现有技术的直线行驶阀27那样。

但是，如果连通路径35总是开启，如上所述，根据工作压力和行驶压力直接的关系，在半档行驶和全档行驶过程中可出现不利的情况。

为了解决这种问题，用于开启和闭合连通路径35的控制阀36结合到直线行驶阀32内。

图2A-2D是使用液压符号分别表示在位置α-δ处具有控制阀36的直线行驶阀32的构造。

图3A-3D表示直线行驶阀32的特定阀结构(一半截面)。如图所示，次阀塞38设置在作为直线行驶阀32的阀塞的主阀塞37内。次阀塞38在附图中可在水平方向上往复运动。

如所示，次阀塞38的中间部分的直径小于其右端和左端部分的直径(图3A-3D的右端和左端，术语“右”和“左”此后将指的是图3A-3D内的方向)。在次阀塞38的中间部分和主阀塞37的内表面之间形成连通路径35。参考标号39和40表示用于造成连通路径35与泵孔P1和P2连通的连通孔口。

在次阀塞38的右侧设置工作侧导向腔室41。在次阀塞38的左侧设置行驶侧导向腔室42。主阀塞37设置工作侧导向孔口43和44以及行驶侧导向孔口45。工作侧导向孔口43和44将工作压力(第一泵25的压力)引入工作侧导向腔室41。行驶侧导向孔口45将行驶压力(第二泵26的压力)引入行驶侧导向腔室42。在3A-3D中，参考标号Tp表示罐孔口，并且参考标号Dr表示排放孔口。

两个工作侧导向孔口43和33设置用来在图2A和3A的直线行驶阀的空档状态下以及在图2B和3B的组合操作过程中的半档行驶操作状态下造成工作侧导向腔室4与罐孔口Tp或排放孔口Dr连通，并且用来造成在图2C和3C所示的全档行驶操作状态下与泵孔口P1连通。

参考标号46表示设置在行驶侧导向腔室42内的弹簧。次阀塞38通过弹簧46的力以及图3A-3D向右引入行驶侧导向腔室42内的行驶压力的合力加压(以便闭合连通路径35)，并且通过向左引入工作侧导向腔室41的工作压力加压(以便开启连通路径35)。

因此，次阀塞38、任一侧上的导向腔室41和42、导向孔口43-45、弹簧46等构成控制阀36。通过这种控制阀36，如下所述根据直线行驶阀32的位置、工作压力以及行驶压力，开启或闭合连通路径35。

当直线行驶阀32在图3A所示的空档位置α时，工作侧导向腔室41与罐孔口Tp和排放孔口Dr连通，并且行驶侧导向腔室42经由行驶侧导向孔口45与泵孔口P2连通。

因此，压力(行驶压力)只引入行驶侧导向腔室42。因此，次阀塞38被向右加压以便闭合连通路径35(控制阀36)。因此，阻挡泵孔口P1和P2之间的连通，并且造成第一压力油供应状态，也就是说，第一泵25的排出油和第二泵26的排出油分开供应到第一组G1和第二组G2。

如果从此状态进行组合操作，根据行驶操作量，对图3B或3C的状态进行过渡。

首先，在其中行驶操作量小的半档行驶阶段中，如图3B所示，工作侧导向腔室41与排放孔口Dr连通，并且行驶侧导向腔室42经由行驶侧导向孔口45继续与泵孔口42连通。固此，连通路径35保持闭合。

也就是说，在半档行驶过程中，连通路径35无条件闭合，而不考虑工作压力和行驶压力。

因此，可以防止出现以下不利的情况。在工作压力高于行驶压力时，第一泵25的排出油流入行驶侧，并且速度增加，而不考虑希望低速行驶的操作者的意图。当行驶压力高于工作压力时，第二泵26的排出油(行驶侧的油)流入工作侧，并且行驶进一步减速或甚至停止。

接着，从此半档行驶状态，如果操作者以高速行驶的意图进行全档行驶操作，如图3C所示，行驶压力引入行驶侧导向腔室42。另一方面，工作压力经由泵孔口P1和工作侧导向孔口43引入工作侧导向腔室41。次阀塞38的位置通过任一侧上的导向腔室41和42的压力来确定。

也就是说，如果行驶压力高于工作压力，次阀塞38被向右加压，并且如果行驶压力低于工作压力，次阀塞38被向左加压。因此，在行驶压力高于工作压力时，连通路径35闭合，并且在行驶压力低于工作压力时，连通路径35开启。

由于连通路径35在行驶压力低于工作压力的情况下开启，工作侧的油的一部分根据需要供应到行驶侧，由此防止行驶突然减速。

另一方面，由于连通路径35在行驶压力高于工作压力的情况下闭合，防止使得行驶侧的油流入工作侧并且速度由此更加快速减小的不利影响。

通过如图1所示的独立行驶开关34的接通操作(转换到接通)，直线行驶阀32转换到直线行驶位置δ。在这种情况下，如图3D所示，泵的排出油的流动路径转换到P1-A和P2-B，连通路径35被阻挡，并且造成所述直线行驶状态(独立行驶状态)。

也就是说，在直线行驶阀32转换到直线行驶位置δ时，可以获得使得行驶操作完全独立于工作操作的独立行驶功能。因此，例如，在工作机行驶、悬挂负载时，可防止负载摆动。

如上所述，通过根据情况(选择半档行驶还是全档行驶以及全档行驶过程中的工作压力和行驶压力)使用控制阀36开启或闭合连通路径35，可以使得组合操作期间的油流动满足需要，并且可以改善组合操作的操作性能。

另外，控制阀36结合到直线行驶阀32内，也就是说，连通路径35和用于开启和闭合连通路径35的次阀塞38设置在作为直线行驶阀32的阀塞的主阀塞37内，并且次阀塞38通过工作压力和行驶压力致动。因此，不需要提供用于控制阀以及控制回路的空间。因此，容易安装控制阀36，并且可以减小成本。

在当前实施例中，控制阀36是液压导向阀，工作压力引入控制阀36的导向腔室之一内，并且行驶压力引入另一导向腔室内。

在这种构造中，连通路径35和次阀塞38设置在作为直线行驶阀32的阀塞的主阀塞37内，导向腔室形成在次阀塞38的任一侧上，将工作压力引入导向腔室之一的工作侧导向孔口以及将行驶压力引入另一导向腔室的行驶侧导向孔口设置在主阀塞37内，并且连通路径35、次阀塞38、导向腔室、工作侧导向孔口以及行驶侧导向孔口构成控制阀36。

按照这种构造，控制阀36是液压导向阀，工作压力引入控制阀36的导向腔室之一，并且行驶压力引入另一导向腔室。因此，根据工作压力和行驶压力，全档行驶期间的控制阀的开启和闭合可自动和准确进行。

作为实现这种构造的方法，可以将连通路径35离开直线行驶阀32，以提供控制阀，并且造成控制阀如上所述在外部操作。

但是，这种外部控制阀方法具有以下问题。例如，由于除了提供控制回路之外需要在外部安装控制阀，成本显著增加。此外，需要在有限的空间内形成用于控制阀的空间。

按照当前实施例，连通路径35和次阀塞38设置在作为直线行驶阀32的阀塞的主阀塞37内，并且工作压力和行驶压力引入次阀塞38的任一侧上的导向腔室，也就是说，控制阀36结合在直线行驶阀32内。因此不需要提供用于控制阀以及控制回路的空间。因此，容易安装控制阀，并且可以减小成本。

另一实施例

如图4所示，在组合操作过程中，在全档行驶状态下造成导向腔室41和42分别与泵孔口P1和P2连通的导向孔口43和45可设置节流阀。另外，具有节流阀并与罐孔口Tp连通的导向孔口47和48可分别添加到工作侧和行驶侧上。

在工作侧和行驶侧上，导向腔室41和42内产生的压力可通过两个导向孔口43和37的节流阀的尺寸以及两个导向孔口45和48的节流阀的尺寸来分别不同地设置。因此，当前实施例具有以下优点。例如，相对于行驶侧的弹簧46的尺寸来说，扩大选择的自由度。另外，可以稳定任一侧上的导向压力。

所述双节流导向结构可设置在工作侧和行驶侧中的唯一一侧上。

虽然结合附图参考优选实施例描述了本发明，应该注意到这里可以使用等同形式并进行替代而不偏离权利要求提出的本发明的范围。

Claims

1.一种工作机，包括：

下部行驶主体；

安装在下部行驶主体上的上部转动主体；

连接到上部转动主体上的工作附属装置；

包括致动工作附属装置的工作致动器的液压致动器；以及右侧或左侧行驶马达，液压致动器被分成包括右侧和左侧行驶马达之一的第一组和包括另一行驶马达的第二组；

用作液压压力源的第一和第二泵；

适用于转换来自于泵的排出油的流动线的直线行驶阀，直线行驶阀在空档位置，以便在其中行驶操作和工作操作分开进行的单个操作过程中，为第一和第二组供应分开的泵的排出油，直线行驶阀转换到直线行驶位置，并且在其中行驶操作和工作操作同时进行的组合操作过程中，为行驶马达和工作致动器供应分开的泵的排出油，在直线行驶阀从空档位置转换到直线行驶位置的过程中，直线行驶阀使得两个泵的泵管线经由连通路径相互连通；

适用于开启和闭合连通路径的控制阀，其中在组合操作中，控制阀以如下方式按照直线行驶阀的位置、作为工作致动器的致动压力的工作压力以及作为行驶马达的致动压力的行驶压力来控制连通路径：

2.如权利要求1所述的工作机，其特征在于，在直线行驶阀转换到直线行驶位置时，连通路径无条件闭合。

3.如权利要求1所述的工作机，其特征在于，控制阀是液压导向阀，工作压力引入控制阀的第一导向腔室，并且行驶压力引入第二导向腔室。

4.如权利要求2所述的工作机，其特征在于，控制阀是液压导向阀，工作压力引入控制阀的第一导向腔室，并且行驶压力引入第二导向腔室。

5.如权利要求3所述的工作机，其特征在于，连通路径和次阀塞设置在作为直线行驶阀的阀塞的主阀塞内，第一导向腔室和第二导向腔室形成在次阀塞的任一侧上，将工作压力引入第一导向腔室的工作侧导向孔口以及将行驶压力引入第二导向腔室的行驶侧导向孔口设置在主阀塞内，并且连通路径、次阀塞。第一导向腔室、第二导向腔室、工作侧导向孔口和行驶侧导向孔口构成控制阀。

6.如权利要求4所述的工作机，其特征在于，连通路径和次阀塞设置在作为直线行驶阀的阀塞的主阀塞内，第一导向腔室和第二导向腔室形成在次阀塞的任一侧上，将工作压力引入第一导向腔室的工作侧导向孔口以及将行驶压力引入第二导向腔室的行驶侧导向孔口设置在主阀塞内，并且连通路径、次阀塞。第一导向腔室、第二导向腔室、工作侧导向孔口和行驶侧导向孔口构成控制阀。