CN1884849B - 用于工作机的液压回路 - Google Patents

Abstract

一种用于包括底座机器和安装在底座机器上的连接装置的工作机的液压回路，该液压回路包括：根据操作者所进行的选择操作产生信号的控制器；用于驱动各自工作装置的液压致动器，液压致动器通过具有与工作装置相对应的两种类型的回路状态的驱动回路驱动；在工作装置之一连接到连接装置上时响应来自控制器的信号进行转换以选择两种回路状态之一的方向控制阀单元；用于检测实际回路状态的检测器；以及通过控制器启动的显示器；其中在检测器检测的实际回路状态和所选择的回路状态不匹配时，控制器启动显示器。

Description

用于工作机的液压回路

技术领域

本发明涉及一种用于具有有选择地连接到工作装置上的连接装置的例如夹碎机的工作机的液压回路。

背景技术

典型的夹碎机包括底座机器和安装在底座机器上的连接装置，根据将要进行的工作类型，例如压缩式夹碎器和破碎器的工作装置有选择地连接在连接装置的一端上。在以下描述中，使用破碎器的工作称为破碎。

在这种情况下，压缩式夹碎器和破碎器使用不同的液压致动器，并且该致动器必须设置各自的油供应/排放通道。因此，液压回路必须根据将要使用的工作装置的类型而转换。

图6A和6B是表示其中回路进行手动转换的结构的视图。图6A表示用于压缩式夹碎的回路状态，并且图6B表示用于破碎的回路状态。

参考图6A和6B，该结构包括通过远程控制阀6操作的液压导引操作方向控制阀5、手动方向控制阀(三通阀)7、用作致动器的液压动力源的液压泵8、罐T以及用于远程控制阀6的主要液压动力源11。在控制阀5操作时，油从液压泵8供应到压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10，并且压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10相应操作。

如图6A所示，在进行压缩式夹碎时，类似于双作用缸回路，压缩式夹碎器缸9的输入和输出孔口经由控制阀5连接到液压泵8和罐T上。

在进行破碎时，由于控制阀5的节流作用，如果背压施加在破碎器缸10的返回管线，破碎器的功率减小。另外，在油冷却器(未示出)中出现脉动，并存在损坏油冷却器的危险。

因此，如图6B所示，在进行破碎时，方向控制阀7操作，使得破碎器缸10的返回管线直接连接到罐T上。

用于根据工作装置的类型在不使用图6A和6B所示的手动方向控制阀7的情况下通过方向阀自动转换回路状态的技术在日本未审察专利申请公报NO.2002-294758中披露。

同样在这种情况下，在用作自动控制装置的方向控制阀的电或液压控制系统中出现例如连接控制器和电磁阀之间的管线断路或控制器故障的失效的危险。

因此，出现以下问题：

(i)如果即使操作者所进行的模式转换操作选择了破碎(用于破碎的状态)并进行破碎，而实际回路状态设置成压缩式夹碎状态，返回管线中的背压如上所述增加，并且存在破碎器功率减小或破碎器停止的危险。

(ii)如果即使操作者选择了压缩式夹碎(用于夹碎的状态)并进行压缩式夹碎，而实际回路状态设置成破碎状态，由于缸的管线之一直接连接到罐上，压缩式夹碎器缸不能往复运动，并只在一个方向上运动。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于在实际回路状态和希望回路状态不匹配时进行失效保护功能的工作机的液压回路。

按照本发明，用于工作机的液压回路基本上具有以下结构。

即，按照本发明的一个方面，用于包括底座机器和安装在底座机器上的连接装置的工作机的液压回路包括根据操作者所进行的选择操作产生信号的控制器；用于驱动各自工作装置的液压致动器，液压致动器通过具有与工作装置相对应的两种类型的回路状态的驱动回路驱动；在工作装置之一连接到连接装置上时响应来自控制器的信号进行转换以选择两种回路状态之一的方向控制阀单元；用于检测实际回路状态的检测器；以及通过控制器启动的显示器。在检测器检测的实际回路状态和所选择的回路状态不匹配时，控制器启动显示器。

在操作者所希望的回路状态和实际回路状态不匹配时，显示器启动以便告知操作者其偏差。因此，在被告知偏差的操作者停止操作时提供失效保护功能。

按照本发明的另一方面，在用于工作机的液压回路中，通过不同液压致动器驱动的工作机有选择地连接到安装在底座机器上的连接装置上，液压致动器通过具有与工作装置相对应的两种类型的回路状态的驱动回路驱动。根据操作进行的选择操作，方向控制阀单元通过响应控制器产生的信号而进行转换选择来选择回路状态之一。液压回路具有以下特点：

(A)设置用作控制液压致动器操作以便驱动工作装置的公共控制阀并通过远程控制阀控制的液压导引操作方向控制阀。

(B)方向控制阀单元包括根据是否供应或关断导引压力以产生两种类型的回路状态而进行转换的液压导引操作主方向控制阀以及根据来自于控制装置的电信号有选择操作的第一和第二电磁阀。

(C)每个电磁阀连接到导引液压源上，并且在电磁阀操作时，将导引压力从导引液压源施加在主方向控制阀上。

(D)在电磁阀操作时，来自于导引液压源的导引压力作为主压力供应到操作公共控制阀的远程控制阀上。

在此结构中，当包括在方向控制阀单元中的电磁阀启动时，来自于导引液压源的导引压力作为主压力经由方向控制阀单元供应到远程控制阀上。因此，如果出现类似于将控制器连接到电磁阀上的电线损坏的异常情况并且电磁阀不能操作时，停止主压力供应到远程控制阀。

因此，即使在远程控制阀操作，公共控制阀也不能操作(或者如果公共控制阀操作，公共控制阀也返回到中间)。因此，液压致动器的操作自动停止，并且提供失效保护功能。

另外，由于包括在方向控制阀单元内的电磁阀用来关断远程控制阀的主压力，与其中另外的电磁关断阀设置在远程控制阀的主要侧处并且关断阀在检测失效时操作的情况相比，该结构更加简单。

附图说明

图1是表示按照本发明第一实施例的回路结构的视图；

图2是表示按照本发明第二实施例的回路结构的视图；

图3是表示按照本发明第三实施例的回路结构的视图；

图4是其中开启/闭合压缩式夹碎器连接到连接装置上的夹碎机的示意侧视图；

图5是其中破碎器连接到连接装置上的夹碎机的示意侧视图；以及

图6A和6B是表示通过手动方向控制阀转换的回路结构的视图，其中图6A表示用于压缩式夹碎的回路状态，图6B是用于破碎的回路状态。

具体实施方式

图4和5表示包括作为底座主体的液压挖掘机和用于按照本发明的工作机的液压回路的夹碎机。

夹碎机包括履带式底座机器1和安装在底座机器1上的可弯曲的连接装置2。在下面描述的实施例中，作为工作装置的实例说明称为切断器的开启/闭合压缩式夹碎器3(见图4)和振动破碎器4(见图5)。

根据将要进行的工作的类型，称为切断器的开启/闭合压缩式夹碎器2或振动破碎器4作为工作装置连接到连接装置2的端部上。

在这种情况下，压缩式夹碎器2和破碎器4使用不同的液压致动器，并且致动器必须设置各自的油供应/排放通道。因此，液压回路必须根据所连接的工作装置来转换。

下面参考附图说明按照本发明实施例提供失效保护功能的用于工作机的液压回路。

第一实施例(见图1)

参考图1，方向控制阀单元18包括在夹碎式夹碎位置a和破碎位置b之间转换的液压导引操作主方向控制阀19以及根据来自于用作控制装置的控制器21的电信号转换主阀19的电磁阀20。电磁阀20在用于将导引压力供应到主阀19上的位置y和用于根据来自于控制器21的电信号关断导引压力的位置x之间转换。

按照本发明，检测装置检测主阀19的作为实际回路状态的转换状态。最好是，检测装置构造成使得包括在方向控制阀单元18内的主阀19具有在主阀19的一端处连接到液压源上的压力孔口和连接到压力孔口上的压力传感器。检测装置可包括例如将在下面描述的压力传感器23。

在这种情况下，由于包括在方向控制阀单元18内的主阀19的状态作为实际回路状态进行检测，检测装置的结构可简单地制成。特别是，在使用压力传感器23时，压力传感器23简单检测压力是否施加在主阀19的压力孔口上。因此，检测装置小并且成本低，并且可方便地安装在回路中。

下面描述通过方向控制阀单元18的基本结构和操作(回路状态转换操作)。

电磁阀20在导引液压源16的导引压力不供应到主阀19的导引孔口19a上(即用于将孔口19a连接到罐T上)的压缩式夹碎位置x和导引压力供应到导引孔口19a上的破碎位置y之间转换。在这种结构中，在作为改变模式的开关的模式开关17转换到压缩式夹碎时，控制器21不将电信号传递到电磁阀20上。因此，电磁阀20和主阀19分别转换到压缩式夹碎位置x和a上，如图1所示。

因此，压缩式夹碎器缸9的管线经由控制阀5连接到液压泵8和罐T上(用于压缩式夹碎的回路状态)。

在模式开关17转换成破碎时，控制器21将电信号传递到电磁阀20上，使得电磁阀20转换到破碎位置y。因此，主阀19也转换到破碎位置b。

因此，破碎器缸10的返回管线直接连接到罐T上，而不通过控制阀5(用于破碎的回路状态)。

在第一实施例中，包括在方向控制阀单元18内的主阀19具有和主阀19的阀塞(主阀塞)一起运动的次阀塞22。

次阀塞22具有输入和输出孔口22a和22b以及罐孔口22c。

输入孔口22a连接到导引液压源16上，并且罐孔口22c连接到罐T上。在主阀19从附图所示的压缩式夹碎位置a转换到破碎位置b时，输入和输出孔口22a和22b相互连通，并且导引液压源16的压力供应到输出孔口22b上。

输出孔口22b连接到压力传感器23上，并且压力传感器23将信号输出到控制器21。

因此，不管主阀19位于压缩式夹碎位置a还是破碎位置b，根据压力是否供应到输出孔口22b，可以检测实际回路状态。

另外，控制器21连接到用作显示装置的显示器(灯、蜂鸣器灯24)上。从蜂鸣器作为显示器23的实例的事实中更加清楚得知，显示器24不局限于在屏幕或类似物上提供的视觉显示。例如，用于吸引注意力的例如报警器的其它装置也可用作显示器24，只要通过启动显示器24可以告知操作者实际回路状态即可。

控制器21将来自于压力传感器23的表示实际回路状态的信号和模式开关17的表示操作者所希望的回路状态的操作信号进行比较。如果两个信号不匹配，即操作者选择了压缩式夹碎而回路设置成破碎或者操作者选择了破碎而回路设置成压缩式夹碎时，启动显示器24。

因此，在方向控制阀单元18的控制系统内出现类似于管线损坏的异常情况时，通过显示器告知操作者这种情况。因此，操作者可以停止控制阀5的操作，以便可以避免所希望回路状态和实际回路状态之间的偏差造成的多种问题。

在以上所述的结构中，可以使用压力开关来代替压力传感器23。

第二实施例(见图2)

在第一实施例中，在所希望的回路状态和实际回路状态不匹配时启动显示器。相比之下，在第二实施例中，压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10的操作在出现异常情况时自动停止。

按照第二实施例，方向控制阀单元25包括液压导引操作主方向控制阀19以及分别用于破碎和压缩式夹碎的第一和第二电磁阀26和27，按照模式开关17的操作，该电磁阀通过从控制器28传递的电信号有选择地操作。

电磁阀26和27都连接到导引液压源16上。在第一电磁阀26操作时，导引液压源16的导引压力供应到主阀19的导引孔口19a上，使得主阀19从压缩式夹碎位置a转换到破碎位置b。

另外，在电磁阀26和27操作时，导引压力作为主压力从其输出孔口输出，并供应到远程控制阀6，以便经由关断阀29控制控制阀5。

在这种结构中，在电磁阀26和27正常操作时，主压力经由操作电磁阀26或27供应到远程控制阀6上。因此，控制阀5按照远程控制阀6的操作转换，并且夹碎式夹碎器缸9或破碎器缸10操作。

但是，如果类似于将控制器28连接到电磁阀26和27上的电线出现损坏的异常情况并且电磁阀26和27不能操作时，停止主压力供应到远程控制阀5上。

更特别是，如果在选择破碎的同时出现了异常情况，第一电磁阀26不能操作，并且导引压力不从电磁阀26输出。因此，关断远程控制阀6的主压力。

类似地，如果在通过模式开关17选择压缩式夹碎的同时出现异常情况，第二电磁阀27不能操作。因此，同样在这种情况下，关断远程控制阀6的主压力。

因此，即使远程控制阀6操作(或者如果控制阀5操作时控制阀5返回到中间时)，控制阀5不能操作。因此，压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10自动停止，并因此提供失效保护功能。

按照本发明，包括在方向控制阀单元25内的电磁阀26和27用来关断远程控制阀6的主压力。因此，与另外的电磁关断阀设置在远程控制阀6的主侧处并在检测到失效时关断阀操作的情况相比，该结构更加简单。

因此，按照本发明，设置用于停止用作液压致动器的压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10的操作的停止操作装置。用作控制装置的控制器28造成停止操作装置在实际回路状态和所选回路状态不匹配时停止压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10的操作。

因此，在实际回路状态和所选回路状态不匹配时，压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10的操作可通过另外启动显示器的停止操作装置来自动停止。因此，可以增加失效保护功能的可靠性。另外，在显示和自动停止同时进行时，操作者可以可靠地识别所希望回路状态和实际回路状态之间的偏差(出现失效)。因此，有助于识别原因并进行修复。

第三实施例(见图3)

在第三实施例中，在出现异常情况时同时进行第一实施例中描述的显示功能和第二实施例中描述的自动停止功能。

更特别是，基本上采用按照第一实施例的回路结构，并且另外的电磁关断阀30设置在远程控制阀6的主侧处。在这种情况下，在实际回路状态和所希望的回路状态不匹配时，除了启动显示器24之外，关断阀30通过来自于控制器21的信号启动，使得可以关断远程控制阀6的主压力。

因此，由于显示器24启动并且液压致动器(压缩式夹碎器缸9或破碎器缸10)的操作同时自动停止，可以增加失效保护功能的可靠性。另外，由于自动停止和显示同时进行，操作者可以可靠的识别所希望的回路状态和实际回路状态之间的偏差(出现失效)。因此，有助于识别原因并进行修复。

在所述实施例中，压缩式夹碎器和破碎器作为可有选择的连接的工作装置的实例进行描述。但是可以采用该装置的多种其它组合，只要该装置通过不同液压致动器驱动并且需要根据使用的致动器转换回路状态即可。

虽然参考附图中的优选实施例描述了本发明，注意到可以采用等同形式并进行替代，而不偏离权利要求所述的本发明的范围。

Claims (7)

1.一种用于工作机的液压回路，所述工作机包含底座机器和安装在底座机器上的连接装置，该液压回路包括：

根据操作者所进行的选择操作产生信号的控制装置；

用于驱动各自工作装置的液压致动器，所述液压致动器通过具有与每个工作装置相对应的两种类型的回路状态的一个驱动回路进行驱动；

在工作装置之一连接到连接装置上时响应来自控制装置的信号进行转换以选择两种回路状态之一的方向控制阀单元；

用于检测实际回路状态的检测装置；以及

通过控制装置启动的显示器；

其中在检测装置检测的实际回路状态和所选择的回路状态不匹配时，控制装置启动显示器。

2.如权利要求1所述的液压回路，其特征在于，工作装置的种类数量是两个。

3.如权利要求1所述的液压回路，其特征在于，方向控制阀单元包括液压导引操作方向控制阀和电磁阀，根据来自于控制装置的电信号，电磁阀在导引压力供应到主方向控制阀上的位置和导引压力不供应到主方向控制阀的位置之间转换；以及

其中检测装置检测主方向控制阀的作为实际回路状态的状态。

4.如权利要求3所述的液压回路，其特征在于，包括在方向控制单元内的主方向控制阀具有在主方向控制阀的一端处连接到液压源上的压力孔口，并且检测装置在压靠孔口处检测作为实际回路状态的压力。

5.如权利要求1所述的液压回路，其特征在于，还包括：

用于停止液压致动器操作的停止操作装置；

其中在实际回路状态和所选回路状态不匹配时，控制装置造成停止操作装置停止液压致动器的操作。

6.如权利要求5所述的液压回路，其特征在于，还包括：

用作控制液压致动器操作以便驱动工作装置的公共控制阀的液压导引操作方向控制阀；

其中停止操作装置停止将导引压力供应到公共控制阀上。

7.一种用于工作机的液压回路，所述工作机包含底座机器和安装在底座机器上的连接装置，该液压回路包括：

根据操作者所进行的选择操作产生信号的控制装置；

用于各自驱动两种工作装置的液压致动器，所述液压致动器通过具有与每个工作装置相对应的两种类型的回路状态的一个驱动回路进行驱动；

在工作装置之一连接到连接装置上时响应来自控制装置的信号进行转换以选择两种回路状态之一的方向控制阀单元；以及

用作控制液压致动器操作以便驱动工作装置的公共控制阀并通过远程控制阀操作的液压导引操作方向控制阀；

其中方向控制阀单元包括根据是否供应或关断导引压力以便产生两种类型的回路状态而进行转换的液压导引操作主方向控制阀以及根据来自于控制装置的电信号有选择操作的第一和第二电磁阀；

其中在电磁阀操作时，每个电磁阀连接到导引液压源上并将导引压力从导引液压源供应到主方向控制阀上；以及

其中在电磁阀操作时，来自于导引液压源的导引压力作为主压力供应到操作公共控制阀的远程控制阀上。

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