CN203670013U - 一种利用油压驱动的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用油压驱动的发动机，包括可控油压回路，通过控制阀将由发动机驱动的油泵喷出的压力油供给排出到油压执行元件，来驱动该油压执行元件；快速回流回路，伴随着所述油压执行元件的驱动，使从该油压执行元件排出的工作油的一部分直接回流到油箱，其中，设置有控制所述发动机的输出的发动机控制机构，该发动机控制机构，在所述快速回流回路开启动作的时候，进行抑制所述发动机的输出的控制。可以将油压损耗减少效果转化为能够最容易地使用户真实感受到的耗油量降低效果。

Description

一种利用油压驱动的发动机

技术领域

本发明涉及一种控制例如油压挖掘机的油压驱动系统的利用油压驱动的发动机。

背景技术

一般，油压挖掘机具有利用发动机进行驱动的容量可变型油泵，通过利用控制阀，向各种油压执行元件供给排出从该油泵喷出的压力油，可以分别驱动控制作业机、回旋装置以及行驶装置。在该油压挖掘机中，为了例如在发动机的耗油效率较高的地方，使发动机的输出扭矩特性与油泵的吸收扭矩特性相匹配，可以执行将油泵的吸收马力[＝P(喷出压力)×Q(喷出流量)]控制为一定的等马力控制。以往，公知的技术是在该种油压挖掘机中，通过在主回流通路的基础上，设置副回流通路，来抑制进行翻卸动作时在回流回路上的压力损失，从而降低工作压力，实现油压损耗的降低，其中，所述主回流通路，是在使悬臂朝向前方转动工作即进行翻卸动作时，用于使从悬臂油缸挤压出的工作油，经过控制阀回流到油箱中；所述副回流通路用于使该工作油的一部分直接回流到油箱(例如，参照专利文献1)。另外，还公知一种技术，通过设置2个上述油泵，并构成可以切换分流状态与合流状态的结构，能够在分流状态下，实现油压损耗的减少；在合流状态下，实现悬臂以及铲斗任意一个挖掘动作的高速化，其中所述分 流状态是指：将一个油泵的喷出油供给悬臂油缸，将另外一个油泵的喷出油供给铲斗油缸；所述合流状态是指：使两个油泵的喷出油合流，并优选供给悬臂油缸以及铲斗油缸的任意一个。但是，在上述各以往技术中，由于油泵的输出被控制为一定，所以如果减少油压损耗，则会增加油泵的喷出油量，从而增加作业量。这样，虽然通过增加作业量，可以减少每份作业量的耗油量，获得良好的效果，但是另一方面，会产生用户无法真实地感受到该效果的问题。

发明内容

本发明为了解决这样的问题点，其目的在于提供一种利用油压驱动的发动机，可以将油压损耗减少效果转化为能够最容易地使用户真实感受到的耗油量降低效果。

为了实现上述目的，本实用新型中利用油压驱动的发动机具有：驱可控油压回路，通过控制阀将由发动机驱动的油泵喷出的压力油供给排出到油压执行元件，来驱动该油压执行元件；快速回流回路，伴随着所述油压执行元件的驱动，使从该油压执行元件排出的工作油的一部分直接回流到油箱，其中，设置有控制所述发动机的输出的发动机控制机构，该发动机控制机构，在所述快速回流回路开启动作的时候，进行抑制所述发动机的输出的控制。

设置有检测所述快速回流回路的背压的背压检测机构，所述发动机控制机构，优选基于利用所述背压检测机构检测出的背压值，来调整所述发动机的输出抑制量。

所述油压执行元件是油压挖掘机的悬臂油缸，优选所述快速回流回路在悬臂翻卸的时候工作。

另一种利用油压驱动的发动机，具有：利用从将发动机作为驱动源的油泵喷出的压力油驱动油压执行元件的多个油压回路部，并且利用油压驱动的发动机能够切换多个油压回路部为合流状态与分流状态，所述合流状态是指将该多个油压回路部中的一个油压回路部与其它的油压回路部连接而进行驱动，所述分流状态是指将所述一个油压回路部与其它的油压回路部分离而进行驱动，其中，设置有控制所述发动机的输出的发动机控制机构， 伴随着从所述合流状态切换到所述分流状态，该发动机控制机构进行抑制所述发动机的输出的控制。

优选基于所述油泵的喷出压力，进行所述合流状态与所述分流状态的切换。

所述一个油压回路部的油压执行元件是油压挖掘机的悬臂油缸，所述其他的油压回路部的油压执行元件是油压挖掘机的铲斗油缸，优选在通过所述悬臂油缸以及铲斗油缸同时工作而进行挖掘动作的时候，并且，当所述一个油压回路部的油泵或所述其他的油压回路部的油泵的喷出压力达到规定值之际，进行从所述合流状态向所述分流状态的切换。。

有益效果

通过利用快速回流回路的开启动作而降低油压损耗，可以减少驱动油压执行元件所需要的工作压力，由此，能够减少对发动机的要求载荷。而且，在快速回流回路开启动作的时候，利用发动机控制机构可以抑制发动机的输出。根据本发明，由于利用快速回流回路的开启动作可以较少发动机的负载，并且能够抑制发动机的输出。所以，即使降低发动机输出，工作人员也不会在操作的时候产生不协调的感觉，并可以减少燃料消耗量。因此，可以将油压损耗减少效果转化为能够最容易地使用户真实感受到的耗油量降低效果。

附图说明

图1是实施方式中利用油压驱动的发动机的油压回路图

图2是表示第2实施方式的利用油压驱动的发动机的动作状态的图，(a)是合流状态的简略图，(b)是从合流状态切换到分流状态的简略图，(c)是分流状态的简略图。

图3是表示合分流切换控制的处理内容的流程图。

图4是与发动机输出的抑制控制相关的控制图表。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的利用油压驱动的发动机的具体实施方式进行说明。

在本实施方式中，图1所示的油压回路图，是表示将后述的第1油压回路部和第2油压回路部连接(合流)，使悬臂油缸11以及铲斗油缸12伸长动作，从而执行悬臂挖掘以及铲斗挖掘时候的回路状态。

本实施方式的利用油压驱动的发动机60，具有：利用从容量可变型的第1油泵17A喷出的压力油，主要驱动悬臂油缸11的第1油压回路部61；和利用从容量可变型的第2油泵17B喷出的压力油，主要驱动铲斗油缸12的第2油压回路部62，其中，所述第1油泵17A与第2油泵17B都将发动机16作为驱动源。

所述第1油压回路部61，具有悬臂用流量方向控制阀63，用于控制从第1油泵17A向悬臂油缸11输出的压力油的供给流量以及供给排出方向。在该悬臂用流量方向控制阀63中，泵孔通过第1喷出流路64与第1 油泵17A的输出孔连接、油缸A孔通过供给排出流路65与悬臂油缸11的底侧油室连接、油缸B孔通过供给排出流路66与悬臂油缸11的头侧油室连接、油箱孔通过排泄流路67与油箱38连接。此处，在所述第1喷出流路64上设置压力传感器68，并且，来自该压力传感器68的压力检测信号被输入到控制器20。另外，在所述供给排出流路65上设置有外部主控压力操作型、并带第1检测功能的压力补偿阀69，该压力补偿阀69允许从上游向下游的流动，但限制从下游向上游的流动。

所述第2油压回路部62，具有铲斗用流量方向控制阀70，用于控制从第2油泵17B向铲斗油缸12输出的压力油的供给流量以及供给排出方向。在该铲斗用流量方向控制阀70中，泵孔通过第2喷出流路71与第2油泵17B的输出孔连接、油缸A孔通过供给排出流路72与铲斗油缸12的底侧油室连接、油缸B孔通过供给排出流路73与铲斗油缸12的头侧油室连接、油箱孔通过排泄流路74与油箱38连接。此处，在所述第2喷出流路71上设置压力传感器75，并且，来自该压力传感器75的压力检测信号被输入到控制器20。另外，在所述供给排出流路72上设置有外部主控压力操作型、并带第2检测功能的压力补偿阀76，该压力补偿阀76带允许从上游向下游的流动，但限制从下游向上游的流动。

所述第1喷出流路64与第2喷出流路71，通过设置有合分流阀77而构成的合流与分流用通路78连接在一起。此处，合分流阀77，通过电磁切换阀80基于来自控制器20的指令信号进行切换而被切换操作，其中电磁切换阀80接受从第1油泵17A供给、且被减压阀(二次压力-定形减压阀)79减压的压力油。这样，通过改变电磁切换阀80的切换时刻，可以按照各种情况来改变开闭合分流阀77的压力设定。另外，在该合分流阀77与电磁切换阀80之间，设置比例阀(电磁比例阀)或节流阀81，通过缓慢地使合分流阀77  作，可以减少伴随该合分流阀77的切换而产生的震动。

在所述第1油压回路部61与第2油压回路部62之间，设置有分流两油压回路部61、62的分流通路82。即，该分流通路82，以将在第2喷出流路71上流通的压力油的一部分，导入至比所述带第1检测功能的压力补偿阀69靠近下游侧的流路的方式，连接两油压回路部61、62。从上游 侧分别在该分流通路82上依次设置悬臂高速用流量控制阀83、以及外部主控压力操作型、并带检测功能的压力补偿阀84，其中，悬臂高速用流量控制阀83是与所述悬臂用流量方向控制阀63相同的流量方向控制阀；压力补偿阀84允许压力油向悬臂油缸11的流入，但限制反方向的流动。此处，所述悬臂用流量方向控制阀63与所述悬臂高速用流量控制阀83，以如下所述的方式协同工作。即，当悬臂油缸11要求大流量的时候，在悬臂用流量方向控制阀63处于打开状态之后，悬臂高速用流量控制阀83变为打开状态，即悬臂用流量控制阀63以及悬臂高速用流量控制阀83一同处于打开状态；在没有这种大流量要求的时候，悬臂高速用流量控制阀83变为关闭状态，使得悬臂用流量控制阀63单独处于打开状态。

在所述控制器20上，连接有用于设定选择作业模式的监控面板85，和用于设定发动机目标旋转数的节流阀表盘86等。此处，所谓选择的作业是指：悬臂8的摇动(挖掘)作业、铲斗9的摇动(挖掘)作业等，根据来自压力开关87、88、89、90的输出信号进行各种作业的指令，其中所述各开关设置在省略图示的操作杆上。

下面，参照图2的简略图，对具有上述构成的本实施方式的利用油压驱动的发动机60的基本动作进行说明。在该图3中，(a)表示合流状态，(b)表示从合流状态切换到分流状态的状态，(c)表示分流状态。

如图2(a)所示，作为打开合分流阀77的状态，是通过使第1油压回路部61与第2油压回路部62合流，将来自第2油泵17B的压力油通过合流与分流用通路78以及分流通路82，补给到第1油压回路部61。如果以更为具体的例子来进行说明，则在各油泵17A、17B的泵最大容量为1.0P的时候，如果用于驱动悬臂油缸11需要1.5P，则通过在来自第1油泵17A的1.0P基础上，加上来自第2油泵17B的0.5P，以1.5P驱动悬臂油缸11。另外，在该种情况下，各油泵17A、17B的压力，例如为100kgf/cm2。

另外，如状态从图2(a)变为图2(b)所示那样，通过提高铲斗油缸12的负载压力，在合分流阀77位于关闭位置即切换到分流状态的时候，来自第2油泵1 7B的压力油通过分流通路82被供给悬臂油缸11。因此，由合分流阀77的切换所引起的流量变化很少，从而减轻了随着流量变化而产生的冲击。另外，在该情况下，两油泵17A、17B的压力例如为 250kgf/cm2。

然后，如果从该图2(b)的状态，悬臂油缸11侧的工作压力变得比铲斗油缸12侧的工作压力大，则通过带检测功能的压力补偿阀84，停止向悬臂油缸11流入压力油。即，通过提高悬臂油缸11的负载压力，减少了从第2油泵17B补给悬臂油缸11的流量，从而顺利地变为该图2(c)所示的分流状态。

接着，使用图3的流程图，对在进行第1油压回路部61与第2油压回路部62的合分流动作之际的控制器20的处理内容进行如下的详细叙述。另外，在该合分流动作中，油压挖掘机的其他作业(行驶、上部回旋体的回旋等)都处于停止状态。而且，在下面叙述中，如果单单称作“挖掘”，则该“挖掘”是包含两方面，即通过悬臂进行的挖掘动作和通过铲斗进行的挖掘动作。

在本实施方式中，伴随着从合流状态切换到分流状态，发动机控制装置21抑制发动机16的输出(例如Δ3％)。

根据本实施方式的利用油压驱动的发动机60，由于如果在合流状态下，P1或P2为250kgf/cm2以上，则被切换到分流状态，从而能够减少油压损耗，并且同时可抑制发动机输出，所以能够没有不协调感地降低发动机输出，并且减少燃料消费量。因此，可以将油压损耗减少效果转化为能够最容易地使用户真实感受到的耗油量降低效果。而且，如果P1以及P2全都小于220kgf/cm2，则处于合流状态，可以高速驱动悬臂或铲斗。

进而，根据本实施方式的利用油压驱动的发动机60，由于基于油泵17A、17B的喷出压力，可以进行合流状态与分流状态的切换，所以，能够更加恰当地进行从合流状态到分流状态的切换，并可以实现耗油量减低效果的最佳化。而且，由于使两油压回路部61、62合流时候的基准压力，与使两油压回路部61、62分流时候的基准压力不同，所以，在合流状态与分流状态切换的时候，可以回避振动，从而具有提高切换动作可靠性的优点。

另外，虽然在上述各实施方式中，是以油压挖掘机1分别独立搭载所述各利用油压驱动的发动机15、69为例进行说明的，但是，也可以使油压挖掘机1兼备利用油压驱动的发动机15、60，这样，可以进一步实现低耗油量。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种利用油压驱动的发动机，其特征在于：包括可控油压回路，通过控制阀将由发动机驱动的油泵喷出的压力油供给排出到油压执行元件，来驱动该油压执行元件；快速回流回路，伴随着所述油压执行元件的驱动，使从该油压执行元件排出的工作油的一部分直接回流到油箱，其中，设置有控制所述发动机的输出的发动机控制机构，该发动机控制机构，在所述快速回流回路开启动作的时候，进行抑制所述发动机的输出的控制。

2.根据权利要求1所记载的一种利用油压驱动的发动机，其特征在于：所述发动机还设置有检测所述快速回流回路的背压的背压检测机构。

3.根据权利要求1或2所记载的一种利用油压驱动的发动机，其特征在于：所述油压执行元件是油压挖掘机的悬臂油缸。

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