改善了复合操作的液压系统
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2009年5月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0044942的优先权，该韩国专利申请的公开内容经引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种改善了复合操作的液压系统，其能在同时操作挖掘机中的动臂和选件装置(例如破碎锤、剪切器、回转装置等)时，通过延迟控制滑阀的响应，防止挖掘机的动臂突然操作。
更具体地，本发明涉及一种改善了复合操作的液压系统，其能在同时执行动臂抬升操作和选件装置(例如破碎锤、剪切器、回转装置等)的操作时、或者在动臂和选件装置的这种同时操作切换为动臂的独立操作时，通过在将先导信号压力供给到用于控制选件装置的滑阀的供给开始和供给结束期间延迟压力供给，防止在动臂中产生震动。
背景技术
如图1所示，现有技术的改善复合操作的液压系统包括：由发动机操作的变量主液压泵101和101a以及先导泵102；由主液压泵101和101a操作的动臂油缸118和选件装置(例如破碎锤等)；包括动臂滑阀106和选件装置滑阀119的主控制阀(main control valve，MCV)104，动臂滑阀106和选件装置滑阀119由来自先导泵102的先导信号压力移动以控制从主液压泵101和101a分别供给到动臂油缸118和选件装置的液压流体；操作杆(RCV(remote-control valve，遥控阀)操作杆)109，基于对应于操作者操作量的操作信号输出，操作杆109通过将来自先导泵102的先导信号压力供给到动臂滑阀106来控制主控制阀104的动臂滑阀106；选件操作踏板(RCV踏板)110，基于对应于操作者操作量的操作信号输出，选件操作踏板110通过将来自先导泵102的先导信号压力供给到选件装置滑阀119来控制主控制阀104的选件装置滑阀119；用于控制选件装置的汇流滑阀107，在操作动臂使动臂抬升时，汇流滑阀107使来自主液压泵101a的液压流体通过汇流路径a与主液压泵101侧的液压流体合流，以提高动臂抬升速度，并且，在执行用于同时操作操作杆109和选件操作踏板110的复合作业时，汇流滑阀107截断供给到动臂油缸118的汇流液压流体，并将该液压流体供给到选件装置；以及控制器103，在执行用于同时操作动臂油缸118和选件装置的复合操作时，控制器103通过信号电缆115将电控信号输出到用于选件装置的比例控制阀105，使得用于控制选件装置的汇流滑阀107由通过用于选件装置的比例控制阀105的先导信号压力(即第二信号压力)移动，以截断通过汇流路径a供给到动臂油缸118的汇流液压流体并将该液压流体供给到选件装置。
在附图中，未解释的参考标号122和123表示调节器，调节器通过控制与从控制器103输入到电子比例阀120和121的控制信号(即第二信号压力)成比例的主液压泵101和101a的旋转斜盘的倾角，来可变地控制主液压泵101和101a所排放流体的流量。
上述的用于控制选件装置的汇流滑阀107具有汇流功能。也就是说，由于仅需要动臂汇流功能来使动臂抬升，因此用于选件装置的汇流滑阀107沿一个方向具有动臂汇流功能，而沿另一方向具有选件装置操作功能或用于选件装置的流动控制功能(对应于选件流动控制滑阀)。
因此，如果操作者操作操作杆109以使动臂抬升，则从先导泵102排出的先导信号压力通过操作杆109和流动路径111a供给到动臂滑阀106，以移动动臂滑阀。因此，从主液压泵101排出的液压流体经由动臂滑阀106供给到动臂油缸118。
同时，由于汇流滑阀107由从先导泵102经流动路径111b供应的先导信号压力移动，因此从主液压泵101a排出的液压流体按顺序通过汇流滑阀107和汇流路径a与主液压泵101侧的液压流体合流，且汇流液压流体供给到动臂油缸118。
因此，通过同时地从主液压泵101和101a供给到动臂油缸118的液压流体，能提高动臂抬升速度。
如上所述，如果在动臂抬升期间选件装置(例如破碎锤等)由选件操作踏板110操作，则控制器103检测到从先导泵102供给到流动路径112的用于操作选件装置的先导信号压力，并且将电控信号输出到用于选件装置的比例控制阀105。
因此，流动路径114内已通过比例控制阀105的先导信号压力操作汇流滑阀107的用于选件装置的流动控制滑阀侧，且因此来自主液压泵101a的液压流体通过由流动路径112内的先导信号压力(参见图2中的先导信号压力控制图的曲线图)移动的选件装置滑阀供给到选件装置。
在这种情况下，供给到动臂油缸118以使动臂抬升的动臂汇流液压流体被截断。也就是说，通过将液压流体从主液压泵101和101a之一分别供给到动臂油缸118和选件装置，能同时地操作动臂油缸118和选件装置。
在现有技术的液压系统中，如果在动臂抬升期间操作选件装置、或者在动臂抬升期间停止选件装置，则由一个汇流滑阀107同时执行动臂汇流功能和选件装置流动控制功能。因而，沿反向(图2曲线图中的t1和t2所指示的)瞬时施加先导信号压力以操作用于控制选件装置的汇流滑阀107，动臂的抬升速度因此突然改变而产生震动。
也就是说，在首先操作动臂使其抬升、然后操作选件装置的情况下，如图2示出的先导信号压力控制曲线所示，动臂汇流操作瞬时中断，且因此动臂抬升速度突然降低从而导致震动产生。
相反，即使在同时操作动臂和选件装置期间首先停止选件装置的情况下，瞬时执行动臂汇流操作，动臂抬升速度也因此突然提高而产生震动，导致设备咔嗒作响。
发明内容
因此，本发明致力于解决现有技术中存在的上述问题，同时完整保留现有技术所获得的优点。
本发明的实施方式涉及一种改善了复合操作的液压系统，其能在同时执行动臂抬升操作和选件装置操作时、或动臂和选件装置的这种同时操作切换为动臂的单独操作时，通过防止由于动臂速度突然改变而在动臂内产生震动，改善了设备的稳定性和操作性。
在本发明的一个实施方式中，提供一种改善了复合操作的液压系统，其包括：由发动机操作的主液压泵和先导泵；由主液压泵操作的动臂油缸和选件装置；主控制阀，其包括动臂滑阀和选件装置滑阀，动臂滑阀和选件装置滑阀由来自先导泵的先导信号压力移动，以控制从主液压泵分别供给到动臂油缸和选件装置的液压流体；操作杆，基于对应于操作者操作量的操作信号输出，操作杆通过将来自先导泵的先导信号压力供给到动臂滑阀来控制动臂滑阀；选件操作踏板，基于对应于操作者操作量的操作信号输出，选件操作踏板通过将来自先导泵的先导信号压力供给到选件装置滑阀来控制选件装置滑阀；用于控制选件装置的汇流滑阀，在通过操作操作杆来操作动臂以使动臂抬升时，汇流滑阀将来自主液压泵的液压流体汇流并将汇流液压流体供给到动臂油缸，并且，在执行同时操作操作杆和选件操作踏板的复合作业时，汇流滑阀截断供给到动臂油缸的汇流液压流体并将液压流体供给到选件装置；以及控制器，在执行用于同时操作动臂油缸和选件装置的复合操作时，控制器向用于选件装置的比例控制阀输出电控信号，以在先导信号压力供给开始和供给结束期间，延迟供给到用于控制选件装置的汇流滑阀的先导信号压力。
在本发明的另一优选实施方式中，改善了复合操作的液压系统包括节流器(orifice)，节流器安装在用于经由用于选件装置的比例控制阀将先导信号压力供给到用于控制选件装置的汇流滑阀的流动路径内，以在执行用于同时操作动臂油缸和选件装置的复合操作时，延迟用于控制选件装置的汇流滑阀的响应。
在本发明的又一优选实施方式中，改善了复合操作的液压系统包括止回阀和节流器，止回阀安装在用于经由用于选件装置的比例控制阀将先导信号压力供给到用于控制选件装置的汇流滑阀的流动路径内，节流器安装在从止回阀的上游侧和下游侧分支出并与止回阀的上游侧和下游侧连接的流动支路内，以在执行用于同时操作动臂油缸和选件装置的复合操作时，延迟用于控制选件装置的汇流滑阀的响应。
借助于上述构造，根据本发明实施方式的改善了复合操作的液压系统具有下列优点。
当同时执行动臂抬升操作和选件装置的操作时，通过延迟选件装置控制滑阀的响应，防止了由于动臂速度突然改变而产生震动，因此能以防止设备咔嗒作响的最佳状态操作设备。
附图说明
从以下结合附图的详述中将更清楚本发明的上述及其它目的、特征以及优点，其中：
图1是现有技术的能执行复合操作的液压系统的回路图；
图2是图示现有技术的先导信号压力控制图的曲线图；
图3是图示根据本发明第一实施方式的先导信号压力控制图的曲线图；
图4是解释根据本发明第一实施方式的改善了复合操作的液压系统的流程图；
图5是图示根据本发明第一实施方式的改善了复合操作的液压系统的回路图；
图6是图示根据本发明第二实施方式的改善了复合操作的液压系统的回路图；以及
图7是图示根据本发明第三实施方式的改善了复合操作的液压系统的回路图。
具体实施方式
下文将参照附图描述本发明的优选实施方式。该描述所限定的对象，例如详细构造和元件，只是提供用来帮助本领域人员全面理解本发明的具体细节，因此，本发明并不局限于此。
图3至5示出根据本发明第一实施方式的改善了复合操作的液压系统。
根据本发明第一实施方式的改善了复合操作的液压系统包括：由发动机操作的主液压泵1和1a以及先导泵2；由主液压泵1和1a操作的动臂油缸18和选件装置(例如破碎锤等)；包括动臂滑阀18和选件装置滑阀的主控制阀(MCV)4，动臂滑阀18和选件装置滑阀由来自先导泵2的先导信号压力移动以控制从主液压泵1和1a分别供给到动臂油缸18和选件装置的液压流体；操作杆(RCV操作杆)9，基于对应于操作者操作量的操作信号输出，操作杆9通过将来自先导泵2的先导信号压力供给到动臂滑阀来控制动臂滑阀；选件操作踏板(RCV踏板)10，基于对应于操作者操作量的操作信号输出，选件操作踏板10通过将来自先导泵2的先导信号压力供给到选件装置滑阀19来控制选件装置滑阀19；用于控制选件装置的汇流滑阀7，在通过操作杆9的操作而操作动臂以使动臂抬升时，汇流滑阀7执行来自主液压泵1和1a的液压流体的汇流并将汇流液压流体供给到动臂油缸18，并且，在执行用于同时操作操作杆9和选件操作踏板10的复合作业时，汇流滑阀7截断供给到动臂油缸18的汇流液压流体并将该液压流体供给到选件装置；以及控制器3，在执行用于同时操作动臂油缸18和选件装置的复合操作时，控制器3向用于选件装置的比例控制阀5输出电控信号，以在先导信号压力供给开始和供给结束期间，延迟供给到用于控制选件装置的汇流滑阀7的先导信号压力(如在图3中图示先导信号压力的曲线图中的T1和T2所示)。
另一方面，在仅操作选件装置的情况下，执行操作而不延缓动臂速度，因此能确保通常的操作性。
在同时执行动臂抬升操作和选件装置操作的情况下，通过在将先导信号压力供给到用于控制选件装置的汇流滑阀7的供给开始和供给结束期间延迟向用于控制选件装置的汇流滑阀7的压力供应(如图3中曲线图的T1和T2所示)，来延迟用于控制选件装置的汇流滑阀7的响应，并因此防止了动臂突然操作。除了延迟操作外，其它构造和操作与图1所示现有技术的液压系统中的那些大致相同，因此将略去其赘述。
下文，将参照附图详述根据本发明第一实施方式的改善了复合操作的液压系统。
如果操作者操作操作杆9以使动臂抬升，则动臂滑阀6由从先导泵2供给并通过流动路径11a的先导信号压力移动，因此来自主液压泵1的液压流体经由动臂滑阀6供给到动臂油缸18。
同时，动臂滑阀6由从先导泵2供给并通过流动路径11a的先导信号压力移动，因此来自主液压泵1的液压流体经由用于控制选件装置的汇流滑阀7和汇流路径a与主液压泵1a侧的液压流体合流，且汇流液压流体供给到动臂油缸18。
因此，在动臂的抬升操作期间，通过同时地将液压流体从主液压泵1和1a供给到动臂油缸18，能提高动臂抬升速度。
如果操作选件操作踏板10以操作选件装置(例如破碎锤等，未示出)，则选件装置滑阀19由从先导泵2供给并按顺序通过流动路径13、选件操作踏板10以及流动路径12的先导信号压力移动，因此，选件装置由从主液压泵1a供给的液压流体操作。
如在步骤S100中，用于由操作杆9使动臂抬升的操作信号输入到控制器3，且用于由选件操作踏板10操作选件装置的操作信号输入到控制器3。
如在步骤S200中，确定是否同时执行通过操作操作杆9使动臂抬升的操作与通过操作选件操作踏板10使选件装置操作的这两种操作。在操作杆9和选件操作踏板10同时操作的情况下，执行步骤S300，而在独立操作操作杆9或选件操作踏板10的情况下，执行步骤S400。
在如步骤S300中动臂通过操作杆9抬升并且选件装置也由选件操作踏板10操作的情况下，控制器3通过信号电缆15向用于选件装置的比例控制阀5输出控制信号，该控制信号用于移动用于控制选件装置的汇流滑阀7。因此，从先导泵2排出的先导信号压力按顺序经由比例控制阀5和流动路径14供给到汇流滑阀7。
也就是说，在先导信号压力供给到用于控制选件装置的汇流滑阀7以同时执行动臂抬升操作和选件装置操作的情况下，在先导信号压力向汇流滑阀7的供给开始和供给结束期间，延迟先导信号压力(如图3中先导压力图的T1和T2所示)。因此，瞬时控制汇流滑阀7的移动速度，从而防止动臂突然操作。
如步骤S400中，在仅选件操作踏板10操作选件装置的情况下，在汇流滑阀7的速度未受控制的状态下操作选件装置，且因此在操作者操作选件操作踏板10的情况下，能以与选件操作踏板10的操作量成比例的方式操作选件装置(如在图2中图示先导压力控制图的曲线图所示)。
如图6所示，根据本发明第二实施方式的改善了复合操作的液压系统包括节流器16，节流器16安装在用于经由用于选件装置的比例控制阀5将先导信号压力供给到用于控制选件装置的汇流滑阀7的流动路径14内。
在同时操作动臂油缸18和选件装置的复合操作期间，节流器16从控制器3接收相应信号Si，并转换为节流器调定状态(orifice setting state)。在仅操作动臂油缸18和选件装置之一的独立操作中，节流器不从控制器3接收信号，并转换为节流器释放状态(orifice release state)即初始状态。
结果，在用于同时操作动臂油缸18和选件装置的复合操作期间，延迟了用于控制选件装置的汇流滑阀7的响应。
并且，如图7所示，根据本发明第三实施方式的改善了复合操作的液压系统包括阀17a和节流器17b，阀17a安装在用于经由用于选件装置的控制阀5将先导信号压力供给到汇流滑阀7的流动路径内，节流器17b安装在流动支路14a内，流动支路14a从阀17a的上游侧和下游侧分支出来、并与阀17a的上游侧和下游侧连接。
在用于同时操作动臂油缸18和选件装置的复合操作期间，阀17a从控制器3接收相应信号Si，并且调定为截断阀17a两端的流动路径，使得信号压力流动通过节流器17b。在仅操作动臂油缸18和选件装置之一的独立操作期间，阀不接收信号，并转换为阀17a两端的流动路径连通的状态即初始状态，使得信号压力流动通过阀17a、而不是节流器17b。
结果，在同时操作动臂油缸18和选件装置的复合操作期间，延迟了用于控制选件装置的汇流滑阀7的响应。
在上述构造情况下，在同时操作动臂油缸18和选件装置的复合操作期间，由于安装在流动路径14内的阀17a、和位于从阀17a的上游侧和下游侧分支出来并与阀17a的上游侧和下游侧连接的流动支路14a内的节流器17b，延迟了经由用于选件装置的比例控制阀5和节流器17b供给到用于控制选件装置的汇流滑阀7的先导信号压力，且因此延迟了汇流滑阀7的移动速度，从而防止了动臂油缸18突然操作。
如上所述，根据本发明各种实施方式的液压系统，当同时执行动臂抬升操作和选件装置的操作时，通过延迟选件装置控制滑阀的响应，防止了由于动臂速度突然变化而发生震动，因此设备能在防止了设备咔嗒作响的最佳状态下操作。
虽然为解释目的描述了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求公开的本发明的范围和主旨的情况下，可以进行各种修改、添加以及替换。