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1、(10)申请公布号 CN 104246237 A (43)申请公布日 2014.12.24 C N 1 0 4 2 4 6 2 3 7 A (21)申请号 201380018871.X (22)申请日 2013.04.01 2012-089670 2012.04.10 JP F15B 11/08(2006.01) E02F 9/22(2006.01) F15B 11/02(2006.01) F15B 11/05(2006.01) (71)申请人日立建机株式会社 地址日本东京都 (72)发明人竹林圭文 高桥究 森和繁 中村夏树 (74)专利代理机构北京市金杜律师事务所 11256 代理人陈伟 (。
2、54) 发明名称 工程机械的液压驱动装置 (57) 摘要 一种工程机械的液压驱动装置,使用在行程 终点处不完全闭合的压力补偿阀,且当进行行驶 操作时将先导一次压减压而向行驶以外的操作装 置的遥控阀(34c34h)供给。由此在行驶复合 操作中,能够抑制液压油向行驶以外的执行机构 流入,而确保对行驶马达所必要的量的液压油。由 此,在进行负载传感控制的工程机械的液压驱动 装置中,在因两个执行机构的负荷压力的差较大 的复合操作而产生饱和的情况下,防止低负荷压 力侧的压力补偿阀的闭合,而防止低负荷压力侧 的执行机构的减速、停止,并且也能够确保对高负 荷压力的执行机构所必要的量的液压油,而防止 高负荷压力。
3、执行机构的减速、停止,以得到良好的 复合操作性。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.10.08 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/059946 2013.04.01 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/153984 JA 2013.10.17 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书17页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书17页 附图9页 (10)申请公布号 CN 104246237 A CN 104246237 A 1/2页 2 1.一种工程机械的液压驱动装置。
4、,其具有: 可变容量型的液压泵; 多个执行机构,由从该液压泵排出的液压油来驱动; 多个流量控制阀,控制从所述液压泵向多个所述执行机构供给的液压油的流量; 多个操作装置,与多个所述执行机构对应地设置,并具有遥控阀,该遥控阀生成用于驱 动多个所述流量控制阀的操作先导压; 多个压力补偿阀,分别控制多个所述流量控制阀的前后压差;和 泵控制装置,对所述液压泵的容量进行负载传感控制,以使所述液压泵的排出压力比 多个所述执行机构的最高负荷压力仅高出目标压差, 多个所述压力补偿阀是在开口面积减少方向的行程终点处不完全闭合型的压力补偿 阀,所述工程机械的液压驱动装置的特征在于, 具有先导一次压回路,其向多个所述。
5、操作装置的遥控阀供给作为先导液压源压力的先 导一次压, 所述先导一次压回路具有: 第一回路,其向多个所述操作装置中与特定的执行机构对应的特定的操作装置的遥控 阀供给所述先导一次压;和 第二回路,其向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给所述先导一次压, 所述第二回路在所述特定的操作装置没有被操作时,将所述先导一次压不做改变地向 所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给,在所述特定的操作装置被操作时,将 所述先导一次压减压而向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给。 2.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 所述第二回路具有:不做改变地引导所述先导一次压的第三。
6、回路;将所述先导一次压 减压而引导的第四回路;和切换阀,其将所述第三回路与所述第四回路的压力切换而向所 述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀引导。 3.根据权利要求2所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 所述第四回路具有将所述先导一次压减压的减压阀。 4.根据权利要求2所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 所述第四回路具有将所述先导一次压减压的节流回路。 5.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 所述第二回路具有:第五回路,该第五回路具有先导作动式减压阀,在引导至所述先导 作动式减压阀的先导压为第一压力的情况下,所述第五回路将所述先导一次压不做改变地 向所述特。
7、定的操作装置以外的操作装置的遥控阀引导,在引导至所述先导作动式减压阀的 先导压切换为第二压力的情况下,所述第五回路将所述先导一次压减压而向所述特定的操 作装置以外的操作装置的遥控阀引导;和第六回路,其具有切换阀,该切换阀将引导至所述 先导作动式减压阀的先导压切换为所述第一压力与所述第二压力。 6.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 还具有操作检测装置,其检测多个所述操作装置中与特定的执行机构对应的特定的操 作装置的操作, 所述第二回路在所述操作检测装置没有检测到所述特定的操作装置的操作的情况下, 权 利 要 求 书CN 104246237 A 2/2页 3 将所述先导一次。
8、压不做改变地向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给,在所 述操作检测装置检测到所述特定的操作装置的操作的情况下,将所述先导一次压减压而向 所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给。 7.根据权利要求2或6所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 还具有往复滑阀,其检测多个所述操作装置中与特定的执行机构对应的特定的操作装 置的遥控阀所生成的操作先导压,并作为液压信号而将其输出, 所述切换阀是通过所述液压信号进行切换的液压切换阀。 8.根据权利要求2或6所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 还具有压力传感器,其检测多个所述操作装置中与特定的执行机构对应的特定的操作 装置的遥控阀。
9、所生成的操作先导压,并作为电信号而将其输出, 所述切换阀是基于所述电信号而动作的电磁切换阀。 9.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置,其特征在于, 还具有能够切换为第一位置与第二位置的手动选择装置, 在所述手动选择装置位于所述第一位置的情况下,所述第二回路使对所述特定的操作 装置被操作时的所述先导一次压进行减压的功能有效,在所述手动选择装置切换为所述第 二位置的情况下,所述第二回路使对所述特定的操作装置被操作时的所述先导一次压进行 减压的功能无效。 权 利 要 求 书CN 104246237 A 1/17页 4 工程机械的液压驱动装置 技术领域 0001 本发明涉及液压挖掘机等工程机械。
10、的液压驱动装置,尤其涉及如下这样的工程机 械的液压驱动装置,其负载传感控制液压泵的排出流量,以使液压泵的排出压力比多个执 行机构的最高负荷压力仅高出目标压差。 背景技术 0002 在液压挖掘机等工程机械的液压驱动装置中,具有如下的装置,其控制液压泵的 排出流量,以使液压泵(主泵)的排出压力比多个执行机构的最高负荷压力仅高出目标压 差,且该控制被称为负载传感控制。在进行该负载传感控制的液压驱动装置中,分别由压力 补偿阀将多个流量控制阀的前后压差保持为规定压差,并能够在同时驱动多个执行机构的 复合操作时,不论各个执行机构的负荷压力的大小均以与各个流量控制阀的开口面积对应 的比例来向多个执行机构供给。
11、液压油。 0003 在进行这种负载传感控制的液压驱动装置中,压力补偿阀通常例如如专利文献1 中所述地构成为,当向开口面积减少方向动作而滑阀到达至行程终点时完全闭合。 0004 对此,在专利文献2中记载了如下的液压驱动装置,其构成为,即使向开口面积减 少方向动作而滑阀到达至行程终点,也不使压力补偿阀完全闭合。 0005 现有技术文献 0006 专利文献1:日本特开2007-24103号公报 0007 专利文献2:日本特开平7-76861号公报 0008 但是,在上述以往技术中具有如下的问题。 0009 如上所述,在进行以往(例如如专利文献1所述)的负载传感控制的液压驱动装 置中,分别由压力补偿阀。
12、将多个流量控制阀的前后压差保持为规定压差,并能够在同时驱 动多个执行机构的复合操作时,不论负荷压力的大小均以与流量控制阀的开口面积对应的 比例向多个执行机构供给液压油。 0010 但是,对于液压泵的排出流量存在上限,即存在最大可能排出流量,因此,在同时 驱动多个执行机构的复合操作时,会产生当液压泵到达至最大可能排出流量时液压泵的排 出流量不足的状态(以下称为饱和)。 0011 在专利文献1所述的液压驱动装置中,将液压泵的排出压力和多个执行机构的最 高负荷压力之间的压差(以下称为负载传感压差)作为目标补偿压差而向压力补偿阀的开 口面积增加方向动作的受压部引导,并将压力补偿阀的各自的目标补偿压差设。
13、定为与负载 传感压差相当的相同值,而使流量控制阀的前后压差保持为该负载传感压差。由此在同时 驱动多个执行机构的复合操作时产生了饱和的情况下,根据饱和的程度负载传感压差也会 降低,多个压力补偿阀的目标补偿压差(即流量控制阀的前后压差)均变小,由此,能够将 液压泵的排出流量按各自的执行机构所要求的流量的比进行再分配。 0012 但是,在如专利文献1所记载的液压驱动装置那样构成为压力补偿阀在开口面积 减少方向的行程终点处完全闭合的情况下,当因两个执行机构的负荷压力的差较大的复合 说 明 书CN 104246237 A 2/17页 5 操作而产生饱和时,低负荷压力侧的压力补偿阀会极端地收紧或闭合,而有。
14、可能导致低负 荷侧的执行机构减速、停止。 0013 在专利文献2所述的液压驱动装置中,由于压力补偿阀构成为在开口面积减少方 向的行程终点处不完全闭合,所以即使因如上述的复合操作而产生饱和,低负荷侧的压力 补偿阀也不会极端地收紧或紧闭,能够防止低负荷侧的执行机构减速、停止。 0014 但是,在专利文献2所述的液压驱动装置中,具有这样的问题:在因两个执行机构 的负荷压力的差进一步变大的复合操作而产生了饱和的情况下,主泵的排出流量的大部分 被低负荷压力侧的执行机构所夺取,高负荷压力侧的执行机构会停止。 0015 例如,在行驶中对行驶以外执行机构(例如动臂、斗杆、铲斗的液压缸)进行驱动 时,特别是在上。
15、坡等行驶负荷压力变大的条件下,液压泵的排出流量会完全流向比行驶马 达负荷压力低的动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸等执行机构,而会发生行驶停止。 0016 而且,在行驶中和铲板的复合操作中,若在行驶中突然操作铲板,则液压油会瞬间 地流向铲板液压缸,由此,行驶会减速、停止而会损害操作感。 0017 即使在行驶马达以外,例如与铲斗交换来使用的粉碎机等的在附加装置中所具有 的预备的执行机构,大多是负荷压力变高、且负荷压力的差会因与其他执行机构(例如动 臂、斗杆、铲斗的液压缸)的复合操作而变大的执行机构,由此会发生同样的问题。 发明内容 0018 本发明的目的在于,提供一种工程机械的液压驱动装置,在进。
16、行负载传感控制的 液压驱动装置中,在因两个执行机构的负荷压力的差较大的复合操作而产生了饱和的情况 下,防止低负荷压力侧的压力补偿阀的完全闭合而防止低负荷压力侧的执行机构的减速、 停止,并且也确保对高负荷压力的执行机构所必要的量的液压油,而防止高负荷压力执行 机构的减速、停止,而能够得到良好的复合操作性。 0019 在本说明书中,液压驱动装置为如行驶马达或粉碎机等预备的执行机构那样地负 荷压力变高的执行机构,并具有如专利文献2所述那样在开口面积减少方向的行程终点处 不完全闭合的压力补偿阀,在该液压驱动装置中,将如下的执行机构称为“特定的执行机 构”:在进行负荷压力的差会变大的复合操作而产生了饱和。
17、的情况下,主泵的排出流量的大 部分被低负荷压力侧的执行机构所夺取而有可能会停止。 0020 为了实现上述目的,本发明提供一种工程机械的液压驱动装置,其具有:可变容量 型的液压泵;多个执行机构,由从该液压泵排出的液压油来驱动;多个流量控制阀,控制从 所述液压泵向多个所述执行机构供给的液压油的流量;多个操作装置,其与多个所述执行 机构对应地设置,并具有遥控阀,该遥控阀生成用于驱动多个所述流量控制阀的操作先导 压;多个压力补偿阀,分别控制多个所述流量控制阀的前后压差;和泵控制装置,其负载传 感控制所述液压泵的容量,以使所述液压泵的排出压力比多个所述执行机构的最高负荷压 力仅高出目标压差,多个所述压力。
18、补偿阀是在开口面积减少方向的行程终点处不完全闭合 型的压力补偿阀,其中,所述工程机械的液压驱动装置具有先导一次压回路,其向多个所述 操作装置的遥控阀供给作为先导液压源压力的先导一次压,所述先导一次压回路具有:第 一回路,其向多个所述操作装置中与特定的执行机构对应的特定的操作装置的遥控阀供给 所述先导一次压;和第二回路,其向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给所 说 明 书CN 104246237 A 3/17页 6 述先导一次压,所述第二回路在所述特定的操作装置没有被操作时,将所述先导一次压不 做改变地向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给,在所述特定的操作装置被 操作时,将所。
19、述先导一次压减压而向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给。 0021 在这样构成的本发明中,多个压力补偿阀是在开口面积减少方向的行程终点处不 完全闭合型的压力补偿阀,由此,能够在因两个执行机构的负荷压力的差较大的复合操作 而产生饱和的情况下,防止低负荷压力侧的压力补偿阀的紧闭,而防止低负荷压力侧的执 行机构的减速、停止。 0022 而且,第二回路在特定的操作装置没有被操作时,将先导一次压不做改变地向特 定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给,并在特定的操作装置被操作时,将先导一次 压减压而向特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给,由此,能够抑制液压油向与特 定的操作装置以外的操作装置。
20、对应的执行机构流入。由此,在因特定的执行机构成为高负 荷压力侧且负荷压力的差变大的复合操作而产生饱和的情况下,能够确保对特定的执行机 构(高负荷压力的执行机构)所必要的量的液压油,而防止特定的执行机构的减速、停止, 从而得到良好的复合操作性。 0023 而且,本发明能够以各种结构来实现上述第二回路。 0024 例如,所述第二回路具有:不做改变地引导所述先导一次压的第三回路;将所述 先导一次压减压而引导的第四回路;和切换阀,其将所述第三回路与所述第四回路的压力 切换而向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀引导。 0025 在该情况下,所述第四回路具有将所述先导一次压减压的减压阀。而且,也可以。
21、 为,所述第四回路具有将所述先导一次压减压的节流回路。 0026 而且,也可以为,所述第二回路具有:第五回路,该第五回路具有先导作动式减压 阀,并在引导至所述先导作动式减压阀的先导压为第一压力的情况下,将所述先导一次压 不做改变地向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀引导,且在引导至所述先导作 动式减压阀的先导压切换为第二压力的情况下,将所述先导一次压减压而向所述特定的操 作装置以外的操作装置的遥控阀引导;和第六回路,其具有切换阀,该切换阀将引导至所述 先导作动式减压阀的先导压切换为所述第一压力与所述第二压力。 0027 并且,优选为,还具有操作检测装置,其检测多个所述操作装置中与特定的执。
22、行机 构对应的特定的操作装置的操作,所述第二回路在所述操作检测装置没有检测到所述特定 的操作装置的操作的情况下,将所述先导一次压不做改变地向所述特定的操作装置以外的 操作装置的遥控阀供给,在所述操作检测装置检测到所述特定的操作装置的操作的情况 下,将所述先导一次压减压而向所述特定的操作装置以外的操作装置的遥控阀供给。 0028 而且,液压驱动装置作为操作检测装置还具有往复滑阀,其检测多个所述操作装 置中与特定的执行机构对应的特定的操作装置的遥控阀所生成的操作先导压,并作为液压 信号而将其输出,在该情况下,所述切换阀是通过所述液压信号进行切换的液压切换阀。 0029 也可以为,液压驱动装置作为操。
23、作检测装置还具有压力传感器,其检测多个所述 操作装置中与特定的执行机构对应的特定的操作装置的遥控阀所生成的操作先导压,并作 为电信号而将其输出,在该情况下,所述切换阀是基于所述电信号而动作的电磁切换阀。 0030 也可以为,液压驱动装置还具有能够切换为第一位置与第二位置的手动选择装 置,所述第二回路在所述手动选择装置位于所述第一位置的情况下,使对所述特定的操作 说 明 书CN 104246237 A 4/17页 7 装置被操作时的所述先导一次压进行减压的功能有效,并当所述手动选择装置切换为所述 第二位置时,使对所述特定的操作装置被操作时的所述先导一次压进行减压的功能无效。 0031 发明的效果。
24、 0032 根据本发明,在进行负载传感控制的液压驱动装置中,在因两个执行机构的负荷 压力的差较大的复合操作而产生饱和的情况下,能够防止低负荷压力侧的压力补偿阀的紧 闭,而防止低负荷压力侧的执行机构的减速、停止,并且也能够确保对高负荷压力的执行机 构所必要的量的液压油,而防止高负荷压力执行机构的减速、停止,从而得到良好的复合操 作性。 附图说明 0033 图1A是表示本发明的第一实施方式的液压挖掘机的液压驱动装置的图。 0034 图1B是放大表示多个操作装置和其先导回路部分的图。 0035 图2是表示作为工程机械的液压挖掘机的外观的图。 0036 图3A是表示遥控阀所生成的操作先导压相对于操作装。
25、置的杆操作量的关系(操 作先导压特性)的图。 0037 图3B是表示流量控制阀的滑阀行程相对于操作装置的遥控阀所生成的操作先导 压的关系(滑阀行程特性)的图。 0038 图3C是表示流量控制阀2的开口面积相对于流量控制阀的滑阀行程的关系(开 口面积特性)的图。 0039 图4是表示在本发明的第二实施方式的液压挖掘机的液压驱动装置中的操作装 置和其先导回路部分的图。 0040 图5是表示在本发明的第三实施方式的液压挖掘机的液压驱动装置中的操作装 置和其先导回路部分的图。 0041 图6是表示在本发明的第四实施方式的液压挖掘机的液压驱动装置中的操作装 置和其先导回路部分的图。 0042 图7是表示。
26、在本发明的第五实施方式的液压挖掘机的液压驱动装置中的操作装 置和其先导回路部分的图。 具体实施方式 0043 以下,依照附图来说明本发明的实施方式。 0044 0045 在图2中表示液压挖掘机的外观。 0046 在图2中,作为工作机械被熟知的液压挖掘机具有:上部旋转体300;下部行驶体 301;和摆动式的前作业机302,前作业机302由动臂306、斗杆307、铲斗308构成。上部旋 转体300能够通过旋转马达7的旋转而在下部行驶体301上旋转。在上部旋转体300的前 部安装有摆动柱303,在该摆动柱303上能够上下运动地安装有前作业机302。摆动柱303 通过摆动液压缸9(参照图1)的伸缩而能。
27、够相对于上部旋转体300沿水平方向转动,前作 业机302的动臂306、斗杆307、铲斗308通过动臂液压缸10、斗杆液压缸11、铲斗液压缸12 的伸缩而能够沿上下方向转动。下部行驶体301具有中央构架304,在该中央构架304上 说 明 书CN 104246237 A 5/17页 8 安装有通过铲板液压缸8(参照图1A)的伸缩而进行上下动作的铲板305。下部行驶体301 通过行驶马达5、6的旋转来驱动左右的履带310、311从而进行行驶。 0047 0048 在图1A中表示本发明的第一实施方式的液压挖掘机的液压驱动装置。 0049 基本构成 0050 首先,说明本实施方式的液压驱动装置的基本构。
28、成。 0051 本实施方式的液压驱动装置具有:发动机1;由发动机1驱动的主液压泵(以下称 为主泵)2;与主泵2连动地由发动机1驱动的先导泵3;由从主泵2排出的液压油驱动的作 为多个执行机构5、6、7、8、9、10、11、12的左右的行驶马达5、6、旋转马达7、铲板液压缸8、摆 动液压缸9、动臂液压缸10、斗杆液压缸11、铲斗液压缸12;和控制阀4。本实施方式的液 压挖掘机例如是迷你液压挖掘机。 0052 控制阀4具有:多个阀构件(valve section)13、14、15、16、17、18、19、20,其与主 泵2的供给油路2a连接,并分别控制从主泵2向各个执行机构供给的液压油的方向与流 量。
29、;多个往复滑阀22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g,选择多个执行机构5、6、7、8、9、10、11、 12的负荷压力中最高的负荷压力(以下,称为最高负荷压力)PLmax而向信号油路21输出; 主溢流阀23,连接于与主泵2的供给油路2a连接的阀内供给油路4a,并限制主泵2的最高 排出压力(最高泵压);压差减压阀24,与先导液压源33(后述)连接,将供给油路4a以及 信号油路21的压力作为信号压力输入,并将主泵2的排出压力(泵压)Pd和最高负荷压力 PLmax之间的压差PLS作为绝对压输出;和卸荷阀25,与阀内供给油路4a连接,将供给油路 4a以及信号油路21的压力作为信号压力输。
30、入,并在泵压Pd和最高负荷压力PLmax之间的 压差PLS超过由弹簧25a设定的某个固定值时,将主泵2的排出流量的一部分返回至油箱 T,而将压差PLS保持为由弹簧25a设定的固定值以下。卸荷阀25以及主溢流阀23的出口 侧与阀内油箱油路29连接,并经由该油路29与油箱T连接。 0053 阀构件13由流量控制阀26a和压力补偿阀27a构成,阀构件14由流量控制阀26b 和压力补偿阀27b构成,阀构件15由流量控制阀26c和压力补偿阀27c构成,阀构件16由 流量控制阀26d和压力补偿阀27d构成,阀构件17由流量控制阀26e和压力补偿阀27e构 成,阀构件18由流量控制阀26f和压力补偿阀27f。
31、构成,阀构件19由流量控制阀26g和压 力补偿阀27g构成,阀构件20由流量控制阀26h和压力补偿阀27h构成。 0054 流量控制阀26a26h分别控制从主泵2向各个执行机构512供给的液压油 的方向和流量,压力补偿阀27a27h分别控制流量控制阀26a26h的前后压差。 0055 压力补偿阀27a27h具有目标压差设定用的开阀侧受压部28a、28b、28c、28d、 28e、28f、28g、28h,压差减压阀24的输出压力被引导至该受压部28a28h,通过液压泵压 Pd和最高负荷压力PLmax之间的压差PLS的绝对压(以下称为绝对压PLS)来设定目标补 偿压差。通过这样地将流量控制阀26a。
32、26h的前后压差控制为相同压差PLS这一值,从而 压力补偿阀27a27h进行控制,以使流量控制阀26a26h的前后压差变得等于液压泵 压Pd和最高负荷压力PLmax的压差PLS。由此在同时驱动多个执行机构的复合操作时,不 论执行机构512的负荷压力的大小,都能够与流量控制阀26a26h的开口面积比对应 地分配主泵2的排出流量,而确保复合操作性。而且,在成为主泵2的排出流量不满足要求 流量的饱和状态的情况下,压差PLS会与该供给不足的程度对应地下降,并相应地,压力补 说 明 书CN 104246237 A 6/17页 9 偿阀27a27h所控制的流量控制阀26a26h的前后压差以相同比例下降而使。
33、流量控制 阀26a26h的通过流量以相同比例减少,由此,该情况下也能够与流量控制阀26a26h 的开口面积比对应地分配主泵2的排出流量,而确保复合操作性。 0056 如从图1A的标识显示可知,压力补偿阀27a27h是在开口面积减少方向(图示 左方向)的行程终点处不完全闭合型的压力补偿阀。 0057 而且,液压驱动装置具有:发动机转速检测阀30,与先导泵3的供给油路3a连接, 且与先导泵3的排出流量对应地输出绝对压;先导液压源33,与发动机转速检测阀30的下 游侧连接,且具有将先导油路31的压力恒定地保持的先导溢流阀32;和操作装置34a、34b、 34c、34d、34e、34f、34g、34h。
34、,与先导油路31连接,且具有用于生成操作先导压(先导二次 压)a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p的遥控阀34a-2、34b-2、34c-2、34d-2、34e-2、 34f-2、34g-2、34h-2(参照图1B),其中,该操作先导压(先导二次压)a、b、c、d、e、f、g、h、 i、j、k、l、m、n、o、p用于将先导液压源32的压力作为原始压力(先导一次压)来操作流量 控制阀26a26h。 0058 发动机转速检测阀30具有:节流要素(固定节流部)30f,设在将先导泵3的供给 油路3a与先导油路31连接的油路上;流量检测阀30a,与节流要素30f并列地连接;和压。
35、 差减压阀30b。流量检测阀30a的输入侧与先导泵3的供给油路3a连接,流量检测阀30a 的输出侧与先导油路31连接。流量检测阀30a具有随着通过流量增大而使开口面积变大 的可变节流部30c,先导泵3的排出油从节流要素30f以及流量检测阀30a的可变节流部 30c的双方通过而向先导油路31侧流动。这时,在节流要素30f以及流量检测阀30a的可 变节流部30c上产生随着通过流量增大而变大的前后压差,压差减压阀30b将该前后压差 作为绝对压Pa而输出。由于先导泵3的排出流量根据发动机1的转速而变化,所以通过检 测节流要素30f以及可变节流部30c的前后压差,而能够检测先导泵3的排出流量,从而能 够。
36、检测发动机1的转速。而且,可变节流部30c构成为,随着通过流量增大(随着前后压差 变高)而使开口面积变大,由此随着通过流量增大而使前后压差的上升程度变缓。 0059 主泵2是可变容量型的液压泵,具有用于控制其倾转角(容量)的泵控制装置35。 泵控制装置35由泵扭矩控制部35A和LS控制部35B构成。 0060 泵扭矩控制部35A具有扭矩控制倾转执行机构35a,扭矩控制倾转执行机构35a以 当主泵2的排出压力变高时使主泵2的倾转角(容量)减小的方式驱动主泵2的斜盘(容量 可变部件)2s,而进行限制以使主泵2的输入扭矩不超过预先设定的最大扭矩。由此限制主 泵2的消耗马力,防止基于超负荷而造成的发动。
37、机1的停止(发动机熄火;engine stall)。 0061 LS控制部35B具有LS控制阀35b以及LS控制倾转执行机构35c。 0062 LS控制阀35b具有对置的受压部35d、35e,由发动机转速检测阀30的压差减压阀 30b所生成的绝对压Pa作为负载传感控制的目标压差(目标LS压差)而经由油路40引导 至受压部35d,由压差减压阀24所生成的绝对压PLS(主泵2的排出压力Pd与最高负荷压 力PLmax的压差PLS)作为反馈压差而引导至受压部35e。LS控制阀35b在绝对压PLS变 得比绝对压Pa高时(PLSPa),将先导液压源33的压力向LS控制倾转执行机构35c引导, 在绝对压PL。
38、S变得比绝对压Pa低时(PLS 0082 在所有的操作装置34a34h的操作杆34a-134h-1位于中立位置的情况下, 所有的流量控制阀26a26h位于中立位置,液压油没有供给至执行机构512。而且,流 量控制阀26a26h位于中立位置时,由往复滑阀22a22g检测到的最高负荷压力PLmax 为油箱压力。 0083 来自主泵2的排出油供给到供给油路2a、4a,则供给油路2a、4a的压力上升。在 供给油路4a上设有卸荷阀25,当供给油路2a的压力与最高负荷压力PLmax(现在的情况 下是油箱压力)相比高出弹簧25a的设定压以上时,卸荷阀25成为打开状态而使供给油路 2a的液压油返回至油箱来限制。
39、供给油路2a的压力的上升。由此主泵2的排出压力控制在 最低压力Pmin。 0084 压差减压阀24将主泵2的排出压力Pd和最高负荷压力PLmax(现在的情况下是 油箱压力)之间的压差PLS作为绝对压而输出。发动机转速检测阀30的输出压力和压差 减压阀24的输出压力被引导至主泵2的LS控制部35B的LS控制阀35b,则主泵2的排出 压力上升,当压差减压阀24的输出压力变得比发动机转速检测阀30的输出压力大时,LS控 制阀35b切换为图示右侧的位置上,则先导液压源33的压力被引导至LS控制倾转执行机 构35c,而以使主泵2的倾转角变小的方式进行控制。但是,在主泵2上设有对该最小倾转 角规定的限位器。
40、(非图示),由此主泵2保持为由该限位器规定的最小倾转角qmin,排出最 少流量Qmin。 0085 0086 在任意的被驱动部件,例如动臂用的操作装置34f的操作杆34f-1被操作的情况 下,动臂用的流量控制阀26f被切换,向动臂液压缸10供给液压油,驱动动臂液压缸10。 0087 流经流量控制阀26f的流量是由流量控制阀26f的入口节流阀的开口面积和入口 节流阀的前后压差所决定的,通过压力补偿阀27f控制入口节流阀的前后压差以使其变得 与压差减压阀24的输出压力相等,由此,流经流量控制阀26f的流量(因此为动臂液压缸 10的驱动速度)与操作杆的操作量对应地被控制。 0088 另一方面,动臂液。
41、压缸10的负荷压力由往复滑阀22a22g作为最高负荷压力而 检测到,并传递到压差减压阀24以及卸荷阀25。 说 明 书CN 104246237 A 12 10/17页 13 0089 当动臂液压缸10的负荷压力作为最高负荷压力而引导至卸荷阀25时,与此对应 地卸荷阀25的开启压力(cracking pressure)(卸荷阀25开始打开的压力)上升,当供 给油路2a的压力比最高负荷压力过度地高出弹簧25a的设定压力以上时,卸荷阀25打开 而使供给油路4a的液压油返回至油箱。由此限制供给油路2a、4a的压力比最高负荷压力 PLmax上升至弹簧25a的设定压力以上。 0090 当动臂液压缸10开始。
42、动作之后,供给油路2a、4a的压力会临时地降低。这时,供 给油路2a的压力和动臂液压缸10的负荷压力的差作为压差减压阀24的输出压力而被输 出,由此压差减压阀24的输出压力降低。 0091 发动机转速检测阀30的输出压力和压差减压阀24的输出压力被引导至主泵2的 LS控制部35B的LS控制阀35b,当压差减压阀24的输出压力降低到比发动机转速检测阀 30的输出压力更低时,LS控制阀35b切换为图示左侧的位置,使LS控制倾转执行机构35c 与油箱T连通而使LS控制倾转执行机构35c的液压油返回至油箱,而以使主泵2的倾转角 增加的方式进行控制,而主泵2的排出流量会增加。该主泵2的排出流量的增加持续。
43、进行 直到压差减压阀24的输出压力与发动机转速检测阀30的输出压力相等。通过这些一系列 的动作,控制成使主泵2的排出压力(供给油路2a、4a的压力)比最高负荷压力PLmax仅 高出发动机转速检测阀30的输出压力(目标压差),将动臂用的流量控制阀26f所要求的 流量供给到动臂液压缸10,即进行了所谓的负载传感控制。 0092 在两个以上的被驱动部件的操作装置,例如动臂用的操作装置34f和斗杆用的操 作装置34g的操作杆34f-1、34g-1被操作的情况下,流量控制阀26f、26g被切换,液压油被 供给至动臂液压缸10以及斗杆液压缸11,则动臂液压缸10以及斗杆液压缸11被驱动。 0093 动臂液。
44、压缸10以及斗杆液压缸11的负荷压力中较高一方的压力,由往复滑阀 22a22g作为最高负荷压力PLmax而检测到,并传递到压差减压阀24以及卸荷阀25。 0094 由往复滑阀22a22g检测到的最高负荷压力PLmax被引导至卸荷阀25时的动 作,与单独驱动动臂液压缸10时是相同的,卸荷阀25的开启压力与最高负荷压力PLmax的 上升对应地上升,并限制供给油路2a、4a的压力比最高负荷压力PLmax上升至弹簧25a的 设定压力以上。 0095 而且,发动机转速检测阀30的输出压力和压差减压阀24的输出压力被引导至主 泵2的LS控制部35B的LS控制阀35b,与单独驱动动臂液压缸10时相同地,进行。
45、控制以使 主泵2的排出压力(供给油路2a、4a的压力)比最高负荷压力PLmax仅高出发动机转速检 测阀30的输出压力(目标压差),将流量控制阀26f、26g所要求的流量供给到动臂液压缸 10以及斗杆液压缸11,即进行了所谓的负载传感控制。 0096 压差减压阀24的输出压力作为目标补偿压差而被引导至压力补偿阀27a27h, 压力补偿阀27f、27g进行控制以使流量控制阀26f、26g的前后压差变得与主泵2的排出压 力和最高负荷压力PLmax之间的压差相等。由此不论动臂液压缸10以及斗杆液压缸11的 负荷压力的大小,都能够以与流量控制阀26f、26g的入口节流阀部的开口面积对应的比例 来向动臂液。
46、压缸10以及斗杆液压缸11供给液压油。 0097 这时,在成为主泵2的排出流量不满足流量控制阀26f、26g所要求的流量的饱和 状态的情况下,与饱和的程度对应地压差减压阀24的输出压力(主泵2的排出压力与最高 负荷压力PLmax的压差)降低,随之压力补偿阀27a27h的目标补偿压差也变小,因此, 说 明 书CN 104246237 A 13 11/17页 14 能够以流量控制阀26f、26g所要求的流量的比来再分配主泵2的排出流量。 0098 而且,压力补偿阀27a27h构成为,在开口面积减少方向(图示左方向)的行程 终点处不完全闭合,由此,即使因在动臂液压缸10和斗杆液压缸11的一方的操作中。
47、将另一 方操作的复合操作而产生饱和,而使低负荷侧的压力补偿阀向开口面积减少方向大幅地动 作,也会防止低负荷压力侧的压力补偿阀的紧闭,不会完全地截断液压油,由此能够防止低 负荷压力侧的执行机构的减速、停止。 0099 0100 以上的动作是发动机1位于最高额定转速时的动作。在将发动机1的转速降低 到低速的情况下,由于发动机转速检测阀30的输出压力与之对应地降低,所以LS控制部 35B的LS控制阀35b的目标压差也同样地降低。而且,负载传感控制的结果导致压力补偿 阀27a27h的目标补偿压差也同样地降低。由此主泵2的排出流量和流量控制阀26a 26h的要求流量与发动机转速的降低配合地减少,不会使执。
48、行机构512的驱动速度变得 过快,能够提高在将发动机转速降低的情况下的微操作性。 0101 特征构成的动作 0102 接下来,说明本实施方式的液压驱动装置的特征构成的动作。 0103 在行驶用的操作装置34a、34b的操作杆34a-1、34b-1被操作时,也与上述的复合 操作的情况相同地,流量控制阀26a、26b被切换而使液压油供给到行驶马达5、6,并且通过 负载传感控制来控制主泵2的排出流量,使流量控制阀26a、26b所要求的流量供给到马达 5、6,则液压挖掘机进行行驶。 0104 在行驶中为了改变前作业机的姿势而操作了动臂、斗杆、铲斗的某一个,例如操作 了斗杆用操作装置34g的操作杆34g。
49、-1的情况下,流量控制阀26g被切换而使液压油也供 给至斗杆液压缸11,则驱动斗杆液压缸11。 0105 并且,行驶用的操作装置34a、34b的操作杆34a-1、34b-1被操作而产生了行驶的 操作先导压,切换阀46被切换为图示左侧的第二位置,先导液压源33的先导一次压被减 压而向斗杆用的操作装置34g的遥控阀34g-2被引导,由此如使用如图3A、图3B、图3C所 说明地那样,斗杆用的操作装置34g的遥控阀34g-2所生成的操作先导压被限制为图3A的 Ppa,流量控制阀26g的滑阀行程被限制为图3B的Str,入口节流的开口面积被限制为图3C 的中间的开口面积Astr,该结果为,即使完全操作斗杆用的操作装置34g的操作杆34g-1, 流量控制阀26g的要求流量也会被限制。 0106 但是,在压力补偿阀为在开口面积减少方向的行程终点处不完全闭合式的压力补 偿阀的以往构成中。