專利名稱：用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂(boom)操作速度的裝置，當(dāng)動(dòng)臂在豎直平面上操作(提升)同時(shí)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)在水平平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)動(dòng))時(shí)，該裝置能使操作者增加動(dòng)臂的提升速度并同時(shí)降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度。
更具體地，本發(fā)明涉及一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，當(dāng)挖掘機(jī)執(zhí)行包括動(dòng)臂提升和上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)的組合操作時(shí)，所述裝置能使不熟練的操作者通過(guò)相對(duì)地降低轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度和增加動(dòng)臂的提升速度來(lái)方便地操作工作設(shè)備，以提高其工作效率。
背景技術(shù)：
如圖1中所示，常規(guī)的挖掘機(jī)包括下部驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1；安裝在下部驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1上并通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置在水平面上旋轉(zhuǎn)的上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5，該驅(qū)動(dòng)裝置具有轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)2，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)2上的行星齒輪3以及與該行星齒輪3嚙合的內(nèi)齒輪4；安裝在上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5上的操作室6和發(fā)動(dòng)機(jī)7；安裝在上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5上的工作設(shè)備14，該工作設(shè)備具有由動(dòng)臂缸8驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂9，由臂部缸10驅(qū)動(dòng)的臂11和由鏟斗缸12驅(qū)動(dòng)的鏟斗13；以及安裝在上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的后側(cè)上的配重15，該配重具有的重量(未示出)能使整個(gè)設(shè)備在工作中保持平衡。
參考圖2，驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)的動(dòng)力生成單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)16，由發(fā)動(dòng)機(jī)16驅(qū)動(dòng)來(lái)向致動(dòng)器A供應(yīng)液壓流體的液壓泵17；工作設(shè)備14中的部件8、10和12，以及安裝在液壓泵17和致動(dòng)器A之間的流動(dòng)路徑上的控制閥18，用來(lái)控制供應(yīng)到致動(dòng)器A的液壓流體。
參考標(biāo)記“19”表示散熱器，“20”表示冷卻回流的液壓流體的油冷卻器，“21”表示液壓槽。
如圖3所示，用來(lái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的常規(guī)液壓回路包括連接到發(fā)動(dòng)機(jī)16的第一和第二液壓泵16a和16b；連接到第一液壓泵16a的第一致動(dòng)器8(例如動(dòng)臂缸)；和連接到第二液壓泵16b的第二致動(dòng)器2(例如轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá))。
用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的常規(guī)液壓回路包括安裝在第一液壓泵16a和第一致動(dòng)器8之間的流動(dòng)路徑25和26上的第一控制閥22，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)控制第一致動(dòng)器8的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵16b和第二致動(dòng)器2之間的流動(dòng)路徑29和30上的第二控制閥23，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)控制第二致動(dòng)器2的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；以及安裝在第二液壓泵16b和第一致動(dòng)器8之間的流動(dòng)路徑27和28上的第三控制閥24(在該情形下，流動(dòng)路徑27和28與連接于第一控制閥的流動(dòng)路徑25和26相連通)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)將第二液壓泵16b的一部分液壓流體與第一致動(dòng)器8相連。
現(xiàn)在參考圖3來(lái)說(shuō)明提升所述動(dòng)臂的操作。
如果操作者將控制信號(hào)輸入到第一控制閥22的右側(cè)口，第一控制閥22的內(nèi)部閥芯在圖中的左側(cè)的方向轉(zhuǎn)換(即轉(zhuǎn)換到位置a)。從第一液壓泵16a排出的液壓流體通過(guò)第一控制閥22和流動(dòng)路徑25被供應(yīng)到第一致動(dòng)器8的較大的腔中，從而提升動(dòng)臂9。此時(shí)，從第一致動(dòng)器8排出的液壓流體通過(guò)流動(dòng)路徑26和第一控制閥22返回到液壓槽中。
相反，如果第一控制閥22在圖中的右側(cè)的方向轉(zhuǎn)換(即轉(zhuǎn)換到位置b)，從第一液壓泵16a排出的液壓流體通過(guò)第一控制閥22和流動(dòng)路徑26被供應(yīng)到第一致動(dòng)器8的較小的腔中，從而降低動(dòng)臂9。此時(shí)，從第一致動(dòng)器8排出的液壓流體通過(guò)流動(dòng)路徑25和第一控制閥22返回到液壓槽中。
現(xiàn)在參考圖3說(shuō)明上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)操作。
如果操作者將控制信號(hào)輸入到第二控制閥23的左側(cè)口，第二控制閥23的內(nèi)部閥芯在圖中的右側(cè)的方向轉(zhuǎn)換(即轉(zhuǎn)換到位置e)。從第二液壓泵16b排出的液壓流體通過(guò)第二控制閥23和流動(dòng)路徑30被供應(yīng)到第二致動(dòng)器2，從而旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)2。
這樣，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)2上的行星齒輪3與固定在上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5上的內(nèi)齒輪4相嚙合，從而旋轉(zhuǎn)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5。此時(shí)，從第二致動(dòng)器2排出的液壓流體通過(guò)流動(dòng)路徑29和第二控制閥23返回到液壓槽中。
現(xiàn)在參考圖3說(shuō)明增加動(dòng)臂的提升速度的原理。
當(dāng)操作者操作控制桿以提升動(dòng)臂時(shí)，操作者將控制信號(hào)輸入到第三控制閥24的左側(cè)口中，且因此第三控制閥24的內(nèi)部閥芯轉(zhuǎn)換到圖中的左側(cè)方向(即轉(zhuǎn)換到位置c)。從第二液壓泵16b排出的液壓流體通過(guò)第三控制閥24和流動(dòng)路徑27和25被供應(yīng)到第一致動(dòng)器8。即，從第二液壓泵16b排出的部分或全部液壓流體連通到第一致動(dòng)器8，從而增加動(dòng)臂9的提升速度。
從第一致動(dòng)器8排出的液壓流體通過(guò)流動(dòng)路徑26和第一控制閥22返回到液壓槽中，并且同時(shí)，液壓流體通過(guò)流動(dòng)路徑28和第三控制閥24返回到液壓槽。此時(shí)，第一控制閥22被打開(kāi)且隨后第三控制閥24被打開(kāi)。
現(xiàn)在參考圖3說(shuō)明提升動(dòng)臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的操作。
在挖掘并裝載到自動(dòng)傾卸卡車的操作中，通過(guò)動(dòng)臂下降、伸入臂部、鏟斗運(yùn)動(dòng)的組合操作，鏟斗13被壓入土地中，然后通過(guò)上移動(dòng)臂的操作來(lái)把鏟斗提升起來(lái)。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)將土裝載到自動(dòng)傾卸卡車上。重復(fù)進(jìn)行上述過(guò)程。這樣，為了減少周期時(shí)間，操作者同時(shí)進(jìn)行提升動(dòng)臂9和轉(zhuǎn)動(dòng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的操作。
這樣，由于鏟斗13中裝有土而負(fù)有載荷，動(dòng)臂9的提升速度變慢，同時(shí)由于增加了壓力，上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)變快。因此，當(dāng)操作者在動(dòng)臂9的提升過(guò)程中等待時(shí)，操作者不得不通過(guò)調(diào)節(jié)用于轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制的操作桿的行程來(lái)降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)速度。因此，在同時(shí)操作提升動(dòng)臂和旋轉(zhuǎn)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)執(zhí)行該組合操作的情況下，操作者需要具備經(jīng)驗(yàn)和技巧。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明可解決上述的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，同時(shí)還能保持現(xiàn)有技術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，當(dāng)操作者進(jìn)行動(dòng)臂提升和上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的組合操作時(shí)，通過(guò)自動(dòng)地相對(duì)降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度和增加動(dòng)臂的提升速度，能夠使操作者方便地操作工作設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，提供了一種根據(jù)本發(fā)明的用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，該裝置包括第一和第二液壓泵；連接到第一液壓泵的第一致動(dòng)器；連接到第二液壓泵并且互相串聯(lián)連接的一對(duì)第二致動(dòng)器；安裝在第一液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第一控制閥，該第一控制閥用于控制所述第一致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵和第二致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第二控制閥，該第二控制閥用于控制所述第二致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第三控制閥，該第三控制閥用于將所述第二液壓泵的一部分液壓流體連到所述第一致動(dòng)器；以及安裝在所述第二致動(dòng)器和第二控制閥之間的流動(dòng)路徑上的隔斷閥，只有在所述第一和第二致動(dòng)器被同時(shí)驅(qū)動(dòng)的組合操作下第二致動(dòng)器根據(jù)動(dòng)臂提升的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，液壓流體從第二液壓泵供應(yīng)到所述第二致動(dòng)器中的選定的一個(gè)，從而向第一致動(dòng)器補(bǔ)充要供應(yīng)到第二致動(dòng)器的液壓流體。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換隔斷閥的控制信號(hào)可以是以下的方式a)轉(zhuǎn)換第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力；b)轉(zhuǎn)換第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的電信號(hào)；c)操作者對(duì)隔斷閥的例如用手或腳的身體操作；d)轉(zhuǎn)換第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力；和e)轉(zhuǎn)換第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的電信號(hào)。
第一致動(dòng)器可以是動(dòng)臂缸，第二致動(dòng)器可以是轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，該裝置包括第一和第二液壓泵；連接到所述第一液壓泵的第一致動(dòng)器；連接到所述第二液壓泵的第二可變位移致動(dòng)器；安裝在所述第一液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第一控制閥，該第一控制閥用于控制所述第一致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在所述第二液壓泵和第二致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第二控制閥，該第二控制閥用于控制所述第二致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在所述第二液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第三控制閥，該第三控制閥用于將所述第二液壓泵的一部分液壓流體連到所述第一致動(dòng)器；以及安裝在所述第二致動(dòng)器上的可變位移裝置，該裝置根據(jù)在所述第一和第二致動(dòng)器被同時(shí)驅(qū)動(dòng)的組合操作下的動(dòng)臂提升的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，從而向所述第一致動(dòng)器補(bǔ)充一部分從所述第二液壓泵流向所述第二致動(dòng)器的液壓流體。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)可變位移裝置的控制信號(hào)可以是以下的方式a)轉(zhuǎn)換第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力；b)轉(zhuǎn)換第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的電信號(hào)；c)轉(zhuǎn)換第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力；和d)轉(zhuǎn)換第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器的電信號(hào)。
第一致動(dòng)器可以是動(dòng)臂缸，第二致動(dòng)器可以是可變位移轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)。


本發(fā)明的以上及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，從以下結(jié)合附圖的具體描述中將顯而易見(jiàn)，其中圖1為常規(guī)挖掘機(jī)的側(cè)視圖；圖2為驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)的動(dòng)力生成單元的示意圖；圖3為挖掘機(jī)上操作動(dòng)臂和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的常規(guī)液壓回路的示意圖；圖4為說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)中連接上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的機(jī)構(gòu)的透視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于提高挖掘機(jī)上動(dòng)臂操作速度的裝置的液壓回路示意圖；圖6為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的連接上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的機(jī)構(gòu)的透視圖；圖7為描述同時(shí)進(jìn)行動(dòng)臂被提升和上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和鏟斗高度之間關(guān)系的曲線圖；
圖8為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于提高挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置的液壓回路示意圖；和圖9為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的連接上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的機(jī)構(gòu)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。說(shuō)明書中限定的內(nèi)容，例如具體的構(gòu)造或元件，只是用來(lái)輔助本領(lǐng)域技術(shù)人員理解發(fā)明的特定情況，因此本發(fā)明不限于該內(nèi)容。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于提高挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置包括連接于發(fā)動(dòng)機(jī)16的第一和第二液壓泵16a和16b；連接于第一液壓泵16a的第一致動(dòng)器8(例如動(dòng)臂缸)；連接于第二液壓泵16b并且彼此串聯(lián)連接的一對(duì)第二致動(dòng)器2a和2b(例如轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá))；安裝在第一液壓泵16a和第一致動(dòng)器8之間的流動(dòng)路徑25和26上的第一控制閥22，當(dāng)輸入來(lái)自外部的控制信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)控制第一致動(dòng)器8的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵16b和第二致動(dòng)器2a和2之間的流動(dòng)路徑29和30上的第二控制閥23，當(dāng)輸入來(lái)自外部的控制信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)控制第二致動(dòng)器2的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵16b和第一致動(dòng)器8之間的流動(dòng)路徑27和28上的第三控制閥24(這種情況下，流動(dòng)路徑27和28與連接于第一控制閥22的流動(dòng)路徑25和26相連通)，當(dāng)輸入來(lái)自外部的控制信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)將第二液壓泵16b的一部分液壓流體結(jié)合到第一致動(dòng)器8；安裝在第二致動(dòng)器2a和第二控制閥23之間的流動(dòng)路徑41和42上的隔斷閥40(在這種情況下，流動(dòng)路徑41和42與連接于第二致動(dòng)器2的流動(dòng)路徑29和30連通)，用來(lái)只有當(dāng)根據(jù)在組合操作中從外部輸入的控制信號(hào)Pa來(lái)驅(qū)動(dòng)第二致動(dòng)器2和2a的轉(zhuǎn)換時(shí)，將液壓流體從第二液壓泵16b供應(yīng)到選自第二致動(dòng)器2a、2的致動(dòng)器2a，從而向第一致動(dòng)器8補(bǔ)充將要被供應(yīng)到第二致動(dòng)器2a的液壓流體，其中在所述的組合操作中，第一和第二致動(dòng)器8和2被同時(shí)驅(qū)動(dòng)。
可使用轉(zhuǎn)換第三控制閥24來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器8的指示信號(hào)壓力或電信號(hào)，作為轉(zhuǎn)換隔斷閥40的控制信號(hào)Pa。
可通過(guò)操作者的手或腳的操作來(lái)轉(zhuǎn)換隔斷閥40。
可使用轉(zhuǎn)換第一控制閥22來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器8的指示信號(hào)壓力或電信號(hào)，作為轉(zhuǎn)換隔斷閥40的控制信號(hào)Pa。
基本與圖3中相同的元件由相同的參考標(biāo)記來(lái)表示，省略了它們的結(jié)構(gòu)和操作的具體說(shuō)明。
現(xiàn)在參考附圖來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于提高挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置。
如圖5中所示，如果操作者轉(zhuǎn)換第一控制閥22，則第一致動(dòng)器8(即動(dòng)臂缸)通過(guò)從第一液壓泵16a排出的液壓流體來(lái)驅(qū)動(dòng)。從第二液壓泵16b排出的一部分液壓流體通過(guò)轉(zhuǎn)換第三控制閥24連到第一致動(dòng)器8，從而增加第一致動(dòng)器8的操作速度。該操作基本上與圖3中的操作相同，因此不在這里進(jìn)行描述。
現(xiàn)在參考圖5和圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的操作。
如果由操作者將控制信號(hào)輸入到第二控制閥23的左側(cè)口，則第二控制閥23的內(nèi)部閥芯在圖中的右側(cè)方向上移動(dòng)(即移動(dòng)到位置e)。從第二液壓泵16b排出的液壓流體通過(guò)第二控制閥23和流動(dòng)路徑30供應(yīng)到第二致動(dòng)器2。同時(shí)，從第二液壓泵16b排出的一部分液壓流體通過(guò)第二控制閥23、流動(dòng)路徑29和42以及隔斷閥40(即移動(dòng)到位置a)供應(yīng)到第二致動(dòng)器2a。
這樣，通過(guò)從一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)2和2a輸出的驅(qū)動(dòng)力，行星齒輪3與內(nèi)齒輪4嚙合，從而使上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的提升動(dòng)臂同時(shí)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的操作。
如果控制信號(hào)Pa(例如指示信號(hào)壓力或電信號(hào))由操作者輸入到隔斷閥40的右側(cè)口，則隔斷閥40的內(nèi)部閥芯在圖中的左側(cè)方向上移動(dòng)(即移動(dòng)到位置b)。此時(shí)，閥彈簧40a被壓縮。
由于隔斷閥40的輸入側(cè)流動(dòng)路徑41和42關(guān)閉，從第二液壓泵16b排出的液壓流體通過(guò)流動(dòng)路徑29和30僅供應(yīng)到第二致動(dòng)器2。即，僅通過(guò)驅(qū)動(dòng)力使上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動(dòng)力來(lái)自連續(xù)連接或串聯(lián)連接的一對(duì)第二致動(dòng)器2和2a中的第二致動(dòng)器2。
在這種情況下，致動(dòng)器2a通過(guò)隔斷閥內(nèi)連通的回路而處于空閑狀態(tài)。由于驅(qū)動(dòng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的轉(zhuǎn)矩減小(在第二致動(dòng)器2和2a具有相同容量的情況下減小了一半)，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的加速度降低，且因此限制了速度的增大。結(jié)果，第二致動(dòng)器2的旋轉(zhuǎn)速度降低，且因此所需流量降低。供應(yīng)到第一致動(dòng)器8的液壓流體的流量增加一定的量，該量對(duì)應(yīng)于所述降低的流量，且第一致動(dòng)器8的驅(qū)動(dòng)速度增加。
如圖7所示，當(dāng)挖掘機(jī)將土裝到自動(dòng)傾卸卡車上時(shí)，上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5大致在水平面上以90度的角度旋轉(zhuǎn)。作為路測(cè)的結(jié)果，當(dāng)常規(guī)的上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5在挖掘之后在水平面上以90度的角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏟斗13從自動(dòng)傾卸卡車的框架提升的高度為3米(如曲線a所示)。
當(dāng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5在挖掘之后在水平面上以90度的角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏟斗13從自動(dòng)傾卸卡車的框架提升的高度為5米(如曲線b所示)。因此，在操作動(dòng)臂提升同時(shí)驅(qū)動(dòng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，動(dòng)臂9的提升速度變快，且上部轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)速度變得相對(duì)較慢，從而操作者不需要在工作過(guò)程中人為地降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)速度。
另一方面，如圖8和9所示，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置包括連接到發(fā)動(dòng)機(jī)16的第一和第二液壓泵16a和16b；連接到第一液壓泵16a的第一致動(dòng)器8(即動(dòng)臂缸)；連接到第二液壓泵16b的第二可變位移致動(dòng)器2b(即轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá))；安裝在第一液壓泵16a和第一致動(dòng)器8之間的流動(dòng)路徑25和26上的第一控制閥22，當(dāng)控制信號(hào)從外部輸入時(shí)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)控制第一致動(dòng)器8的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵16b和第二致動(dòng)器2和2a之間的流動(dòng)路徑29和30上的第二控制閥23，當(dāng)控制信號(hào)從外部輸入時(shí)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)控制第二致動(dòng)器2的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在第二液壓泵16b和第一致動(dòng)器8之間的流動(dòng)路徑27和28上的第三控制閥24(在這種情況下，流動(dòng)路徑27和28與連接到第一控制閥22的流動(dòng)路徑25和26連通)，當(dāng)控制信號(hào)從外部輸入時(shí)，轉(zhuǎn)換該閥來(lái)將第二液壓泵16b的液壓流體的一部分連接到第一致動(dòng)器8；以及安裝在第二致動(dòng)器2b中的可變位移裝置2c(即活塞)，該可變位移裝置根據(jù)第一和第二致動(dòng)器8和2b同時(shí)被驅(qū)動(dòng)的組合操作下的動(dòng)臂提升的控制信號(hào)Pa而被驅(qū)動(dòng)(通過(guò)控制第二致動(dòng)器2b斜盤(swash flate)的傾斜角度來(lái)調(diào)節(jié)排出流量)，從而向第一致動(dòng)器8補(bǔ)充部分的液壓流體，該液壓流體為從第二液壓泵16b流向第二致動(dòng)器8。
第二可變位移致動(dòng)器2b可通過(guò)驅(qū)動(dòng)可變位移裝置2c在最大位移排出模式下操作，在該模式下輸出最大轉(zhuǎn)矩，或者在最小位移排出模式下操作，在該模式下輸出約50％的轉(zhuǎn)矩。
在這種情況下，轉(zhuǎn)換第三控制閥24以驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器8的指示信號(hào)壓力或電信號(hào)可用作驅(qū)動(dòng)可變位移裝置2c的控制信號(hào)Pa。
而且，轉(zhuǎn)換第一控制閥22以驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器8的指示信號(hào)壓力或電信號(hào)可用作驅(qū)動(dòng)可變位移裝置2c的控制信號(hào)Pa。
由于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的裝置的構(gòu)造基本上與圖3所示的裝置的構(gòu)造相同，除了第二可變位移致動(dòng)器2b和可變位移裝置2c不同，因此用相同的參考標(biāo)記來(lái)表示相同的組成元件，并省略了它們的結(jié)構(gòu)和操作的具體描述。
現(xiàn)在參考

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置。
如圖8和9所示，第一致動(dòng)器8由通過(guò)轉(zhuǎn)換第一控制閥22而從第一液壓泵16a排出的液壓流體來(lái)驅(qū)動(dòng)，且因此動(dòng)臂通過(guò)正在被驅(qū)動(dòng)的第一致動(dòng)器8來(lái)上下移動(dòng)。第二可變位移致動(dòng)器2b由通過(guò)第二控制閥23的轉(zhuǎn)換操作而從第二液壓泵16b供應(yīng)的液壓流體來(lái)驅(qū)動(dòng)，且因此上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，通過(guò)向第一致動(dòng)器8補(bǔ)充通過(guò)轉(zhuǎn)換第三控制閥24而從第二液壓泵16b供應(yīng)的一部分液壓流體，能夠提高動(dòng)臂的提升速度。
另一方面，在挖掘和向自動(dòng)傾卸卡車裝載時(shí)，為了減少循環(huán)時(shí)間，在旋轉(zhuǎn)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)提升動(dòng)臂。在這種情況下，由于鏟斗上受到的載荷，動(dòng)臂提升速度變慢，且上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)變高。因此，需要操作者人為地降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度。
即，通過(guò)第一控制閥22的操作使液壓流體從第一液壓流體供應(yīng)到第一致動(dòng)器8，使動(dòng)臂提升。同時(shí)，通過(guò)第二控制閥23的操作，液壓流體從第二液壓泵16b供應(yīng)到第二致動(dòng)器2b。
因此，互相嚙合的行星齒輪3和內(nèi)齒輪4通過(guò)從第二致動(dòng)器2b輸出的驅(qū)動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)，從而使上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，如果為了提高動(dòng)臂提升速度，控制信號(hào)Pa(即，轉(zhuǎn)換第一控制閥22或第三控制閥24的指示信號(hào)壓力或電信號(hào))輸入到安裝在第二致動(dòng)器2b上的可變位移裝置2c中，則第二致動(dòng)器2b轉(zhuǎn)換到最小位移排出模式。
因此，第二致動(dòng)器2b的轉(zhuǎn)矩變得較小，從而降低了上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，并且這樣造成來(lái)自第二液壓泵16b的液壓流體的流量降低，其中該流量用于上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。供應(yīng)到第一致動(dòng)器8的液壓流體的流量增加一定的量，該增加量對(duì)應(yīng)于所述降低的流量，且因此動(dòng)臂提升速度變得更高。
即，在挖掘和向自動(dòng)傾卸卡車裝載時(shí)，動(dòng)臂提升速度隨著上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度的相對(duì)降低而增加。作為路測(cè)結(jié)果，已經(jīng)確定當(dāng)上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)在挖掘和向自動(dòng)傾卸卡車裝載時(shí)旋轉(zhuǎn)90度的角度時(shí)，鏟斗的高度從3米(由圖7中曲線“a”表示)增加到5米(由圖7中曲線“b”表示)。
因此，操作者不需要在挖掘和裝載過(guò)程中人為地降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)速度。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)操作者進(jìn)行包括動(dòng)臂提升和上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的組合操作時(shí)，通過(guò)相對(duì)地降低上部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度和增加動(dòng)臂的提升速度，能夠縮短工作循環(huán)時(shí)間，從而提高工作效率。
而且，在同時(shí)進(jìn)行動(dòng)臂提升和上臂轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的情況下，即使是不熟練的操作者也能容易地進(jìn)行該操作。
盡管作為示例的目的說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不脫離所附權(quán)利要求中所公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神下，作出各種修改、附加或替代。
權(quán)利要求
1.一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，包括第一和第二液壓泵；連接到所述第一液壓泵的第一致動(dòng)器；連接到所述第二液壓泵并且互相串聯(lián)連接的一對(duì)第二致動(dòng)器；安裝在所述第一液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第一控制閥，該第一控制閥用于控制所述第一致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在所述第二液壓泵和第二致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第二控制閥，該第二控制閥用于控制所述第二致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在所述第二液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第三控制閥，該第三控制閥用于將所述第二液壓泵的一部分液壓流體結(jié)合到所述第一致動(dòng)器；以及安裝在所述第二致動(dòng)器和第二控制閥之間的流動(dòng)路徑上的隔斷閥，只有在所述第一和第二致動(dòng)器被同時(shí)驅(qū)動(dòng)的組合操作下所述第二致動(dòng)器根據(jù)動(dòng)臂提升的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，將液壓流體從所述第二液壓泵供應(yīng)到所述第二致動(dòng)器中的選定的一個(gè)，從而向所述第一致動(dòng)器補(bǔ)充要供應(yīng)到所述第二致動(dòng)器的液壓流體。
2.一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，包括第一和第二液壓泵；連接到所述第一液壓泵的第一致動(dòng)器；連接到所述第二液壓泵的第二可變位移致動(dòng)器；安裝在所述第一液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第一控制閥，該第一控制閥用于控制所述第一致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在所述第二液壓泵和第二致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第二控制閥，該第二控制閥用于控制所述第二致動(dòng)器的開(kāi)啟、停止和回轉(zhuǎn)；安裝在所述第二液壓泵和第一致動(dòng)器之間的流動(dòng)路徑上的第三控制閥，該第三控制閥用于將所述第二液壓泵的一部分液壓流體結(jié)合到所述第一致動(dòng)器；以及安裝在所述第二致動(dòng)器上的可變位移裝置，該裝置在所述第一和第二致動(dòng)器被同時(shí)驅(qū)動(dòng)的組合操作下根據(jù)動(dòng)臂提升的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，從而向所述第一致動(dòng)器補(bǔ)充一部分從所述第二液壓泵流向所述第二致動(dòng)器的液壓流體。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力用作轉(zhuǎn)換所述隔斷閥的控制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的電信號(hào)用作轉(zhuǎn)換所述隔斷閥的控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述隔斷閥通過(guò)操作者的身體操作來(lái)轉(zhuǎn)換。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力用作轉(zhuǎn)換所述隔斷閥的控制信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的電信號(hào)用作轉(zhuǎn)換所述隔斷閥的控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一致動(dòng)器為動(dòng)臂缸，所述第二致動(dòng)器為轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)。
9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力用作驅(qū)動(dòng)所述可變位移裝置的控制信號(hào)。
10.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第三控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的電信號(hào)用作驅(qū)動(dòng)所述可變位移裝置的控制信號(hào)。
11.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的指示信號(hào)壓力用作驅(qū)動(dòng)所述可變位移裝置的控制信號(hào)。
12.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中轉(zhuǎn)換所述第一控制閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述第一致動(dòng)器的電信號(hào)用作驅(qū)動(dòng)所述可變位移裝置的控制信號(hào)。
13.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一致動(dòng)器為動(dòng)臂缸，所述第二致動(dòng)器為轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于增加挖掘機(jī)上的動(dòng)臂操作速度的裝置，當(dāng)挖掘機(jī)進(jìn)行動(dòng)臂提升和轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的組合操作時(shí)，該裝置能使不熟練的操作者通過(guò)相對(duì)地降低旋轉(zhuǎn)速度和增加提升速度來(lái)方便地操作工作設(shè)備，從而提高其工作效率。該裝置包括第一和第二液壓泵，第一致動(dòng)器，一對(duì)第二致動(dòng)器，第一到第三控制閥，安裝在選定的第二致動(dòng)器和第二控制閥之間的流動(dòng)路徑上的隔斷閥，只有在第一和第二致動(dòng)器被同時(shí)驅(qū)動(dòng)的組合操作下第二致動(dòng)器根據(jù)動(dòng)臂提升的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，液壓流體從第二液壓泵供應(yīng)到選定的致動(dòng)器，從而向第一致動(dòng)器補(bǔ)充要供應(yīng)到第二致動(dòng)器的液壓流體。
文檔編號(hào)E02F9/22GK101078225SQ20061016862
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者池田利道 申請(qǐng)人:沃爾沃建造設(shè)備控股(瑞典)有限公司