專(zhuān)利名稱(chēng)：工程機(jī)械的液壓回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械的液壓回路，該工程機(jī)械在被安裝于作業(yè)用臂的前端的適配
器上可更換地安裝垂下式作業(yè)工具和轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具，所述垂下式作業(yè)工具如起重電磁 鐵、抓斗、叉齒鏟斗等那樣可垂下地進(jìn)行使用，所述轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具如反鏟式鏟斗等那樣需 要在作業(yè)過(guò)程中使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
在工程機(jī)械中，在將反鏟式鏟斗(以下將如反鏟式鏟斗那樣在作業(yè)過(guò)程中需要使 其轉(zhuǎn)動(dòng)的作業(yè)工具稱(chēng)作轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具。)安裝在多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的作業(yè)用臂的前端的情況下， 在作業(yè)用臂的前端臂上安裝液壓缸，將該液壓缸的活塞桿經(jīng)由作業(yè)工具的轉(zhuǎn)動(dòng)角增大用的 連桿機(jī)構(gòu)連結(jié)在反鏟式鏟斗上。上述連桿機(jī)構(gòu)由被樞軸連結(jié)在作業(yè)用的前端臂上的連桿 (以下稱(chēng)為臂連桿。)和與該臂連桿一起將一端連結(jié)在上述液壓缸的活塞桿上、另一端連結(jié) 在作業(yè)工具上的連桿(以下稱(chēng)為作業(yè)工具連桿。)構(gòu)成。 在如材料處理機(jī)械那樣在細(xì)長(zhǎng)的前端臂上安裝抓斗并進(jìn)行操作的情況下，若以使 抓斗傾斜的姿勢(shì)進(jìn)行操作，則由于前端臂為細(xì)長(zhǎng)狀，對(duì)前端臂的負(fù)擔(dān)變得較大，因此，以往 一般都以抓斗為鉛直姿勢(shì)的方式操作液壓缸并進(jìn)行操作。但是，若在考慮該抓斗的姿勢(shì)，且 邊操作液壓缸邊進(jìn)行作業(yè)的話則操作者的負(fù)擔(dān)會(huì)增大，因此，希望能夠在解除了液壓缸和 作業(yè)工具經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)的連結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè)(以下將垂下地進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)工具稱(chēng) 為垂下式作業(yè)工具。)。 但是，若像這樣解除垂下式作業(yè)工具和液壓缸的經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)的連結(jié)，并將垂下 式作業(yè)工具垂下地安裝在前端臂上，則由于作業(yè)工具連桿的作業(yè)工具側(cè)端部沒(méi)有連結(jié)在垂 下式作業(yè)工具上，所以成為懸空狀態(tài)，隨著作業(yè)用臂的動(dòng)作，作業(yè)工具連桿擺動(dòng)并沖撞前端 臂，使前端臂損傷。 為了防止使用該垂下式作業(yè)工具時(shí)的作業(yè)工具連桿的擺動(dòng)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出
了一種作業(yè)工具連桿防擺裝置，在前端臂上設(shè)置固定部件，將該作業(yè)工具連桿的端部通過(guò)
銷(xiāo)固定在該固定部件上。另外，在采用將該作業(yè)工具連桿固定在前端臂上的結(jié)構(gòu)的情況下，
由于壓力油從控制閥向液壓缸泄放，液壓缸伸長(zhǎng)，因此，經(jīng)由作業(yè)工具連桿向固定部件施加
強(qiáng)迫的力，該固定部件有可能會(huì)發(fā)生變形以及損傷。因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明中，為
了防止該作業(yè)工具連桿的固定部件因液壓缸伸長(zhǎng)導(dǎo)致的變形、損傷，還提出了一種液壓回
路，該液壓回路附加有一種機(jī)構(gòu)，在使用垂下式作業(yè)工具且將作業(yè)工具連桿固定在前端臂
上的狀態(tài)下，該機(jī)構(gòu)切斷控制閥和液壓缸之間的管路從而防止液壓缸的伸長(zhǎng)。 另一方面，在工程機(jī)械中，不將作業(yè)工具直接安裝在前端臂上，而是如專(zhuān)利文獻(xiàn)2
以及專(zhuān)利文獻(xiàn)3記載的那樣，將能夠容易地進(jìn)行作業(yè)工具的裝拆的適配器安裝在前端臂
上，并將該適配器經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)連結(jié)在上述液壓缸上，在該適配器上能夠進(jìn)行更換各種作
業(yè)工具的作業(yè)。若使用這樣的適配器，則能夠容易且迅速地更換因作業(yè)種類(lèi)而異的作業(yè)工具。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本專(zhuān)利第3767399號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平9-209391號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)平11-107307號(hào)公報(bào) 如專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的那樣，在能夠更換地安裝蛤殼式挖泥機(jī)鏟斗那樣的垂下式作 業(yè)工具和反鏟式鏟斗那樣的轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具的工程機(jī)械中，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3記載的那樣， 在前端臂上總是安裝著適配器，只要在該適配器上能夠更換安裝各種作業(yè)工具，就能夠容 易且迅速地進(jìn)行作業(yè)工具的更換。 但是，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示，使用垂下式作業(yè)工具時(shí)將作業(yè)工具連桿固定在前端臂 上的構(gòu)造不能在如專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3記載的那樣使該作業(yè)工具連桿總是連結(jié)在適配器上的情 況下采用。因此，存在不能實(shí)現(xiàn)削減作業(yè)工具更換時(shí)間、勞力的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，其目的在于提供一種工程機(jī)械的液壓回路，在作業(yè)用臂上 安裝適配器且通過(guò)液壓缸經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)使適配器能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)的工程機(jī)械中，在該適配 器上能夠以鉛直姿勢(shì)安裝垂下式作業(yè)工具，并且，解決了使用垂下式作業(yè)工具時(shí)的作業(yè)工 具連桿擺動(dòng)的問(wèn)題，能夠削減作業(yè)工具的更換所需要的時(shí)間和勞力。 技術(shù)方案一的工程機(jī)械的液壓回路，其中，工程機(jī)械將作業(yè)工具安裝用適配器能 夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在作業(yè)用臂的前端臂上，在所述前端臂上安裝使所述適配器經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 動(dòng)的液壓缸，作為所述作業(yè)工具，作業(yè)時(shí)通過(guò)所述液壓缸的工作而轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具 和作業(yè)時(shí)無(wú)論所述前端臂的傾斜角的變化都以鉛直姿勢(shì)從所述前端臂垂下并進(jìn)行使用的 垂下式作業(yè)工具以能夠交換的方式安裝在所述適配器上，其特征在于，所述工程機(jī)械的液 壓回路具有可變溢流閥，其能夠?qū)λ鲆簤焊椎母椎资摇⒒钊麠U室與所述液壓缸的控制閥 之間的各管路的最高液壓進(jìn)行設(shè)定；分別并列地連接在各可變溢流閥上的止回閥；溢流壓 切換機(jī)構(gòu)，其能夠?qū)⑺隹勺円缌鏖y的設(shè)定壓力選擇性地在高壓側(cè)溢流壓和低壓側(cè)溢流壓 之間切換，所述高壓側(cè)溢流壓是通過(guò)向所述管路供給壓力油而使所述轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具能夠 轉(zhuǎn)動(dòng)的溢流壓，所述低壓側(cè)溢流壓是通過(guò)所述垂下式作業(yè)工具安裝時(shí)的作業(yè)工具自重使作 業(yè)工具能夠從傾斜姿勢(shì)向鉛直姿勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)的溢流壓。 技術(shù)方案二的工程機(jī)械的液壓回路，在技術(shù)方案一的工程機(jī)械的液壓回路中，其 特征在于還具有對(duì)所述溢流閥的溢流壓進(jìn)行切換的電磁閥；設(shè)在所述工程機(jī)械的駕駛 室中，對(duì)所述電磁閥進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)。
發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案一，在使用轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具的情況下，通過(guò)將可變溢流閥 的溢流壓設(shè)定成高壓側(cè)溢流壓，能夠使轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具通過(guò)液壓缸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)從而進(jìn)行作 業(yè)。另一方面，在使用垂下式作業(yè)工具的情況下，將可變溢流閥的溢流壓設(shè)定成低壓側(cè)溢流 壓。該情況下，通過(guò)作業(yè)用臂的動(dòng)作，前端臂相對(duì)于鉛直線的傾斜角發(fā)生變化。與此相伴， 垂下式作業(yè)工具相對(duì)于鉛直線的傾斜角也發(fā)生變化，通過(guò)垂下式作業(yè)工具的自重，根據(jù)傾 斜角在液壓缸的缸底室(或活塞桿室)中產(chǎn)生液壓。而且，通過(guò)在該缸底室(活塞桿室) 中產(chǎn)生的液壓，工作油流經(jīng)連接在缸底室(活塞桿室)上的管路、該管路的可變溢流閥、連 接在活塞桿室(缸底室)側(cè)管路上的止回閥向活塞桿室(缸底室)回流，垂下式作業(yè)工具恢復(fù)成鉛直姿勢(shì)，能夠總是以鉛直的姿勢(shì)進(jìn)行作業(yè)。因此，操作員無(wú)需進(jìn)行使垂下式作業(yè)工 具垂直的復(fù)雜的操作，操作變得容易，并且作業(yè)性提高。 另外，在更換作業(yè)工具時(shí)，通過(guò)將可變溢流閥的溢流壓設(shè)定為高壓側(cè)溢流壓，能夠
進(jìn)行用于更換的適配器的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了削減作業(yè)工具更換所需的時(shí)間、勞力。 另外，在使用垂下式作業(yè)工具的情況下，由于作業(yè)工具連桿在連結(jié)于適配器上的
狀態(tài)下被限制，所以，作業(yè)工具連桿不會(huì)隨著作業(yè)時(shí)的前端臂的傾斜角的變動(dòng)而擺動(dòng)，能夠
防止因作業(yè)工具連桿的擺動(dòng)、碰撞導(dǎo)致的前端臂的損傷。 另外，在使用垂下式作業(yè)工具進(jìn)行操作時(shí)，由于作業(yè)工具經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)總是連接
在液壓缸上，所以，上部旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)開(kāi)始、停止時(shí)的因作業(yè)工具的慣性導(dǎo)致的垂下式作業(yè)
工具的擺動(dòng)能夠被液壓缸中的工作油的流動(dòng)阻力抑制，操作員無(wú)需為了防止該擺動(dòng)而進(jìn)行
操作，在這個(gè)意義上講，操作變得容易，并且能夠減輕操作員的負(fù)擔(dān)，使作業(yè)性提高。尤其，
只要將垂下式作業(yè)工具使用時(shí)的低壓側(cè)溢流壓設(shè)定為比油箱壓稍高，就能夠提高該擺動(dòng)抑
制效果。另外，由于作業(yè)工具的擺動(dòng)被抑制，所以，作業(yè)工具的定位變得容易。 另外，即使在使用垂下式作業(yè)工具進(jìn)行操作的情況下，根據(jù)特殊作業(yè)的要求，在需
要使作業(yè)工具傾斜的情況下，只要將溢流閥的溢流壓設(shè)定為高壓側(cè)溢流壓，就能夠使作業(yè)
工具傾斜并進(jìn)行作業(yè)，能夠提高對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的適用性。 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案二，由于將對(duì)切換溢流壓的電磁閥進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)設(shè)在工 程機(jī)械的駕駛室內(nèi)，所以，能夠容易且迅速地切換溢流壓。


圖1是表示適用本發(fā)明的液壓回路的工程機(jī)械的一例的側(cè)視圖。
圖2是表示圖1的作業(yè)工具的結(jié)構(gòu)以及安裝結(jié)構(gòu)的放大圖。
圖3是表示本發(fā)明所使用的適配器的一例的側(cè)視圖。
圖4是表示基于該例適配器的作業(yè)工具的安裝順序的圖。 圖5是表示將作為在本發(fā)明的工程機(jī)械中使用的轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具的一例的反鏟 式鏟斗安裝在臂上的狀態(tài)的側(cè)視圖。 圖6是表示將作為在本發(fā)明的工程機(jī)械中使用的垂下式作業(yè)工具的一例的起重 電磁鐵安裝在臂上的狀態(tài)的側(cè)視圖。 圖7是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的液壓回路的一個(gè)實(shí)施方式的液壓回路圖。
圖8是表示本實(shí)施方式中的溢流壓切換用的開(kāi)關(guān)的配置的俯視圖。
圖9是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的液壓回路的其他實(shí)施方式的液壓回路圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明 1 :工程機(jī)械，2 :岸堤，3 :地面，4 :船舶，5 :下部行駛體，6 :塔架，7 :旋轉(zhuǎn)裝置，8 :上 部旋轉(zhuǎn)體，10 :液壓動(dòng)力單元，11 :駕駛室，12 :配重，13 :平臺(tái)，14 :梯子，15 :護(hù)欄，16 :梯子， 17 :平臺(tái)，18 :護(hù)欄，20 :作業(yè)用臂，21 :液壓缸，22 :第一臂，23 :液壓缸，24 :前端臂，25 :適
配器，26 :抓斗，28 :液壓缸，28c :缸底室，28d :活塞桿室，29 :連桿機(jī)構(gòu)，30、32、33、35、37 :
銷(xiāo)，31 :托架，34 :臂連桿，36 :作業(yè)工具連桿，40、41 :銷(xiāo)，42 :托架，43 :框架，44 :樞軸，45 :把 持爪，46 :液壓缸，47、48 :凸起，50 :下部框架，51 :固定鉤部，52 :可動(dòng)鉤部，53 :軸，54 :可 動(dòng)臂，55 :嵌合部，56 :液壓缸，57、58 :銷(xiāo)，59 :銷(xiāo)孔，60 :鎖銷(xiāo)，61 :反鏟式鏟斗，62 :起重電磁鐵，63 :主泵，64 :先導(dǎo)泵，65 :油箱，66 :控制閥，67 :先導(dǎo)閥，68 :操作桿，82、83 :溢流閥，
82a、83a :操作室，82b，83b :手動(dòng)式操作機(jī)構(gòu)，84 :電磁閥，85 :電源，86 :開(kāi)關(guān)，93、94 :止回
閥
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的一例的側(cè)視圖。附圖標(biāo)記1表示在岸堤2附近的 地面3上進(jìn)行裝卸作業(yè)的工程機(jī)械，是對(duì)搭載在船舶4上的貨物進(jìn)行的裝貨、卸貨的機(jī)械。 附圖標(biāo)記5表示自行式下部行駛體，在該例中，示出了該下部行駛體5為履帶式行駛體的情 況，但是，也有適用輪式行駛體或具有在軌道上滾動(dòng)的鐵輪的行駛體的情況。
在下部行駛體5的行駛體框架上設(shè)置塔架6，在塔架6的頂部經(jīng)由旋轉(zhuǎn)裝置7設(shè) 有上部旋轉(zhuǎn)體8。在上部旋轉(zhuǎn)體8上搭載液壓動(dòng)力單元10、駕駛室11、配重12等。在塔架 6的中途部分，且在上部旋轉(zhuǎn)體8的下面設(shè)有搭載在上部旋轉(zhuǎn)體8上的液壓動(dòng)力單元10等 維護(hù)檢修用的平臺(tái)13。該平臺(tái)13位于能夠從上部旋轉(zhuǎn)體8的下面對(duì)搭載設(shè)備進(jìn)行檢修的 高度，另外，具有與上部旋轉(zhuǎn)體8的前后的寬度相近的前后寬度。附圖標(biāo)記14表示為了讓 操作員或作業(yè)員等從地面到該平臺(tái)13之間進(jìn)行升降而安裝在該平臺(tái)13上的梯子。在平臺(tái) 13的周?chē)鸀榱税踩O(shè)有護(hù)欄15。在上部旋轉(zhuǎn)體8上也設(shè)有在該上部旋轉(zhuǎn)體8和平臺(tái)13 之間用于使操作員等升降的升降用梯子16。在上部旋轉(zhuǎn)體8上也設(shè)有平臺(tái)17和護(hù)欄18。
附圖標(biāo)記20表示安裝在上部旋轉(zhuǎn)體8上的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的作業(yè)用臂，該作業(yè)用臂20 具有通過(guò)液壓缸21能夠起伏地安裝在上部旋轉(zhuǎn)體8上的第一臂22 ;在該第一臂22的前 端通過(guò)液壓缸23在上下方向上能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的第二臂(以下稱(chēng)為前端臂。)24。該作業(yè) 用臂20還存在由三根以上的臂的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的情況。 在前端臂24的前端經(jīng)由適配器25安裝垂下式作業(yè)工具。在該實(shí)施方式中，示出 了該垂下式作業(yè)工具為抓斗26的情況。附圖標(biāo)記28表示安裝在前端臂24上的液壓缸，是 使作業(yè)工具與適配器25 —起經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)29轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。 圖2是放大地表示抓斗26的安裝結(jié)構(gòu)以及該抓斗26的結(jié)構(gòu)的圖。適配器25通 過(guò)銷(xiāo)30能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在前端臂24的前端。液壓缸28的一端(管28a)如圖1所示，通 過(guò)銷(xiāo)32連結(jié)并安裝在設(shè)于前端臂24的上表面上的托架31上。構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)29的連桿具 有一端通過(guò)銷(xiāo)33樞軸連結(jié)在前端臂24上的臂連桿34、和一端通過(guò)銷(xiāo)35樞軸連結(jié)在適配器 25上的作業(yè)工具連桿36，將液壓缸28的另一端(活塞桿28b)通過(guò)銷(xiāo)37連結(jié)在這些連桿 34、36的前端。 抓斗26在其上部具有為安裝在適配器25上而設(shè)置的托架42。該托架42由兩塊 平行板構(gòu)成，夾持適配器25的下端部地通過(guò)銷(xiāo)40、41能夠裝拆地連結(jié)在適配器25上。在 該托架42的下部設(shè)有框架43，在該框架43上分別經(jīng)由樞軸44能夠開(kāi)閉地安裝多根把持爪 45。在框架43和各把持爪45之間分別安裝爪開(kāi)閉用的液壓缸46。 圖3是表示適配器25的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。如圖3所示，在適配器25的上部設(shè)有通 過(guò)銷(xiāo)30連結(jié)在前端臂24上的安裝部(凸起)47、和通過(guò)銷(xiāo)35連結(jié)在作業(yè)工具連桿36上的 安裝部(凸起)48。在適配器25的下部框架50的端部設(shè)有嵌合用于連結(jié)上述抓斗26的銷(xiāo) 40的固定鉤部51。附圖標(biāo)記52表示在與該固定鉤部51之間以不能拔出的方式保持銷(xiāo)40 的可動(dòng)鉤部。該可動(dòng)鉤部52以設(shè)在下部框架50上的軸53為中心能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。
附圖標(biāo)記54表示以將適配器25連結(jié)在作業(yè)工具連桿36上的銷(xiāo)35為中心能夠 轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的可動(dòng)臂。在該可動(dòng)臂54上設(shè)有凹狀的嵌合部55，該嵌合部55嵌合固定用于 連結(jié)抓斗26的銷(xiāo)41。附圖標(biāo)記56表示用于相對(duì)于適配器25裝拆作業(yè)工具的液壓缸。該 液壓缸56的一端通過(guò)銷(xiāo)57連結(jié)在可動(dòng)鉤部52上，將其另一端通過(guò)銷(xiāo)58連結(jié)在可動(dòng)臂54 上。附圖標(biāo)記59表示設(shè)在下部框架50上的銷(xiāo)孔，用于插裝對(duì)可動(dòng)鉤部52進(jìn)行鎖定的鎖銷(xiāo) 60(參照?qǐng)D4(D))。 圖4表示將置于地上的抓斗26安裝在適配器25上時(shí)的順序。首先，如圖4(A)所 示，通過(guò)使液壓缸56收縮，使可動(dòng)臂54接近下部框架50側(cè)，可動(dòng)鉤部52成為從固定鉤部51 離開(kāi)的開(kāi)放狀態(tài)。然后，通過(guò)使圖1所示的第一臂22下降，而使適配器25下降，如圖4(B) 所示，從而使固定鉤部51嵌合在預(yù)先安裝在抓斗26上的一側(cè)的銷(xiāo)40上。
然后，將圖1所示的第一臂22稍微提起，如圖4(C)所示，使安裝在前端臂24上的 液壓缸28伸長(zhǎng)，從而使適配器25向駕駛室11側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)提起適配器25的后側(cè)，使固 定鉤部51朝上，防止銷(xiāo)40松脫。同時(shí)，使可動(dòng)臂54的嵌合部55與預(yù)先安裝在適配器25 上的另一側(cè)的銷(xiāo)41相對(duì)并接觸。 然后，如圖4 (D)所示，使液壓缸56伸長(zhǎng)，使可動(dòng)臂54轉(zhuǎn)動(dòng)從而使嵌合部55嵌合 在安裝于抓斗26上的銷(xiāo)41上。同時(shí)，將可動(dòng)鉤部52鉤在銷(xiāo)40上并在該可動(dòng)鉤部52和固 定鉤部51之間把持銷(xiāo)40。然后，將鎖銷(xiāo)60插裝在預(yù)先設(shè)置在下部框架50上的孔59中從 而防止可動(dòng)鉤部52的活動(dòng)，將可動(dòng)鉤部52鎖定。 在將抓斗26從適配器25拆下時(shí)，將抓斗26置于地面，將鎖銷(xiāo)60從下部框架50 拔出，使液壓缸56收縮并使可動(dòng)鉤部52從銷(xiāo)40分離，同時(shí)，使可動(dòng)臂54轉(zhuǎn)動(dòng)從而將嵌合 部55從銷(xiāo)41上拆下，使液壓缸28收縮，且稍將第一臂22提起，從而將抓斗26從適配器25 拆下。 圖5表示將轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具的一例即反鏟式鏟斗61經(jīng)由適配器25安裝在前端臂 24上的狀態(tài)。圖6是表示將垂下式作業(yè)工具的其他例即起重電磁鐵62經(jīng)由適配器25安裝 在前端臂24上的例子。此外，作為垂下式作業(yè)工具的抓斗26以及起重電磁鐵62也能夠被 用于轉(zhuǎn)動(dòng)式。另外，例如，叉齒鏟斗等也能夠用于轉(zhuǎn)動(dòng)式、垂下式中的任一種形態(tài)。
圖7是表示本發(fā)明的液壓回路的一個(gè)實(shí)施方式的液壓回路圖。附圖標(biāo)記63表示 上述液壓動(dòng)力單元10所包含的主泵，附圖標(biāo)記64、65分別表示上述液壓動(dòng)力單元10所包 含的先導(dǎo)泵和油箱。附圖標(biāo)記66表示設(shè)在主泵63和液壓缸28之間的液壓回路上的控制 閥。附圖標(biāo)記67表示控制閥66的先導(dǎo)閥。 該先導(dǎo)閥67進(jìn)行如下動(dòng)作在將操作桿68向箭頭69方向操作時(shí)，來(lái)自先導(dǎo)泵64 的先導(dǎo)壓力油通過(guò)管路70、閥71、管路72被供給到控制閥66的操作室66a，從而控制閥66 被切換到上位置。由此，來(lái)自主泵63的壓力油通過(guò)控制閥66的端口 66c、66d、管路75進(jìn)入 液壓缸28的缸底室28c，活塞桿室28d的工作油通過(guò)管路76、控制閥66的端口 66e、66f 、管 路77回到油箱65，從而液壓缸28伸長(zhǎng)。 相反地，在將操作桿68向箭頭78的方向操作時(shí)，來(lái)自先導(dǎo)泵64的先導(dǎo)壓力油通 過(guò)管路70、閥79、管路80被供給到控制閥66的操作室66b，從而控制閥66被切換到下位 置。由此，來(lái)自主泵63的壓力油通過(guò)控制閥66的端口 66c、66e、管路76進(jìn)入液壓缸28的 活塞桿室28d，缸底室28c的工作油通過(guò)管路75、控制閥66的端口 66d、66f、管路77回到油箱65，從而液壓缸28收縮。 附圖標(biāo)記82、83分別為被插入到管路75、76和油箱65之間的可變溢流閥，其中， 管路75、76為控制閥66和缸底室28c、活塞桿室28d之間的管路。附圖標(biāo)記93、94分別為 與這些可變溢流閥82、83并列設(shè)置的止回閥?？勺円缌鏖y82、83具有操作室82a、83a，在向 這些操作室82a、83a供給先導(dǎo)壓力油的狀態(tài)下，可變溢流閥82、83的溢流壓被設(shè)定為高壓 (例如17. 6MPa)。該高壓側(cè)溢流壓是在使圖5所示那樣的轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具即反鏟式鏟斗61 等轉(zhuǎn)動(dòng)從而進(jìn)行作業(yè)的情況下所需要的液壓。相反地，在向操作室82a、83a沒(méi)有供給先導(dǎo) 壓力油的狀態(tài)下，可變溢流閥82、83的溢流壓被設(shè)定為低壓(例如3. 9MPa)。該低壓側(cè)溢流 壓是通過(guò)圖1、圖2所示那樣的垂下式作業(yè)工具即抓斗26等的自重，能夠使垂下式作業(yè)工具 向鉛直姿勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓。 附圖標(biāo)記84表示為了切換可變溢流閥82、83的溢流壓而設(shè)置的電磁閥。附圖標(biāo)記 85表示搭載在上部旋轉(zhuǎn)體8上的電源，附圖標(biāo)記86表示安裝在駕駛室11上的電磁閥切換 用的開(kāi)關(guān)(參照?qǐng)D8)。在使用反鏟式鏟斗61等轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具的情況下，關(guān)閉開(kāi)關(guān)86(分 離)。此時(shí)，由于在電磁閥84的螺線管84a中不通電，所以，電磁閥84位于圖示的下位置。 因此，來(lái)自先導(dǎo)泵64的先導(dǎo)壓力油通過(guò)管路87、電磁閥84、管路88、管路89、90被供給到可 變溢流閥82、83的操作室82a、83a，可變溢流閥82、83的溢流壓被設(shè)定為高壓。因此，在被 切換到控制閥66的上位置或下位置從而進(jìn)行液壓缸28的伸長(zhǎng)、收縮動(dòng)作時(shí)，由于管路75、 76的液壓被設(shè)定為高壓側(cè)溢流壓以上，所以能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具的轉(zhuǎn)動(dòng)。
相反地，在使垂下式作業(yè)工具從前端臂24垂下的狀態(tài)下進(jìn)行使用的情況下，打開(kāi) 開(kāi)關(guān)86 (閉合)。由此，通過(guò)電源85在電磁閥84的螺線管84a中通電，電磁閥84被切換到 上位置。因此，電磁閥84的副管路88經(jīng)由電磁閥84與連接在油箱65上的管路91連通。 因此，操作室82a、83a的液壓成為油箱壓，可變溢流閥82、83的溢流壓成為低壓。
在這樣將可變溢流閥82、83的溢流壓設(shè)定為低壓的情況下，如圖2所示，在將抓斗 26經(jīng)由適配器25進(jìn)行安裝的狀態(tài)下，在抓斗26的重心G位于銷(xiāo)30的前方(上部旋轉(zhuǎn)體8 的相反側(cè))時(shí)，通過(guò)抓斗26的自重F，以銷(xiāo)30為中心產(chǎn)生向箭頭92方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力。
該情況下，在液壓缸28的活塞桿室28d中產(chǎn)生由該自重引起的液壓。通過(guò)該自重， 在連結(jié)重心G和銷(xiāo)30的線相對(duì)于鉛直線所成的傾斜角度實(shí)質(zhì)上為能夠把握成垂直的角度 以上時(shí)，預(yù)先設(shè)定溢流壓以使其成為低壓側(cè)溢流壓即3. 9MPa以上，此時(shí)，無(wú)論控制閥66是 否位于圖示的中立位置，抓斗26都會(huì)通過(guò)自重轉(zhuǎn)動(dòng)。S卩，活塞桿室28d內(nèi)的工作油通過(guò)管 路76、可變溢流閥83、止回閥93、管路75進(jìn)入缸底室28c。此時(shí)，根據(jù)活塞桿室28d和缸底 室28c之間的截面積之差，工作油從油箱65通過(guò)管路77、止回閥93、管路75向缸底室28c 補(bǔ)充。 在重心G位于銷(xiāo)30的后方的情況下，在缸底室28c產(chǎn)生由作業(yè)工具自重引起的液 壓。而且，若該液壓為低壓側(cè)溢流壓以上，則無(wú)論控制閥66是否位于中立位置，缸底室28c 內(nèi)的工作油都會(huì)通過(guò)管路75、可變溢流閥82、止回閥94、管路76進(jìn)入活塞桿室28d。此時(shí)， 根據(jù)活塞桿室28d和缸底室28c之間的截面積之差，來(lái)自缸底室28c的工作油的一部分通 過(guò)管路77向油箱75流出。 這樣，在缸底室28c中產(chǎn)生因作業(yè)工具自重引起的液壓的情況下，即，在作業(yè)工具 向后側(cè)傾斜的情況下，通過(guò)活塞桿室28d和缸底室28c的截面積的差異，與向前側(cè)傾斜的情況相比，在缸底室28c中因自重產(chǎn)生的液壓降低，若使可變溢流閥82、83的低壓側(cè)溢流壓相 同，則通過(guò)自重而能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的最小傾斜角，在作業(yè)工具向后側(cè)傾斜的情況下變得稍大。由于 能夠使該能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的最小傾斜角在低壓側(cè)溢流壓越低時(shí)越小，因此，根據(jù)作業(yè)工具的重量 以及作業(yè)工具的種類(lèi)等設(shè)定該低壓側(cè)溢流壓即可。能夠把握該鉛直姿勢(shì)的最小傾斜角，從 作業(yè)效率的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選為IO度以下。另外，為了使抓斗26的前方、后方的上述最小傾斜 角相等，也可以將液壓缸28中的截面積較大的缸底室82c側(cè)的可變溢流閥82的低壓側(cè)溢 流壓設(shè)定得比截面積較小的活塞桿室28d低。 這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，設(shè)置可變溢流閥82、83，該可變溢流閥82、83能夠?qū)B接 在液壓缸28上的管路75、76的液壓進(jìn)行設(shè)定，在使用如抓斗26那樣的垂下式作業(yè)工具的 情況下，由于將可變溢流閥82、83的溢流壓設(shè)定為低壓側(cè)溢流壓，因此，無(wú)論前端臂24的角 度如何，抓斗26等垂下式作業(yè)工具都會(huì)憑借自重轉(zhuǎn)動(dòng)成為鉛直姿勢(shì)，能夠在垂下的狀態(tài)下 進(jìn)行作業(yè)，操作員無(wú)需對(duì)液壓缸28進(jìn)行使垂下式作業(yè)工具成為垂直姿勢(shì)的復(fù)雜的操作，操 作變得容易，并且，作業(yè)性提高。另外，在更換作業(yè)工具時(shí)，通過(guò)將可變溢流閥82、83的溢流 壓設(shè)定為高壓側(cè)溢流壓，能夠進(jìn)行用于更換的適配器25的轉(zhuǎn)動(dòng)。 因此，在前端臂24上經(jīng)由適配器25安裝轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具或垂下式作業(yè)工具的任 一個(gè)的情況下，能夠以本來(lái)的作業(yè)工具的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)或垂下?tīng)顟B(tài)進(jìn)行作業(yè)，還能夠進(jìn)行作業(yè) 工具的更換。而且，在安裝垂下式作業(yè)工具的情況下，由于作業(yè)工具連桿36在連結(jié)在適配 器25上的狀態(tài)下被限制，所以，作業(yè)工具連桿36不會(huì)隨著作業(yè)用臂20的動(dòng)作而擺動(dòng)，能夠 防止由于作業(yè)工具連桿36的擺動(dòng)、碰撞導(dǎo)致的前端臂24的損傷。 另外，在使用抓斗26以及起重電磁鐵62等垂下式作業(yè)工具的情況下，由于這些作 業(yè)工具總是經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)29連接在液壓缸28上，所以，在上部旋轉(zhuǎn)體8旋轉(zhuǎn)開(kāi)始、停止時(shí) 的因作業(yè)工具26、62的慣性導(dǎo)致的擺動(dòng)能夠被液壓缸28的缸底室28c、活塞桿室28d之間 以及這些室28c、28d和油箱65之間的工作油的流動(dòng)阻力抑制。因此，操作員不需要進(jìn)行防 止擺動(dòng)的操作，在這個(gè)意義上講能夠減輕操作員的負(fù)擔(dān)，提高作業(yè)性。另外，由于作業(yè)工具 的擺動(dòng)被抑制，所以，作業(yè)工具的定位也變得容易。此外，低壓側(cè)溢流壓也可以作為油箱壓， 但是如實(shí)施方式所示，如果將垂下式作業(yè)工具使用時(shí)的低壓側(cè)溢流壓設(shè)定成比油箱壓稍高 的溢流壓，則該擺動(dòng)抑制效果會(huì)進(jìn)一步提高。 另外，在使用抓斗26等垂下式作業(yè)工具時(shí)，例如，在某構(gòu)造物的下方存在想把持 的對(duì)象物的情況下，只要將可變溢流閥82、83的溢流壓設(shè)定為高壓側(cè)溢流壓，就能夠使抓 斗26成為橫向并把持對(duì)象物。因此，能夠擴(kuò)大使用垂下式作業(yè)工具時(shí)的作業(yè)形式。
另外，在上述實(shí)施方式中，如圖8的俯視圖所示，由于對(duì)可變溢流閥82、83的切換 回路的溢流壓進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)86設(shè)在工程機(jī)械的駕駛室11內(nèi)，所以，能夠容易且迅速地進(jìn) 行溢流壓的切換。 在上述實(shí)施方式中，通過(guò)開(kāi)關(guān)86對(duì)電磁閥84進(jìn)行切換，而對(duì)可變溢流閥82、83的 溢流壓進(jìn)行切換，但如圖9所示，還能夠采用通過(guò)手動(dòng)式的操作手段82b、83b來(lái)切換溢流壓 的結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明除上述實(shí)施方式以外，還能夠用于如下的其他工程機(jī)械，即將作為垂下式 作業(yè)工具使用的作業(yè)工具安裝在作業(yè)用臂上的工程機(jī)械。
權(quán)利要求
一種工程機(jī)械的液壓回路，其中，所述工程機(jī)械將作業(yè)工具安裝用適配器能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在作業(yè)用臂的前端臂上，在所述前端臂上安裝使所述適配器經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓缸，作為所述作業(yè)工具，作業(yè)時(shí)通過(guò)所述液壓缸的工作而轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具和作業(yè)時(shí)無(wú)論所述前端臂的傾斜角的變化都以鉛直姿勢(shì)從所述前端臂垂下并進(jìn)行使用的垂下式作業(yè)工具以能夠更換的方式安裝在所述適配器上，其特征在于，所述工程機(jī)械的液壓回路具有可變溢流閥，對(duì)所述液壓缸的缸底室、活塞桿室與所述液壓缸的控制閥之間的各管路的最高液壓進(jìn)行設(shè)定；分別并列地連接在各可變溢流閥上的止回閥；溢流壓切換機(jī)構(gòu)，其能夠?qū)⑺隹勺円缌鏖y的設(shè)定壓力選擇性地在高壓側(cè)溢流壓和低壓側(cè)溢流壓之間切換，所述高壓側(cè)溢流壓是通過(guò)向所述管路供給壓力油而使所述轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的溢流壓，所述低壓側(cè)溢流壓是通過(guò)所述垂下式作業(yè)工具安裝時(shí)的作業(yè)工具自重使作業(yè)工具能夠從傾斜姿勢(shì)向鉛直姿勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)的溢流壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械的液壓回路，其特征在于，還具有對(duì)所述溢流閥的溢流壓進(jìn)行切換的電磁閥；設(shè)在所述工程機(jī)械的駕駛室中且對(duì)所述電磁閥進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工程機(jī)械的液壓回路，在將通過(guò)液壓缸轉(zhuǎn)動(dòng)的適配器經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)安裝在前端臂上的工程機(jī)械中，能夠在該適配器上更換地安裝垂下式作業(yè)工具和轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具。設(shè)置可變溢流閥(82、83)，其與液壓缸(28)的缸底室(28c)、活塞桿室(28d)和液壓缸(28)的控制閥(66)之間的各管路(75、76)連接。設(shè)置電磁閥(84)以及開(kāi)關(guān)(86)，所述電磁閥(84)能夠?qū)⒃诟骺勺円缌鏖y(82、83)上并列設(shè)有止回閥(93，94)的各可變溢流閥(82、83)的設(shè)定壓力在高壓側(cè)溢流壓和低壓側(cè)溢流壓之間切換。在轉(zhuǎn)動(dòng)式作業(yè)工具安裝時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)(86)從而將可變溢流閥(82、83)設(shè)定為高壓側(cè)溢流壓。在垂下式作業(yè)工具安裝時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)(86)從而將可變溢流閥(82、83)設(shè)定為低壓側(cè)溢流壓。
文檔編號(hào)E02F9/22GK101725164SQ20091000228
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者淺野政男 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社