回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠減小回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的背壓的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械。該回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械包括：下部行走體；上部回轉(zhuǎn)體；液壓馬達(dá)（11），具有第一及第二端口（11a、11b），且回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體；液壓泵（10）；包含操作部件（12a）的回轉(zhuǎn)操作裝置（12）；控制閥（13），基于回轉(zhuǎn)操作裝置（12）的操作信號(hào)控制液壓馬達(dá)（11）；第一及第二管路（14、15），連接液壓馬達(dá)（11）的第一及第二端口（11a、11b）和控制閥；連通切換裝置（25、26），能夠?qū)蓚€(gè)管路（14、15）與油箱（T）之間的連通及隔斷進(jìn)行切換；以及切換指令部（27），使連通切換裝置（25、26）工作，使得在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體時(shí)，僅使兩個(gè)管路（14、15）中的相當(dāng)于處在液壓馬達(dá)（11）噴出側(cè)的管路的管路不經(jīng)由控制閥（13）地與油箱（T）連通。
【專利說(shuō)明】回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及挖掘機(jī)等回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]以挖掘機(jī)為例，對(duì)本發(fā)明的【背景技術(shù)】進(jìn)行說(shuō)明。
[0003]一般的挖掘機(jī)例如如圖7所示，包括:履帶式下部行走體I ;上部回轉(zhuǎn)體2，繞垂直于地面的軸X旋轉(zhuǎn)自如地搭載在所述履帶式下部行走體I上；以及挖掘附屬裝置3，安裝于所述上部回轉(zhuǎn)體2。挖掘附屬裝置3具有:起伏自如的動(dòng)臂4、安裝在該動(dòng)臂4前端的斗桿
5、安裝在該斗桿5前端的挖斗6、以及分別用于使所述動(dòng)臂4、斗桿5以及挖斗6工作的缸體(液壓缸)，即動(dòng)臂液壓缸7、斗桿液壓缸8及挖斗液壓缸9。
[0004]圖8表示用于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述上部回轉(zhuǎn)體2的以往的液壓回路的例子。該回路包含:液壓泵10，由未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)且作為液壓源；回轉(zhuǎn)用的液壓馬達(dá)11，通過(guò)由所述液壓泵10供應(yīng)的液壓而旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體2 ;遙控閥12，包含操作桿12a且作為回轉(zhuǎn)操作裝置，該操作桿12a被操作以輸入所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的指令；以及控制閥13，是設(shè)置在液壓泵10及油箱T與液壓馬達(dá)11之間，且能夠由所述遙控閥12操作的液壓先導(dǎo)式切換閥。
[0005]所述遙控閥12的操作桿12a在中立位置與左右的回轉(zhuǎn)位置之間被操作，遙控閥12從對(duì)應(yīng)于該操作方向的端口輸出大小對(duì)應(yīng)于操作量的先導(dǎo)壓。通過(guò)該先導(dǎo)壓將控制閥13從圖示的中立位置13a切換至左回轉(zhuǎn)位置13b或右回轉(zhuǎn)位置13c，工作油向液壓馬達(dá)11的供應(yīng)方向以及從液壓馬達(dá)11噴出的左右的噴出方向、和該工作油的流量受到控制。換句話說(shuō)，進(jìn)行回轉(zhuǎn)狀態(tài)的切換，即，向(包含起動(dòng)的)加速、恒定速度下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、減速及停止的各狀態(tài)的切換，以及進(jìn)行回轉(zhuǎn)方向及回轉(zhuǎn)速度的控制。
[0006]所述控制閥13和液壓馬達(dá)11左右的端口分別經(jīng)由左回轉(zhuǎn)管路14及右回轉(zhuǎn)管路15而連接，在兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15之間設(shè)置有泄壓閥回路18、止回閥回路21及連通道22。泄壓閥回路18使兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15彼此連接，一對(duì)泄壓閥16、17設(shè)置在該泄壓閥回路18中，使其出口相對(duì)向且連接。止回閥回路21設(shè)置在比所述泄壓閥回路18更靠近所述液壓馬達(dá)11的位置，使兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15彼此連接，一對(duì)止回閥19、20設(shè)置在該止回閥回路21中，使其入口相對(duì)向且連接。連通道22將所述泄壓閥回路18中的位于兩個(gè)泄壓閥16、17之間的部位和所述止回閥回路21中的位于兩個(gè)止回閥19、20之間的部位連接。該連通道22經(jīng)由用于吸起工作油的補(bǔ)充管路23而連接于油箱T，在補(bǔ)充管路23中設(shè)置有背壓閥24。
[0007]對(duì)于該回路，當(dāng)遙控閥12未受到操作時(shí)，即，當(dāng)該遙控閥12的操作桿12a處于中立位置時(shí)，控制閥13保持在所述中立位置13a，當(dāng)遙控閥12的操作桿12a從所述中立位置被向左或向右操作時(shí)，控制閥13對(duì)應(yīng)于該操作方向，以對(duì)應(yīng)于所述操作桿12a的操作量的行程，從所述中立位置13a向左回轉(zhuǎn)位置13b或右回轉(zhuǎn)13c動(dòng)作。
[0008]控制閥13在所述中立位置13a時(shí)，將兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15與泵10之間截?cái)啵瑥亩柚挂簤厚R達(dá)11旋轉(zhuǎn)，另一方面，若切換至左回轉(zhuǎn)位置13b或右回轉(zhuǎn)位置13c，則允許從泵10向左回轉(zhuǎn)管路14或右回轉(zhuǎn)管路15供應(yīng)工作油，由此，使液壓馬達(dá)11處于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，該回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下該馬達(dá)11向左或向右旋轉(zhuǎn)而使上部回轉(zhuǎn)體2回轉(zhuǎn)。該回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)既包括包含起動(dòng)的加速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，又包括轉(zhuǎn)速恒定的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一方面，從液壓馬達(dá)11噴出的油經(jīng)由控制閥13返回油箱T。
[0009]接著，說(shuō)明回轉(zhuǎn)的減速。例如在右回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中，若遙控閥12進(jìn)行減速操作，具體而言，進(jìn)行使操作桿12a返回中立位置的操作或向返回中立位置側(cè)的方向的操作，則控制閥13向返回中立位置13a的一側(cè)移動(dòng)，停止向液壓馬達(dá)11供應(yīng)工作油并使工作油停止從液壓馬達(dá)11返回油箱T，或者減少工作油的供應(yīng)流量及返回流量。然而，液壓馬達(dá)11會(huì)因上部回轉(zhuǎn)體2的慣性而繼續(xù)向右回轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，因此，出口節(jié)流(meter out)側(cè)即左回轉(zhuǎn)管路14中的壓力升高。若該壓力達(dá)到一定值，則圖左側(cè)的泄壓閥16打開(kāi)，允許左回轉(zhuǎn)管路14的工作油如圖6中的虛線箭頭所示，通過(guò)所述泄壓閥16、連通道22、圖右側(cè)的止回閥20及右回轉(zhuǎn)管路15流入液壓馬達(dá)11。這會(huì)將由所述泄壓16的作用產(chǎn)生的制動(dòng)力施加于因所述慣性而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)11，由此，使該液壓馬達(dá)11減速、停止。在從左回轉(zhuǎn)狀態(tài)減速/停止時(shí)，也與所述情況相同。另一方面，若在該減速中，回轉(zhuǎn)管路14或15傾向于變成負(fù)壓，則油箱T內(nèi)的工作油會(huì)通過(guò)補(bǔ)充管路23、連通道22及止回閥回路21被吸起至回轉(zhuǎn)管路14或15，由此防止氣穴現(xiàn)象。
[0010]關(guān)于所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)及減速，例如在日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2010-65510號(hào)(專利文獻(xiàn)I)中被說(shuō)明。而且，專利文獻(xiàn)I還公開(kāi)了以下的技術(shù):將電動(dòng)機(jī)連接于所述液壓馬達(dá)11，由該電動(dòng)機(jī)輔助所述液壓馬達(dá)11的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，另一方面，在所述減速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行再生發(fā)電，由此，輔助制動(dòng)作用，并且將產(chǎn)生的再生電力充入蓄電器。
[0011]然而，所述技術(shù)存在以下的問(wèn)題點(diǎn):回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的背壓會(huì)增大動(dòng)力損失。具體而言，在所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，控制閥13使從液壓馬達(dá)11返回油箱T的返回流路節(jié)流，由此，使液壓馬達(dá)11的噴出側(cè)即出口節(jié)流側(cè)的管路產(chǎn)生背壓，例如在右回轉(zhuǎn)時(shí)，使左回轉(zhuǎn)管路14產(chǎn)生背壓，在左回轉(zhuǎn)時(shí)，使右回轉(zhuǎn)管路15產(chǎn)生背壓。該背壓會(huì)使馬達(dá)流入側(cè)即入口節(jié)流(meter in)側(cè)的壓力、即液壓泵10的噴出壓上升，從而增大該液壓泵10的負(fù)荷，這會(huì)導(dǎo)致較大的動(dòng)力損失。
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2010-65510號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供以下的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其能夠減小回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的背壓，從而抑制由該背壓引起的動(dòng)力損失。本發(fā)明所提供的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械包括:下部行走體；上部回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述下部行走體上；液壓馬達(dá)，具有第一端口及第二端口，從其中一個(gè)端口接受工作油的供應(yīng)并從另一個(gè)端口噴出工作油，由此，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體；液壓泵，噴出供應(yīng)至所述液壓馬達(dá)的工作油；回轉(zhuǎn)操作裝置，包含為了輸入與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的指令而受到操作的操作部件，并輸出對(duì)應(yīng)于所述操作部件的操作的操作信號(hào)；控制閥，基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作信號(hào)，控制工作油向所述液壓馬達(dá)的供應(yīng)以及從所述液壓馬達(dá)的噴出；第一管路，連接所述液壓馬達(dá)的第一端口和所述控制閥；第二管路，連接所述液壓馬達(dá)的第二端口和所述控制閥；連通切換裝置，設(shè)置在所述兩個(gè)管路與油箱之間，能夠在將兩個(gè)管路和油箱隔斷的狀態(tài)、連通第一管路和油箱并將第二管路與油箱之間隔斷的狀態(tài)、及連通第二管路和油箱并將第一管路與油箱之間隔斷的狀態(tài)之間切換；以及切換指令部，向所述連通切換裝置輸入指令信號(hào)以對(duì)所述連通切換裝置的狀態(tài)進(jìn)行切換，其中，所述切換指令部使所述連通切換裝置工作，使得在所述液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述上部回轉(zhuǎn)體時(shí)，僅使所述第一管路及第二管路中的相當(dāng)于處在所述液壓馬達(dá)噴出側(cè)的管路即噴出側(cè)管路的管路不經(jīng)由所述控制閥地與油箱連通。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的液壓回路的圖。
[0015]圖2是表示所述第一實(shí)施方式所涉及的控制器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0016]圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的液壓回路的圖。
[0017]圖4是表示所述第二實(shí)施方式所涉及的控制器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0018]圖5是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的液壓回路的圖。
[0019]圖6是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的液壓回路的圖。
[0020]圖7是表示一般的挖掘機(jī)的側(cè)視圖。
[0021]圖8是表示以往的工程機(jī)械中所搭載的液壓回路的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式與所述【背景技術(shù)】同樣地，將圖7所示的挖掘機(jī)作為適用對(duì)象。
[0023]圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的液壓回路。該回路包含:液壓泵10，由未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)且作為液壓源；回轉(zhuǎn)用的液壓馬達(dá)11，因被供應(yīng)了從所述液壓泵10噴出的工作油而旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體2 ;遙控閥12，包含操作桿12a且作為回轉(zhuǎn)操作裝置，該操作桿12a被操作以用于輸入所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的指令；以及控制閥13，是設(shè)置在液壓泵10及油箱T與液壓馬達(dá)11之間，且能夠由所述遙控閥12操作的液壓先導(dǎo)式切換閥。
[0024]所述液壓馬達(dá)11分別具有第一端口及第二端口即左端口 Ila及右端口 11b，當(dāng)從左端口 Ila供應(yīng)工作油時(shí)，從右端口 Ilb噴出該工作油，使圖7所示的上部回轉(zhuǎn)體2向左回轉(zhuǎn)，相反地，當(dāng)從右端口 Ilb供應(yīng)工作油時(shí)，從左端口 Ila噴出該工作油，使所述上部回轉(zhuǎn)體2向右回轉(zhuǎn)。
[0025]所述遙控閥12的操作桿12a在中立位置與左右的回轉(zhuǎn)位置之間受到操作，遙控閥12從對(duì)應(yīng)于該操作方向的端口輸出大小對(duì)應(yīng)于操作量的先導(dǎo)壓。通過(guò)該先導(dǎo)壓將控制閥13從圖示的中立位置13a切換至左回轉(zhuǎn)位置13b或右回轉(zhuǎn)位置13c，工作油向液壓馬達(dá)11的供應(yīng)方向以及從液壓馬達(dá)11噴出的左右的噴出方向、和該工作油的流量受到控制。換句話說(shuō)，進(jìn)行回轉(zhuǎn)狀態(tài)的切換，即，向(包含起動(dòng)的)加速、恒定速度下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、減速及停止的各狀態(tài)的切換，以及進(jìn)行控制回轉(zhuǎn)方向及回轉(zhuǎn)速度的控制。
[0026]所述回路分別包含:作為第一管路及第二管路的左回轉(zhuǎn)管路14及右回轉(zhuǎn)管路15、泄壓閥回路18、止回閥回路21、連通道22及補(bǔ)充管路23。
[0027]左回轉(zhuǎn)管路14連接所述控制閥13和液壓馬達(dá)11的左端口 11a，右回轉(zhuǎn)管路15連接所述控制閥13和所述液壓馬達(dá)11的右端口 lib。所述泄壓閥回路18、止回閥回路21及連通道22設(shè)置在兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15之間。[0028]設(shè)置所述泄壓閥回路18，使兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15彼此連接。該泄壓閥回路18包含一對(duì)泄壓閥16、17，所述泄壓閥16、17設(shè)置為其出口相對(duì)向且連接。
[0029]所述止回閥回路21與所述泄壓閥回路18并列地設(shè)置在比所述泄壓閥回路18更靠近所述液壓馬達(dá)11的位置，使兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15彼此連接。該止回閥回路21包含一對(duì)止回閥19、20，所述止回閥19、20被設(shè)置為其入口相對(duì)向且連接。
[0030]所述連通道22連接所述泄壓閥回路18中的位于兩個(gè)泄壓閥16、17之間的部位、和所述止回閥回路21中的位于兩個(gè)止回閥19、20之間的部位。所述補(bǔ)充管路23將所述連通道22連接于油箱T以吸起工作油。在該補(bǔ)充管路23中設(shè)置有背壓閥24。
[0031]而且，該第一實(shí)施方式所涉及的回路包括:構(gòu)成連通切換裝置的第一連通閥及第二連通閥即左連通閥25及右連通閥26、控制器27、能夠由液壓馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29、蓄電器30、作為操作檢測(cè)器的壓力傳感器31、32及速度檢測(cè)器即速度傳感器33。
[0032]所述各連通閥25、26由電磁切換閥構(gòu)成，且根據(jù)從所述控制器27輸入的指令信號(hào)，在開(kāi)位置a與閉位置b之間切換。各連通閥25、26具有:入口側(cè)端口，分別連接于所述回轉(zhuǎn)管路14、15 ;以及出口側(cè)端口，經(jīng)由通道28分別連接于泄壓閥回路18中的兩個(gè)泄壓閥16、17之間的部位。如上所述，該泄壓閥回路18的部位經(jīng)由連通道22及補(bǔ)充管路23而連接于油箱T，因此，若將各連通閥25、26設(shè)置至開(kāi)位置a，則各回轉(zhuǎn)管路14、15不經(jīng)由控制閥13而分別與油箱T直接連通。
[0033]所述各壓力傳感器31、32通過(guò)從所述遙控閥12輸出的先導(dǎo)壓來(lái)檢測(cè)遙控閥12的操作。即，檢測(cè)所述遙控閥12的操作桿12a是處于中立位置還是受到左回轉(zhuǎn)操作或右回轉(zhuǎn)操作。具體而言，輸出與從所述遙控閥12輸出的各先導(dǎo)壓對(duì)應(yīng)的操作檢測(cè)信號(hào)。所述速度傳感器33檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29的轉(zhuǎn)速，即對(duì)應(yīng)于上部回轉(zhuǎn)體2的回轉(zhuǎn)速度的速度，并輸出回轉(zhuǎn)速度檢測(cè)信號(hào)。
[0034]所述控制器27基于從所述壓力傳感器31、32輸入的操作檢測(cè)信號(hào)、和從所述速度傳感器33輸入的回轉(zhuǎn)速度檢測(cè)信號(hào)，判斷上部回轉(zhuǎn)體2是處于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)(包含起動(dòng)時(shí)的加速時(shí)或穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，處于減速時(shí)，還是處于停止?fàn)顟B(tài)，在判斷為處于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的情況下，僅將所述兩個(gè)連通閥25、26中的受到操作的一側(cè)的相反側(cè)的連通閥，即與兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15中的相當(dāng)于噴出側(cè)管路的管路連接的連通閥(在右回轉(zhuǎn)時(shí)，該連通閥為與左回轉(zhuǎn)管路14連接的左連通閥25，在左回轉(zhuǎn)時(shí)，該連通閥為與右回轉(zhuǎn)管路15連接的右連通閥26:以下稱為“噴出側(cè)連通閥”)切換至開(kāi)位置a，液壓馬達(dá)11向上述噴出側(cè)管路噴出工作油。
[0035]因此，在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，從液壓馬達(dá)11噴出至左回轉(zhuǎn)管路14或右回轉(zhuǎn)管路15的工作油不通過(guò)控制閥13，而是通過(guò)與其噴出側(cè)管路連接的連通閥25或26直接返回油箱T。例如在右回轉(zhuǎn)時(shí)，如圖1的粗線及實(shí)線箭頭所示，從液壓馬達(dá)11噴出的工作油依次通過(guò)左回轉(zhuǎn)管路14、左側(cè)連通閥25、通道28、連通道22及補(bǔ)充管路23返回油箱T。在該回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中，回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29旋轉(zhuǎn)，即被液壓馬達(dá)11帶動(dòng)。換句話說(shuō)，回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29由該液壓馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)。
[0036]例如從所述右回轉(zhuǎn)狀態(tài)向減速方向操作遙控閥12的操作桿12a，即，使操作桿12a返回中立位置或向中立位置靠近時(shí)，如圖1中的虛線箭頭所示，所述工作油以從所述連通道22通過(guò)止回閥回路21的右側(cè)止回閥20返回右回轉(zhuǎn)管路15的方式循環(huán)。此時(shí)，回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29基于來(lái)自控制器27的再生指令而發(fā)揮發(fā)電機(jī)(再生)作用，對(duì)于液壓馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)發(fā)揮制動(dòng)力，并且將產(chǎn)生的再生電力輸送并充入蓄電器30。通過(guò)該再生作用，液壓馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)被制動(dòng)，上部回轉(zhuǎn)體2減速/停止。
[0037]圖2表示由所述控制器27進(jìn)行的具體的控制動(dòng)作。
[0038]控制器27在步驟SI中，判斷操作桿12a是否受到左回轉(zhuǎn)操作或右回轉(zhuǎn)操作，在判斷為“否”即未受到操作的情況下，在步驟S2中，判斷是否有來(lái)自速度傳感器33的回轉(zhuǎn)速度檢測(cè)信號(hào)。在兩個(gè)步驟S1、S2均為“否”的情況下，即在既未受到回轉(zhuǎn)操作也無(wú)回轉(zhuǎn)速度檢測(cè)信號(hào)的情況下，控制器27判定為回轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)，在步驟S3中關(guān)閉兩個(gè)連通閥25、26。
[0039]相對(duì)地，在步驟SI中判斷為“是”即受到操作的情況下，控制器27判定為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)并移至步驟S4，對(duì)實(shí)際回轉(zhuǎn)速度和由遙控閥12的操作量決定的目標(biāo)速度(例如作為映射(map)預(yù)先設(shè)定或存儲(chǔ)在控制器27中)進(jìn)行比較。在“是”的情況下，即在實(shí)際速度與目標(biāo)速度相同或?yàn)樵撃繕?biāo)速度以下的情況下，控制器27判定為加速中或穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中，在步驟S5中僅打開(kāi)兩個(gè)連通閥25、26中的噴出側(cè)連通閥，然后返回步驟SI。
[0040]另一方面，控制器27在步驟S4為“否”的情況下，即在實(shí)際回轉(zhuǎn)速度超過(guò)目標(biāo)速度的情況下，判定遙控閥12的操作桿12a受到返回中立側(cè)的操作且處于回轉(zhuǎn)減速中，繼而移至步驟S6，與回轉(zhuǎn)加速時(shí)及穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣地打開(kāi)噴出側(cè)連通閥。另外，在步驟S2為“是”的情況下，即在雖未受到回轉(zhuǎn)操作但有回轉(zhuǎn)速度檢測(cè)信號(hào)的情況下，判定遙控閥12受到中立返回操作且處于減速中，同樣在步驟S6中打開(kāi)相反側(cè)連通閥。步驟S6之后，在步驟S7中對(duì)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29輸出再生指令，使其進(jìn)行再生制動(dòng)動(dòng)作，由此，對(duì)液壓馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)。
[0041]這樣，所述控制器27在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)打開(kāi)連通閥25或26，使從液壓馬達(dá)11噴出的油不經(jīng)由控制閥13，而是通過(guò)所述連通閥25或連通閥26直接返回油箱，因此，能夠消除由控制閥13的節(jié)流作用而產(chǎn)生的背壓。由此，在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠減小作用于液壓馬達(dá)11的出口節(jié)流側(cè)的背壓，使入口節(jié)流側(cè)的壓力即泵壓降低，因此，能夠抑制液壓泵10的動(dòng)力損失，減少能量的浪費(fèi)。另外，在減速時(shí)，能夠使電動(dòng)機(jī)29發(fā)揮再生作用，從而將回轉(zhuǎn)能量再生為蓄電器電力，因此，能夠提高能量效率。
[0042]所述連通閥25、26還可以通過(guò)專用的外部配管連接于油箱T，但如圖1所示，通過(guò)利用現(xiàn)有的連通道22及補(bǔ)充管路23連接于油箱T，可使回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，該第一實(shí)施方式原本適合于包括作為動(dòng)力源的蓄電器的混合動(dòng)力機(jī)械，但通過(guò)追加回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)29及蓄電器30，還能夠容易地使所述第一實(shí)施方式適用于像液壓挖掘機(jī)那樣的液壓式回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械。
[0043]接著，參照?qǐng)D3及圖4說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。該第二實(shí)施方式僅在以下的方面有所不同，即(I)省略了電動(dòng)機(jī)29及蓄電器30 ; (2)由速度傳感器33檢測(cè)液壓馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速；以及(3)僅在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，將兩個(gè)連通閥25、26中的噴出側(cè)連通閥切換至開(kāi)位置a而減小背壓，另一方面，在回轉(zhuǎn)的減速時(shí)，使該噴出側(cè)連通閥返回閉位置b。在所述回轉(zhuǎn)的減速時(shí)，使所述噴出側(cè)連通閥返回閉位置b，由此，能夠不使用兩個(gè)連通閥25、26而與以往同樣地，使泄壓閥回路18發(fā)揮所謂的中立制動(dòng)。
[0044]圖4表示第二實(shí)施方式中的控制器27的具體的控制動(dòng)作。
[0045]控制器27在步驟Sll中，判斷是否為左回轉(zhuǎn)操作或右回轉(zhuǎn)操作，在判斷為“否”的情況下，即在判斷為未受到操作的情況下，判定因中立返回操作而處于減速中或回轉(zhuǎn)停止中，在步驟S12中關(guān)閉兩個(gè)連通閥25、26。相對(duì)地，在步驟Sll為“是”的情況下，即在受到操作的情況下，控制器27判定處于回轉(zhuǎn)加速中、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中及由中立返回操作進(jìn)行的減速中的任一種狀態(tài)，在步驟S13中對(duì)實(shí)際回轉(zhuǎn)速度與目標(biāo)速度進(jìn)行比較，在“是”的情況下，即在實(shí)際回轉(zhuǎn)速度與目標(biāo)速度相同或?yàn)樵撃繕?biāo)速度以下的情況下，控制器27判定處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中或加速中，在步驟S14中打開(kāi)相反側(cè)連通閥，然后返回步驟S11。另一方面，在步驟S13為“否”的情況下，即在實(shí)際回轉(zhuǎn)速度超過(guò)目標(biāo)速度的情況下，與未受到操作的情況同樣地，控制器27判定處于減速中，在步驟S12中關(guān)閉兩個(gè)連通閥25、26。
[0046]該控制器27的控制對(duì)于未使用回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的液壓挖掘機(jī)而言，在進(jìn)行減速操作時(shí)，能夠利用液壓制動(dòng)而非電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)來(lái)使液壓馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)減速，由此，能夠簡(jiǎn)化設(shè)備及降低成本。另外，只要對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械追加連通閥25、26及其相關(guān)配管，就能夠容易進(jìn)行添加。
[0047]圖5表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的液壓回路。該第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)僅在于:連通切換裝置由左右的回轉(zhuǎn)管路14、15所共用的共用連通閥34構(gòu)成。
[0048]所述共用連通閥34由電磁切換閥構(gòu)成，具有作為中立位置的閉位置b、作為第一開(kāi)位置的左開(kāi)位置al以及作為第二開(kāi)位置的右開(kāi)位置a2，與所述第一實(shí)施方式同樣地，根據(jù)從控制器27輸入的指令信號(hào)對(duì)這些位置進(jìn)行切換。共用連通閥34在所述閉位置b處，將左右兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15與油箱T隔斷，在所述左開(kāi)位置al處，連通所述左回轉(zhuǎn)管路14和油箱T，并將右回轉(zhuǎn)管路15與油箱T之間隔斷，在所述右開(kāi)位置a2處，連通所述右回轉(zhuǎn)管路15和油箱T，并將左回轉(zhuǎn)管路14與油箱T之間隔斷?？刂破?7在右回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，將共用連通閥34從閉位置b切換至左開(kāi)位置al，在左回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，將共用連通閥34從閉位置b切換至右開(kāi)位置a2。
[0049]圖6表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的液壓回路。與第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式之間的不同點(diǎn)相同，該第四實(shí)施方式與第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)僅在于:將第二實(shí)施方式所涉及的兩個(gè)連通閥25、26替換為兩個(gè)回轉(zhuǎn)管路14、15所共用的單一的共用連通閥34。此外，圖6表示了從通道28分支出的專用的油箱連接管路36，該油箱連接管路36將共用連通閥34的出口連接于油箱T，但與第一?第三各實(shí)施方式同樣地，該出口也可以僅連接于連通道22。
[0050]在所述兩個(gè)實(shí)施方式即第三、第四實(shí)施方式中，由單一的共用連通閥34構(gòu)成連通切換裝置，因此，與按照管路設(shè)置連通閥25、26的兩個(gè)實(shí)施方式即第一、第二實(shí)施方式相比較，連通切換裝置變得緊湊，且其組裝變得簡(jiǎn)單。
[0051]本發(fā)明所涉及的切換指令部并不限于像所述控制器27那樣的輸出電信號(hào)的控制器。例如，所述左右連通閥25、26或共用連通閥34也可并非由電磁切換閥構(gòu)成，而是由具有先導(dǎo)端口且利用輸入該先導(dǎo)端口的先導(dǎo)壓而工作的液壓先導(dǎo)切換閥構(gòu)成，以在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)打開(kāi)的方式，將所述先導(dǎo)端口經(jīng)由先導(dǎo)配管連接于所述遙控閥12。在此情況下，所述先導(dǎo)配管相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的“切換指令部”。另外，在此情況下，例如只要通過(guò)像機(jī)械制動(dòng)這樣的其他手段進(jìn)行減速時(shí)的制動(dòng)即可。
[0052]本發(fā)明所涉及的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械并不限于挖掘機(jī)。例如還能夠適用于利用挖掘機(jī)的母體構(gòu)成的拆樓機(jī)或破碎機(jī)等其他回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械。[0053]如上所述，本發(fā)明提供以下的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其能夠減小回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的背壓，從而抑制由該背壓引起的動(dòng)力損失。該回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械包括:下部行走體；上部回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述下部行走體上；液壓馬達(dá)，具有第一端口及第二端口，從其中一個(gè)端口接受工作油的供應(yīng)并從另一個(gè)端口噴出工作油，由此，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體；液壓泵，噴出供應(yīng)至所述液壓馬達(dá)的工作油；回轉(zhuǎn)操作裝置，包含為了輸入與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的指令而受到操作的操作部件，并輸出對(duì)應(yīng)于所述操作部件的操作的操作信號(hào)；控制閥，基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作信號(hào)，控制工作油向所述液壓馬達(dá)的供應(yīng)以及從所述液壓馬達(dá)的噴出；第一管路，連接所述液壓馬達(dá)的第一端口和所述控制閥；第二管路，連接所述液壓馬達(dá)的第二端口和所述控制閥；連通切換裝置，設(shè)置在所述兩個(gè)管路與油箱之間，能夠在將兩個(gè)管路和油箱隔斷的狀態(tài)、連通第一管路和油箱并將第二管路與油箱之間隔斷的狀態(tài)、及連通第二管路和油箱并將第一管路與油箱之間隔斷的狀態(tài)之間切換；以及切換指令部，向所述連通切換裝置輸入指令信號(hào)以對(duì)所述連通切換裝置的狀態(tài)進(jìn)行切換，其中，所述切換指令部使所述連通切換裝置工作，使得在所述液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述上部回轉(zhuǎn)體時(shí)，僅使所述第一管路及第二管路中的相當(dāng)于處在所述液壓馬達(dá)噴出側(cè)的管路即噴出側(cè)管路的管路不經(jīng)由所述控制閥地與油箱連通。
[0054]這樣，在液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體時(shí)，通過(guò)連通切換裝置使液壓馬達(dá)的噴出側(cè)管路不經(jīng)由控制閥而直接返回油箱，由此，能夠消除由控制閥的節(jié)流作用而產(chǎn)生的背壓。這在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠減小作用于液壓馬達(dá)的出口節(jié)流側(cè)的背壓，由此，使入口節(jié)流側(cè)的壓力降低而降低泵壓。由此，能夠抑制液壓泵的動(dòng)力損失，減少能量的浪費(fèi)。
[0055]所述切換指令部例如優(yōu)選為向所述連通切換裝置輸入指令信號(hào)以控制其連通切換動(dòng)作的控制器。
[0056]在包括該控制器的情況下，較為理想的是還包括:回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，由所述液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；蓄電器；操作檢測(cè)器，檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作；以及速度檢測(cè)器，檢測(cè)上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)速度，其中，所述控制器基于所述操作檢測(cè)器以及速度檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，判斷所述上部回轉(zhuǎn)體是否處于回轉(zhuǎn)的減速時(shí)，在判斷為減速時(shí)的情況下，將與所述噴出側(cè)通道連接的連通閥保持在開(kāi)位置，以便在使所述噴出側(cè)管路和油箱維持連通的狀態(tài)下，使所述回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)發(fā)揮發(fā)電機(jī)作用而發(fā)揮制動(dòng)力，將其再生電力充入所述蓄電器這樣，在減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)將上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)能量再生為蓄電器電力，由此，能夠提高能量效率。
[0057]或者，還可以包括:操作檢測(cè)器，檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作；以及速度檢測(cè)器，檢測(cè)上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)速度，其中，所述控制器基于所述操作檢測(cè)器以及速度檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，判斷所述上部回轉(zhuǎn)體是否處于回轉(zhuǎn)的減速時(shí)，在判斷為所述上部回轉(zhuǎn)體處于回轉(zhuǎn)的減速時(shí)的情況下，將與所述噴出側(cè)管路連接的所述連通閥切換至閉位置，使所述泄壓閥對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)。此種在減速時(shí)利用了泄壓閥的液壓馬達(dá)的液壓制動(dòng)能夠不使用回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)而對(duì)該液壓馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)，由此，有助于簡(jiǎn)化設(shè)備及降低成本。另外，所述控制器還能夠容易地被添加至現(xiàn)有的機(jī)械。
[0058]本發(fā)明中，所述連通切換裝置可以包括:第一連通閥，設(shè)置在所述第一管路與所述油箱之間，能夠在連通兩者的開(kāi)位置和將兩者之間隔斷的閉位置之間切換；以及第二連通閥，設(shè)置在所述第二管路與所述油箱之間，能夠在連通兩者的開(kāi)位置和將兩者之間隔斷的閉位置之間切換，或者，所述連通切換裝置也可以具有共用連通閥，設(shè)置在所述兩個(gè)管路與所述油箱之間，由兩個(gè)管路共用，具有將兩個(gè)管路和油箱隔斷的閉位置、連通第一管路和油箱并將第二管路與油箱之間隔斷的第一開(kāi)位置、及連通第二管路和油箱并將第一管路與油箱之間隔斷的第二開(kāi)位置。
[0059]本發(fā)明還能夠適用于以下的裝置，該裝置包括:泄壓閥回路，設(shè)置在所述第一管路與所述第二管路之間，以連接兩個(gè)管路，包含一對(duì)泄壓閥，所述泄壓閥被設(shè)置為其出口側(cè)相對(duì)向并連接；止回閥回路，與所述泄壓閥回路并列地設(shè)置在所述第一管路與所述第二管路之間，以連接兩個(gè)管路，包含一對(duì)止回閥，所述止回閥被設(shè)置為入口側(cè)相對(duì)向并連接；連通道，將所述泄壓閥回路中的位于兩個(gè)泄壓閥之間的部位和所述止回閥回路中的位于兩個(gè)止回閥之間的部位連接；以及補(bǔ)充管路，連接所述連通道和所述油箱以吸起工作油，。在此情況下，所述連通切換裝置連接于所述連通道，由此，能夠以利用了所述連通道及所述補(bǔ)充管路的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)將所述連通切換閥連接于油箱。這與通過(guò)專用的外部配管將所述連通切換裝置連接于油箱的情況相比，能夠使回路結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。
【權(quán)利要求】
1.一種回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于包括: 下部行走體； 上部回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述下部行走體上； 液壓馬達(dá)，具有第一端口及第二端口，從其中一個(gè)端口接受工作油的供應(yīng)并從另一個(gè)端口噴出工作油，由此,回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上部回轉(zhuǎn)體； 液壓泵，噴出供應(yīng)至所述液壓馬達(dá)的工作油； 回轉(zhuǎn)操作裝置，包含為了輸入與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的指令而受到操作的操作部件，并輸出對(duì)應(yīng)于所述操作部件的操作的操作信號(hào)； 控制閥，基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作信號(hào)，控制工作油向所述液壓馬達(dá)的供應(yīng)以及從所述液壓馬達(dá)的噴出； 第一管路，連接所述液壓馬達(dá)的第一端口和所述控制閥； 第二管路，連接所述液壓馬達(dá)的第二端口和所述控制閥； 連通切換裝置，設(shè)置在所述兩個(gè)管路與油箱之間，能夠在將兩個(gè)管路和油箱隔斷的狀態(tài)、連通第一管路和油箱并將第二管路與油箱之間隔斷的狀態(tài)、及連通第二管路和油箱并將第一管路與油箱之間隔斷的狀態(tài)之間切換；以及 切換指令部，向所述連通切換裝置輸入指令信號(hào)以對(duì)所述連通切換裝置的狀態(tài)進(jìn)行切換，其中， 所述切換指令部使所述連通切`換裝置工作，使得在所述液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述上部回轉(zhuǎn)體時(shí)，僅使所述第一管路及第二管路中的相當(dāng)于處在所述液壓馬達(dá)噴出側(cè)的管路即噴出側(cè)管路的管路不經(jīng)由所述控制閥地與油箱連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于: 所述切換指令部是向所述連通切換裝置輸入指令信號(hào)以控制其連通切換動(dòng)作的控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于還包括: 回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，由所述液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)； 蓄電器； 操作檢測(cè)器，檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作；以及 速度檢測(cè)器，檢測(cè)上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)速度，其中， 所述控制器基于所述操作檢測(cè)器以及速度檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，判斷所述上部回轉(zhuǎn)體是否處于回轉(zhuǎn)的減速時(shí)，在判斷為減速時(shí)的情況下，將與所述噴出側(cè)通道連接的連通閥保持在開(kāi)位置，以便在使所述噴出側(cè)管路和油箱維持連通的狀態(tài)下，使所述回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)發(fā)揮發(fā)電機(jī)作用而發(fā)揮制動(dòng)力，將其再生電力充入所述蓄電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于還包括: 操作檢測(cè)器，檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作；以及 速度檢測(cè)器，檢測(cè)上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)速度，其中， 所述控制器基于所述操作檢測(cè)器以及速度檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，判斷所述上部回轉(zhuǎn)體是否處于回轉(zhuǎn)的減速時(shí)，在判斷為所述上部回轉(zhuǎn)體處于回轉(zhuǎn)的減速時(shí)的情況下，將與所述噴出側(cè)管路連接的所述連通閥切換至閉位置，使所述泄壓閥對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于，所述連通切換裝置包括: 第一連通閥，設(shè)置在所述第一管路與所述油箱之間，能夠在連通兩者的開(kāi)位置和將兩者之間隔斷的閉位置之間切換；以及 第二連通閥，設(shè)置在所述第二管路與所述油箱之間，能夠在連通兩者的開(kāi)位置和將兩者之間隔斷的閉位置之間切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于: 所述連通切換裝置包括: 共用連通閥，設(shè)置在所述兩個(gè)管路與所述油箱之間，由兩個(gè)管路共用，具有將兩個(gè)管路和油箱隔斷的閉位置、連通第一管路和油箱并將第二管路與油箱之間隔斷的第一開(kāi)位置、及連通第二管路和油箱并將第一管路與油箱之間隔斷的第二開(kāi)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)式工程機(jī)械，其特征在于還包括: 泄壓閥回路，設(shè)置在所述第一管路與所述第二管路之間，以連接兩個(gè)管路，包含一對(duì)泄壓閥，所述泄壓閥被設(shè)置為其出口側(cè)相對(duì)向并連接； 止回閥回路，與所述泄壓閥回路并列地設(shè)置在所述第一管路與所述第二管路之間，以連接兩個(gè)管路，包含一對(duì)止回閥，所述止回閥被設(shè)置為入口側(cè)相對(duì)向并連接； 連通道，將所述泄壓閥回路中的位于兩個(gè)泄壓閥之間的部位和所述止回閥回路中的位于兩個(gè)止回閥之間的部位連接；以及` 補(bǔ)充管路，連接所述連通道和所述油箱以吸起工作油，其中， 所述連通切換裝置連接于所述連通道。
【文檔編號(hào)】E02F9/22GK103518021SQ201280021384
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月2日
【發(fā)明者】上村佑介 申請(qǐng)人:神鋼建設(shè)機(jī)械株式會(huì)社