專利名稱：液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置的制作方法
技術(shù)范疇本發(fā)明涉及液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，特別是涉及改進(jìn)動臂、斗臂、鏟頭這3個工作機(jī)構(gòu)同時操作時的動作的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置。
背景技術(shù)：
對于裝設(shè)在至少具有動臂、斗臂、鏟斗這3種工作機(jī)構(gòu)的液壓挖掘機(jī)上，并且具有包括用以驅(qū)動動臂的動臂缸、用以驅(qū)動斗臂的斗臂缸、用以驅(qū)動鏟斗的鏟斗缸的多個驅(qū)動裝置的液壓回路裝置來說，眾所周知的實例在日本專利申請?zhí)亻_昭58—146632號公報中有所記載。該液壓回種裝置具有至少是第1和第2兩個液壓泵以及將壓力油由該第1和第2液壓泵至少供給到動臂缸、斗臂缸和鏟斗缸內(nèi)的液壓閥裝置；液壓閥裝置具備控制由第1液壓泵供給到動臂缸的壓力油流的第1動臂用換向閥、控制由第1液壓泵供給到鏟斗缸的壓力油流的鏟斗用換向閥、控制由第2液壓泵供給到動臂缸的壓力油流的第2動臂用換向閥、控制由第2液壓泵供給動斗桿缸的壓力油流的斗臂用換向閥、為了將第1液壓泵輸出的壓力油并聯(lián)地供給到第1動臂用換向閥和鏟斗用換向閥內(nèi)而將這兩個換向閥的供油通路并聯(lián)連接到第1液壓泵上的第1并聯(lián)通路、為了將第2液壓泵輸出的壓力油并聯(lián)地供給第2動臂用換向閥和斗臂用換向閥內(nèi)而將這兩個換向閥的供油通路并聯(lián)連接到第2液壓泵上的第2并聯(lián)通路。
發(fā)明的公開在上述先有技術(shù)的液壓回路裝置中，將動臂缸、斗桿缸和鏟斗缸通過上述的換向閥和第1、第2并聯(lián)通路連接到2個液壓泵上，借此，可以完成動臂、斗臂、鏟斗的各種復(fù)合動作。例如對于動臂和斗臂的2復(fù)合動作來說，至少將第1液壓泵輸出的壓力油通過第1動臂用換向閥供給到動臂缸內(nèi)，將第2液壓泵輸出的壓力油通過斗臂用換向閥供給到動臂缸內(nèi)，能使動臂和斗臂同時動作；對于動臂和鏟斗的2復(fù)合動作來說，至少將第2液壓泵輸出的壓力油通過第2動臂用換向閥供給到動臂缸內(nèi)，將第1液壓泵輸出的壓力油通過鏟斗用換向閥供給到鏟斗臂缸內(nèi)，能使動臂和鏟斗同時動作；對于鏟斗和斗臂的2復(fù)合動作來說，將第1液壓泵輸出的壓力油通過第1鏟斗用換向閥供給到鏟斗缸內(nèi)，將第2液壓泵輸出的壓力油通過斗臂用換向閥供給到動臂缸內(nèi)，能使鏟斗和斗臂同時動作。另外即使是動臂、斗臂、鏟斗的3復(fù)合動作，如同挖掘作業(yè)中那樣在斗臂缸和鏟斗缸的負(fù)荷壓力十分高時，也能將第1和第2液壓泵輸出的壓力油的一部分通過各自的換向閥分別供給到鏟斗缸和斗臂缸內(nèi)，將第1和第2液壓泵輸出的壓力油的剩余部分通過第1和第2動臂用換向閥供給到動臂的缸內(nèi)，能使動臂、斗臂、鏟斗同時動作。
但是，對于上述以往的技術(shù)來說，人們知道在動臂、斗臂、鏟斗的3復(fù)合動作之中，在進(jìn)行空中的3復(fù)合動作即動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，不能按照操作者的意圖使動臂抬起，操作性顯著惡化，同時還有可能發(fā)生與操作者的意圖相反的急劇的動作。
就是說，在進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，由于第1動臂用換向閥和鏟斗用換向閥是通過并聯(lián)通路并聯(lián)連接在第1液壓泵上，第1液壓泵輸出的壓力油不能供給到負(fù)荷壓比保持由于自重而落下的鏟斗的鏟斗缸還要高的動臂缸內(nèi)；由于第2動臂用換向閥和斗臂用換向閥是通過并聯(lián)通路并聯(lián)連在第2液壓泵上，第2液壓泵輸出的壓力油不能供給到負(fù)荷壓比保持由于自重而落下的斗臂的斗臂缸還要高的動臂缸內(nèi)，動臂不能進(jìn)行上升動作。因此，會發(fā)生操作者不希望的動作，同時例如鏟斗缸進(jìn)行收攏操作而移動到行程終端時，在那一時刻第1液壓泵輸出的壓力油急劇地供給到動臂缸內(nèi)，其結(jié)果，由于動臂急劇地開始上升，有可能發(fā)生與操作者的意圖相反的急劇動作。
本發(fā)明的目的在于提供一種液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，它能在動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時使動臂進(jìn)行上升動作。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置采用下述結(jié)構(gòu)。就是說，是裝設(shè)在至少具有動臂、斗臂、鏟斗這3種工作機(jī)構(gòu)的液壓挖掘機(jī)上，并且是具有包括用以驅(qū)動動臂的動臂缸、用以驅(qū)動斗臂的斗臂缸、用以驅(qū)動鏟斗的鏟斗缸的多個驅(qū)動裝置的液壓回答路裝置；這種液壓回路裝置具有至少是第1和第2兩個液壓泵以及將上述第1和第2液壓泵輸出的壓力油至少供給到上述動臂缸、斗壁缸和鏟斗缸內(nèi)的液壓閥裝置；上述液壓閥裝置具有控制由上述第1液壓泵供向上述動臂缸內(nèi)供給的壓力油流的第1動臂用換向閥、控制由上述第1液壓泵向上述鏟斗缸內(nèi)供給的壓力油流的鏟斗用換向閥、控制由上述第2液壓泵向上述動臂缸內(nèi)供給的壓力油流的第2動臂用換向閥、控制由上述第2液壓泵向上述斗臂缸內(nèi)供給的壓力油流的斗臂用換向閥；為了將上述第1液壓泵輸出的壓力油并聯(lián)地供給到上述第1動臂用換向閥和鏟斗用換向閥內(nèi)，將它們的供油通路連接到上述第1液壓泵上，為了將第2液壓泵輸出的壓力油并聯(lián)地供給到上述第2動臂用換向閥和斗臂用換向閥，將它們的供油通路連接在上述第2液壓泵上，在上述這樣的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置上，采用具有動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)和輔助流量控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是用于檢測作為上述動臂的抬起操作的動臂抬起；上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述鏟斗用換向閥的供油通路上，當(dāng)由上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時，用以限制上述鏟斗用換向閥的壓力油供給流量。
在上述液壓回路裝置上，最好上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是檢測上述第1動臂用換向閥的操作量的機(jī)構(gòu)；上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)包括根據(jù)上述操作量而減小開口面積的可變流量控制機(jī)構(gòu)。
另外，最好上述換向閥是利用液壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的液控操作閥；上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是將動臂抬起的油壓信號導(dǎo)入上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)的管路機(jī)構(gòu)。
另外，上述液壓回路裝置最好還具備檢測作為上述斗臂的收攏操作的斗臂收攏的斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的用途是，只有在由上述斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)檢測出斗臂收攏時，才能實現(xiàn)由上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的供給流量的限制。
在這種情況下，最好上述斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)是檢測上述斗臂用換向閥的操作量的機(jī)構(gòu)；上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)只有在上述斗臂用換向閥的操作量超過規(guī)定值時才能動作，以便能實現(xiàn)由上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的供給流量的限制。
另外，最好上述換向閥是利用液壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的液控操作閥，上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是將動臂抬起的液壓信號導(dǎo)入上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)的第1管路機(jī)構(gòu)，上述斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)是將斗臂收攏的油壓信號導(dǎo)入上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的第2管路機(jī)構(gòu)，上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述第1管路機(jī)構(gòu)上，是根據(jù)上述第2管路機(jī)構(gòu)輸送過來的斗臂收攏的油壓信號進(jìn)行動作的換向閥。
再者，上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)的構(gòu)成包括(a)擺動閥，該閥是設(shè)置在上述供油通路上，具有提動閥芯和可變節(jié)流控制，上述提動閥芯在上述供油通路上形成輔助可變節(jié)流閥，上述可變節(jié)流控制閥是形成于上述擺動閥芯上，并且根據(jù)上述提動閥芯的移動量改變開口面積；(b)控制油路，該油路能通過上述可變節(jié)流控制閥將上述供油通路的上述輔助可變節(jié)流閥的上游側(cè)與上述供油通路的下游側(cè)連通，根據(jù)流過上述控制油路的壓力油流量來決定上述提動閥芯的移動量；(c)液控流量控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有設(shè)置在上述控制油路上的液控可變節(jié)流閥，根據(jù)上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)輸送過來的信號改變上述液控可變節(jié)流閥的開口面積，以控制流過控制油路的壓力油流量。
在這種情況下，最好上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述控制油路上，還具有防止壓力油倒流的單向閥。
在上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的液壓回路裝置上，在進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，第2液壓泵輸出的壓力油不能供給到負(fù)荷壓力比保持由于自重而落下的斗臂的斗臂缸還要高的動臂缸內(nèi)，但是動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起，輔助流量控制機(jī)構(gòu)限制鏟斗用換向閥的壓力油供給流量，因此第1液壓泵的輸出壓力上升到動臂的負(fù)荷壓力以上，第1液壓泵輸出的壓力油能通過第1動臂用換向閥供給到負(fù)荷壓力比保持由于自重而落下的鏟斗的鏟斗缸還要高的動臂缸內(nèi)。于是，在動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作中動臂上升，能進(jìn)行符合操作者意圖的操作，同時能避免鏟斗缸移動到行程末端時等動臂的急劇動作。另外，對于鏟斗的單獨操作來說，輔助流量控制機(jī)構(gòu)由于不限制鏟斗換向閥的壓力油供給流量，因此不會發(fā)生不必要節(jié)流損失。
利用動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測第1動臂用換向閥的操作量，設(shè)置根據(jù)該操作量減小開口面積的可變的流量控制機(jī)構(gòu)作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)，借此，根據(jù)動臂抬起的操作量限制鏟斗用換向閥的壓力油供給流量，因此，第1液壓泵的輸出壓力根據(jù)動臂抬起的操作量而上升，將與動臂抬起的操作量相適應(yīng)的流量供給到動臂缸內(nèi)。所以，與動臂抬起的操作量相適應(yīng)的動臂抬起的速度受到控制，在動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作中動臂抬起的操作更加順利。
在換向閥是根據(jù)油壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的液控操作閥的情況下，把動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)作成將動臂抬起的油壓信號導(dǎo)入輔助流量控制機(jī)構(gòu)的管路機(jī)構(gòu)，借此能以簡單的結(jié)構(gòu)獲得上述作用。
只有在由斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)檢測出作為斗臂的收攏操作的斗臂收攏，并且由轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)檢測出斗臂收攏時，才能實現(xiàn)當(dāng)動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時，輔助流量控制機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的供給流量的限制，因此，在進(jìn)行動臂抬起和鏟斗收攏的2復(fù)合動作時，第1液壓泵輸出的壓力油能分別通過第1動臂用換向閥和鏟斗用換向閥供給到動臂缸和鏟斗缸內(nèi)，第2液壓泵輸出的壓力油能通過第2動臂用換向閥供給到動臂缸內(nèi)，動臂缸一定動作，同時由于輔助流量控制機(jī)構(gòu)不進(jìn)行鏟斗用換向閥的供給流量的限制，不會發(fā)生不必要的節(jié)流損失，并且鏟斗的速度不會降低。
只有在由斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)檢測出斗臂用換向閥的操作量，并且其操作量超過規(guī)定值時，才能實現(xiàn)當(dāng)動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時輔助流量控制機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的供給流量的限制，因此，在進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，在斗臂收攏的操作量少，由于第2液壓泵輸出的壓力油的一部分通過第2動臂用換向閥供給到動臂缸內(nèi)時，不由輔助流量控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行供給流量的限制，因此不會發(fā)生不必要的節(jié)流損失，并且鏟斗速度不會降低。
在換向閥是由液壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的液控操作閥的情況下，把動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)作成將動臂抬起的油壓信號導(dǎo)入輔助流量控制機(jī)構(gòu)的第1管路機(jī)構(gòu)；把斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)作成將斗臂收攏的油壓信號導(dǎo)入轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的第2管路機(jī)構(gòu)；將轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置在第1管路機(jī)構(gòu)上，由于是借助第2管路機(jī)構(gòu)輸出的斗臂收攏的油壓信號進(jìn)行動作的換向閥，能以簡單的結(jié)構(gòu)獲得上述作用。
由于以提動閥、控制油路和液控流量控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成提動閥型流量控制閥，以這種提動閥型流量控制閥構(gòu)成輔助流量控制機(jī)構(gòu)，因此提動閥的提動閥芯具有與以往的閥結(jié)構(gòu)的配置在供油通路上的負(fù)載單向閥類似的配置構(gòu)造，另外，液控流量控制機(jī)構(gòu)可以利用與以往的閥體分離的保持提動閥芯的固定部件進(jìn)行配置，因此不對以往的換向閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大的變更，即能獲得作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的所希望的性能。
另外，提動閥型的流量控制閥具有輔助流量控制機(jī)構(gòu)和負(fù)載單向閥兩者的功能，并且在作為主回路的供油通路上只是設(shè)置1個提動閥，因此與在供油通路上設(shè)置負(fù)載單向閥和輔助流量控制機(jī)構(gòu)兩個閥的結(jié)構(gòu)相比，整個閥構(gòu)造簡化，結(jié)構(gòu)緊湊，同時壓力油通過主回路時的壓力損失降低，可以實現(xiàn)能量損失小的驅(qū)動裝置操作。
由于在控制油路上設(shè)置單向閥，能設(shè)定成當(dāng)提動閥芯移動到全閉位置時，不將可變節(jié)流控制閥完全封閉，因此能形成穩(wěn)定的控制油流，流量控制精度提高，同時可變節(jié)流控制閥的制作容易。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性從本發(fā)明來看，即使在空中進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作的情況下，也能進(jìn)行動臂的上升，能進(jìn)行符合操作者的意圖的動作，同時能避免鏟斗缸移動到行程末端等操作者所不預(yù)期的動作，能提高作業(yè)的安全性。
附圖的簡要說明圖1是本發(fā)明的第1實施例的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置的回路圖；圖2是裝設(shè)本發(fā)明的液壓回路裝置的液壓挖掘機(jī)的側(cè)視圖；圖3是表示圖1所示的操作桿裝置的詳細(xì)情況的圖；圖4是表示圖1所示的可變節(jié)流閥的開度特性的圖；圖5是本發(fā)明的第2實施例的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置的回路圖；
圖6是圖5所示的可變節(jié)流閥部分的放大圖；圖7是表示圖5所示的第2斗臂用換向閥的開度特性的圖；圖8是本發(fā)明的第3實施例的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置的回路圖；圖9是圖8所示的提動閥型流量控制閥部分的放大圖；圖10是表示圖8所示的鏟斗用換向閥和提動閥型流量控制閥部分的閥構(gòu)造的圖；圖11是用于說明圖10所示的提動閥型流量控制閥的動作的說明圖。
用于實施發(fā)明的最佳形態(tài)下面，按照


本發(fā)明的實施例。
按照圖1～圖3說明本發(fā)明的第1實施例。
本實施例的液壓回路裝置是裝設(shè)在圖2所示的具有動臂300、斗臂301、鏟斗302的3種工作機(jī)構(gòu)的液壓挖掘機(jī)上，在圖1中，它具備包括用于驅(qū)動動臂301的動臂缸50a、50b(以下以50表示)和用于驅(qū)動斗臂301的斗臂缸52以及用于驅(qū)動鏟斗302的鏟斗缸54的多個液壓驅(qū)動裝置。液壓挖掘機(jī)的動臂300、斗臂301和鏟斗302構(gòu)成前部機(jī)構(gòu)14，前部機(jī)構(gòu)14可以上下動作地安裝在上部旋轉(zhuǎn)體2的前方，該上部旋轉(zhuǎn)體2可以在下部行駛體1上旋轉(zhuǎn)。下部行駛體1和上部旋轉(zhuǎn)體2分別由未予圖示的左右行駛馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)來驅(qū)動，在上述多個驅(qū)動裝置中也包括此等行駛馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)。
本實施例的液壓回路裝置還具有作為主泵的第1和第2液壓泵10、11，由第1和第2液壓泵10、11輸出的壓力油經(jīng)過液壓閥裝置12供給到動臂缸50、斗臂缸52、鏟斗缸54和未予圖示的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)與行駛馬達(dá)內(nèi)。
液壓閥裝置12具有第1行駛用換向閥20、鏟斗用換向閥21、第1動臂用換向閥22、第1斗臂用換向閥23和旋轉(zhuǎn)用換向閥24、第2斗臂用換向閥25、第2動臂用換向閥26、輔助換向閥27、第2行駛用換向閥28。上述第1行駛用換向閥20、鏟斗用換向閥21、第1動臂用換向閥22和第1斗臂用換向閥23是用于分別控制由第1液壓泵10向未予圖示的左右行駛馬達(dá)中的一個馬達(dá)、鏟斗缸54、動臂缸50和斗臂缸52內(nèi)供給的壓力油流；上述旋轉(zhuǎn)用換向閥24、第2斗臂用換向閥25、第2動臂用換向閥26，輔助換向閥27和第2行駛用換向閥28是用于分別控制由第2液壓泵11向未予圖示的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、斗臂缸52、動臂缸50、未予圖示的輔助驅(qū)動裝置和左右行駛馬達(dá)中的另一個馬達(dá)內(nèi)供給的壓力油流。
換向閥20～28是各自具有中間位置旁通通路的中間位置旁通型的閥，將換向閥20～23內(nèi)的中間位置旁通通路串聯(lián)連接在中間位置旁通油路30上構(gòu)成第1閥群，上述中間位置旁通油路30是連接在第1液壓泵10的輸出管路上；將換向閥24～28內(nèi)的中間位置旁通通路串聯(lián)連接在中間位置旁通油路31上構(gòu)成第2閥群，上述中間位置旁通油路31是連接在第2液壓泵11的輸出管路上。
另外，在第1閥群中，換向閥20與其他換向閥21～23是串聯(lián)地連接，以便第1液壓泵10輸出的壓力油能優(yōu)先供給到換向閥20內(nèi)；換向閥21、22的供油通路32、33是通過第1并聯(lián)通路40并聯(lián)連接到第1液壓泵10上，以便能將第1液壓泵10輸出的壓力油并聯(lián)地供給到換向閥21、22內(nèi)。再者，換向閥23是在中間位置旁通油路30的最下游，與其他換向閥20～22是串聯(lián)地連接，以便將液壓泵10輸出的壓力油優(yōu)先地供給到此等其他的換向閥內(nèi)，同時其供油通路34還連接到第1并聯(lián)通路40上，并且在該第1并聯(lián)通路40上設(shè)置只允許流向第1斗臂用換向閥23的壓力油流的負(fù)載單向閥41和固定節(jié)流閥42。
節(jié)流閥42的功能是，由于第1斗臂用換向閥23與上游的動臂用換向閥22和鏟斗用換向閥21是串聯(lián)地連接，要防止由于動臂、鏟斗的動作而引起斗臂速度急劇變化。當(dāng)該節(jié)流閥42的開度過大時，則在斗臂和動臂以及/或鏟斗的復(fù)合動作時，第1液壓泵10輸出的壓力油就會供給到低壓的斗臂內(nèi)，因此有必要設(shè)定得小到無損于上述功能的程度。
在第2閥群中，換向閥25～27的供油通路36a、36b～38是通過第2并聯(lián)通路43并聯(lián)連接到第2液壓泵11上，以便能將第2液壓泵11輸出的壓力油并聯(lián)地供給到換向閥25～27內(nèi)。再者，換向閥24相對于換向閥25的供油通路36a和換向閥26、27是通過第2并聯(lián)通路43并聯(lián)連接；相對于換向閥25的供油通路36b是串聯(lián)地連接，以便第2液壓泵11輸出的壓力油優(yōu)先供給到換向閥24內(nèi)。另外，換向閥25的供油通路36b還通過固定節(jié)流閥19連接在第1并聯(lián)通路40上。再者，換向閥28與其他換向閥24～27是串聯(lián)地連接，以便第2液壓泵11輸出的壓力油優(yōu)先地供給到此等其他換向閥內(nèi)，同時換向閥28的供油通路39還連接到第2并聯(lián)通路43上，并且在上述第2并聯(lián)通路43上設(shè)置只允許流向換向閥28的壓力油流的負(fù)載單向閥44和固定節(jié)流閥45。節(jié)流閥18、45的功能與節(jié)流閥42相同，是用于防止由于與上游側(cè)的換向閥有關(guān)的驅(qū)動裝置的動作而引起速度急劇變化。
另外，第2行駛用換向閥28的供油通路39還通過連接油路46與第1液壓泵10連接，在連接油路46上設(shè)置只許流向第2行駛用換向閥28的壓力油流的單向閥47和開關(guān)閥48。另外，在中間位置旁通油路30的上游側(cè)和第2并聯(lián)通路43的下游側(cè)設(shè)置共同的溢流閥49，以規(guī)定第1與第2液壓泵10、11的輸出壓力的上限。
本實施例的液壓回路裝置還有控制泵60，控制泵60的壓力是調(diào)整成由液控溢流閥61所確定的控制壓力，該控制壓力作為控制閥一次壓如圖3所示被供給到鏟斗和動臂用操作桿裝置62的控制閥62a、62b和62c、62d以及斗臂和旋轉(zhuǎn)用操作桿裝置63的控制閥63a、63b和63c、63d還有未予圖示的行駛用操作桿裝置的控制閥內(nèi)。作為此等控制閥的輸出的二次壓是作為相關(guān)的驅(qū)動裝置的操作用油壓信號作用于換向閥20～26和28上，以使這些換向閥進(jìn)行轉(zhuǎn)換。特別是分別表示成作為動臂抬起的液壓信號的二次壓為圖中C，作為斗臂收攏的油壓信號的二次壓為圖中F，作為鏟斗收攏的油壓信號的二次壓為圖中A；二次壓C作用于第1和第2動臂用換向閥22、26上，借此，換向閥22、26進(jìn)行換向，第1液壓泵10輸出的壓力油和第2液壓泵11輸出的壓力油合流供給到動臂缸50的下側(cè)；二次壓F作用于第1和第2斗臂用換向閥23、25上，借助，換向閥23、25進(jìn)行換向，第2液壓泵11輸出的壓力油和第1液壓泵10輸出的壓力油合流供給到斗臂缸52的下側(cè)；二次壓A作用于鏟斗用換向閥21上，借此，換向閥21換向，第1液壓泵10輸出的壓力油供給到鏟斗缸54的下側(cè)。
另外，二次壓A～H也作用于開關(guān)閥48上，在進(jìn)行行駛復(fù)合動作時，將開關(guān)閥48打開，第1液壓泵10輸出的壓力油能供給于左右行駛馬達(dá)上。
并且，在液壓閥裝置12的第1閥群中，在鏟斗用換向閥20的供油通路32的負(fù)載單向閥32a的下游側(cè)設(shè)置作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的可變節(jié)流閥70，這是本發(fā)明的特征。該可變節(jié)流閥70具有向節(jié)流方向動作的液控操作部70a，通過管路71將動臂抬起的二次壓C導(dǎo)入該液控操作部70a內(nèi)?？勺児?jié)流閥70的開度特性如圖4所示，設(shè)定成當(dāng)二次壓C(動臂抬起操作量)為0或小值時，可變節(jié)流閥70為全開，這時的開口面積為最大Amax，隨著二次壓C增大，可變節(jié)流閥70的開口面積減小，當(dāng)二次壓C進(jìn)一步增大時，可變節(jié)流閥70的開口面積為最小Amin。
在以上的構(gòu)成中，管路71構(gòu)成動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)，該動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是用于檢測作為動臂300的抬起操作的動臂抬起，可變節(jié)流閥70構(gòu)成輔助流量控制機(jī)構(gòu)，是在以動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時，用以限制鏟斗用換向閥21的壓力油的供給流量。另外，管路71構(gòu)成檢測第1動臂用換向閥22的操作量的機(jī)構(gòu)，可變節(jié)流閥70構(gòu)成可變的流量控制機(jī)構(gòu)，它是根據(jù)上述操作量減小開口面積。
再者，15是驅(qū)動液壓泵10、11、60的發(fā)動機(jī)，16是油箱。
通過如上述那樣構(gòu)成本實施例的液壓回路裝置，在以往操作困難的作為動臂、斗臂、鏟斗的空中的3復(fù)合動作的動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作中，能順利地進(jìn)行動臂的上升動作。
就是說，如要進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作，在操作者操作鏟斗和動臂用操作桿裝置62以及斗臂和旋轉(zhuǎn)用操作桿裝置63，以發(fā)生動臂抬起的二次壓C、斗臂收攏的二次壓F、鏟斗收攏的二次壓A時，利用二次壓C使第1和第2動臂用換向閥22、26換向，利用二次壓F使第1和第2斗臂用換向閥23、25換向，利用二次壓A使鏟斗用換向閥21換向。這時，在第2閥群中，由于第2動臂用換向閥26和第2斗臂用換向閥25是通過第2并聯(lián)通路43并聯(lián)連接，第2液壓泵11的壓力油不能供給到負(fù)荷壓比保持由于自重而落下的斗臂301的斗臂缸52還要高的動臂缸50內(nèi)。但是，在第1閥群中，其構(gòu)成不僅第1動臂用換向閥22和鏟斗用換向閥21是通過第1并聯(lián)通路40并聯(lián)連接起來，而且還在鏟斗用換向閥21的供油通路32上設(shè)置作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的可變節(jié)流閥70，并且在可調(diào)節(jié)流閥70上作用有動臂抬起的二次壓C。因此，可變節(jié)流閥70是根據(jù)二次壓C限制鏟斗用換向閥21的壓力油供給量，可以使第1并聯(lián)通路40的壓力(第1液壓泵10的輸出壓力)上升到動臂300的負(fù)荷壓以上，第1液壓10輸出的壓力油可以供給到負(fù)荷壓比保持由于自重而落下的鏟斗302的鏟斗缸54還要高的動臂缸50內(nèi)。再者，可變節(jié)流閥70是根據(jù)動臂抬起的二次壓C改變開口面積，以限制鏟斗用換向閥21的壓力油供給流量，因此能根據(jù)動臂抬起的二次壓C使第1液壓泵10的輸出壓力上升，將與二次壓C(動臂抬起的操作量)相適應(yīng)的流量供給到動臂缸內(nèi)。于是，根據(jù)動臂抬起的操作量也能控制動臂抬起的速度。因此，在空中進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作的情況下，也能順利地進(jìn)行動臂的上升，能按操作者的意圖進(jìn)行操作，同時能避免鏟斗缸移動到行程末端等危險，能確保作業(yè)的安全性。
另外，在鏟斗單獨動作時，作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的可變節(jié)流閥70處于全開位置，不會發(fā)生不必要的節(jié)流損失。
因此從本實施例來看，即使在空中進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作的情況下，也能順利地進(jìn)行動臂的上升，能按照操作者的意圖進(jìn)行操作，同時能避免鏟斗缸移動到行程末端等危險，能確保作業(yè)的安全性。
利用圖5～圖7說明本發(fā)明的第2實施例。在圖5中，在與圖1同等的構(gòu)件上標(biāo)注相同的標(biāo)記。
在圖5和圖6中，本實施例的液壓回路裝置的液壓閥裝置12A是在鏟斗用換向閥20的供油通路32的負(fù)載單向閥32a的下游側(cè)，與第1實施例同樣地設(shè)置作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的可變節(jié)流閥70，并且通過管路71將動臂抬起的二次壓C導(dǎo)入其液控操作部70a內(nèi)。另外，將液控?fù)Q向閥81設(shè)置在管路71上。該液控?fù)Q向閥81具有克服彈簧81b而動作的液控操作部81a，斗臂收攏的二次壓F是通過管路82導(dǎo)入該液控操作部81a內(nèi)。換向閥81，在二次壓F比彈簧81b的設(shè)定值小時，保持在圖示位置，將管路71與可變節(jié)流閥70的液控操作部70a的通路遮斷，另一方面，使液控操作部70a與油箱16連通；在二次壓F比彈簧81b的設(shè)定值大時，從圖示位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將管路71與可變節(jié)流閥70的液控操作部70a連通，能將動臂抬起的二次壓C導(dǎo)入液控操作部70a。
圖7表示第2斗臂用換向閥25的開度特性。當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行包括動臂抬起和斗臂收攏的復(fù)合動作時，如果斗臂收攏的二次壓F(斗臂收攏操作量)在FO以下，第2液壓泵11輸出的壓力油一部分流入斗臂缸52內(nèi)，一部分流入鏟斗缸50內(nèi)；當(dāng)二次壓F高于FO時，第2液壓泵11輸出的壓力油全部流量流入斗臂缸52內(nèi)。換向閥81的彈簧81b要設(shè)定成為當(dāng)斗臂收攏的二次壓F變?yōu)樯孕∮贔O的F1時，使換向閥81由圖示的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
在以上的構(gòu)成中，管路82構(gòu)成斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)，用于檢測作為斗臂收攏的操作的斗臂收攏；液控?fù)Q向閥81構(gòu)成轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)只有在用斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)檢測出斗臂收攏時才能實現(xiàn)作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的可變節(jié)流閥70所進(jìn)行的流量的限制。另外，管路82構(gòu)成檢測第2斗臂用換向閥25的操作量的機(jī)構(gòu)，液控?fù)Q向閥81只有在上述操作量超過規(guī)定值時才動作，以便能實現(xiàn)上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的供給流量的限制。
對于上述那樣構(gòu)成的本實施例來說，在進(jìn)行作為動臂、斗臂、鏟斗的空中的3復(fù)合動作的動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，當(dāng)斗臂收攏的二次壓F達(dá)到第2液壓泵11輸出的壓力油的全量流入斗臂缸52的壓力下F0以上時，換向閥81由圖示的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將動臂抬起的二次壓C導(dǎo)入可變節(jié)流閥70的液控操作部70a內(nèi)。因此，與第1實施例同樣，可變節(jié)流閥70根據(jù)二次壓C限制鏟斗用換向閥21的壓力油的供給流量，能使第1并聯(lián)通路40的壓力上升到動臂300的負(fù)荷壓以上，于是，第1液壓泵10輸出的壓力油能供給到負(fù)荷壓高于保持由于自重而落下的鏟斗302的鏟斗缸54的動臂缸50內(nèi)，能順利地進(jìn)行動臂的上升。
另一方面，在進(jìn)行動臂抬起和鏟斗收攏的2復(fù)合動作時，第1液壓泵10輸出的壓力油供給到動臂缸50的鏟斗缸54內(nèi)，第2液壓泵11輸出的壓力油供給到動臂缸50內(nèi)，動臂缸50必定動作。因此，沒有必要限制鏟斗用換向閥21的壓力油供給流量。但是，對于第1實施例來說，在這種情況下可變節(jié)流閥70也動作，對鏟斗用換向閥21的壓力油供給量進(jìn)行限制，因此在動臂抬起和鏟斗收攏的2復(fù)合動作中，不僅發(fā)生不必要的節(jié)流損失，而且還要擔(dān)心鏟斗速度降低。與此相反，在本實施例中，在進(jìn)行這樣的2復(fù)合動作時，換向閥81保持成圖示的位置，因此，動臂抬起的控制二次壓C不作用在可變節(jié)流閥70上，將可變節(jié)流閥70保持成全開位置。于是，不會發(fā)生不必要的節(jié)流損失，而且鏟斗速度不會降低。
另外，即使在進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，斗臂收攏的二次壓F在F0以下，第2液壓泵11輸出的壓力油的一部分通過第2動臂用換向閥26供給到動臂缸50內(nèi)時，換向閥81也保持在圖示的位置，動臂抬起的二次壓C不導(dǎo)入可變節(jié)流閥70的液控操作部70a，因此，可變節(jié)流閥70不進(jìn)行鏟斗用換向閥21的供給流量的限制，不會發(fā)生不必要的節(jié)流損失的，鏟斗速度不會降低。
因此，從本實施例來看，除具有第1實施例的效果之外，還具有改善動臂抬起和鏟斗收攏的2復(fù)合動作以及動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作的操作性和經(jīng)濟(jì)性的效果。
根據(jù)圖8～圖11說明本發(fā)明的第3實施例。在圖8中，在與圖1所示構(gòu)件同等的構(gòu)件上標(biāo)注相同的標(biāo)記。
在圖8和圖9中，本實施例的液壓回路裝置的液壓閥裝置12B的構(gòu)成是，在鏟斗用換向閥20的供油通路32上設(shè)置提動閥型流量控制閥90作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)，使作為動臂抬起的油壓信號的二次壓C通過管路71作用于該流量控制閥90上，同時在管路71上設(shè)置液控?fù)Q向閥81B，作為斗臂收攏的操作指令的二次壓F作用于該液控?fù)Q向閥81B內(nèi)。液控?fù)Q向閥81B的構(gòu)成和功能與第1實施例的液控?fù)Q向閥81實際上是相同的，其說明從略。
提動閥型的流量控制閥90如圖9所示，是由具有設(shè)置于供油通路32上的提動閥芯502的提動閥500、決定提動閥芯502的移動量的控制油路504、設(shè)置在控制油路504上的液控可變節(jié)流閥505構(gòu)成。提動閥芯502分別在供油通路32和控制油路504上形成根據(jù)提動閥芯502的移動量改變開口面積的輔助可變節(jié)流閥501和可變節(jié)流控制閥503。另外，控制油路504通過可變節(jié)流控制閥503將供油通路32上的輔助可變節(jié)流閥501的上游側(cè)與供油通路32有下游側(cè)連接，根據(jù)流過控制油路504的壓力油的流量來決定提動閥芯502的移動量。液控可變節(jié)流閥505具有向節(jié)流方向動作的液控操作部505a，作為動臂抬起的油壓信號的二次壓C通過管路71導(dǎo)入該液控操作部505a。另外，在提動閥芯502內(nèi)的控制油路上設(shè)置負(fù)載單向閥506。
在圖10中表示將這樣的提動閥型的流量控制閥90和換向閥21組裝起來的閥構(gòu)造。
在圖10中，600是閥體，孔601貫穿地形成于閥體600內(nèi)，換向閥21的主滑閥602滑動自如地插入孔601內(nèi)。另外，在閥體600內(nèi)形成第1并聯(lián)通路40；與鏟斗缸54連接的負(fù)荷通路603A、603B；由第1并聯(lián)通路40分岔并且能與負(fù)荷通路603A、603B連通的供油通路32。供油通路32具有與第1并聯(lián)通路40連通的通路部分32C、位于該通路部分32C兩側(cè)的1對通路部分32A、32B和能將通路部分32C和通路部分32A、32B連通的環(huán)狀通路部分32D。下面，將通路部分32A～32D分別只稱為供油通路。
在孔601的中間附近形成與中間位置旁通油路30連通的環(huán)狀入口側(cè)中間位置旁通通路604A和出口側(cè)中間位置旁通通路604B、604C；在主滑閥602上形成缺口605A、605B，以在入口側(cè)中間位置旁通通路604A和出口側(cè)中間位置旁通通路604B、604C之間形成旁通節(jié)流用可變節(jié)流閥606A、606B，這樣旁通節(jié)流用可變節(jié)流閥606A、606B是根據(jù)主滑閥602偏離中立位置的移動量(滑閥行程)使開口面積由全開位置到全閉位置進(jìn)行變化。
另外，在主滑閥602上形成缺口607A、607B，以在供油通路32A、32B和負(fù)荷通路603A、603B之間形成入口節(jié)流式主可變節(jié)流閥608A、608B，該入口節(jié)流式主可變節(jié)流閥608A、608B是根據(jù)主滑閥602偏離中立位置的移動量使開口面積由全閉位置到規(guī)定的最大開度進(jìn)行變化；再在主滑閥602上形成缺口609A、609B，以在負(fù)荷通路603A、603B和連通油箱16(參照圖8)的排油通路610A、610B之間形成出口節(jié)流式主可變節(jié)流閥611A、611B，該出口節(jié)流式主可變節(jié)流閥611A、611B是根據(jù)主滑閥602偏離中立位置的移動量使開口面積由全閉位置到規(guī)定的最大開度進(jìn)行變化。
另外，提動閥芯502滑動自如地安裝在孔612內(nèi)，該孔612與在閥體600內(nèi)形成的孔601互相垂直，孔612的開口端由固定部件613封閉，在提動閥芯502和固定部件613之間形成液壓腔614。在液壓腔614內(nèi)設(shè)置彈簧615，該彈簧615將提動閥芯502向閉閥方向推。該彈簧615是為了用于吸收振動而設(shè)置，該彈簧615推向提動閥芯502的力小到可以忽略的程度。
與提動閥芯502的油壓腔614相反一側(cè)的部分如圖所示成為筒狀，在其中間部形成凹部620，在該筒狀側(cè)壁上形成多條貫穿的半圓形缺口621，該缺口621與閥體600的閥座部共同在供油通路32C和供油通路23D之間形成上述輔助可變節(jié)流閥501。該輔助可變節(jié)流閥501根據(jù)提動閥芯502的移動量(行程)使開口面積由全閉位置到規(guī)定的最大開度進(jìn)行變化。
另外，在提動閥芯502的外圓面上形成控制油槽624，該控制油槽624通過形成于提動閥芯502內(nèi)部的通路622、623與供油通路32C連通。該控制油槽624與孔612的階梯部所形成的臺肩部625共同在供油通路32C和油壓腔614之間形成上述的可變節(jié)流控制閥503。該可變節(jié)流控制閥503在提動閥芯502處于閉閥位置時稍許打開，并且根據(jù)提動閥芯502的移動量(行程)使開口面積變化列規(guī)定的最大開度。在通路622上設(shè)置作為上述負(fù)載單向閥506的單向閥，該單向閥只允許由供油通路32C向油壓腔614流動的壓力油流，而阻止反方向的油流。
在固定部件613上形成與液壓腔614連通的通路630和通過形成于閥體600內(nèi)的通路631與供油通路23D連通的通路632，在通路630和通路632之間設(shè)置液控可變節(jié)流閥505。通路622和623、油壓腔614、通路630～632以及控制油槽624形成上述的控制油路504。
在固定部件613內(nèi)形成孔640，該孔640的一端向固定部件的外面開口，在該孔640內(nèi)滑動自如地設(shè)置液控可變節(jié)流閥505的滑閥641?？?40如圖所示是與換向閥21的孔601平行地形成的，與此相對應(yīng)，液控滑閥641也與主滑閥602平行地設(shè)置。
在孔640的中間附近形成與通路630連通的環(huán)狀入口通路642和與通路632連通的環(huán)狀出口通路643，環(huán)狀的臺肩部644位于入口通路642和出口通路643之間。入口通路642和出口通路643還構(gòu)成上述控制油路的一部分。液控滑閥641具有傾斜部分641a，傾斜部分641a與臺肩部644共同在入口通路642和出口通路643之間形成液控可變節(jié)流閥645，該液控可變節(jié)流閥645根據(jù)液控滑閥641的移動量(行程)使開口面積由規(guī)定的最小開度到規(guī)定的最大開度進(jìn)行變化。
再有，孔640的開口端由螺塞646封閉，在螺塞646和液控滑閥641之間設(shè)置彈簧647，該彈簧647的兩端與此等液控滑閥641和螺塞646接觸并且將液控滑閥641向閉閥方向推。螺塞646安裝在形成于孔640的開口端部分的螺孔內(nèi)，利用該螺塞646將預(yù)調(diào)力給予彈簧647。
在孔640的底部和滑閥641的端部之間形成受壓腔，以作為上述的液控操作部505a，在配置有上述彈簧647的螺塞646和滑閥641之間形成受壓腔651。在固定部件613上形成通路800、801，它們分別向受壓腔505a、651開口。通路800與上述管路71連接，借此將動臂抬起的二次壓C導(dǎo)入受壓腔(液控操作部)505a內(nèi)，由該二次壓C產(chǎn)生的油壓力向液控制滑閥641的閉閥方向作用。通路801通過管路804與油箱16連接，使受壓腔651保持為油箱壓力。
在如上述那樣構(gòu)成的閥構(gòu)造中，提動閥型流量控制閥90是按照日本專利申請?zhí)亻_昭58—501781號公報中所記載的原理進(jìn)行動作。就是說，形成于提動閥芯502上的輔助可變節(jié)流閥501的開口面積是根據(jù)提動閥芯502的移動量(行程)進(jìn)行變化，提動閥芯502的移動量是根據(jù)通過可變節(jié)流控制閥503的控制流量而決定。另外，控制流量是由液控可變節(jié)流閥505的可變節(jié)流閥645的開口面積來決定。其結(jié)果，通過提動閥芯502的輔助可變節(jié)流閥501由供油通路32C流出列供油通路32D的主流量與其控制流量成比例，主流量是由液控可變節(jié)流閥505的可變節(jié)流閥645的開口面積所決定。
另外，在液控可變節(jié)流閥505上，可變節(jié)流閥645的開口面積是根據(jù)動臂抬起的二次壓C而變化地受到控制。
根據(jù)以上可知，提動閥500是如下進(jìn)行控制通過與控制油路504、液控可變節(jié)流閥505的組合，根據(jù)動臂抬起的二次壓C來限制由第1并聯(lián)通路40通過供油通路32而供給到主可變節(jié)流閥16A或16B的壓力油的流量。以下，對此進(jìn)一步加以詳細(xì)說明。
在圖11中，假定提動閥芯502的位于供油通路32C的部分的端面的有效受壓面積為Ap、位于環(huán)狀供油通路32D的環(huán)狀部分的有效受壓面積為Az、位于油壓腔614的部分的端面的有效受壓面積為Ac、供油通路32C的壓力(第1并聯(lián)通路40內(nèi)的供油壓力)為Pp、供油通路32D內(nèi)的壓力為Pz、油壓腔614內(nèi)的壓力為Pc時，則根據(jù)提動閥芯502的受壓面積Ap、Az、Ac的平衡得出下式Ac＝Az＋Ap (1)根據(jù)作用于提動閥芯502上的壓力的平衡得出下式Ap·Pp＋Az·Pz＝Ac·Pc (2)在(1)式中，令A(yù)p/Ac＝K時，可得Az/Ac＝1－K，根據(jù)(2)式可得出下式Pc＝K·Pp＋(1－K)·Pz (3)在此，控制油槽624的寬度W為一定時，在提動閥芯502的移動量X處的可變節(jié)流控制閥503的開口面積為WX。如果這時的控制流量為qs時，則qs＝C1·Wx·(Pp－Pc)1/2(4)
式中，C1—可變節(jié)流控制閥503的流量系數(shù)。
將(3)式代入該(4)式時，則qs＝C1·Wx{(1＞－K)(Pp－Pz)}1/2。因此，移動量x為x＝(qs/C1·W)/{(1－K)(Pp－Pz)}1/2(5)根據(jù)(5)式可知，如果壓力Pp與壓力Pz的的差壓為一定時，則移動量x可由qs所決定。
再者，令液控可變節(jié)流閥505的可變節(jié)流閥645的開口面積為a時，則控制流量qs通過開口面積a，由此得出qs＝C2·a·(pc－Pz)1/2(6)式中，C2—可變節(jié)流閥645的流量系數(shù)。
將(6)式改寫，可得qs＝c2·a·{K·Pp＋(1－k)Pz－Pz}1/2＝c2·a·K1/2·(Pp－Pz)1/2(7)將(7)式代入(5)式時，則得x＝(c2·a/c1·w){K/(1－k)}1/2＝(c2/c1·w){k/(1－k)}1/2·a (8)因此，如(8)式所示，提動閥芯502的移動量x可由設(shè)置于控制油路上的液控可變節(jié)流閥505的可變節(jié)流閥645的開口面積a進(jìn)行控制。
另一方面，假設(shè)通過提動閥500的輔助可變節(jié)流閥501由供油通路32C流出到供油通路32D內(nèi)的主流量為Qs、位于提動閥芯502的供油通路32C內(nèi)的部分的外徑為L時、則輔助可變節(jié)流閥501的開口面積為外徑L與移動量X的積，由此可得Qs＝C3·L·X·(Pp－Pz)1/2(9)
式中，C3—可變節(jié)流閥501的流量系數(shù)。
將(5)式代入該式時，則可得Qs＝{(c3·L/C1·W)/(1－K)1/2}·qs(10)在此，令α＝(C3·L/C1·W)/(1－K)1/2時，則可得Qs＝α·qs (11)由此可知主流量Qs與控制流量qs成比例。因此，通過流量控制閥90的總流量Qv可由下式表示Qv＝Qs＋qs＝(1＋α)qs(12)其次，在液控可變節(jié)流閥505中，彈簧647的預(yù)調(diào)力是作為一種推力向開閥方向作用于滑閥641上，動臂抬起的二次壓C是施加于受壓腔505a內(nèi)，是向閉閥方向進(jìn)行作用。因此，假設(shè)彈簧647的預(yù)調(diào)力的壓力換算值為F、彈簧647的彈簧常數(shù)的壓力換算值為K、二次壓C為Pi，液控滑閥641向閉閥方向的移動量為X時，則作用于液控滑閥641上的力的平衡可表示為Pi＝F＋K·X (13)就是說，液控滑閥641的移動量X可根據(jù)二次壓Pi來決定，二次壓Pi增加時，液控滑閥641的移動量X也增加，液控可變節(jié)流閥645的開口面積減小。
因此，如上述那樣，提動閥芯502的移動量X可由液控可變節(jié)流閥645的開口面積進(jìn)行控制，所以利用動臂抬起的二次壓C能控制由供油通路32C流入到供油通路32A或32B內(nèi)的流量Qv，提動閥型的流量控制閥90與圖1所示的可變節(jié)流閥70具有同等的功能。
另外，即使負(fù)荷增大導(dǎo)致負(fù)荷壓力比供給壓力還高因而壓力油將要倒流時，但由于油壓腔614的壓力也增大，提動閥芯502向閉閥方向移動，使輔助可變節(jié)流閥501全閉，同時在通路622上設(shè)置有負(fù)載單向閥506，因此，能阻止由供油通路32A或32B流向供油通路32C的壓力油的倒流，提動閥500也具有圖1所示的負(fù)載單向閥32a的功能。
如以上那樣，從本實施例來看，由于提動閥型流量控制閥90具有與圖1所示的可變節(jié)流閥70同等的功能，在進(jìn)行作為動臂、斗臂、鏟斗的空中的3復(fù)合動作的動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，根據(jù)動臂抬起的二次壓C來限制鏟斗用換向閥21的壓力油的供給流量，使第1并聯(lián)通路40的壓力上升到動臂300的負(fù)荷壓力以上成為可能，因此，向負(fù)荷壓比保持由于自重而落下的鏟斗302的鏟斗缸54還要高的動臂缸50內(nèi)供給第1壓泵10輸出的壓力油成為可能，能順利地進(jìn)行動臂的上升。
另外，由于在管路71上設(shè)置液控?fù)Q向閥81B，與第2實施例同樣，只有在斗臂收攏的二次壓F達(dá)到第2液壓泵11輸出的壓力油的全量流入斗臂缸52的壓力F0以上時，動臂抬起的二次壓C才能導(dǎo)入可變節(jié)流閥70的液控操作部70a內(nèi)，因此有改善動臂抬起和鏟斗收攏的2復(fù)合動作以及動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時的操作性和經(jīng)濟(jì)性的效果。
另外，從本實施例來看，在提動閥型的流量控制閥90上，提動閥500的提動閥芯502具有與設(shè)置在以往的閥構(gòu)造的供油通路上的負(fù)載單向閥類似的配置構(gòu)造，另外，液控可變節(jié)流閥505能利用與閥體600分開的保持提動閥芯502所用的固定部件613進(jìn)行配置，因此，與以往換向閥構(gòu)造沒有大的變化，能取得作為輔助流量控制機(jī)構(gòu)的所希望的性能。
另外，提動閥型的流量控制閥90具有圖1所示的可變節(jié)流閥70和負(fù)載單向閥32a這2者的功能，并且在作為主回路的供油通路32上只設(shè)置1個提動閥500，因此，與第1圖所示的實施例那樣在供油通路32上設(shè)置負(fù)載單向閥32a和可變節(jié)流閥70兩個閥的情形相比，整個閥的構(gòu)件簡化，結(jié)構(gòu)緊湊，同時壓力油通過主回路時的壓力損失降低，可實現(xiàn)能量損失小的驅(qū)動裝置操作。
再者，在第3實施例中，將單向閥506安排在提動閥芯502內(nèi)，但是，如果當(dāng)提動閥芯502處于全閉位置時，使形成于控制油槽624上的可變節(jié)流控制閥503也處于全閉狀態(tài)的話，則即使沒有單向閥506，也能具有控制油路中的負(fù)載單向功能。但是，在這樣處理的情況下，在提動閥芯502由全閉位置向開閥方向移動時，可變節(jié)流控制閥503不能立即打開，因此，在剛打開之后的控制油流有可能不穩(wěn)定。與此相反，如果象本實施例那樣，當(dāng)提動閥芯502移動到全閉位置時，可變節(jié)流控制閥503A是設(shè)定成不完全封閉時，則能形成穩(wěn)定的控制油流，提高流量控制精度，同時可變節(jié)流控制閥503A的制作容易。
另外，在本實施例中，在提動閥芯502內(nèi)設(shè)置有單向閥122，但是單向閥的設(shè)置位置，只要是在控制油路中設(shè)置在哪里都可以，例如也可以把單向閥設(shè)置在連接通路631和通路632的固定部件613與閥體600之間。
權(quán)利要求
1.一種液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，是裝設(shè)在至少具有動臂(300)、斗臂(301)、鏟斗(302)這3種工作機(jī)構(gòu)的液壓挖掘機(jī)上，并且是具有包括用以驅(qū)動上述動臂的動臂缸(50)、用以驅(qū)動斗臂的斗臂缸(52)、用以驅(qū)動鏟斗的鏟斗缸(54)的多個驅(qū)動裝置的液壓回路裝置；這種液壓回路裝置具有至少是第1和第2兩個液壓泵(10、11)以及將上述第1和第2液壓泵輸出的壓力油至少供給到上述動臂缸、斗臂缸和鏟斗缸內(nèi)的液壓閥裝置(12)；上述液壓閥裝置具有控制由上述第1液壓泵(10)向上述動臂缸(50)內(nèi)供給的壓力油流的第1動臂用換向閥(22)、控制由上述第1液壓泵向上述鏟斗缸(54)內(nèi)供給的壓力油流的鏟斗臂用換向閥(21)、控制由上述第2液壓泵(11)向上述動臂缸(50)內(nèi)供給的壓力油流的第2動臂用換向閥(26)、控制由上述第2液壓泵向上述斗臂缸(52)內(nèi)供給的壓力油流的斗臂用換向閥(25)；為了將上述第1液壓泵輸出的壓力油并聯(lián)地供給到上述第1動臂用換向閥(22)和鏟斗用換向閥(21)內(nèi)，將它們的供油通路(33、32)連接到上述第1液壓泵上，為了將上述第2液壓泵輸出的壓力油并聯(lián)地供給到上述第2動臂用換向閥(26)和斗臂用換向閥(25)內(nèi)，將它們的供油通路(37、36a)連接到上述第2液壓泵上，在上述這樣的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置中，其特征在于具有動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)(71)，用以檢測作為上述動臂(300)的抬起操作的動臂抬起；輔助流量控制機(jī)構(gòu)(70；90)，該機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述鏟斗用換向閥(21)的供油通路(32)上，當(dāng)由上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)檢測出動臂抬起時，用以限制上述鏟斗用換向閥的壓力油供給流量。
2.按權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)(71)是檢測上述第1動臂用換向閥(22)的操作量的機(jī)構(gòu)；上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)包括根據(jù)上述操作量而減小開口面積的可變流量控制機(jī)構(gòu)(70；90)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于上述換向閥(22、21、26、25)是利用油壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的液控操作閥；上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是將動臂抬起的油壓信號導(dǎo)入上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)(70；90)的管路機(jī)構(gòu)(71)。
4.按權(quán)利要求1或2所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于還具備檢測作為上述斗臂(301)的收攏操作的斗臂收攏的斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)(8)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(81)，該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(81)的用途是，只有在由上述斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)檢測出斗臂收攏時，才能實現(xiàn)由上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)(71)檢測出動臂抬起時上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)(70；90)所進(jìn)行的供給流量的限制。
5.按權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于上述斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)是檢測上述斗臂用換向閥(25)的操作量的機(jī)構(gòu)(82)，上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(81)只有在上述斗臂用換向閥(25)的操作量超過規(guī)定值時才能動作，以便能實現(xiàn)由上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)(71)檢測出動臂抬起時上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)(70；90)所進(jìn)行的供給流量的限制。
6.按權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于上述換向閥(22、21、26、25)是利用油壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的液控操作閥，上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)是將動臂抬起的油壓信號導(dǎo)入上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)(70；90)的第1管路機(jī)構(gòu)(71)，上述斗臂收攏檢測機(jī)構(gòu)是將斗臂收攏的油壓信號導(dǎo)入上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(81)的第2管路機(jī)構(gòu)(82)，上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述第1管路機(jī)構(gòu)(71)上，是根據(jù)上述第2管路機(jī)構(gòu)(72)輸送過來的斗臂收攏的液壓信號進(jìn)行動作的換向閥(81)。
7.按權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)(90)具有(a)提動閥(500)，該閥是設(shè)置在上述供油通路(32)上，具有提動閥芯(502)和可變節(jié)流控制閥(503)，上述提動閥芯(502)在上述供油通路上形成輔助可變節(jié)流閥(501)，上述可變節(jié)流控制閥(503)形成于上述提動閥芯上，并且根據(jù)該提動閥芯的移動量改變開口面積；(b)控制油路(504)，該油路能通過上述可變節(jié)流控制閥(503)將上述供油通路(32)的上述輔助可變節(jié)流閥(501)的上游側(cè)與上述供油通路的下游側(cè)連通，根據(jù)流過上述控制油路的壓力油的流量來決定上述提動閥芯(502)的移動量；(c)液控流量控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有設(shè)置在上述控制油路(504)上的液控可變節(jié)流閥(505)，根據(jù)上述動臂抬起檢測機(jī)構(gòu)(71)輸送過來的信號改變上述液控可變節(jié)流閥的開口面積，以控制流過控制油路的壓力油流量。
8.按權(quán)利要求7所述的液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置，其特征在于上述輔助流量控制機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述控制油路(504)上，并且還具有防止壓力油倒流的單向閥(506)。
全文摘要
一種液壓挖掘機(jī)的液壓回路裝置。為了在進(jìn)行動臂抬起、斗臂收攏、鏟斗收攏的3復(fù)合動作時，能順利地抬起動臂，在液壓閥裝置(12)的第1閥群中，在鏟斗用換向閥(21)的供油通路(32)的負(fù)載單向閥(32a)的下游側(cè)設(shè)置可變節(jié)流閥(70)，將作為動臂抬起的操作指令的二次壓C通過管路(71)導(dǎo)入該可變節(jié)流閥(70)的向節(jié)流方向動作的液控操作部(70a)，當(dāng)二次壓C為0或小時，使可變節(jié)流閥(70)全開，隨著二次壓C增大，使可變節(jié)流閥(70)的開口面積減小，以限制鏟斗用換向閥(21)的壓力油供給流量。
文檔編號E02F3/85GK1129964SQ95190583
公開日1996年8月28日 申請日期1995年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月28日
發(fā)明者杉山玄六, 平田東一, 石川廣二, 豐岡司, 中村剛志 申請人:日立建機(jī)株式會社