工程機械的制作方法
【專利摘要】一種工程機械，包括：回轉(zhuǎn)馬達，相對于下部行走體來回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部回轉(zhuǎn)體；作業(yè)附屬裝置，具有動臂、動臂工作缸、斗桿及斗桿工作缸；液壓致動裝置回路，包括包含動臂工作缸及動臂用控制閥的第一回路、包含斗桿工作缸及斗桿用控制閥的第二回路、及包含回轉(zhuǎn)馬達及回轉(zhuǎn)用控制閥的第三回路；第一至第三泵，作為各第一至第三回路的液壓源；匯流閥，具有使第三泵油匯流至第一回路且將第三回路的卸荷通路連接于油箱的第一位置、與阻止該合流的第二位置；以及合流切換控制部，在僅進行回轉(zhuǎn)操作時以及進行動臂抬升操作時，使合流閥保持在第一位置。
【專利說明】工程機械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有第一、第二及第三泵和分別與這些泵對應(yīng)的回路的工程機械。
【背景技術(shù)】
[0002]以圖5所示的液壓挖掘機為例說明本發(fā)明的【背景技術(shù)】。
[0003]該液壓挖掘機包括:履帶式的下部行走體I ;繞垂直于地面的軸X回轉(zhuǎn)自如地搭載在該下部行走體I上的上部回轉(zhuǎn)體2 ；以及安裝于該上部回轉(zhuǎn)體2的附屬裝置9，其中，該附屬裝置9具有動臂3、斗桿4、鏟斗5和分別使它們工作的液壓致動裝置即動臂工作缸6、斗桿工作缸7及鏟斗工作缸8。此外，作為其他液壓致動裝置，該液壓挖掘機包括:分別驅(qū)動所述下部行走體I中所含的左右的履帶以使該下部行走體I行走的左右的行走馬達；以及回轉(zhuǎn)驅(qū)動所述上部回轉(zhuǎn)體2的回轉(zhuǎn)馬達。
[0004]此種液壓挖掘機中，作為用于確?；剞D(zhuǎn)動作與其他致動裝置動作的獨立性的驅(qū)動方式，已知有專利文獻I所示的三回路/三泵方式。該方式中，用于所述驅(qū)動的液壓回路被分為i)所述左右兩側(cè)行走馬達中的一個行走馬達與所述動臂工作缸6所屬的第一回路、ii)另一行走馬達與所述斗桿工作缸7所屬的第二回路、以及iii)所述回轉(zhuǎn)馬達所屬的第三回路，且在這些第一至第三回路中分別設(shè)有第一至第三泵。
[0005]此外，所述專利文獻I所公開的回路具備切換所述第三泵噴出的工作油的油路的合流閥。該合流閥具有作為中立位置的第一位置、以及第二位置，在同時進行動臂抬升操作與回轉(zhuǎn)操作的復(fù)合操作時，從所述第一位置切換到所述第二位置，在該第二位置，形成用于將所述第三泵噴出的工作油即第三泵油與回轉(zhuǎn)馬達并聯(lián)地向動臂工作缸供應(yīng)的油路，即使第三泵油與第一泵噴出的工作油即第一泵油合流的油路。
[0006]但是,所述合流閥在從所述第一位置切換到第二位置時具有響應(yīng)延遲,該響應(yīng)延遲存在對回轉(zhuǎn)動作造成沖擊的危險。例如，在進行回轉(zhuǎn)操作的期間開始動臂抬升操作的情況下，若合流閥與該動臂抬升操作開始同時地從第一位置切換到第二位置，則回轉(zhuǎn)馬達的最高壓力(回轉(zhuǎn)壓力)會隨著所述動臂抬升操作而逐漸下降，但如果合流閥在所述動臂抬升操作開始后延遲地切換到第二位置(即，在動臂抬升操作進行到一定程度的狀態(tài)下，合流閥切換到第二位置)，則由于所述第三泵油從僅供應(yīng)至所述回轉(zhuǎn)馬達的狀態(tài)被突然切換到并聯(lián)地供應(yīng)至該回轉(zhuǎn)馬達和所述動臂工作缸的狀態(tài)，因而所述回轉(zhuǎn)馬達的最高壓力(回轉(zhuǎn)壓力)從溢流壓力驟變到動臂工作壓力，從而存在對回轉(zhuǎn)動作造成顯著沖擊的危險。此種沖擊可能成為操作性下降的因素。
[0007]專利文獻1:日本專利公開公報專利第3681833號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效抑制因同時進行動臂抬升操作與回轉(zhuǎn)操作時的合流閥的切換引起的回轉(zhuǎn)沖擊的工程機械。本發(fā)明所提供的工程機械包括: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；回轉(zhuǎn)馬達，通過液壓來回轉(zhuǎn)驅(qū)動所述上部回轉(zhuǎn)體；作業(yè)附屬裝置，安裝于所述上部回轉(zhuǎn)體，且具有能夠起伏的動臂、通過液壓使所述動臂起伏的動臂工作缸、能夠轉(zhuǎn)動地連結(jié)于所述動臂前端的斗桿、及通過液壓使所述斗桿轉(zhuǎn)動的斗桿工作缸；液壓致動裝置回路，包括:第一回路，包含所述動臂工作缸和用于控制所述動臂的工作的動臂用控制閥；第二回路，包含所述斗桿工作缸和用于控制所述斗桿工作缸的工作的斗桿用控制閥；以及第三回路，包含所述回轉(zhuǎn)馬達和用于控制所述回轉(zhuǎn)馬達的工作的回轉(zhuǎn)用控制閥；第一泵，作為所述第一回路的液壓源；第二泵，作為所述第二回路的液壓源；第三泵，作為所述第三回路的液壓源；匯流閥，具有第一位置及第二位置，在所述第一位置形成使所述第三泵油與所述回轉(zhuǎn)馬達并聯(lián)地匯流至所述第一回路的油路，在所述第二位置阻止所述第三泵油匯流至所述第一回路；以及匯流切換控制部，控制所述匯流閥的位置切換，其中，在僅進行對于所述回轉(zhuǎn)馬達的操作即回轉(zhuǎn)操作時以及在所述回轉(zhuǎn)操作中進行使所述動臂向上抬方向移動的操作即動臂抬升操作時，所述匯流切換控制部均使所述匯流閥保持在所述第一位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表不本發(fā)明的第一實施方式的液壓回路圖。
[0010]圖2是第一實施方式中的合流閥的放大圖。
[0011]圖3是表示本發(fā)明的第二實施方式的液壓回路的一部分的圖。
[0012]圖4是表示本發(fā)明的第三實施方式的液壓回路圖。
[0013]圖5是作為適用于本發(fā)明的工程機械的例子的液壓挖掘機的概略側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1至圖5來說明本發(fā)明的各實施方式。這些實施方式均是將本發(fā)明適用于圖5所示的液壓挖掘機的實施方式。
[0015]圖1表示第一實施方式所涉及的液壓回路。該液壓回路包括液壓致動裝置回路、作為其液壓源的第一泵13、第二泵14及第三泵15和合流閥22。
[0016]所述液壓致動裝置回路包含第一回路Cl、第二回路C2及第三回路C3。第一回路Cl包含左行走馬達10、圖5所示的所述動臂工作缸6以及所述鏟斗工作缸8來作為液壓致動裝置。第二回路C2包含右行走馬達11和圖5所示的斗桿工作缸7來作為液壓致動裝置。第三回路C3僅包含回轉(zhuǎn)馬達12來作為液壓致動裝置。所述第一泵13是所述第一回路Cl的液壓源，向?qū)儆谠摰谝换芈稢l的所述左行走馬達10、所述動臂工作缸6和所述鏟斗工作缸8供應(yīng)工作油。所述第二泵14是所述第二回路C2的液壓源，向?qū)儆谠摰诙芈稢2的所述右行走馬達11及所述斗桿工作缸7供應(yīng)工作油。第三泵15是所述第三回路C3的液壓源，向?qū)儆谠摰谌芈稢3的所述回轉(zhuǎn)馬達12供應(yīng)工作油。在各泵13至15的噴出口連接有泵管路，在這些泵管路中分別設(shè)置有未圖示的溢流閥。
[0017]所述各回路Cl、C2、C3包含設(shè)置于每個所述液壓致動裝置且控制該液壓致動裝置的工作的控制閥，各控制閥在該實施方式中，由作為液壓先導(dǎo)式的滑閥的方向切換閥構(gòu)成。具體而言，所述第一回路Cl包含動臂工作缸用控制閥16、鏟斗工作缸用控制閥17、及左行走馬達用控制閥18，第二回路C2包含斗桿工作缸用控制閥19及右行走馬達用控制閥20，第三回路C3包含回轉(zhuǎn)用控制閥21。
[0018]所述回轉(zhuǎn)用控制閥21以外的各控制閥16、17、18、19及20分別具有側(cè)旁通部16a、17a、18a、19a及20a。這些側(cè)旁通部是所謂的子閥，與構(gòu)成該側(cè)旁通部所屬的控制閥的主閥的滑閥的動作聯(lián)動而切換位置，其內(nèi)容后述。
[0019]在所述第一及第二回路Cl、C2中，為了優(yōu)先驅(qū)動所述液壓挖掘機的行走，行走用控制閥18、20分別位于比其他控制閥靠工作油的流動的上游側(cè)的位置，在行走操作時，從第一泵13噴出的工作油即第一泵油被優(yōu)先供應(yīng)至左行走馬達10，從第二泵14噴出的工作油即第二泵油被優(yōu)先供應(yīng)至右行走馬達11。因而，在兩行走馬達10、11同時被驅(qū)動的兩行走時，若所述行走用控制閥18、20被操作為使第一及第二泵13、14噴出的工作油以全部量分別向各行走馬達10、11供應(yīng)，則第一、第二兩回路C1、C2中的行走馬達以外的液壓致動裝置不被所述第一及第二泵13、14供應(yīng)工作油。
[0020]所述合流閥22用于確保在上述兩行走時所述行走馬達10、11以外的液壓致動裝置的動作，在該兩行走時，使從第三泵15向第三回路C3(回轉(zhuǎn)馬達12)噴出的第三泵油相對于第一及第二兩回路Cl、C2以與第三回路C3串聯(lián)或并聯(lián)的流動合流。一并參照圖2來說明其詳細情況。
[0021]合流閥22包含在其一側(cè)具有第一及第二兩個先導(dǎo)口 22a、22b的三位液壓先導(dǎo)切換閥，且具有中立位置即使第三泵油合流至第一回路Cl的第一位置P1、不使第三泵油合流至第一回路Cl的第二位置P2及第三位置P3。具體而言，在所述兩個先導(dǎo)口 22a、22b均未導(dǎo)入先導(dǎo)壓的狀態(tài)下，該合流閥22被設(shè)置于所述第一位置P1，如果向第一先導(dǎo)口 22a導(dǎo)入先導(dǎo)壓，則被切換到第二位置P2，而如果向第二先導(dǎo)口 22b導(dǎo)入先導(dǎo)壓，則被切換到第三位置P3。
[0022]合流閥22具有第一及第二輸入端口與第一、第二及第三輸出端口。所述第一及第二輸入端口分別連接于并聯(lián)通路25及卸荷通路24。所述卸荷通路24從所述第三泵15的泵管路23分支而構(gòu)成回轉(zhuǎn)用控制閥21的溢流通路，所述并聯(lián)通路25獨立于所述卸荷通路24地從所述泵管路23分支。所述第一輸出端口經(jīng)由第一合流管路26連接于第一回路Cl，所述第二輸出端口經(jīng)由第二合流管路27連接于第二回路C2，第三輸出端口連接于通向油箱T的油箱管路28。
[0023]如圖2所示，所述匯流閥22在所述第一位置Pl形成將所述第一及第二輸入端口分別連接于所述第一輸出端口及第三輸出端口的油路，并截斷所述第二輸出端口。而且，在連接所述第一輸入端口與所述第一輸出端口的油路的中途，設(shè)有節(jié)流部36。匯流閥22在所述第二位置P2形成連接所述第二輸入端口與所述第二輸出端口的油路，并截斷第一輸入端口以及第一和第三輸出端口。而且，匯流閥22在所述第三位置P3形成將所述第二輸入端口分別經(jīng)由節(jié)流部連接于所述第一及第二輸出端口的油路，并截斷所述第一輸入端口及所述第三輸出端口。
[0024]所述匯流閥22的第一先導(dǎo)口 22a經(jīng)由梭閥(shuttle valve) 29連接于動臂下降先導(dǎo)管路30與先導(dǎo)輸入壓管路32,另一方面,第二先導(dǎo)口 22b直接連接于先導(dǎo)輸入壓管路32。所述先導(dǎo)輸入壓管路32與先導(dǎo)液壓源31連通。該先導(dǎo)輸入壓管路32分支為第一及第二兩個側(cè)旁通管路33、34。第一側(cè)旁通管路33連接于所述梭閥29，并且僅通過斗桿用控制閥19的側(cè)旁通部19a來與通向油箱T的排出通路35連接。與此相對，第二側(cè)旁通管路34串聯(lián)地通過所述斗桿用控制閥19以外的各控制閥，即，從圖1上方起依次串聯(lián)通過右行走用、左行走用、動臂用、鏟斗用的各控制閥20、18、16、17的側(cè)旁通部20a、18a、16a、17a而連接于排出通路35。而且，從所述第二側(cè)旁通管路34的中途部分，分支出到達所述第二先導(dǎo)口 22b的管路。此外，在各側(cè)旁通管路33、34的上游側(cè)端部的比兩側(cè)旁通管路33、34的分支點位于更下游的部位，分別設(shè)有節(jié)流部33a、34a,這些節(jié)流部33a、34a的開口面積被設(shè)定成即使兩側(cè)旁通管路33、34中的一者連通至油箱也能夠維持另一者的先導(dǎo)壓的程度。
[0025]所述各控制閥16至20的側(cè)旁通部16a至20a具有分別與該控制閥16至20的三個位置對應(yīng)的位置。這些側(cè)旁通部中，右行走用及左行走用控制閥20、18的側(cè)旁通部20a、18a無關(guān)乎該控制閥20、18的位置而始終開通所述第二側(cè)旁通管路34，此外，當(dāng)該控制閥20、18處于中立位置時，形成將所述第二側(cè)旁通管路34直接連通至油箱管路35的油路。斗桿用控制閥19的側(cè)旁通部19a在該斗桿用控制閥19處于中立位置時開通所述第一側(cè)旁通管路33，在該斗桿用控制閥19處于工作位置時截斷所述第一側(cè)旁通管路33。同樣，動臂用及鏟斗用控制閥16、17的側(cè)旁通部16a、17a在該控制閥16、17處于中立位置時分別開通所述第二側(cè)旁通管路34，在該控制閥16、17處于工作狀態(tài)時截斷該第二側(cè)旁通管路34。這樣，根據(jù)回轉(zhuǎn)用控制閥21以外的各控制閥19、20、18、16、17的操作狀況，對匯流閥22的第一及第二兩個先導(dǎo)口 22a、22b的先導(dǎo)輸入壓的供應(yīng)及供應(yīng)截斷進行切換。
[0026]S卩，在該第一實施方式(并且在后述的第二及第三實施方式)中，由連接于匯流閥22的各先導(dǎo)口 22a、22b的先導(dǎo)回路，即包含先導(dǎo)液壓源31和設(shè)在回轉(zhuǎn)用控制閥21以外的各控制閥16至20中的側(cè)旁通部16a至20a的先導(dǎo)回路，構(gòu)成控制所述匯流閥22的位置切換的匯流切換控制部。
[0027]接下來，說明該液壓回路的作用。
[0028](I)初始狀態(tài)
對于所有的液壓致動裝置，在無操作的初始狀態(tài)下，由于匯流閥22的先導(dǎo)口 22a、22b均未被供應(yīng)先導(dǎo)壓，因此該匯流閥22被保持在圖示的第一位置P1。匯流閥22在該第一位置Pl形成允許第三泵油經(jīng)由第一匯流管路26向第一回路Cl的動臂用及鏟斗用控制閥16、17供應(yīng)的油路。
[0029](2)回轉(zhuǎn)操作、動臂工作缸單獨操作
所述匯流閥22在所述第一位置Pl將卸荷通路24連接于油箱管路28，因此在無回轉(zhuǎn)操作的情況下，第三泵15的泵壓不上升。因此，在該狀態(tài)下即使向動臂抬升方向操作動臂工作缸6,或者操作纟產(chǎn)斗工作缸8,也不會對這些工作缸6、8進行上述匯流。相反,在僅操作回轉(zhuǎn)用控制閥21時，回轉(zhuǎn)馬達12被驅(qū)動，而匯流閥22仍被保持在中立位置即第一位置P1。
[0030](3)動臂抬升及回轉(zhuǎn)操作
當(dāng)在圖1所示的狀態(tài)下進行動臂抬升操作及回轉(zhuǎn)操作時，動臂用控制閥16的側(cè)旁通部16a截斷第二旁通管路34，但只要未對左右行走馬達10、11操作行走用控制閥20、18，該控制閥20、18便被保持在中立位置，而其側(cè)旁通部20a、18a將第二旁通管路34直接連通于油箱管路35，因此不會向第二先導(dǎo)口 22b供應(yīng)先導(dǎo)壓。而且，只要未操作斗桿用控制閥19，第一旁通管路33便仍保持開通而通向排出通路35，因此不會向第一先導(dǎo)口 22a供應(yīng)先導(dǎo)壓。因而，無論是否進行動臂抬升操作，匯流閥22均被保持在第一位置Pl。即，即使在回轉(zhuǎn)操作中追加動臂抬升操作，匯流閥22仍將保持第一位置P1，其位置不會發(fā)生切換。[0031]在該第一位置P1，匯流閥22允許第三泵油與回轉(zhuǎn)馬達12并聯(lián)地供應(yīng)至動臂工作缸6。此處，由于加速時的回轉(zhuǎn)壓力大于動臂保持壓力，因此動臂抬升及回轉(zhuǎn)同步于較低的動臂保持壓力而進行。而且，在該第一位置P1，設(shè)于使第三泵油匯流至所述第一回路的通路中的所述節(jié)流部36發(fā)揮提高動臂抬升操作及回轉(zhuǎn)操作的復(fù)合操作時的回轉(zhuǎn)壓力以確保回轉(zhuǎn)加速性能的作用。
[0032](4)斗桿操作
當(dāng)在圖1所示的狀態(tài)下向收斗桿方向或伸斗桿方向操作斗桿用控制閥19時，其側(cè)旁通部19a截斷第一側(cè)旁通管路33，允許先導(dǎo)輸入壓通過梭閥29被供應(yīng)至匯流閥22的第一先導(dǎo)口 22a，從而將該匯流閥22切換到第二位置P2。由此，阻止第三泵油通過第一匯流管路26流動到第一回路Cl側(cè)，另一方面，允許在卸荷通路24中流動的第三泵油通過第二匯流管路27匯流至第二回路C2中的第二泵油即從第二泵14噴出的工作油。該匯流使斗桿工作缸7的動作增速。
[0033](5)動臂下降操作
當(dāng)從圖1的狀態(tài)開始進行動臂下降操作時，由于動臂下降先導(dǎo)壓被供應(yīng)至匯流閥22的第一先導(dǎo)口 22a，匯流閥22切換到第二位置P2，將并聯(lián)通路25與第一匯流管路26之間截斷，另一方面，將卸荷通路24連接于第二匯流管路27。若斗桿用控制閥19未被操作，則在該第二匯流管路27中流動的工作油直接流向油箱T。因而，若有動臂下降操作，則第三泵油不被供應(yīng)至動臂工作缸6，而在動臂下降及回轉(zhuǎn)時，不同于動臂抬升及回轉(zhuǎn)時，不進行匯流，因此回轉(zhuǎn)壓力不會同步于動臂下降壓力而下降。這樣能夠確保良好的回轉(zhuǎn)加速性能。而且，只要將動臂下降先導(dǎo)壓引導(dǎo)至匯流閥22的第一先導(dǎo)口 22a，便能夠?qū)R流閥22切換到第二位置P2，因此用于將匯流閥22切換到第二位置的回路結(jié)構(gòu)變得簡單。
[0034](6)兩行走操作、其他致動裝置操作
在操作左右兩行走用控制閥18、20的情況下，這些控制閥18、20的側(cè)旁通部18a、20a解除將第二側(cè)旁通管路34直接連通于油箱管路35的油路，但此時，若未操作除此以外的所有控制閥19、16、17，則第一及第二側(cè)旁通管路33、34均通過排出通路35連通于油箱T，因此先導(dǎo)輸入壓未被導(dǎo)入?yún)R流閥22的兩個先導(dǎo)口 22a、22b中的任一者，匯流閥22被保持在第一位置Pl。
[0035]但是，該狀態(tài)下，在行走馬達以外的液壓致動裝置所對應(yīng)的所述控制閥19、16、17被操作時，該受到操作的控制閥的側(cè)旁通部從排出通路35截斷側(cè)旁通管路33或34，從而允許將先導(dǎo)輸入壓導(dǎo)入第二先導(dǎo)口 22b，以將匯流閥22切換到第三位置P3。匯流閥22在該第三位置P3，形成允許第三泵油通過卸荷通路24及并聯(lián)通路25，再分別通過第一及第二匯流管路26、27而分別流向第一及第二回路Cl、C2的油路。由此，在借助左右兩行走馬達的行走時，確保該行走馬達以外的液壓致動裝置的動作。
[0036]根據(jù)該液壓回路，匯流閥22在僅進行回轉(zhuǎn)操作時和同時進行回轉(zhuǎn)操作與動臂抬升操作時的任一者下，保持在第一位置P1，在該第一位置P1，形成將第三泵油并聯(lián)供應(yīng)至回轉(zhuǎn)馬達和動臂工作缸6的匯流油路，因此，即使在回轉(zhuǎn)操作中進行動臂抬升操作，除了回轉(zhuǎn)用控制閥21以外，只有動臂用控制閥16工作，匯流閥22不動作。因而，不同于如專利文獻I中公開的【背景技術(shù)】般在動臂抬升及回轉(zhuǎn)操作時切換匯流閥的情況，不會產(chǎn)生因該切換(匯流)的延遲引起的回轉(zhuǎn)壓力的突變、即回轉(zhuǎn)沖擊。[0037]而且，當(dāng)匯流閥22位于第一位置Pl時，若回轉(zhuǎn)操作及動臂操作中的任一者均未進行，則第三泵油不經(jīng)由第一回路Cl及第二回路C2而直接從油箱管路28落到油箱T，因此無操作時的返回側(cè)的壓損變小。
[0038]此外，在無回轉(zhuǎn)操作時，回轉(zhuǎn)用控制閥21位于中立位置而將泵管路23連接于卸荷通路24，因此第三泵油不匯流至第一回路Cl。即，在動臂抬升單獨操作時無匯流作用，因此動臂抬升動作不會增速。因而，作業(yè)者能夠以與通常相同的感覺、動作進行操作。
[0039]另一方面，在同時進行動臂抬升操作與回轉(zhuǎn)操作時，在所述第一位置Pl的匯流閥22的節(jié)流部36提高回轉(zhuǎn)壓力，從而能夠確?；剞D(zhuǎn)加速性能。
[0040]接下來，參照圖3說明本發(fā)明的第二實施方式。圖3僅表示斗桿用控制閥19與其周邊結(jié)構(gòu)即第二及第三回路C2、C3的結(jié)構(gòu)，且省略了第一回路Cl的圖示。
[0041]該第二實施方式與所述第一實施方式對比，僅在圖3中以虛線包圍的部分不同。即，在該第二實施方式所涉及的裝置中，斗桿工作缸用控制閥19的側(cè)旁通部19a的各位置中，不僅中立位置，與伸斗桿方向(使斗桿工作缸7收縮的方向)的操作對應(yīng)的位置也被設(shè)定為形成開通第二側(cè)旁通管路34的油路。其理由如下。
[0042]在挖掘作業(yè)中，較為理想的是，在使斗桿工作缸7伸長以使圖5所示的斗桿4向后方移動的收斗桿操作時，使第三泵油匯流至從第二泵14噴出的工作油即第二泵油，從而使所述斗桿4增速。另一方面，在使斗桿工作缸7收縮而使所述斗桿4向前方移動的伸斗桿操作時，因所述斗桿工作缸7的頭側(cè)室的截面積與桿側(cè)室的截面積之差，所述匯流造成的返回側(cè)流量的增大及由此造成的壓力損失的增大變得顯著，因此該匯流不理想。
[0043]此處，如上所述的側(cè)旁通部19a的油路的設(shè)定能夠在收斗桿操作時進行所述匯流以進行斗桿4的增速，另一方面，在伸斗桿操作時阻止該匯流以抑制因返回流量的增大造成的壓損。具體而言，所述側(cè)旁通部19a在斗桿工作缸用控制閥19被向收斗桿方向操作時(向圖3的左位置操作時)，與第一實施方式同樣地截斷第一側(cè)旁通管路33，從而將匯流閥22切換到第二位置，以阻止第三泵油匯流至第一回路Cl側(cè)，并且允許在卸荷通路24中流動的第三泵油通過第二匯流管路27而匯流至第二泵油。由此，使斗桿工作缸7的伸長動作增速。與此相對，所述側(cè)旁通部19a在斗桿工作缸用控制閥19被向伸斗桿方向操作時(向圖3的右位置操作時)，與中立位置同樣地開通第一側(cè)旁通管路33，從而使所述匯流閥22保持在第一位置，以阻止第三泵油匯流至第二泵油。由此，抑制來自斗桿工作缸7的工作油的返回流量以減小壓力損失。
[0044]接下來，參照圖4來說明本發(fā)明的第三實施方式。
[0045]該第三實施方式所涉及的結(jié)構(gòu)的目的如下。圖5所示的液壓挖掘機所進行的挖掘作業(yè)是斗桿4與鏟斗5的協(xié)同作業(yè)。因而，在該挖掘時，當(dāng)基于僅斗桿4被操作的情況而將匯流閥22切換到第二位置P2以使第三泵油匯流至斗桿工作缸7時，在該匯流油的一部分被泄放的情況下，供給至鏟斗工作缸8的工作油的流量減少而鏟斗5的移動變差。該第三實施方式的目的在于抑制該鏟斗5的移動的下降。
[0046]具體而言，在該第三實施方式所涉及的回路中，相對于所述圖1所示的回路，還附加有在圖4中以粗虛線所示的第三側(cè)旁通管路37。該第三側(cè)旁通管路37在第一側(cè)旁通管路33中從比所述斗桿用控制閥19的側(cè)旁通部19a位于更上游的部位分支，并通過鏟斗用控制閥17的側(cè)旁通部17a到達排出通路35。而且，該第三實施方式所涉及的側(cè)旁通部17a與圖1所示的側(cè)旁通部17a相反，被設(shè)計成:當(dāng)鏟斗用控制閥17處于中立位置時，截斷所述第三側(cè)旁通管路37，另一方面，當(dāng)從中立位置受到操作時，開通第三側(cè)旁通管路37。另一方面，第二側(cè)旁通管路34不通過所述鏟斗用控制閥17的側(cè)旁通部17a而是通過動臂用控制閥16的側(cè)旁通部16a后直接到達排出通路35。
[0047]該回路中，即使斗桿用控制閥19受到操作，但當(dāng)鏟斗用控制閥17受到操作時，其側(cè)旁通部17a開通第三側(cè)旁通管路37以阻止先導(dǎo)壓向第一先導(dǎo)口 22a的供應(yīng)。因而，在同時操作斗桿4與工作缸5的情況下，匯流閥22被保持于第一位置P1，第三泵油向斗桿工作缸7的匯流被阻止。這樣，例如即使在作為挖掘?qū)ο蟮牡鼗捕?yīng)至斗桿工作缸7的工作油的一部分被泄放的狀況下，也能夠確保供應(yīng)至鏟斗工作缸8的工作油的流量而保證鏟斗5的良好的移動。
[0048]本發(fā)明并不限定于以上說明的實施方式。例如，也可包括如下的實施方式。
[0049]本發(fā)明中，也可附加有圖1至圖4所示的液壓致動裝置以外的液壓致動裝置。例如，也可在第二回路C2中追加預(yù)備的伺服致動裝置或使動臂3向左右方向擺動的擺動工作缸，還可在第三回路C3中追加推土鏟工作缸。
[0050]而且，本發(fā)明也能夠適用于采用所述實施方式中列舉的行走馬達10、11設(shè)置于第一、第二回路Cl、C2的最上游側(cè)的行走優(yōu)先回路以外的回路結(jié)構(gòu)的情況。
[0051]而且，在所述各實施方式中，由所述匯流閥22的先導(dǎo)回路，即包含設(shè)在各控制閥16至20中的側(cè)旁通部16a至20a及先導(dǎo)液壓源31的回路，構(gòu)成控制該匯流閥22的位置切換的匯流切換控制部，但匯流切換控制部也可以包括用于檢測各控制閥的操作的操作檢測器(例如先導(dǎo)壓傳感器)、進行先導(dǎo)壓向所述匯流閥22的供應(yīng)切換的電磁切換閥、以及基于所述操作檢測器輸出的檢測信號控制所述電磁切換閥的切換的控制電路。
[0052]此外，本發(fā)明并不限定于液壓挖掘機，也能夠適用于將液壓挖掘機作為母體，代替鏟斗安裝破碎裝置或開閉式的壓碎裝置而構(gòu)成的破碎機或拆樓機等。
[0053]如上所述，本發(fā)明提供一種能夠有效抑制因同時進行動臂抬升操作與回轉(zhuǎn)操作時的匯流閥的切換引起的回轉(zhuǎn)扭矩的沖擊的工程機械。該工程機械包括: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；回轉(zhuǎn)馬達，通過液壓來回轉(zhuǎn)驅(qū)動所述上部回轉(zhuǎn)體；作業(yè)附屬裝置，安裝于所述上部回轉(zhuǎn)體，且具有能夠起伏的動臂、通過液壓使所述動臂起伏的動臂工作缸、能夠轉(zhuǎn)動地連結(jié)于所述動臂前端的斗桿、及通過液壓使所述斗桿轉(zhuǎn)動的斗桿工作缸；液壓致動裝置回路，包括:第一回路，包含所述動臂工作缸和用于控制所述動臂的工作的動臂用控制閥；第二回路，包含所述斗桿工作缸和用于控制所述斗桿工作缸的工作的斗桿用控制閥；以及第三回路，包含所述回轉(zhuǎn)馬達和用于控制所述回轉(zhuǎn)馬達的工作的回轉(zhuǎn)用控制閥；第一泵，作為所述第一回路的液壓源；第二泵，作為所述第二回路的液壓源；第三泵，作為所述第三回路的液壓源；匯流閥，具有第一位置及第二位置，在所述第一位置形成使所述第三泵油與所述回轉(zhuǎn)馬達并聯(lián)地匯流至所述第一回路的油路，在所述第二位置阻止所述第三泵油匯流至所述第一回路；以及匯流切換控制部，控制所述匯流閥的位置切換，其中，在僅進行對于所述回轉(zhuǎn)馬達的操作即回轉(zhuǎn)操作時以及在所述回轉(zhuǎn)操作中進行使所述動臂向上抬方向移動的操作即動臂抬升操作時，所述匯流切換控制部均使所述匯流閥保持在所述第一位置。
[0054]該回路中，除了僅進行所述回轉(zhuǎn)操作的情況以外，在該回轉(zhuǎn)操作中同時進行動臂抬升操作時也將匯流閥維持為第一位置，使第三泵油匯流至包含動臂工作缸的第一回路(動臂工作缸)，因此不同于如以往技術(shù)般在僅進行回轉(zhuǎn)操作時與同時進行動臂抬升操作及回轉(zhuǎn)操作時之間切換匯流閥位置的情況，不會產(chǎn)生因該位置切換的延遲引起的回轉(zhuǎn)壓力的突變、即回轉(zhuǎn)沖擊。
[0055]較為理想的是，所述斗桿工作缸通過其伸長使所述斗桿向后方移動，所述第二位置是使所述第三泵油匯流至所述第二回路的位置，所述匯流切換控制部在用于移動所述斗桿的操作中的至少用于使所述斗桿向后方移動的收斗桿操作時，無論有無所述回轉(zhuǎn)操作及有無所述動臂抬升操作，均將所述匯流閥切換到所述第二位置。向該第二回路的匯流使得斗桿工作缸朝向收斗桿方向的動作的增速成為可能以提高作業(yè)效果。
[0056]所述匯流切換控制部還可在用于使所述斗桿向前方移動的伸斗桿操作時，使所述匯流閥保持在所述第一位置。所述斗桿工作缸為了使所述斗桿向伸方向動作而收縮，此時，若進行所述匯流，則因該斗桿工作缸的頭側(cè)室的截面積與桿側(cè)室的截面積之差引起的返回側(cè)流量的增大變得顯著，但如上所述，在伸斗桿操作時不進行匯流，從而抑制因所述返回側(cè)流量的增大造成的壓力損失的增大。
[0057]在本發(fā)明中，較為理想的是，還包括:鏟斗，安裝在所述斗桿的前端；鏟斗工作缸，使所述鏟斗工作；以及鏟斗用控制閥，控制所述鏟斗工作缸的工作，其中，所述鏟斗工作缸及所述鏟斗用控制閥包含在所述第二回路中，在同時進行對于所述斗桿的操作以及對于所述挖斗的操作時，無論所述斗桿的操作方向如何，所述匯流切換控制部均使所述匯流閥保持在所述第一位置。
[0058]挖掘作業(yè)是斗桿與鏟斗的協(xié)同作業(yè)，在該挖掘時，若匯流切換控制部僅基于斗桿操作將匯流閥切換到第二位置，則在第二回路中的匯流油被泄放的情況下，朝向鏟斗工作缸的供應(yīng)流量減少而鏟斗的移動變差，但此時，通過將匯流閥維持為第一位置以阻止朝向第二回路的匯流，從而能夠確保鏟斗的良好的移動，以縮短周期時間。
[0059]而且，較為理想的是，在進行用于使動臂向下降方向移動的動臂下降操作時，所述匯流閥切換控制部將所述匯流閥切換到所述第二位置。在動臂工作缸中，通常動臂的自重向動臂下降方向作用，因此動臂下降時的動臂工作缸的壓力低。因此，在進行回轉(zhuǎn)操作與動臂下降操作時，若使第三泵油匯流至包含動臂工作缸的第一回路(動臂工作缸)，則存在回轉(zhuǎn)壓力下降而回轉(zhuǎn)加速性能變差的危險。與此相對，在動臂下降操作時，將匯流閥切換到第二位置以截斷第三泵油朝向第一回路的匯流，從而能夠使動臂下降及回轉(zhuǎn)時的回轉(zhuǎn)加速性能變得良好。而且，由于第三泵油被引導(dǎo)至第二回路，因此在第二回路中所含的液壓致動裝置受到操作的情況下，其液壓致動裝置的動作得到增速，若未受到操作，則第三泵油被引導(dǎo)至油箱。
[0060]此處，較為理想的是，在所述匯流閥是具有先導(dǎo)口的先導(dǎo)切換閥的情況下，所述匯流切換控制部將為了使所述動臂用控制閥向動臂下降方向工作而輸入該動臂用控制閥的動臂下降先導(dǎo)壓引導(dǎo)至所述匯流閥的先導(dǎo)口，從而將所述匯流閥切換到所述第二位置。此種匯流切換控制部能夠以簡單的回路結(jié)構(gòu)將匯流閥切換到第二位置。
[0061]較為理想的是，所述匯流閥在所述第一位置，在用于使所述第三泵油匯流至所述第一回路的通路中具有節(jié)流部。該節(jié)流部在進行動臂抬升操作及回轉(zhuǎn)操作時，抑制向第一回路匯流的工作油的流量，從而提高回轉(zhuǎn)壓力，由此能夠確?；剞D(zhuǎn)加速性能。[0062]另外，不進行回轉(zhuǎn)操作而單獨進行動臂抬升操作時的匯流閥的位置并無特別限定。即使單獨進行動臂抬升操作時的匯流閥的位置為第一位置，只需使匯流閥構(gòu)成為在所述第一位置將第三回路的卸荷通路連接于油箱，則在未操作所述回轉(zhuǎn)用控制閥時，使第三泵油通過所述卸荷通路及該匯流閥落到油箱內(nèi)，從而能夠阻止第三泵油朝向第一回路的匯流。這樣，能夠防止未進行回轉(zhuǎn)操作而單獨進行動臂抬升操作時進行匯流造成的動臂抬升動作的增速，作業(yè)者能夠以通常的感覺、動作進行操作。
[0063]此外，較為理想的是，所述匯流閥在所述第一位置，將所述第三回路的卸荷通路直接連接于油箱。該匯流閥在回轉(zhuǎn)操作及動臂操作中的任一者均未進行時，能夠在所述第一位置使第三泵油不經(jīng)由第一回路或第二回路而直接落到油箱，因此能夠減小無操作時的返回側(cè)的壓力損失。
【權(quán)利要求】
1.一種工程機械，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； 回轉(zhuǎn)馬達，通過液壓來回轉(zhuǎn)驅(qū)動所述上部回轉(zhuǎn)體； 作業(yè)附屬裝置，安裝于所述上部回轉(zhuǎn)體，且具有能夠起伏的動臂、通過液壓使所述動臂起伏的動臂工作缸、能夠轉(zhuǎn)動地連結(jié)于所述動臂前端的斗桿、及通過液壓使所述斗桿轉(zhuǎn)動的斗桿工作缸； 液壓致動裝置回路，包括:第一回路，包含所述動臂工作缸和用于控制所述動臂的工作的動臂用控制閥；第二回路，包含所述斗桿工作缸和用于控制所述斗桿工作缸的工作的斗桿用控制閥；以及第三回路，包含所述回轉(zhuǎn)馬達和用于控制所述回轉(zhuǎn)馬達的工作的回轉(zhuǎn)用控制閥； 第一泵，作為所述第一回路的液壓源； 第二泵，作為所述第二回路的液壓源； 第三泵，作為所述第三回路的液壓源； 匯流閥，具有第一位置及第二位置，在所述第一位置形成使所述第三泵油與所述回轉(zhuǎn)馬達并聯(lián)地匯流至所述第一回路的油路，在所述第二位置阻止所述第三泵油匯流至所述第一回路；以及 匯流切換控制部，控制所述匯流閥的位置切換，其中， 在僅進行對于所述回轉(zhuǎn)馬達的操作即回轉(zhuǎn)操作時以及在所述回轉(zhuǎn)操作中進行使所述動臂向上抬方向移動的操作即動臂抬升操作時，所述匯流切換控制部均使所述匯流閥保持在所述第一位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于: 所述斗桿工作缸通過其伸長使所述斗桿向后方移動，所述第二位置是使所述第三泵油匯流至所述第二回路的位置，所述匯流切換控制部在用于移動所述斗桿的操作中的至少用于使所述斗桿向后方移動的收斗桿操作時，無論有無所述回轉(zhuǎn)操作及有無所述動臂抬升操作，均將所述匯流閥切換到所述第二位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工程機械，其特征在于: 所述匯流切換控制部在用于使所述斗桿向前方移動的伸斗桿操作時，使所述匯流閥保持在所述第一位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工程機械，其特征在于還包括: 鏟斗，安裝在所述斗桿的前端； 鏟斗工作缸，使所述鏟斗工作；以及 鏟斗用控制閥，控制所述鏟斗工作缸的工作，其中， 所述鏟斗工作缸及所述鏟斗用控制閥包含在所述第二回路中，在同時進行對于所述斗桿的操作以及對于所述挖斗的操作時，無論所述斗桿的操作方向如何，所述匯流切換控制部均使所述匯流閥保持在所述第一位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的工程機械，其特征在于: 在進行用于使動臂向下降方向移動的動臂下降操作時，所述匯流閥切換控制部將所述匯流閥切換到所述第二位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程機械，其特征在于: 在所述匯流閥是具有先導(dǎo)口的先導(dǎo)切換閥的情況下，所述匯流切換控制部將為了使所述動臂用控制閥向動臂下降方向工作而輸入該動臂用控制閥的動臂下降先導(dǎo)壓引導(dǎo)至所述匯流閥的先導(dǎo)口，從而將所述匯流閥切換到所述第二位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的工程機械，其特征在于: 所述匯流閥在所述第一位置，在用于使所述第三泵油匯流至所述第一回路的通路中具有節(jié)流部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的工程機械，其特征在于: 在不進行回轉(zhuǎn)操作而單獨進行動臂抬升操作的情況下，所述匯流切換控制部使所述匯流閥保持在所述第一位置，所述匯流閥在所述第一位置，將所述第三回路的卸荷通路連接于油箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工程機械，其特征在于: 所述匯流閥在所述第一位置，將所述第三回路的卸荷通路直接連接于油箱。
【文檔編號】F15B11/17GK103649553SQ201280032953
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月1日
【發(fā)明者】早乙女吉美 申請人:神鋼建設(shè)機械株式會社