專利名稱：液壓控制裝置的制作方法
〔技術(shù)領(lǐng)域〕本發(fā)明涉及設(shè)置在液壓挖掘機(jī)、起重機(jī)等建筑機(jī)械上的液壓控制裝置，尤其是涉及設(shè)有按照液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量而控制液壓泵排量的泵調(diào)節(jié)器的液壓控制裝置。
〔背景技術(shù)〕已知的設(shè)有按照液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量控制液壓泵排量的泵調(diào)節(jié)器的液壓控制，一般設(shè)有用于產(chǎn)生作為第1液壓信號的、相當(dāng)于液壓驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)量的壓力的信號壓力發(fā)生裝置，檢測從這信號壓力發(fā)生裝置輸出的第1液壓信號并將其變換成第1電信號的壓力檢測裝置，按照從這壓力檢測裝置輸出的第1電信號進(jìn)行運算處理并輸出第2電信號的控制組件，按照從這控制組件輸出的第2電信號驅(qū)動的、用于控制液壓泵排量的泵調(diào)節(jié)器。作為一個例子，有如日本專利公報實開平5-64506號記載的裝置。在這項現(xiàn)有技術(shù)中，把中間位置旁通式的流量控制閥用作包含在液壓驅(qū)動系統(tǒng)里的流量控制閥，把在中間位置旁通管路的下游側(cè)設(shè)置的節(jié)流孔作為信號壓力發(fā)生裝置，用上述壓力檢測裝置檢測由這節(jié)流孔發(fā)生的作為上述第1液壓信號的所謂負(fù)控制壓力，而且在上述控制組件和泵調(diào)節(jié)器之間設(shè)置按照上述第2電信號把液壓控制壓力變換成第2液壓信號的電磁比例閥，根據(jù)這電磁比例閥輸出的第2液壓信號驅(qū)動泵調(diào)整器。
〔本發(fā)明的揭示〕上述現(xiàn)有技術(shù)在按照液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量控制液壓泵的排量時，因為用控制組件進(jìn)行電氣控制，因而有容易附加液溫修正等功能的優(yōu)點。但是，在用控制組件進(jìn)行電氣控制的場合下，從用壓力檢測裝置檢測第1液壓信號到用第2電信號驅(qū)動電磁比例閥，全部都用電信號進(jìn)行處理，當(dāng)發(fā)生配線接觸不良、控制組件異常等電氣系統(tǒng)故障時，泵調(diào)節(jié)器不能正常動作，從液壓泵總是排出最大流量，使液壓回路承受過度的負(fù)載，或者總是排出最小流量，在作業(yè)時發(fā)生故障。眾所周知，這種狀態(tài)只要不修理電氣系統(tǒng)就不能得到改善，而且一般情況下電氣修理比起機(jī)械修理來更難排除故障。
本發(fā)明的目的是提供一種液壓控制裝置，它具有在按照液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量控制液壓泵的排量時用控制組件進(jìn)行電氣控制的優(yōu)點，同時在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時又能容易地轉(zhuǎn)換到液壓備用系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的液壓控制裝置采用這樣的結(jié)構(gòu)，即，它設(shè)有液壓驅(qū)動系統(tǒng)，該液壓驅(qū)動系統(tǒng)含有可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?、由這液壓泵排出的壓力液體驅(qū)動的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制從上述液壓泵供給液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力液體流動的流量控制閥、以及操作上述流量控制閥的操作機(jī)構(gòu)；第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)，它用于產(chǎn)生作為第1液壓信號的與這液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量相當(dāng)?shù)膲毫?；泵控制裝置，它包含檢測這第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號并將其變換成第1電信號的壓力檢測機(jī)構(gòu)、輸入從這壓力檢測機(jī)構(gòu)輸出的第1電信號進(jìn)行規(guī)定的運算處理并輸出第2電信號的控制組件、以及按照從上述控制組件輸出的第2電信號驅(qū)動的用于控制上述液壓泵排量的泵調(diào)節(jié)器；上述泵控制裝置還含有按照從上述控制組件輸出的第2電信號生成第2液壓信號、由這第2液壓信號驅(qū)動上述泵調(diào)節(jié)器的第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)，并且上述泵調(diào)節(jié)器的特性設(shè)定使得能由上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號使泵調(diào)節(jié)器動作，上述控制組件和第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)的特性設(shè)定使得上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第2液壓信號的動作范圍和上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號的動作范圍為大致相同的量級。
最好上述泵調(diào)節(jié)器設(shè)有使上述液壓泵的排量可變機(jī)構(gòu)動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制這執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動的控制用轉(zhuǎn)換閥；上述控制用轉(zhuǎn)換閥設(shè)有控制閥柱塞，設(shè)置在控制閥柱塞一端、用于輸入上述第2液壓信號的受壓部，設(shè)置在與上述控制閥柱塞受壓部相反一側(cè)端部上的彈力機(jī)構(gòu)；上述彈力機(jī)構(gòu)的特性設(shè)定使得能由上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號使上述控制用轉(zhuǎn)換閥動作，而且在第1液壓信號的動作范圍內(nèi)泵調(diào)節(jié)器能使上述液壓泵的排量可變機(jī)構(gòu)動作。
最好上述控制組件根據(jù)從上述壓力檢測機(jī)構(gòu)輸出的第1電信號運算出能把上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第2液壓信號的動作范圍取成與上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號的動作范圍大致相同量級的值，把這值作為上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第2液壓信號的目標(biāo)值而變換成第2電信號后輸入到上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)。
最好上述泵控制裝置還設(shè)有從上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)和壓力檢測機(jī)構(gòu)之間的分叉部延伸到上述泵調(diào)節(jié)器附近的導(dǎo)引上述第1液壓信號的輔助管路。
最好上述泵控制機(jī)構(gòu)還設(shè)有異常檢測機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；該異常檢測機(jī)構(gòu)用于檢測出壓力檢測機(jī)構(gòu)、控制組件、第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)中任何一個發(fā)生異常這一狀態(tài)；該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)導(dǎo)引上述第1及第2液壓信號，當(dāng)用上述異常檢測機(jī)構(gòu)沒檢測到異常時，選擇上述第2液壓信號并使其作用在上述泵調(diào)節(jié)器上，而當(dāng)上述異常檢測機(jī)構(gòu)檢測到異常時，選擇上述第1液壓信號并使其作用在上述泵調(diào)節(jié)器上。這種場合下，上述異常檢測機(jī)構(gòu)設(shè)有檢測液壓泵的排量的機(jī)構(gòu)和把用上述控制組件運算的目標(biāo)排量與用上述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的排量相比較而判定異常的機(jī)構(gòu)。
另外，上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)含有例如用于產(chǎn)生作為上述第1液壓信號的與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的中間位置旁通流量相當(dāng)?shù)呢?fù)控制壓力的流動阻力機(jī)構(gòu)。
上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)也可以包含導(dǎo)引上述液壓泵排出壓力的管路和導(dǎo)引上述液壓驅(qū)動系統(tǒng)最大負(fù)荷壓力的管路，由這些管路檢測作為上述第1液壓信號的液壓泵排出壓力與液壓驅(qū)動系統(tǒng)最大負(fù)荷壓力的差壓。
而且，最好上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)是電磁比例閥。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，設(shè)置控制組件來控制泵調(diào)節(jié)器，而且泵調(diào)節(jié)器的特性設(shè)定使得能由第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號使泵調(diào)節(jié)器動作，控制組件和第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)的特性設(shè)定使得第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第2液壓信號的動作范圍和第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號的動作范圍為大致相同的量級；因此，在正常時能通過控制組件進(jìn)行泵排出流量的電氣控制，而且在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過將第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號替代第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)發(fā)生的第2液壓信號并將其導(dǎo)入泵調(diào)節(jié)器，就能由第1液壓信號使泵調(diào)節(jié)器進(jìn)行與故障前同等的動作，容易地轉(zhuǎn)換到液壓備用系統(tǒng)，比以前的結(jié)構(gòu)減少機(jī)械的停機(jī)時間。
通過設(shè)置從第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)和壓力檢測機(jī)構(gòu)間的分叉部到上述泵調(diào)節(jié)器附近的用于導(dǎo)引第1液壓信號的輔助管路，通過在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時將這管路與泵調(diào)節(jié)器相連接，能在短時間里將第1信號壓力導(dǎo)入泵調(diào)節(jié)器，因而能使停機(jī)時間進(jìn)一步減少。
由于設(shè)置有那種當(dāng)異常檢測機(jī)構(gòu)檢測到異常時選擇第1液壓信號作用于泵調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，在出現(xiàn)故障時能自動地將第1液壓信號導(dǎo)入泵調(diào)節(jié)器，因而能更進(jìn)一步減少停機(jī)時間。
通過把產(chǎn)生作為第1液壓信號的與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的中間位置旁通流量相應(yīng)的負(fù)控制壓力的流動阻力機(jī)構(gòu)作為第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)，可使本發(fā)明適用于將負(fù)控制壓力的泵控制裝置裝在設(shè)有中間位置旁通型流量控制閥的液壓驅(qū)動系統(tǒng)上的裝置，取得上述的作用。
通過把導(dǎo)引液壓泵排出壓力的管路和導(dǎo)引液壓驅(qū)動系統(tǒng)最大負(fù)荷壓力的管路作為第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)，檢測作為上述第1液壓信號的液壓泵排出壓力與液壓驅(qū)動系統(tǒng)最大負(fù)荷壓力的差壓，可使本發(fā)明適用于把載荷感受控制的泵控制裝置裝在設(shè)有中間關(guān)閉型流量控制閥的液壓回路上的裝置，取得上述的作用。
〔附圖的簡單說明〕圖1是本發(fā)明第1實施例的液壓控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示圖1所示液壓控制裝置中的中間位置旁通流量和負(fù)控制壓力(第1液壓信號)間的關(guān)系的曲線圖，圖3是表示圖1所示液壓控制裝置中的流量控制閥行程和負(fù)控制壓力(第1液壓信號)間的關(guān)系的曲線圖，圖4是表示圖1所示液壓控制裝置的泵控制裝置和液壓控制回路的細(xì)節(jié)的回路圖，圖5是表示圖4所示泵控制裝置的第2液壓信號和泵傾轉(zhuǎn)量間的關(guān)系的曲線圖，圖6是表示圖1所示液壓控制裝置的控制組件結(jié)構(gòu)的圖，圖7是表示圖1所示液壓控制裝置的控制組件的運算處理內(nèi)容的功能方框圖，圖8是表示圖1所示電磁比例閥的流量控制閥行程和第2液壓信號間的關(guān)系的曲線圖，圖9是表示輔助管路的前端部分的細(xì)節(jié)以及電磁比例閥和調(diào)節(jié)器的管路連接部細(xì)節(jié)的示意圖，圖10是表示圖1所示液壓控制裝置在出現(xiàn)故障時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)回路圖，圖11是表示圖4所示泵控制裝置出現(xiàn)故障時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)回路圖，圖12是表示輔助管路和調(diào)節(jié)器之間的連接部細(xì)節(jié)的示意圖，圖13是本發(fā)明第2實施例的液壓控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖14是表示圖14所示液壓控制裝置的泵控制裝置和液壓控制回路的細(xì)節(jié)的回路圖，圖15是表示圖13所示液壓控制裝置的控制組件的運算處理內(nèi)容的功能方框圖，圖16是本發(fā)明第3實施例的液壓控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖17是表示圖1所示的液壓控制裝置中的泵排出流量和差壓(第1液壓信號)間的關(guān)系的曲線圖，圖18是表示圖16所示液壓控制裝置的泵控制裝置和液壓控制回路的細(xì)節(jié)的回路圖，圖19是表示圖18所示泵控制裝置的第2液壓信號和泵傾轉(zhuǎn)量增量間的關(guān)系曲線圖，圖20是表示圖1所示液壓控制裝置的控制組件結(jié)構(gòu)的方框圖，圖21是表示圖1所示液壓控制裝置的控制組件運算處理內(nèi)容的功能方框圖，圖22是表示電磁比例閥和調(diào)節(jié)器之間的管路連接部細(xì)節(jié)及差壓傳感器和差壓檢測用管路之間的連接部細(xì)節(jié)的示意圖，圖23是表示圖16所示液壓控制裝置出現(xiàn)故障時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的回路圖，圖24是表示圖18所示泵控制裝置出現(xiàn)故障時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的回路圖，圖25是表示差壓檢測用管路和調(diào)節(jié)器之間的連接部細(xì)節(jié)的示意圖。
〔實施本發(fā)明的最佳方式〕下面，參照


本發(fā)明的實施例。先根據(jù)圖1～圖10來說明本發(fā)明的第1實施例。
圖1中，本發(fā)明第1實施例的液壓控制裝置設(shè)有液壓驅(qū)動系統(tǒng)，它由以下部件構(gòu)成具有排量可變機(jī)構(gòu)(下面用斜盤表示)1a的可變?nèi)萘啃鸵簤罕?；由這液壓泵1排出的壓力液體驅(qū)動的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，例如液壓缸2；控制從液壓泵1供給液壓缸2的壓力液體流動的中間位置旁通式流量控制閥3；貫通該流量控制閥3中間位置旁通管的中間位置旁通管路4；驅(qū)動流量控制閥3的操作桿3a。中間位置旁通管路4的上游側(cè)與液壓泵1相連接，下游側(cè)與貯液槽相連接。而且流量控制閥3可轉(zhuǎn)換到與操作桿3a的操作方向和操作量相對應(yīng)的位置。本實施例的液壓控制裝置是設(shè)置在建筑工程機(jī)械、例如液壓挖土機(jī)上的，液壓驅(qū)動系統(tǒng)包含驅(qū)動多個作業(yè)構(gòu)件的多個液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和流量控制閥，但為了簡化圖示，這里只表示1個液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和流量的控制閥。
本實施例的液壓控制裝置還設(shè)有泵控制裝置50，它是由下列一些構(gòu)件構(gòu)成的，即固定節(jié)流孔10，它設(shè)置在中間位置旁通管路4的下游側(cè)，在流過中間位置旁通管路4的中間位置旁通流量Qt通過時，產(chǎn)生作為第1液壓信號的負(fù)控制壓力Pco；檢測該負(fù)控制壓力Pco、并將其變換成第1電信號的壓力傳感器11；檢測液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫的液溫傳感器12；輸入從壓力傳感器11輸出的第1電信號和從液溫傳感器12輸出的電信號、進(jìn)行規(guī)定的運算處理并輸出第2電信號的控制組件13；產(chǎn)生液壓控制壓力的液壓控制回路14；由控制組件13輸出的第2電信號使其動作、按這第2電信號把液壓控制壓力變換成第2液壓信號Pc的電磁比例閥15；通過管路50接受從電磁比例閥15輸出的第2液壓信號、由這第2液壓信號驅(qū)動的泵調(diào)節(jié)器16。
流量控制閥3處在中立位置時，使中間位置旁通管路4的通路全開，流過中間位置旁通管路4的流量Qt最大。隨著由操作桿3a從中立位置對流量控制閥3進(jìn)行操作，中間位置旁通管路4的通路縮小，從而中間位置旁通流量Qt也隨此相應(yīng)地減少，當(dāng)流量控制閥3在全行程位置時，中間位置旁通管路4的通路被完全關(guān)閉，中間位置旁通流量Qt就變?yōu)榱恪Ａ硪环矫?，在中間位置旁通流量Qt通過固定節(jié)流孔口10時所發(fā)生的作為第1液壓信號的負(fù)控制壓力Pco(如圖2所示)隨著流量Qt的增加而增加。因此，在固定節(jié)流孔口10處所發(fā)生的負(fù)控制壓力Pco如圖3所示，在流量控制閥3位于中立位置時最高，隨著從中立位置開始的對流量控制閥3進(jìn)行的操作而減少，當(dāng)把流量控制閥3操作到全行程位置時最低。這樣，使負(fù)控制壓力Pco隨著作為液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量的流量控制閥3的行程量(要求的流量)而變化，本實施例的泵控制裝置用這液壓控制液壓泵1的排出液量。
在上述的泵控制裝置中，固定節(jié)流孔口10的節(jié)流溫度特性如圖2所示，由于受粘度的影響，低溫時負(fù)控制壓力Pco高，高溫時則較低。
泵調(diào)節(jié)器16如圖4所示，設(shè)有使斜盤1a動作的促動器17和控制用轉(zhuǎn)換閥18，后者通過管路20a、20b與促動器17相連接，用于控制促動器17的驅(qū)動。促動器17由與斜盤1a聯(lián)動地相連接的、兩端的受壓面積不同的隨動活塞17a，裝設(shè)隨動活塞17a的小直徑一側(cè)端部的小直徑室17b，以及裝設(shè)隨動活塞17a的大直徑一側(cè)端部的大直徑室17c構(gòu)成，小直徑室17b與管路20a相連接，大直徑室17c與管路20b相連接?？刂朴棉D(zhuǎn)換閥18由控制閥柱塞18a、設(shè)置在控制閥柱塞18a兩端的受壓部18b和18c、設(shè)置在控制閥柱塞18a的受壓部18c一側(cè)端部上的彈簧18d、能自由滑動地嵌裝在控制閥柱塞18a的外周上的反饋套筒18e構(gòu)成，從電磁比例閥14輸出的第2液壓信號Pc被導(dǎo)入到受壓部18b，受壓部18c與貯液槽相連接，反饋套筒18e通過連桿19與隨動活塞17a相連接，與隨動活塞17a聯(lián)動地動作。
液壓控制回路13由液壓控制泵13a和液壓控制安全閥13b構(gòu)成，能得到與液壓安全閥14b的設(shè)定值相對應(yīng)的液壓控制壓力。
用上述泵調(diào)節(jié)器16控制液壓泵1時的、與第2液壓信號Pc相對應(yīng)的斜盤1a傾轉(zhuǎn)量Q的特性如圖5所示。即，由電磁比例閥14輸出某一第2液壓信號Pc時，借助由這第2液壓信號Pc在受壓部18b上產(chǎn)生的液壓力和與這液壓力相對著的彈簧18d的彈力的平衡而決定控制閥柱塞18a的位置。這時，當(dāng)?shù)?液壓信號Pc的壓力比上述壓力小時，使控制閥柱塞18a相對于套筒18e移動到圖示左側(cè)位置，通過管路20a把液壓控制回路13的液壓控制壓力導(dǎo)向小直徑室17b，大直徑室17c通過管路20b而與貯液槽相連，使隨動活塞17a朝圖示左方的使斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量增加的方向移動。相反，當(dāng)?shù)?液壓信號Pc的壓力比上述壓力高時，使控制閥柱塞18a相對于套筒18e移動到圖示右側(cè)的位置，通過管路20a、20b把液壓控制回路14的相同液壓控制壓力導(dǎo)入小直徑室17b和大直徑室17c，由它們的受壓面積差使隨動活塞17a向圖示右方的減少斜盤1a傾轉(zhuǎn)量的方向移動。在隨動活塞17a這樣按照控制閥柱塞18a和套筒18e之間的偏移方向移動時，隨動活塞17a通過連桿19使套筒18e朝著將這偏移消除的方向移動，使套筒18e停止在控制閥柱塞18a的平衡位置上，確定液壓泵1的斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量。結(jié)果，第2液壓信號Pc和斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量Q的關(guān)系就如圖5所示那樣，隨著第2液壓信號Pc的壓力降低，使斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量Q增加。
如圖6所示，控制組件13由微型計算機(jī)構(gòu)成，它設(shè)有輸入從壓力傳感器11輸出的第1電信號和從液溫傳感器12輸出的電信號、并將它們變換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器13a；中央處理裝置(CPU)13b；貯存控制次序程序的只讀存儲器(ROM)13c；暫時記憶運算過程中的數(shù)值的隨機(jī)存取存儲器(RAM)13d；輸出用的I/O接口13e；與上述電磁比例閥15相連的放大器13g。
圖7是表示由控制組件13的中央處理裝置13b進(jìn)行的運算處理功能的功能方框圖。圖7中，在方框100處輸入從液溫傳感器12輸出的電信號，用圖示的溫度修正表運算與液溫T相應(yīng)的負(fù)控制壓力的修正值ΔPco。一般情況下溫度修正表是把使液壓機(jī)械動作時液壓驅(qū)動系統(tǒng)在液溫為50℃時的修正值ΔPco取為0；在比該值低的低溫側(cè)運算負(fù)的修正值ΔPco；在高溫側(cè)運算正的修正值ΔPco。在加法運算部101處，將這樣求得的修正值ΔPco加到根據(jù)壓力傳感器11輸出的第1電信號確定的負(fù)控制壓力Pco上，對負(fù)控制壓力進(jìn)行溫度修正，在方框102處把修正后的負(fù)控制壓力Pc1作為電磁比例閥15的第2液壓信號Pz的目標(biāo)值，求出與這值Pc1相對應(yīng)的第2電信號E，將其輸出給電磁比例閥15。
圖8表示電磁比例閥15根據(jù)第2電信號E動作時流量控制閥3的行程量和從電磁比例閥15輸出的第2液壓信號Pc間的關(guān)系。電磁比例閥15輸出的第2液壓信號Pc和圖3所示的節(jié)流孔口10的特性一樣，在流量控制閥3處在中立位置時最高，隨著從中立位置開始操作流量控制閥3而減少，在流量控制閥3被操作到全行程位置上時最低。
在上述說明中，泵調(diào)節(jié)器16的特性被設(shè)定成泵調(diào)節(jié)器16能根據(jù)固定節(jié)流孔口10發(fā)生的第1液壓信號即負(fù)控制壓力Pco動作；控制組件13和電磁比例閥15的特性被設(shè)定完成電磁比例閥15產(chǎn)生的第2液壓信號Pc的動作范圍與固定節(jié)流孔口10發(fā)生的負(fù)控制壓力Pco的動作范圍大致處于相同水平。
即，泵調(diào)節(jié)器16的結(jié)構(gòu)如上所述那樣，隨著第2液壓信號Pc的壓力降低，斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量θ增加(參照圖5)，由于負(fù)控制壓力Pco如圖3所示那樣隨著從中立位置對流量控制閥3操作而降低，因而負(fù)控制壓力Pco的變化與使泵排出流量增減時泵調(diào)節(jié)器16的輸入信號(第2液壓信號Pc)的變化相對應(yīng)，如果將壓力的量級加以調(diào)和，泵調(diào)節(jié)器16就成為能用負(fù)控制壓力Pco來取代第2液壓信號Pc的結(jié)構(gòu)。因此，首先設(shè)定泵調(diào)節(jié)器16控制用轉(zhuǎn)換閥18彈簧18d的特性使得控制用轉(zhuǎn)換閥18能根據(jù)固定節(jié)流孔口10發(fā)生的負(fù)控制壓力Pco動作，而且在液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫為50℃的負(fù)控制壓力Pco的動作范圍內(nèi)，泵調(diào)節(jié)器16可發(fā)揮如圖所示的特性。
作為一個例子，在本實施例中，把液壓控制回路14的液壓控制壓力取成跟以前一樣的大小例如50kg/cm2，由于借助用這液壓控制壓力使電磁比例閥15產(chǎn)生的第2液壓信號Pc能使泵調(diào)節(jié)器16動作，因而使固定節(jié)流孔口10的縮小程度比以前松(使開口面積大)，設(shè)定成能發(fā)生與中間位置旁通流量Qt相對應(yīng)的大致具有0～50kg/cm2的動作范圍的第1液壓信號(負(fù)控制壓力)Pco，在泵調(diào)節(jié)器16中將彈簧18d的特性設(shè)定成這樣，即用具有這0～50kg/cm2的動作范圍的液壓信號，泵調(diào)節(jié)器16就能發(fā)揮圖5所示的特性。
其次，控制組件13如上述那樣在方框102處把修正后的負(fù)控制壓力Pc1作為電磁比例閥15的第2液壓信號Pc的目標(biāo)值，輸出與這值Pc1相對應(yīng)的第2電信號E，電磁比例閥15根據(jù)這第2電信號E動作，但在控制組件13中，計算作為第2液壓信號Pc的目標(biāo)值的、與固定節(jié)流孔口10發(fā)生的第1液壓信號Pco大致同量級的動作范圍的值，由電磁比例閥15發(fā)生具有與Pco大致相同量級的動作范圍的第2液壓信號Pc。
具體地說，在上述例子中，電磁比例閥15用50kg/cm2的液壓控制壓力產(chǎn)生具有0～50kg/cm2的動作范圍的第2液壓信號Pc。
固定節(jié)流孔口10的設(shè)定如以前那樣，也可使泵調(diào)節(jié)器16的彈簧18d的特性和控制組件13及電磁比例閥15的特性適合于它地進(jìn)行變更。這時，由于必須使電磁比例閥15輸出的第2液壓信號的壓力量級與上述固定節(jié)流孔口10的特性調(diào)和，因而必須使液壓控制回路14能發(fā)生與之相適合的液壓控制壓力地變更設(shè)定。也可使固定節(jié)流孔口10的設(shè)定和泵調(diào)節(jié)器、控制組件及電磁比例閥15的特性的設(shè)定雙方都變更。
回到圖1，在固定節(jié)流孔口10和壓力傳感器11之間設(shè)置分支部21，并設(shè)置著從這分支部21到泵調(diào)節(jié)器16附近的導(dǎo)引負(fù)控制壓力Pco的輔助管路22。
圖9表示輔助管路22前端部分的細(xì)節(jié)和電磁比例閥15與調(diào)節(jié)器16間的管路連接部的細(xì)節(jié)。在輔助管路22的前端安裝著接頭60，該接頭60內(nèi)側(cè)有切割著陰螺紋的開口部、外側(cè)有螺母部60a，通過將插塞61與接頭60的開口部螺紋接合而將管路22的前端封閉。插塞61具有螺母部61a和切割著陽螺紋的插入部61b，通過將這插入部61b插入到接頭60的開口部里、轉(zhuǎn)動螺母60a或61a就將插塞61與接頭60螺紋接合。
在調(diào)節(jié)器16的與管路50的連接部上安裝著連接器65，連接器65與插塞61同樣地有螺母部65a和切割著陽螺紋的插入部65b。另一方面，在管路50的對應(yīng)的端部安裝著與接頭60同樣的接頭67，接頭67在內(nèi)側(cè)有切割著陰螺紋的開口部，外側(cè)有螺母部67a，通過將接頭67的開口部插入到連接器65的插入部65b上、轉(zhuǎn)動螺母部67a，就能將接頭67與連接器65螺紋接合。電磁比例閥15和管路50的連接部也是同樣的結(jié)構(gòu)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本實施例中，當(dāng)流量控制閥3位于中立位置、中間位置旁通流量Qt多時，由圖3、圖5和圖8的關(guān)系可知，將使液壓泵1的排量減少；隨著從中立位置對流量控制閥3進(jìn)行操作減少中間位置旁通流量Qt，液壓泵1的排量增加，由此可按要求流量控制液壓泵1的排出流量。
如圖2所示，液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫比50℃低時負(fù)控制壓力Pco變高，當(dāng)比50℃高時負(fù)控制壓力Pco變低。因此，在不進(jìn)行溫度修正時，不能正確地控制液壓泵1的排出流量。在本實施例中，由于如上所述那樣檢測液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫，在控制組件13由對負(fù)控制壓力Pco進(jìn)行溫度修正，因而能修正液壓驅(qū)動系統(tǒng)液溫的影響，正確地控制液壓泵1的排出量。
而且，在壓力傳感器11、控制組件13、電磁比例閥15異常時或者發(fā)生配線接觸不良等電氣系統(tǒng)故障時，如圖10和圖11所示，把電磁比例閥14和泵調(diào)節(jié)器16的控制用轉(zhuǎn)換閥18的連接切斷，將輔助管路22連接到控制用轉(zhuǎn)換閥18上，把用節(jié)流孔口10發(fā)生的負(fù)控制壓力Pco直接導(dǎo)入控制用轉(zhuǎn)換閥18。由于這樣能如上所述那樣設(shè)定泵調(diào)節(jié)器16的特性以及控制組件13和電磁比例閥15的特性，因而泵調(diào)節(jié)器16可根據(jù)負(fù)控制壓力Pco在一般作業(yè)時的液溫條件下進(jìn)行與故障前同等的動作。
圖12表示輔助管路22和調(diào)節(jié)器16間的連接部的細(xì)節(jié)。在把輔助管路22連接到調(diào)節(jié)器16上時，先把堵塞輔助管路22前端接頭60的插塞61卸下，而且從調(diào)節(jié)器16的連接器65卸下管路和50的接頭67，接著把輔助管路22的接頭60與連接器65相連接。這連接是通過把接頭60的開口部插入到連接器65的插入部65b上、轉(zhuǎn)動螺母60a進(jìn)行螺紋接合而完成。這時，最好把與插塞61同樣的插塞61A插入到管路50側(cè)的接頭67里地進(jìn)行螺紋結(jié)合將接頭67的開口部堵塞。
如上所述的本實施例，具有在按液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量控制液壓泵的排量時采用控制組件進(jìn)行電控制的優(yōu)點，同時在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時能容易進(jìn)行液壓的備用系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，與以前的結(jié)構(gòu)相比能減少機(jī)械的停機(jī)時間，而且在一般作業(yè)時的液溫條件下能發(fā)揮與故障前同等的性能。
下面，參照著圖13～圖15來說明本發(fā)明的第2實施例。圖中，在與圖1、圖4和圖7所示的構(gòu)件和功能同等的部分都標(biāo)上相同的符號。
如圖13和圖14所示，在本實施例的液壓控制裝置中，泵控制裝置50A是在第1實施例的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)置檢測液壓泵1斜盤1a傾轉(zhuǎn)位置θ的傾轉(zhuǎn)位置傳感器30和連接在電磁比例閥15及輔助管路22與泵調(diào)節(jié)器16之間的電磁轉(zhuǎn)換閥31。如圖14所示，電磁轉(zhuǎn)換閥31的結(jié)構(gòu)是把從電磁比例閥15輸出的第2液壓信號Pc和由節(jié)流孔口10發(fā)生、由輔助管路22導(dǎo)入的第1液壓信號Pco有選擇地導(dǎo)入泵調(diào)節(jié)器16的控制制用轉(zhuǎn)換閥18的受壓部18b。
如圖15所示，控制組件13a在方框110運算與進(jìn)行了溫度修正的負(fù)控制壓力Pc1相對應(yīng)的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)位置θr；在減法運算部111求出這目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置θr與由傾轉(zhuǎn)位置傳感器30輸出的電信號確定的實際傾轉(zhuǎn)位置θ的差Δθ(θr-θ)；當(dāng)這差Δθ位于預(yù)先設(shè)定值的范圍內(nèi)時，在方框112判斷電氣系統(tǒng)正常，不使轉(zhuǎn)換信號輸出到電磁轉(zhuǎn)換閥13，當(dāng)這差Δθ比預(yù)先設(shè)定的值大時則在方框113判斷電氣系統(tǒng)發(fā)生異常，將轉(zhuǎn)換信號輸出到電磁轉(zhuǎn)換閥13。在沒有轉(zhuǎn)換信號時，電磁轉(zhuǎn)換閥13被保持在圖示的位置，把從電磁比例閥15輸出的第2液壓信號Pc導(dǎo)入控制用轉(zhuǎn)換閥18；當(dāng)從控制組件13A輸出轉(zhuǎn)換信號時，從圖示位置被轉(zhuǎn)換，把由固定節(jié)流孔口10發(fā)生的負(fù)控制壓力Pco直接導(dǎo)入控制用轉(zhuǎn)換閥18。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實施例，由于當(dāng)電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地把負(fù)控制壓力Pco導(dǎo)入泵調(diào)節(jié)器16，因而能進(jìn)一步減少停機(jī)時間。
下面，參照圖16～圖25來說明本發(fā)明的第3實施例。圖中，與圖1、圖4、圖6、圖9、圖11中所示的構(gòu)件同等的構(gòu)件都標(biāo)上相同的符號。本實施例是把本發(fā)明用于有載荷傳感控制的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液壓控制裝置的。
圖16中，本實施例的液壓控制裝置設(shè)有液壓驅(qū)動系統(tǒng)，它由下列構(gòu)件構(gòu)成可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?；液壓缸2；控制從液壓泵1供給液壓缸2的壓力液體流動的中間關(guān)閉型流量控制閥3B；設(shè)置在液壓泵1和流量控制閥38之間、補償流量控制閥3B的前后差壓的壓力補償閥37；與液壓泵1的排出管路相連接的、把液壓泵1的排出壓力Pd和最大負(fù)荷壓力P1間的差壓限制在規(guī)定值(最大差壓)ΔPmax內(nèi)的卸荷閥38；驅(qū)動流量控制閥3B的操作桿3a。在上述液壓驅(qū)動系統(tǒng)上連接著圖中沒表示的別的1個或多個液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及與其對應(yīng)的流量控制閥、壓力補償閥。
本實施例的液壓控制裝置還設(shè)有泵控制裝置50B，它由下列構(gòu)件構(gòu)成導(dǎo)入液壓缸2的負(fù)荷壓力的管路39a；與這管路39a和其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)相關(guān)的同樣管路相連接的、選擇上述液壓驅(qū)動系統(tǒng)的最大負(fù)荷壓力P1的往復(fù)閥40；導(dǎo)引由往復(fù)閥40選擇的最大負(fù)荷壓力Pl的管路41和導(dǎo)引液壓泵1的排出壓力Pd的管路42；把導(dǎo)入管路41的最大負(fù)荷壓力和被導(dǎo)入管路42的泵排出壓力的差壓ΔP作為第1液壓信號而加以檢測、并變換成第1電信號的差壓傳感器43；檢測液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫并變換成第2電信號的液溫傳感器12；檢測液壓泵1的斜盤1a的傾轉(zhuǎn)位置θ的傾轉(zhuǎn)位置傳感器30；輸入由差壓傳感器43輸出的第1電信號以及由液溫傳感器12和傾轉(zhuǎn)位置傳感器30輸出的電信號進(jìn)行規(guī)定的運算處理、輸出第2電信號的控制組件13B；產(chǎn)生控制用液壓控制壓力的液壓控制回路14；根據(jù)控制組件13B輸出的第2電信號動作并按這第2電信號將液壓控制壓力變換成第2液壓信號PZ的電磁比例閥15；由這電磁比例閥15輸出的第2液壓信號驅(qū)動的泵調(diào)節(jié)器16B。
當(dāng)流量控制閥3B位于中立位置而關(guān)閉著時，貯液槽壓力被導(dǎo)入管路39a，如其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)也沒驅(qū)動，則由往復(fù)閥40選擇的最大負(fù)荷壓力為貯液槽壓力，液壓泵1的排出壓力和最大負(fù)荷壓力的差壓ΔP最大。當(dāng)對流量控制閥3B進(jìn)行操作時，與流量控制閥3B的行程量(要求的流量)相當(dāng)?shù)牧髁勘还┙o液壓缸2，液壓泵1的排出流量比要求的流量少時，使液壓泵1的排出壓力降低，從而使差壓ΔP減少。另一方面，當(dāng)增加液壓泵的排出壓力、泵排出流量比要求的流量多時，使液壓泵1的排出壓力上升，從而使差壓增加。這樣，最大負(fù)荷壓力和泵排出壓力的差壓ΔP就按作為液壓驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)量的流量控制閥3的行程量而變化，本實施例的泵控制裝置是用這差壓ΔP來控制液壓泵1的排出流量的。這樣，上述管路41和管路42構(gòu)成產(chǎn)生作為第1液壓信號的與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量相當(dāng)?shù)膲毫?差壓)的第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)。
在上述的泵控制裝置中，用差壓ΔP控制液壓泵1的排出流量Qp時的溫度特性如圖17所示，由于粘度的影響，對于相同的液壓泵排出流量Qp來說，在低溫時差壓Δp較高，而在高溫時較低。
如圖18所示，泵調(diào)節(jié)器16B設(shè)有使斜盤1a動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)17和通過管路20a、20b與這執(zhí)行機(jī)構(gòu)17相連接的用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)17驅(qū)動的控制用轉(zhuǎn)換閥18B。執(zhí)行機(jī)構(gòu)17的結(jié)構(gòu)是與第1實施例相同的。控制用轉(zhuǎn)換閥18B由控制閥柱塞18a，設(shè)置在控制閥柱塞18a兩端的受壓部18b、18c，以及設(shè)置在控制閥柱塞18a的受壓部18c一側(cè)端部上的、用于設(shè)定泵調(diào)節(jié)器16B特性的彈簧18d構(gòu)成；由電磁比例閥14輸出的第2液壓信號Pz被導(dǎo)引到受壓部18b，受壓部18c與貯液槽相連接。
圖19表示用上述的泵調(diào)節(jié)器16控制液壓泵1時與第2液壓信號Pz相對應(yīng)的斜盤1a傾轉(zhuǎn)量θ的增量Δθ的特性。也即，當(dāng)由電磁比例閥14輸出某一第2液壓信號Pz、這第2液壓信號Pz的壓力比彈簧18d的設(shè)定值ΔPs小時，將控制閥柱塞18a向圖示左側(cè)位置移動，通過管路20a將液壓控制回路13的液壓控制壓力導(dǎo)入小直徑室17b，使大直徑室17c通過管路20b與貯液槽相連通，使隨動活塞17a朝圖示左方的使斜盤傾轉(zhuǎn)量增加方向移動。相反，當(dāng)?shù)?液壓信號Pz的壓力比彈簧18d的設(shè)定值ΔPs大時，將控制閥柱塞18a向圖示右側(cè)位置移動，通過管路20a、20b使液壓控制回路13的相同液壓控制壓力導(dǎo)入小直徑室17b和大直徑室17c，其受壓面積差使隨動活塞17a向圖示右方的斜盤1a傾轉(zhuǎn)量減少的方向移動。當(dāng)?shù)?液壓信號Pz的壓力與彈簧18d的設(shè)定值ΔPs相等時，控制閥柱塞18a被保持在圖示的位置上，把隨動活塞17a保持在圖示的位置上，從而保持此時的斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量。結(jié)果，使第2液壓信號Pz和斜盤1a傾轉(zhuǎn)量θ增量Δθ的關(guān)系如圖19所示那樣變成這樣的關(guān)系，即，以彈簧18d的設(shè)定值ΔPs為界，隨著第2液壓信號Pz的壓力變得比設(shè)定值ΔPs小，使增量Δθ向正的方向增加；隨著第2液壓信號Pz的壓力變得比彈簧1d的設(shè)定值ΔPs大，增量Δθ向負(fù)方向減少。
控制組件13B由微型計算機(jī)構(gòu)成，如圖20所示，它設(shè)有輸入由差壓傳感器43輸出的第1電信號以及從液溫傳感器12和傾轉(zhuǎn)位置傳感器30輸出的電信號，并把它們變換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器13a；中央處理裝置(CPU)13b；貯存控制次序程序的只讀存儲器(ROM)13c；暫時記憶運算過程中的數(shù)值的隨機(jī)存取存儲器(RAM)13d；輸出用的I/O接口；以及與上述電磁比例閥15相連接的放大器13g。
圖21表示用控制組件13的中央處理裝置13b進(jìn)行的運算處理功能的功能方框圖。在圖21中，在方框200輸入由液溫傳感器12輸出的電信號，用圖示的溫度修正表運算與液溫相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)差壓ΔP。溫度修正表設(shè)定成這樣，即使一般液壓械動作時液壓驅(qū)動系液溫為50℃時的目標(biāo)差壓ΔP0與上述泵調(diào)節(jié)器16B彈簧18d的設(shè)定值ΔPs一致；在比該溫度低的一側(cè)計算比ΔPs大的目標(biāo)差壓ΔPo；在比該溫度高的一側(cè)計算比ΔPs小的目標(biāo)差壓ΔPo。在減法運算部201從上述求出的目標(biāo)差壓ΔPo中減去從差壓傳感器43輸出的根據(jù)第1電信號確定的差壓ΔP，求出差壓偏差Δ(ΔP)；進(jìn)而在方框205和加法運算部20b由積分控制運算液壓泵1的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置θo；在減法運算部207，將這目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置θo和由傾轉(zhuǎn)位置傳感器30檢測的實際傾轉(zhuǎn)位置θ進(jìn)行比較后求出偏差Z；在方框208用圖示的表求出與偏差Z相當(dāng)?shù)碾姶疟壤y15的第2液壓信號Pz的目標(biāo)值Pz1；在方框209求出與目標(biāo)值Pz1相當(dāng)?shù)牡?電信號E，將其輸出到電磁比例閥15。方框203是輸出積分控制運算用的積分系數(shù)Ki的部分；在方框205，在這積分系數(shù)上乘上差壓偏差Δ(ΔP)后求出目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置的增量ΔθΔP；在方框206，在前一次運算的斜盤目標(biāo)位置θo上加上這增量，求出這次的斜盤目標(biāo)位置。
在上述運算處理功能中，設(shè)定泵調(diào)節(jié)器16B的特性使得能根據(jù)作為第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)的管路41、42所發(fā)生的第1液壓信號、即根據(jù)最大負(fù)荷壓力P1和泵排出壓力Pd的差壓ΔP動作；控制組件13B和電磁比例閥15的特性被設(shè)定成電磁比例閥15產(chǎn)生的第2液壓信號Pz的動作范圍和差壓Δ的動作范圍大致成同樣量級。
即，泵調(diào)節(jié)器16B如上述那樣，在第2液壓信號Pz的壓力比彈簧18d的設(shè)定值ΔPs小時，使斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量增加；相反地當(dāng)?shù)?液壓信號Pz的壓力比彈簧18d的設(shè)定值ΔPs大時，使斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量減少。另一方面，在泵排出流量比要求流量小時使差壓ΔP降低，在泵排出流量比要求流量多時使差壓上升。因此，使泵排出流量增減時泵調(diào)節(jié)器16B輸入信號(第2液壓信號Pz)的變化和泵排出流量增減時差壓ΔP的變化相對應(yīng)，泵調(diào)節(jié)器16B的結(jié)構(gòu)使得當(dāng)壓力量級調(diào)和時能用差壓ΔP來替代第2液壓信號Pz。因此，泵調(diào)節(jié)器16B控制用轉(zhuǎn)換閥18彈簧18d的特性被設(shè)定成控制用轉(zhuǎn)換閥18能根據(jù)差壓ΔP動作，而且在液壓驅(qū)動系統(tǒng)液溫為50℃時的差壓ΔP的動作范圍內(nèi)，泵調(diào)節(jié)器16B能發(fā)揮圖17所示的特性。其中，由于差壓ΔP被控制成與彈簧18d的設(shè)定值/ΔPs一致，因而這個設(shè)定值/ΔPs構(gòu)成載荷傳感控制的差壓。
作為一個例子，當(dāng)把卸荷閥38設(shè)定成能在管路41、42里產(chǎn)生0～30kg/cm2的差壓時，泵調(diào)節(jié)器16B的彈簧18d的特性被設(shè)定成在初始設(shè)定時可產(chǎn)生與20kg/cm2相當(dāng)?shù)牧?，用具?～30kg/cm2的動作范圍的差壓ΔP可使泵調(diào)節(jié)器16B能發(fā)揮圖19所示的特性。
其次，在控制組件13B中，如上所述，在方框208用圖示的表運算與偏差Z相當(dāng)?shù)牡?液壓信號PZ的目標(biāo)值Pz1，輸出與這目標(biāo)值Pz1相當(dāng)?shù)牡?電信號E。其中，方框208的表被設(shè)定成偏差Z＝0、即目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置θo和實際傾轉(zhuǎn)位置θ沒有差值時，第2液壓信號的目標(biāo)值Pz1與泵調(diào)節(jié)器16B控制用轉(zhuǎn)換閥18彈簧18d的設(shè)定值ΔPs(即在方框200設(shè)定的液溫為50℃時的目標(biāo)差壓ΔPo)相等；Z＞0、即目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置θo比實際傾轉(zhuǎn)位置θ大時，第2液壓信號的目標(biāo)值Pz1比彈簧18原設(shè)定值ΔPs??；Z＜0、即實際傾轉(zhuǎn)位置θ比目標(biāo)傾轉(zhuǎn)位置θo多時，第2液壓信號的目標(biāo)值Pz1就比彈簧18d的設(shè)定值ΔPs大。而電磁比例閥15接著輸出的第2液壓信號在Z＝0時與彈簧18d的設(shè)定值Δs相等；在Z＞0時比彈簧18d的設(shè)定值Δs小；在Z＜0時比彈簧18d的設(shè)定值Δs大。由此，根據(jù)圖19所示的特性，在泵調(diào)節(jié)器16B在Z＝0時保持斜盤1a的傾轉(zhuǎn)位置；在Z＞0時使斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量增加；在Z＜0時使斜盤1a的傾轉(zhuǎn)量減少。
如上所述，電磁比例閥15發(fā)生的第2液壓信號Pz被設(shè)定成以彈簧18d的設(shè)定值ΔPs(即在方框200設(shè)定的液溫為50℃時的目標(biāo)差壓ΔPo)為中心地變化，另外，如上所述那樣彈簧18d的特性被設(shè)定成在液壓驅(qū)動系統(tǒng)液溫為50℃時的差壓ΔP的動作范圍內(nèi)泵調(diào)節(jié)器16B能發(fā)揮圖19所示的特性，因而第2液壓信號Pz的動作范圍就與差壓ΔP的動作范圍大致相同。
在上述的例子中，根據(jù)方框208的表的設(shè)定，電磁比例閥15產(chǎn)生具有0～30kg/cm2動作范圍的第2液壓信號Pz。
圖22表示電磁比例閥15和調(diào)節(jié)器16B的管路連接部的細(xì)節(jié)和差壓傳感器43與管路41、42的連接部的細(xì)節(jié)。電磁比例閥15及調(diào)節(jié)器16B與管路50的連接部形成與圖9所示第1實施例相同的結(jié)構(gòu)。而且調(diào)節(jié)器16B的和貯液槽一側(cè)的管路80的連接也一樣，在調(diào)節(jié)器16B的連接部上安裝著連接器65A，通過貯液槽的管路80的前端安裝著接頭57A，兩者進(jìn)行螺紋連接。
另一方面、在差壓傳感器43的與管路41、42的連接部上安裝著連接器70、71，連接器70、71與圖9所示的連接器65相同，有螺母部70a、71a和切割有陽螺紋的插入部76b、71b。另一方面，在管路41、42的對應(yīng)端部上安裝著與圖9所示接頭60同樣的接頭72、73，接頭72、73在內(nèi)側(cè)有切割有陰螺紋的開口部、外側(cè)上有螺母部72a、73a，通過將接頭72、73的開口部插入到連接器70、71的插入部70b、71b里，轉(zhuǎn)動螺母部72a、73a就能分別把接頭72與連接器70螺紋接合、把接頭73與連接器71螺紋接合。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實施例，當(dāng)流量控制閥3B位于中立位置而被關(guān)閉時，由于差壓ΔP最大，因而使液壓泵1的排量減少到最小，隨著流量控制閥3B從中立位置被操作、差壓ΔP降低，液壓泵1的排量增加，因此，能按要求流量控制液壓泵1的排出流量。
另外，如圖17所示，當(dāng)液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫比50℃低時差壓ΔP變高，比50℃高時差壓ΔP變低。因此在不進(jìn)行溫度修正時不能正確地控制液壓泵1的排出液量。在本實施例中，由于如上所述地檢測液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液溫，在控制組件13B內(nèi)對目標(biāo)差壓ΔPo進(jìn)行溫度修正，因而能修正液壓驅(qū)動系統(tǒng)液溫的影響，能正確地控制液壓泵1的排出流量。
在壓力傳感器11、控制組件13B、電磁比例閥15發(fā)生異?；蛘甙l(fā)生配線的接觸不良等電氣系統(tǒng)的故障時，如圖23和圖24所示那樣，將泵調(diào)節(jié)器16B的控制用轉(zhuǎn)換閥18與電磁比例閥15及貯液槽的連接、差壓傳感器43與管路41、42間的連接切斷開；把管路41與控制用轉(zhuǎn)換閥18的受壓部18c相連接。由于如上所述地設(shè)定泵調(diào)節(jié)器16B的特性以及控制組件13B和電磁比例閥15的特性，所以能根據(jù)差壓ΔP使泵調(diào)節(jié)器16B在一般作業(yè)時的液溫條件下與故障前同樣地動作。
圖25表示管路41、42和調(diào)節(jié)器16B的連接部的細(xì)節(jié)。在把管路41、42連接到調(diào)節(jié)器16B上時，先把管路41、42的接頭72、73從差壓傳感器43的連接器70、71上卸下，而且將管路50、80的接頭67、67A從調(diào)節(jié)器16B的連接器65、65A上卸下，接著將管路41、42的接頭72、73與前面實施例的情況同樣地與連接器65、65A相連接。這時，最好將差壓傳感器43與連接器70、71卸開，用插74、75閉塞。另外，在電磁比例閥15一側(cè)也可不用插塞閉塞管路50一側(cè)的接頭67，而是將管50和連接器卸下，用插塞76閉塞。
如上所述，用本實施例按液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量控制液壓泵的排出時，有用控制組件進(jìn)行電控制的優(yōu)點，并且能在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時容易地轉(zhuǎn)換到液壓備用系統(tǒng)，比以前減少機(jī)械的停機(jī)時間，而且在一般作業(yè)時的液溫條件下能發(fā)揮大致與故障前相等的性能。
在上述實施例中，是把負(fù)控制壓力(圖1實施例)或者泵排出壓力與最大負(fù)荷壓力的差壓(圖16實施例)作為與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量相當(dāng)?shù)膲毫?第1液壓信號)，但在用由操作裝置產(chǎn)生的液壓控制壓力驅(qū)動泵調(diào)節(jié)器、從而控制泵排出流量的液壓驅(qū)動系統(tǒng)，也可把這液壓控制壓力用作與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量相當(dāng)?shù)膲毫?第1液壓信號)，在這種場合下，借助同樣的設(shè)定也能得到同樣的效果。
〔產(chǎn)業(yè)上利用的可能性〕本發(fā)明在按液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)控制液壓泵的排量時，具有用控制組件進(jìn)行電控制的優(yōu)點，同時在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時能容易地轉(zhuǎn)換到液壓備用系統(tǒng)，比以前的結(jié)構(gòu)減少機(jī)械停機(jī)時間，而且在一般作業(yè)時的液溫條件下能發(fā)揮與故障前大致同等的性能。
權(quán)利要求
1.一種液壓控制裝置，它設(shè)有液壓驅(qū)動系統(tǒng)，該液壓驅(qū)動系統(tǒng)含有可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?1)、由這液壓泵排出的壓力液體驅(qū)動的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)、控制從上述液壓泵供給液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力液體流動的流量控制閥(3)、以及用于操作上述流量控制閥的操作機(jī)構(gòu)(3a)；第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(10；41；42)，它用于產(chǎn)生作為第1液壓信號的與這液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量相當(dāng)?shù)膲毫?；泵控制裝置(50；50A；50B)，它包含檢測這第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號并將其變換成第1電信號的壓力檢測機(jī)構(gòu)(11；43)、輸入從這壓力檢測機(jī)構(gòu)輸出的第1電信號進(jìn)行規(guī)定的運算處理并輸出第2電信號的控制組件(13；13A；13B)、以及按照從上述控制組件輸出的第2電信號驅(qū)動的用于控制上述液壓泵的排量的泵調(diào)節(jié)器(16；16B)；其特征在于上述泵控制裝置(50；50A；50B)還含有按照從上述控制組件(13；13A；13B)輸出的第2電信號生成第2液壓信號、由這第2液壓信號驅(qū)動上述泵調(diào)節(jié)器(16；16B)的第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(15)；上述泵調(diào)節(jié)器(16；16B)的特性設(shè)定使得能由上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(10；41；42)產(chǎn)生的第1液壓信號使泵調(diào)節(jié)器動作，上述控制組件(13；13A；13B)和第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(15)的特性設(shè)定使得上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第2液壓信號的動作范圍和上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號的動作范圍為大致相同的量級。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述泵調(diào)節(jié)器(16；16B)設(shè)有使上述液壓泵(1)的排量可變機(jī)構(gòu)(1a)動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(17)和控制這執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動的控制用轉(zhuǎn)換閥(18；18B)；上述控制用轉(zhuǎn)換閥設(shè)有控制閥柱塞(18a)，設(shè)置在控制閥柱塞一端、用于輸入上述第2液壓信號的受壓部(18b)，設(shè)置在與上述控制閥柱塞受壓部相反一側(cè)端部上的彈力機(jī)構(gòu)(18d)；上述彈力機(jī)構(gòu)的特性設(shè)定使得能由上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(10；41；42)產(chǎn)生的第1液壓信號使上述控制用轉(zhuǎn)換閥(18；18B)動作，而且，在第1液壓信號的動作范圍內(nèi)，泵調(diào)節(jié)器(16，16B)能使上述液壓泵(1)的排量可變機(jī)構(gòu)(1a)動作。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述控制組件(13；13A；13B)根據(jù)從上述壓力檢測機(jī)構(gòu)(11；43)輸出的第1電信號運算出能把上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(15)產(chǎn)生的第2液壓信號的動作范圍取成與上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第1液壓信號的動作范圍大致相同量級的值，把這值作為上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第2液壓信號的目標(biāo)值而變換成第2電信號后輸入到上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述泵控制裝置(50)還設(shè)有從上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(15)和壓力檢測機(jī)構(gòu)(11)之間的分叉部延伸到上述泵調(diào)節(jié)器(16)附近的導(dǎo)引上述第1液壓信號的輔助管路(22)。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述泵控制機(jī)構(gòu)(50A)還設(shè)有異常檢測機(jī)構(gòu)(30；110；111；112)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(31)；該異常檢測機(jī)構(gòu)檢測出壓力檢測機(jī)構(gòu)(11)、控制組件(13A)、第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)(15)中任何一個發(fā)生異常這一狀態(tài)；該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)導(dǎo)引第1及第2液壓信號，當(dāng)用上述異常檢測機(jī)構(gòu)沒檢測到異常時，選擇上述第2液壓信號并使其作用在上述泵調(diào)節(jié)器(16)上，而當(dāng)上述異常檢測機(jī)構(gòu)檢測到異常時，選擇上述第1液壓信號并使其作用在上述泵調(diào)節(jié)器上。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓控制裝置，其特征在于上述異常檢測機(jī)構(gòu)設(shè)有檢測上述液壓泵排量的機(jī)構(gòu)(30；110)和把用上述控制組件運算的目標(biāo)排量與用上述檢測機(jī)構(gòu)檢測出的排量相比較并判定異常的機(jī)構(gòu)(111；112)。
7.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)含有用于產(chǎn)生作為上述第1液壓信號的與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的中間位置旁通流量相當(dāng)?shù)呢?fù)控制壓力的流動阻力機(jī)構(gòu)(10)。
8.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述第1信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)包含導(dǎo)引上述液壓泵(1)排出壓力的管路(42)和導(dǎo)引上述液壓驅(qū)動系統(tǒng)最大負(fù)荷壓力的管路(41)，由這些管路檢測作為上述第1液壓信號的液壓泵排出壓力與液壓驅(qū)動系統(tǒng)最大負(fù)荷壓力的差壓。
9.如權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于上述第2信號壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)是電磁比例閥(15)。
全文摘要
為了具有在按照液壓驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)量控制液壓泵(1)的排出時用控制組件(13)進(jìn)行電氣控制的優(yōu)點，同時在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時容易轉(zhuǎn)換到液壓備用系統(tǒng)，在本發(fā)明的液壓控制裝置中，泵調(diào)節(jié)器(16)的構(gòu)成能隨著第2液壓信號Pc的壓力降低而使斜盤(1a)的傾轉(zhuǎn)量θ增加，泵調(diào)節(jié)器的特性能用負(fù)控制壓力Pco替代第2液壓信號，固定節(jié)流口孔(10)和泵調(diào)節(jié)器彈簧(18d)的特性設(shè)定能在負(fù)控制壓力動作范圍內(nèi)使泵調(diào)節(jié)器進(jìn)行動作。在控制組件(13)中，把在方框(102)修正后的負(fù)控制壓力Pc1作為第2液壓信號的目標(biāo)值，求出與這值相當(dāng)?shù)牡?電信號E，使電磁比例閥(15)發(fā)生的第2液壓信號動作范圍為和負(fù)控制壓力大致相同的量級。
文檔編號F15B20/00GK1147847SQ9619013
公開日1997年4月16日 申請日期1996年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月3日
發(fā)明者杉木玄六, 平田東一 申請人:日立建機(jī)株式會社