CN107532628A - 建筑机械的油压驱动*** - Google Patents
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Abstract
一种建筑机械的油压驱动***,具备:通过发动机驱动的第一泵以及第二泵;配置于从第一泵延伸的循环通路上、且与动臂缸通过动臂上升供给通路以及动臂下降供给通路连接的动臂控制阀;从储罐向第一泵引导工作油的第一吸入通路;从储罐向第二泵引导工作油的第二吸入通路;从动臂控制阀或动臂上升供给通路与第一吸入通路以及第二吸入通路中至少一方相连、且流有从动臂缸排出的工作油的再生通路;设置于第一吸入通路和/或第二吸入通路中比连接再生通路的位置靠近上游侧的止回阀;和设置于与再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
Description
技术领域
本发明涉及建筑机械的油压驱动***。
背景技术
在如油压挖掘机或油压起重机等的建筑机械中,由油压驱动***执行各种动作。在这样的油压驱动***中,利用从执行器返回到储罐的工作油来再生能量。
例如,专利文献1中公开了形成为在油压挖掘机的动臂下降时将从动臂缸排出的工作油蓄积在储液器中,利用该蓄积的工作油来辅助泵的驱动的结构的油压驱动***。具体来说,在该油压驱动***中,通过发动机驱动的第一泵及第二泵与作为马达发挥作用的辅助泵连接,蓄积在储液器中的工作油导向该辅助泵。
又,专利文献2中公开了旋转停止时将从旋转油压马达排出的工作油导向泵的吸入口的技术。但是,这并不是再生由动臂下降带来的能量。又,专利文献2中公开的技术是通过电动发电机来驱动泵,通过电动发电机发电来再生能量,不适用于通过发动机来驱动泵的结构。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2014-145387号公报;
专利文献2:日本特开2011-17431号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
如上所述,在专利文献1公开的油压驱动***中,使用储液器来再生由动臂下降带来的能量。但是,储液器因内部的密封部分的劣化以及封入气体的泄漏而造成的反应压力降低而需要进行定期维护。
因此,本发明的目的在于提供一种能够不使用储液器而再生由动臂下降带来的能量的建筑机械的油压驱动***。
解决问题的手段:
为解决上述问题,本发明从第一侧面提供一种建筑机械的油压驱动***,具备:通过发动机驱动的第一泵以及第二泵;配置于从所述第一泵延伸的循环通路(line)上、且与动臂缸通过动臂上升供给通路以及动臂下降供给通路连接的动臂控制阀;从储罐向所述第一泵引导工作油的第一吸入通路;从所述储罐向所述第二泵引导工作油的第二吸入通路;从所述动臂控制阀或所述动臂上升供给通路与所述第一吸入通路以及所述第二吸入通路中至少一方相连、且流有从所述动臂缸排出的工作油的再生通路;设置于所述第一吸入通路和/或所述第二吸入通路中比连接所述再生通路的位置靠近上游侧的止回阀;和设置于与所述再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
根据上述结构,动臂下降操作时工作油从动臂缸排出,再生通路内流动的工作油的流量为第一泵和/或第二泵的吐出流量以上的情况下,第一泵和/或第二泵的吸入压保持为泄压阀的设定压。从而,第一泵和/或第二泵向其它执行器(例如,斗杆缸)供给工作油的情况下,第一泵和/或第二泵驱动所需的能量大幅降低。因此,能够再生由动臂下降带来的能量。而且,因为能够通过再生通路、止回阀以及泄压阀这样简易的结构再生能量,所以成本低且可靠性高的***得以实现。
上述来自第一侧面的油压驱动***也可以具备对是否在动臂下降操作时使从所述动臂缸排出的工作油通过所述再生通路流入所述第一吸入通路和/或第二吸入通路进行切换的再生切换阀。根据该结构,能够选择是否在动臂下降操作时进行能量的再生。
又,本发明从第二侧面提供一种建筑机械的油压驱动***,具备:通过发动机驱动的泵;配置于从所述泵延伸的循环通路上、且与动臂缸通过动臂上升供给通路以及动臂下降供给通路连接的动臂控制阀;从储罐向所述泵引导工作油的吸入通路;从所述动臂控制阀或所述动臂上升供给通路与所述吸入通路相连、且流有从所述动臂缸排出的工作油的再生通路;设置于所述吸入通路中比连接所述再生通路的位置靠近上游侧的止回阀;和设置于与所述再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
根据上述结构,动臂下降操作时工作油从动臂缸排出,再生通路内流动的工作油的流量为泵的吐出流量以上的情况下,泵的吸入压保持为泄压阀的设定压。从而,泵向其它执行器(例如,斗杆缸)供给工作油的情况下,泵驱动所需的能量大幅降低。因此,能够再生由动臂下降带来的能量。而且,因为能够通过再生通路、止回阀以及泄压阀这样简易的结构再生能量,所以成本低且可靠性高的***得以实现。
上述来自第二侧面的油压驱动***也可以具备对是否在动臂下降操作时使从所述动臂缸排出的工作油通过所述再生通路流入所述吸入通路进行切换的再生切换阀。根据该结构,能够选择是否在动臂下降操作时进行能量的再生。
在上述来自第一或第二侧面的油压驱动***中,也可以是所述动臂控制阀包括动臂上升操作用的第一先导端口和动臂下降操作用的第二先导端口,所述油压驱动***具备:向所述第二先导端口输出二次压力的电磁比例阀、检测所述再生通路的压力的压力传感器、和向所述电磁比例阀发送指令电流的控制装置,所述再生通路与所述动臂控制阀连接,所述控制装置在动臂下降操作时,在所述压力传感器检测出的压力低于所述泄压阀的设定压的情况下,以使所述动臂控制阀的出口节流(meter out)开口面积小于所述压力传感器检测出的压力为所述泄压阀的设定压时的出口节流开口面积的形式,控制所述电磁比例阀。
再生通路与动臂控制阀连接时,再生通路内流动的工作油的流量与从动臂缸排出的工作油的流量相同。如果来自动臂下降操作时的动臂缸的排出流量为泵(来自第一侧面的油压驱动***中第一泵和/或第二泵,来自第二侧面的油压驱动***中泵)的吐出流量以上,则再生通路的压力为泄压阀的设定压,而如果来自动臂下降操作时的动臂缸的排出流量低于泵的吐出流量,则再生通路的压力几乎为零。因为再生通路的压力几乎等于动臂控制阀出口节流出口处的压力,所以如果不对再生通路压力的降低进行任何处理,则有关动臂下降的操作感(feeling)(对应动臂下降操作量的动臂下降速度,以下相同)会发生变化。对此,根据上述结构,再生通路的压力降低时动臂控制阀的出口节流开口面积会变小,所以能够与动臂缸排出的工作油的流量无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感。
又,本发明从第三侧面提供一种建筑机械的油压驱动***,具备:通过发动机驱动的泵;与所述泵连结的再生油压马达;配置于从所述泵延伸的循环通路上、且控制针对动臂缸的工作油供给以及排出的动臂控制阀;将从所述动臂缸排出的工作油引导至所述再生油压马达的再生通路;和设置于与所述再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
根据上述结构,如果动臂下降操作时再生通路内流动的工作油的流量充足,保持为泄压阀的设定压的工作油被引导至再生油压马达,辅助泵的驱动。由此,能够再生由动臂下降带来的能量。而且,因为能够通过再生通路、再生油压马达以及泄压阀这样简易的结构再生能量,所以成本低且可靠性高的***得以实现。
上述来自第三侧面的油压驱动***也可以具备对是否在动臂下降操作时使从所述动臂缸排出的工作油通过所述再生通路流入所述再生油压马达进行切换的再生切换阀。根据这个结构,能够选择是否在动臂下降操作时进行能量的再生。
在上述来自第三侧面的油压驱动***中,也可以是所述动臂控制阀包括动臂上升操作用的第一先导端口和动臂下降操作用的第二先导端口,所述油压驱动***具备:向所述第二先导端口输出二次压力的电磁比例阀、检测所述再生通路的压力的压力传感器、和向所述电磁比例阀发送指令电流的控制装置,所述再生通路与所述动臂控制阀连接,所述控制装置在动臂下降操作时,在所述压力传感器检测出的压力低于所述泄压阀的设定压的情况下,以使所述动臂控制阀的出口节流开口面积小于所述压力传感器检测出的压力为所述泄压阀的设定压时的出口节流开口面积的形式,控制所述电磁比例阀。
再生通路与动臂控制阀连接时,再生通路内流动的工作油的流量与从动臂缸排出的工作油的流量相同。如果来自动臂下降操作时的动臂缸的排出流量为再生油压马达的通过流量以上,则再生通路的压力为泄压阀的设定压,而如果来自动臂下降操作时的动臂缸的排出流量低于再生油压马达的通过流量,则再生通路的压力降低。因为再生通路的压力几乎等于动臂控制阀的出口节流出口处的压力,所以如果不对再生通路压力的降低进行任何处理,则有关动臂下降的操作感会发生变化。对此,根据上述结构,再生通路的压力降低时动臂控制阀的出口节流开口面积会变小,所以能够与动臂缸排出的工作油的流量无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感。
在上述来自第三侧面的油压驱动***中,也可以是所述再生油压马达是倾转角能变更的可变容量型的马达,所述再生通路与所述动臂控制阀连接,所述油压驱动***具备:调整所述再生油压马达的倾转角的再生油压马达调节器、检测所述再生通路的压力的压力传感器、和在动臂下降操作时以将所述压力传感器检测出的压力维持为所述泄压阀的设定压的形式控制所述再生油压马达调节器的控制装置。根据该结构,能够与动臂缸排出的工作油的流量无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感。
发明效果:
根据本发明,能够不用储液器再生由动臂下降带来的能量。
附图说明
图1是根据本发明第一实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图2是作为建筑机械一个例子的油压挖掘机的侧视图;
图3是根据本发明第二实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图4是示出第二实施形态中第二操作信号与动臂控制阀的出口节流开口面积之间关系的图表;
图5是根据本发明第三实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图6是示出第三实施形态中第二操作信号与向第二电磁比例阀的指令电流之间关系的图表;
图7是根据本发明第四实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图8是根据本发明第五实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图9是根据本发明第六实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图10是根据本发明第七实施形态的油压驱动***的概略结构图;
图11是根据本发明第八实施形态的油压驱动***的概略结构图。
具体实施方式
(第一实施形态)
图1示出根据本发明第一实施形态的建筑机械的油压驱动***1A,图2示出装载该油压驱动***1A的建筑机械10。图2所示建筑机械10为油压挖掘机,但本发明也能适用于油压起重机等其它建筑机械。
油压驱动***1A作为油压执行器,包括图2所示的动臂缸11、斗杆缸12以及铲斗缸13,还包括未图示的旋转马达以及左右一对行驶马达。又,油压驱动***1A如图1所示,包括用于向这些执行器供给工作油的第一主泵14以及第二主泵16、驱动第一主泵14以及第二主泵16的发动机18。另,图1中为简化图面,省略了动臂缸11以外的执行器。
第一主泵14以及第二主泵16分别是倾转角(即,泵容量)能变更的可变容量型的泵。在本实施形态中第一以及第二主泵14、16是斜板泵,但第一以及第二主泵14、16也可以是斜轴泵。第一主泵14的倾转角通过第一泵调节器15调整,第二主泵16的倾转角通过第二泵调节器17调整。第一主泵14的吐出流量Q1以及第二主泵16的吐出流量Q2可以油压负控制(negative control)方式控制,也可以电气正控制(positive control)方式控制。即,第一泵调节器15以及第二泵调节器17可以通过油压运作,也可以通过电信号运作。此外,第一主泵14的吐出流量Q1以及第二主泵16的吐出流量Q2也可以负载传感方式控制。
通过第一吸入通路22从储罐21向第一主泵14导入工作油,通过第二吸入通路26从储罐21向第二主泵16导入工作油。
第一循环通路23从第一主泵14延伸至储罐21(第一循环通路23的下游侧部分省略)。第一循环通路23上配置有包含动臂控制阀3以及铲斗控制阀的多个控制阀(动臂控制阀3以外未图示)。动臂控制阀3控制针对动臂缸11的工作油供给以及排出,其它控制阀也控制针对各个执行器的工作油供给以及排出。平行通路24从第一循环通路23分支,通过该平行通路24向第一循环通路23上的所有控制阀引导从第一主泵14吐出的工作油。
同样,第二循环通路27从第二主泵16延伸至储罐21(第二循环通路27的上游侧部分以外省略)。第二循环通路27上配置有包含旋转控制阀以及斗杆控制阀的多个控制阀(均未图示)。旋转控制阀控制针对旋转马达的工作油供给以及排出,其它控制阀也控制针对各个执行器的工作油供给以及排出。平行通路(未图示)从第二循环通路27分支,通过该平行通路向第二循环通路27上的所有控制阀引导从第二主泵16吐出的工作油。
动臂控制阀3通过动臂上升供给通路11a以及动臂下降供给通路11b与动臂缸11连接。本实施形态中,再生通路51与动臂控制阀3连接。再生通路51从动臂控制阀3与第一吸入通路22及第二吸入通路26双方连接。再生通路51中流有从动臂缸11排出的工作油。
动臂控制阀3包括动臂上升操作用的第一先导端口3a和动臂下降操作用的第二先导端口3b。动臂控制阀3通过操纵者操作动臂操作装置45来运作。
动臂操作装置45包括接受动臂上升操作以及动臂下降操作的操作杆。动臂操作装置45在操作杆接受动臂上升操作时输出与操作杆倾转角相应的第一操作信号Sa,在操作杆接受动臂下降操作时输出与操作杆倾转角相应的第二操作信号Sb。
本实施形态中,动臂操作装置45是通过动臂上升先导通路31以及动臂下降先导通路32与动臂控制阀3的第一先导端口3a以及第二先导端口3b连接的先导操作阀。也就是说,动臂操作装置45在操作杆接受动臂上升操作时将与操作杆倾转角相应的第一先导压作为第一操作信号Sa输出至第一先导端口3a,在操作杆接受动臂下降操作时将与操作杆倾转角相应的第二先导压作为第二操作信号Sb输出至第二先导端口3b。
在上述第一吸入通路22以及第二吸入通路26中,分别在比连接再生通路51的位置靠近上游侧设置止回阀25、28。
再生通路51通过泄压阀62与储罐21连接。具体来说,再生通路51与从该再生通路51经由泄压阀62延伸至储罐21的安全通路61相连通。本实施形态中,安全通路61从再生通路51分支,但安全通路61可以在止回阀25和第一主泵14之间从第一吸入通路22分支,也可以在止回阀28和第二主泵16之间从第二吸入通路26分支。
例如,设置于安全通路61的所述泄压阀62的设定压Pc设定为动臂下降操作时的动臂缸11头侧的最低压力(例如,8MPa)的90%以下(例如,6MPa)。
如以上说明,本实施形态的油压驱动***1A中,在动臂下降操作时再生通路51内流动的工作油的流量(本实施形态中为从动臂缸11排出的工作油的流量)Qr为第一主泵14的吐出流量Q1和第二主泵16的吐出流量Q2之和Qt(=Q1+Q2)以上的情况下,第一主泵14以及第二主泵16的吸入压保持为泄压阀62的设定压Pc。从而,在第一主泵14和/或第二主泵16向其它执行器(例如,斗杆缸12)供给工作油的情况下,第一主泵14和/或第二主泵16驱动所需的能量大幅降低(动臂下降操作时,从第一主泵14向动臂缸11供给工作油不需要那么多能量)。因此,能够再生由动臂下降带来的能量。而且,因为能够通过再生通路51、止回阀25、28以及泄压阀62这样简易的结构再生能量,所以成本低且可靠性高的***得以实现。
另,本实施形态中,动臂下降操作时,不仅是动臂控制阀3的上游侧(动臂上升供给通路11a),动臂控制阀3的下游侧也通过泄压阀62保持了背压。因此,从使动臂下降速度与无法再生由动臂下降带来的能量的以往油压驱动***相同这样的观点来看,优选为,使动臂控制阀3的出口节流开口面积与以往油压驱动***中动臂控制阀的出口节流开口面积相比,仅增大与泄压阀62的设定压Pc的影响相应的程度。
﹤变形例﹥
本实施形态中,再生通路51与第一吸入通路22和第二吸入通路26双方相连。然而,再生通路51也可以只与第一吸入通路22和第二吸入通路26中任一方相连。这种情况下,在未与再生通路51相连的吸入通路中也可以不设置止回阀(25或28)。
又,并不一定要设置第二主泵16,可以从第一主泵14向所有执行器供给工作油。
(第二实施形态)
接下来,参考图3以及图4,说明根据本发明第二实施形态的建筑机械的油压驱动***1B。另,在本实施形态以及后述第三至第八实施形态中,与之前说明的实施形态相同的构成要素上标以相同的符号,省略重复说明。
如图3所示,本实施形态中,再生通路51只与第二吸入通路26相连。但是,再生通路51当然也可以只与第一吸入通路22,或与第一吸入通路22和第二吸入通路26双方相连。这点在后述第三至第五实施形态中也是一样。
如果来自动臂下降操作时的动臂缸11的排出流量Qr为第二主泵16的吐出流量Q2以上,则再生通路51的压力Pr为泄压阀62的设定压Pc,而如果来自动臂下降操作时的动臂缸11的排出流量Qr低于第二主泵16的吐出流量Q2,则再生通路51的压力Pr几乎为零。再生通路51的压力Pr几乎等于动臂控制阀3的出口节流出口处的压力,所以如果不对再生通路51的压力Pr的降低进行任何处理,则有关动臂下降的操作感会发生变化。在本实施形态中,采用即使再生通路51的压力Pr降低,有关动臂下降的操作感也不会变的结构。
具体来说,再生通路51中,设置有检测该再生通路51的压力Pr的压力传感器71。又,动臂下降先导通路32中,设置有在第一实施形态中说明的检测第二先导压(第一操作信号Sa)的压力传感器73。这些压力传感器71、73检测出的压力输入至控制装置7。另,图3中,为简化图面,只描绘了一部分的控制线(在之后的实施形态中也一样)。
此外,动臂下降先导通路32中设置有电磁比例阀44。该电磁比例阀44是输出与指令电流I呈负相关的二次压力的反比型,被控制装置7控制。但是,电磁比例阀44也可以是输出与指令电流I呈正相关的二次压力的正比型。
控制装置7在动臂下降操作时,在压力传感器71检测出的再生通路51的压力Pr低于泄压阀62的设定压Pc的情况下,如图4所示,以使动臂控制阀3的出口节流开口面积小于压力传感器71检测出的再生通路51的压力Pr为泄压阀62设定压Pc时的出口节流开口面积的形式,控制电磁比例阀44。更详细来说,控制装置7在Pr=Pc的情况下,不向电磁比例阀44发送指令电流I,在Pr﹤Pc的情况下,向电磁比例阀44发送使先导压稍微降低的指令电流I。
如此,再生通路51的压力Pr降低时动臂控制阀3的出口节流开口面积变小,因此能够与动臂缸11排出的工作油的流量Qr无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感。
(第三实施形态)
接下来,参考图5以及图6,说明根据本发明第三实施形态的建筑机械的油压驱动***1C。
本实施形态的油压驱动***1C与第二实施形态的油压驱动***1B的不同点在于动臂操作装置45是电动操纵杆。即,第一操作信号Sa以及第二操作信号Sb作为电信号从动臂操作装置45输出至控制装置7。
动臂控制阀3的第一先导端口3a通过动臂上升先导通路31与第一电磁比例阀41连接,第二先导端口3b通过动臂下降先导通路32与第二电磁比例阀42连接。第一电磁比例阀41以及第二电磁比例阀42通过一次压通路43与副泵19连接。副泵19被第一实施形态中说明的发动机18驱动。
第一电磁比例阀41以及第二电磁比例阀42是输出与指令电流I呈正相关的二次压力的正比型,被控制装置7控制。从动臂操作装置45输出第一操作信号Sa时,控制装置7向第一电磁比例阀41发送与第一操作信号Sa成比例的指令电流I,第一电磁比例阀41向动臂控制阀3的第一先导端口3a输出与指令电流I相应大小的二次压力。一方面,从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时,控制装置7向第二电磁比例阀42发送与第二操作信号Sb成比例的指令电流I,第二电磁比例阀42向动臂控制阀3的第二先导端口3b输出与指令电流I相应大小的二次压力。
在本实施形态中,控制装置7也在动臂下降操作时,在压力传感器71检测出的再生通路51的压力Pr低于泄压阀62的设定压Pc的情况下,如图4所示,以使动臂控制阀3的出口节流开口面积小于当压力传感器71检测出的再生通路51压力Pr为泄压阀62的设定压Pc时的出口节流开口面积的形式,控制第二电磁比例阀42。具体来说,如图6所示,控制装置7使在Pr﹤Pc时向第二电磁比例阀42发送的指令电流I小于在Pr=Pc时的。由此,动臂控制阀3阀芯(spool )的冲程(stroke)在Pr﹤Pc时比在Pr=Pc时受到限制,在Pr﹤Pc时的出口节流开口面积小于在Pr=Pc时的出口节流开口面积。由此,动臂控制阀3阀芯的冲程在Pr﹤Pc时比在Pr=Pc时受到限制,在Pr﹤Pc时的出口节流开口面积小于在Pr=Pc时的出口节流开口面积。
在本实施形态中也能够得到与第二实施形态相同的效果。
(第四实施形态)
接下来,参考图7,说明根据本发明第四实施形态的建筑机械的油压驱动***1D。
本实施形态的油压驱动***1D与第二实施形态的油压驱动***1B的不同点在于再生通路51上设置有再生切换阀52。再生切换阀52与储罐通路53连接。
再生切换阀52用于对是否在动臂下降操作时使从动臂缸11排出的工作油通过再生通路51流入第二吸入通路26进行切换。具体来说,再生切换阀52在使再生通路51上游侧部分与储罐通路53连通的非再生位置(图7中下侧位置)、和使再生通路51上游侧部分与再生通路51下游侧部分连通的再生位置(图7中上侧位置)之间移动。
再生切换阀52可以是从非再生位置向再生位置或逆向瞬间切换的开关阀,但也可以是可变节流阀,从而至少从非再生位置向再生位置切换时,再生通路51上游侧部分与储罐通路53的连通程度逐渐减少,且再生通路51上游侧部分与再生通路51下游侧部分的连通程度逐渐增加。又,再生切换阀52无需必须是单一的阀,也可以是由一对开关阀或可变节流阀构成。
再生切换阀52基于从动臂操作装置45输出的第二操作信号Sb(本实施形态中为第二先导压)被控制装置7控制。在本实施形态中,控制装置7在从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时将再生切换阀52切换到再生位置,在未从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时将再生切换阀52维持在非再生位置。像这样使再生切换阀52运作,以此在动臂上升操作时从动臂缸11排出的工作油通过储罐通路53流入储罐21而不会产生多余的压力。因此,在再生由动臂下降带来的能量的油压驱动***1D中,动臂上升操作时的泵驱动动力的损耗小。
但是,再生切换阀52的控制不限于此。例如,在进行动臂下降操作的情况下,控制装置7也可以在动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时仍将再生切换阀52维持在非再生位置。然而,这种情况下,进行动臂下降操作时动臂控制阀3出口节流出口的压力几乎为零,所以有必要在进行动臂下降操作的情况下也采用如上所述的用于使与动臂下降相关的操作感不变的控制,控制算法(algorithm)变复杂。与此相对,如果是本实施形态这般在动臂下降操作时始终将再生切换阀52切换至再生位置的控制,能够使控制算法变简单。
在本实施形态中,能够选择是否在动臂下降操作时进行能量再生。
(第五实施形态)
接下来,参考图8,说明根据本发明第五实施形态的建筑机械的油压驱动***1E。
本实施形态的油压驱动***1E与第二实施形态的油压驱动***1B的不同点在于:动臂上升供给通路11a上设置有再生切换阀52A;再生通路51从再生切换阀52A与第二吸入通路26相连;以及动臂控制阀3与储罐通路29连接。但是,如第二实施形态中说明的那样,再生通路51也可以只与第一吸入通路22,或与第一吸入通路22和第二吸入通路26双方相连。
再生切换阀52A用于对是否在动臂下降操作时使从动臂缸11排出的工作油通过再生通路51流入第二吸入通路26进行切换。具体来说,再生切换阀52A下述位置间移动:将动臂上升供给通路11a的动臂缸11侧的远端部分(distal portion)与动臂控制阀3侧的近端部分(proximal portion)连通同时从再生通路51切断的非再生位置(图8中左侧位置);将动臂上升供给通路11a的远端部分从近端部分及再生通路51切断的再生准备位置(图8中中央位置);将动臂上升供给通路11a的远端部分从近端部分切断同时与再生通路51连通的再生位置(图8中右侧位置)。本实施形态中,再生切换阀52A是从再生准备位置切换至再生位置时使动臂上升供给通路11a与再生通路51的连通程度逐渐増加的可变节流阀。
再生切换阀52A基于从动臂操作装置45输出的第二操作信号Sb(本实施形态中为第二先导压)被控制装置7控制。本实施形态中,控制装置7在从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时,通过向再生切换阀52A发送规定值的电流,使再生切换阀52A首先从非再生位置(左侧位置)切换到再生准备位置(中央位置),进而根据第二操作信号Sb大小将再生切换阀52A渐渐移动到再生位置(右侧位置)(换言之,向再生能量的方向控制)。另一方面,未从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时,控制装置7通过不向再生切换阀52A发送电流来使再生切换阀52A维持在非再生位置(左侧位置)。像这样使再生切换阀52A运作,以此在动臂上升操作时从动臂缸11排出的工作油通过动臂控制阀3以及储罐通路29流入储罐21而不会产生多余的压力。因此,在再生由动臂下降带来的能量的油压驱动***1E中,动臂上升操作时的泵驱动动力的损耗小。
本实施形态中也跟第四实施形态一样,能够选择是否在动臂下降操作时进行能量的再生。
(第六实施形态)
接下来,参考图9,说明根据本发明第六实施形态的建筑机械的油压驱动***1F。本实施形态中,第一主泵14以及第二主泵16与再生油压马达8连结。而且,该再生油压马达8的流入口从动臂控制阀3与再生通路55相连。也就是说,再生通路55将从动臂缸11排出的工作油引导至再生油压马达8。再生通路55同第一实施形态一样,与设置有泄压阀62的安全通路61连通。动臂操作装置45同第一实施形态一样是先导操作阀。
又,本实施形态中,第一吸入通路22的上游侧部分与第二吸入通路26的上游侧部分合流从而构成一条共通路。然而,本实施形态中,无需必须设置第二主泵16,也可以从第一主泵14向全部执行器供给工作油。
储罐通路81从再生油压马达8的流出口延伸至储罐21。本实施形态中,再生油压马达8是倾转角(即,马达容量)能变更的可变容量型的油压马达。本实施形态中,再生油压马达8是斜板式油压马达。再生油压马达8的倾转角通过再生油压马达调节器82调整。又,再生通路55与补给通路56连接,在通过再生通路55供给至再生油压马达8的工作油不足的情况下,通过该补给通路56从储罐21向再生油压马达8供给工作油。补给通路56上设置有防止工作油向储罐21逆流的止回阀57。
再生通路55同第一实施形态一样,设置有检测该再生通路55的压力Pr的压力传感器71。再生油压马达调节器82基于压力传感器71检测出的再生通路55的压力Pr通过控制装置7控制。再生油压马达调节器82可以通过油压运作,也可以通过电信号运作。在再生油压马达调节器82通过油压来运作的情况下,再生油压马达调节器82通过与再生油压马达调节器82相连接的电磁比例阀(未图示)被控制装置7控制。
如以上说明,本实施形态的油压驱动***1F中,动臂下降操作时再生通路55内流动的工作油的流量Qr(本实施形态中为从动臂缸11排出的工作油的流量)充足的时候,保持为泄压阀62的设定压的工作油导向再生油压马达8。由此辅助第一主泵14及第二主泵16的驱动。因而能够再生由动臂下降带来的能量。而且,因为能够通过再生通路55、再生油压马达8及泄压阀62这样简易的结构再生能量,所以成本低且可靠性高的***得以实现。
而且,如果来自动臂下降操作时的动臂缸11的排出流量Qr为再生油压马达8的通过流量Qm以上,再生通路55的压力Pr为泄压阀62的设定压Pc,但如果来自动臂下降操作时的动臂缸11的排出流量Qr低于再生油压马达8的通过流量Qm,再生通路55的压力Pr降低。再生通路55的压力Pr几乎等于动臂控制阀3的出口节流出口处的压力,如果不对再生通路55的压力Pr的降低进行任何处理,与动臂下降有关的操作感会发生变化。在本实施形态中,采用即使再生通路55的压力Pr降低与动臂下降有关的操作感也不会变的结构。
具体来说,控制装置7在动臂下降操作时以将压力传感器71检测出的再生通路55的压力Pr维持为泄压阀62的设定压Pc的形式控制再生油压马达调节器82。由此,能够与动臂缸11排出的工作油的流量Qr无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感。
﹤变形例﹥
为了与动臂缸11排出的工作油的流量Qr无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感,也可代替控制再生油压马达调节器82,而采用与第二实施形态相同的结构。具体来说,如图3所示,在动臂下降先导通路32上设置电磁比例阀44,与第二实施形态同样地控制该电磁比例阀44即可。或者也可以将再生油压马达调节器82的控制和电磁比例阀44的控制组合起来。
(第七实施形态)
接下来,参考图10,说明根据本发明第七实施形态的建筑机械的油压驱动***1G。本实施形态的油压驱动***1G与第六实施形态的油压驱动***1F的不同点在于再生通路55上设置有再生切换阀58。再生切换阀58上连接有储罐通路59。
再生切换阀58用于对是否在动臂下降操作时使从动臂缸11排出的工作油通过再生通路55流入再生油压马达8进行切换。具体来说,再生切换阀58在使再生通路55上游侧部分与储罐通路59连通的非再生位置(图10中下侧位置)、和使再生通路55上游侧部分与再生通路55下游侧部分连通的再生位置(图10中上侧位置)之间进行移动。
再生切换阀58可以是从非再生位置向再生位置或逆向瞬间切换的开关阀,也可以是可变节流阀,从而至少从非再生位置向再生位置切换时,再生通路55上游侧部分与储罐通路59的连通程度逐渐减少,且再生通路55上游侧部分与再生通路55下游侧部分的连通程度逐渐增加。又,再生切换阀58无需必须是单一的阀,也可以是由一对开关阀或可变节流阀构成。
再生切换阀58基于从动臂操作装置45输出的第二操作信号Sb(本实施形态中为第二先导压)被控制装置7控制。在本实施形态中,控制装置7在从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时使再生切换阀58切换至再生位置,在未从动臂操作装置45输出第二操作信号Sb时将再生切换阀58维持在非再生位置。像这样使再生切换阀58运作,以此在动臂上升操作时从动臂缸11排出的工作油通过储罐通路59流入储罐21而不会产生多余的压力。因此,在再生由动臂下降带来的能量的油压驱动***1G中,动臂上升操作时的泵驱动动力的损耗小。
此外,本实施形态中,能够选择是否在动臂下降操作时进行能量的再生。
(第八实施形态)
接下来,参考图11,说明根据本发明第八实施形态的建筑机械的油压驱动***1H。本实施形态的油压驱动***1G与第七实施形态的油压驱动***1G的不同点在于:动臂操作装置45是第三实施形态中说明的电动操纵杆,动臂控制阀3的第一及第二先导端口3a、3b上分别连接有第一以及第二电磁比例阀41、42;以及再生油压马达8为固定容量型的马达。
控制装置7在动臂下降操作时,在压力传感器71检测出的再生通路55的压力Pr低于泄压阀62的设定压Pc的情况下,如图4所示,以使动臂控制阀3的出口节流开口面积小于当压力传感器71检测出的再生通路55压力Pr为泄压阀62的设定压Pc时的出口节流开口面积的形式,控制第二电磁比例阀42。更详细来说,如图6所示,控制装置7使在Pr﹤Pc时向第二电磁比例阀42发送的指令电流I小于在Pr=Pc时的。由此,动臂控制阀3阀芯的冲程在Pr﹤Pc时比在Pr=Pc时受到限制,在Pr﹤Pc时的出口节流开口面积小于在Pr=Pc时的出口节流开口面积。
如此,因在再生通路55的压力Pr降低时动臂控制阀3的出口节流开口面积减小,所以能够与动臂缸11排出的工作油的流量Qr无关地得到相同的与动臂下降相关的操作感。另,在再生油压马达8为可变容量型的情况下,也可在本实施形态的控制中组合入第六实施形态的再生油压马达调节器82的控制。
(其它实施形态)
本发明不限定于上述第一至第八实施形态,在不脱离本发明主旨的范围内可以进行种种変形。例如第一至第八实施形态中,也可以将旋转减速操作时从旋转马达排出的工作油向再生通路(51或55)引导,从而再生由旋转减速带来的能量。
又,第七以及第八实施形态中,也可代替设置再生切换阀58,而如图8所示在动臂上升供给通路11a上设置再生切换阀52A,该再生切换阀52A与再生通路55连接。这种情况下,动臂控制阀3与图8一样连接有储罐通路29。
符号说明:
1A至1H 油压驱动***;
10 建筑机械;
11 动臂缸;
11a 动臂上升供给通路;
11b 动臂下降供给通路;
14 第一主泵(第一泵);
16 第二主泵(第二泵);
18 发动机;
21 储罐;
22、26 吸入通路;
23、27 循环通路;
25、28 止回阀;
3 动臂控制阀;
3a 第一先导端口;
3b 第二先导端口;
41、42、44 电磁比例阀;
45 动臂操作装置;
51、55 再生通路;
52、52A、58 再生切换阀;
61 安全通路;
62 泄压阀;
7 控制装置;
71、73 压力传感器;
8 再生油压马达;
82 再生油压马达调节器。
Claims (9)
1.一种建筑机械的油压驱动***,具备:
通过发动机驱动的第一泵以及第二泵;
配置于从所述第一泵延伸的循环通路上、且与动臂缸通过动臂上升供给通路以及动臂下降供给通路连接的动臂控制阀;
从储罐向所述第一泵引导工作油的第一吸入通路;
从所述储罐向所述第二泵引导工作油的第二吸入通路;
从所述动臂控制阀或所述动臂上升供给通路与所述第一吸入通路以及所述第二吸入通路中至少一方相连、且流有从所述动臂缸排出的工作油的再生通路;
设置于所述第一吸入通路和/或所述第二吸入通路中比连接所述再生通路的位置靠近上游侧的止回阀;和
设置于与所述再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
2.根据权利要求1所述的建筑机械的油压驱动***,其特征在于,
具备对是否在动臂下降操作时使从所述动臂缸排出的工作油通过所述再生管路流入所述第一吸入管路和/或第二吸入管路进行切换的再生切换阀。
3.一种建筑机械的油压驱动***,具备:
通过发动机驱动的泵;
配置于从所述泵延伸的循环通路上、且与动臂缸通过动臂上升供给通路以及动臂下降供给通路连接的动臂控制阀;
从储罐向所述泵引导工作油的吸入通路;
从所述动臂控制阀或所述动臂上升供给通路与所述吸入通路相连、且流有从所述动臂缸排出的工作油的再生通路;
设置于所述吸入通路中比连接所述再生通路的位置靠近上游侧的止回阀;和
设置于与所述再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
4.根据权利要求3所述的建筑机械的油压驱动***,其特征在于,
具备对是否在动臂下降操作时使从所述动臂缸排出的工作油通过所述再生通路流入所述吸入通路进行切换的再生切换阀。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的建筑机械的油压驱动***,其特征在于,
所述动臂控制阀包括动臂上升操作用的第一先导端口和动臂下降操作用的第二先导端口;
具备:向所述第二先导端口输出二次压力的电磁比例阀、
检测所述再生通路的压力的压力传感器、和
向所述电磁比例阀发送指令电流的控制装置,
所述再生通路与所述动臂控制阀连接,
所述控制装置在动臂下降操作时,在所述压力传感器检测出的压力低于所述泄压阀的设定压的情况下,以使所述动臂控制阀的出口节流开口面积小于所述压力传感器检测出的压力为所述泄压阀的设定压时的出口节流开口面积的形式,控制所述电磁比例阀。
6.一种建筑机械的油压驱动***,具备:
通过发动机驱动的泵;
与所述泵连结的再生油压马达;
配置于从所述泵延伸的循环通路上、且控制针对动臂缸的工作油供给以及排出的动臂控制阀;
将从所述动臂缸排出的工作油引导至所述再生油压马达的再生通路;和
设置于与所述再生通路连通的安全通路上的泄压阀。
7.根据权利要求6所述的建筑机械的油压驱动***,其特征在于,
具备对是否在动臂下降操作时使从所述动臂缸排出的工作油通过所述再生管路流入所述再生油压马达进行切换的再生切换阀。
8.根据权利要求6或7所述的建筑机械的油压驱动***,其特征在于,
所述动臂控制阀包括动臂上升操作用的第一先导端口和动臂下降操作用的第二先导端口,
具备:向所述第二先导端口输出二次压力的电磁比例阀、
检测所述再生通路的压力的压力传感器、和
向所述电磁比例阀发送指令电流的控制装置,
所述再生通路与所述动臂控制阀连接,
所述控制装置在动臂下降操作时,在所述压力传感器检测出的压力低于所述泄压阀的设定压的情况下,以使所述动臂控制阀的出口节流开口面积小于所述压力传感器检测出的压力为所述泄压阀的设定压时的出口节流开口面积的形式,控制所述电磁比例阀。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的建筑机械的油压驱动***,其特征在于,
所述再生油压马达是倾转角能变更的可变容量型的马达,
所述再生通路与所述动臂控制阀连接,
具备:调整所述再生油压马达的倾转角的再生油压马达调节器、
检测所述再生通路的压力的压力传感器、和
在动臂下降操作时以将所述压力传感器检测出的压力维持为所述泄压阀的设定压的形式控制所述再生油压马达调节器的控制装置。
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