CN113286951B - 流体控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体控制装置。在对流体控制阀进行了开闭操作的情况下，流体控制阀的端口压经由第一通路导向主泄压阀，而由主泄压阀控制其最大压。另外，同时，流体控制阀的端口压导向各流体控制阀的各压力补偿阀。由此，即使在流体控制阀、流体控制阀、流体控制阀中同时进行负荷压不同的功能的操作的情况下，也能够不依赖于负荷压而始终确保一定的操作性。另外，在对驱动倾斜油缸的流体控制阀进行开闭操作以实现使叉倾斜的功能的情况下，流体控制阀的端口压经由第二通路导向副泄压阀，并且经由第一通路而导向主泄压阀及各流体控制阀的各压力补偿阀。

Description

流体控制装置
技术领域
本发明涉及一种具有多个流体控制阀的闭心式(closed center)回路方式的流体控制装置。
背景技术
在此种具有将多个流体控制阀(控制阀(control valve))排列设置的结构的流体控制装置中，为了防止工作液体的液压过度上升而使用泄压阀(relief valve)。例如，在叉车所使用的流体控制装置中，采用如下结构：针对对于升降功能等的工作液体需要最大压力的区域，使用与此最大压力对应的泄压阀，对于工作液体的液压比其低的区域，在各个区域设置泄压阀。因此，每个功能都需要泄压阀，产生装置复杂化且大型化，并且装置成本变高的问题。
因此，也使用了利用主泄压阀及副泄压阀这两者的流体控制装置。在专利文献1中，公开了一种流体控制装置，其为排列设置了与多个功能对应的流体控制阀的开心式(open center)回路方式的流体控制装置，且具有如下结构：关于与需要最大压力的功能对应的流体控制阀，其端口压导向主泄压阀，关于与其他功能对应的多个流体控制阀，其端口压导向副泄压阀。
但是，在将来自单一液压源的工作液体供给到与多个功能对应的流体控制阀的结构中，在同时使用多个功能的情况下，会产生响应速度与各功能的负荷相对应地发生变化的现象。例如，在将此种流体控制装置用于叉车的情况下，在如升降件的上升及倾斜的后倾那样同时执行多个功能的情况下，由于工作液体优先流入负荷轻的功能，所以产生负荷大的功能运行变慢，负荷小的功能运行变快的现象。在产生此种现象的情况下，操作员进行的操作性不固定。
为了应对此种问题，专利文献2中提出了一种具有压力补偿阀的闭心式回路方式的带压力补偿器的液压控制阀装置。在此专利文献2中记载的装置中，每个流体控制阀具备压力补偿阀，各功能中负荷压最高的工作液体的压力经由负载感应(load sensing)通路而导向各压力补偿阀。如果各压力补偿阀的差动压相同，则此最高压力与端口压之差始终恒定，因此根据各流体控制阀的阀芯开度决定导向端口的工作液体的流量。因此，即使在同时进行负荷压不同的功能的操作的情况下，也能够不依赖于负荷压而始终确保一定的操作性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2017/006417号
专利文献2：日本专利特开平11-210705号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献2记载的闭心式回路方式的流体控制装置中，也存在如下要求：通过使用专利文献1记载的主泄压阀及副泄压阀，想要以简单的结构在多个流体控制阀中控制工作液体的压力。
此时，在具备压力补偿阀的闭心式回路方式的流体控制装置中，为了使用主泄压阀及副泄压阀来控制多个流体控制阀中的工作液体的压力，需要形成用于在多个流体控制阀中负荷压最大的功能中对各压力补偿阀导入压力的负载感应通路、及用于将多个流体控制阀中需要最大压力的功能以外的功能的最大压力导向副泄压阀的副泄压阀通路。由于形成这些通路，不仅具备多个流体控制阀的流体控制装置整体的尺寸变大，还存在零件数量增加、伴随其的组装工时的增加等问题。
本发明是为了解决所述课题而完成，其目的在于提供一种流体控制装置，即使在具备压力补偿阀的闭心式回路方式的流体控制装置中，也能够利用主泄压阀及副泄压阀这两者来控制工作液体的压力，而不会使装置结构复杂化。
解决问题的技术手段
技术方案1记载的发明是一种闭心式回路方式的流体控制装置，其具有排列设置多个流体控制阀的结构，所述流体控制阀分别包括具有连接于致动器的端口的主体、对通过形成在所述主体内的流路的工作液体的流量进行调整的流量调整构件、及压力补偿阀，且所述流体控制装置的特征在于包括：主泄压阀，与向所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀供给的工作液体的压力对应；副泄压阀，与向所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀以外的多个流体控制阀供给的工作液体的压力对应；第一通路，将所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线、所述主泄压阀、及所述多个流体控制阀的各压力补偿阀加以连接；第二通路，将所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀以外的多个流体控制阀的装卸管线与所述副泄压阀加以连接；止回阀，分别配设在连接所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀以外的多个流体控制阀的装卸管线与所述第二通路的通路上；以及通路切换单元，将所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线中的工作液体与所述第二通路中的工作液体中的压力较高的工作液体经由所述第一通路输送至所述主泄压阀及所述多个流体控制阀中的各压力补偿阀。
技术方案2记载的发明是根据技术方案1记载的发明，其中所述通路切换单元是如下的梭阀：供给口与所述第二通路及所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线连接，排出口与所述第一通路连接。
技术方案3记载的发明是根据技术方案1记载的发明，其中所述通路切换单元具有配设在所述第二通路与所述第一通路之间的止回阀、及配设在所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线与所述第一通路之间的止回阀。
技术方案4记载的发明是根据技术方案1记载的发明，其中所述流量调整构件是在所述主体内移动的阀芯。
发明的效果
根据技术方案1至技术方案4所述的发明，即使在具备压力补偿阀的闭心式回路方式的流体控制装置中，也能够利用主泄压阀及副泄压阀两者来控制工作液体的压力，而不会使装置结构复杂化。
附图说明
图1是本发明的流体控制装置的纵剖面概要图。
图2是本发明的流体控制装置中的液压回路图。
图3是表示利用梭阀91切换工作油的通路的结构的说明图。
图4是表示利用一对止回阀98、99切换工作油的通路的结构的说明图。
符号的说明
1：前盖
2：流体控制阀
3：流体控制阀
4：流体控制阀
5：后盖
6：主泄压阀
7：副泄压阀
8：卸载泄压阀
10：液压源
12：泵
13：油箱
20：升降油缸
21：压力补偿阀
22：阀芯
30：倾斜油缸
31：压力补偿阀
32：阀芯
40：旋转机构
41：压力补偿阀
42：阀芯
101：第一通路
102：第二通路
103：泵通路
104：油箱通路
122：装卸管线
132：装卸管线
142：装卸管线
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。图1是本发明的流体控制装置的纵剖面概要图。另外，图2是本发明的流体控制装置中的液压回路图。
此流体控制装置使用工作油作为工作液体，控制针对叉车各功能的工作油的供给。此流体控制装置具有如下结构：排列设置有从液压源10供给工作油的前盖1、用于向升降油缸(lift cylinder)20供给工作油的流体控制阀(控制阀)2、用于向倾斜油缸30供给工作油的流体控制阀3、用于向旋转附件(attachment)用的旋转驱动部40供给工作油的流体控制阀4、及后盖5。
前盖1与液压源10连接，所述液压源10具有由马达11的旋转驱动的泵12及油箱13。从液压源10供给的高压的工作油经由泵通路103而供给至各流体控制阀2、3、4，并经由油箱通路104回收。在所述前盖1配设有驾驶员就坐于叉车的座面上时关闭的卸载阀9、用于在流体控制阀2、流体控制阀3、流体控制阀4中的任一个的功能均未使用时将工作油引导至油箱13的卸载泄压阀8、及主泄压阀6。
流体控制阀2用于向用以使叉车的叉升降的升降油缸20供给工作油，包括作为用于控制工作油的流动的流量调整构件的阀芯22、压力补偿阀21、及作为安全单元的升降锁定阀29。在此流体控制阀2中，当阀芯22向图2的上方移动时，以使升降件上升的方式对升降油缸20供给工作油，当阀芯22向图2的下方移动时，以使升降件下降的方式对升降油缸20供给工作油。
流体控制阀3用于向用以使叉车的叉倾斜的倾斜油缸30供给工作油，包括作为用于控制工作油的流动的流量调整构件的阀芯32、压力补偿阀31、及作为安全单元的倾斜锁定阀39。在此流体控制阀3中，当阀芯32向图2的上方移动时，以使升降件向左方向移动的方式对倾斜油缸30供给工作油，当阀芯32向图2的下方移动时，以使升降件向右方向移动的方式对倾斜油缸30供给工作油。
流体控制阀4用于向用以使叉车的旋转附件旋转的旋转附件用的旋转驱动部40供给工作油，包括作为用于控制工作油的流动的流量调整构件的阀芯42及压力补偿阀41。在此流体控制阀4中，当阀芯42向图2的上方移动时，以使旋转附件向一个方向旋转的方式对旋转驱动部40供给工作油，当阀芯42向图2的下方移动时，以使旋转附件向另一个方向旋转的方式对旋转驱动部40供给工作油。
在后盖5配设有副泄压阀7。
再者，用于叉升降的功能的升降油缸20的负荷压成为大于倾斜油缸30的负荷压或旋转驱动部40的负荷压的负荷压。配设在前盖1的主泄压阀6具有与向负荷压最大的流体控制阀2供给的工作油的压力对应的泄压特性。另一方面，用于叉倾斜功能的倾斜油缸30的负荷压或用于旋转附件旋转的功能的旋转驱动部40的负荷压成为小于升降油缸20的负荷压的负荷压。配设在后盖5的副泄压阀7具有与向流体控制阀3、流体控制阀4供给的工作油的压力对应的泄压特性。
流体控制阀2、流体控制阀3、流体控制阀4中的负荷压最大的流体控制阀2的装卸管线122、主泄压阀6、及各流体控制阀2、3、4中的各压力补偿阀21、31、41利用作为负载感应通路及主泄压通路发挥作用的第一通路101而连接。另外，流体控制阀2、流体控制阀3、流体控制阀4中的负荷压最大的流体控制阀2以外的流体控制阀3、流体控制阀4的装卸管线132、装卸管线142与副泄压阀7利用作为负载感应通路及副泄压通路发挥作用的第二通路102连接。
在流体控制阀3的装卸管线132与第二通路102之间配设有止回阀(防逆阀)92。另外，在流体控制阀4的装卸管线142与第二通路102之间配置有止回阀93。进而，在第一通路101与第二通路102之间配设有作为通路切换单元的梭阀91，所述梭阀91将第二通路102中的工作油与流体控制阀2的装卸管线122中的工作油中压力较高的工作油经由第一通路101而输送到主泄压阀6及各流体控制阀2、3、4中的各压力补偿阀21、31、41。
图3是表示通过梭阀91切换工作油通路的结构的说明图。
梭阀91中的一个供给口连接于流体控制阀2、流体控制阀3、流体控制阀4中负荷压最大的流体控制阀2的装卸管线122。另外，梭阀91的另一个供给口连接于与副泄压阀7连接的、作为负载感应通路及副泄压通路发挥作用的第二通路102。而且，梭阀91的排出口与连接于主泄压阀6的作为负载感应通路及主泄压通路发挥作用的第一通路101连接。由此，装卸管线122与第二通路102中工作油的压力较高的通路与第一通路101连接。
图4是表示利用一对止回阀98、99切换工作油通路的结构的说明图。
在图2及图3所示的实施方式中，采用了利用作为通路切换单元的梭阀91将装卸管线122及第二通路102中工作油压力较高的通路与第一通路101连接的结构。代替此梭阀91，如图4所示，通过在流体控制阀2、流体控制阀3、流体控制阀4中负荷压最大的流体控制阀2的装卸管线122与连接于主泄压阀6的作为负载感应通路及主泄压通路发挥作用的第一通路101之间配设止回阀98，并在连接于副泄压阀7的作为负载感应通路及副泄压通路发挥作用的第二通路102与第一通路101之间配设止回阀99，而能够获得与图3所示的梭阀91相同的作用。
在具有以上结构的流体控制装置中，在对驱动升降油缸20的所述负荷压最大的流体控制阀2进行开闭操作以实现使叉升降的功能的情况下，流体控制阀2的端口压经由第一通路101导向主泄压阀6，而利用主泄压阀6控制其最大压。另外，同时，流体控制阀2的端口压导向各流体控制阀2、3、4中的各压力补偿阀21、31、41。由此，即使在流体控制阀2、流体控制阀3、流体控制阀4中同时进行负荷压不同的功能的操作的情况下，也能够不依赖于负荷压而始终确保一定的操作性。再者，由于在第一通路101与第二通路102之间配设有梭阀91，因此流体控制阀2的端口压不会导向副泄压阀7。
另外，在对驱动倾斜油缸30的流体控制阀3进行开闭操作以实现使叉倾斜的功能的情况下，流体控制阀3的端口压经由第二通路102而导向副泄压阀7，并且经由第一通路101而导向主泄压阀6及各流体控制阀2、3、4的各压力补偿阀21、31、41。此时，由于副泄压阀7的设定压小于主泄压阀6的设定压，因此流体控制阀3的最大压力由副泄压阀7控制。
同样地，在对驱动旋转驱动部40的流体控制阀4进行开闭操作以实现使旋转附件旋转的功能的情况下，流体控制阀4的端口压经由第二通路102而导向副泄压阀7，并且经由第一通路101而导向主泄压阀6及各流体控制阀2、3、4的各压力补偿阀21、31、41。此时，由于副泄压阀7的设定压小于主泄压阀6的设定压，因此流体控制阀4的最大压力由副泄压阀7控制。
再者，在对流体控制阀3及流体控制阀4同时进行开闭操作的情况下，通过止回阀92及止回阀93的作用，流体控制阀3与流体控制阀4中压力较高的一方的端口压经由第二通路102导向副泄压阀7，并且经由第一通路101而导向主泄压阀6及各流体控制阀2、3、4的各压力补偿阀21、31、41。
另一方面，在对负荷压最大的流体控制阀2与流体控制阀3或流体控制阀4同时进行开闭操作的情况下，通过所述作为通路切换单元发挥作用的梭阀91的作用，负荷压最大的流体控制阀2的端口压导向各流体控制阀2、3、4中的各压力补偿阀21、31、41。由此，即使在流体控制阀3或流体控制阀4中同时进行负荷压低的功能的操作的情况下，也能够不依赖于负荷压而始终确保一定的操作性。
此时，通过梭阀91的作用，流体控制阀2的最大压力由主泄压阀6控制，流体控制阀3或流体控制阀4的最大压力由副泄压阀7控制。
在具有此种结构的流体控制装置中，由于将针对各流体控制阀2、3、4的负载感应通路与对副泄压阀7的泄压通路或对主泄压阀6的泄压通路共同化，因此可减小流体控制装置整体的尺寸，并且能够实现装置的加工工时的降低或零件个数的减少、及与此相伴的组装工时的降低。
另外，由于使用具有与向负荷压最大的流体控制阀2供给的工作油的压力对应的泄压特性的主泄压阀6、及具有与向流体控制阀3、流体控制阀4供给的工作油的压力对应的泄压特性的副泄压阀7，因此即使在同时进行高压发挥作用的功能与低压发挥作用的功能的操作的情况下，亦能够获得适宜的压力而不会使高压或低压的任一者优先。

Claims (4)

1.一种流体控制装置，其为闭心式回路方式，且具有排列设置有多个流体控制阀的结构，其中所述流体控制阀分别包括具有连接于致动器的端口的主体、对通过形成在所述主体内的流路的工作液体的流量进行调整的流量调整构件、及压力补偿阀，且所述流体控制装置的特征在于包括：
主泄压阀，与向所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀供给的工作液体的压力对应；
副泄压阀，与向所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀以外的多个流体控制阀供给的工作液体的压力对应；
第一通路，将所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线、所述主泄压阀、及所述多个流体控制阀中的各压力补偿阀加以连接；
第二通路，将所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀以外的多个流体控制阀的装卸管线与所述副泄压阀加以连接；
止回阀，分别配设在连接所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀以外的多个流体控制阀的装卸管线与所述第二通路的通路上；以及
通路切换单元，将所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线的工作液体与所述第二通路的工作液体中压力较高的工作液体经由所述第一通路而输送至所述主泄压阀及所述多个流体控制阀的各压力补偿阀。
2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中
所述通路切换单元是供给口与所述第二通路及所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线连接、排出口与所述第一通路连接的梭阀。
3.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中
所述通路切换单元具有配设在所述第二通路与所述第一通路之间的止回阀、及配设在所述多个流体控制阀中负荷压最大的流体控制阀的装卸管线与所述第一通路之间的止回阀。
4.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中
所述流量调整构件是在所述主体内移动的阀芯。
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