CN113439165B - 油压*** - Google Patents
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Abstract
油压***具备具有在壳体内滑动的阀芯且使阀芯向与被输入的工作指令相应的位置移动的电磁阀和向电磁阀输出工作指令的控制装置,控制装置在满足规定的条件时,为了使阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动,将连续或断续地变化的工作指令向电磁阀赋予。
Description
技术领域
本发明涉及通过控制装置对电磁阀的动作进行电子控制的油压***。
背景技术
已知使用电磁阀使多控制阀工作的油压***,作为其一例,有专利文献1的油压驱动***。专利文献1的油压驱动***具备回转用控制阀(多控制阀),根据从电磁阀输出的先导压改变回转用控制阀的阀芯(spool)的位置,由此控制对回转马达的工作油的流动。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2016-109271号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
专利文献1的油压驱动***中使用的电磁阀例如以以下形式构成。即,电磁阀中,阀芯可滑动地插通于壳体内,该阀芯接受来自于螺线管(solenoid)的推力而移动。电磁阀通过阀芯移动来改变从该处输出的先导压,改变回转用控制阀的阀芯的位置。如此,电磁阀藉由螺线管使阀芯运动,但来自于螺线管的推力不大。故而,电磁阀存在因沙尘、金属片及纤维屑等污染物(contamination)进入壳体与阀芯之间发生堵塞使得阀芯卡住(stick)等、污染物啮入阀芯的计量(metering)部(例如,切口(notch))而闭不上,发生动作不良的担忧。对此,考虑在与电磁阀相连的油路设置多个过滤器以捕捉污染物,但可能不一定是有效的对策。
因此,本发明的目的在于提供一种能抑制由污染物引起的电磁阀工作不良发生的油压***。
解决问题的手段:
作为第一发明的油压***具备:具有在壳体内滑动的阀芯,根据输入的工作指令使所述阀芯移动的电磁阀;和向所述电磁阀输出工作指令的控制装置,所述控制装置在满足规定的条件时,为了使所述阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动而向所述电磁阀赋予工作指令。
根据本发明,能通过满足规定的条件有意地使阀芯从全开位置或全闭位置往复运动。由此,能进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的电磁阀的清洁,能抑制污染物引起的电磁阀的动作不良的发生。
优选地,在上述发明中,所述电磁阀为电磁切换阀,工作指令包括使所述阀芯位于全开位置的开指令和使所述阀芯位于全闭位置的闭指令,所述控制装置在满足所述条件时,使向所述电磁切换阀持续赋予的开指令及闭指令的任意一方的工作指令以短的规定时间逆转为另一方的工作指令,使所述阀芯进行往复运动。
根据上述结构,能对电磁切换阀进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。
优选地,在上述发明中,所述电磁阀为电磁比例减压阀,工作指令包括使所述阀芯位于所述全开位置或所述全闭位置的规定指令,所述控制装置在满足所述条件时,使持续向所述电磁比例减压阀赋予的所述规定指令以规定时间期间变为特定的工作指令,使所述阀芯往复运动。
根据上述结构,能对电磁比例减压阀进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。
优选地,在上述发明中,具备一对所述电磁阀,所述一对电磁阀分别为电磁比例减压阀,以使各自输出的二次压在相互对抗的方向上对控制阀的控制阀芯进行作用的形式配置,工作指令包括使所述阀芯位于所述全开位置或所述全闭位置的规定指令,所述控制装置在满足所述条件时,使持续向所述电磁比例减压阀赋予的所述规定指令以规定时间期间变为特定的工作指令,使所述一对电磁比例减压阀各自的二次压相同且使所述阀芯进行往复运动。
根据上述结构,能够在不使控制阀的控制阀芯运动的状态下,对一对电磁比例阀进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。
优选地,在上述发明中,具备设置于所述电磁比例减压阀的上游侧,能将向所述电磁比例减压阀的工作油的流动阻断的切换阀,所述条件包括向所述电磁阀的工作油的流动被所述切换阀阻断。
根据上述结构,能在不向电磁比例减压阀供给压油的状态下使电磁比例减压阀的阀芯往复运动,因此,能抑制往复运动时从电磁比例减压阀输出不期望的先导压。
优选地,在上述发明中,所述电磁阀为电磁比例减压阀,以使从所述电磁比例减压阀输出的二次压作用于控制阀的控制阀芯的形式配置,所述控制阀具有二次压不足规定值的情况下不工作的死区(dead zone),所述控制装置将使所述阀芯进行往复运动时的工作指令设为从所述电磁比例减压阀输出的二次压不足规定值。
根据上述结构,能够在不使控制阀的控制阀芯运动的状态下,使电磁比例控制阀的阀芯往复运动。因此,能够抑制往复运动时控制阀的控制阀芯进行不期望的动作。
优选地,在上述发明中,所述控制装置通过将阶梯状的工作指令向所述电磁比例减压阀输出使所述阀芯进行往复运动。
根据上述结构,能以更大的励磁力使阀芯往复运动,因此,即便污染物稍微啮入也能使阀芯运动。由此,能达成更高的清洁效果。
优选地,在上述发明中,所述条件包括处于油压不流向所述电磁阀的下游侧的状态。
根据上述结构,能抑制使阀芯往复运动时不期望的动作油压意外地向电磁阀的下游侧输出。
优选地,在上述发明中,还具备设置于所述电磁阀的下游侧的压力传感器,所述控制装置基于由所述压力传感器检测的压力和向所述电磁阀输出的工作指令检测所述阀芯的动作不良。
根据上述结构,油压***能检知阀芯的卡住等机械动作不良。
作为第二发明的油压***具备:吐出先导油的先导泵;经由先导通路与所述先导泵连接,输出与被输入的减压指令相应的二次压的电磁比例减压阀;根据从所述电磁比例减压阀输出的二次压控制流向油压执行器的压油的流动的控制阀;介设于所述先导通路,根据被输入的切换指令将所述先导通路阻断的电磁切换阀;以及向所述电磁比例减压阀输出减压指令,且向所述电磁切换阀输出切换指令的控制装置,所述电磁切换阀具有在第一壳体内滑动的第一阀芯,根据被输入的切换指令使所述第一阀芯移动从而将所述先导通路阻断,所述电磁比例减压阀具有在第二壳体内滑动的第二阀芯,根据被输入的减压指令使所述第二阀芯移动从而调节输出的二次压,所述控制装置在满足规定的第一条件时,为了使所述第一阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动,向所述电磁切换阀赋予切换指令,在满足规定的第二条件时,为了使所述第二阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动,向所述电磁比例减压阀赋予减压指令。
根据上述结构,能通过分别满足第一及第二条件使电磁比例减压阀及电磁切换阀各自的阀芯有意地从全开位置或闭位置进行往复运动,藉此能除去进入各阀芯和壳体之间的污染物等。由此,能抑制污染物引起的电磁比例减压阀及电磁切换阀的动作不良的发生。
优选地,在上述发明中,切换指令包括使所述第一阀芯位于全开位置的开指令和使所述第一阀芯位于全闭位置的闭指令,减压指令包括使所述第二阀芯位于所述全开位置或所述全闭位置的规定指令,所述控制装置在满足所述第一条件时,使向所述电磁切换阀持续赋予的开指令及闭指令的任意一方的工作指令仅以短的第一规定时间逆转为另一方的工作指令,使所述第一阀芯进行往复运动,在满足所述第二条件时,使持续向所述电磁比例减压阀赋予的所述规定指令以第二规定时间期间变为特定的工作指令,使所述第二阀芯进行往复运动。
根据上述结构,能实现能够使电磁比例减压阀及电磁切换阀各自的阀芯有意地从全开位置或全闭位置往复运动,能进行去除分别进入各阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。能对电磁比例减压阀进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。
优选地,在上述发明中,具备一对所述电磁比例减压阀,所述控制阀具有控制阀芯,根据所述控制阀芯的位置控制流向所述油压执行器的压油的流动,所述一对电磁比例减压阀分别使各自输出的二次压在相互对抗的方向上对所述控制阀芯进行作用,使所述控制阀芯运动,切换指令包括使所述第一阀芯位于全开位置的开指令和使所述第一阀芯位于全闭位置的闭指令,减压指令包括使所述第二阀芯位于全开位置或全闭位置的规定指令,所述控制装置在满足所述第一条件时,使向所述电磁切换阀持续赋予的开指令及闭指令的任意一方的工作指令仅以短的第一规定时间逆转为另一方的工作指令,使所述第一阀芯进行往复运动,在满足所述第二条件时,使持续向所述电磁比例减压阀赋予的所述规定指令以第二规定时间期间,变为特定的减压指令,使所述一对电磁比例减压阀各自的二次压相同且使所述第二阀芯进行往复运动。
根据上述结构,能实现能够使电磁比例减压阀及电磁切换阀各自的阀芯有意地从全开位置或闭位置往复运动,能进行除去分别进入各阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。能对电磁比例减压阀进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。又,关于一对电磁比例减压阀,能够在不使控制阀的控制阀芯运动的状态下,对一对电磁比例阀进行除去进入阀芯和壳体之间的污染物等的清洁。
优选地,上述发明中,所述控制阀具有二次压不足规定值的情况下不工作的死区,所述第一条件包括使从所述电磁比例减压阀输出的二次压不足规定值的减压指令被输出。
根据上述结构,能在不使控制阀的控制阀芯运动的状态下使电磁切换阀的第一阀芯往复运动。因此,能抑制往复运动时控制阀的控制阀芯进行不期望的动作。
优选地,在上述发明中,所述第二条件包括所述先导通路被所述电磁切换阀阻断。
根据上述结构,能以不向电磁比例减压阀供给压油的状态使电磁比例减压阀的阀芯往复运动,因此,能抑制往复运动时从电磁比例减压阀输出不期望的先导压而控制阀进行不期望的动作。
优选地,在上述发明中,所述第一条件及所述第二条件的至少一方包括所述先导泵停止。
根据上述结构,能抑制在使阀芯往复运动时从电磁比例减压阀输出不期望的先导压而控制阀进行不期望的动作。
发明效果:
根据本发明,能抑制污染物引起的电磁阀的工作不良的发生。
参照附图,根据以下优选的实施形态的详细说明可以明了本发明的上述目的、其它目的、特征及优点。
附图说明
图1为示出根据本发明的第一及第二实施形态的油压***的结构的油压回路图;
图2为示出图1的油压***具备的电磁切换阀的剖视图;
图3为示出图1的油压***具备的电磁比例减压阀的剖视图;
图4为示出根据本发明的第一实施形态的油压***所执行的自清洁(selfcleaning)处理的流程的流程图;
图5为示出根据本发明的第二实施形态的油压***所执行的自清洁处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下,参照前述附图说明根据本发明的第一及第二实施形态的油压***1,1A。另外,以下说明中使用的方向概念是为了便于说明而使用的,并非将发明的构成的朝向等限定于该方向。而且,以下说明的油压***1,1A仅为本发明的一实施形态。因此,本发明不限于实施形态,可在不脱离发明的精神的范围内进行追加、删除、变更。
<第一实施形态>
包含工业车辆及建设车辆等的车辆和包含工业机械、建设机械等的机械(以下、简称“车辆等”)具备油压执行器(例如,油压缸及油压马达等)2,能通过使其运动进行各种动作。这种车辆等为了向油压执行器2供给工作油使其运动,具备油压***1,本实施形态的油压***1由例如油压挖掘机具备。油压***1向例如油压挖掘机具备的复动式油压缸2供给工作油。另外,应用油压***1的车辆不限于油压挖掘机,油压执行器2也不限于复动式油压缸2。油压执行器2可以是单动式油压缸、油压马达。以下,说明油压***1。
油压***1具备主泵11、多控制阀12、先导泵13、安全锁紧阀14、电磁比例减压阀15L,15R以及控制装置16。主泵11例如为可变容量型的斜板泵,与发动机E连结。另外,主泵11不限于斜板泵,也可以是可变容量型的斜轴泵。主泵11通过发动机E旋转驱动,通过旋转驱动来吐出工作油。与斜板11a的倾转角相应的流量的工作油被吐出,利用调节器11b变更斜板11a的倾转角。如此吐出的工作油被导向多控制阀12。
多控制阀12使所谓的方向控制阀,通过使阀芯12a运动切换工作油的流动方向。更详细地说明,多控制阀12除了主泵11以外,与油压缸2的头侧端口2a及杆侧端口2b以及储罐17连接,根据阀芯12a的位置切换各连接状态。即,作为控制阀芯的一例的阀芯12a从中立位置M移动至第一偏移(offset)位置A1时,主泵11与头侧端口2a相连且杆侧端口2b与储罐17相连,油压缸2伸长。另一方面,阀芯12a从中立位置M移动至第二偏移位置A2时,主泵11与杆侧端口2b相连且头侧端口2a与储罐17相连,油压缸2收缩。而且,能藉由阀芯12a返回中立位置M,使两个端口2a,2b从主泵11阻断,停止油压缸2的伸长及收缩,将油压缸2保持在其位置。
又,阀芯12a由两个弹簧部件12L,12R向相互对抗的方向施力,还作用有与弹簧部件12L,12R各自的施加力对抗且相互对抗的两个先导压PL,PR。因此,阀芯12a能向两个施加力及两个先导压PL,PR均衡的位置移动,使与阀芯12a的位置相应的方向及流量(即,流动)的工作油向油压缸2流动。即,通过调节两个先导压PL,PR,油压缸2的伸长及收缩被切换,且其速度被控制。又,为了向阀芯12a赋予先导压PL,PR,油压***1具备先导泵13。
先导泵13为固定容量型的泵(例如,齿轮泵),被发动机E旋转驱动。先导泵13向先导通路18吐出规定量的先导油,先导通路18上介设有安全锁紧阀14。安全锁紧阀14是所谓的电磁切换阀,能将先导通路18阻断。安全锁紧阀14例如如图2所示地构成,具有壳体21、阀芯22、螺线管23以及弹簧部件24。另外,图2只是示出安全锁紧阀14的构成的概略,并非将安全锁紧阀14的构成限定于此。以下,说明图2所示安全锁紧阀14的构成。
作为第一壳体的一例的壳体21上形成有三个端口21a,21b,21c,各端口21a,21b,21c与先导泵13、储罐17以及后述的两个电磁比例减压阀15L,15R分别相连。又,阀芯22以能在其轴线方向滑动(即,能往复移动)的形式容纳于壳体21,阀芯22能通过改变其位置来切换三个端口21a,21b,21c的连接状态。更详细地说明,作为第一阀芯的一例的阀芯22具有圆环状的连通路22a。圆环状的连通路22a在阀芯22的轴线方向中间部分遍及全周地以凹陷的形式形成,与第三端口21c始终相连。又,阀芯22在相对于轴线方向中间部分大径地形成的圆形部(round)的肩(shoulder)部分具有多个切口22b,22c。切口22b,22c根据阀芯22的位置向第一端口21a及第二端口21b分别开口,藉由进行开口使各端口21a,21b经由连通路22a与第三端口21c相连。即,能通过使阀芯22运动(更详细地,向图2的(a)所示的阻断位置及图2的(b)所示的开放位置分别运动)将先导通路18阻断、开放。在如此动作的阀芯22,为了使其运动,设置有螺线管23。另外,不一定需要形成多个切口22b,22c。
螺线管23根据输入该处的切换指令(工作指令的一例)产生励磁力。螺线管23的杆(lod)23a与阀芯22抵接,以与励磁力相应的推力推动阀芯22使阀芯22向开放位置移动。又,在阀芯22,设置有弹簧部件24,阀芯22从弹簧部件24接收朝向与螺线管23的励磁力(推力)对抗的方向、阻断位置的方向的施加力。因此,励磁力小于施加力的情况下,向阀芯22阻断位置移动或保持在阻断位置。
如此构成的安全锁紧阀14中,通过阀芯22在阻断位置使第一端口21a与第二端口21b相连使下游侧与储罐17相连。另一方面,若使阀芯22向开放位置移动,则第一端口21a与第三端口21c连接,下游侧与泵11相连,先导油被导向安全锁紧阀14的下游侧。又,先导通路18在安全锁紧阀14的下游侧分叉为两个通路部18L,18R,这两个通路部18L,18R各自为了向阀芯22赋予先导压PL,PR,与电磁比例减压阀15L,15R分别连接。
电磁比例减压阀15L,15R基于输入该处的减压指令将先导油减压成二次压(即,先导压PL,PR)输出。电磁比例减压阀15L,15R的结构与例如安全锁紧阀14的结构类似,以下,简单说明其结构。又,电磁比例减压阀15L,15R具有相同结构,因此仅说明一方的结构,另一方的结构标注相同符号并省略其说明。而且,以下示出的电磁比例减压阀15L,15R的结构与安全锁紧阀14的结构同样,只是一例,并非限定于该结构。
第一电磁比例减压阀15L如图3所示具有壳体31、阀芯32、螺线管33以及弹簧部件34。作为第二壳体的一例的壳体31上形成有三个端口31a,31b,31c,分别与安全锁紧阀14、储罐17、及多控制阀12相连。又,阀芯32以能在其轴线方向滑动(即,能往复移动)的形式容纳于壳体31,阀芯32能通过改变其位置切换三个端口31a,31b,31c的连接状态。又,作为第二阀芯的一例的阀芯32上形成有连通路32a、及切口32b,32c,切口32b,32c以与阀芯32的位置相应的开度与第一端口31a及第二端口31b相连,与其开度相应的第一先导压PL从第三端口31c输出。即,能通过使阀芯32运动对第一先导压PL进行调节,为了进行调节,在阀芯32设置有螺线管33。
螺线管33产生与输入至该处的减压指令(工作指令的一例)相应的励磁力。又,螺线管33的杆33a与阀芯32抵接,以与励磁力相应的推力推动阀芯32使阀芯32移动。即,阀芯32能从第三端口31c被关闭的全闭位置向第三端口31c打开的方向移动,而且能移动至第三端口31c开口的开口位置。又,在阀芯32,设置有弹簧部件34,从弹簧部件34接收与螺线管33的励磁力(推力)对抗的施加力。而且,在壳体21,设置有返回通路31d。返回通路31d使二次压(第一先导压PL)返回壳体21内而以与螺线管33的励磁力对抗的形式作用于阀芯32。故而,阀芯32向励磁力、施加力、及二次压的均衡位置移动,因此,能从电磁比例减压阀15L输出与励磁力相应的(即,与减压指令相应的)压力的第一先导压PL。如此,电磁比例减压阀15L,15R各自能输出与减压指令相应的压力的先导压PL,PR,如图1所示,电磁比例减压阀15L,15R各自为了向该处输入减压指令,与控制装置16电气连接。
控制装置16如前所述与电磁比例减压阀15L,15R分别连接,向电磁比例减压阀15L,15R分别输出减压指令(例如,电流)。作为工作指令的一例的减压指令,例如为脉冲宽度调制(即PWM信号),电磁比例减压阀15L,15R以与PWM信号的占空比相应的励磁力按压阀芯32,将先导压PL,PR减压至期望的压力。即,从控制装置16输出占空比为零的零信号(规定指令)时阀芯32位于全闭位置,可从该处使占空比变大等而增大励磁力,由此使阀芯32向开口位置运动。
又,控制装置16也与安全锁紧阀14电气连接,向安全锁紧阀14输出切换指令。作为工作指令的一例的切换指令是例如开启(ON)及关闭(OFF)的阶梯(step)状的指令信号,通过输出规定的电流的ON信号(开指令)使阀芯22向全开位置移动,电磁比例减压阀15L,15R与泵13连接。另一方面,切换信号成为OFF信号(闭指令)时,阀芯22返回全闭位置,电磁比例减压阀15L,15R与储罐17连接。
又,为了输入油压缸2的伸长或收缩量,操作装置(未图示)与控制装置16连接。操作装置是例如电气操纵杆、操作阀,将与其具备的杆等操作具的操作量(包括操作方向)相应的操作信号向控制装置16输出。控制装置16基于该操作信号制作减压指令,向电磁比例减压阀15L,15R输出。又,操作装置也包括保险杆,若操作保险杆则操作装置向控制装置16输出锁定信号。如此,则控制装置16向安全锁紧阀14输出切换信号(具体地,电流为零的OFF信号)使先导通路18阻断。另外,使安全锁紧阀14工作的操作装置不一定需要为保险杆,也可以是开关等。
而且,控制装置16与三个压力传感器19,19L,19R电气连接。第一压力传感器19将与从安全锁紧阀14示出的先导油的压力相应的信号向控制装置16输出。又,第二及第三压力传感器19L,19R将与各电磁比例减压阀15L,15R的二次压、即先导压PL,PR相应的信号向控制装置16输出。而且,控制装置16基于来自于各压力传感器19,19L,19R的信号检测各油压。而且,控制装置16能检测基于对安全锁紧阀14及电磁比例减压阀15L,15R的各指令输出的电流(或电压)、即实际电流(或实际电压)。
如此构成的油压***1中,通过发动机E驱动两个泵11,13且通过安全锁紧阀14在先导通路18开放的状态下对操作装置的操作具进行操作时,如以下进行动作。即,控制装置16根据来自于操作装置的操作信号将减压指令向两个电磁比例减压阀15L,15R的任一者输出。例如,若减压指令输入至第一电磁比例减压阀15L,则从第一电磁比例减压阀15L输出第一先导压PL,阀芯12a向第一偏移位置A1移动。由此,油压缸2伸长。另一方面,若减压指令输入至第二电磁比例减压阀15R,则从第二电磁比例减压阀15R输出第二先导压PR,阀芯12a向第二偏移位置A2移动。由此,油压缸2收缩。又,保险杆***作的情况和发生故障等的情况下,控制装置16向安全锁紧阀14输出切换信号(具体地,OFF信号),使先导通路18阻断。由此,能无论有无来自于操作装置的操作信号,使来自于电磁比例减压阀15L,15R的先导压PL,PR为零。由此,能在保险杆***作时和故障等时使油压缸2不工作。
<自清洁功能>
如此构成的油压***1具有以下的自清洁功能。即,油压***1能除去在安全锁紧阀14、及电磁比例减压阀15L,15R等电磁阀中进入各阀芯22,32与壳体21之间、或夹于切口22b,22c,32b,32c(计量部)等开口部分的污染物。这种自清洁功能,例如在安全锁紧阀14中,将到那时为止持续输入的ON信号或OFF信号仅以第一规定时间(例如,0.2sec以下的短时间)逆转为OFF信号或ON信号,使阀芯22往复运动。由此,能使阀芯22从全开位置至全闭位置或从全闭位置至全开位置往复运动。通过如此进行往复运动,能将前述的污染物扒出到连通路22a等,能够积极地除去附着于阀芯22的外周面的更多的污染物。由此,能对污染物引起阀芯22卡住、切口22b,22c闭不上、即产生动作不良进行抑制。又,使阀芯22往复运动能够在阀芯22的外周面使工作油融合。即,能在更宽范围内使先导油融合,能提高阀芯22的润滑性。由此,能抑制安全锁紧阀14的响应性降低。另外,本实施形态中,控制装置16使阀芯22仅往复运动一次,但也可以是往复运动两次以上,可以进行至少一次以上的往复运动。
另一方面,电磁比例减压阀15L,15R的情况下,控制装置16将到那时为止持续输入的零信号以第二规定时间(例如,0.2sec以下的短时间)变为特定的减压指令、具体而言阶梯状的信号,从全闭位置使阀芯32往复运动。另外,本实施形态中,阀芯32以全闭位置到全开位置、然后返回全闭位置的形式往复运动,也可以是,以全开位置到全闭位置、然后返回全开位置的形式往复运动。通过如此往复运动,能够将前述的污染物扒出到连通路32a等,能够积极地除去附着于阀芯32的外周面的更多的污染物。由此,能对污染物引起阀芯32卡住、或切口32b,32c闭不上、即产生动作不良进行抑制。又,使阀芯32往复运动能够在阀芯32的外周面使工作油融合。即,能在更宽范围内使先导油融合,能提高阀芯32的润滑性。由此,能抑制电磁比例减压阀15L,15R的响应性降低。另外,本实施形态中,对阀芯32设想往复运动多次,但也可以是一次,可以进行至少一次以上的往复运动。
具有如此功能的油压***1中,为了有意地使安全锁紧阀14及电磁比例减压阀15L,15R的阀芯22,32往复运动而进行清洁,执行自清洁处理。以下,参照图4说明自清洁处理。自清洁处理与向控制装置16供给电力(电源开关等开启(ON)时)一起执行,执行时转移至步骤S1。在作为开始条件满足判定工序的步骤S1中,控制装置16判定是否满足规定的开始条件。开始条件包括例如发动机E为停止状态(即先导泵13停止)以及安全锁紧阀14的阀芯22位于阻断位置等,本实施形态中,仅后者为开始条件。另外,开始条件不一定需要是前述两个的某个,可以仅是控制装置16中供给有电力。控制装置16基于向安全锁紧阀14输出的切换信号判定是否满足开始条件,判定为不满足时利用步骤S1重复判定。另一方面,判定为控制装置16满足开始条件时,转移至步骤S2。
作为中立位置判定工序的步骤S2中,控制装置16判定多控制阀12的阀芯12a的位置是否为中立位置M。更详细地说明,阀芯12a由于两个弹簧部件12L,12R的施加力在相互对抗的方向上作用于其上,因此在先导压PL,PR不足规定的压力值的情况下保持在中立位置M。即,阀芯12a具有先导压PL,PR不足规定的压力值时不工作的死区,向电磁比例减压阀15L,15R输出的减压指令如果不足规定值则阀芯12a维持在中立位置M。因此,控制装置16对从其输出的减压指令是否不足规定值(即操作装置的操作量的绝对值是否不足规定量)(有无满足第一条件)进行判定。减压指令为规定值以上的情况下,若使安全锁紧阀14的阀芯22往复运动则存在阀芯22的位置变化的可能性,因此视为不满足于第一条件而返回步骤S1。另一方面,减压指令不足规定值的情况下设为满足第一条件,转移至步骤S3。
作为第一清洁工序的步骤S3中,控制装置16仅以第一规定时间使输出的切换指令逆转,使阀芯22从全闭位置往复运动。即,控制装置16从输出OFF信号的状态,仅以第一规定时间输出ON信号(参照图4的符号G1),使阀芯22从全闭位置往复运动。另外,也可以是,控制装置16持续输出ON信号,仅以第一规定时间逆转为OFF信号,使阀芯22从全开位置往复运动。通过如此使阀芯22往复运动,能够抑制安全锁紧阀14中发生污染物引起的动作不良,而且能使阀芯22顺畅地运动。如此开始安全锁紧阀14的清洁作业后,转移至步骤S4。
作为电气故障判定工序的步骤S4中,控制装置16基于从控制装置16示出的切换指令判定安全锁紧阀14中的电气故障的有无。即,控制装置16检测相对于步骤S3中输出的切换指令的实际电流(或实际电压),将切换指令和实际电流(或实际电压)进行比较。控制装置16判定它们是否完全不同(本实施形态中,相对于ON信号,实际电流(或实际电压)为零或其附近,或者,相对于OFF信号,实际电流(或实际电压)为零以外)。完全不同的情况下,判定为有在控制装置16和安全锁紧阀14之间发生断线或短路等电气故障。若判定为有电气故障,则转移至步骤S11。在作为警告停止工序的步骤S11中,控制装置16通过未图示的警告装置(例如,LED、显示器等)警告存在电气故障之意,并使切换指令为OFF信号。然后,自清洁处理结束。另一方面,相同的情况下,判定为无电气故障,转移至步骤S5。
作为机械故障判定工序的步骤S5中,控制装置16基于从控制装置16输出的切换指令和来自于第一压力传感器19的压力信号判定安全锁紧阀14中的机械故障的有无。例如,控制装置16基于来自于压力传感器19的压力信号检测从安全锁紧阀14输出的压力,基于检测的压力和切换指令对机械故障的有无进行判定。即,尽管输出OFF信号但检测的压力在规定的压力以上的情况下,控制装置16判定为发生安全锁紧阀14的阀芯22卡住等而存在机械故障。又,即便输出ON信号但检测的压力不足规定的压力的情况下,也判定为发生安全锁紧阀14是阀芯22卡住等而存在机械故障。如此,检测的压力与切换指令不相应的情况下,判定为存在进行故障。如此,则转移至步骤S11。作为警告停止工序的步骤S11中,控制装置16通过未图示的警告装置(例如,LED、显示器等)警告存在机械故障之意。而且,控制装置16以使多控制阀12的阀芯12a不进行不期望的动作的形式使向电磁比例减压阀15L,15R输出的减压指令维持于零。然后,自清洁处理结束。另一方面,控制装置16在检测的压力与切换指令相应的情况下,判定为无机械故障,转移至步骤S6。
作为清洁结束判定工序的步骤S6中,控制装置16判定是否结束安全锁紧阀14中的清洁作业。更详细地说明,控制装置16判定是否满足了第一结束条件。第一结束条件是指例如使阀芯22往复了规定次数(即,将ON信号及OFF信号切换了规定次数),或者从使阀芯22的往复运动开始起经过了规定时间。另外,本实施形态中为一次。若判定为不满足第一结束条件,则返回步骤S3,继续清洁。另一方面,若判定为满足第一结束条件,则安全锁紧阀14中的清洁结束。结束后,为了接着进行电磁比例减压阀15L,15R中的清洁,转移至步骤S7。
作为锁定状态切换工序的步骤S7中,控制装置16将先导通路18阻断。即,控制装置16输出OFF信号使安全锁紧阀14的阀芯22移动至阻断位置。由此,满足将先导通路18阻断的第二条件,转移至步骤S8。
作为第二清洁工序的步骤S8中,控制装置16将特定的减压指令向电磁比例减压阀15L,15R分别输出使阀芯32从全闭位置往复运动。例如,控制装置16在零信号的输出持续的状态下改为特定的减压指令、例如阶梯状的信号,使阀芯32从全闭位置往复运动。由此,能抑制在电磁比例减压阀15L,15R中发生污染物引起的动作不良,而且能使阀芯32顺畅的运动。如此,电磁比例减压阀15L,15R的清洁作业开始后,转移至步骤S9。
作为电气故障判定工序的步骤S9中,控制装置16基于从控制装置16输出的减压指令判定电磁比例减压阀15L,15R中的电气故障的有无。即,与步骤4相同地,控制装置16检测相对于步骤S7中输出的减压指令的实际电流(或实际电压),输出减压指令与实际电流(或实际电压)的偏差,判定算出的偏差是否落入规定的范围内。偏差未落入规定的范围内的情况下,判定为有在控制装置16和电磁比例减压阀15L,15R之间发生断线或短路等电气故障。若判定为有电气故障,转移至步骤S12。作为警告停止工序的步骤S12中,控制装置16通过未图示的警告装置(例如,LED、显示器等)警告存在电气故障之意,并使减压指令为零。然后,自清洁处理结束。另一方面,偏差落入规定的无法内的情况下,判定为无电气故障。若判定为无电气故障,则转移至步骤S10。
作为清洁结束判定工序的步骤S10中,控制装置16判定是否结束电磁比例减压阀15L,15R中的清洁作业。即,控制装置16判定是否满足了第二结束条件。第二结束条件是例如使阀芯32往复了规定次数(即至少一次)(即在阶梯状的减压指令下将开启及关闭重复了规定次数)、或者从使阀芯32的往复运动开始起经过了规定时间。若判定为不满足第二结束条件,则返回步骤S8,继续清洁。另一方面,若判定为满足第二结束条件,则控制装置16结束清洁。由此,自清洁处理结束。
如此构成的油压***1在自清洁处理中仅以第一规定时间使输出的切换信号逆转(或输出特定的减压信号),使安全锁紧阀14的阀芯22(或电磁比例减压阀15L,15R的阀芯32)从全闭位置往复运动。因此,能输出阶梯状的切换信号(或减压信号)产生更大的励磁力,即便污染物稍微啮入也能使阀芯22(或阀芯32)运动。由此,能达成更高的清洁效果。另外,切换信号及减压信号优选为以阶梯状变化的信号,但不一定要是这样,也可以是逐渐增加及減少的扫描(sweep)状的信号,使能进行往复运动的信号即可。
又,油压***1中,在将多控制阀12的阀芯12a维持在中立位置M的状态下进行安全锁紧阀14的阀芯22的清洁作业,且在就先导通路18阻断的状态下进行电磁比例减压阀15L,15R的清洁作业。因此,能够抑制在清洁中和发生电气故障及机械故障时的判定中,工作油意外流入油压缸2而油压缸2进行不期望的动作。另外,油压***1中,通过使发动机E的驱动停止、即使先导泵13的驱动停止可获得同样的效果。
<第二实施形态>
第二实施形态的油压***1A如图1所示具有与第一实施形态的油压***1相同的结构。另一方面,油压***1A执行的自清洁处理与油压***1执行的自清洁有若干不同。以下,关于油压***1A执行的自清洁处理,主要对与油压***1执行的自清洁处理不同之处进行说明。另外,对第二实施形态的油压***1A的结构标注与第一实施形态的油压***1的结构相同的符号而省略其说明。
油压***1A执行的自清洁处理中,如图5所示在步骤S6判定为满足第二结束条件而清洁结束后,转移至步骤S21。作为第二清洁工序的步骤S21中,控制装置16将特定的减压指令向电磁比例减压阀15L,15R分别输出使阀芯32从全闭位置往复运动。即,控制装置16在零信号的输出持续的状态下,将PWM信号改为特定的减压信号、例如阶梯状的信号或扫描状的信号,使阀芯32从全闭位置往复运动。此时,控制装置16对电磁比例减压阀15L,15R同时输出相同或大致相同的电流(或电压)的减压指令。由此,能从电磁比例减压阀15L,15R输出同压或大致同压的先导压PL,PR,能在使多控制阀12的阀芯12a维持于中立位置M的状态下使两个电磁比例减压阀15L,15R的阀芯32从全闭位置往复运动(即进行清洁)。如此进行阀芯32的清洁作业后,转移至步骤S9。而且,在步骤S9中,若判定为无电气故障,则转移至步骤S13。
作为机械故障判定工序的步骤S13中,控制装置16基于从控制装置16输出的减压指令和来自于第二及第三压力传感器19L,19R的压力信号对电磁比例减压阀15L,15R中的机械故障的有无进行判定。例如,控制装置16基于来自于第二压力传感器19L的压力信号检测第一先导压PL,基于检测的第一先导压PL和减压指令判定机械故障的有无。即,如果没有检测出与减压指令相应的先导压PL,PR,则判定为电磁比例减压阀15L、15R存在机械故障。如此,则转移至步骤S11。作为警告停止工序的步骤S11中,控制装置16通过未图示的警告装置(例如,LED、显示器等)警告存在机械故障之意。而且,控制装置16以多控制阀12的阀芯12a不进行不期望的动作的形式如下控制电磁比例减压阀15L,15R的动作。
即,控制装置16以从未发生机械故障的电磁比例减压阀15L,15R输出与从发生机械故障的电磁比例减压阀15R,15L输出的先导压PR,PL相同的先导压PL,PR的形式,设定减压指令。由此,能使多控制阀12的阀芯12a返回并维持于中立位置M,能抑制油压缸2进行不期望的动作。如此的停止作业结束后,自清洁处理结束。另一方面,若控制装置16检测出与减压指令相应的先导压PL,PR,则判定为无机械故障,转移至步骤S10。
如此构成的油压***1A中,能够在不使多控制阀12的阀芯12a运动的状态下进行一对电磁比例减压阀15L,15R的清洁。即,能够在不将先导通路18阻断的状态下进行电磁比例减压阀15L,15R的清洁,能省去将先导通路18阻断的工序。另外,油压***1A能发挥与第一实施形态的油压***1相同的作用效果。
<其他实施形态>
第一及第二实施形态的油压***1,1A中,电磁阀为安全锁紧阀14及电磁比例减压阀15L,15R,但不限于此。例如,电磁阀也可以是电磁泄压阀(relief valve),如果是通过螺线管使阀芯运动地构成的阀,就能执行自清洁处理。
又,第一及第二实施形态的油压***1,1A中,与清洁作业同时判定电磁阀14,15L,15R的电气及机械故障,但也可以与清洁作业分开判定那些故障。该情况下,控制装置16可以输出阀芯22,32不移动的程度的低电流的切换指令及减压指令。又,第一及第二实施形态的油压***1,1A中的安全锁紧阀14不一定需要全部由控制装置16控制。即,可以构成为能由开关、保险杆等直接操作。该情况下,虽不能进行安全锁紧阀14的清洁,但能如第二实施形态的油压***1A那样通过从两个电磁比例减压阀15L,15R输出相同的先导压PL、PR来进行两个电磁比例减压阀15L,15R的清洁。又,能通过控制装置16利用压力传感器19所检测的压力对安全锁紧阀14使得先导通路18被阻断进行确认,由此利用与第一实施形态的油压***1相同的方法进行两个电磁比例减压阀15L,15R的清洁。
而且,第一及第二实施形态的油压***1,1A中,于电源开关等被设为ON一起或紧接着发动机E的启动后执行自清洁处理,但也可以是不一定基于这种条件执行自清洁处理。例如,可以不是紧接着电源开关等被设为ON之后或紧接着发动机E的启动后,而是当启动后过了一会儿满足开始条件时执行自清洁处理。该情况下,执行自清洁处理后,转移至步骤S2而非步骤S1。又,可以是,以电源开关等被设为OFF为条件,若满足该条件则执行自清洁处理。即,可以是,电源开关等被设为OFF后也姑且向控制装置16继续供给电力执行自清洁处理,在执行了自清洁处理后停止向控制装置16的电力供给。又,也可以在将油压挖掘机泊机时,通过定期或远程操作来向控制装置16供给电力执行自清洁处理。
而且,自清洁处理中,对安全锁紧阀14的阀芯22的清洁作业比对电磁比例减压阀15L,15R的阀芯32的清洁作业先进行,但未必限定于此流程。即,自清洁处理中,也可以是对电磁比例减压阀15L,15R的阀芯32的清洁作业比对安全锁紧阀14的阀芯22的清洁作业先进行。
又,第二实施形态的油压***1A中,步骤S21中,对电磁比例减压阀15L,15R分别输出相同的减压指令,但不一定需要输出那样的特定的减压指令。即,可以是,对电磁比例减压阀15L,15R输出多控制阀12的阀芯12a不工作的各二次压不足规定压力值的特定的减压指令。由此,能在不使多控制阀12的阀芯12a运动的状态下使电磁比例减压阀15L,15R的阀芯32从闭位置往复运动。因此,能发挥与第二实施形态的油压***1A相同的效果。另外,该情况下,不一定需要将减压指令同时向电磁比例减压阀15L,15R输出。又,可以在使安全锁紧阀14的阀芯22往复运动时,对电磁比例减压阀15L,15R输出多控制阀12的阀芯12a不工作的各二次压不足规定压力值的特定的减压指令。因此,能在不使多控制阀12的阀芯12a运动的状态下使安全锁紧阀14的阀芯22往复运动,能抑制往复运动时阀芯12a进行不期望的动作。
基于上述说明,本领域技术人员能够明了本发明的较多的改良和其他实施形态等。因此,上述说明仅作为示例性的解释,旨在向本领域技术人员教导实施本发明的最佳的形态而提供。在不脱离本发明的精神的范围内,可以实质上变更其结构和/或功能的具体内容。
符号说明:
1,1A油压***
2油压缸(油压执行器)
12多控制阀(控制阀)
12a阀芯(控制阀芯)
13先导泵
14安全锁紧阀(电磁阀、切换阀)
15L第一电磁比例减压阀(电磁阀)
15R第二电磁比例减压阀(电磁阀)
16 控制装置
18 先导通路
19,19L,19R压力传感器
21壳体(第一壳体)
22阀芯(第一阀芯)
31壳体(第二壳体)
32阀芯(第二阀芯)。
Claims (9)
1.一种油压***,其特征在于,具备:
具有在壳体内滑动的阀芯,根据输入的工作指令使所述阀芯移动的一对电磁阀;和
向所述电磁阀输出工作指令,在满足规定的条件时,为了使所述阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动而向所述电磁阀赋予工作指令的控制装置,
所述一对电磁阀分别为电磁比例减压阀,以使各自输出的二次压在相互对抗的方向上对控制阀的控制阀芯进行作用的形式配置,工作指令包括使所述阀芯位于所述全开位置或所述全闭位置的规定指令,
所述控制装置在满足所述条件时,使持续向所述电磁比例减压阀赋予的所述规定指令以规定时间期间变为特定的工作指令,使所述一对电磁比例减压阀各自的二次压相同且使所述阀芯进行往复运动。
2.根据权利要求1所述的油压***,其特征在于,
具备设置于所述电磁比例减压阀的上游侧,能将向所述电磁比例减压阀的工作油的流动阻断的切换阀,
所述条件包括向所述电磁阀的工作油的流动被所述切换阀阻断。
3.一种油压***,其特征在于,具备:
具有在壳体内滑动的阀芯,根据输入的工作指令使所述阀芯移动的电磁阀;和
向所述电磁阀输出工作指令,且在满足规定的条件时,为了使所述阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动而向所述电磁阀赋予工作指令的控制装置,
所述电磁阀为电磁比例减压阀,以使从所述电磁比例减压阀输出的二次压作用于控制阀的控制阀芯的形式配置,
所述控制阀具有二次压不足规定值的情况下不工作的死区,
所述控制装置将使所述阀芯进行往复运动时的工作指令设为从所述电磁比例减压阀输出的二次压不足规定值。
4.根据权利要求1或3所述的油压***,其特征在于,
所述控制装置通过将阶梯状的工作指令向所述电磁比例减压阀输出使所述阀芯进行往复运动。
5.根据权利要求1或3所述的油压***,其特征在于,
所述条件包括处于油压不流向所述电磁阀的下游侧的状态。
6.根据权利要求1所述的油压***,其特征在于,
还具备设置于所述电磁阀各自的下游侧的压力传感器,
所述控制装置基于由所述压力传感器检测的压力和向各所述电磁阀输出的工作指令检测所述阀芯的动作不良。
7.一种油压***,其特征在于,具备:
吐出先导油的先导泵;
经由先导通路与所述先导泵连接,输出与被输入的减压指令相应的二次压的一对电磁比例减压阀;
根据从所述电磁比例减压阀输出的二次压控制流向油压执行器的压油的流动的控制阀;
介设于所述先导通路,根据被输入的切换指令将所述先导通路阻断的电磁切换阀;以及
向所述电磁比例减压阀输出减压指令,且向所述电磁切换阀输出切换指令的控制装置,
所述控制阀具有控制阀芯,根据所述控制阀芯的位置控制流向所述油压执行器的压油的流动,
所述电磁切换阀具有在第一壳体内滑动的第一阀芯,根据被输入的切换指令使所述第一阀芯移动从而将所述先导通路阻断,
所述一对电磁比例减压阀分别具有在第二壳体内滑动的第二阀芯,根据被输入的减压指令使所述第二阀芯移动从而分别调节输出的二次压,且使各自输出的二次压在相互对抗的方向上对所述控制阀芯进行作用,使所述控制阀芯运动,
切换指令包括使所述第一阀芯位于全开位置的开指令和使所述第一阀芯位于全闭位置的闭指令,
所述控制装置在满足规定的第一条件时,以使向所述电磁切换阀持续赋予的开指令及闭指令的任意一方的工作指令仅以短的第一规定时间逆转为另一方的工作指令的形式,向所述电磁切换阀赋予切换指令,从而使所述第一阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动,在满足规定的第二条件时,为了使持续向所述电磁比例减压阀赋予的所述规定指令以第二规定时间期间变为特定的减压指令,使所述一对电磁比例减压阀各自的二次压相同,且使所述第二阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动,而向所述电磁比例减压阀赋予减压指令。
8.一种油压***,其特征在于,具备:
吐出先导油的先导泵;
经由先导通路与所述先导泵连接,输出与被输入的减压指令相应的二次压的电磁比例减压阀;
根据从所述电磁比例减压阀输出的二次压控制流向油压执行器的压油的流动的控制阀;
介设于所述先导通路,根据被输入的切换指令将所述先导通路阻断的电磁切换阀;以及
向所述电磁比例减压阀输出减压指令,且向所述电磁切换阀输出切换指令的控制装置,
所述电磁切换阀具有在第一壳体内滑动的第一阀芯,根据被输入的切换指令使所述第一阀芯移动从而将所述先导通路阻断,
所述电磁比例减压阀具有在第二壳体内滑动的第二阀芯,根据被输入的减压指令使所述第二阀芯移动从而调节输出的二次压,
所述控制装置在满足规定的第一条件时,为了使所述第一阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动而向所述电磁切换阀赋予切换指令,在满足规定的第二条件时,为了使所述第二阀芯从全开位置或全闭位置进行往复运动而向所述电磁比例减压阀赋予减压指令;
所述控制阀具有二次压不足规定值的情况下不工作的死区,
所述第一条件包括使从所述电磁比例减压阀输出的二次压不足规定值的减压指令被输出。
9.根据权利要求7或8所述的油压***,其特征在于,
所述第一条件及所述第二条件的至少一方包括所述先导泵停止。
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