DE112008000200B4

DE112008000200B4 - Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für hydraulische Arbeitsmaschine und hydraulische Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE112008000200B4
Application number: DE112008000200.2T
Authority: DE
Inventors: Kentaro MIYAMOTO; Eiji Egawa; Shinji Kato
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2021-08-26
Anticipated expiration: 2028-01-19
Also published as: KR101439304B1; WO2008088044A1; KR20090110837A; JP5011315B2; DE112008000200T5; JPWO2008088044A1

Abstract

Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine, die über einen Leitungsweg mit einem hydraulischen Stellglied verbunden ist, das durch Drucköl von einer Hydraulikdruckquelle angetrieben wird, und die die Schwingung des hydraulischen Stellglieds unterdrückt, mit:einem Akkumulator, der eine Gaskammer umfasst, die sich durch hydraulischen Druck des Drucköls in dem Leitungsweg ausdehnt und zusammenzieht; undeinem Absperrventil, das sich schließt, wenn der auf den Akkumulator wirkende hydraulische Druck gleich einem oder geringer als ein voreingestellter Gasdruck in der Gaskammer ist, um Drucköl, das aus dem Akkumulator fließt, abzusperren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine, die die Schwingung eines Arbeitsauslegers oder dergleichen unterdrückt, und eine hydraulische Arbeitsmaschine.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Es gibt eine bekannte Schwingungsunterdrückungsvorrichtung mit einer unteren Kammer eines Auslegerzylinders, der durch eine verstellbare Drossel mit einem Akkumulator verbunden ist, so dass Druckschwankungen des Auslegerzylinders durch eine Akkumulatorhandlung des Akkumulator und eine Dämpfungshandlung der verstellbaren Drossel verringert werden und die Schwingung des Auslegers unterdrückt wird (siehe beispielsweise Patentreferenzliteratur 1).
[Patentreferenzliteratur 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H06- 330 535 A
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Bei dieser Art von Schwingungsunterdrückungsvorrichtung schlägt, wenn der Druck in der unteren Kammer des Auslegerzylinders schwankt, ein bewegliches Teil (beispielsweise eine Blase) im Akkumulator auf ein feststehendes Teil (beispielsweise ein Sitzventil), so dass der Akkumulator beschädigt werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Eine Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, die über einen Leitungsweg mit einem hydraulischen Stellglied verbunden ist, das durch druckbeaufschlagtes Öl bzw. Drucköl von einer Hydraulikdruckquelle angetrieben wird, und die die Schwingung des hydraulischen Stellglieds unterdrückt, umfasst: einen Akkumulator, der eine Gaskammer umfasst, die sich durch hydraulischen Druck des Drucköls in dem Leitungsweg ausdehnt und zusammenzieht; und ein Absperrventil, das sich schließt, wenn der auf den Akkumulator wirkende hydraulische Druck gleich einem oder geringer als ein voreingestellter Gasdruck in der Gaskammer ist, um Drucköl, das aus dem Akkumulator fließt, abzusperren.
Eine Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Auslegerzylinder, der durch Drucköl aus einer Hydraulikdruckquelle einen Arbeitsausleger antreibt, der drehbar auf einem sich drehenden Oberbau vorgesehen ist; ein Rohrbruchventil, das an einer Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung einer unteren Kammer des Auslegerzylinders angebracht ist und das ein vorgesteuertes Rückschlagventil beinhaltet, welches das Ausfließen von Drucköl aus der unteren Kammern des Auslegerzylinders absperrt, wenn Vorsteuerdruck, der auf den Auslegerzylinder ausgeübt wird, gleich einem oder kleiner als ein voreingestellter Wert wird; einen Akkumulator, der mit einem Abzweigleitungsweg verbunden ist, der sich von einem Verbindungsleitungsweg verzweigt, welcher das vorgesteuerte Rückschlagventil mit der Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung der unteren Kammer des Auslegerzylinders verbindet, und welcher eine Gaskammer einschließt, die sich durch hydraulischen Druck von Drucköl in dem Abzweigleitungsweg ausdehnt und zusammenzieht; und ein Absperrventil, das sich schließt, wenn auf den Akkumulator wirkender hydraulischer Druck gleich einem oder kleiner als ein voreingestellter Druck von in die Gaskammer gefülltem Gas ist, um Drucköl, das aus dem Akkumulator fließt, abzusperren.
Der Akkumulator und das Absperrventil können jeweils auf dem Ausleger vorgesehen sein.
Der Akkumulator und das Absperrventil können jeweils auf dem sich drehenden Oberbau vorgesehen sein.
Es ist akzeptabel, dass ein Paar der Auslegerzylinder vorgesehen ist und das Rohrbruchventil ist an jedem der Auslegerzylinder angebracht; Abzweigschaltungen, von denen jede von jedem eines Verbindungsleitungswegpaars abzweigt, das zwischen einem vorgesteuerten Rückschlagventil von jedem Rohrbruchventil und einer Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung einer unteren Kammer jedes Auslegerzylinders verbindet, sind miteinander durch einen Durchflussbegrenzer verbunden, so dass darauf ein abgestimmter Leitungsweg gebildet ist, sowie einem Paar von Umgehungsleitungswegen, von denen jeder den Durchflussbegrenzer umgeht, um zwischen jedem der Verbindungsleitungswege zu verbinden, und der Akkumulator gebildet wird; der Akkumulator ist mit dem abgestimmten Leitungsweg verbunden; und das Absperrventil ist auf jedem der beiden Umgehungsleitungswege vorgesehen.
Das Absperrventil kann ein Ein/Aus-Ventil sein; und das Ein/Aus-Ventil kann sich öffnen, wenn der hydraulische Druck größer als der voreingestellte Druck ist, während es sich schließen kann, wenn der hydraulische Druck gleich dem oder größer als der voreingestellte Druck ist.
Eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Unterwagen; einen sich drehenden Oberbau, der durch eine Schwenkvorrichtung auf einem Unterwagen vorgesehen ist; eine Arbeitsstirnseite, die zumindest den Ausleger einschließt; die vorstehend beschriebene Schwingungsunterdrückungsvorrichtung; ein Steuerventil, das eine Strömung von Drucköl von der Hydraulikdruckquelle zum Auslegerzylinder steuert; und einen Betätigungsabschnitt, der den Vorsteuerdruck ausgibt, um das Steuerventil zu betätigen.
VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Akkumulator von dem hydraulischen Stellglied abgesperrt, wenn der auf den Akkumulator wirkende hydraulische Druck gleich einem oder geringer als ein voreingestellter Gasdruck ist, so dass verhindert werden kann, dass der Akkumulator beschädigt wird, selbst dann, wenn der Druck in der unteren Kammer des Auslegerzylinders rasch fluktuiert.
Figurenliste

1 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Veranschaulichung, die den Aufbau eines Akkumulators der 1 zeigt.
3 ist eine externe Seitenansicht einer hydraulischen Schaufel in Bezug auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein detaillierteres Diagramm eines Hauptabschnitts der 5.
7 ist eine externe Seitenansicht einer hydraulischen Schaufel in Bezug auf die dritte Ausführungsform.
8 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die vierte Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Modifizierung der 8 zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Modifikation eines in ein Rohrbruchventil eingebauten vorgesteuerten Rückschlagventils zeigt.

BESTE ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
- Erste Ausführungsform -
Die erste Ausführungsform einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert.
1 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die erste Ausführungsform mit einem Beispiel zeigt, in dem die Schwingungsunterdrückungsvorrichtung bei einem Auslegerzylinder einer hydraulischen Schaufel angewendet wird. Die Schaltung der 1 beinhaltet eine Hydraulikdruckpumpe 1, einen Auslegerzylinder 2, der durch aus der Hydraulikdruckpumpe 1 ausgestoßenes Öl, das durch Leitungswege L1 und L2 zugeführt wird, angetrieben wird, ein Richtungssteuerventil 3, das die Strömung von Drucköl von der Hydraulikdruckpumpe 1 an den Auslegerzylinder 2 steuert, und eine Schwingungsunterdrückungsvorrichtung 10, die die Schwingung des Auslegerzylinders 2 unterdrückt.
Das Richtungssteuerventil 3 wird von einem Vorsteuerdruck geschaltet, der durch Betätigung eines Betätigungshebels 4 erzeugt wird. Der maximale Auslassdruck der Hydraulikdruckpumpe 1 wird durch ein Entlastungsventil 5 begrenzt. Die Leitungswege L1 und L2 werden jeweils von einem hydraulischen Schlauch mit Elastizität gebildet, wobei der Leitungsweg L1 mit einer Stangenkammer 2a des Zylinders 2 verbunden ist, während der Leitungsweg L2 mit einer unteren Kammer 2b verbunden ist.
Die Schwingungsunterdrückungsvorrichtung 10 beinhaltet ein verstellbares Drosselventil 11, das auf einem Leitungsweg L3 vorgesehen ist, der von dem Leitungsweg L2 abzweigt, ein Vorspannventil 12 und einen Akkumulator 13, der mit dem verstellbaren Drosselventil 11 durch den Leitungsweg L3 und einen Leitungsweg L4 in Reihe verbunden ist, und ein Rückschlagventil 14, das mit dem Vorspannventil 12 parallel verbunden ist.
Das verstellbare Drosselventil 11 dient zum Erhalt einer dämpfenden Ölpulsierungshandlung und sein Beschränkungsbereich ist einstellbar. Anstelle des einstellbaren Drosselventils 11 kann ein feststehendes Drosselventil verwendet werden, und auch ein Druckverlust im Leitungsweg kann eingesetzt werden. Wenn ein Druck P4 im Leitungsweg L4 größer als ein voreingestellter Druck Pa einer Feder 12a ist, öffnet sich das Vorspannventil 12, um zu gestatten, dass Drucköl von dem Leitungsweg L4 zum Leitungsweg L3 fließt. Wenn der Druck P4 im Leitungsweg L4 gleich dem oder geringer als der voreingestellte Druck Pa ist, schließt sich das Vorspannventil 12, um die Strömung des Drucköls von dem Leitungsweg L4 zum Leitungsweg L3 abzusperren. Die Positionen des verstellbaren Drosselventils 11 und des Vorspannventils sind austauschbar.
2 ist eine Darstellung, die den Aufbau des Akkumulators 13 zeigt. Der Akkumulator 13 dient zur Verringerung von Druckschwankungen des Auslegerzylinders 2 unter Verwendung einer Akkumulatorfunktion. Dabei wird ein so genannter Blasentyp-Akkumulator verwendet. Der Blasentyp-Akkumulator 13 beinhaltet Gas mit einem voreingestellten Druck Pb, das in eine Ummantelung 131 gefüllt ist, welche ein Behälter ist, sowie eine Gaskammer R1 und eine Ölkammer R2, die durch die Blase 132 getrennt sind. Es gibt eine Art eines Ölauslasses für die Ölkammer R2, an dem ein Sitzventil 133 befestigt ist, so dass das Sitzventil 133 den unteren Teil der Blase 132 schützt, wenn sich die Blase 132 ausdehnt, während der Akkumulator gelagert wird oder dergleichen.
Auf den Akkumulator 13 wird in dem Leitungsweg L4 der hydraulische Druck P4 ausgeübt. Der Druck P4 schwankt in Abhängigkeit von dem Druck (unterer Druck) der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2. Der untere Druck schwankt bei der Arbeit in Abhängigkeit von der Last auf einen Ausleger BM (3) oder von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegerzylinders 2. Die Schwankung des unterer Drucks bewirkt, dass der Druck Pr (= P4) der Ölkammer R2 des Akkumulators 13 schwankt, so dass sich die Blase 132 ausdehnt und zusammenzieht, wodurch die Schwingung des Auslegerzylinders 2 absorbiert wird.
Zu diesem Zeitpunkt schlägt, wenn der Druck Pr der Ölkammer R2 gleich dem oder größer als der Fülldruck Pb des Gases ist, wie 2(a) zeigt, die Blase 132 nicht auf das Sitzventil 133. Im Gegensatz dazu kann, wenn der Druck Pr der Ölkammer R2 kleiner als der Fülldruck Pb des Gases ist, wie 2(b) zeigt, die Blase 132 auf das Ventil 133 schlagen. Angesichts dessen wird in der vorliegenden Ausführungsform der voreingestellte Druck Pa der Feder 12a des Vorspannventils 12 der 1 auf einen größeren Druck als den Fülldruck Pb des Gases des Akkumulators 13 gesetzt (Pa > Pb).
Nun werden die Hauptbetätigungen der Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die erste Ausführungsform erläutert. Hydraulischer Druck der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2 wirkt durch das verstellbare Drosselventil 11, den Leitungsweg L3, das Rückschlagventil 14 und den Leitungsweg L4 auf den Akkumulator 13. Zu diesem Zeitpunkt, wenn der Druck P4 im Leitungsweg L4 größer als der voreingestellte Druck Pa des Vorspannventils 12 ist (P4 > Pa), öffnet sich das Vorspannventil 12, so dass Akkumulatoröl im Akkumulator 13 von dem Leitungsweg L4 zum Leitungsweg L3 fließt. In diesem Fall schlägt, da der Druck Pr der Ölkammer R2 des Akkumulators 13 größer als der Gasfülldruck Pb ist, die Blase 132 nicht auf das Sitzventil 133.
Wenn andererseits der Druck P4 im Leitungsweg L4 gleich dem oder weniger als der voreingestellte Druck Pa abnimmt (P4 ≤ Pa), schließt sich das Vorspannventil 12 und die Strömung des Drucköls von dem Leitungsweg L4 zum Leitungsweg L3 ist blockiert. Dies bewirkt, dass das Drucköl im Leitungsweg L4 bleibt, und verhindert, dass der Druck der Ölkammer R2 reduziert wird. Als Ergebnis wird verhindert, dass der Druck Pr der Ölkammer R2 kleiner als der Gasfülldruck Pb ist, wodurch verhindert wird, dass die Blase 132 auf das Sitzventil 133 schlägt, was durch eine Hydraulikdruckschwankung verursacht werden kann.
Somit sind gemäß der ersten Ausführungsform das verstellbare Drosselventil 11, das Vorspannventil 12 und der Akkumulator 13 miteinander in Reihe mit der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2 verbunden und der voreingestellte Druck Pa der Feder 12a des Vorspannventils 12 ist so eingestellt, dass er größer als der Fülldruck Pb des Gases des Akkumulators 13 ist. Dies bewirkt, dass sich das Vorspannventil 12 schließt, wenn der hydraulische Druck P4, der auf den Akkumulator 13 wirkt, gleich dem oder geringer als der Gasfülldruck Pb wird, und verhindert, dass Drucköl aus dem Akkumulator 13 abgelassen wird. Als Ergebnis wird verhindert, dass die Blase 132 auf das Sitzventil 133 oder in die Ummantelung 131 schlägt, wodurch verhindert wird, dass der Akkumulator 13 beschädigt wird.
- Zweite Ausführungsform -
Nun wird die zweite Ausführungsform einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 und 4 erläutert. Der Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform ist ein auf dem Auslegerzylinder 2 vorgesehenes Rohrbruchventil. 3 ist eine externe Seitenansicht einer hydraulischen Schaufel in Bezug auf die zweite Ausführungsform, die hauptsächlich den Umgebungsaufbau des Auslegerzylinders 2 zeigt. 4 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die zweite Ausführungsform zeigt. Es sollte beachtet werden, dass die Hydraulikdruckpumpe 1, das Richtungssteuerventil 3 und dergleichen in 4 nicht dargestellt sind. Ein identisches Bezugszeichen ist bei einem identischen Abschnitt zwischen den 3 und 4 sowie 1 und 2 gesetzt, und nun wird hauptsächlich der Unterschied zur ersten Ausführungsform erläutert.
Wie 3 zeigt, ist ein sich drehender Oberbau 103 durch eine Schwenkvorrichtung 102 drehbar auf einem Raupenfahrwerktyp-Unterbau 101 angebracht. Der sich drehende Oberbau 103 ist mit einem Motorraum und einem Gegengewicht, die nicht dargestellt sind, und der Hydraulikdruckpumpe 1 und dem Richtungssteuerventil 3 der 1, zusätzlich zu einer Maschinenführerkabine 104, angebracht. Der Ausleger BM ist vertikal drehbar am vorderen Teil des sich drehenden Oberbaus 103 verschwenkbar gehalten. Das Distalende (Stangenseitenende) des Auslegerzylinders 2 ist drehbar mit dem Ausleger BM verbunden, wohingegen das Proximalende (Zylinderrohrseitenende) drehbar mit dem sich drehenden Oberbau 103 verbunden ist. Der Ausleger BM wird von dem Auslegerzylinder 2 gehalten.
Ein Rohrbruchventil 15 ist direkt auf der Proximalendoberfläche des Auslegerzylinders 2 angebracht, und über dem Rohrbruchventil 15 sind das Vorspannventil 12, das verstellbare Drosselventil 11 und der Akkumulator 13 jeweils direkt angebracht. Auf der Proximalendoberfläche des Auslegerzylinders 2 sind diese hydraulischen Ausstattungen miteinander durch Eisenrohrleitungen verbunden.
Wie 4 zeigt, beinhaltet das Rohrbruchventil 15 ein vorgesteuertes Rückschlagventil 151. Eine Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung p1 der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2 ist durch das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 und den Leitungsweg L2 mit dem Richtungssteuerventil 3 (1) verbunden. Ein Leitungsweg 153 zweigt von einem Leitungsweg 152 ab, der das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 mit der Öffnung p1 verbindet. Das Vorspannventil 12, das verstellbare Drosselventil 11 und der Akkumulator 13 sind in Reihe mit dem Abzweigleitungsweg 153 verbunden, wobei das Rückschlagventil 14 parallel mit dem Vorspannventil 12 verbunden ist. Es sollte beachtet werden, dass das verstellbare Drosselventil 11 auf dem Abzweigleitungsweg 153 zwischen dem Leitungsweg 152 und dem Vorspannventil 12 vorgesehen sein kann.
Der voreingestellte Druck Pa der Feder 12a des Vorspannventils 12 ist, ähnlich demjenigen in der ersten Ausführungsform, so eingestellt, dass er größer als der Gasfülldruck Pb des Akkumulators 13 ist. Dies verhindert es, dass der Druck Pr der Ölkammer R2 des Akkumulators 13 kleiner als der Gasfülldruck Pb ist, wodurch verhindert wird, dass die Blase 132 im Akkumulator auf das Sitzventil 133 schlägt.
Die Funktion des Rohrbruchventils 15 wird nun erläutert. Das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 wird durch einen Vorsteuerdruck durch Betätigung des Betätigungshebels 4 geschaltet. Genauer gesagt, das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 öffnet sich, wenn der Betätigungshebel 4 aus der neutralen Position so betätigt wird, dass ein Ausleger-Abwärtsvorsteuerdruck auf das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 wirkt. Dies ermöglicht es, dass Drucköl aus der unteren Kammer 2b fließt, so dass der Auslegerzylinder 2 in Abhängigkeit von einer Betätigung des Betätigungshebels 4 zurückgezogen werden kann. Wenn andererseits der Betätigungshebel 4 in die neutrale Position zurückgebracht und betätigt wird, stoppt die Wirkung des Vorsteuerdrucks auf das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 und das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 schließt sich. Dies verhindert es, dass das Drucköl aus der unteren Kammer 2b fließt, so dass verhindert wird, dass der Zylinder 2 zurückgezogen wird.
Das Rohrbruchventil 15 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass der Ausleger BM in dem Fall, in dem ein Hydraulikölleck von dem Leitungsweg L2 aufgrund einer Beschädigung des Leitungswegs L2, der ein hydraulischer Schlauch ist, auftritt, plötzlich herabfällt. Es sollte beachtet werden, dass die ISO-Norm dahingehend lautet, dass, selbst wenn der mit der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2 verbundene hydraulische Schlauch beschädigt ist, die Leistung des Rohrbruchventils 15 einer anfänglichen Sinkgeschwindigkeit von gleich oder weniger als 200 mm/Sekunde genügt, was die vorliegende Ausführungsform erfüllt.
In der zweiten Ausführungsform wird, da das Rohrbruchventil 15 auf der Außenoberfläche des Auslegerzylinders 2 auf diese Weise angebracht wird, verhindert, dass der Ausleger BM in dem Fall, in dem ein Hydraulikölleck von dem Leitungsweg L2 auftritt, plötzlich herabfällt. Da nicht nur das Rohrbruchventil 15, sondern auch das Vorspannventil 12 und der Akkumulator 13 auf der Außenoberfläche des Auslegerzylinders 2 angebracht sind, wird das Positionsverhältnis dieser hydraulischen Ausstattungen zum Zeitpunkt des Auslegeranhebens konstant gehalten, wodurch die Verrohrung einfach gemacht wird.
- Dritte Ausführungsform -
Nun wird die dritte Ausführungsform einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 - 7 erläutert.
In der dritten Ausführungsform ist ein Ein/Aus-Ventil direkt auf der Außenoberfläche des Auslegerzylinders 2 angebracht. 5 ist ein Hydraulikschaltkreisdiagramm, das den Aufbau einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung in Bezug auf die dritte Ausführungsform zeigt. 6 ist ein detaillierteres Diagramm eines Hauptabschnitts davon. Es sollte beachtet werden, dass ein identisches Bezugszeichen auf einen identischen Abschnitt zwischen 5 und 6 sowie 3 gesetzt wird und nun wird hauptsächlich der Unterschied zur zweiten Ausführungsform erläutert.
Wie 5 zeigt, sind die Rohrbruchventile 15 jeweils an einem Paar rechter und linker Auslegerzylinder 2 angebracht, das auf der rechten und linken Seite des Auslegers BM vorgesehen ist. Die Rohrbruchventile 15 sind miteinander durch einen abgestimmten Leitungsweg L41 verbunden. Ein Leitungsweg L42 zweigt von dem abgestimmten Leitungsweg L41 ab, durch den das verstellbare Drosselventil 11 und der Akkumulator 13 mit dem abgestimmten Leitungsweg L41 verbunden sind. Es sollte beachtet werden, dass das verstellbare Drosselventil 11 aus der Schaltung der 5 weggelassen werden kann. Die Leitungswege L41 und L42 werden von einem hydraulischen Schlauch gebildet.
Wie 6 zeigt, beinhaltet das Rohrbruchventil 15 fünf Öffnungen p1 - p5. Das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 ist auf dem Leitungsweg 152 vorgesehen, der die Öffnung p1 mit der Öffnung p4 verbindet. Das Rückschlagventil 151 öffnet sich, wenn ein Ausleger-Abwärtsvorsteuerdruck auf die Öffnung p5 wirkt, wohingegen sich das Rückschlagventil 151 schließt, wenn die Wirkung des Ausleger-Abwärtsvorsteuerdrucks auf die Öffnung p5 aufhört. Eine Drossel 154 ist auf dem Leitungsweg 153 vorgesehen, der von dem Leitungsweg 152 zur Öffnung p2 abzweigt. Die Drossel 154 bewirkt, dass eine Auslegerabwärtsgeschwindigkeit beschränkt ist, selbst wenn die Leitungswege L41 und L42, die mit der Öffnung p2 verbunden sind, beschädigt sind.
Das Rohrbruchventil 15 ist weiterhin mit einem Leitungsweg 155 verbunden, der von dem Leitungsweg 152 zur Öffnung p3 abzweigt. Die Öffnung p3 ist durch ein Ein/Aus-Ventil 16 mit dem abgestimmten Leitungsweg L41 verbunden, das direkt daran angebracht ist. Mit anderen Worten, das Ein/Aus-Ventil 16 ist auf dem Leitungsweg vorgesehen, der die Drossel 154 umgeht. Druck in dem abgestimmten Leitungsweg L41, d. h., aus dem Akkumulator 13 abgelassenes Öl, wirkt als Vorsteuerdruck auf das Ein/Aus-Ventil 16. Eine Feder 16a des Ein/Aus-Ventils 16 ist auf einen voreingestellten Druck Pc eingestellt. Wenn der Vorsteuerdruck 16 größer als der voreingestellte Druck Pc ist, wird das Ein/Aus-Ventil 16 in eine offene Position geschaltet, d. h. eine Position β, so dass die Öffnung p3 in Verbindung mit dem Akkumulator 13 ist. Wenn andererseits der Vorsteuerdruck gleich dem oder geringer als der voreingestellte Druck Pc ist, wird das Ein/Aus-Ventil 16 in eine Absperrposition geschaltet, d. h. eine Position α, so dass die Öffnung p3 von dem Akkumulator 13 abgesperrt ist.
Der voreingestellte Federdruck Pc des Ein/Aus-Ventils 16 ist größer als der Gasfülldruck Pb des Akkumulators 13 eingestellt. Dies verhindert, dass Drucköl vom Akkumulator 13 zum Leitungsweg 155 strömt, bevor der Druck Pr der Ölkammer R2 des Akkumulators 13 auf den Gasfülldruck Pb fällt, wodurch verhindert wird, dass der Druck Pr der Ölkammer R2 kleiner als der Gasfülldruck Pb ist. Als Ergebnis wird verhindert, dass die Blase 132 auf das Sitzventil 133 oder in die Ummantelung 131 schlägt, wodurch eine Beschädigung des Akkumulators 13 verhindert wird. In dem Fall, in dem der hydraulische Druck aufgrund von einer Beschädigung der Leitungswege L41 und L42, d. h. des hydraulischen Schlauchs, fällt, wird das Ein/Aus-Ventil 16 in die Absperrposition (Position α) geschaltet, wodurch verhindert wird, dass Drucköl in der unteren Kammer 2b aus der Öffnung p3 fließt.
In der dritten Ausführungsform kann, da die Leitungswege L1 und L2 von einem hydraulischen Schlauch mit Elastizität gebildet werden, der Akkumulator 13 wie unten angeordnet werden. 7 ist eine externe Seitenansicht einer hydraulischen Schaufel in Bezug auf die dritte Ausführungsform. Wie 7 zeigt, sind das verstellbare Drosselventil 11 und der Akkumulator 13 nicht auf der Oberfläche des Auslegerzylinders 2 angebracht, sondern in dem sich drehenden Oberbau 103 untergebracht. Es sollte beachtet werden, dass das Bezugszeichen 17 ein Gelenk bezeichnet, das den Leitungsweg L41 und den Leitungsweg L42 miteinander koppelt. Dies verhindert, dass der Akkumulator 13, der ein Hochdruck-Bauteil ist, nach außen freiliegt, wodurch der Akkumulator 13 geschützt wird. Da der Akkumulator 13 in dem sich drehenden Oberbau 103 untergebracht ist, ist dies vom Aussehen zu bevorzugen. Da beide unteren Kammern 2b des Auslegerzylinders 2 miteinander durch den abgestimmten Leitungsweg L41 verbunden sind, bewegt sich jeder der Zylinder 2 aufeinander abgestimmt, wodurch der Ausleger BM glatt bzw. störungsfrei angesteuert wird. Da der Akkumulator 13 durch den Leitungsweg L42 mit dem abgestimmten Leitungsweg L41 verbunden ist, kann die Schaltungskonfiguration vereinfacht werden.
- Vierte Ausführungsform -
Nun wird nachstehend die vierte Ausführungsform einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 und 9 erläutert.
In der vierten Ausführungsform wird ein Beispiel erläutert, in dem ein vorgesteuertes Rückschlagventil anstelle des Ein/Aus-Ventils 16 vorgesehen ist. 8 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das ein Beispiel dafür zeigt. Es sollte beachtet werden, dass ein identisches Bezugszeichen auf einen identischen Abschnitt zwischen 8 und 5 und 6 gesetzt ist, und es wird nun hauptsächlich der Unterschied zur dritten Ausführungsform erläutert.
Wie 8 zeigt, ist anstelle des Ein/Aus-Ventils 16 ein vorgesteuertes Rückschlagventil 18 an der Öffnung p3 des Rohrbruchventils 15 angebracht. Drucköl in dem abgestimmten Leitungsweg L41 wirkt als Vorsteuerdruck auf das vorgesteuerte Rückschlagventil 18. Der Vorsteuerdruck bewirkt, dass sich das Rückschlagventil 18 öffnet. Wenn die Wirkung des Vorsteuerdrucks aufhört, schließt sich das Rückschlagventil 18. Dies bewirkt, dass sich das Rückschlagventil 18 in dem Fall schließt, in dem aufgrund einer Beschädigung der Leitungswege L41 und L42 ein Ölleck auftritt, daher wird verhindert, dass Drucköl in der unteren Kammer aus der Öffnung p3 fließt.
9 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm, das ein weiteres Beispiel zeigt, in dem das vorgesteuerte Rückschlagventil 18 an dem Rohrbruchventil 15 angebracht ist. Anders als die Schaltung der 8 ist 9 in dem Leitungsweg L42 mit dem Vorspannventil 12 und dem Rückschlagventil 14 versehen, die ähnlich denjenigen sind, die in 1 gezeigt sind. Dies bewirkt, dass das Vorspannventil 12 den Druckabfall der Ölkammer R2 des Akkumulators 13 begrenzt, und verhindert, dass die Blase 132 auf das Sitzventil 133 schlägt.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen das Vorspannventil 12 oder das Ein/Aus-Ventil 16 auf dem Leitungsweg vorgesehen ist, der mit dem Akkumulator 13 verbunden ist, und der voreingestellte Druck Pa der Feder 12a oder 16a größer als der Gasfülldruck Pb des Akkumulators 13 eingestellt ist, jeglicher Aufbau eines Absperrventils akzeptabel ist, solange es sich schließt, wenn ein auf den Akkumulator 13 wirkender hydraulischer Druck gleich dem oder geringer als der Gasfülldruck Pb ist, um aus dem Akkumulator 13 herausfließendes Drucköl abzusperren. Der Aufbau des Akkumulators 13 ist ebenfalls nicht auf denjenigen beschränkt, der oben beschrieben ist, solange die Gaskammer R1, die sich durch auf den Akkumulator 13 wirkenden hydraulischen Druck ausdehnt und zusammenzieht, vorgesehen ist. Die Schaltungskonfiguration einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung ist nicht auf diejenige beschränkt, die oben beschrieben ist, solange sie als zumindest ein Absperrventil und einen Akkumulator einschließend konfiguriert ist.
Jeglicher Aufbau des Rohrbruchventils 15 ist akzeptabel, solange das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 an der Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung p1 der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2 angebracht und so eingebaut ist, dass es das Ausfließen von Drucköl aus der unteren Kammer 2b des Auslegerzylinders 2 absperrt, wenn ein Vorsteuerdruck, der auf den Auslegerzylinder 2 ausgeübt wird, gleich dem oder geringer als ein voreingestellter Druck (beispielsweise Null) wird. Wie 10 zeigt, kann beispielsweise ein Schaltventil 157, das aufgrund des Vorsteuerdrucks schaltet, vorgesehen sein, um das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 in Ansprechung auf ein Schalten des Schaltventils 157 zu öffnen/schließen. In 10 wird, wenn das Schaltventil 157 in die Position α geschaltet ist, nur das Fließen von Drucköl von dem Leitungsweg L2 zum Leitungsweg 152 durch ein Rückschlagventil 158 gestattet und das Fließen von Drucköl vom Leitungsweg 152 zum Leitungsweg L2 wird abgesperrt. Wenn das Schaltventil 157 durch den Vorsteuerdruck in die Position β geschaltet wird, fließt Drucköl von dem Leitungsweg L2 durch das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 und das vorgesteuerte Rückschlagventil 151 öffnet sich, so dass der Fluss von Drucköl von dem Leitungsweg 152 zum Leitungsweg L2 gestattet wird. Mit anderen Worten, das vorgesteuerte Rückschlagventil der vorliegenden Anmeldung beinhaltet nicht nur Schalter, auf die ein Vorsteuerdruck direkt wirkt, sondern auch Schalter, auf die ein Vorsteuerdruck durch das Schaltventil 157 indirekt wirkt.
Obwohl festgelegt ist, dass eine Betätigung des Betätigungshebels 4 bewirkt, dass ein Vorsteuerdruck ausgegeben wird, um das Steuerventil 3 zu betätigen, ist jeglicher Aufbau des Betätigungsabschnitts akzeptabel. In den obigen Ausführungsformen kann, obwohl die Schwingungsunterdrückungsvorrichtung 10 bei einer Treiberschaltung des Auslegerzylinders 2 angewendet wird, sie auch auf eine Treiberschaltung eines anderen hydraulischen Stellglieds, wie etwa eines Stielzylinders, angewendet werden. Obwohl ein Beispiel erläutert wurde, in dem sie bei einer hydraulischen Schaufel angewendet wurde, kann sie auch auf eine andere hydraulische Arbeitsmaschine (zum Beispiel einen Kran) ebenso angewendet werden. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine der Ausführungsformen beschränkt, solange Merkmal und Funktion der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Die Offenbarungen der folgenden Prioritätsanmeldungen werden hier durch Bezugnahme aufgenommen:
Japanische Patentanmeldung Nr. 2007-9256 (eingereicht am 18. Januar 2007)

Claims

Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine, die über einen Leitungsweg mit einem hydraulischen Stellglied verbunden ist, das durch Drucköl von einer Hydraulikdruckquelle angetrieben wird, und die die Schwingung des hydraulischen Stellglieds unterdrückt, mit: einem Akkumulator, der eine Gaskammer umfasst, die sich durch hydraulischen Druck des Drucköls in dem Leitungsweg ausdehnt und zusammenzieht; und einem Absperrventil, das sich schließt, wenn der auf den Akkumulator wirkende hydraulische Druck gleich einem oder geringer als ein voreingestellter Gasdruck in der Gaskammer ist, um Drucköl, das aus dem Akkumulator fließt, abzusperren.
Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine, mit: einem Auslegerzylinder, der durch Drucköl aus einer Hydraulikdruckquelle einen Arbeitsausleger antreibt, der drehbar auf einem sich drehenden Oberbau vorgesehen ist; einem Rohrbruchventil, das an einer Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung einer unteren Kammer des Auslegerzylinders angebracht ist und das ein vorgesteuertes Rückschlagventil beinhaltet, welches das Ausfließen von Drucköl aus der unteren Kammern des Auslegerzylinders absperrt, wenn Vorsteuerdruck, der auf den Auslegerzylinder ausgeübt wird, gleich einem oder kleiner als ein voreingestellter Wert wird; einem Akkumulator, der mit einem Abzweigleitungsweg verbunden ist, der sich von einem Verbindungsleitungsweg verzweigt, welcher das vorgesteuerte Rückschlagventil mit der Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung der unteren Kammer des Auslegerzylinders verbindet, und welcher eine Gaskammer einschließt, die sich durch hydraulischen Druck von Drucköl in dem Abzweigleitungsweg ausdehnt und zusammenzieht; und einem Absperrventil, das sich schließt, wenn auf den Akkumulator wirkender hydraulischer Druck gleich einem oder kleiner als ein voreingestellter Druck von in die Gaskammer gefülltem Gas ist, um Drucköl, das aus dem Akkumulator fließt, abzusperren.
Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 2, wobei der Akkumulator und das Absperrventil jeweils auf dem Ausleger vorgesehen sind.
Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 2, wobei: der Akkumulator und das Absperrventil jeweils auf dem sich drehenden Oberbau vorgesehen sind.
Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 4, wobei: ein Paar der Auslegerzylinder vorgesehen ist und das Rohrbruchventil an jedem der Auslegerzylinder angebracht ist; Abzweigschaltungen, von denen jede von jedem eines Verbindungsleitungswegpaars abzweigt, das zwischen einem vorgesteuerten Rückschlagventil von jedem Rohrbruchventil und einer Drucköl-Einlass- und -Auslassöffnung einer unteren Kammer von jedem Auslegerzylinder verbindet, miteinander durch einen Durchflussbegrenzer verbunden sind, so dass darauf ein abgestimmter Leitungsweg gebildet ist, sowie einem Paar von Umgehungsleitungswegen, von denen jeder den Durchflussbegrenzer umgeht, um zwischen jedem der Verbindungsleitungswege zu verbinden, und der Akkumulator gebildet wird; der Akkumulator mit dem abgestimmten Leitungsweg verbunden ist; und das Absperrventil auf jedem der beiden Umgehungsleitungswege vorgesehen ist.
Schwingungsunterdrückungsvorrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, wobei: das Absperrventil ein Ein/Aus-Ventil ist; und das Ein/Aus-Ventil sich öffnet, wenn der hydraulische Druck größer als der voreingestellte Druck ist, während es sich schließt, wenn der hydraulische Druck gleich dem oder größer als der voreingestellte Druck ist.
Hydraulische Arbeitsmaschine, mit: einem Unterwagen; einem sich drehenden Oberbau, der durch eine Schwenkvorrichtung auf einem Unterwagen vorgesehen ist; einer Arbeitsstirnseite, die zumindest den Ausleger einschließt; einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6; einem Steuerventil, das die Strömung von Drucköl von der Hydraulikdruckquelle zum Auslegerzylinder steuert; und einem Betätigungsabschnitt, der den Vorsteuerdruck ausgibt, um das Steuerventil zu betätigen.