建築機械的壓油流量控制裝置的製作方法
2023-10-28 14:28:57 4
專利名稱：建築機械的壓油流量控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及油壓挖掘機等建築機械的壓油流量控制裝置，更詳細地說，涉及適合於控制油壓挖掘機的附屬機構作業的壓油流量的控制的建築機械的壓油流量控制裝置。
然而，在上述已有技術中的操縱踏板的踩下去的量與從操作閥所流出的壓油流量之間的關係為未踩操縱踏板時流量為零，隨操縱踏板的踩下而流量增加，當操縱踏板踩至最大時，流量變為最大。相對於從開始踩操縱踏板到達到最大踩下時的踩下量是單調增加的。操縱踏板的踩下量與流量的關係通常呈大體線性關係。
在油壓鏟車中從操作閥流出的流量是按驅動主執行器所需的流量來設定的。與驅動主執行器所需的流量相比，例如，驅動單個軋碎機之類小型附屬機構的執行器所需的流量要少得多。以驅動主執行器所需的流量來驅動小型附屬機構的執行器時，則其操縱踏板踩下到最大時的最大流量比驅動小型附屬機構的執行器所必須的流量多得多。為此，為了有驅動小型附屬機構的執行器所需的流量，就要減少操縱踏板的踩下量，進而，就需要調整操縱踏板的踩下量的增減。然而，由於所設定的操縱踏板的整個踩下量產生的最大流量比附屬機構的所需流量更大，相對於操縱踏板的踩下量的變動率導致流量變動率變大。因此，僅稍稍增減操縱踏板的踩下量就使流量有大的變化，由增減操縱踏板的踩下量來調整為驅動小型裝置的執行器所必須的流量是非常困難的，即存在有操作性差的問題。
本發明之1的建築機械的壓油油量控制裝置，具有把來自於油壓泵1與2的壓油提供給附屬機構的執行器的操作閥6、和把與操作量相應的控制信號傳給操作閥6的附屬機構操作構件11，以及由從控制器19來的指令來變更控制信號的流量特性的電磁控制閥12中，其特徵在於，在把來自於監視裝置18的增減信號通過控制器19傳送給電磁控制閥12而增減向附屬機構的執行器供給的壓油的流量的同時，在監視器畫面上顯示出由增減信號所確定的流量。
上述發明之1的建築機械的壓油油量控制裝置，把來自於監視裝置18的減少排出油流量的信號通過控制器19傳送給電磁控制閥12，由電磁控制閥12來減少作用於操作閥6的控制信號的流量特性，例如減少控制壓力。由於控制壓力的減少，可以減少向與附屬機構操作構件的操作量相應的附屬機構執行器供給的壓油用量，使得相對於附屬機構操作構件的操作量變動率的流量變動率變小。為此，可以提高附屬機構操作構件的操作性。還有，由於向附屬機構執行器供給的壓油流量的增減，使得對不同種類的附屬機構設定最佳流量成為可能，從而可以實現減少不需要的流量排出損失、提高動力效果而節省能源。進一步說，由流量的增減所決定的流量被顯示在監視器的畫面上，就可以由眼睛確認設定流量，從而可以提高操作效率。
還有，本發明之2的建築機械的壓油油量控制裝置，其特徵在於，在由所述的監視器畫面或在其附近所設置的增減開關把增減信號傳送給控制器19。
上述發明之2的建築機械的壓油油量控制裝置，增減供給附屬機構執行器的流量的增減開關是設置在監視器的畫面上或其附近，使得邊觀看監視器畫面邊進行開關操作來增減壓油的流量成為可能，可以提高開關的操作性和操作效率。
還有，本發明發明之3的建築機械的壓油油量控制裝置，其特徵在於，具有進行驅動多個油壓泵1、2和單獨驅動油壓泵2的切換的分流集流閥3，在由附屬機構的選擇開關來把選擇開關所選擇的信號傳送給控制器19的同時，由來自於控制器19的指令來進行分流集流閥的切換。
上述發明之3的建築機械的壓油油量控制裝置，由於進行驅動多個油壓泵1、2和單獨驅動油壓泵2的切換，可以相應於附屬機構確保多個油壓泵1、2的排出量。
還有，本發明之4的建築機械的壓油油量控制裝置，其特徵在於，具有進行單動的油壓迴路和復動的油壓迴路的切換的切換閥21，由裝置的選擇開關來進行切換閥21的切換。
上述發明之4的建築機械的壓油油量控制裝置，可以由切換閥21來進行單動的油壓迴路與復動的油壓迴路的切換，在裝備了由單動的油壓迴路驅動的附屬機構的場合，壓油切換到單動的油壓迴路，從附屬機構的執行器流出的壓油從切換閥21不回到第一操作閥6而直接回到槽中，使背壓下降，可順利進行附屬機構的驅動。
圖2為壓油流量控制裝置中切換單動油壓迴路與復動油壓迴路的切換迴路圖。
圖3為壓油流量控制裝置中切換單動油壓迴路與復動油壓迴路的切換迴路圖。
圖4為操作時監視裝置所顯示的監視畫面，(a)是進行軋碎作業時的監視器畫面；(b)是進行粉碎作業時的監視器畫面。
圖5為表示最大流量減少前的踩下量與流量的關係以及最大流量減少後的踩下量與流量的關係圖。
圖6為油壓挖掘機的總體略圖。
在上述附圖中，1-第一油壓泵，2-第二油壓泵，3-分流集流閥，4-主排出管線，5-第一操作閥，5A-作業機油缸用管道，5B-作業機油缸用管道，5a-第一控制室，6-第二操作閥，6A-第一管道，6B-第二管道，6a-第二控制室，7-減壓閥，8-作業機油缸，9-軋碎機，10-操縱踏板，11a-第二減壓部，12-電磁控制閥，13-控制壓力供給管線，14-第一控制管道，15-管道，16-管道，17-管道，18-監視裝置，19-控制器，20-粉碎機，21-切換閥，22-管道，23-電磁閥，24-第二控制管道。
首先，說明本發明的建築機械的壓油流量控制裝置的操作迴路的實施例。
圖1示出了油壓挖掘機的壓油流量控制裝置中裝備的軋碎機作為附屬構件時的操作迴路。所述操作迴路有第一油壓泵1和第二油壓泵2。第一油壓泵1通過分流集流閥3與第二油壓泵2合流，與主排出管線4連接。主排出管線4支分叉的第一操作閥5、第二操作閥6、減壓閥7連接。第一操作閥5通過下流管道5A、5B與作為主執行器的作業機油缸8相連接。在圖中沒有示出的操縱杆具有第一減壓部，第一減壓部與第一操作閥5的第一控制室5a相連接。第二操作閥6通過第一管道6A與軋碎機10連接。操縱踏板11備有第二減壓部11a。減壓閥7通過電磁控制閥12由控制壓力供給管線13與第二減壓部11a連接。第二減壓部11a通過第一控制管道14與第二操作閥6的第二控制室6a連接。管道15、管道16和管道17是排水管。監視裝置18與控制器19電連接。控制器19與分流集流閥3和電磁控制閥12電連接。
下面來說明本實施例的建築機械的壓油流量控制裝置中裝備的軋碎機10作為附屬機構的場合的操作迴路的動作。
首先，說明驅動作業機油缸8的情況。在伸長方向上驅動作業機油缸8的場合，由圖中沒有示出的操縱杆在伸長方向操作，與操作量相應的控制壓力作用於第一操作閥5的第一控制室5a。由作用於第一控制室5a的控制壓力來決定第一操作閥的開啟程度，從主排出管線4分支導入到第一操作閥5的壓油通過管道5A流入作業機油缸8，使得作業機油缸8伸長。
下面，說明驅動軋碎機10的情況。在驅動軋碎機10的場合，由後面要所述的1泵、2泵的切換使排出量變為僅是第二油壓泵2的排出量。從第二油壓泵2排出的壓油從主排出管線4分支通過減壓閥7減壓。減壓了的壓油通過電磁控制閥12導入控制壓力供給管線13。被導入控制壓力供給管線13的壓油的壓力作用於操縱踏板11的第二減壓部11a。踩下操縱踏板11時，從第二減壓部11a來的與踩下量相應的控制壓力通過第一控制管線14作用於第二控制室6a。作用於第二控制室6a的控制壓力決定了第二操縱閥6的開啟程度，從主排出管線4來的被導入的第二操作閥6的壓油通過第一管道6流入到軋碎機10，驅動了軋碎機10的執行器。此時，操縱踏板11的踩下量與從第二操作閥6流出的流量的關係是由相應於操作踏板11的踩下量相應的流量所單獨決定的，相對於操縱踏板11的踩下量變動率的流量變動率變成顯示出一定斜率的一次函數關係。在操縱踏板11為最大踩下量時，流向軋碎機10的流量成為最大流量。
再說，本壓油流量控制裝置具有使單動油壓迴路和復動油壓迴路切換的切換迴路。所述單動油壓迴路是指，像軋碎機10那樣的壓油常常是從執行器的一方入口流入，而從另一方的出口排出的油壓迴路。所述復動油壓迴路是指，像粉碎機20那樣的壓油從執行器的入口與出口交替切換的油壓迴路。圖2示出了壓油流量控制裝置中的單動油壓迴路與復動油壓迴路之間切換的切換迴路。再是，加有與圖1符號相同的部分，其構成是一樣的，其說明從略。第二操作閥6通過第一管道6A和第二管道6B與執行器的入口和出口連接。並且，第二管道6B有切換閥21。管道22是排水管道。控制器19已與切換閥21電連接。在裝備粉碎機20的場合，油壓迴路把從第二操作閥6出來的流出油通過第一管道6A和第二管道6B使執行器的入口與出口交替切換，變成了復動油壓迴路。在裝備軋碎機10的場合，由於切換閥21的切換，油壓迴路把從第二操作閥6出來的流出油通過第一管道6A流入執行器的入口，而從出口流出的流出油通過第二管道6B從切換閥21排入槽中，變成了單動油壓迴路。在裝備軋碎機10的場合，由單動的油壓迴路切換而從執行器的出口流出的壓油，並不經過第二操作閥，而是從切換閥21直接回到槽中，使背壓下降，可以順利進行附屬機構的驅動。
還有，壓油流量控制裝置中的切換單動油壓迴路與復動油壓迴路的切換迴路可以採取圖3所示的切換迴路。現在來說明圖3示出的、壓油流量控制裝置中的切換單動油壓迴路與復動油壓迴路的切換迴路。再是，加有與圖1和圖2符號相同的部分，其構成是一樣的，其說明從略。減壓閥7通過控制壓力供給管線13與電磁閥23連接。電磁閥23通過第二控制管線24與切換閥21連接。控制器19與電磁閥23電連接。在裝備粉碎機20的場合，油壓迴路變成了復動油壓迴路。裝備軋碎機10的場合，電磁閥23切換，通過第二控制管道24在切換閥21中起控制壓力作用。由作用於切換閥21的控制壓力使切換閥21切換，油壓迴路變成了單動油壓迴路。
其次，說明監視裝置18。監視裝置18設置於操作室內，它有監視器畫面、附屬機構選擇開關、選擇按鈕、確定按鈕、增減按鈕。附屬機構選擇開關、選擇按鈕、確定按鈕、增減按鈕均配置在監視器畫面上或其附近。在監視器屏幕上，如圖4所示，通常作為畫面，顯示出油壓挖掘機的水溫、油溫、殘存燃料等。附屬機構選擇開關可以選擇B模式或A模式。B模式是進行軋碎作業場合的模式，A模式是進行特殊作業和其他附屬機構作業場合的模式。
接下來，說明本實施例的壓油流量控制裝置的操作。操作中，有增減最大流量的操作、1泵和2泵切換操作、單動油壓迴路與復動油壓迴路切換的切換操作。圖4示出了操作時監視裝置的監視畫面，(a)是進行軋碎作業場合的監視畫面，(b)是進行粉碎作業場合的監視畫面。
首先，說明進行軋碎作業場合的操作。在進行軋碎作業的場合，所設定的最大流量要比由作業機油缸8來進行作業的場合的踩到最大時的最大流量大幅度減少。也就是說，表示操縱踏板11的踩下量與流量的關係的斜率下降，相對於操縱踏板11的踩下量的變動率的流量變動率要小。還有，軋碎機10因其製造廠和機型不同而其流量不同，若最大流量多於必須流量，則不必要的流量排出損失變多。為此，對於不同種類的軋碎機10，要設定與所需流量相應的最大流量。所以，為了進行軋碎作業時的最大流量增減的操作，若設定大幅度降低最大流量的操作、則需要在減少的設定最大流量內可以進一步分階段增減最大流量的最大流量增減操作。
首先來說明大幅度減少最大流量的設定操作。在操作室，用監視裝置18的附屬機構選擇開關選擇B模式。在監視器畫面的左上方顯示出B(圖4(a)上部的監視器畫面)，來自於監視裝置的選擇信號傳給了控制器19，由控制器19向電磁控制閥12發出指令。由電磁控制閥12設定大幅度降低了的導入控制壓力供給管線13的壓力。被導入控制壓力供給管線13的壓力是作用於第二減壓部11a的壓力。作用於第二減壓部11a的壓力大幅度下降了，與作用於第二減壓部11a的壓力成比例的、作用於第二操作閥6的第二控制室6a的控制壓力也大幅度下降，使得與操縱踏板11的踩下量相應的第二操縱閥6的開啟程度也大幅度變小。因此，在操縱踏板11踩下最大時的最大流量要比用作業機油缸8的所需流量有大幅度減少。
通過圖5來說明於最大流量減少時操縱踏板11的踩下量與流量的關係。圖5顯示出最大流量減少前的踩下量與流量的關係以及最大流量減少後的踩下量與流量的關係。令最大流量減少前的最大流量為Q1。踩下量與流量有由A1線所示關係。由於進行了減少最大流量的設定操作，在操縱踏板11踩下最大時，最大流量由Q1減少為Q2。在最大流量減少後踩下量與流量的關係變成如圖中的B1線所示那樣，其斜率變成要比表示最大流量減少前的踩下量與流量的關係的A1線低。由於踩下量與流量的關係的斜率變低，可從相對於操縱踏板11踩下量的變動率的從第二操作閥6出來的流量的變動率變小，可以提高操縱踏板11的操作性。例如，如圖5所示那樣，在把流量從q1到q2範圍內調整的場合，與最大流量減少前，操縱踏板11的踩下量的調整範圍是A1，而在最大流量減少後，踩下量的調整範圍可擴展到A2，提高操縱踏板11的操作性。
接著，說明最大流量增減操作。由監視裝置的選擇按鈕選擇流量調整畫面。在監視畫面上顯示流量調整畫面[圖4(a)下面的監視器畫面]。就可以一邊看著流量調整畫面一邊分段(例如分10段)調整最大流量。由增減按鈕來增減最大流量，對最大流量作必要的調整，按確定按鈕來確定最大流量。所確定的最大流量的增減信號傳送給控制器19，由控制器19向電磁控制閥12發出指令。由電磁控制閥12來增減所導入控制壓力供給管線13的壓力，增減作用於第二減壓部11a的壓力。按作用於第二減壓部11a的壓力比例來增減作用於第二操作閥6的第二控制室6a的控制壓力。由於控制壓力的增減，增減了與操縱踏板11的踩下量對應的第二操作閥6的開啟程度，就可以使在操縱踏板11踩下最大時的最大流量得到增減。由於最大流量的增減，使得對不同種類的軋碎機10設定最佳的最大流量成為可能，可減少了不必要的流量排出損失，提高動力效率且節省能源。
還有，此時，由分流集流閥進行泵1和泵2的切換操作，使排出量變成僅為第二油壓泵的排出量。
說明泵1和泵2的切換。油壓挖掘機中，與作業機油缸8的必須流量相比，驅動軋碎機10所必須的流量大幅度減少了。驅動作業機油缸8時，驅動第一油壓泵1和第二油壓泵2這2臺油壓泵必須要有大量的排出量，而在驅動軋碎機10時，排出量減少了，不需要2臺油壓泵的排出量。第一油壓泵1通過分流集流閥3與第2油壓泵合流，接到主排出管線4上。因此，在驅動作業機油缸8的場合，從第一油壓泵1和第2油壓泵2的2臺油壓泵流入主排出管線4的排出量大，而在驅動軋碎機10的場合，由於分流集流閥3的切換，排出量僅為第二油壓泵的排出量，故排出量減少了。由此，可以與附屬機構相應確保多個油壓泵1、2的排出量。
再說，此時，根據控制器19的指令，通過切換閥21進行單動油壓迴路和復動油壓迴路之間切換的切換操作，軋碎機10的油壓迴路變成單動油壓迴路。由於變成了單動油壓迴路，軋碎機10的一方入口流入的壓油從另一方的出口流出，從切換閥21不回到第一操作閥6而是直接回到槽，所以使背壓下降，可以順利進行附屬機構的驅動。
接下來，說明在特殊作業和附屬機構作業中進行粉碎作業場合的操作。進行粉碎作業時，粉碎作業所必須的流量要比軋碎作業所必須的流量多，由此，有必要在最大踩下量時的最大流量設定得比軋碎作業時多。還有，粉碎機20因製造廠和機型不同而必須流量不同。最大流量比必須流量多時，其不需要的流量的排出損失變多。為此，需要有必要對不同種類的粉碎機20設定相應的最大流量。因此，增減粉碎作業時的最大流量的操作中，有多個設定最大流量的操作和在已設定的最大流量內分階段的增減最大流量的最大流量增減操作。
首先，說明多個設定最大流量的操作。在操作室內，用監視裝置18的附屬機構選擇開關選擇A模式。在監視器畫面的左上部顯示出A[圖4(b)上部的監視畫面]，選擇信號傳送給控制器19，由控制器19向電磁控制閥12發出指令。由電磁控制閥12設定了比軋碎作業時高的導入控制壓力供給管線13的壓力。導入控制壓力供給管線13的壓力是作用於第二減壓部11a上的壓力，作用於第二減壓部11a上的壓力比軋碎作業時增高了。與作用於第二減壓部11a上的壓力成比例地作用於第二操作閥6的第二控制室6a的控制壓力上升了，與操縱踏板的踩下量相應的第二操作閥6的開啟程度也變得比軋碎作業時大。因此，在操縱踏板11的最大踩下量時的最大流量變成比軋碎作業時多。
接著，說明最大流量增減操作。用監視畫面的選擇按鈕選擇選擇畫面。在監視畫面中顯示出作為選擇畫面的多個作業形態(例如，特殊作業4形態和粉碎作業1形態)[圖4(b)下部左監視畫面]。從多個作業形態中選擇粉碎作業，按確定按鈕使選擇畫面中重新顯示出流量調整畫面[圖4(b)下部右監視畫面]。由於進行了與流量調整畫面中的軋碎作業的最大流量增減操作同樣的操作，可以分段(例如10段)調整最大流量。由於最大流量的增減，對不同種類的粉碎機20設定最佳的最大流量成為可能，可減少不需要的流量排出損失，提高動力效率，節省能源。
還有，此時，由分流集流閥進行1泵和2泵的切換操作，就可以確保從第一油壓泵1和第二油壓泵2的2臺油壓泵的排出量為粉碎作業所需的排出量。進而，此時，由切換閥21進行單動油壓迴路與復動油壓迴路切換的切換操作，粉碎機20的油壓迴路變成了復動油壓迴路。
上面已經說明了本發明的建築機械的壓油流量控制裝置的具體實施例，但本發明並不限於上述實施例，在本發明的範圍內可實施各種變更。例如，在上述實施例中，操縱踏板的踩下量與從操作閥出來的流量雖然是成一次函數關係，但踩下量與流量也可以不成一次函數關係。還有，在上述實施例中，說明了附屬機構作業中特別是適合軋碎作業的流量控制，但也可以適用於合適的其他附屬機構作業的流量控制。
權利要求
1.一種建築機械的壓油流量控制裝置，具有把來自於油壓泵(1)和(2)的壓油提供給附屬機構的執行器的操作閥(6)、和把與操作量相應的控制信號傳給操作閥(6)的附屬機構操作構件(11)，以及由從控制器(19)來的指令來變更控制信號的流量特性的電磁控制閥(12)，其特徵在於，在把來自於監視裝置(18)的增減信號通過控制器(19)傳送給電磁控制閥(12)而增減向附屬機構的執行器供給的壓油的流量的同時，在監視器畫面上顯示出由增減信號所確定的流量。
2.根據權利要求1所述建築機械的壓油流量控制裝置，其特徵在於，在由所述的監視畫面或在其附近所設置的增減開關把增減信號傳送給控制器(19)。
3.根據權利要求1或2所述的建築機械的壓油流量控制裝置，其特徵在於，具有進行驅動多個油壓泵(1)、(2)和單獨驅動油壓泵(2)之間的切換的分流集流閥(3)，在附屬機構的選擇開關把選擇開關所選擇的信號傳送給控制器(19)的同時，由來自於控制器(19)的指令進行分流集流閥(3)的切換。
4.根據權利要求1～3中的任一項所述的建築機械的壓油流量控制裝置，其特徵在於，具有進行單動的油壓迴路和復動的油壓迴路切換的切換閥(21)，通過附屬機構的選擇開關來進行切換閥(21)的切換。
全文摘要
本發明提供一種在油壓挖掘機的附屬機構作業中可使相對於操作量變動率的流量變動率小、提高附屬機構操作時的操作性的建築機械的壓油流量控制裝置。該裝置具有把來自於油壓泵1、2的排出油提供給附屬機構的操作閥6、和把與操作量相應的控制信號傳給操作閥6的附屬機構操作構件11,以及由從控制器19來的指令來變更控制信號的流量特性的電磁控制閥12;把來自於監視裝置18的增減信號通過控制器19傳送給電磁控制閥12而增減向附屬機構的執行器提供的壓油流量。
文檔編號F15B11/16GK1362586SQ0113169
公開日2002年8月7日 申請日期2001年12月27日 優先權日2000年12月28日
發明者楠山泰弘 申請人:株式會社小松製作所