油壓控制裝置及具備該油壓控制裝置的建築機械的製作方法
2023-06-03 00:57:51
油壓控制裝置及具備該油壓控制裝置的建築機械的製作方法
【專利摘要】油壓控制裝置（10），具備：與轉向缸（18L、18R）及臂架用缸（22）並列地連接的油壓泵（30）；控制流入轉向缸（18L、18R）中的工作油的方向的轉向用控制閥（34）；和在中立位置上將油壓泵（30）與罐（48）連接，在偏移位置上控制流入臂架用缸（22）中的工作油的方向的臂架用控制閥（44）。此外，油壓控制裝置（10）具備：根據轉向用控制閥（34）的可變節流部（37）的前後壓增加流入其中的流量的入口節流式補償器（33）；和根據流入轉向缸（18L、18R）的工作油的壓力上升而減少流入臂架用控制閥（44）中的流量，從而將轉向控制迴路（31）的油壓保持在預先設定的壓力的排出式補償器（42）。
【專利說明】油壓控制裝置及具備該油壓控制裝置的建築機械
【技術領域】
[0001]本發明涉及具備與轉向裝置及作業器械執行器並列地連接的油壓泵、控制在所述轉向裝置中流動的流量的轉向用控制閥、和控制在所述作業器械執行器中流動的流量的執行器用控制閥的油壓控制裝置以及具備該油壓控制裝置的建築機械。
【背景技術】
[0002]輪式裝載機等的可行駛的建築車輛具備轉向執行器，通過向該轉向執行器供給工作油，以此可以改變車輛主體的行進方向。轉向執行器通過轉向用控制閥與油壓泵連接。轉向用控制閥根據把手的操作切換流入轉向裝置中的工作油的方向，通過切換流入轉向執行器中的工作油的方向以此使轉向執行器伸展或收縮而改變建築車輛的行進方向。
[0003]又，建築車輛具備作業器械用缸，通過向該作業器械用缸供給工作油，以此可以實現鏟鬥等的作業器械的升降驅動等。作業器械用缸通過作業器械用控制閥與油壓泵連接。作業器械用控制閥根據操作杆的操作切換流入作業器械中的工作油的方向，並且通過切換流入作業器械用缸中的工作油的方向以此使作業器械上升或下降。
[0004]該作業器械用控制閥使用中立開口(center open)型的流量控制閥，在中立位置上油壓泵與罐(tank)通過節流部相連接。在油壓泵中採用可變容量型的油壓泵，油壓泵根據在該節流部的上遊側上產生的壓力控制其排出量。
[0005]這些轉向用控制閥及作業器械用控制閥與優先閥(priority valve)並列連接,並且進一步通過該優先閥與油壓泵連接，優先閥在轉向裝置的驅動時優先地向轉向用控制閥側供給來自於油壓泵的工作流體(例如參照專利文獻I)。
[0006]現有技術文獻:
專利文獻:
專利文獻1:日本特開2006-27351號公報。
【發明內容】
[0007]發明要解決的問題:
圖5是示出現有的輪式裝載機1A、1B的俯視圖。圖5 (a)是在使優先閥9與轉向用控制閥7形成一體時的輪式裝載機IA的圖，圖5 (b)是在使優先閥9與作業器械用控制閥8形成一體時的輪式裝載機IB的圖。在如上述那樣的建築車輛的一個示例的輪式裝載機1A、IB中，其車輛主體分成後側部分的後底盤2和前側部分的前底盤3，這些底盤2、3通過中心銷4可搖動地連接。
[0008]在後底盤2的後側設置有用於行駛驅動車輛主體的發動機E，該發動機E與油壓泵5連接。又，在後底盤2上設置有駕駛座6，在其下方設置有轉向用控制閥7。另一方面，在前底盤3上設置有作業器械用控制閥8。像這樣，在配置有轉向用控制閥7及作業器械用控制閥8的輪式裝載機1A、1B中，想到將優先閥9單獨地、或者與油壓泵5、轉向用控制閥7及作業器械用控制閥8中的任意一個結構成為一體地進行配置。[0009]在獨立配置優先閥9時，有必要另外設置優先閥9的殼體，並且為了設置在後底盤2或前底盤3上而導致結構增加。又，在與油壓泵5形成一體地進行單元化時，該單元化的油壓泵5變成專用品，從而不能將該油壓泵5用通用品的油壓泵來代替，油壓泵5的可用性差。
[0010]又，通過轉向用控制閥7及作業器械用控制閥8可供給的最大流量不同(一般而言作業器械用控制閥8相對較多)，因此在將來自於油壓泵5的工作油進行分流的優先閥9中，為了減少工作油通過其中時的壓力損失(能量損失)，而應當配合於供給至作業器械用控制閥8的最大流量，使其閥芯形成為比轉向用控制閥7的閥芯大的直徑。因此，優先閥9及轉向用控制閥7的閥芯的直徑不相同，而如圖5 Ca)所示在使優先閥9與轉向用控制閥7形成一體的情況下，在一體化地進行單元化而進行製造的情況下，不得不形成不同的兩個口徑的閥芯孔。因此，在將優先閥9和轉向用控制閥7形成為一體的單元中，需要將這兩個閥芯孔用不同的加工裝置加工，在前述單元的製造中需要較多的勞動力。
[0011]如圖5 (b)所示，在使優先閥9與作業器械用控制閥8形成為一體時，作業器械用控制閥8的閥芯直徑和優先閥9的閥芯直徑大致一致，因此在上述那樣進行單元化而製造時，不需要較多的勞動力。然而，在該結構中，優先閥9設置於前底盤3上，因此連接油壓泵5和優先閥9的配管以及連接優先閥9和轉向用控制閥7的配管的兩個配管跨越中心銷
4。這兩個配管是使高壓且大流量的工作油流動的配管，因此難以以跨越中心銷4的形式配設。
[0012]像這樣，在使用優先閥9時，即使設置在車輛主體的任意一個位置，也都會發生如上述那樣的各種問題。
[0013]因此，本發明的目的是提供在不使用優先閥的情況下能夠優先地向轉向裝置供給來自於油壓泵的工作油的油壓控制裝置、以及具備該油壓控制裝置的建築機械。
[0014]解決問題的手段:
本發明的油壓控制裝置具備:向轉向裝置及作業器械執行器並列地供給工作油地連接的油壓泵；通過使閥芯移動以此控制流入所述轉向裝置中的工作油的方向的轉向用控制閥；在中立位置上將所述油壓泵與罐連接，在偏移位置上控制流入所述作業器械執行器中的工作油的方向的執行器用控制閥；控制供給至所述轉向用控制閥的工作油的流入，並且與所述轉向用控制閥的閥芯的開度無關地將所述轉向用控制閥的上遊側和下遊側的工作油的壓差保持一定的入口節流式補償器；和控制供給至所述執行器用控制閥的工作油的流入，並且將所述轉向用控制閥的下遊側的工作油的壓力利用為一側的先導壓力，將從所述油壓泵排出的工作油的壓力利用為與所述一側的先導壓力反抗的另一側的先導壓力的排出式補償器。
[0015]根據本發明，通過入口式補償器補償轉向用控制閥的上遊側和下遊側的工作油的壓差，以此可以將與轉向用控制閥的開度(閥芯的位移量)相對應的流量供給至轉向裝置。而且，將轉向用控制閥的下遊側的工作油的壓力利用為排出式補償器的一側的先導壓力，以此可以在通過排出式補償器供給至作業器械執行器的工作油的流量中反映轉向裝置的負荷壓力。藉助於此，可以確保轉向裝置所需的工作油，並且也可以向作業器械執行器供給工作油。
[0016]又，通過設置入口節流式補償器和排出式補償器這兩個控制閥，以此可以將這兩個控制閥分別與轉向用控制閥及作業器械用控制閥相匹配地進行設計，從而可以使轉向用控制閥和入口節流式補償器的加工裝置及作業器械用控制閥和排出式補償器的加工裝置分別共有化。又，通過設置兩個控制閥，以此可以將這些入口節流式補償器和排出式補償器與油壓泵並列連接。藉助於此，可以相互獨立地配置連接油壓泵與轉向用控制閥及作業器械用控制閥的配管。因此，可以使用於向轉向用控制閥及作業器械用控制閥的每個中流入高壓且大容量的工作油的各配管的布置變得簡單。
[0017]在上述發明中，優選的是所述排出式補償器以根據供給至所述轉向裝置中的工作油的壓力上升而減少向所述執行器用控制閥供給的工作油的流量的方式工作，且以使從所述油壓泵排出的工作油的壓力達到比驅動所述轉向裝置所需的工作油的壓力高的壓力的方式工作。
[0018]根據本發明，排出式補償器減少流入執行器用控制閥中的流量，從而使流入所述入口節流式補償器中的工作油的壓力達到比驅動所述轉向裝置所需的工作壓力高的壓力。藉助於此，容易使比驅動所述轉向裝置所需的工作壓力高的壓力的工作油流入轉向裝置偵U。因此，在驅動轉向裝置時，可以使來自於油壓泵的工作油以穩定的流量優先地流入轉向裝置中。即，可以在不使用優先閥的情況下使工作油以穩定的流量優先地流入轉向裝置中。
[0019]在上述發明中，優選的是還具備介於所述執行器用控制閥和所述罐之間的節流部；所述油壓泵為根據所述執行器用控制閥和所述節流部之間的工作油的壓力調節排出流量的可變容量型泵。
[0020]根據上述結構，在驅動轉向裝置時，通過使工作油優先地流入轉向裝置中，以此減少通過排出式補償器流入節流部中的工作油的流量，從而在節流部的上遊側產生的壓力下降。油壓泵根據該壓力下降而增加排出量，可以將轉向裝置的驅動所需的流量從油壓泵供給至轉向裝置中。
[0021 ] 在上述發明中，優選的是所述入口節流式補償器將所述轉向用控制閥的上遊側及下遊側的工作油利用為相互反抗的兩個先導油；還具備在利用所述下遊側的工作油的先導油的壓力達到規定壓力時，將利用所述下遊側的工作油的先導油排出至罐中的轉向裝置側洩壓閥。
[0022]根據上述結構，可以防止先導壓力達到規定壓力以上。即，可以防止從入口節流式補償器流入轉向用控制閥中的工作油的壓力達到規定壓力以上，又可以將所述工作流體的流量抑制在小於規定值的流量，可以使希望量的工作油流入轉向裝置中。藉助於此，可以與在入口節流式補償器中流動的流量相匹配地減小其閥芯直徑。因此，例如，可以使入口節流式補償器的閥芯直徑與轉向用控制閥的閥芯直徑相匹配，並且即使使入口節流式補償器與轉向用控制閥形成一體，也容易製造這一體化的單元。
[0023]本發明的建築機械具備上述任意一個油壓控制裝置。根據本發明，可以實現具備上述那樣的油壓控制裝置的建築機械。
[0024]發明的效果:
根據本發明，可以使來自於油壓泵的工作油優先地供給至轉向裝置中，可以使連接油壓泵與轉向用控制閥及作業器械用控制閥的配管布置簡單。
[0025]本發明的上述目的、其他目的、特徵及優點在參照附圖的基礎上，由以下的優選的實施形態的詳細說明得以明了。【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是示出具備本發明的油壓控制裝置的輪式裝載機的俯視圖；
圖2是示出油壓控制裝置的油壓迴路的迴路圖；
圖3是放大示出油壓控制裝置的轉向控制迴路的迴路圖；
圖4是放大示出油壓控制裝置的作業器械控制迴路的迴路圖；
圖5是示出現有的輪式裝載機的俯視圖，圖5中的(a)是在使優先閥與轉向用控制閥形成一體時的輪式裝載機IA的圖，圖5中的(b)是在使優先閥與作業器械用控制閥形成一體時的輪式裝載機的圖。
【具體實施方式】
[0027][輪式裝載機]
圖1是示出具備本發明的油壓控制裝置10的輪式裝載機11的俯視圖。以下示出的方向的概念與搭乘在輪式裝載機11上的駕駛員面向行進方向時的方向的概念一致。輪式裝載機11是所謂的建築機械的一種，例如在其前方安裝有鏟鬥12，可以通過該鏟鬥12鏟取砂土及巖石等。另外，安裝於輪式裝載機11上的部件並不限於鏟鬥12，也可以是叉子及除雪裝置等的附屬裝置。輪式裝載機11在其車輛主體上具備發動機E及四個車輪13，通過發動機E旋轉驅動車輪13而行駛。
[0028]又，輪式裝載機11的車輛主體分成配置在其後側的後底盤14、和配置在前側的前底盤15，這兩個底盤14、15通過中心銷16可搖動地連接。又，在兩個底盤14、15之間架設有下述的兩個轉向缸18L、18R (參照圖2)。作為轉向執行器的兩個轉向缸18L、18R夾著中心銷分別配置在左右兩側，通過向兩個轉向缸18L、18R供給工作油以此使一個收縮，而使另一個伸展，以此可以相對於後底盤14搖動前底盤15而改變輪式裝載機11的行進方向。
[0029]在像這樣構成的後底盤14的後側搭載發動機E，在前側設置有駕駛座20。在前底盤15上，在左右方向上隔著間隔設置有用於使鏟鬥12升降的兩個臂架21。各臂架21在上下方向上可搖動地設置於前底盤15上，對它們分別設置有臂架用缸22。通過向該臂架用缸22供給工作油，以此使臂架21升降。又，在前底盤15上設置有用於使鏟鬥12在上下方向上俯仰(傾動)的俯仰缸23。通過向該俯仰缸23供給工作油，以此使鏟鬥12俯仰。
[0030]像這樣，輪式裝載機11通過向轉向缸18L、18R、臂架用缸22及俯仰缸23供給工作油，以此改變行進方向，又可以使鏟鬥12升降或者俯仰。輪式裝載機11為了向這些缸18L、18R、22、23供給工作油進行驅動而具備油壓控制裝置10。
[0031][油壓控制裝置]
圖2是示出油壓控制裝置10的油壓迴路的迴路圖。油壓控制裝置10基本上具備油壓泵30、轉向控制迴路31、和作業器械控制迴路32。油壓泵30是所謂的可變容量型的油壓泵，並且與發動機E連接。油壓泵30被發動機E驅動而排出高壓的工作油。該油壓泵30與轉向控制迴路31及作業器械控制迴路32並列連接，來自於油壓泵30的工作油並行地流入轉向控制迴路31及作業器械控制迴路32中。
[0032][轉向控制迴路]
圖3是放大示出油壓控制裝置10的轉向控制迴路31的迴路圖。以下，還參照圖2進行說明。轉向控制迴路31基本上具有入口節流式補償器(meter-1n compensator) 33、和轉向用控制閥34。入口節流式補償器33是流量控制閥，一次側埠 33a與油壓泵30連接，二次側埠 33b與轉向用控制閥34連接。又，入口節流式補償器33形成有兩個先導埠33c、33d。在各先導埠 33c、33d中輸入二次側埠 33b的出口壓力、和下述的轉向用控制閥34的第二埠 34b的出口壓力，將各個出口壓力分別作為一側及另一側的先導壓力。一側及另一側的先導壓力以相互反抗的形式作用於閥芯33e，一側的先導壓力向關閉的方向作用在閥芯33e上。又，在入口節流式補償器33上設置有與一側的先導壓力反抗地對閥芯33e施力的彈簧構件33f。像這樣構成的入口節流式補償器33根據一側及另一側的先導壓力的壓差調節閥芯33e的開度，並且使與該壓差相對應的流量的工作油流入轉向用控制閥34中，當該壓差與彈簧構件33的施力相等時，使預先設定的流量的工作油流入轉向用控制閥34中。
[0033]轉向用控制閥34與轉向缸18L、18R連接，並且可以切換流入轉向缸18L、18R中的工作油的方向。轉向用控制閥34是五埠的方向切換閥，第一埠 34a與入口節流式補償器33的二次側埠 33b連接，第二埠 34b通過先導用節流閥35與入口節流式補償器33的另一個先導埠 33d連接，第三埠 34c與罐36連接。又，第四埠 34d及第五埠 34e與轉向缸18L、18R連接。
[0034]通過切換閥芯34f的位置以此切換這五個埠 34a?34e的連接狀態，對於閥芯34f，通過操作未圖示的轉向把手(以下簡稱為「把手」)以此可以切換閥芯34f的位置。轉向用控制閥34是所謂中立封閉(center close)型的方向切換閥，在閥芯34f位於中立位置34A時，第一埠 34a、第四埠 34d及第五埠 34e被切斷，而第二埠 34b及第三埠 34c被連接。藉助於此，導入至另一側的先導埠 33d的先導油排出至罐36中，並且入口節流式補償器33的一次側埠 33a及二次側埠 33b被關閉。
[0035]在將閥芯34f切換到第一偏移位置34B時，第一埠 34a通過止回閥38與第五埠 34e連接，第三埠 34c與第四埠 34d連接。此時，形成為通過使閥芯34f移動以此能夠調節閥芯34f的開度的結構。藉助於此，另一側的轉向缸18R伸展，一側的轉向缸18L收縮，從而使前底盤15朝左方向轉向。在此時的第二埠 34b中輸入第五埠 34e的出口壓力。因此，入口節流式補償器33使與轉向用控制閥34的閥芯34f的開度相對應的流量流入轉向用控制閥34中。
[0036]又，在將閥芯34f切換到第二偏移位置34C時，第一埠 34a通過止回閥38與第四埠 34d連接，第三埠 34c與第五埠 34e連接。此時，形成為通過使閥芯34f移動以此能夠調節閥芯34f的開度的結構。藉助於此，一側的轉向缸18L伸展，另一側的轉向缸18R收縮，從而使前底盤15朝右方向轉向。在此時的第二埠 34b中輸入第四埠 34d的出口壓力。因此，在將閥芯34f切換到第二偏移位置34C時，也同樣地入口節流式補償器33使與轉向用控制閥34的閥芯34f的開度相對應的流量流入轉向用控制閥34中。
[0037]在轉向控制迴路31中還設置有三個洩壓閥39?41。第一洩壓閥39及第二洩壓閥40與第四埠 34d及第五埠 34e連接，在第四埠 34d及第五埠 34e和轉向缸18L、18R之間的壓力例如因外力等而達到預先設定的壓力以上時，將工作油排出至罐36中。
[0038]又，作為第三洩壓閥的副洩壓閥41與入口節流式補償器33的另一側的先導埠33d連接，在另一側的先導壓力達到預先設定的設定壓力以上時，將導入至另一側的先導埠 33d的先導油排出至罐36中。藉助於此，在導入至轉向缸18L、18R中的工作油的壓力達到規定壓力以上時，限制從二次側埠 33b流入轉向缸18L、18R的工作油的流量而防止該工作油的壓力上升，從而將該工作油的壓力保持在設定壓力。
[0039][作業器械控制迴路]
圖4是放大示出油壓控制裝置10的作業器械控制迴路32的迴路圖。以下，還參照圖2進行說明。作業器械控制迴路32基本上具有排出式補償器(bleed-off compensator)42、俯仰用控制閥43、臂架用控制閥44、和作業器械側節流部45。排出式補償器42是壓力控制閥，一次側埠 42a與油壓泵30連接，二次側埠 42b與俯仰用控制閥43連接。又，排出式補償器42形成有兩個先導埠 42c、42d。
[0040]一側的先導埠 42c與一次側埠 42a連接，在其中輸入一次側埠 42a的入口壓力。另一側的先導埠 42d與作為切換單元的電磁切換閥60連接。電磁切換閥60與一次側埠 42a及入口節流式補償器33的另一側的先導埠 33d連接，並且根據指令將輸入至第二先導埠 42d中的先導壓力切換為一次側埠 42a的入口壓力及入口節流式補償器33的另一側的先導壓力中的任意一個。分別輸入至一側及另一側的先導埠 42c、42d中的先導壓力以相互反抗的方式作用於閥芯42e，並且一側的先導壓力向打開方向(具體而言，將閥芯42e的開度打開的方向)作用於閥芯42e。又，在排出式補償器42上設置有與一側的先導壓力反抗地對閥芯42施力的彈簧構件42f。
[0041]像這樣構成的排出式補償器42調節閥芯42e的開度以使來自於油壓泵30的工作油的一側及另一側的先導壓力的壓差達到與彈簧構件42f的施力相對應的壓力。具體而言，排出式補償器42使流入入口節流式補償器33及排出式補償器42中的工作油的壓力達到比為了驅動轉向缸18R、18L所需的工作壓力高的壓力。又，通過調節閥芯42e的開度，以此限制通過排出式補償器42的流量。
[0042]作為執行器用控制閥的一種的俯仰用控制閥43與俯仰缸23連接，可以切換從排出式補償器42流入俯仰缸23中的工作油的方向。俯仰用控制閥43是六埠的方向切換閥，第一埠 43a與排出式補償器42的二次側埠 42b連接。第二埠 43b通過止回閥47與排出式補償器42的二次側埠 42b連接，第三埠 43c與罐36連接。又，第四埠 43d與臂架用控制閥44連接，第五埠 43e及第六埠 43f與俯仰缸23連接。
[0043]通過切換閥芯43g的位置以此切換這六個埠 43a?43f的連接狀態，並且通過操作設置於駕駛座20內的俯仰杆(tilt lever)(未圖示)以此可以切換閥芯43g的位置。俯仰用控制閥43是所謂的中立開口型的方向切換閥，在閥芯43g位於中立位置43A時，第一埠 43a和第四埠 43d被連接，其他的四個埠 43b、43c、43e、43f被切斷。
[0044]在將閥芯43g切換到第一偏移位置43B時，第一埠 43a及第四埠 43d被切斷。相反地，第二埠 43b與第六埠 43f連接，第三埠 43c與第五埠 43e連接。藉助於此，俯仰缸23伸展，鏟鬥12向上側傾斜。又，在將閥芯43g切換到第二偏移位置43C時，第一埠 43a及第四埠 43d保持被切斷的狀態，而第二埠 43b與第五埠 43e連接，第三埠 43c與第六埠 43f連接。藉助於此，俯仰缸23收縮，鏟鬥12向下側傾斜。
[0045]像這樣構成的俯仰用控制閥43可以根據俯仰杆的操作使鏟鬥12在上下方向上俯仰。另一方面，在未操作俯仰杆的狀態下，閥芯43g位於中立位置43A上，因此流入俯仰用控制閥43中的工作油穿過第一埠 43a及第四埠 43d後導入至臂架用控制閥44中。[0046]作為執行器用控制閥中的一個的臂架用控制閥44與臂架用缸22連接，可以切換從排出式補償器42流入臂架用缸22內的工作油的方向。臂架用控制閥44是六埠的方向切換閥，第一埠 44a與俯仰用控制閥43的第四埠 43d連接。第二埠 44b通過止回閥49與排出式補償器42的二次側埠 42b連接，第三埠 44c與罐36連接。又，第四埠 44d與節流部45連接，第五埠 44e及第六埠 44f與兩個臂架用缸22連接。
[0047]通過切換閥芯44g的位置，以此切換這六個埠 44a?44f的連接狀態，並且通過操作設置於駕駛座20內的升降杆(未圖示)以此可以切換閥芯44g的位置。臂架用控制閥44是所謂的中立開口型的方向切換閥,在閥芯44g位於中立位置44A時，第一埠 44a與第四埠 44d被連接，其他的四個埠 44b、44c、44e、44f被切斷。
[0048]在將閥芯44g切換到第一偏移位置44B時，第一埠 44a及第四埠 44d被切斷。相反地，第二埠 44b與第六埠 44f連接，第三埠 44c與第五埠 44e連接。藉助於此，可以使兩個臂架用缸22收縮，使鏟鬥12下降。又，在將閥芯44g切換到第二偏移位置44C時，第一埠 44a及第四埠 44d保持被切斷的狀態，而第二埠 44b與第五埠 44e連接，第三埠 44c與第六埠 44f連接。藉助於此，可以使臂架用缸22伸展，使鏟鬥12上升。
[0049]此外，臂架用控制閥44可以切換到第三偏移位置44D。在將閥芯44g切換到第三偏移位置44D時，第一埠 44a及第四埠 44d保持切斷的狀態，而第二埠 44b、第三埠44c、第五埠 44e及第六埠 44f均與罐36連接。藉助於此，臂架用缸22的保持力消失，可以使臂架21自如地動作。
[0050]像這樣構成的臂架用控制閥44可以根據升降杆的操作使臂架21在上下方向上升降。在未操作升降杆的狀態下，閥芯44g位於中立位置44A，來自於俯仰用控制閥43的工作油穿過臂架用控制閥44後通過作業器械側節流部45導入至罐36中。通過介設作業器械側節流部45，以此在該作業器械側節流部45的上遊側產生壓力。將該壓力作為傾轉指令信號導入至油壓泵30中，油壓泵30根據該傾轉指令信號的壓力改變工作油的排出量，在傾轉指令信號的壓力增大時，減少排出量。藉助於此，在作業器械控制迴路32中，實現負控制(negative control)。
[0051]又，在作業器械控制迴路32中設置有四個洩壓閥50?53。第一洩壓閥50及第二洩壓閥51與俯仰用控制閥43的第五埠 43e及第六埠 43f連接，第五埠 43d及第六埠 43f和鏟鬥用缸22之間的壓力因外力等而達到預先設定的壓力以上時，使在其中流動的工作油排出至罐36中。
[0052]又，第三洩壓閥52與作業器械側節流部45並列連接，在流入作業器械側節流部45中的工作油的壓力達到預先設定的壓力以上時，將該工作油排出至罐36中。藉助於此，可以防止傾轉指令信號的壓力達到預先設定的壓力以上。
[0053]又，作為第四個的洩壓閥的主洩壓閥53與排出式補償器42並列連接，在油壓泵30的排出壓力達到預先設定的規定壓力以上時，將來自於油壓泵30的工作油排出至罐36中。通過該主洩壓閥53，可以不僅將從油壓泵30流入作業器械控制迴路32中的工作油的壓力而且將流入轉向控制迴路31中的工作油的壓力也保持在小於規定壓力的壓力。
[0054][油壓控制裝置的動作]
以下參照圖2說明油壓控制裝置10的動作。在油壓控制裝置10中，在發動機E被驅動時，油壓泵30排出工作油。工作油流入轉向控制迴路31及作業器械控制迴路32中。在未操作把手的狀況下，轉向用控制閥34位於中立位置34A上。因此，切斷從轉向用控制閥34向轉向缸18L、18R的工作油的流入，入口節流式補償器33的另一側的先導埠 33d與罐36連接，因此一次側埠 33a和二次側埠 33b之間被關閉。因此，阻止工作油從入口節流式補償器33向轉向用控制閥34流入。
[0055]此時，當排出式補償器42的另一側的先導埠 42d和入口節流式補償器33的另一側的先導埠 33d通過電磁切換閥相連接時，排出式補償器42的另一側的先導埠 42d也與罐36連接。因此，排出式補償器42的閥芯42e向打開方向運動，工作油通過排出式補償器42。在這樣的狀況下，俯仰用控制閥43及臂架用控制閥44分別配置在中立位置43A、44A上，而穿過排出式補償器42的工作油保持原狀態地穿過俯仰用控制閥43及臂架用控制閥44，並通過作業器械側節流部45流入罐36中。
[0056]在前述的情況下，工作油不流入轉向缸18L、18R、臂架用缸22及俯仰缸23中。因此，來自於油壓泵30的工作油全部流入作業器械側節流部45中，在作業器械側節流部45的上遊側產生的壓力增高。油壓泵30接收作為傾轉指令信號的該壓力，並且降低排出量直至傾轉指令信號的壓力下降到預先設定的壓力為止。藉助於此排出量下降至預先設定的最
小流量。
[0057]接著，在操作把手而使轉向用控制閥34切換到第一偏移位置34B時，從轉向用控制閥34導入至轉向缸18L、18R中。藉助於此，另一側的先導壓力上升，入口節流式補償器33的閥芯33e向打開方向(具體而言，將閥芯42e的開度關閉的方向)運動，從而從入口節流式補償器33通過轉向用控制閥34流入轉向缸18L、18R的工作油增加。藉助於此，轉向缸18R伸展，轉向缸18L收縮，前底盤15向左方向轉向。
[0058]之後，入口節流式補償器33使與轉向用控制閥34的可變節流部37的前後壓力的壓力差相對應的流量、即與轉向用控制閥34的閥芯34f的開度相對應的流量的工作油流入轉向用控制閥34中。即，入口節流式補償器33對流入轉向缸18L、18R的流量進行壓力補償。因此，即使流入入口節流式補償器33中的工作油的壓力發生變化，也可以防止把手的操作感改變。
[0059]在操作把手而使轉向用控制閥34切換到第二偏移位置34C時，也同樣地從入口節流式補償器33通過轉向用控制閥34流入轉向缸18L、18R中的工作油增加。藉助於此，轉向缸18R收縮，轉向缸18L伸展，前底盤15向右方向轉向。又，通過入口節流式補償器33進行對流入轉向缸18L、18R的流量的壓力補償，從而即使流入入口節流式補償器33中的工作油的壓力發生變化也可以防止把手的操作感改變。
[0060]像這樣，通過使工作油流入轉向缸18L、18R中，以此使排出式補償器42的另一側的先導壓力上升。伴隨著該上升，排出式補償器42使其閥芯42e向關閉方向移動而減小閥芯42e的開度，從而使流入排出式補償器42中的工作油的壓力與流入轉向缸18L、18R的工作油的壓力相比，僅提高與彈簧構件42f的施力相對應的壓力，從而使流入入口節流式補償器33中的工作油的壓力達到高於驅動轉向缸18L、18R所需的工作壓力的壓力。與此同時，通過排出式補償器42的工作油的流量減少。
[0061]像這樣，通過提高工作油的壓力而減少流量，以此使穩定的流量的工作油從油壓泵30易於流入轉向缸18L、18R側。S卩，在驅動轉向缸18L、18R時，可以使來自於油壓泵30的工作油以穩定的流量優先地流入轉向缸18L、18R中。即，可以在無需使用現有的那樣的優先閥的情況下使工作油以穩定地流量優先地流入轉向缸18L、18R中。
[0062]又，減少通過排出式補償器42的工作油的流量，以此減少流入作業器械側節流部45的上遊側的流量，從而在前述作業器械側節流部45的上遊側產生的壓力下降。即，傾轉指令信號的壓力減小，油壓泵30的排出量增加。藉助於此，從泵排出比轉向控制閥34所需的流量稍多的流量的工作油，從而工作油穩定地供給至轉向缸18L、18R中。
[0063]此外，在流入轉向缸18L、18R中的工作油的壓力上升而入口節流式補償器33的另一側的先導壓力達到設定壓力以上時，副洩壓閥41被打開。藉助於此，先導油排出至罐36中，而前述另一側的先導壓力維持小於設定壓力的壓力。另一方面，一側的先導壓力隨著流入轉向缸18L、18R中的工作油的壓力上升而繼續上升。藉助於此，入口節流式補償器33的閥芯33e向關閉的方向移動，流入轉向缸18L、18R的流量被限制，從而防止前述工作油的壓力上升。即，流入轉向缸18L、18R的工作油的最高壓力達到與所述設定壓力相對應的規定壓力。
[0064]此外，排出式補償器42的另一側的先導壓力也通過副洩壓閥41維持在設定壓力。因此，排出式補償器42的閥芯42e向打開方向移動而增大閥芯42e的開度，從而通過排出式補償器42的工作油的流量增加。藉助於此，通過排出式補償器42的工作油的流量增加，可以將從油壓泵30流入入口節流式補償器33側的流量限制在小於規定流量的流量。
[0065]像這樣，通過將流入入口節流式補償器33中的流量限制在小於規定流量的流量，以此無需與油壓泵可排出的排出量相匹配地使入口節流式補償器33的閥芯33e形成為大徑。即，可以使入口節流式補償器33的閥芯33e與流入其中的流量相匹配地形成為小徑，可以使入口節流式補償器33的閥芯直徑與轉向用控制閥34的閥芯直徑相匹配。藉助於此，容易製造入口節流式補償器33和轉向用控制閥成一體的單元。
[0066]另一方面，在排出式補償器42中流動著與俯仰用控制閥43及臂架用控制閥44相同的流量，因此在大多的情況下其閥芯直徑與俯仰用控制閥43及臂架用控制閥44的閥芯直徑相匹配。因此，容易製造排出式補償器42、俯仰用控制閥43及臂架用控制閥44成一體的單元。
[0067]又，在為了將從油壓泵30流入入口節流式補償器33側的流量限制在小於規定流量的流量而增大排出式補償器42的閥芯42e的開度時，作業器械側節流部45的上遊側的壓力上升。藉助於此，油壓泵30的排出量下降，從而供給穩定的流量。
[0068]在這裡，當操作俯仰杆而使俯仰用控制閥43的閥芯43g切換到第一偏移位置43B時，阻止工作油向作業器械側節流部45流入，因此作業器械側節流部45的上遊側的壓力下降。於是，油壓泵30的排出量上升。流入轉向缸18L、18R中的流量維持規定流量，因此通過排出式補償器42的工作油的流量隨著油壓泵30的排出量增加而增加。通過該排出式補償器42的工作油流入俯仰缸23中，以此俯仰缸23伸展，鏟鬥12向上側傾斜。
[0069]在操作俯仰杆而使俯仰用控制閥43的閥芯43g切換到第二偏移位置43C時，除了俯仰缸23收縮以外進行與切換到第一偏移位置43B的情況相同的動作。又，在操作升降杆而切換臂架用控制閥44的閥芯44g的位置時，除了伸縮的執行器為臂架用缸22以外進行與操作俯仰杆的情況相同的動作。
[0070]在未操作把手的情況下，如上所述從油壓泵30流入轉向缸18L、18R中的工作油被入口節流式補償器33切斷。此時，當操作俯仰杆或升降杆時，來自於油壓泵30的工作油全部通過排出式補償器42，並且流入俯仰缸23、臂架用缸22或這兩個缸22、23中。藉助於此，與將俯仰杆或升降杆與把手一起操作的情況相比，可以使大流量的工作油流入俯仰缸23或臂架用缸22中，可以使俯仰缸23或臂架用缸22以較快的速度運動。
[0071]像這樣在驅動俯仰缸23或臂架用缸22時，當流入排出式補償器42中的工作油的壓力達到規定壓力以上時，主洩壓閥53使流入排出式補償器42中的工作油排出至罐36中。藉助於此，可以使流入俯仰缸23或臂架用缸22中的工作油的最高壓力達到規定壓力。因此，可以分別地設定在作業器械控制迴路32中流動的工作油的最高壓力和在轉向控制迴路31中流動的工作油的最高壓力。
[0072]以下說明在像這樣工作的油壓控制裝置10中，將輸入至排出式補償器42的另一側的先導埠 42d的先導壓力通過電磁切換閥60切換為一次側埠 42a的入口壓力、即泵壓的情況。當切換先導壓力時，相同的載荷作用於排出式補償器42的閥芯42e的兩端部，排出式補償器42的閥芯42e與對把手、俯仰杆及升降杆的操作無關地保持在關閉位置上。藉助於此，從泵30排出的工作油通過主洩壓閥53返回至罐36中。藉助於此，泵30的排出壓力上升至主洩壓閥53的預先設定的設定壓力，可以提高發動機E的負荷。又，在油壓控制裝置10中，即使在像這樣強制性地提高發動機E的負荷的情況下，也可以在操作把手時通過入口節流式補償器33使穩定的流量的工作油流入轉向缸18R、18L中。因此，即使在強制性地提高發動機E的負荷的情況下，也可以任意地驅動轉向缸18R、18L。
[0073]S卩，通過電磁切換閥60將泵壓輸入至排出式補償器42的另一側的先導埠 42d中，以此可以強制地提高發動機E的負荷。又，入口節流式補償器33和排出式補償器42形成為獨立體的結構，因此即使在強制地提高發動機E的負荷的情況下，也可以使轉向缸18L、18R 工作。
[0074]在本實施形態中，說明了油壓控制裝置10、100搭載在輪式裝載機11上的情況，但是也可以是推土機(bulldozer)等，只要是建築機械即可。又，由油壓控制裝置10、100驅動的執行器是臂架用缸22及俯仰用缸23這兩個執行器，但是也可以是僅為任意一個的執行器，或者也可以是具備三個以上的執行器，並驅動這些執行器。又，轉向裝置及執行器的種類也並不限於缸，也可以是油壓馬達。
[0075]由上述說明，本領域技術人員明了本發明的較多的改良和其他實施形態等。因此，上述說明僅應作為例示解釋，是以向本領域技術人員教導實施本發明的最優選的形態為目的提供。在不脫離本發明的精神的範圍內，可以實質上變更其結構和/或功能的具體內容。
[0076]符號說明:
10油壓控制裝置；
11輪式裝載機；
18LU8R轉向缸；
22臂架用缸；
23俯仰缸；
30油壓泵；
33入口節流式補償器；
34轉向用控制閥；
36轉向裝置側罐；41副洩壓閥；
42排出式補償器；
43俯仰用控制閥；
44臂架用控制閥；
45作業器械節流部；48作業器械側罐；
53主洩壓閥。
【權利要求】
1.一種油壓控制裝置，具備: 向轉向裝置及作業器械執行器並列地供給工作油地連接的油壓泵； 通過使閥芯移動以此控制流入所述轉向裝置中的工作油的方向的轉向用控制閥； 在中立位置上將所述油壓泵與罐連接，在偏移位置上控制流入所述作業器械執行器中的工作油的方向的執行器用控制閥； 控制供給至所述轉向用控制閥的工作油的流入，並且與所述轉向用控制閥的閥芯的開度無關地將所述轉向用控制閥的上遊側和下遊側的工作油的壓差保持一定的入口節流式補償器；和 控制供給至所述執行器用控制閥的工作油的流入，並且將所述轉向用控制閥的下遊側的工作油的壓力利用為一側的先導壓力，將從所述油壓泵排出的工作油的壓力利用為與所述一側的先導壓力反抗的另一側的先導壓力的排出式補償器。
2.根據權利要求1所述的油壓控制裝置，其特徵在於，所述排出式補償器以根據供給至所述轉向裝置中的工作油的壓力上升而減少向所述執行器用控制閥供給的工作油的流量的方式工作，且以使從所述油壓泵排出的工作油的壓力達到比驅動所述轉向裝置所需的工作油的壓力高的壓力的方式工作。
3.根據權利要求1或2所述的油壓控制裝置，其特徵在於， 還具備介於所述執行器用控制閥和所述罐之間的節流部； 所述油壓泵為根據所述執行器用控制閥和所述節流部之間的工作油的壓力調節排出流量的可變容量型泵。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述入口節流式補償器將所述轉向用控制閥的上遊側及下遊側的工作油利用為相互反抗的兩個先導油； 還具備在利用所述下遊側的工作油的先導油的壓力達到規定壓力時，將利用所述下遊側的工作油的先導油排出至罐中的轉向裝置側洩壓閥。
5.一種建築機械，具備權利要求1至4中任意一項所述的油壓控制裝置。
【文檔編號】B62D5/28GK103917431SQ201280054904
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月30日 優先權日:2011年12月8日
【發明者】伊藤誠, 山本良, 藤山和人, 小寺裕康, 田中真一郎 申請人:川崎重工業株式會社, 株式會社Kcm