工程机械的液压驱动装置的制造方法_4

文档序号:9793682阅读:来源:国知局
馈回路112v的输出压力P3out的最大值如图5所示的第一减压特性的直线Gl?G5所示,随着LS驱动压力Px3变高而变小。另夕卜,在主栗202为最小倾转角q3min时,主栗202的排出压力P3上升时的转矩反馈回路112v的输出压力P3out如图5所示的第二减压特性的直线Z那样,直线成比例地增加。
[0115]从图5与图6B的比较可以看出,图5所示的第一减压特性的直线Gl?G5的压力(输出压力?30此的最大值)以与图68所示的曲线!11'、11'、11'、10'的吸收转矩的最大值相同的方式,以随着LS驱动压力Px3上升而变小的方式变化。另外,在主栗202处于最小倾转角q3min时,图5所示的第二减压特性的直线Z的压力与图6B所示的曲线LT相同,随着排出压力P3上升而直线成比例地增加。
[0116]这样,转矩反馈回路112v以在主栗202(第二液压栗)受到转矩控制的现在,以转矩控制的最大转矩T3max进行动作时和主栗202不受到转矩控制的限制,利用负载传感控制进行容量控制时的任一个场合均成为模拟了主栗202的吸收转矩的特性的方式修正主栗202的排出压力P3并输出。另外,在主栗202处于最小倾转角q3min时,也以成为模拟了主栗202的吸收转矩的特性的方式修正主栗202的排出压力并输出。
[0117]-液压挖掘机-
[0118]图7是表示搭载上述液压驱动装置的液压挖掘机的外观的图。
[0119]在图7中,作为作业机械已知的液压挖掘机具备下部行驶体101、上部旋转体109、摇摆式的前作业机104,前作业机104由动臂104a、臂104b、铲斗104c构成。上部旋转体109能相对于下部行驶体101利用旋转马达3c旋转。在上部旋转体109的前部安装摇摆柱103,在该摇摆柱103上能上下移动地安装前作业机104。摇摆柱103能够通过摇摆缸3e的伸缩相对于上部旋转体109在水平方向上转动,前作业机104的动臂104a、臂104b、铲斗104c能通过动臂缸3a、臂缸3b、铲斗缸3d的伸缩而在上下方向上转动。在下部行驶体102的中央机架安装通过叶片缸3h(参照图1)的伸缩而进行上下动作的叶片106。下部行驶体101通过利用行驶马达3f、3g的旋转驱动左右的履带101a、101b(在图7中只图示左侧)而进行行驶。
[0120]在上部旋转体109设置顶盖类型的驾驶室108,在驾驶室108内设置驾驶席121、前/旋转用的左右的操作装置122、123(在图7中只图示左侧)、行驶用的操作装置124a、124b(在图7中只图示左侧)、未图示的摇摆用的操作装置及叶片用的操作装置、闸门锁定杆24等。操作装置122、123的操作杆能从中立位置在以十字方向为基准的任意的方向上操作,当在前后方向操作左侧的操作装置122的操作杆时,操作装置122作为旋转用的操作装置起作用,当在左右方向操作该操作装置122的操作杆时,操作装置122作为臂用的操作装置起作用,当在前后方向操作右侧的操作装置123的操作杆时,操作装置123作为动臂用的操作装置起作用,当在左右方向操作该操作装置123的操作杆时,操作装置123作为铲斗用的操作装置起作用。
[0121]-动作_
[0122]接着,说明本实施方式的动作。
[0123]首先,从由原动机I驱动的固定容量型的引导栗30排出的压力油供给至压力油供给路径31a。在压力油供给路径31a上连接原动机转数检测阀13,原动机转数检测阀13利用流量检测阀50与压力差减压阀51将根据引导栗30的排出流量的流量检测阀50的前后压力差作为绝对压力Pgr(目标LS压力差)输出。在原动机转数检测阀13的下游连接引导降压阀32,在引导压力油供给路径31b上生成恒定的压力(引导一次压力Ppilot)。
[0124](a)全部的操作杆中立的情况
[0125]由于全部的操作装置的操作杆中立,因此,全部的流量控制阀6a?6j为中立位置。由于全部的流量控制阀6a?6j为中立位置,因此,第一负荷压力检测回路131、第二负荷压力检测回路132、第三负荷压力检测回路133分别作为最高负荷压力PlmaXl、PlmaX2、PlmaX3检测油箱压力。该最高负荷压力?111^11、?11]^12、?111^13分别被引导至卸载阀115、215、315与压力差减压阀111、211、311。
[0126]通过将最高负荷压力Plmaxl、Plmax2、Plmax3引导至卸载阀115、215、315,第一、第二及第三排出口 102a、102b、202a的压力Pl、P2、P3保持为作为在最高负荷压力Plmaxl、Plmax2、Plmax3上加上卸载阀115、215、315的各个弹簧的设定压力的压力(卸载阀指定压力)的最小压力Plmin、P2min、P3min。在此,当使卸载阀115、215、315的弹簧的设定压力为Punsp时,通常Punsp设定为比作为目标LS压力差的原动机转数检测阀13的输出压力Pgr稍高(Punsp>Pgr)。
[0127]压力差减压阀111、211、311分别将第一、第二及第三压力油供给路径105、205、305的压力P1、P2、P3与最高负荷压力Plmaxl、Plmax2、Plmax3(油箱压力)的压力差(LS压力差)作为绝对压力Plsl、Pls2、Pls3输出。最高负荷压力Plmaxl、Plmax2、Plmax3如上所述分别是油箱压力,若使该油箱压力为Ptank,则成为
[0128]Plsl=Pl-Plmaxl = (Ptank+Punsp)-Ptank = Punsp>Pgr
[0129]Pls2 = P2-P lmax2 = (Ptank+Punsp) -Ptank = Punsp>Pgr
[0130]Pls3 = P3-P lmax3 = (Ptank+Punsp) -Ptank = Punsp>Pgr
[0131]LS压力差Plsl、Pls2被引导至调节器112的低压选择阀112a,Pls3被引导至调节器212的LS控制阀212b。
[0132]在调节器112中,被引导至低压选择阀112a的LS压力差Plsl、Pls2选择它们的低压侧并作为LS压力差Plsl2引导至LS控制阀112b。此时,即使选择Plsl、Pls2的任一个,也是Plsl2>Pgr,因此,LS控制阀122b被向图1中左方向推压并切换至右侧的位置,LS驱动压力Pxl2上升至由引导降压阀32生成的恒定的引导一次压力Ppilot,将该引导一次压力Ppilot引导至LS控制活塞112c。由于向LS控制活塞112c引导引导一次压力Ppilot,因此,将主栗102的容量(流量)保持为最小。
[0133]另一方面,向调节器212的LS控制阀212b引导LS压力差Pls3。由于Pls3>Pgr,因此,LS控制阀212b被向图1中右侧按压并切换至左侧的位置,LS驱动压力Px3上升至引导一次压力Ppilot,将该引导一次压力Ppilot引导至LS控制活塞212c。由于向LS控制活塞212c引导引导一次压力Ppilot,因此,将主栗202的容量(流量)保持为最小。
[0134](a-Ι)转矩反馈回路112v的动作
[0135]图8是在图4所示的第二减压阀112q的输出特性上标记第二可变减压阀112q的动作点(黑圆)的动作说明图,图9是在图5所示的第一可变减压阀112g的输出特性上标记第一可变减压阀112g的动作点(黑圆)的动作说明图。
[0136]在全部的操作杆中立的情况下,主栗202的排出压力(第三压力油供给路径305的压力)P3如上所述,保持为在油箱压力上加上卸载阀315的弹簧的设定压力所得的最小排出压力P3min。将该压力作为P3a。
[0137]在第二可变减压阀112q中,利用此时的主栗202的排出压力P3a,第二设定压力从初期值减少,为P3a = P3min,因此,第一可变减压阀112q为图8的直线Ql的特性。
[0138]另一方面,引导至此时的主栗202的LS控制活塞212c的LS驱动压力Px3如上所述,为引导压力油供给路径31b的恒定的引导一次压力Ppilot (最大)。将该值作为Px3max。该LS驱动压力Px3max通过节流件112r被引导至第二可变减压阀112q的输入口,LS驱动压力Px3max通过第二可变减压阀112q减压至点a的压力Px3’a。
[0139]减压至Px3’a的点a的压力作为第二可变节流件112q的输出压力Px3out被引导至第一可变减压阀112g的受压部112h。在此,Px3’a是减压后的压力,因此,第一可变减压阀112g为图9的直线Z的特性(第二减压特性)。
[0140]被引导至第一可变减压阀112g的输入口的主栗202的排出压力P3a(P3min)利用第一可变减压阀112g的直线Z的减压特性减压至P3’j。该状态在图9中以点A表示。
[0141]减压至P3’j的压力作为第一可变减压阀112g的输出压力P3out被引导至转矩反馈活塞112f。在转矩反馈活塞112f中,由P3 ’ j与转矩反馈活塞112f的受压面积的积决定的力在减小主栗102的容量(倾转角)的方向上作用。但是,如上所述,主栗102的容量(倾转角)已经由LS控制活塞112c保持为最小,维持该状态。
[0142](b)输入了动臂操作杆的情况下(微操作)
[0143]例如,当使动臂用的操作装置的操作杆(动臂操作杆)向动臂缸3a伸长的方向、SP动臂提升方向输入时,动臂缸3a驱动用的流量控制阀6a、6 i在图1中向上方向切换。在此,动臂缸3a驱动用的流量控制阀6a、6i的开口面积特性如使用图2B说明那样,流量控制阀6a是主驱动用,流量控制阀6i是辅助驱动用。流量控制阀6a、6i根据由操作装置的引导阀输出的操作引导压力进行动作。
[0144]在动臂操作杆是微操作,流量控制阀6a、6i的行程是图2B的S2以下的情况下,当动臂操作杆的操作量(操作引导压力)增加时,主驱动用的流量控制阀6a的入口通路的开口面积从零增加至Al。另一方面,辅助驱动用的流量控制阀6i的入口通路的开口面积维持为零。
[0145]这样,辅助驱动用的流量控制阀6i即使在动臂提升微操作中向图1中上方向切换,入口通路也不会打开,并且,负荷检测口也维持与油箱连接的状态,第一负荷压力检测回路131作为最高负荷压力Plmaxl检测油箱压力。因此,主栗102的容量(流量)与全部的操作杆中立的情况相同,保持为最小。
[0146]另一方面,当流量切换阀6a切换至图1中上方向时,动臂缸3a的底侧的负荷压力通过流量控制阀6a的负荷口,并由第三负荷压力检测回路133作为最高负荷压力Plmax3检测,并引导至卸载阀315与压力差减压阀311。通过将最高负荷压力Plmax3引导至卸载阀315,卸载阀315的指定压力上升为在最高负荷压力Plmax3(动臂缸3a的底侧的负荷压力)上加上弹簧的设定压力Punsp所得的压力,遮断将第三压力油供给路径305的压力油排出至油箱的油路。另外,通过将最高负荷压力Plmax3引导至压力差减压阀311,压力差减压阀311将第三压力油供给路径305的压力P3与最高负荷压力Plmax3的压力差(LS压力差)作为绝对压力Pls3输出,该Pls3被引导至LS控制阀212b AS控制阀212b对目标LS压力差Pgr与上述LS压力差Pls3进行比较。
[0147]在动臂提升起动时的操作杆输入不久之后,动臂缸3a的负荷压力传递至第三压力油供给路径305,两者的压力差几乎消失,因此,LS压力差Pls3大致等于零。由此,由于为Pls3〈Pgr的关系,因此,LS控制阀212b切换至图1中左方向,将LS控制活塞212c的压力油放出至油箱。因此,LS驱动压力Px3下降,主栗202的容量(流量)增加。由该LS驱动压力Px3的下降引起的流量增加持续到Pls3 = Pgr,在成为Pls3 = Pgr的时点,LS驱动压力Px3保持为由引导降压阀32生成的恒定的引导一次压力Ppilot与油箱压力的中间的某个值。这样,主栗202进行根据流量控制阀6 a的要求流量,使必要的流量以必要的量排出的所谓的负载传感控制。由此,将与动臂操作杆的输入相应的流量的压力油供给至动臂缸3a的底侧,向伸长方向驱动动臂缸3a。
[0148](b-1)转矩反馈回路112v的动作(I)
[0149]在动臂提升微操作中,在主栗202的容量(倾转角)处于最大与最小的中间的情况下,引导至主栗202的LS控制活塞212c的LS驱动压力Px3被保持为引导压力油供给路径31b的恒定的引导一次压力(最大)与油箱压力的中间的某个值。在图8中例如以Px3b表示该值。
[0150]另外,当此时的主栗202的排出压力例如是图8的P3g时,在第二可变减压阀112q中,第二设定压力由于主栗202的排出压力P3g而减少,第二可变减压阀112q为图8的直线Q2的特性。在该情况下,LS驱动压力Px3b不利用第二可变减压阀112q减压地被原样输出。该状态在图8中以点bl表示。
[0151]另一方面,在图9中,由于LS驱动压力Px3b是未由第二可变减压阀112q减压的压力,因此,第一可变减压阀112g为图9的直线G4的特性(第一减压特性),主栗202的排出压力P3g由第一可变减压阀112g减压为压力P3’b。该状态在图9中以点B表示。
[0152]减压为P3’b的压力作为第一可变减压阀112g的输出压力P3out引导至转矩反馈活塞112f。在转矩反馈活塞112f中,由P3’b与转矩反馈活塞112f的受压面积的积决定的力在减小主栗102的容量(倾转角)的方向上进行作用。但是,如上所述,主栗102的容量(倾转角)已经由LS控制活塞112c保持为最小,维持该状态。
[0153](b-2)转矩反馈回路112v的动作(2)
[0154]接着,考虑在动臂提升微操作时,在主栗202的排出压力保持P3g的状态下逐渐增加动臂操作杆的输入量的情况。
[0155]在该情况下,引导至主栗202的LS控制活塞212c的LS驱动压力Px3逐渐减少。使该减少的值例如为图8的Px3c。
[0156]如上所述,第二可变减压阀112q利用主栗202的排出压力P3g成为图8的直线Q2的特性,LS驱动压力Px3c不由第二可变减压阀112q减压地原样输出。该状态在图8中以点c表不O
[0157]另一方面,在图9中,由于LS驱动压力Px3c是未由第二可变减压阀112q减压的压力,因此,第一可变减压阀112g成为图9的直线G2的特性(第一减压特性)。另外,随着LS驱动压力Px3从Px3b向Px3c变小,第一可变减压阀112g的第一设定压力变大,第一可变减压阀112g的输出压力P3out变大,当LS驱动压力Px3成为Px3c时,与主栗202的排出压力P3g相等。该状态在图9中以点C表示。
[0158]在该状态下,主栗202的排出压力P3g未由第一可变减压阀112g减压地被引导至转矩反馈活塞112f,但如上所述,主栗102的谷s;(倾转角)已经由LS控制活塞112c保持为最小,维持该状态。
[0159](b-3)转矩反馈回路112v的动作(3)
[0160]接着,考虑主栗202的排出压力P3从图9的点C的状态进一步上升的情况。
[0161]在该情况下,当主栗202的排出压力P3例如上升至图9的P3k时,压力P3k利用第一可变减压阀112g的直线G2的特性(第一减压特性)减压为P3’g。
[0162]减压为P3’g的压力作为第一可变减压阀112q的输出压力P3out被引导至转矩反馈活塞112f,但在该情况下也如上所述,主栗102的容量(倾转角)已经由LS控制活塞112c保持为最小,维持该状态。
[0163](b-4)转矩反馈回路112v的动作(4)
[0164]接着,考虑在动臂提升微操作时,LS驱动压力从图9的B状态是相同的Px3b,主栗202的排出压力P3变高的情况。
[0165]在图8中,当主栗202的排出压力P3从P3g上升为P3h时,第二可变减压阀112q为直线Q3的特性。在该情况下,点bl的LS驱动压力Px3b不减压地原样输出。
[0166]另一方面,在图9中,第一可变减压阀112g依然为直线G4的特性(第一减压特性),主栗202的排出压力P3h由第一可变减压阀112g减压为压力p3’b。该状态在图9中以点H表不O
[0167]减压为P3’b的压力作为第一可变减压阀112g的输出压力P3out被引导至转矩反馈活塞112f,但如上所述,主栗102的容量
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