自行式破碎机的制作方法

文档序号:151696阅读:355来源:国知局
专利名称:自行式破碎机的制作方法
技术领域
本发明涉及颚式破碎机、辊式破碎机、撕碎机(shredder)、木材破碎机等的具有破碎被破碎物的破碎装置的自行式破碎机。
背景技术
通常,破碎机用于通过把例如在施工现场产生的大小不等的岩石、施工废料等的被破碎物破碎成规定的大小,从而谋求废料的再利用、工程的顺利化、成本削减等。
在这种破碎机中,例如自行式破碎机,一般来说,由下述构成,即行走体,具有左·右的环状履带;破碎装置,把从料斗所投入的被破碎物破碎成规定的大小;以及辅助机械,进行与上述破碎装置的破碎作业关联的作业,例如,包括把从料斗投入的被破碎物引向破碎装置的送料器、把被破碎装置所破碎的变小了的破碎物输送到机外的排出输送带、以及设在该排出输送带的上方并磁性地吸引包含在排出输送带上的输送中的破碎物中的磁性物并将其去除的磁选机等。
作为上述自行式破碎机的一般的液压驱动装置,例如,在日本专利申请公开特开平11-226444号公报中,揭示了由下述装置构成的液压驱动装置,即变量液压泵(破碎装置用液压泵,辅助机械用液压泵),由原动机(发动机)驱动;破碎装置用液压马达及辅助机械用液压执行器(送料器用液压马达,排出输送带用液压马达和磁选机用液压马达等),分别由从这些液压泵输出的压力油驱动,分别驱动破碎装置和辅助机械;多个控制阀,控制从液压泵供给到这些液压马达的压力油的方向和流量;以及控制装置,控制液压泵的排出流量。
但是,在以往的液压驱动装置中,例如,在因被破碎物(破碎原料)的过供给等的原因而在破碎作业中对破碎装置施加重负载的情况下,负载也施加在破碎装置用液压马达上,结果,破碎装置用液压马达的转速降低。因此,存在下述问题,即破碎装置的破碎效率降低,进而破碎产品的生产率降低。

发明内容
本发明是鉴于上述以往技术问题而成的,其目的在于提供一种即使在重负载施加于破碎装置的情况下,也可以防止破碎效率的降低的自行式破碎机。
(1)为了实现上述目的,本发明取为,在破碎被破碎物的自行式破碎机中,具有破碎装置;液压驱动装置,该液压驱动装置包括驱动该破碎装置的破碎装置用液压马达,驱动该破碎装置用液压马达的至少一个液压泵,和驱动该液压泵的原动机;检测上述破碎装置的负载状况的破碎装置负载检测机构;基于上述破碎装置负载检测机构的检测信号,进行使上述原动机的转速增大的控制的控制机构。
在本发明中,在因例如被破碎物(破碎原料)的过供给等原因在破碎作业中重负载施加于破碎装置而破碎装置用液压马达的负载压力变大的情况下,由破碎装置负载检测机构检测其过负载状况,由控制机构增大原动机的转速而增大原动机的功率。即,与存在着在破碎装置的过负载时通过破碎装置用液压马达的负载压力变大发动机转速降低,结果破碎装置用液压马达的转速降低而破碎产品的生产率降低的可能性的以往结构相比,如果用本发明,则如上所述在破碎装置的过负载时增大原动机的功率,借此可以防止因破碎装置用液压马达的转速降低而产生的破碎效率的降低。
(2)为了实现上述目的,此外本发明取为,在破碎被破碎物的自行式破碎机中,具有破碎装置;进行与该破碎装置的破碎作业相关联的作业的至少一个辅助机械;液压驱动装置,该液压驱动装置包括驱动上述破碎装置的破碎装置用液压马达,驱动上述辅助机械的辅助机械用液压执行器,驱动上述破碎装置用液压马达的第1液压泵,驱动上述辅助机械用液压执行器的第2液压泵,和驱动上述第1液压泵与上述第2液压泵的原动机;检测上述第1液压泵的排出压力的第1排出压力检测机构;检测上述第2液压泵的排出压力的第2排出压力检测机构;控制机构,该控制机构为使上述第1液压泵与第2液压泵的输入转矩之合小于或等于上述原动机的输出转矩而基于上述第1排出压力检测机构的检测信号与第2排出压力检测机构的检测信号控制上述第1液压泵与第2液压泵的排出流量,并且基于上述第1排出压力检测机构与第2排出压力检测机构的检测信号进行使上述原动机的转速增大的控制。
在本发明中,根据把压力油供给到破碎装置用液压马达的第1液压泵与把压力油供给到辅助机械用液压执行器的第2液压泵的排出压力分别控制第1液压泵和第2液压泵的流量,而且进行使这些第1液压泵和第2液压泵的转矩的合计低于原动机的功率的控制的所谓总功率控制。借此,通过以根据第1液压泵和第2液压泵的负载之差的形式分别有效地分配原动机的功率,可以有效地利用原动机的功率。
(3)在上述(2)中,最好是,上述第1液压泵取为由倾转控制同步的两个变量型液压泵构成。


图1是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的总体结构的侧视图。
图2是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的总体结构的俯视图。
图3是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的总体结构的主视图。
图4是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式中所具有的液压驱动装置的总体结构的液压回路图。
图5是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式中所具有的液压驱动装置的总体结构的液压回路图。
图6是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式中所具有的液压驱动装置的总体结构的液压回路图。
图7是表示在本发明的自行式破碎机的一个实施方式中的、从第1液压泵排出并经由中心旁通管线引向泵控制阀的活塞节流部分的剩余流量或从第2液压泵排出并经由活塞节流部分引向泵控制阀的活塞节流部分的剩余流量与此时因泵控制阀的可变溢流阀的功能所发生的控制压力的关系的图。
图8是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式中的、控制压力与第1或第2液压泵的泵排出流量的关系的图。
图9是表示构成本发明的自行式破碎机的一个实施方式的控制器的功能中有关发动机的增功率控制的控制内容的流程图。
图10是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第1变形例中所具有的液压驱动装置的构成中第1和第2液压泵周围的构成的液压回路图。
图11是表示构成本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第2变形例的控制器的功能的功能框图。
图12是表示构成本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第2变形例的控制器中的、发动机转速与速度传感控制部输出的减功率信号的关系的图。
图13是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第2变形例中所具有的液压驱动装置的构成中第1和第2液压泵周围的构成的液压回路图。
图14是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第2变形例中的、减功率信号的输出与导入管路内的减功率液控压力的关系和减功率液控压力与第1或第2液压泵的输入转矩的关系的图。
图15是表示在本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第2变形例中,通过速度传感控制,第1液压泵的特性移动到高转矩侧的情况、第2液压泵的特性移动到低转矩侧的情况、以及阈值变动的图。
图16是表示构成本发明的自行式破碎机的一个实施方式的第2变形例的控制器的功能中有关发动机的增功率控制的控制内容的流程图。
图17是表示本发明的自行式破碎机的另一个实施方式的总体结构的侧视图。
图18是表示本发明的自行式破碎机的另一实施方式的总体结构的俯视图。
图19是表示本发明的自行式破碎机的另一实施方式中所具有的液压驱动装置的总体概略构成的液压回路图。
图20是表示构成本发明的自行式破碎机的另一实施方式中所具有的液压驱动装置的第1控制阀装置的详细结构的液压回路图。
图21是表示构成本发明的自行式破碎机的另一实施方式中所具有的液压驱动装置的操作阀装置的详细结构的液压回路图。
图22是表示构成本发明的自行式破碎机的另一实施方式中所具有的液压驱动装置的第2控制阀装置的详细结构的液压回路图。
图23是表示构成本发明的自行式破碎机的另一实施方式中所具有的液压驱动装置的调节器装置的详细结构的液压回路图。
图24是表示构成本发明的自行式破碎机的另一实施方式中所具有的液压驱动装置的第3控制阀装置的详细结构的液压回路图。
图25是表示构成本发明的自行式破碎机的另一实施方式的控制器的功能中有关发动机的增功率控制的控制内容的流程图。
具体实施例方式
下面,用

本发明的自行式破碎机的一个实施方式。
首先,以下参照图1至图16说明本发明的自行式破碎机的一个实施方式。
图1是表示本发明的自行式破碎机的一个实施方式的总体结构的侧视图,图2是其俯视图,图3是从图1中左侧看的主视图。
在这些图1至图3中,1是行走体,该行走体由行走装置2、在该行走装置2的上部几乎水平地延伸设置的主体机架3构成。此外,4是行走装置的履带机架,该履带机架4连接设置于主体机架3的下部。5、6是分别设在该履带机架4的两端的从动轮(惰轮)和驱动轮,7是卷绕于这些从动轮5和驱动轮6的履带(环状履带),8是直接连接于驱动轮6的行走用液压马达,该行走用液压马达8由配置于自行式破碎机的左侧的左行走用液压马达8L和配置于右侧的右行走用液压马达8R构成(参照后述的图4)。9、10是竖立设置于主体机架3的纵长方向一方(图1中的左侧)的支持柱,11是被这些支持柱9、10支持的支持梁。
12是收纳成为破碎对象的被破碎物的料斗,该料斗12向下缩径地形成,经由多个支持构件13,并被上述支持梁11支持。再者,本实施方式中的自行式破碎机,以例如在建筑物解体时搬出的混凝土块或道路修补时排出的沥青块等在施工现场产生的大小各异的建筑废料、工业废弃物,或者在岩石采掘现场或采掘面上采掘的岩石·自然石等作为处理对象,把这些作为上述被破碎物收纳并进行破碎处理。
15是位于料斗12的几乎正下方的送料器(格筛送料器),该送料器15起着把收纳到料斗12的被破碎物输送供给到后述的破碎装置20的作用,与料斗12分开地被支持在支持梁11上。16是送料器15的主体,在该送料器主体16内,分级地固定多个(本例中2个)前端(图2中右侧端部)形成梳齿状的梳齿板17,并经由多个弹簧18可振动地支持于支持梁11上。19是送料器用液压马达,该送料器用液压马达19对送料器15加振以使得把所投入的梳齿板17上的被破碎物送到后方侧(图1中右侧)。再者,送料器用液压马达19的构成,虽然没有特别限定,但是,例如,可以举出旋转驱动偏心轴的振动马达等。再者,14是设在梳齿板17的梳齿部分的几乎正下的溜槽,该溜槽14起着把从梳齿板17的梳齿的间隙落下的被破碎物中所含有的细粒(所谓碎渣)等导入后述的排出输送带40上的作用。
20是作为破碎被破碎物的破碎装置的颚式破碎机(以下适当描述成破碎装置20),该颚式破碎机20位于料斗12和送料器15的后方侧(图1中右侧),如图1中所示,搭载于主体机架3的纵长方向(图1中的左右方向)中央附近。此外,颚式破碎机20是公知的结构,在内部,相互的间隙空间向下缩小地设有对峙的一对动齿和固定齿(都未图示)。21是破碎装置用液压马达(参照图2),该破碎装置用液压马达21旋转驱动飞轮22,该飞轮22的旋转运动通过公知的变换机构变换成动齿(未图示)的摆动运动。即,动齿相对于静止的固定齿大致沿前后方向(图1中的左右方向)摆动。再者,在本实施方式中,从破碎装置用液压马达21向飞轮22的驱动传动结构,虽然为经由皮带(未图示)的结构,但是,并不限于此,例如,也可以是经由链条的结构等的其他结构。
25是内置各动作装置的动力源的动力装置(液压单元),该动力装置25,如图1中所示,与破碎装置20相比位于更后侧(图1中右侧),通过支持构件26被支持在主体机架3的纵长方向另一方侧(图1中的右侧)端部。此外,在动力装置25内,具有成为动力源的后述的发动机(原动机)61、由该发动机61所驱动的后述的液压泵62、63等(细节后述)。30、31是分别内置于动力装置25的燃油箱和液压油箱(都未图示)的供油口,这些供油口30、31设在动力装置25的上部。32是预净化器,该预净化器32在动力装置25内的空气净化器(未图示)的上游侧事先捕捉去往发动机61的空气中的尘埃。此外,35是操作者搭乘的驾驶席,该驾驶席35设在动力装置25的前方侧(图1中的左侧)的分区中。36a、37a是用于操作左·右行走用液压马达8L、8R的左·右行走用操作手柄。
40是把破碎了被破碎物的破碎物或上述的碎渣等输送到机外并排出的排出输送带。该排出输送带40,排出侧(在该情况下,图1中的右侧)的部分斜着抬起地通过支持构件41、42,悬挂在安装于动力装置25的臂构件43上。此外,该排出输送带40,与其排出侧对峙一侧(图1中的左侧)的部分从主体机架3以几乎水平的状态吊下并被支持。45是排出输送带40的输送带机架,46、47是设在该输送带机架45的两端的从动轮(惰轮)和驱动轮,48是直接连接于驱动轮47的排出输送带用液压马达(参照图2)。50是卷绕于从动轮46和驱动轮47的输送皮带,该输送皮带50通过由排出输送带用液压马达48旋转驱动驱动轮47而循环驱动。
55是去除所排出的破碎物中的钢筋等异物(磁性物)的磁选机,该磁选机55通过支持构件56被吊下支持在上述臂构件43。磁选机55,卷绕于驱动轮57和从动轮58的磁选机皮带59相对于排出输送带40的输送皮带50的输送面几乎正交地接近配置。60是直接连接于驱动轮57的磁选机用液压马达。再者,在磁选机皮带59的循环轨迹的内侧,设有未图示的磁力发生机构。输送皮带50上的钢筋等异物借助于隔着磁选机皮带59作用的来自磁力发生机构的磁力被吸附于磁选机皮带59,并被输送到排出输送带40的侧方落下。
这里,上述行走体1、送料器15、破碎装置20、排出输送带40和磁选机55,构成由该自行式破碎机中具有的液压驱动装置驱动的被驱动构件。图4至图6是表示本实施方式的自行式破碎机中所具有的液压驱动装置的总体结构的液压回路图。
在这些图4至图6中,液压驱动装置包括发动机61;由该发动机61所驱动的变量型的第1液压泵62和第2液压泵63;同样由发动机61所驱动的定量型的液控泵64;被分别供给从第1、第2液压泵62、63输出的压力油的左·右行走用液压马达8L、8R、送料器用液压马达19、破碎装置用液压马达21、排出输送带用液压马达48以及磁选机用液压马达60;控制从第1和第2液压泵62、63供给到这些液压马达8L、8R、19、21、48、60的压力油的流动(方向和流量,或者仅流量)的6个控制阀65、66、67、68、69、70;设在上述驾驶席35,分别用于切换操作左·右行走用控制阀66、67(下文述及)的左·右行走用操作手柄36a、37a;调整第1和第2液压泵62、63的排出流量Q1、Q2(参照后述的图8)的控制机构,例如,调节器装置71、72,设在诸如驾驶席35内并由操作者指示输入破碎装置20、送料器15、排出输送带40和磁选机55的起动·停止等进行操作的操作盘73。
上述6个控制阀65~70是二位换向阀或三位换向阀,并由下述构成,即连接于破碎装置用液压马达21的破碎装置用控制阀65,连接于左行走用液压马达8L的左行走用控制阀66,连接于右行走用液压马达8R的右行走用控制阀67,连接于送料器用液压马达19的送料器用控制阀68,连接于排出输送带用液压马达48的排出输送带用控制阀69,连接于磁选机用液压马达60的磁选机用控制阀70。
此时,在第1和第2液压泵62、63中,第1液压泵62,排出用于经由左行走用控制阀66和破碎装置用控制阀65向左行走用液压马达8L和破碎装置用液压马达21进行供给的压力油。这些控制阀65、66全都是能够控制去往对应的液压马达21、8L的压力油的方向和流量的三位换向阀,在连接于第1液压泵62的排出管路74的中心旁通管线75上,从上游侧按照左行走用控制阀66、破碎装置用控制阀65的顺序进行配置。另外,在中心旁通管线75的最下游侧,设有泵控制阀76(细节后述)。
另一方面,第2液压泵63,排出用于经由右行走用控制阀67、送料器用控制阀68、输送带用控制阀69和磁选机用控制阀70向右行走用液压马达8R、送料器用液压马达19,排出输送带用液压马达48和磁选机用液压马达60进行供给的压力油。其中,右行走用控制阀67是能够控制去往对应的右行走用液压马达8R的压力油的流动的三位换向阀,其他控制阀68、69、70为能够控制去往对应的液压马达19、48、60的压力油的流量的二位换向阀。在连接于第2液压泵63的排出管路77的中心旁通管线78a和进而连接于其下游侧的中心旁通管线78b上,从上游侧按照右行走用控制阀67、磁选机用控制阀70、排出输送带用控制阀69和送料器用控制阀68的顺序进行配置。另外,中心旁通管线78b,在最下游侧的送料器用控制阀68的下游侧被封闭。
在上述控制阀65~70中,左·右行走用控制阀66、67分别是用由液控泵64所发生的液控压力来操作的中心旁通型的液控操作阀。这些左·右行走用控制阀66、67,借助于由液控泵64所发生的、由具备上述操作手柄36a、37a的操作手柄装置36、37减压至规定压力的液控压力来进行操作。
即,操作手柄装置36、37具有操作手柄36a、37a和输出对应于其操作量的液控压力的一对减压阀36b、36b及37b、37b。当沿图4中的a方向(或者其相反方向,以下对应关系相同)对操作手柄装置36的操作手柄36a进行操作时,液控压力经由液控管路79(或液控管路80)导入左行走用控制阀66的驱动部66a(或驱动部66b),借此,左行走用控制阀66切换到图4中的上侧的切换位置66A(或下侧的切换位置66B),来自第1液压泵62的压力油经由排出管路74、中心旁通管线75和左行走用控制阀66的切换位置66A(或下侧的切换位置66B)供给到左行走用液压马达8L,左行走用液压马达8L沿顺时针方向(或逆时针方向)被驱动。
再者,当操作手柄36a处于图4中所示的中立位置时,左行走用控制阀66由于弹簧66c、66d的作用力而复位到图4所示的中立位置,左行走用液压马达8L停止。
同样,当沿图4中b方向(或其相反方向)操作操作阀装置37的操作手柄37a时,液控压力经由液控管路81(或液控管路82)导入右行走用控制阀67的驱动部67a(或驱动部67b)并被切换到图4中上侧的切换位置67A(或下侧的切换位置67B),右行走用液压马达8R沿顺时针方向(或逆时针方向)被驱动。当操作手柄37a处于中立位置时,右行走用控制阀67由于弹簧67c、67d的加载力而复位到中立位置,右行走用液压马达8R停止。
这里,在把来自液控泵64的液控压力导入操作手柄装置36、37的液控导入管路83a、83b上,设有由来自控制器84″的驱动信号St(下文述及)切换的电磁控制阀85。当被输入螺线管85a的驱动信号St接通时,该电磁控制阀85切换到图6中左侧的连通位置85A,经由导入管路83a、83b把来自液控泵64的液控压力导入操作手柄装置36、37,使得能够借助于操作手柄36a、37a进行左·右行走用控制阀66、67的上述操作。
另一方面,当驱动信号St断开时,电磁控制阀85由于弹簧85b的恢复力而复位到图6中右侧的阻断位置85B,阻断导入管路83a与导入管路83b,并且,使导入管路83b连通于去往油箱86的回油管86a,使该导入管路83b内的压力成为油箱压力,使得借助于操作手柄装置36、37的左·右行走用控制阀66、67的上述操作成为不可能。
破碎装置用控制阀65是在两端具有螺线管驱动部65a、65b的中心旁通型的电磁比例阀。在螺线管驱动部65a、65b上,分别设有由来自控制器84″的驱动信号Scr来驱动的螺线管,破碎装置用控制阀65根据该驱动信号Scr的输入进行切换。
即,当驱动信号Scr成为对应于破碎装置20的正转(或逆转,以下,对应关系相同)的信号、例如去往螺线管驱动部65a和65b的驱动信号Scr分别成为接通和断开(或者去往螺线管驱动部65a和65b的驱动信号Scr分别成为断开和接通)时,破碎装置用控制阀65切换到图6中上侧的切换位置65A(或下侧的切换位置65B)。借此,来自第1液压泵62的压力油经由排出管路74、中心旁通管线75和破碎装置用控制阀65的切换位置65A(或下侧的切换位置65B)被供给到破碎装置用液压马达21,破碎装置用液压马达21沿顺时针方向(或逆时针方向)被驱动。
当驱动信号Scr成为对应于破碎装置20的停止的信号、例如,去往螺线管驱动部65a和65b的驱动信号Scr均成为断开时,控制阀65由于弹簧65c、65d的加载力而复位到图4中所示的中立位置,破碎装置用液压马达21停止。
泵控制阀76具有把流量变换成压力的功能,具有活塞76a,可经由节流部分76aa地连接·阻断上述中心旁通管线75与回油管86b;弹簧76b、76c,给该活塞76a的两端进行加载;以及可变溢流阀76d,经由液控导入管路88a和液控导入管路88c将上游侧连接于上述液控泵64的排出管路87而引导液控压力,下游侧连接于回油管86c,而且,借助于上述弹簧76b可变地设定溢流压力。
根据这种结构,泵控制阀76发挥以下功能。即,如上所述左行走用控制阀66和破碎装置用控制阀65成为中心旁通型的阀,流过中心旁通管线75的流量因各控制阀66、65的操作量(即阀芯的切换行程量)而变化。在各控制阀66、65中立时,即对第1液压泵62请求的各控制阀66、65的请求流量(即左行走用液压马达8L和破碎装置用液压马达21的请求流量)少的情况下,从第1液压泵62所排出的压力油的大部分作为剩余流量Qt1(参照后述的图7)经由中心旁通管线75导入泵控制阀76,较大的流量的压力油经由活塞76a的节流部分76aa向回油管86b引出。借此,由于活塞76a移动到图4中右侧,所以借助于弹簧76b的溢流阀76d的设定溢流压力降低,在从管路88c分支地设置并通到后述的负倾角控制用的第1伺服阀131的管路90中,发生比较低的控制压力(负控压力)Pc1。
相反,在各控制阀66、65被操作而成为开状态的情况下,即,在对第1液压泵62请求的请求流量多的情况下,因为流入中心旁通管线75的上述剩余流量Qt1按流往液压马达8L、21侧的流量而减少,所以,经由活塞节流部分76aa向回油管86b导出的压力油流量变得比较小,由于活塞76a移动到图4中左侧而溢流阀76d的设定溢流压力变高,因此管路90的控制压力Pc1变高。
在本实施方式中,如后所述,基于该控制压力(负控压力)Pc1的变动,控制第1液压泵62的斜板62A的倾角(细节后述)。
再者,在从第1和第2液压泵62、63的排出管路74、77分支的管路91、92上,分别设有溢流阀93和溢流阀94,根据分别具有的弹簧93a、94a的加载力,来设定用于限制第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2的最大值的溢流压力的值。
送料器用控制阀68是具有螺线管驱动部68a的电磁换向阀。在螺线管驱动部68a中设有由来自控制器84″的驱动信号Sf驱动的螺线管,送料器用控制阀68根据该驱动信号Sf的输入而切换。即,如果驱动信号Sf成为使送料器15动作的接通信号,则送料器用控制阀68切换到图5中上侧的切换位置68A。
借此,经由排出管路77、中心旁通管线78a和中心旁通管线78b引来的来自第2液压泵63的压力油从切换位置68A所具有的节流机构68Aa经由与之连接的管路95、设在该管路95上的压力控制阀96(细节后述)、切换位置68A所具有的油口68Ab和连接于该油口68Ab的供给管路97,被供给到送料器用液压马达19,驱动该液压马达19。当驱动信号Sf成为对应于送料器15的停止的断开信号时,送料器用控制阀68由于弹簧68b的加载力而复位到图5所示的阻断位置68B,送料器用液压马达19停止。
排出输送带用控制阀69,与上述送料器用控制阀68同样,在其螺线管驱动部69a中设有由来自控制器84″的驱动信号Scon驱动的螺线管。当驱动信号Scon成为使排出输送带40动作的接通信号时,排出输送带用控制阀69切换到图5中上侧的连通位置69A,来自中心旁通管线78b的压力油从切换位置69A的节流机构69Aa经由管路98、压力控制阀99(细节后述)、切换位置69A的油口69Ab和连接于该油口69Ab的供给管路100被供给到排出输送带用液压马达48而驱动之。当驱动信号Scon成为对应于排出输送带40的停止的断开信号时,排出输送带用控制阀69由于弹簧69b的加载力而复位到图5所示的阻断位置69B,排出输送带用液压马达48停止。
磁选机用控制阀70,与上述送料器用控制阀68和排出输送带用控制阀69同样,螺线管驱动部70a的螺线管由来自控制器84″的驱动信号Sm驱动。当驱动信号Sm成为接通信号时,磁选机用控制阀70切换到图5中上侧的连通位置70A,压力油经由节流机构70Aa、管路101、压力控制阀102(细节后述)、油口70Ab、供给管路103被供给到磁选机用液压马达60而驱动之。当驱动信号Sm成为断开信号时,磁选机用控制阀70由于弹簧70b的加载力而复位到阻断位置70B。
再者,关于去往上述送料器用液压马达19、排出输送带用液压马达48和磁选机用液压马达60的压力油的供给,从回路保护等观点考虑,在连接供给管路97、100、103与回油管86b之间的管路104、105、106上分别设有溢流阀107、108、109。
这里,就有关设在上述管路95、98、101上的压力控制阀96、99、102的功能进行说明。
在送料器用控制阀68的切换位置68A的上述油口68Ab、排出输送带用控制阀69的切换位置69A的上述油口69Ab、以及磁选机用控制阀70的切换位置70A的油口70Ab上,分别连通着用于分别检测对应的送料器用液压马达19、排出输送带用液压马达48、磁选机用液压马达60的负载压力的负载检测油口68Ac、69Ac、70Ac。此时,负载检测油口68Ac连接在负载检测管路110,负载检测油口69Ac连接在负载检测管路111,负载检测油口70Ac连接在负载检测管路112。
这里,引导送料器用液压马达10的负载压力的上述负载检测管路110和引导排出输送带用液压马达48的负载压力的上述负载检测管路111,进而通过梭阀113连接于负载检测管路114,通过梭阀113所选择的高压侧的负载压力被引入该负载检测管路114。此外,该负载检测管路114和引导磁选机用液压马达60的负载压力的上述负载检测管路112,通过梭阀115连接于最大负载检测管路116,由梭阀115所选择的高压侧的负载压力作为最大负载压力被引入最大负载检测管路116。
然后,被引入该最大负载检测管路116的最大负载压力经由连接于最大负载检测管路116的管路117、118、119、120被分别传递到对应的上述压力控制阀96、99、102的一方侧。此时,上述管路95、98、101内的压力、即节流机构68Aa、69Aa、70Aa的下游侧压力被引入压力控制阀96、99、102的另一方侧。
通过以上,压力控制阀96、99、102响应控制阀68、69、70的节流机构68Aa、69Aa、70Aa的下游侧压力与送料器用液压马达19、排出输送带用液压马达48和磁选机用液压马达60中的最大负载压力的压差而进行动作,与各液压马达19、48、60的负载压力的变化无关地,把上述压差保持成恒定值。即,使节流机构68Aa、69Aa、70Aa的下游侧压力仅比上述最大负载压力高出弹簧96a、99a、102a的设定压力。
另一方面,在从连接于第2液压泵63的排出管路77的中心旁通管线78a和中心旁通管线78b分支的旁路节流管路121上,设有具有弹簧122a的溢流阀(卸荷阀)122。在该溢流阀122的一方侧,经由最大负载检测管路116、与之连接的管路123而引入最大负载压力,此外,在溢流阀122的另一方侧,经由油口122b引入旁路节流管路121内的压力。借此,溢流阀122使管路121和中心旁通管线78b内的压力仅比上述最大负载压力高出弹簧122a的设定压力。即,溢流阀122,在管路121和中心旁通管线78b内的压力成为引导最大负载压力的管路123内的压力加上弹簧力的压力时,将管路121的压力油经由泵控制阀124引向油箱86。进行上述的结果是,可实现第2液压泵63的排出压力仅比最大负载压力高出弹簧122a的设定压力的负载传感控制。
再者,此时,由弹簧122a设定的溢流压力被设定成小于上述溢流阀93和溢流阀94的设定溢流压力的值。
然后,在旁路节流管路121的溢流阀122的下游侧,设有具有与上述泵控制阀76同样的流量-压力变换功能的泵控制阀124,具有活塞124a,能够经由节流部分124aa地连接·阻断连接于回油管86d的回油管86e与管路121;弹簧124b、124c,对该活塞124a的两端部进行加载;以及可变溢流阀124d,上游侧通过液控导入管路88a和液控导入管路88b连接于上述液控泵64的排出管路87而引入液控压力,下游侧连接于上述回油管86e,而且,溢流压力由上述弹簧124b可变地设定。
根据这种结构,在破碎作业时,泵控制阀124像以下这样发挥功能。即,如上所述,中心旁通管线78b的最下游侧端封闭,此外,在破碎作业时,如后所述,右行走用控制阀67未被操作,所以,流过中心旁通管线78b的压力油的压力根据送料器用控制阀68、排出输送带用控制阀69、磁选机用控制阀70的操作量(即阀芯的切换行程量)而变化。在各控制阀68、69、70中立时,即,在对第2液压泵63请求的各控制阀68、69、70的请求流量(即各液压马达19、48、60的请求流量)少的情况下,从第2液压泵63排出的压力油大部分未引入供给管路97、100、103,所以,作为剩余流量Qt2(参照后述的图7)从溢流阀122向下游侧引出,引入到泵控制阀124。借此,由于流量比较大的压力油经由活塞124a的节流部分124aa向回油管86e引出,所以,活塞124a移动到图5中右侧而弹簧124b的溢流阀124d的设定溢流压力变低,在从液控导入管路88b分支设置并通到后述的负倾角控制用第1伺服阀132的管路125中,发生比较低的控制压力(负控压力)Pc2。
相反,在各控制阀被操作并成为开状态的情况下,即,在对第2液压泵63的请求流量多的情况下,因为流过旁路节流管路121的上述剩余流量Q t2减去流向液压马达19、48、60侧的流量,所以,经由活塞节流部分124aa向回油管86e引出的压力油流量变得比较小,由于活塞124a移动到图5中左侧而溢流阀124d的设定溢流压力变高,所以管路125的控制压力Pc2变高。在本实施方式中,如后所述,基于该控制压力Pc2的变动,控制第2液压泵63的斜板63A的倾角(细节后述)。
通过以上说明的、由压力控制阀96、99、102进行的节流机构68Aa、69Aa、70Aa的下游侧压力与最大负载压力之间的控制以及由溢流阀122进行的旁路节流管路121内的压力与最大负载压力之间的控制,来实现使节流机构68Aa、69Aa、70Aa的前后压差成为恒定的压力补偿功能。借此,与各液压马达19、48、60的负载压力的变化无关地,可以把对应于控制阀68、69、70的开度的流量的压力油供给到对应的液压马达。
而且,借助于该压力补偿功能、和基于来自泵控制阀124的控制压力Pc2的输出的后述的液压泵63的斜板63A的倾角控制,其结果是,第2液压泵63的排出压力与节流机构68Aa、69Aa、70Aa的下游侧压力之差保持恒定(细节后述)。
此外,在引导最大负载压力的管路123与回油管86e之间设有溢流阀126,把管路123内的最大压力限制在弹簧126a的设定压力以下,谋求回路保护。即,由该溢流阀126与上述溢流阀122构成系统溢流阀,当管路123内的压力变得大于由弹簧126a所设定的压力时,通过溢流阀126的作用,管路123内的压力下降到油箱压力,借此,上述溢流阀122动作而成为溢流状态。
上述调节器装置71、72具有倾转执行器129、130和第1伺服阀131、132及第2伺服阀133、134,由这些伺服阀131~134控制从液控泵64或第1、第2液压泵62、63作用于倾转执行器129、130的压力油的压力,控制第1和第2液压泵62、63的斜板62A、63A的倾转(即排量)。
倾转执行器129、130包括在两端有大直径的受压部129a、130a和小直径的受压部129b、130b的动作活塞129c、130c;受压部129a、129b和130a、130b分别所处的受压室129d、129e和130d、130e。而且,在两个受压室129d、129e和130d、130e的压力相等时,动作活塞129c、130c因受压面积之差而向图6中右方移动,借此斜板62A、63A的倾转加大,泵排出流量Q1、Q2增大。此外,当大直径侧的受压室129d、130d的压力降低时,动作活塞129c、130c向图6中左方移动,借此斜板62A、63A的倾转变小而泵排出流量Q1、Q2减小。再者,大直径侧的受压室129d、130d通过第1及第2伺服阀131~134连接在与液控泵64的排出管路87连通的管路135,小直径侧的受压室129e、130e直接连接于管路135。
在第1伺服阀131、132中,调节器装置71的第1伺服阀131如前所述是由来自泵控制阀76的控制压力(负控压力)Pc1驱动的负倾转控制用的伺服阀,调节器装置72的第1伺服阀132如前所述是由来自泵控制阀124的控制压力Pc2驱动的负倾转控制用的伺服阀,它们为相互同等的结构。
即,在控制压力Pc1、Pc2高时,阀体131a、132a向图6中右方移动,把来自液控泵64的液控压力Pp1不减压地传递到倾转执行器129、130的受压室129d、130d,借此斜板62A、63A的倾转加大而使第1和第2液压泵62、63的排出流量Q1、Q2增大。而且,随着控制压力Pc1、Pc2降低,阀体131a、132a由于弹簧131b、132b的力而向图6中左方移动,把来自液控泵64的液控压力减压而传递到受压室129d、130d,使第1和第2液压泵62、63的排出流量Q1、Q2减少。
通过以上,在调节器装置71的第1伺服阀131中,可以与上述泵控制阀76的功能一起,实现用于控制第1液压泵62的斜板62A的倾转(排出流量)以使得能够得到对应于控制阀65、66的请求流量的排出流量Q1、具体地说使得从中心旁通管线75流入并通过泵控制阀76的流量成为最小的所谓的负控制。
此外,在调节器装置72的第1伺服阀132中,可以与上述泵控制阀124的功能一起,实现用于控制第2液压泵63的斜板63A(排出流量)以使得能够得到对应于控制阀67、68、69、70的请求流量的排出流量Q2、具体地说使得从中心旁通管线78a流入并通过泵控制阀124的流量成为最小的所谓负控制。
用图7和图8说明以上这种结构的结果所实现的、上述泵控制阀76、124和上述调节器装置71、72的泵排出流量的控制特性。
图7是表示从第1液压泵62排出并经由中心旁通管线75被引向泵控制阀76的活塞节流部分76aa的上述剩余流量Qt1或者从第2液压泵63排出并经由溢流阀122被引向泵控制阀124的上述活塞节流部分124aa的上述剩余流量Qt2与此时通过泵控制阀76、124的上述可变溢流阀76d、124d的功能所发生的上述控制压力Pc1、Pc2的关系的图。此外,图8是表示上述控制压力Pc1、Pc2与第1、第2液压泵62、63的泵排出流量Q1、Q2的关系的图。
在这些图7和图8中,当控制阀65、66(或控制阀67、70、69、68,以下对应关系相同)的请求流量较多而根本没有从第1液压泵62(或第2液压泵63)向泵控制阀76(或泵控制阀124)的剩余流量Qt1(或剩余流量Qt2)时,控制压力Pc1(或控制压力Pc2)成为最大值P1(图7中的点①),其结果是,如图8中的点①′所示,泵排出流量Q1(或泵排出流量Q2)成为最大值Qmax。
随着控制阀65、66(或控制阀67、70、69、68)的请求流量减少而从第1液压泵62(或第2液压泵63)向泵控制阀76(或泵控制阀124)的剩余流量Qt1(或Qt2)增加,如图7中实线A所示,控制压力Pc1(或控制压力Pc2)从上述最大值P1几乎直线地减少,结果,如图8中所示,泵排出流量Q1(或泵排出流量Q2)也从上述最大值Qmax几乎直线地减少。
而且,在图7中,当控制阀65、66(或控制阀67、70、69、68)的请求流量进一步减少而剩余流量Qt1(或Qt2)进一步增加从而控制压力Pc1(或Pc2)减少到油箱压力PT(图7中的点②)时,如图8中的点②′所示,泵排出流量Q1(或泵排出流量Q2)成为最小值Qmin,但是,此后,可变溢流阀76d、124d成为全开状态,即使剩余流量Qt1(或Qt2)增加,控制压力Pc1(或Pc2)也保持为PT不变,泵排出流量Q1(或Q2)也保持为最小值Qmin不变(图8中的点②′)。
结果,如前所述,实现了用于控制第1液压泵62的斜板62A的倾转以使得能够得到对应于控制阀65、66的请求流量的排出流量Q1的负控制,或用于控制第2液压泵63的斜板63A的倾转以使得能够得到对应于控制阀67、70、69、68的请求流量的排出流量Q2的负控制。
回到图4至图6,第2伺服阀133、134全都是输入转矩限制控制用的伺服阀,为相互同一的结构。即,第2伺服阀133、134是根据第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2进行动作的阀,这些排出压力P1、P2经由从第1和第2液压泵62、63的排出管路74、77分支设置的排出压力检测管路136a~c、137a~c,被分别引入操作驱动部133a的受压室133b、133c和操作驱动部134a的受压室134c、134b。
即,当由第1和第2液压泵62、63的排出压力之和P1+P2作用于操作驱动部133a、134a上的力小于由用弹簧133d、134d设定的弹簧力作用于阀体133e、134e上的力时,阀体133e、134e向图6中右方移动,把从液控泵64经由第1伺服阀131、132引导的液控压力Pp1不减压地传递到倾转执行器129、130的受压室129d、130d,借此加大第1和第2液压泵62、63的斜板62A、63A的倾转而加大排出流量。
而且,随着基于第1、第2液压泵62、63的排出压力之和P1+P2的力变得大于基于弹簧133d、134d的弹簧力设定值的力,阀体133e、134e向图6中左方移动,把从液控泵64经由第1伺服阀131、132引导的液控压力P1减压地传递到受压室129d、130d,借此,减少第1和第2液压泵62、63的排出流量。
通过以上,可以实现所谓的输入转矩限制控制(功率控制),在该输入转矩限制控制中,对第1和第2液压泵62、63的斜板62A、63A的倾转进行控制,以使得随着第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2上升而将第1和第2液压泵62、63的排出流量Q1、Q2的最大值Q1max、Q2max限制得较小并将第1和第2液压泵62、63的输入转矩之和限制为小于或等于发动机61的输出转矩。此时,更详细地说,可以实现所谓的全功率控制,在该全功率控制中,根据第1液压泵62的排出压力P1与第2液压泵63的排出压力P2之和,把第1和第2液压泵62、63的输入转矩之和限制为小于或等于发动机61的输出转矩。
在本实施方式中,第1液压泵62和第2液压泵63的两方被控制成几乎同一的特性。即,在调节器装置71的第2伺服阀133中控制第1液压泵62时的第1、第2液压泵62、63的排出压力之和P1+P2与第1液压泵62的排出流量Q1的最大值Q1max的关系,和在调节器装置72的第2伺服阀134中控制第2液压泵63时的第1、第2液压泵62、63的排出压力之和P1+P2与第2液压泵63的排出流量Q2的最大值Q2max的关系成为相互大致同一的关系(例如10%左右的幅度),而且,以相互大致相同的值对第1、第2液压泵62、63的排出流量Q1、Q2的最大值Q1max、Q2max进行限制。
上述操作盘73,具有用于使破碎装置20起动·停止的破碎机起动·停止开关73a;用于将破碎装置20的动作方向选择成正转或逆转方向之一的破碎机正转·逆转选择转盘73b;用于使送料器1 5起动·停止的送料器起动·停止开关73c;用于使排出输送带40起动·停止的排出输送带起动·停止开关73d;用于使磁选机起动·停止的磁选机起动·停止开关73e;用于选择进行行走操作的行走模式和进行破碎作业的破碎模式的任一者的模式选择开关73f。
当操作者进行上述操作盘73的各种开关和转盘的操作时,操作信号被输入上述控制器84″。控制器84″,根据来自操作盘73的操作信号,生成去往上述破碎装置用控制阀65、送料器用控制阀68、排出输送带用控制阀69、磁选机用控制阀70和电磁控制阀85的螺线管驱动部65a、65b、螺线管驱动部68a、螺线管驱动部69a、螺线管驱动部70a及螺线管85a的上述驱动信号Scr、Sf、Scon、Sm、St,把它们输出到对应的螺线管。
即,在用操作盘73的模式选择开关73f选择了“行走模式”的情况下,将去往电磁控制阀85的驱动信号St设定为接通并将电磁控制阀85切换到图6中左侧的连通位置85A,使得能够借助于操作手柄36a、37a实施行走用控制阀66、67的操作。在用操作盘73的模式选择开关73f选择了“破碎模式”的情况下,将去往电磁控制阀85的驱动信号St设定为断开并使得复位到图6中右侧的阻断位置85B,使借助于操作手柄36a、37a进行的行走用控制阀66、67的操作成为不可能。
此外,在用操作盘73的破碎机正转·逆转选择转盘73b选择了“正转”(或“逆转”,以下对应关系相同)的状态下破碎机起动·停止开关73a被推至“起动”侧的情况下,将去往破碎装置用控制阀65的螺线管驱动部65a(或螺线管驱动部65b)的驱动信号Scr设定为接通,并且,将去往螺线管驱动部65b(或螺线管驱动部65a)的驱动信号Scr设定为断开,把破碎装置用控制阀65切换到图6中上侧的切换位置65A(或下侧的切换位置65B),把来自第1液压泵62的压力油供给到破碎装置用液压马达21并驱动之,沿正转方向(或逆转方向)起动破碎装置20。
然后,在破碎机起动·停止开关73a被推至“停止”的情况下,将去往破碎装置用控制阀65的螺线管驱动部65a和螺线管驱动部65b的驱动信号Scr均设定为断开并复位到图4中所示的中立位置,使破碎装置用液压马达21停止,使破碎装置20停止。
此外,在操作盘73的送料器起动·停止开关73c被推至“起动”侧的情况下,将去往送料器用控制阀68的螺线管驱动部68a的驱动信号Sf设定为接通并切换到图5中上侧的切换位置68A,把来自第2液压泵63的压力油供给到送料器用液压马达19而驱动之,使送料器15起动。然后,当操作盘73的送料器起动·停止开关73c被推至“停止”侧时,将去往送料器用控制阀68的螺线管驱动部68a的驱动信号Sf设定为断开而复位到图5中所示的中立位置,停止送料器用液压马达19,使送料器15停止。
同样,在排出输送带起动·停止开关73d被推至“起动”侧的情况下,把排出输送带用控制阀69切换到图5中上侧的切换位置69A,驱动排出输送带用液压马达48从而起动排出输送带40,当排出输送带起动·停止开关73d被推至“停止”侧时,使排出输送带用控制阀69复位到中立位置,使排出输送带40停止。
此外,在磁选机起动·停止开关73e被推至“起动”侧的情况下,把磁选机用控制阀70切换到图5中上侧的切换位置70A,驱动磁选机用液压马达60从而起动磁选机55,当磁选机起动·停止开关73e被推至‘停止’侧时,使磁选机用控制阀70复位到中立位置,使磁选机55停止。
这里,本实施方式的最大特征在于,通过分别检测第1和第2液压泵62、63的排出压力来检测发动机的负载状况,在该排出压力的平均值等于或等于规定的阈值的情况下,使发动机61的转速增大。下面,就该细节进行说明。
在图4至图6中,138是向发动机61喷射燃料的燃料喷射装置(调速器),139是控制上述燃料喷射装置138的燃料喷射量的燃料喷射控制装置。此外,151、152是压力传感器,这些压力传感器151和152分别设在从第1液压泵62的排出管路74分支设置的导压管路153与从第2液压泵63的排出管路77分支设置的导压管路154上(或者也可以如图6中双点划线所示设在上述排出压力检测管路136b、137c等上)。这些压力传感器151、152把检测的第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2分别输出到控制器84″。被输入了这些排出压力P1、P2的控制器84″,根据该被输入的排出压力P1、P2向燃料喷射控制装置139输出增加功率信号Sen′。燃料喷射控制装置139,根据该被输入的增加功率信号Sen′,进行使从燃料喷射装置138向发动机61的燃料喷射量增加的增功率控制。
图9是表示在控制器84″的功能中,有关此时的发动机61的增功率控制的控制内容的流程图。再者,控制器84″,例如,通过由操作者接通电源,从而开始该图9所示的流程,并通过切断电源来结束该流程。
在该图9中,首先,在步骤410中,把表示发动机61是否被控制器84″进行了增功率控制的标志清成表示未控制状态的0,移到下一个步骤420。
在步骤420中,分别输入由压力传感器151、152检测的第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2,移到下一个步骤430。
在步骤430中,算出在上述步骤420中输入的排出压力P1、P2的平均值(P1+P2)/2,判断该值是否大于或等于阈值P0。再者,该阈值P0是对发动机61的负载增大而第1液压泵62的排出流量Q1减少时(即破碎效率开始降低时)的第1和第2液压泵的排出压力P1和P2的平均值,例如,预先存储于控制器84″(或者也可以由适当的外部终端进行设定输入)。在排出压力P1、P2的平均值大于或等于阈值P0的情况下,判断结果是肯定,移到下一个步骤440。
在步骤440中,判断上述标志是否为表示未进行发动机61的增功率控制的0。如果标志为1,则判断结果是否定,返回到步骤420。另一方面,如果标志为0,则判断结果是肯定,移到下一个步骤450。
在步骤450中,判断排出压力P1、P2的平均值(P1+P2)/2大于或等于上述阈值P0的状态是否持续了规定的时间。再者,该规定的时间例如预先存储于控制器84″(或者也可以由适当的外部终端设定输入)。在未经过规定的时间的情况下判断结果是否定,返回到步骤420。另一方面,在经过了规定的时间的情况下判断结果是肯定,移到下一个步骤460。
在步骤460中,控制器84″向燃料喷射控制装置139输出增加功率信号Sen′,借此燃料喷射控制装置139使从燃料喷射装置138发动机61的燃料喷射量增加,借此使发动机61的转速增大。
在下一个步骤470中,把标志设定为表示发动机61未被进行增功率控制的状态的1,返回到步骤420。
另一方面,在前面的步骤430中,在排出压力P1、P2的平均值小于阈值P0的情况下判断结果是否定,移到步骤480。
在步骤480中,判断标志是否为表示发动机61的增功率控制状态的1。如果标志为0则判断结果是否定,返回到步骤420。另一方面,如果标志为1则判断结果是肯定,移到下一个步骤490。
在步骤490中,判断排出压力P1、P2的平均值(P1+P2)/2小于阈值P0的状态是否持续了规定的时间。再者,该规定的时间例如预先存储于控制器84″(或者也可以由适当的外部终端设定输入)。在未经过规定的时间的情况下判断结果是否定,返回到步骤420。另一方面,在经过了规定的时间的情况下判断结果是肯定,移到下一个步骤500。
在步骤500中,控制器84″将输出到燃料喷射控制装置139的增加功率信号Sen′关闭,借此,燃料喷射控制装置139使从燃料喷射装置138向发动机61的燃料喷射量恢复到原来的燃料喷射量,从而使发动机61的转速恢复到增大前的转速。
以上,送料器15、排出输送带40和磁选机55构成进行与权利要求书的各项所述的破碎装置的破碎作业关联的作业的至少一个辅助机械,送料器用液压马达19、排出输送带用液压马达48和磁选机用液压马达60构成用于驱动辅助机械的辅助机械用液压执行器。此外,第1液压泵62构成用于驱动破碎装置用液压马达的至少一个液压泵,并且,构成用于驱动破碎装置用液压马达的第1液压泵。第2液压泵63构成用于驱动辅助机械用液压执行器的第2液压泵。
此外,压力传感器151构成用于检测破碎装置的负载状况的破碎装置负载检测机构,并且,该压力传感器151与排出压力检测管路136a~136c构成用于检测第1液压泵的排出压力的第1排出压力检测机构,排出压力检测管路137a~137c和压力传感器152构成用于检测第2液压泵的排出压力的第2排出压力检测机构。此外,控制器84″构成根据破碎装置负载检测机构的检测信号进行使原动机的转速增大的控制的控制机构,并且,该控制器84″与调节器装置71、72构成进行下述控制的控制装置,即根据第1排出压力检测机构的检测信号与第2排出压力检测机构的检测信号,来控制第1液压泵与第2液压泵的排出流量以使得第1液压泵与第2液压泵的输入转矩之和小于或等于原动机的输出转矩,并且,根据第1排出压力检测机构与第2排出压力检测机构的检测信号,使原动机的转速增大。
接下来,在下面说明上述构成的本发明的自行式破碎机的一个实施方式的动作。
在上述构成的自行式破碎机中,在破碎作业时,操作者用操作盘73的模式选择开关73f选择‘破碎模式’而使行走操作不可能后,把磁选机起动·停止开关73e、排出输送带起动·停止开关73d、破碎机起动·停止开关73a和送料器起动·停止开关73c依次推至‘起动’侧。
通过上述操作,从控制器84去往磁选机用控制阀70的螺线管驱动部70a的驱动信号Sm成为接通而磁选机用控制阀70切换到图5中上侧的切换位置70A,此外从控制器84去往排出输送带用控制阀69的螺线管驱动部69a的驱动信号Scon成为接通而排出输送带用控制阀69切换到图5中上侧的切换位置69A。进而,从控制器84去往破碎装置用控制阀65的螺线管驱动部65a的驱动信号Scr成为接通并且去往螺线管驱动部65b的驱动信号Scr成为断开,破碎用控制阀65切换到图4中上侧的切换位置65A,此外去往送料器用控制阀68的螺线管驱动部68a的驱动信号Sf成为接通而送料器用控制阀68切换到图5中上侧的切换位置68A。
借此,来自第2液压泵63的压力油引向中心旁通管线78a和中心管线78b,进而供给到磁选机用液压马达60,排出输送带用液压马达48和送料器用液压马达19,磁选机55、排出输送带40和送料器15起动。另一方面,来自第1液压泵62的压力油供给到破碎装置用液压马达65而破碎装置20沿正转方向起动。
然后,如果用例如液压挖掘机等把被破碎物投入料斗12,则由料斗12所收纳的被破碎物由送料器15输送。此时,小于梳齿板17的梳齿间的间隙者(碎渣等)从梳齿间的间隙经由溜槽14导入排出输送带40上,大于该间隙者被输送到破碎装置20。输送到破碎装置20的被破碎物由固定齿和动齿破碎成规定的粒度,下落到下方的排出输送带40上。导入排出输送带40上的破碎物或碎渣等,向后方(图1中右侧)输送,在其中途由磁选机55吸附去除钢筋等异物后,最终排出到机外。
在按这种顺序进行的破碎作业中,如前所述由操作者投入控制器84的电源起,控制器84″开始图9的流程中所示的发动机增功率控制。
即,在步骤410中使标志为0后,在步骤420中输入由压力传感器151、152所输出的第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2,在步骤430中判断这些排出压力P1、P2的平均值是否大于或等于阈值P0。此时,在对发动机61的负载为正常的负载量的情况下,由于第1和第2液压泵排出压力P1、P2的平均值小于阈值P0所以步骤430的判断结果是否定,此外由于标志为0所以下一个步骤480的判断结果也是否定而返回到步骤420。这样一来,用正常的发动机负载进行破碎作业期间重复上述步骤420→步骤430→步骤480→步骤420。
这里,在例如因被破碎物(破碎原料)的过供给等原因在破碎作业中破碎装置用液压马达21的负载压力变大,导致对发动机61的负载上升的情况下,第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2的平均值变得大于或等于阈值P0,上述步骤430的判断结果是肯定。由于此时标志为0所以下一个步骤440的判断结果是肯定而移到步骤450,直到经过规定时间重复步骤450→步骤420~步骤450。这样一来,如果排出压力P1、P2的平均值大于或等于阈值P0的状态持续规定时间,则步骤450的判断结果是肯定而移到步骤460,控制器84″向燃料喷射控制装置139输出增加功率信号Sen′,借此燃料喷射控制装置139使从燃料喷射装置138向发动机61的燃料喷射量增大,借此发动机61的转速增大。然后在下一个步骤470中使标志为1。
这样一来,如果进行控制器84″的发动机增功率控制,则一边重复步骤420~步骤440→步骤420一边在发动机61的转速增大的状态下进行破碎作业。这样,如果随着进行破碎作业,排出压力P1、P2的平均值成为小于阈值P0,则步骤430的判断结果是肯定而移到步骤480,由于标志成为1所以步骤480的判断结果是肯定而移到步骤490。这里,直到排出压力P1、P2的平均值小于阈值P0的状态持续规定时间,重复步骤490→步骤420→步骤430→步骤480→步骤490,如果经过了规定时间则步骤490的判断结果是肯定而移到下一个步骤500。在该步骤500中,控制器84″把向燃料喷射控制装置139输出的增加功率信号Sen′置为断开,借此从燃料喷射装置138向发动机61的燃料喷射量恢复到原来的喷射量,发动机61的转速恢复到原来的转速。然后在下一个步骤510中使标志为0。
如果用以上说明的这种结构和动作的本发明的自行式破碎机的一个实施方式,则通过进行总功率控制根据其负载之差在第1和第2液压泵62、63间分配发动机61的功率,有效使用发动机功率高效率地进行破碎作业。此时,在因例如被破碎物(破碎原料)的过供给等原因在破碎作业中破碎装置用液压马达21的负载压力变大,通过总功率控制即使使第1液压泵62侧的发动机功率分配增加也不能跟踪,发动机功率不足而破碎装置用液压马达21的转速降低的情况下,压力传感器151、152分别检测第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2借此检测发动机61的过载状态,控制器84″向燃料喷射控制装置139输出增加功率信号Sen′借此使从燃料喷射装置138向发动机61的燃料喷射量增加,使发动机61的转速增大。借此,在发动机过载时(即破碎装置20过载时)使发动机61的转速增大而使发动机功率增大,可以防止破碎装置用液压马达21的转速降低,所以可以防止自行式破碎机的破碎效率降低。
再者,虽然在上述本发明的一个实施方式中,第1和第2液压泵62、63的各个根据本身的排出压力P1、P2和相互的排出压力P1、P2的两方进行总功率控制,但是不限于此,也可以取为不进行总功率控制的构成。即,例如如图10中所示,也可以取为第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2的两方经由排出压力检测管路136a和137a、137b引压入第1伺服阀133,仅第2液压泵63的排出压力P2经由排出压力检测管路137a和137c引压入第2伺服阀134′,关于第1液压泵62根据排出压力P1、P2,关于第2液压泵63仅根据本身的排出压力P2进行倾转控制的构成。另外,在本变形例中,调节器装置71、72′构成控制第1液压泵和第2液压泵的排出流量的控制机构。
此外,也可以把本发明运用于进行根据发动机转速N的增减来控制第1和第2液压泵62、63的输入转矩的所谓速度传感控制的自行式破碎机。下面就该第2变形例的细节进行说明。
图11是表示具有速度传感控制功能的控制器84′的功能的功能框图。在该图11中,控制器84′具有驱动控制部84′a、速度传感控制部84′b和发动机控制部84′c。当各种操作信号从上述操作盘73输入时,驱动控制部84′a基于这些操作信号生成驱动信号Scr、Scon、Sm、Sf、St,并把这些分别输出到对应的螺线管。
速度传感控制部84′b从转速传感器140输入发动机61的转速N,根据该发动机转速N向后述的减功率用电磁控制阀141的螺线管141a输出减功率信号Sp。图12是表示此时的发动机转速N与速度传感控制部84′b输出的减功率信号Sp的关系的图。在该图12中,速度传感控制部84′b在发动机转速N大于或等于目标发动机转速Nt的情况下以恒定输出(例如恒定的电流)来输出减功率信号Sp,在低于目标发动机转速Nt的情况下随着发动机转速N的减小大致成比例地减小减功率信号Sp的输出。再者,该目标发动机转速例如预先存储于控制器84′(或者也可以由适当的外部终端设定输入)。
图13是表示本变形例中的液压驱动装置的第1和第2液压泵62、63周围的构成的液压回路图。
在该图13中,141是减功率用电磁控制阀,该减功率用电磁控制阀141是比例电磁阀。即,在对发动机61的负载减小而发动机转速N大于或等于目标发动机转速Nt的情况下从上述控制器84′的速度传感控制部84′b向上述减功率用电磁控制阀141的螺线管141a恒定输出减功率信号Sp,该减功率用电磁控制阀141成为图13中下侧的阻断位置141A。借此,导入管路142b、142c与油箱86连通,由于经由导入管路142b、142c引入操作驱动部133′a、134″a的受压室133′f、134″f内的液控压力(减功率液控压力Pp2)成为油箱压力,所以第2伺服阀133′、134″的阀体133′e、134″e向图13中右方移动而上述倾转执行器129、130的受压室129d、130d的压力增加,上述动作活塞129c、130c向图13中右方移动,借此斜板62A、63A的倾转分别变大而泵排出流量Q1、Q2增加。这样一来,在对发动机61的负载减小而发动机转速N大于或等于目标发动机转速Nt的情况下,第1和第2液压泵62、63的输入转矩加大。
另一方面,在对发动机61的负载加大而发动机转速N低于目标发动机转速Nt的情况下,从速度传感控制部84′b向减功率用电磁控制阀141的螺线管141a输入的减功率信号Sp的输出与发动机转速N的减少大致成比例地减小,减功率用电磁控制阀141切换到图16中上侧的连通位置141B。此时,随着所输入的减功率信号Sp的输出的减小,导入管路142a与导入管路142b、142c的连通开度加大,随此来自导入管路142a的液控压力引入导入管路142b、142c,导入管路142b、142c内的液控压力(减功率液控压力Pp2)逐渐加大。图14(a)是表示此时的减功率信号Sp的输出与导入管路142b、142c内的减功率液控压力Pp2的关系的图。如该图14(a)中所示,随着减功率信号Sp的输出的减小,减功率液控压力Pp2大致成反比例地加大。该减功率液控压力Pp2从导入管路142b、142c引入操作驱动部133′a、134″a的受压室133′f、134″f内,借此,第2伺服阀133′、134″的阀体133′e、134″e向图13中左方移动而倾转执行器受压室129d、130d的压力降低,动作活塞129c、130c向图13中左方移动,借此斜板62A、63A的倾转分别减小而泵排出流量Q1、Q2减少。这样一来,在对发动机61的负载加大而发动机转速N低于目标发动机转速Nf的情况下,第1和第2液压泵62、63的输入转矩减小。图14(b)是表示此时的减功率液控压力Pp2与第1和第2液压泵62、63的输入转矩的关系的图,如该图14(b)中所示,随着减功率液控压力Pp2加大,第1和第2液压泵62、63的输入转矩大致成反比例地减小。
通过上述构成,例如当第1液压泵62的负载变大、发动机61成为过载而转速N降低时,如图15(a)中箭头A所示使负载相对大的第1液压泵62的特性向高转矩侧移动,并且如图15(b)中箭头B所示使负载相对小的第2液压泵63的特性向低转矩侧移动,借此有效利用发动机61的功率,而且,使第1和第2液压泵62、63的输入转矩之和小于发动机61的输出转矩,减小发动机61的负载,借此实现防止发动机熄火的速度传感控制。
通过该速度传感控制,如图15(c)中箭头C或箭头D所示,第1液压泵62的排出流量Q1减少时(即破碎效率开始降低时)的第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2的平均值((P1+P2)/2)变动。在本变形例中,上述速度传感控制部84′b以该变动的排出压力P1、P2的平均值作为阈值P0′输出到后述的发动机控制部84′c(参照图11)。
此时,从速度传感控制部84′b输入阈值P0′的发动机控制部84′c,如图11中所示,输入从压力传感器151、152所输出的第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2,在该排出压力P1、P2的平均值大于阈值P0′的情况下向燃料喷射控制装置139输出增加功率信号Sen″。图16是表示有关此时的控制器84′的发动机控制部84′c的发动机增功率控制的控制内容的流程图。
该图16中所示的发动机控制部84′c的增功率控制,是把上述一个实施方式的图9中所示的流程图中的步骤430的阈值P0置换成上述阈值P0′者,由于其控制内容与图9的控制内容几乎相同所以省略说明。
再者,在本变形例中,控制器84′构成基于破碎装置负载检测机构的检测信号进行使原动机的转速增大的控制的控制机构。
像以上说明的那样,在本变形例中压力传感器151、152检测的第1和第2液压泵62、63的排出压力P1、P2的平均值通过速度传感控制大于阈值P0′的情况下,使发动机61的转速增大而增大发动机功率。因而,与上述本发明的第一实施方式同样,可以防止破碎装置的负载增大成为发动机过载状态时的破碎效率的降低。
接下来,参照图17至图25说明本发明的自行式破碎机的另一个实施方式。本实施方式适用于具有切碎装置的自行式破碎机,其液压驱动装置具有向破碎装置用液压马达供给压力油的两个液压泵与向辅助机械用的液压马达供给压力油的一个液压泵的合起来三个变量液压泵。
图17是表示本发明的自行式破碎机的另一个实施方式的总体结构的侧视图,图18是图17中所示的自行式破碎机的俯视图。
在这些图17和图18中,161是被破碎物由例如液压挖掘机的铲斗等作业具所投入,收纳该被破碎物的料斗,162是剪断收纳料斗161的被破碎物并破碎成规定的大小向下排出的剪断式破碎装置(本例中为2轴撕碎机),163是搭载料斗161和破碎装置162的破碎机主体,164是设在该破碎机主体163的下方的行走体,165是收纳由破碎装置162所破碎向下排出的破碎物并向自行式破碎机的后方侧(图17和图18中右侧)输送移出的排出输送带,166是设在该排出输送带165的上方用磁性吸引去除排出在输送带165上的输送中的破碎物中所含有的磁性物(钢筋等)的磁选机。
上述行走体164具有主体机架167,作为行走机构的左·右环状履带168。主体机架167由大致长方形的框体来形成,由放置破碎装置162、料斗161和动力单元170(后述)等的破碎机安装部167A,连接该破碎机安装部167A与左·右环状履带168的履带机架167B构成。此外环状履带168跨挂在驱动轮172a与从动轮(惰轮)172b之间,由设在驱动轮172a侧的左·右行走用液压马达176、177(其中图17中仅画出左行走用液压马达176)赋予驱动力,借此使自行式破碎机行走。
上述破碎装置162,如图17和图18中所示,搭载于主体机架破碎机安装部167A的纵长方向前方侧(图17和图18中左侧)端部,料斗161配置于破碎装置162的更上部。该破碎装置162是2轴剪断机(所谓撕碎机,剪断式破碎装置),把经由隔板162a把切刀(旋转齿)162b以规定间隔安装的梳齿状的两个旋转轴(未图示)配置成相互大致平行且切刀162b相互啮合。而且,通过使这些旋转轴朝相互相反方向旋转,把由料斗161所供给的被破碎物咬入切刀162b、162b之间的间隙,剪断咬切成细片状,破碎成规定的大小。此时,去往上述旋转轴的驱动力,把来自设在主体机架破碎机安装部167A上的破碎装置162后方侧(即主体机架破碎机安装部167A的纵长方向中间部)的驱动装置175内的变量式破碎装置用液压马达169的驱动力通过由未图示的齿轮机构分配而赋予各驱动轴。
上述排出输送带165具有支持于机架165a并由排出输送带用液压马达174驱动的驱动轮171,从动轮(惰轮,未图示),卷绕于这些驱动轮171和从动轮之间而设置的输送皮带165b,通过循环驱动输送皮带165b,输送从破碎装置162下落到输送皮带165b上的破碎物,从输送侧(图17和图18中右侧)排出。
上述磁选机166,由磁选机用液压马达173绕着磁力发生机构(未图示)驱动在输送皮带165b的上方与该输送皮带165b大致正交地配置的磁选机皮带166a,借此使来自磁力发生机构的磁力跨越磁选机皮带166a起作用而使磁性物吸附于磁选机皮带166a后沿与输送皮带165b大致正交的方向输送,经由设在排出输送带165的机架165a的溜槽165c向输送皮带165b的侧方落下。
在上述主体机架破碎机安装部167A的纵长方向后方侧(图17和图18中右侧)端部的上部,经由动力单元放置构件170a,搭载着动力单元170。该动力单元170内置以下部件向左·右行走用液压马达176、177,破碎装置用液压马达169,排出输送带用液压马达174和磁选机用液压马达173等液压执行器排出压力油的第1~第3液压泵179A~C(未图示,参照后述的图19);控制泵185(参照图19),作为驱动这些液压泵179A~C、185的原动机的发动机181(参照图19),具有分别控制从上述液压泵179A~C、185向上述液压执行器所供给的压力油的流动的多个控制阀(后述)的控制阀装置180A~C(参照图19)等。
此外,在动力单元170的前方侧(图17和图18中左侧),设有操作者搭乘的驾驶席178,操作者通过站在该驾驶席178上,可以在破碎作业中一定程度地监视破碎装置162进行的破碎状况。
这里,上述破碎装置162,排出输送带165,磁选机166和行走体164构成由该自行式破碎机中所具有的液压驱动装置所驱动的被驱动构件。下面,按顺序说明该液压驱动装置的详细结构。
(a)总体结构图19是表示本发明的自行式破碎机的另一个实施方式中所具有的液压驱动装置的总体概略构成的液压回路图。
在该图19中,181是上述发动机,179A~C是由该发动机181所驱动的变量式的上述第1至第3液压泵,185是同样由发动机21所驱动的定量式的上述控制泵,169、173、174、176、177是从第1~第3液压泵179A~C所输出的压力油分别供给的上述液压马达,180A、180B、180C是内置控制从上述第1~第3液压泵179A~C供给到液压马达169、173、174、176、177的压力油的流动(方向和流量,或者仅流量)的控制阀186L、186R、187、188、190、191(细节后述)的上述第1、第2、第3控制阀装置,192a、193a是设在驾驶席178内,用于分别切换操作第1控制阀装置180A内的左行走用控制阀187(后述)和第2控制阀装置180B内的右行走用控制阀188(后述)的左·右行走用操作手柄(参照图18),194是调整第1和第2液压泵179A、179B的排出流量的泵控制机构,例如调节器装置,195是第3液压泵179C的泵控制机构,例如调节器装置,196是设在破碎机主体163内(例如驾驶席内),操作者用于指示输入破碎装置162、排出输送带165和磁选机166的起动·停止等而操作之的操作盘。
在从第1至第3液压泵179A~C和控制泵185的排出管路197A、197B、197C和199分支的管路197Aa、197Ba、197Ca和199a上,分别设有溢流阀200A、200B、200C和201,由各自具有的弹簧200Aa、200Ba、200Ca和201a的加载力设定用于限制第1至第3液压泵179A~C和控制泵185的排出压力P1′、P2′、P3′、Pp′的最大值的溢流压力的值。
五个液压马达169、173、174、176、177,如前所述,由发生破碎装置162动作用的驱动力的上述破碎装置用液压马达169,发生磁选机166动作用的驱动力的上述磁选机用液压马达173,发生排出输送带165动作用的驱动力的上述排出输送带用液压马达174,和发生对左·右环状履带168的驱动力的上述左·右行走用液压马达176、177构成。
(b)第1控制阀装置和操作阀装置图20是表示第1控制阀装置180A的详细结构的液压回路图。在该图20中,连接于破碎装置用液压马达169的第1破碎装置用控制阀186L和连接于左行走用液压马达176的左行走用控制阀187,全都是能够控制去往对应的液压马达169、176的压力油的方向和流量的液控式的三位换向阀。
此时,这些左行走用控制阀187和第1破碎装置用控制阀186L引入从第1液压泵179A所输出的压力油,把该压力油向左行走用液压马达176和破碎装置用液压马达169供给。这些控制阀187、186L,在具有连接于第1液压泵179A的排出管路197A的中心旁通管线182Aa的第1阀组182A中,从上游侧,按左行走用控制阀187、第1破碎装置用控制阀186L的顺序配置。而且该第1阀组182A作为含有双联的上述控制阀187、186L的一个阀块构成。此外在中心旁通管线182Aa的最下游侧,设有泵控制阀198L(细节后述)。
左行走用控制阀187由在控制泵185中所发生的、由上述具有操作手柄192a的操作手柄装置192减压到规定压力的液控压力来操作。即,操作手柄装置192具有上述操作手柄192a与输出对应于其操作量的液控压力的一对减压阀192b、192b。如果朝图20中a方向(或其相反方向,以下对应关系相同)操作操作手柄装置192的操作手柄192a,则液控压力经由液控管路200a(或200b)导入左行走用控制阀187的驱动部187a(或187b),借此左行走用控制阀187切换到图20中上侧的切换位置187A(或下侧的切换位置187B),来自第1液压泵179A的压力油经由排出管路197A、中心旁通管线182Aa和左行走用控制阀187的切换位置187A(或下侧的切换位置187B)供给到左行走用液压马达176,左行走用液压马达176沿顺时针方向(或逆时针方向)被驱动。
再者,如果把操作手柄192置于图20中所示的中立位置,则左行走用控制阀187由弹簧187c、187d的加载力复位到图20中所示的中立位置,左行走用液压马达176停止。
图21是表示操作阀装置183的详细结构的液压回路图。在该图21中,199是控制泵185的排出管路,相对该排出管路199,相互并联地连接着行走锁定用电磁控制阀206,破碎装置正转用电磁控制阀208F和破碎装置逆转用电磁控制阀208R。
上述行走锁定用电磁控制阀206内置于操作阀装置183,配设于把来自控制泵185的液控压力引入操作手柄装置192的液控导入管路204a、204b,由来自控制器205(参照图19)的驱动信号St′来切换。
即,如果输入螺线管206a的驱动信号St成为接通则该行走锁定用电磁控制阀206切换到图21中右侧的连通位置206A,把来自控制泵185的液控压力经由导入管路204a、204b引入操作手柄装置192,使操作手柄192引起的左行走用控制阀187的上述操作成为可能。另一方面,如果驱动信号St成为断开,则行走锁定用电磁控制阀206由弹簧206b的复原力复位到图20中左侧的阻断位置206B,阻断导入管路204a与导入管路204b并且使导入管路204b连通于去往油箱207的回油管207a,使该导入管路204b内的压力成为油箱压力,操作手柄装置192引起的左行走用控制阀187的上述操作成为不可能的。
回到图20,第1破碎装置用控制阀186L由在控制泵185中所发生的、由操作阀装置183内的上述破碎装置正转用电磁控制阀208F和上述破碎装置逆转用电磁控制阀208R减压成规定压力的液控压力来操作。
即,图21中所示的破碎装置正转用电磁控制阀208F和破碎装置逆转用电磁控制阀208R设有分别由来自控制器205的驱动信号Scr1、Scr2所驱动的螺线管208Fa、208Ra,第1破碎装置用控制阀1 86L根据该驱动信号Scr1、Scr2的输入来切换。
即,如果驱动信号Scr1成为接通而驱动信号Scr2成为断开,则破碎装置正转用电磁控制阀208F切换到图21中右侧的连通位置208FA,并且破碎装置逆转用电磁控制阀208R由弹簧208Rb的复原力复位到图21中左侧的阻断位置208RB。借此,来自控制泵185的液控压力经由导入管路210a、210b引入第1破碎装置用控制阀186L的驱动部186La,此外导入管路213b连通于回油管207a而成为油箱压力,借此第1破碎装置用控制阀186L切换到图20中上侧的切换位置186LA。借此,来自第1液压泵179A的压力油经由排出管路197A、中心旁通管线182Aa和第1破碎装置用控制阀186L的切换位置186LA供给到破碎装置用液压马达169,破碎装置用液压马达169沿顺时针方向被驱动。
同样,如果驱动信号Scr1为断开而驱动信号Scr2成为接通,则破碎装置正转用电磁控制阀208F由弹簧208Fb的复原力复位到图21中左侧的阻断位置208FB并且破碎装置逆转用电磁控制阀208R切换到图21中右侧的连通位置208RA。借此,液控压力经由导入管路213a、213b引入第1破碎装置用控制阀驱动部186Lb,此外导入管路210b成为油箱压力,第1破碎装置用控制阀186L切换到图20中下侧的切换位置186LB。借此,来自第1液压泵179A的压力油经由该切换位置186LB供给到破碎装置用液压马达169,破碎装置用液压马达169沿逆时针方向被驱动。
再者如果驱动信号Scr1、Scr2同时成为断开,则破碎装置正转用电磁控制阀208F和破碎装置逆转用电磁控制阀208R同时由弹簧208Fb、208Rb的复原力复位到图21中左侧的阻断位置208FB、208RB,第1破碎装置用控制阀186L由弹簧186Lc、186Ld的复原力复位到图20中所示的中立位置186LC,而来自第1液压泵179A的压力油被阻断,破碎装置用液压马达169停止。
上述泵控制阀198L具有把流量变换成压力的功能,具有经由节流部分198Laa能够连接·阻断中心旁通管线182Aa与回油管207b的活塞198La,给该活塞198La的两端部加载的弹簧198Lb、198Lc,上游侧经由液控导入管路216a和液控导入管路216b连接于控制泵185的排出管路199引导液控压力,下游侧连接于回油管47c,而且由上述弹簧198Lb可变地设定溢流压力的可变溢流阀198Ld。
通过这种结构,泵控制阀198L像以下这样发挥功能。即,如上所述左行走用控制阀187和第1破碎装置用控制阀186L为中心旁通型的阀,流过中心旁通管线182Aa的流量随着各控制阀187、186L的操作量(即阀芯的切换行程量)而变化。在各控制阀187、186L中立时,即对第1液压泵179A请求的各控制阀187、186L的请求流量(换言之,即左行走用液压马达176和破碎装置用液压马达169的请求流量)少的情况下,从第1液压泵179A所输出的压力油当中大部分作为剩余流量经由中心旁通管线182Aa引入泵控制阀198L,流量比较大的压力油经由活塞198La的节流部分198Laa向回油管207b引出。借此,由于活塞198La移动到图20中右侧,所以弹簧198Lb引起的溢流阀198Ld的设定溢流压力降低,在从管路216分支设置去往后述的负倾转控制用的第1伺服阀255的管路241a中,发生比较低的控制压力(负控压力)Pc1。
相反,在各控制阀187、186L被操作成开状态的情况下,即对第1液压泵179A请求的请求流量多的情况下,流过中心旁通管线182A的上述剩余流量,因为减去流向液压马达176、169侧的流量,故经由活塞节流部分198Laa向油箱207b引出的压力油流量变得比较小,由于活塞198La移动到图20中左侧而溢流阀198Ld的设定溢流压力变高,所以管路241a的控制压力Pc1变高。
在本实施方式中,如后所述,基于该控制压力(负控压力)Pc1的变动,控制第1液压泵179A的斜板179Aa的倾角(细节后述)。
(c)第2控制阀装置图22是表示第2控制阀装置180B的详细结构的液压回路图。在该图22中,第2控制阀装置180B为与上述第1控制阀装置180A几乎同样的结构,186R是第2破碎装置用控制阀,188是右行走用控制阀,分别把从第2液压泵179B所输出的压力油供给右行走用液压马达177和破碎装置用液压马达169。这些控制阀188、186R,在具有连接于第2液压泵179B的排出管路197B的中心旁通管线182Ba的第2阀组182B中,从上游侧按右行走用控制阀188、第2破碎装置用控制阀186R的顺序配置。该第2阀组1 82B与上述第1控制阀装置1 80A的第1阀组182A同样,作为一个阀块构成。而且此时,右行走用控制阀188成为与第1阀组182A的左行走用控制阀187流量特性相同的阀(例如相同结构的阀),更进一步,第2破碎装置用控制阀186R和第1阀组182A的第1破碎装置用控制阀186L为流量控制特性相同的阀(例如相同结构的阀),结果,构成第2阀组182B的阀块与构成第1阀组182A的阀块成为相互同一结构。此外在中心旁通管线182Ba的最下游侧,设有具有与上述泵控制阀198L同样的结构·功能的泵控制阀198R。
右行走用控制阀188与左行走用控制阀187同样由操作手柄装置193的液控压力来操作,如果朝图22中b方向(或其相反方向,以下对应关系相同)操作操作手柄193a,则液控压力经由液控管路202a(或202b)引入右行走用控制阀188的驱动部188a(或188b),借此右行走用控制阀188切换到图22中上侧的切换位置188A(或下侧的切换位置188B),来自第2液压泵179B的压力油经由该切换位置188A(或下侧的切换位置188B)供给到右行走用液压马达177并被沿顺时针方向(或逆时针方向)驱动。如果把操作手柄193a置于图22中所示的中立位置,则右行走用控制阀188由弹簧188c、188d的加载力复位到图22中所示的中立位置,右行走用液压马达177停止。
再者,去往操作手柄装置193的液控压力,与上述操作手柄装置192同样,从控制泵185经由行走锁定用电磁控制阀206供给。因而,与操作手柄装置192同样,如果输入到行走锁定用电磁控制阀206的螺线管206a的驱动信号St′成为接通,则操作手柄装置193进行的右行走用控制阀188的上述操作成为可能,如果驱动信号St′成为断开,则操作手柄装置193进行的右行走用控制阀188的上述操作成为不可能的。
第2破碎装置用控制阀186R与上述第1破碎装置用控制阀186L同样,由在控制泵185中所产生的、由操作阀装置183内的破碎装置正转用电磁控制阀208F和破碎装置逆转用电磁控制阀208R减压成规定压力的液控压力来操作。
即,当来自控制器205的驱动信号Scr1为接通而驱动信号Scr2成为断开时,来自控制泵185的压力油经由导入管路210a、210b引入第2破碎装置用控制阀186R的驱动部186Ra,此外导入管路213b连通于回油管207a而成为油箱压力,第2破碎装置用控制阀186R切换到图22中上侧的切换位置186RA。借此,来自第2液压泵179B的压力油经由切换位置186RA供给到破碎装置用液压马达169,破碎装置用液压马达169沿顺时针方向被驱动。
同样,当驱动信号Scr1为断开而驱动信号Scr2成为接通时,液控压力经由导入管路213a、213b引入第2破碎装置用控制阀驱动部186Rb,此外导入管路210b成为油箱压力,第2破碎装置用控制阀186R切换到图22中下侧的切换位置186RB,来自第2液压泵179B的压力油经由该切换位置186RB供给到破碎装置用液压马达169,破碎装置用液压马达169沿逆时针方向被驱动。
如果驱动信号Scr1、Scr2同时成为断开,则第2破碎装置用控制阀186R由弹簧186Rc、186Rd的复原力复位到图22中所示的中立位置186RC而破碎装置用液压马达169停止。
通过以上的说明可以明白,第1破碎装置用控制阀186L与第2破碎装置用控制阀186R根据去往电磁控制阀208F、208R的驱动信号Scr1、Scr2进行相互同一的动作,在驱动信号Scr1为接通而驱动信号Scr2断开的情况下,使来自第1液压泵179A和第2液压泵179B的压力油合流而供给破碎装置用液压马达169。
上述泵控制阀198R具有与上述泵控制阀198L同样的构成动能。即,在对第2液压泵179B请求的各控制阀188、186R的请求流量(换言之,即右行走用液压马达177和破碎装置用液压马达169的请求流量)少的情况下,流量比较大的压力油经由活塞198Ra的节流部分198Raa向回油管207b引出,活塞198Ra移动到图22中左侧,而弹簧198Rb引起的溢流阀198Rd的设定溢流压力降低,在从管路216c分支设置去往后述的负倾转控制用的第2伺服阀256的管路241b中,发生比较低的控制压力(负控压力)Pc2。在各控制阀188、186R被操作而对第2液压泵179B的请求流量多的情况下,活塞198Ra移动到图22中右侧而溢流阀198Rd的设定溢流压力变高,管路241b的控制压力Pc2变高。而且,与第1液压泵179A同样,第2液压泵179B的斜板179Ba的倾角基于该控制压力(负控压力)Pc2的变动被控制(细节后述)。
(d)调节器装置图23是表示调节器装置194的详细结构的液压回路图。在该图23中,调节器装置194具有倾转执行器253、254,上述第1伺服阀255、256,第2伺服阀257和与该伺服阀257同一结构的第2伺服阀258,由这些伺服阀255、256、257、258来控制从控制泵185或第1、第2、第3液压泵179A、179B、179C作用于倾转执行器253、254的压力油的压力,控制第1和第2液压泵179A、179B的斜板179Aa、179Ba的倾转(即排量)。
倾转执行器253、254具有在两端有大直径的受压部253a、254a和小直径的受压部253b、254b的动作活塞253c、254c,以及受压部253a、253b和254a、254b分别处于的受压室253d、253e和254d、254e。而且,在两个受压室253d、253e和254d、254e的压力相互相等时,动作活塞253c、254c因受压面积之差而向图23中右方移动,借此斜板179Aa、179Ba的倾转加大,各自的泵排出流量增大。此外,如果大直径侧的受压室253d、254d的压力降低,则动作活塞253c、254c向图23中左方移动,借此斜板179Aa、179Ba的倾转减小而各自的泵排出流量减小。再者,大直径侧的受压室253d、254d经由第1伺服阀255、256连接于与控制泵185的排出管路199连通的管路251,小直径侧的受压室253e、254e直接连接于管路251。
第1伺服阀255、256在来自泵控制阀198L、198R的控制压力Pc1、Pc2高时阀芯255a、256a向图23中右方移动,借此斜板179Aa、179Ba的倾转加大而增大第1和第2液压泵179A、179B的排出流量。而且随着控制压力Pc1、Pc2降低,阀芯255a、256a由弹簧255b、256b的力向图23中左方移动,减少第1和第2液压泵179A、179B的排出流量。通过以上,通过第1伺服阀255、256,与上述泵控制阀198L、198R的功能结合以得到与控制阀186L、186R、187、188的请求流量相对应的排出流量的方式实现控制第1和第2液压泵179A、179B的斜板179Aa、179Ba的倾转(排出流量)的负控制。
第2伺服阀257、258全都是输入转矩限制控制用的伺服阀,成为相互同一的结构。
第2伺服阀257,是由第1、第3液压泵179A、179C的排出压力P1、P3动作的阀,这些排出压力P1、P3经由从第1、第3液压泵179A、179C的排出管路197A、197C分支设置的排出压力检测管路260、262、262a,分别引入操作驱动部257a的受压室257b、257c。
即,在因第1和第3液压泵179A、179C的排出压力之和P1+P3而作用于操作驱动部257a的力小于因由弹簧257d所设定的弹簧力而作用于阀芯257e的力时,阀芯257e向图23中右方移动,不使从控制泵185经由第1伺服阀255引导的液控压力Pp′减压地传递到倾转执行器253的受压室253d,借此加大第1液压泵179A的斜板179Aa的倾转而加大排出流量。而且,随着因第1和第3液压泵179A、179C的排出压力之和P1+P3引起的力大于因弹簧257d的弹簧力设定值引起的力,阀芯257e向图23中左方移动,使从控制泵185经由第1伺服阀255引导的液控压力Pp′减压而传递到受压室253d,借此减少第1液压泵179A的排出流量。
另一方面,第2伺服阀258,是由第2、第3液压泵179B、179C的排出压力P2、P3动作的阀,这些排出压力P2、P3经由从第2、第3液压泵179B、179C的排出管路197B、197C分支设置的排出压力检测管路261、262、262b,分别引入操作驱动部258a的受压室258b、258c。
即,与上述同样,在因第2和第3液压泵179B、179C的排出压力之和P2+P3而作用于操作驱动部258a的力小于因由弹簧258d所设定的弹簧力而作用于阀芯258e的力时,阀芯258e向图23中右方移动,不使液控压力Pp′减压地传递到倾转执行器254的受压室254d,加大第2液压泵179B的斜板179Ba的倾转而加大排出流量。而且,随着因第2和第3液压泵179B、179C的排出压力之和P2+P3引起的力大于因弹簧258d的弹簧力设定值引起的力,阀芯258e向图23中左方移动,使液控压力Pp′减压而传递到受压室254d,借此减少第2液压泵179B的排出流量。
像以上这样,随着第1~第3液压泵179A~C的排出压力P1、P2、P3上升,第1和第2液压泵179A、179B的排出流量的最大值限制为小值,以把第1~第3液压泵179A~C的输入转矩之和限制成小于发动机181的输出转矩的方式实现控制第1和第2液压泵179A、179B的斜板179Aa、179Ba的倾转的所谓输入转矩限制控制(功率控制)。此时,更详细地说,在第1液压泵179A侧根据其排出压力P1与第3液压泵179C 的排出压力P3之和,在第2液压泵179B侧根据其排出压力P2与第3液压泵179C的排出压力P3之和,实现把第1~第3液压泵179A~C的输入转矩之和限制成小于发动机181的输出转矩的所谓全功率控制。
(f)第3控制阀装置图24是表示上述第3控制阀装置180C的详细结构的液压回路图。在该图24中,190是排出输送带用控制阀,191是磁选机用控制阀。
这些控制阀190、191对连接于第3液压泵179C的排出管路197C的中央管225,从上游侧,按磁选机用控制阀191、排出输送带用控制阀190的顺序配置。再者,中央管225在最下游侧的排出输送带用控制阀190的下游侧封闭。
排出输送带用控制阀190是具有螺线管驱动部190a的电磁换向阀。在螺线管驱动部190a中设有由来自控制器205的驱动信号Scon′所驱动的螺线管,排出输送带用控制阀190根据该驱动信号Scon′的输入而切换。
即,如果驱动信号Scon′成为使排出输送带165动作的接通信号,则排出输送带用控制阀190切换到图24中上侧的切换位置190A。借此,经由排出管路197C和中央管225引导的来自第3液压泵179C的压力油,从切换位置190A中所具有的节流机构190Aa,经由与之连接的管路214b、设在该管路214b上的压力控制阀214(细节后述)、切换位置190A中所具有的油口190Ab和连接于该油口190Ab的供给管路215,供给到排出输送带用液压马达174,该排出输送带用液压马达174被驱动。
如果驱动信号Scon′成为断开,则排出输送带用控制阀190由弹簧190b的加载力复位到图24中所示的阻断位置190B,排出输送带用液压马达174停止。
磁选机用控制阀191与上述排出输送带用控制阀190同样,是具有螺线管驱动部191a的电磁换向阀,通过来自控制器205的驱动信号Sm′输入螺线管驱动部191a来切换。即,在图24中,如果从控制器205输入到螺线管驱动部191a的驱动信号Sm′成为接通,则切换到图24中上侧的连通位置191A。借此,来自第3液压泵179C的压力油从切换位置191A中所具有的节流机构191Aa经由管路217b、压力控制阀217(细节后述)、油口191Ab、供给管路218,供给到磁选机用液压马达173而驱动之。如果驱动信号Sm′成为断开,则磁选机用控制阀191由弹簧191b的加载力复位到阻断位置191B,磁选机用液压马达173停止。
这里,就有关设在上述管路214b、217b上的压力控制阀214、217进行说明。
在排出输送带用控制阀190的切换位置190A的油口190Ab,和磁选机用控制阀191的切换位置191A的油口191Ab上,分别连通着分别用于检测对应的排出输送带用液压马达174、磁选机用液压马达173的负载压力的负载检测油口190Ac、负载检测油口191Ac。此时,负载检测油口190Ac连接于负载检测管路226,负载检测油口191Ac连接于负载检测管路227。
这里,排出输送带用液压马达174的负载压力所引导的上述负载检测管路226,和磁选机用液压马达173的负载压力所引导的上述负载检测管路227,经由梭阀230连接于最大负载检测管路231a,由梭阀230所选择的高压侧的负载压力作为最大负载压力引入最大负载检测管路231a。
而且,引入该最大负载检测管路231a的最大负载压力,经由连接于最大负载检测管路231a的管路231b、231c,分别传递到对应的上述压力控制阀214、217的一方侧。此时,在压力控制阀214、217的另一方侧引入上述管路214b、217b内的压力,即节流机构190Aa、191Aa的下游侧压力。
通过以上,压力控制阀214、217响应于控制阀190、191的节流机构190Aa、191Aa的下游侧压力与排出输送带用液压马达174和磁选机用液压马达173当中的最大负载压力之差而动作,与各液压马达174、173的负载压力的变化无关地把上述压差保持成恒定值。即,使节流机构190Aa、191Aa的下游侧压力比上述最大负载压力高出弹簧214a、217a的设定压力。
另一方面,在从第3液压泵179C的排出管路197C分支的排放管路236上,设有具有弹簧237a的溢流阀(卸荷阀)237。在该溢流阀237的一方侧,经由最大负载检测管路231a、与之连接的管路231d、231e引入最大负载压力,此外在溢流阀237的另一方侧经由油口237b引入排放管路236内的压力。借此,溢流阀237使管路236和中央管225内的压力成为比上述最大负载压力高出弹簧237a的设定压力。即,在管路236和中央管225内的压力成为最大负载压力所引导的管路231e内的压力加上弹簧237a的弹簧力的压力时,溢流阀237把管路236的压力油经由泵控制阀242(后述)向油箱207引导。以上的结果,实现第3液压泵179C的排出压力成为比最大负载压力高出弹簧237a的设定压力的负载传感控制。
而且,通过以上说明的压力控制阀214、217进行的节流机构190Aa、191Aa的下游侧压力与最大负载压力之间的控制、以及溢流阀237的排放管路236内的压力与最大负载压力之间的控制,实现使节流机构190Aa、191Aa的前后压差成为恒定的压力补偿功能。借此,与各液压马达174、173的负载压力的变化无关地把对应于控制阀190、191的开度的流量的压力油供给到对应的液压马达。
这里,在排放管路236的溢流阀237的下游侧,设有具有与上述泵控制阀198L、198R同样的流量-压力变换功能的泵控制阀242,具有具有节流部分242aa的活塞242a;给该活塞242a的两端部加载的弹簧242b、242c;上游侧经由液控导入管路216a、216d连接于上述控制泵185的排出管路199并引导液控压力,下游侧连接于回油管207d,而且溢流压力由上述弹簧242b可变地设定的可变溢流阀242d。
通过这种结构,在破碎作业时,泵控制阀242像以下这样发挥功能。即,如上所述因为中央管225的最下游侧端封闭,流过中央管225的压力油的压力随排出输送带用控制阀190、磁选机用控制阀191的操作量(即阀芯的切换行程量)而变化。在各控制阀190、191中立时,即在对第3液压泵179C请求的各控制阀190、191的请求流量(换言之,即各液压马达174、173的请求流量)少的情况下,因为从第3液压泵179C所输出的压力油几乎不引入供给管路215、218,故作为剩余流量从溢流阀237向下游侧引出,引入泵控制阀242。借此,由于流量比较大的压力油经由活塞242a的节流部分242aa向回油管207引出,所以活塞242a向图24中右侧移动而弹簧242b引起的溢流阀242d的设定溢流压力降低,在从管路216d分支设置而去往第3液压泵负倾转控制用的上述调节器195的管路241c(还参照图19)中发生比较低的控制压力(负控压力)Pc3。
相反,在各控制阀被操作而成为开状态的情况下,即在对第3液压泵179C的请求流量多的情况下,因为流过排放管路236的上述剩余流量减去流向液压马达174、173侧的流量。故经由活塞节流部分242aa向回油管207d引出的压力油流量变得比较小,由于活塞242a向图24中左侧移动而溢流阀242d的设定溢流压力变高,所以管路241c的负控压力Pc3变高。在本实施方式中,如后所述,基于该负控压力Pc3的变动,来控制第3液压泵179C的斜板179Ca的倾角(细节后述)。
再者,在最大负载压力所引导的管路231d与回油管207b之间设有溢流阀245,把管路231a~e内的压力限制成低于弹簧245a的设定压力,谋求回路保护。即,由该溢流阀245与上述溢流阀237构成系统溢流阀,如果管路231a~e内的压力成为大于由弹簧245a所设定的压力,则通过溢流阀245的作用,管路231a~e内的压力降低成油箱压力,借此上述溢流阀237动作而成为溢流状态。
(g)第3液压泵用调节器装置回到图19,上述调节器195由油室195a、活塞195b和弹簧195c构成,在经由管路241c引入油室195a的控制压力Pc3高时,活塞195b克服弹簧195c的加载力向图19中左方移动,借此第3液压泵179C的斜板179Ca的倾转加大而使第3液压泵179C的排出流量增大。另一方面,随着控制压力Pc3降低,活塞195b由弹簧195c的力向图19中右方移动,使第3液压泵179C的排出流量减少。
通过以上,在调节器195中,与上述泵控制阀242的功能结合得到对应于控制阀190、191的请求流量的排出流量,具体地说以通过泵控制阀242的流量最小的方式实现控制第3液压泵179C的斜板179Ca的倾转(排出流量),即所谓负控制。
(e)操作盘在图19中,在上述操作盘196上,具有用于使破碎装置162起动·停止的撕碎机起动·停止开关196a,用于把破碎装置162的动作方向选择成正转或逆转方向的某一种的撕碎机正转·逆转选择转盘196b,用于使排出输送带165起动·停止的输送带起动·停止开关196c,用于起动·停止磁选机166的磁选机起动·停止开关196d,用于选择进行行走操作的行走模式和进行破碎作业的破碎模式的某一方的模式选择开关196e。
如果操作者进行上述操作盘196的各种开关和转盘的操作,则其操作信号输入控制器84。控制器205基于来自操作盘196的操作信号,生成去往排出输送带用控制阀190、磁选机用控制阀191、行走锁定用电磁控制阀206、破碎装置正转用电磁控制阀208F、破碎装置逆转用电磁控制阀208R的螺线管驱动部190a、螺线管驱动部191a、螺线管206a、螺线管208Fa、螺线管208Ra的驱动信号Scon′、Sm′、St′、Scr1、Scr2,分别输入到对应的螺线管。
即,在用操作盘196的模式选择开关196e选择了‘行走模式’的情况下,把行走锁定用电磁控制阀206的驱动信号St′置为接通而把行走锁定用电磁控制阀206切换到图21中右侧的连通位置206A,使操作手柄192a、193a进行的行走用控制阀187、188的操作成为可能。在用操作盘196的模式选择开关196e选择了‘破碎模式’的情况下,把行走锁定用电磁控制阀206的驱动信号St′置为断开而使之复位到图21中左侧的阻断位置206B,使操作手柄192a、193a进行的行走用控制阀187、188的操作成为不可能的。
此外,在用操作盘196的撕碎机正转·逆转选择转盘196b选择成‘正转’(或‘逆转’,以下对应关系相同)的状态下撕碎机起动·停止开关196a被推至‘起动’侧的情况下,把去往破碎装置正转用电磁控制阀208F的螺线管208Fa(或破碎装置逆转用电磁控制阀208R的螺线管208Ra)的驱动信号Scr1(或驱动信号Scr2)置为接通并且把去往破碎装置逆转用电磁控制阀208R的螺线管208Ra(或破碎装置正转用电磁控制阀208F的螺线管208Fa)的驱动信号Scr2(或驱动信号Scr1)置为断开,把第1和第2破碎装置用控制阀186L、186R切换到图20和图22中上侧的切换位置186LA、186RA(或下侧的切换位置186LB、186RB),使来自第1和第2液压泵179A、179B的压力油合流并供给到破碎装置用液压马达169而驱动之,沿正转方向(或逆转方向)起动破碎装置162。
然后,在撕碎机起动·停止开关196a被推至‘停止’侧的情况下,把上述驱动信号Scr1、Scr2同时置为断开而使第1和第2破碎装置用控制阀186L、186R复位到图22中所示的中立位置,停止破碎装置用液压马达169,使破碎装置162停止。
此外,在操作盘196的输送带起动·停止开关196c被推至‘起动’侧的情况下,把去往排出输送带用控制阀190的螺线管驱动部190a的驱动信号Scon′置为接通而切换到图24中上侧的连通位置190A,来自第3液压泵179C的压力油供给到排出输送带用液压马达174而驱动之,起动排出输送带165。然后,如果操作盘196的输送带起动停止开关196c被推至‘停止’侧,则把去往排出输送带用控制阀190的螺线管驱动部190a的驱动信号Scon′置为断开而复位到图24中所示的阻断位置190B,停止排出输送带用液压马达714,使排出输送带165停止。
同样,在磁选机起动·停止开关196d被推至‘起动’侧的情况下,把磁选机用控制阀191切换到图24中上侧的连通位置191A,驱动磁选机用液压马达173而起动磁选机166,如果磁选机起动·停止开关196d被推至‘停止’侧,则使磁选机用控制阀191复位到阻断位置,使磁选机166停止。
这里,在本实施方式中也是,与上述一个实施方式同样,通过分别检测第1至第3液压泵179A、179B、179C的排出压力来检测发动机的负载状况,在该排出压力的平均值大于或等于规定的阈值的情况下进行增大发动机181的转速的增功率控制。下面,就该细节进行说明。
在图19、图20、图22和图24中,271是向发动机181喷射燃料的燃料喷射装置(调速器),272是控制上述燃料喷射装置271的燃料喷射量的燃料喷射控制装置。此外,158、159、160是压力传感器,压力传感器158设在从第1液压泵179A的排出管路197A分支设置的导压管路155上,压力传感器159设在从第2液压泵179B的排出管路197B分支设置的导压管路156上,压力传感器160设在从第3液压泵179C的排出管路197C分支设置的导压管路157上。这些压力传感器158、159、160分别向控制器84″输出检测的第1至第3液压泵179A、179B、179C的排出压力P1′、P2′、P3。输入了这些排出压力P1′、P2′、P3的控制器205根据该所输入的排出压力P1′、P2′、P3向燃料喷射控制装置271输出增加功率信号Sen,进行燃料喷射控制装置271根据该所输入的增加功率信号Sen增加从燃料喷射装置271向发动机181的燃料喷射量的增功率控制。
图25是表示控制器205的功能当中,有关此时的发动机181的增功率控制的控制内容的流程图,是对应于上述本发明的一个实施方式中的图9的图。再者,控制器205通过例如由操作者投入电源而开始该图25中所示的流程,通过使电源断开而结束该流程。
在该图25中,首先在步骤610中,把表示发动机181是否被控制器205进行增功率控制的标志清成表示未控制状态的0,在下一个步骤620中,输入由压力传感器158、159、160检测的第1至第3液压泵179A、179B、179C的排出压力P1′、P2′、P3,并移到下一个步骤630。
在步骤630中,判断{((P1′+P2′)/2)+P3}/2是否大于或等于阈值P0″。再者,该阈值P0″是对发动机181的负载增大而第1和第2液压泵179A、179B的排出流量减少时(即破碎效率开始降低时)的第1和第2液压泵179A、179B的排出压力P1′和P2′的平均值与第3液压泵179C的排出压力P3的平均值,例如预先存储于控制器205(或者也可以由适当的外部终端设定输入)。在{((P1′+P2′)/2)+P3}/2大于或等于阈值P0″以上的情况下判断结果是肯定,移到下一个步骤640。
在步骤640中,判断上述标志是否为表示未进行发动机181的增功率控制的0。如果标志为1则判断结果是否定,返回到步骤620。另一方面,如果标志为0则判断结果是肯定,移到下一个步骤650。
在步骤650中,判断上述{((P1′+P2′)/2)+P3}/2大于或等于阈值P0″的状态是否持续规定的时间。在未经过规定的时间的情况下判断结果是否定,返回到步骤620。另一方面,在过了规定的时间的情况下判断结果是肯定,移到下一个步骤660。
在步骤660中,由控制器205向燃料喷射控制装置272输出增加功率信号Sen,借此燃料喷射控制装置272使从燃料喷射装置271向发动机181的燃料喷射量增加,借此发动机181的转速增大。在下一个步骤670中,把标志置为1,返回到步骤620。
另一方面,在前面的步骤630中,在{((P1′+P2′)/2)+P3}/2小于阈值P0″的情况下判断结果是否定,移到步骤680。在步骤680中,判断标志是否为1。如果标志为0则判断结果是否定,返回到步骤620。另一方面,如果标志为1则判断结果是肯定,移到下一个步骤690。
在步骤690中,判断{((P1′+P2′)/2)+P3}/2小于阈值P0″的状态是否持续规定的时间。在未经过规定的时间的情况下判断结果是否定,返回到步骤620。另一方面,在过了规定的时间的情况下判断结果是肯定,移到下一个步骤700。
在步骤700中,控制器205使向燃料喷射控制装置272输出的增加功率信号Sen成为断开,借此燃料喷射控制装置272把从燃料喷射装置271向发动机181的燃料喷射量恢复成原来的喷射量,借此发动机181的转速恢复到增大前的转速。然后,在下一个步骤710中把标志置为0,返回到步骤620。
在以上中,排出输送带165和磁选机166构成进行与权利要求书各项记载的破碎装置的破碎作业相关联的作业的至少一个辅助机械,排出输送带用液压马达174和磁选机用液压马达173构成驱动辅助机械的辅助机械用液压执行器。此外,第1液压泵179A和第2液压泵179B构成驱动破碎装置用液压马达的至少一个液压泵,并且构成权利要求3所述的由倾转控制同步的两个变量型的液压泵所构成的第1液压泵,第3液压泵179C构成驱动辅助机械用液压执行器的第2液压泵。
此外,压力传感器158、159和排出压力检测管路260、261构成检测第1液压泵的排出压力的第1排出压力检测机构,压力传感器160和排出压力检测管路262、262a、262b构成检测第2液压泵的排出压力的排出压力检测机构。此外,控制器205构成进行使原动机的转速增大的控制的控制机构,并且该控制器205与调节器装置194构成控制机构,该控制机构基于第1排出压力检测机构的检测信号与第2排出压力检测机构的检测信号以第1液压泵与第2液压泵的输入转矩之和小于原动机的输出转矩的方式控制第1液压泵与第2液压泵的排出流量,并且进行基于第1排出压力检测机构与第2排出压力检测机构的检测信号使原动机的转速增大的控制的控制机构。
接下来,在下面说明上述构成的本发明的自行式破碎机的另一个实施方式的动作。
在上述构成的自行式破碎机中,在破碎作业时,操作者用操作盘196的模式选择开关196e选择‘破碎模式’使行走操作成为不可能后,一边用撕碎机正转·逆转选择转盘196b选择‘正转’,一边把磁选机起动·停止开关196d、输送带起动·停止开关196c、撕碎机起动·停止开关196a依次推至‘起动’侧。
通过上述操作,从控制器205去往磁选机用控制阀191的螺线管驱动部191a的驱动信号Sm′成为接通而磁选机用控制阀191切换到图24中上侧的连通位置191A,此外从控制器205去往输送带用控制阀190的螺线管驱动部190a的驱动信号Scon′成为接通而排出输送带用控制阀190切换到图24中上侧的连通位置190A。进而,从控制器205去往第1和第2破碎装置用控制阀186L、186R的螺线管驱动部186La、186Ra的驱动信号Scr1成为接通并且去往螺线管驱动部186Lb、186Rb的驱动信号Scr2成为断开,第1和第2破碎装置用控制阀186L、186R切换到图20和图22中上侧的切换位置186LA、186RA。
借此,来自第3液压泵179C的压力油供给到磁选机用液压马达173和排出输送带用液压马达174,磁选机166和排出输送带165被起动,另一方面来自第1和第2液压泵179A、179B的压力油合流并供给到破碎装置用液压马达169,而破碎装置162沿正转方向被起动。
然后,如果用例如液压挖掘机的铲斗把被破碎物投入料斗161,则该所投入的被破碎物引向破碎装置162,由破碎装置162破碎成规定的大小。所破碎的破碎物从破碎装置162的下部的空间下落到排出输送带165上被输送,在其输送途中由磁选机166去除混入破碎物中的磁性物(例如混入混凝土的建筑废料的钢筋片等),大小几乎被置为一样,最终从自行式破碎机的后部(图17中右端部)移出。
在按这种顺序进行的破碎作业中,如前所述从操作者投入电源的时刻起,控制器205开始图25的流程中所示的发动机增功率控制。
即,在步骤610中把标志置为0后,在步骤620中输入由压力传感器158、159、160所输出的第1至第3液压泵179A、179B、179C的排出压力P1′、P2′、P3,在步骤630中判断{((P1′+P2′)/2)+P3}/2是否大于或等于阈值P0″。此时,在破碎装置用液压马达169的负载量为正常的负载量的情况下,由于{((P1′+P2′)/2)+P3}/2成为小于阈值P0″所以步骤630的判断结果是否定,此外由于标志为0所以下一个步骤680的判断结果也是否定而返回到步骤620。这样一来,以正常的发动机负载进行破碎作业期间重复上述步骤620→步骤630→步骤680→步骤620。
这里,如果例如因被破碎物(破碎原料)的过供给等而导致的在破碎作业中破碎装置用液压马达169的负载压力变大,则{((P1′+P2′)/2)+P3}/2成为大于或等于阈值P0″,上述步骤630的判断结果是肯定。此时由于标志为0所以下一个步骤640的判断结果是肯定而移到步骤650,直到经过规定时间重复步骤650→步骤620~步骤650。这样一来,如果{((P1′+P2′)/2)+P3}/2大于或等于阈值P0″的状态持续了规定时间,则步骤650的判断结果是肯定而移到步骤660,控制器205向燃料喷射控制装置272输出增加功率信号Sen,借此燃料喷射控制装置272使从燃料喷射装置271向发动机181的燃料喷射量增大,发动机181的转速增大。然后在下一个步骤670中把标志置为1。
这样一来,如果控制器205进行的发动机增功率控制被进行而发动机181的转速增大,则破碎装置162进行的被破碎物的破碎处理进展,破碎装置用液压马达169的负载压力降低。借此,由于{((P1′+P2′)/2)+P3}/2成为小于阈值P0″所以步骤630的判断结果是否定,步骤620→步骤630→步骤680地推进,由于标志为1所以该步骤680的判断结果是肯定而移到步骤690。这里,直到{((P1′+P2′)/2)+P3}/2小于阈值P0″的状态持续规定时间,重复步骤690→步骤620→步骤630→步骤680→步骤690,如果过了规定时间则步骤690的判断结果是肯定而移到下一个步骤700。在该步骤700中,控制器205把向燃料喷射控制装置272输出的增加功率信号Sen置为断开,借此从燃料喷射装置271向发动机181的燃料喷射量恢复到原来的喷射量,发动机181的转速恢复到原来的转速。然后在下一个步骤710中把标志置为0。
如果用以上说明的这种结构和动作的本发明的自行式破碎机的另一个实施方式,则在压力传感器158、159、160检测第1至第3液压泵179A、179B、179C的排出压力P1′、P2′、P3而检测出发动机181的过载状态的情况下,控制器205使发动机181的转速增大。借此,与上述一个实施方式同样,由于在破碎装置的负载增大而发动机成为过载状态时增大发动机181的功率,所以可以防止破碎效率的降低。
再者,虽然在以上说明了的本发明的自行式破碎机的一个实施方式和另一个实施方式中,用压力传感器检测第1和2(以及第3)液压泵的排出压力,借此在检测到发动机的过载状态时进行发动机的增功率控制,但是不限于此,也可以例如检测发动机的转速,在该转速小于规定的值的情况下作为发动机过载状态进行发动机的增功率控制。
如果用本发明,则在例如因被破碎物(破碎原料)的过供给等原因在破碎作业中对破碎装置施加重负载而破碎装置用液压马达的负载压力变大的情况下,由破碎装置负载检测机构检测该过载状况,由控制机构增大原动机的转速而增大原动机的功率。这样一来,通过在破碎装置过载时增大原动机的功率,可以防止因破碎装置用液压马达的转速降低而产生的破碎效率的降低。
权利要求
1.一种自行式破碎机,用于破碎被破碎物,其特征在于,具有破碎装置(20;162);液压驱动装置,该液压驱动装置包括驱动该破碎装置(20;162)的破碎装置用液压马达(21;169)、驱动该破碎装置用液压马达(21;169)的至少一个液压泵(62;179A、179B)、和驱动该液压泵(62;179A、179B)的原动机(61、181);检测上述破碎装置(20;162)的负载状况的破碎装置负载检测机构(151;158、159);以及基于上述破碎装置负载检测机构(151;158、159)的检测信号,进行增大上述原动机(61、181)的转速的控制的控制机构(84′、84″;205)。
2.一种自行式破碎机,用于破碎被破碎物,其特征在于,具有破碎装置(20;162);至少一个辅助机械(15、40、55;165、166),该至少一个辅助机械(15、40、55;165、166)进行与该破碎装置(20;162)的破碎作业相关联的作业;液压驱动装置,该液压驱动装置包括驱动上述破碎装置(20;162)的破碎装置用液压马达(21;169)、驱动上述辅助机械(15、40、55;165、166)的辅助机械用液压执行器(19、48、60;173、174)、驱动上述破碎装置用液压马达(21、169)的第1液压泵(62;179A、179B)、驱动上述辅助机械用液压执行器(19、48、60;173、174)的第2液压泵(63;179C)、和驱动上述第1液压泵(62;179A、179B)与上述第2液压泵(63;179C)的原动机(61;181),检测上述第1液压泵(62;179A、179B)的排出压力的第1排出压力检测机构(136a~136c、151;158、159、260、261),检测上述第2液压泵(63;179C)的排出压力的第2排出压力检测机构(137a~137c、152;160、262、262a、262b),控制机构(71、72、72′、84′、84″;194、205),该控制机构(71、72、72′、84′、84″;194、205)为使上述第1液压泵(62;179A、179B)与第2液压泵(63;179C)的输入转矩之合小于或等于上述原动机(61;181)的输出转矩而基于上述第1排出压力检测机构(136a~136c、151;158、159、260、261)的检测信号与第2排出压力检测机构(137a~137c、152;160、262、262a、262b)的检测信号控制上述第1液压泵(62;179A、179B)与第2液压泵(63;179C)的排出流量,并且基于上述第1排出压力检测机构(136a~136c、151;158、159、260、261)与第2排出压力检测机构(137a~137c、152;160、262、262a、262b)的检测信号进行使上述原动机(61;181)的转速增大的控制。
3.如权利要求2所述的自行式破碎机,其特征在于,上述第1液压泵(62;179A、179B)由倾转控制同步的两个变量型液压泵(179A、179B)构成。
全文摘要
本发明提供一种自行式破碎机,该自行式破碎机包括破碎装置(20),具有驱动破碎装置(20)的破碎装置用液压马达(21)、驱动破碎装置用液压马达(21)的第1液压泵(62)、以及驱动第1液压泵(62)的发动机(61)的液压驱动装置,检测破碎装置(20)的负载状态的压力传感器(151),以及控制发动机(61)以便根据由压力传感器(151)所检测的信号提高发动机的转速的控制器(84″)。即使当重载施加于破碎装置时,也可以防止其破碎效率降低。
文档编号B02C23/00GK1691981SQ20038010047
公开日2005年11月2日 申请日期2003年12月10日 优先权日2002年12月11日
发明者田中正道, 柴好美, 盐畑忠, 桥本谦太郎 申请人:日立建机株式会社
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