自卸卡车的举升装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种自卸卡车的举升装置，与以往相比结构简单且低价。作为控制举升缸(4)的主控制阀(35)而使用一个3位置切换阀。设置用于在货斗下降时的从低压液压源供给至举升缸(4)的活塞杆室(4b)的控制阀(49)。在举升缸(4)的活塞杆室(4b)与油箱(21)之间，具有在货斗自降动作时能够将工作油从油箱(21)供给至活塞杆室(4b)的止回阀(13)。控制器(54)在操作装置的动作指令为货斗下降指令时，将主控制阀(35)切换至自降位置，并且切换货斗下降动作用的控制阀(49)而将来自低压液压源的低压的工作油供给至举升缸(4)的活塞杆室(4b)。
【专利说明】
自卸卡车的举升装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种在自卸卡车中用于使货斗上下活动的举升装置，该自卸卡车以将货斗安装为以车身的后部的枢接部为中心、通过由液压缸构成的举升缸能够上下转动而构成。
【背景技术】
[0002]自卸卡车构成为:将货斗安装为能够以设置于车身后部的枢接部为中心而上下活动，作为使货斗上下活动的手段，在车身与货斗之间设置由液压缸构成的举升缸。举升缸将通过搭载在自卸卡车上的发动机等的原动机而驱动的液压栗作为液压源，通过主控制阀切换液压栗与举升缸之间的油路而使举升缸伸缩。
[0003]作为货斗的动作方式，具有上升动作、保持动作、自降动作、和下降动作。上升动作是通过向举升缸的缸底室供给工作油来使举升缸伸长而使货斗上升的动作。保持动作是针对举升缸的活塞杆室、缸底室而隔断与液压栗以及油箱连接的液压回路，使货斗停止在当前姿势的动作。自降动作是指通过主控制阀而使举升缸的活塞杆室与缸底室短路，从而通过货斗的自重而使货斗下降的动作。下降动作是指对举升缸的活塞杆室供给工作油，从而强制地使货斗下降的动作。该下降动作在自卸卡车的前部变高那样的上坡等中货斗不会通过自重下降的情况下进行。
[0004]作为用于进行这样的四个动作的以往的举升装置，存在专利文献I所记载的装置和专利文献2所记载的装置。专利文献I所记载的举升装置作为主控制阀而具有一个方向切换阀。该方向切换阀是4位置切换阀，是按如下顺序排列的方向切换阀:进行上升动作的上升位置、进行保持动作的保持位置、进行自降动作的自降位置、和进行下降动作的下降位置。在这4个位置之中，保持位置是中立位置，上升位置是相对于自降位置和下降位置位于相反侧的切换位置，自降位置位于保持位置与下降位置之间。由于该4位置切换阀关于自降位置和下降位置而成为相同方向的切换，所以关于自降位置和下降位置也共用先导受压部。
[0005]专利文献2所记载的举升装置的液压回路以如图5所示的方式构成。在图5中，I是搭载于自卸卡车的车身的发动机，2、3是通过发动机I驱动的液压栗，4是使货斗上下活动的举升缸，该举升缸4在自卸卡车的车身的左右各具有一个，合计具有两个。5、6是构成用于控制举升缸4的主控制阀的3位置切换阀。这些3位置切换阀5、6如后述那样，将其动作和不动作组合起来进行切换，从而进行上升动作、保持动作、自降动作、下降动作。
[0006]7是上升用先导阀，8是自降用先导阀，9是下降用先导阀，这些阀通过来自未图示的控制器的控制信号而进行切换，对3位置切换阀5、6供给先导压力油。24是将液压栗2的排出油减压而作为先导压力油的减压阀，10、11是防止举升缸4的过负荷的溢流阀，12、13是分别与溢流阀10、11并联连接的止回阀。14是设定液压栗3的排出油的最高压的可变溢流阀，具有在上升动作时使溢流压上升的先导受压部14a。
[0007]在该现有回路中，在先导阀7、8、9均没有被操作时，3位置切换阀5、6处于中立位置。在该中立位置，由于分别与举升缸4的缸底室4a与活塞杆室4b连接的回路15、16被3位置切换阀5、6阻断，所以货斗被保持于该位置。
[0008]当上升用先导阀7从图示的状态通过控制器切换为下位置时，3位置切换阀5、6双方都切换至左位置，且向可变溢流阀14的先导受压部14a供给先导压力油，所以可变溢流阀14的设定压上升。然后，液压栗3的排出油供给至3位置切换阀5、6的二次侧回路17、18，并且在合流点19合流，通过回路15而供给至举升缸4的缸底室4a。另一方面，举升缸4的活塞杆室4b的油通过回路16、20以及3位置切换阀5而返回至油箱21。
[0009]另一方面，当操作自降用先导阀8而切换至下位置时，仅3位置切换阀5切换至右位置。由此，举升缸4的缸底室4a通过回路15、17以及3位置切换阀5而与油箱21连通。在此，原本，活塞杆室4b通过回路16，20、止回阀13以及回路25而与油箱21连接。另外，原本，活塞杆室4b通过回路16，22、止回阀26以及回路25而与油箱21连接。因此，当由货斗的自重导致缸底室4a的液压上升时，缸底室4a内的工作油的一部分通过回路15，17、3位置切换阀5、回路25、止回阀13以及回路20，16而回流至活塞杆室4b。另外，此时，从3位置切换阀5流出的工作油的另一部分通过回路25、止回阀26、回路22而流动，在合流点23与来自回路20的油合流，回流至活塞杆室4b。另外，由缸底室4a与活塞杆室4b的截面积之差而产生的多余的工作油返回至油箱21。因此，能够使货斗下降。
[0010]另外，当下降用先导阀9被操作而切换至下位置时，仅3位置切换阀6切换至右位置。由此，来自液压栗3的工作油通过3位置切换阀6以及回路22、16而供给至举升缸4的活塞杆室4b，并且缸底室4a的工作油通过回路15、18以及3位置切换阀6而排出至油箱21。因此，举升缸4收缩，能够使货斗强制地下降。在该下降动作时，由于没有对可变溢流阀14供给先导压，所以比上升动作时低的液压施加于活塞杆室4b。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开2001-105954号公报
[0014]专利文献2:日本专利第4324582号公报
【发明内容】
[0015]在所述的现有技术之中，专利文献I所记载的举升装置的主控制阀是4位置切换阀，由于自降位置与下降位置成为在相同方向的阀的切换，所以市场获取性不足，价格昂贵。另外，由于控制该4位置切换阀的先导压力也必须设为两个等级，所以需要高度的先导的压力控制。
[0016]另一方面，虽然专利文献2所记载的主控制阀是通过两个3位置切换阀5、6而构成的，从而能够确保市场获取性，但由于将两个3位置切换阀5、6组合使用，所以阀的数量变多，价格依旧很贵。而且，在将两个3位置切换阀5、6与举升缸4连接的液压回路中，必须分别设置3位置切换阀5、6的二次侧回路17、18，并且在合流点19、23将两条回路连接或使两条回路分支，所以液压回路变得复杂，价格昂贵。
[0017]另外，通常来说，相对于上升动作，下降动作中使溢流压降低，从而即使采用专利文献I以及专利文献2的任一结构，在回路结构上，也必须通过一个溢流阀设定两个溢流压。为了设定这样的两个溢流压，通常采用如下结构:作为该溢流阀而使用可变溢流阀14，使施加于该可变溢流阀14的先导压变化而将溢流压切换为两个阶段，但当设为这样的结构时，也存在结构变得复杂，成本变高的问题点。
[0018]本发明的目的在于，提供一种自卸卡车的举升装置，与现有相比能够以简单的结构低价地实现。
[0019]本发明的自卸卡车的举升装置，具有:搭载在车身上的液压栗、使货斗起伏的举升缸、设置在上述液压栗与上述举升缸之间且控制上述举升缸的主控制阀、上述举升缸的操作装置以及接收来自该操作装置的操作信号来控制上述主控制阀的控制器，上述运输车辆的举升装置的特征在于，具有:主控制阀，其由具有如下位置的3位置切换阀构成:阻断上述举升缸与上述液压栗以及油箱之间的液压回路的保持位置、对上述举升缸的缸底室供给来自上述液压栗的工作油而使货斗上升的上升位置、和使上述举升缸的缸底室与油箱连通而通过货斗的自重使货斗下降的自降位置;低压液压源，其比进行货斗的上升动作的工作油的液压低；货斗下降动作用的控制阀，其设置于上述低压液压源与上述举升缸的活塞杆室之间；以及止回阀，其设置于上述举升缸的活塞杆室与油箱之间，能够在货斗自降动作时将工作油从油箱供给至上述活塞杆室，上述控制器具有如下结构:在上述操作装置的操作信号为货斗下降时，将上述主控制阀切换至自降位置，并且切换上述货斗下降动作用的控制阀而将来自上述低压液压源的低压的工作油供给至上述举升缸的活塞杆室。
[0020]发明效果
[0021]基于本发明的运输车辆的举升装置，作为控制举升缸的主控制阀而使用一个3位置切换阀，3位置切换阀与以往使用的特殊构造的4位置切换阀相比能够容易且低价地获取或者制造，并且与使用两个3位置切换阀的情况相比，能够低价地获取或者制造。而且，与如以往的举升装置那样使用了特殊构造的4位置切换阀和使用了两个3位置切换阀的结构相比，主控制阀和其关联回路被简化，所以与以往结构相比，能够将举升装置的结构简化，且能够低价地提供。
【附图说明】
[0022]图1是以将货斗载置在车身上的姿势示出适用本发明的举升装置的自卸卡车的侧视图。
[0023]图2是在货斗上升了的状态下示出图1的自卸卡车的侧视图。
[0024]图3是在需要货斗的下降动作的状态下示出图1的自卸卡车的侧视图。
[0025]图4是表示本发明的举升装置的一实施方式的液压回路图。
[0026]图5是表示现有的举升装置的一个例子的液压回路图。
【具体实施方式】
[0027]图1、图2、图3是表示适用本发明的举升装置的自卸卡车的一个例子的侧视图，图4是表示本发明的举升装置的一实施方式的液压回路。图1示出将货斗30载置在车身28上的状态，图2示出举升货斗30的状态，图3示出在自卸卡车位于上坡，抬升货斗30的状态。29是安装于车身28的前部的动力源装置，该动力源装置29包含图4的液压回路图所示的发动机I和液压栗2、3等。
[0028]30是以车身28的后部的枢接部31为中心而能够起伏地安装的货斗，32是装载在货斗30上的砂土和/或矿石等的装载物。4是使货斗30上下活动的举升缸，该举升缸4在车身28与货斗30之间左右分别设置一个，合计设置两个。在该实施方式中，作为该举升缸4，使用3段伸缩式举升缸。
[0029]在这样的自卸卡车中，如图2所示，通常在平地或稍微下坡使货斗30上升而进行卸载作业。在卸载后要像图1所示那样使货斗30落在车身28上的情况下，如后述那样，进行使举升缸4的活塞杆室4b与缸底室4a(参照图4)短路而使货斗30通过自重下降的自降动作。
[0030]在图4中，需要对举升缸4的活塞杆室4b供给工作油而使举升缸4收缩的下降动作的情况是在如图3所示那样的上坡等中，自卸卡车成为前高后低的倾斜姿势的情况。在这种情况下，当货斗30的重心位置与枢接部31相比位于后方时货斗30不会通过自重而下降，所以需要使举升缸4收缩，从而使货斗30下降至能够通过其自重来下降的位置。
[0031]本发明的举升装置如前述那样，在需要货斗30的下降动作时货斗30的重心位于与枢接部31相比的稍后方，从该状态开始，使举升缸4收缩至货斗30的自重能够用作使货斗30下降的力的姿势即可，因此，考虑比上升动作时低的液压即可而构成。
[0032]S卩，在进行货斗30的下降动作时，供给至举升缸4的活塞杆室4b的液压比在上升动作时施加给缸底室4a的液压低即可。如果提高在下降动作时施加于举升缸4的活塞杆室4b的液压，则存在产生下述的不良状况的可能性。即，如图3所示那样，在为了进行结构部件的修理时等而使货斗30保持立起，通过连接电缆(block cable)33而将车身28与货斗30的后端部连接的状态中，错误地对举升缸4的活塞杆室4b施加高液压而进行降低货斗30的操作的情况下，具有使连接电缆33切断的可能性。另外，担心当在对活塞杆室4b施加高液压的状态下使货斗30落下时，大的冲击载荷施加于货斗30以及车身28。因此，如在图5所示那样，以往作为溢流阀而使用可变溢流阀14，使下降动作时的液压与上升动作时的液压相比大幅度降低。
[0033]图4的液压回路是考虑这样的情况而构成的。在图4中，35是进行举升缸4的控制的主控制阀，该主控制阀35由液压操作式的一个3位置切换阀构成。15、16是分别将主控制阀35的二次侧端口与举升缸4的缸底室4a、活塞杆室4b之间连接起来的回路。10、11是分别设置于回路15、16与油箱21之间的过负荷防止用的溢流阀，12、13是分别与溢流阀10、11并联连接而设置的止回阀。36是设置于液压栗3的排出侧回路37与油箱21之间的溢流阀，设定施加于举升缸4的最高压。该溢流阀36是设定了一个设定压的溢流阀。另外，在该实施方式中，为了节省空间，将主控制阀35、溢流阀10、11、止回阀12、13以及溢流阀36构成为一个阀装置38。止回阀13在进行货斗30的自降动作时，能够将工作油从油箱21供给至举升缸4的活塞杆室4b。
[0034]40、41是主控制阀35的先导阀，这些先导阀40、41是分别具有螺线管40a、4Ia的电磁比例控制阀。先导阀40是货斗30的上升动作用的先导阀，将其二次侧端口通过先导回路43而与主控制阀35的先导受压部35a连接。先导阀41是货斗30的自降动作用的先导阀，将其二次侧端口通过先导回路44而与主控制阀35的先导受压部35b连接。
[0035]作为转接这些先导阀40、41的主控制阀35的先导压力油的液压源，使用与液压栗3不同的液压栗2。该液压栗2在自卸卡车的转向装置或行驶装置中作为制动用液压源等而使用。在液压栗2的排出侧回路45设置储压器46和设定排出油的最高压的溢流阀47。
[0036]在该实施方式中，构成为:在液压栗2的排出侧回路45与先导阀40、41的一次侧回路48之间设置减压阀24，从而作为先导压的合适的压力的压力油从先导阀40、41施加于主控制阀35的先导受压部35a、35b。此外，关于各部分液压，作为一个例子，在将设定于溢流阀36的液压设定为19MPa的情况下，将溢流阀10、11的溢流压设为21MPa，将减压阀24的二次侧液压设定为4MPa。这些溢流压与自卸卡车的机型等相应地分别设定。
[0037]49是设置于货斗30的下降动作用的控制阀，该控制阀49也为具有螺线管49a的电磁比例控制阀。将该控制阀49的一次侧端口与先导阀40、41的一次侧回路48连接。另外，该控制阀49的二次侧端口通过回路50而连接在与举升缸4的活塞杆室4b连接的回路16上。此外，在该实施方式中，为了节省空间，先导阀40、41以及控制阀49构成为一个阀装置51。
[0038]52是构成用于操作先导阀40、41以及货斗下降用的控制阀49的操作装置的操作杆。53是检测操作杆52的操作位置和操作量并输出的杆传感器。54是通过杆传感器53的输出信号而经由先导阀40、41以及控制阀49控制主控制阀35的控制器。
[0039]操作杆52作为操作位置而获取由52a表示的中立的货斗保持位置、由52b表示的上升位置、以中立的保持位置52a为中心的作为上升位置52b的相反侧的操作位置的自降位置52c、和与自降位置52c在同方向上且进一步增加了操作量的下降位置52d。在各位置52b、52c、52d分别具有操作角度范围，杆传感器53将操作位置的检测信号、和与操作角度相应的操作信号输出至控制器54。控制器54接收来自杆传感器53的信号，经由信号线56、57、58而对先导阀40、41以及控制阀49的螺线管40a、41a、49a施加与操作杆52的操作位置和操作量相应的控制信号(电流)，进行这些阀40、41、49的切换和流路开度的控制。
[0040]在图4中，在操作杆52位于中立的保持位置52a时，不会从控制器54对先导阀40、41以及控制阀49的螺线管40a、41a、49a施加控制信号，这些阀40、41、49位于图示的阻断位置。此时，主控制阀35位于中立位置，举升缸4与活塞杆室4b相对于液压栗3以及油箱21被阻断，货斗30保持当前姿势。
[0041 ]当将操作杆52操作到上升位置52b时，控制器54经由信号线56而对先导阀40的螺线管40a发送控制信号，由此先导阀40切换至下位置。由此，通过减压阀24进行减压而生成的先导压力油被供给至主控制阀35的先导受压部35a，主控制阀35切换为左位置。其结果是，来自液压栗3的工作油通过主控制阀35以及回路15而供给至举升缸4的缸底室4a，举升缸4伸长而货斗30上升。此时的最高压为通过溢流阀36设定的溢流压。
[0042]此外，在货斗30的枢接部31设置有检测货斗30相对于车身28的倾斜角的角度传感器(未图示)。并且，当该角度传感器检测到与货斗的上限角相近的角度时，控制器54缩小先导阀40的流路的开度。由此，通过缩小主控制阀35的流路的开度来推迟举升缸4的伸长速度，来缓和货斗30到达上限时的冲击。
[0043]另一方面，当操作杆52被操作到自降位置52c时，控制器54经由信号线57而对先导阀41的螺线管41a发送控制信号，由此先导阀41切换至下位置。由此，通过减压阀24减压后的先导压力油施加于主控制阀35的先导受压部35b，主控制阀35切换至右位置。其结果是，液压栗3的排出侧回路37和与举升缸4的缸底室4a连接的回路15之间在主控制阀35中被阻断，并且与缸底室4a连接的回路15通过主控制阀35而与油箱21连通。
[0044]另外，与举升缸4的活塞杆室4b连接的回路16原本通过止回阀13和回路59而与油箱21连接。因此，通过由货斗30的自重在缸底室4a产生的液压，使得缸底室4a内的工作油通过回路15、主控制阀35、与油箱21连接的回路59以及止回阀13而回流至活塞杆室4b。另外，由缸底室4a与活塞杆室4b的截面积之差使得从缸底室4a流出的工作油的一部分流出至油箱21。由此货斗30通过自重下降。在该下降时，当货斗30成为接近于落座姿势的状态时，控制器54缩小先导阀41的流路的开度，并缩小主控制阀35的流路的开度来延缓举升缸4的收缩速度从而缓和落座的冲击。
[0045]当操作杆52被操作至下降位置52d时，控制器54经由信号线57、58而对先导阀41和控制阀49的各螺线管41a、49a发送作为与操作杆52的操作量相应的电流的控制信号，由此先导阀41与控制阀49切换至下位置，分别成为与控制电流相应的流路开度。其结果是，由于主控制阀35切换至作为右位置的自降位置，所以缸底室4a经由主控制阀35而与油箱21连通。同时，来自减压阀24的低压的工作油从控制阀49通过回路50和回路16而供给至举升缸4的活塞杆室4b。因此，举升缸4收缩，从而即使在如图3那样自卸卡车位于上坡且货斗30的重心与枢接部31相比位于后方的情况下，也能够使货斗30下降。
[0046]此外，在该下降动作时，活塞杆室4b的液压处于极低或者负压的情况下，施加于主控制阀35的先导受压部35b的先导压也降低，主控制阀35也返回至中立位置侧而不能维持作为自降位置的右位置。然而，只要先导阀41与控制阀49切换至下位置，则活塞杆室4b和先导受压部35b的液压就会再次上升，从而通过该液压，反复进行主控制阀35复原至右位置侧的动作，所以实际上无间断地进行下降动作。
[0047]如此，该实施方式的举升装置使用一个3位置切换阀来作为控制举升缸4的主控制阀35，3位置切换阀与以往使用的特殊构造的4位置切换阀相比能够容易并且低价地获取或者制造，并且与以往那样使用了两个3位置切换阀的情况相比能够低价地获取或者制造。而且，与如以往的举升装置那样使用了特殊构造的4位置切换阀或两个3位置切换阀的装置相比，由于主控制阀与其关联回路被简化，所以与以往相比能够将举升装置的结构简化，并能够低价地提供。
[0048]另外，在该实施方式中，由于作为主控制阀35而使用液压操作式切换阀，并且作为经由货斗下降用的控制阀49供给至举升缸4的活塞杆室4b的低压液压源而使用主控制阀35的先导压力油的液压源，所以不需要设置作为货斗下降用的低压液压源的新的低液压源，结构进一步被简化。
[0049]另外，该实施方式中，作为设定从液压栗3排出而使举升缸4工作的工作油的最高压的溢流阀，设置了设有一个溢流压的溢流阀36，所以与如以往那样使用可变溢流阀的情况比较，进一步简化了举升装置的结构，并且能够更廉价地提供。
[0050]在实施本发明的情况下，作为驱动液压栗2、3的原动机，不使用发动机I而是使用从架设电线经由导电弓(Pantograph)接受电气供给的电动机等，并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围中，能够进行各种变更、添加。
[0051 ] 附图标记说明
[0052]I 发动机
[0053]2、3 液压栗
[0054]4 举升缸
[0055]4a 缸底室
[0056]4b 活塞杆室
[0057]10、11 溢流阀
[0058]12、13止回阀
[0059]24减压阀
[0060]28车身
[0061 ]29动力源装置
[0062]30货斗
[0063]31枢接部
[0064]35主控制阀
[0065]36溢流阀
[0066]40上升用先导阀
[0067]41自降用先导阀
[0068]49下降用控制阀
[0069]52操作杆
[0070]52a保持位置
[0071]52b上升位置
[0072]52c自降位置
[0073]52d下降位置
[0074]53杆传感器
[0075]54控制器
【主权项】
1.一种自卸卡车的举升装置，具有:搭载在车身上的液压栗、使货斗起伏的举升缸、设置在所述液压栗与所述举升缸之间且控制所述举升缸的主控制阀、所述举升缸的操作装置以及接收来自该操作装置的操作信号来控制所述主控制阀的控制器，所述自卸卡车的举升装置的特征在于，具有: 主控制阀，其由具有保持位置、上升位置和自降位置的3位置切换阀构成，其中在所述保持位置处，阻断所述举升缸与所述液压栗以及油箱之间的液压回路，在所述上升位置处，对所述举升缸的缸底室供给来自所述液压栗的工作油而使货斗上升，在所述自降位置处，使所述举升缸的缸底室与油箱连通而通过货斗的自重使货斗下降； 低压液压源，其比进行货斗的上升动作的工作油的液压低； 货斗下降动作用的控制阀，其设置于所述低压液压源与所述举升缸的活塞杆室之间；以及 止回阀，其设置于所述举升缸的活塞杆室与油箱之间，能够在货斗自降动作时将工作油从油箱供给至所述活塞杆室， 所述控制器具有如下结构:在所述操作装置的操作信号为货斗下降时，将所述主控制阀切换至自降位置，并且切换所述货斗下降动作用的控制阀而将来自所述低压液压源的低压的工作油供给至所述举升缸的活塞杆室。2.根据权利要求1所述的自卸卡车的举升装置，其特征在于， 所述主控制阀为液压操作式切换阀， 作为在货斗下降动作时使用的所述低压液压源，使用对所述主控制阀供给先导压力油的液压源。3.根据权利要求1所述的自卸卡车的举升装置，其特征在于， 作为设定从所述液压栗排出且使所述举升缸工作的工作油的最高压的溢流阀，具有设定了一个溢流压的溢流阀。
【文档编号】B60P1/16GK106061792SQ201580011692
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月13日 公开号201580011692.2, CN 106061792 A, CN 106061792A, CN 201580011692, CN-A-106061792, CN106061792 A, CN106061792A, CN201580011692, CN201580011692.2, PCT/2015/54043, PCT/JP/15/054043, PCT/JP/15/54043, PCT/JP/2015/054043, PCT/JP/2015/54043, PCT/JP15/054043, PCT/JP15/54043, PCT/JP15054043, PCT/JP1554043, PCT/JP2015/054043, PCT/JP2015/54043, PCT/JP2015054043, PCT/JP201554043
【发明人】伏木道生
【申请人】日立建机株式会社