专利名称：工程机械的液压泵控制用阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如挖掘机等的工程机械，尤其涉及用于选择中间位置旁通管路的压 力和控制压力之中的一个作为控制工程机械的液压泵的信号压的工程机械的液压泵控制 用阀(VALVE FOR CONTROLLING HYDRAULIC PUMPOF CONSTRUCTION MACHINERY)。
背景技术：
一般来讲，像挖掘机那样的工程机械具备用以行驶或驱动各种作业装置的多个执 行元件，上述多个执行元件通过从利用发动机或电机来驱动的可变容量型液压泵排出的工 作油而驱动。为了使动力损失最小化，从上述可变容量型液压泵排出的工作油的流量根据作业 载荷控制，其一例图示在图1中。参照图1，串联在发动机上而驱动的一对液压泵1根据输入到各调节器2的信号压 来调节斜盘角，从而调节排出流量。输入到上述调节器2的信号压从通过了多个控制阀3 的中间位置旁通管路6引出，在上述中间位置旁通管路6上并联连接溢流阀4和节流孔5。观察具有如上所述的结构的液压泵控制装置的工作过程，首先，若未输入像操纵 杆那样的操作部的操作信号，则多个控制阀3处于中立状态。在这样的状态下，从液压泵1 排出的工作油通过中间位置旁通管路6向油箱T排出。此时，通过节流孔5向油箱T排出 的工作油的流量受限制，使得中间位置旁通管路6的压力上升到溢流阀4的溢流压力，如此 上升的压力输入到调节器2使得液压泵1的斜盘角被调节而使液压泵1的流量减少。与此相反，若从操作部输入操作信号，则多个控制阀3中某一个发生转换，由此， 通过中间位置旁通管路6流动的工作油的流量减少，这样一来，输入到调节器2的信号压的 大小变小，由此，液压泵1的斜盘角向液压泵1的流量增加的方向被调节。根据如上所述的液压泵控制装置，即便在作业装置或行驶装置未驱动的情况下， 液压泵1也应排出一定的流量以使中间位置旁通管路6的工作油能够达到溢流阀4的溢流 压力。即、即便在多个控制阀3均处于中立状态的情况下，液压泵1也应驱动以能够供给一 定的流量，这将导致发动机的动力损失。另外，由于从液压泵1排出的工作油通过节流孔5及溢流阀4向排液油箱T排出， 因此，发生压力损失，由此不仅使发动机E的动力损失进一步增加，还使工作油的温度上 升。一旦工作油的温度上升，则存在各执行元件的驱动精确度降低且高价的液压零部件受 损而导致寿命变短的问题，从而工程机械的可靠性降低。最近为了改进这种问题，正在进行在工程机械处于空转状态的情况下采用齿轮泵 的控制压力作为向调节器2传递的信号压，并将中间位置旁通管路6的工作油向油箱T排 出以使动力损失最小化的研究。但为了具体实现如上所述的液压泵控制装置，需要有用于 向油箱T排出一对中间位置旁通管路6各个的一对限制阀。另外，也需要有用于选择上述 中间位置旁通管路6和上述齿轮泵的控制压力中的某一个信号压的像梭阀那样的一对选 择阀。
S卩、为了使如上所述的动力的损失最小化，需要追加设置很多液压零部件，因而存 在制造成本上升的问题。这里要说明的是，上面所述的要使动力损失最小化的技术不是公 知技术。
发明内容
本发明是鉴于如上所述的问题而做出的，其目的是提供不仅使工程机械的动力损 失最小化，还使追加的零部件数量最少化，从而能够节减制造成本的工程机械的液压泵控 制用阀。为了实现如上所述的目的，根据本发明的工程机械的液压泵控制用阀，将多个中 间位置旁通管路14a、14b的压力向分别设置在多个液压泵10a、10b上的各个调节器20a、 20b分配供给，其特征在于，包括阀主体31 ；形成在上述阀主体31上并分别与上述第一及 第二中间位置旁通管路14a、14b相连的第一及第二流入口 32a、32b ；设置在上述阀主体31 上并与上述调节器20a、20b各个相连的第一及第二排出口 33a、33b ；设置在上述阀主体31 上并与油箱T相连的第三排出口 33c ；以及能够在第一位置与第二位置之间移动地设置在 上述阀主体31上，且彼此隔开地设有第一及第二槽35a、35b的滑阀35，若上述滑阀35移 动到第一位置，则上述第一及第二流入口 32a、32b各个分别通过上述第一及第二槽35a、 35b与上述第三排出口 33c连接，若上述滑阀35移动到第二位置，则上述第一及第二流入口 32a、32b各个分别与上述第一及第二排出口 33a、33b连接。根据本发明的一实施例，上述液压泵控制用阀包括设置在上述阀主体31上并与 齿轮泵12的控制管路13连接的受压部34 ；以及与上述受压部34连通地设置在上述阀主 体31和上述滑阀35中至少一个上的控制通道36，若上述齿轮泵12的控制压力施加到上述 受压部34，则上述滑阀35移动到上述第一位置，从而上述受压部34与上述第一排出口 33a 连通，上述控制通道36与上述第二排出口 33b连通。另外，上述控制通道36包括在上述滑阀35的内部沿长度方向形成的第一通道 36a ；以及以与上述第一通道36a连通且沿上述滑阀35的径向延伸到上述滑阀35的外周面 的方式形成的第二通道36b，上述第二通道36b形成于在上述第一及第二槽35a、35b之间形 成的第三槽35c。本发明具有如下效果。根据如上所述的方案，通过在滑阀上形成第一及第二槽，从而若滑阀位于第一位 置则将第一及第二流入口与一个第三排出口连接，若滑阀位于第二位置则将第一及第二流 入口各个与第一及第二排出口连接，从而即便不追加另设的阀也能够将一对中间位置旁通 管路连接到油箱或分别连接到一对调节器，由此，不但能够提高工程机械的燃费，还能使零 部件数量最少化，从而能够节减制造成本。另外，通过形成与齿轮泵的受压部和上述受压部连通的控制通道，使上述受压部 根据滑阀的位置与第一排出口连通，并使上述控制通道与第二排出口连通，从而即便不追 加阀也能够将控制压力传递到调节器，因而能够使阀数量进一步最少化。尤其，通过在滑阀的内部形成控制通道，将与控制通道连通的第三槽形成在滑阀 上，从而能够使液压泵控制用阀的尺寸最小化。
图1是概略地表示现有工程机械的液压系统的液压回路图。图2是概略地表示根据本发明的一实施例的适用了液压泵控制用阀的工程机械 的液压回路的液压回路图。图3是概略地表示图2所示的液压泵控制用阀的立体图。图4是沿图3的IV-IV剖开的剖视图。图5是沿图3的V-V剖开的剖视图。图6a至图6d是用于说明图4所示的滑阀移动到第一位置的状态下的工作过程的 图。图7a至图7d是用于说明图4所示的滑阀移动到第二位置的状态下的工作过程的 图。图中10a、IOb-第一及第二液压泵，12-齿轮泵，13-控制管路，14a、14b_中间位置旁通 管路，30-液压泵控制用阀，31-阀主体，32a、32b-第一及第二流入口，33a、33b、33c ；-第一 至第三排出口，34-受压部，35-滑阀，35a、35b、35c-第一至第三槽，36-控制通道，36a_第一 通道，36b-第二通道。
具体实施例方式下面详细说明根据本发明的一实施例的工程机械的液压泵控制用阀。图2是概略地表示根据本发明的一实施例的适用了液压泵控制用阀30的液压回 路的图。参照图2，在液压泵控制用阀30的一侧连接中间位置旁通管路14a、14b和控制管 路13，另一侧连接油箱T和第一及第二调节器20a、20b。另一方面，在上述液压泵控制用阀 30的受压部34上连接上述控制管路13。通过如上所述的结构，若上述液压泵控制用阀30转换到如图2的状态(以下称为 “第二位置”)，则中间位置旁通管路14a、14b的压力传递到调节器20a、20b。与此相反，若 液压泵控制用阀30转换到与图2相反的状态(以下称为“第一位置”)，则中间位置旁通管 路14a、14b与油箱T相连，上述控制管路13的压力传递到第一及第二调节器20a、20b。上 述控制管路13通过方向转换阀15与齿轮泵12连接或与油箱T连接。另一方面，在上述方向转换阀15的受压部连接阀信号管路16。上述阀信号管路16 包括信号压随上述多个控制阀IlaUlb中的行驶控制阀Ila的转换而可变的第一阀信号 管路16a ；信号压随上述行驶控制阀Ila之外的控制阀lib的转换而可变的第二阀信号管 路16b ；以及选择上述第一阀信号管路16a和第二阀信号管路16b中较大的压力作为信号 压而施加到上述方向转换阀15的受压部的第三阀信号管路16c。上述第三阀信号管路16c 的压力随上述多个控制阀11的转换与否而不同。S卩、若上述多个控制阀IlaUlb处于中立状态(工程机械的空转状态)，则上述第 一及第二阀信号管路16a、16b通过各逻辑阀17与排液管路连接，从而上述第三阀信号管路 16c的压力降低。由此，方向转换阀15转换到与图2所示的方向相反的方向而将齿轮泵12 的控制工作油向液压泵控制用阀30传递。由此，液压泵控制用阀30转换到与图2所示的方向相反的方向而将中间位置旁通管路14a、14b连接到油箱T，将控制管路13的压力向第 一及第二调节器20a、20b传递。与此相反，若上述多个控制阀IlaUlb中某一个脱离中立状态而转换(工程机械 的作业状态)，则上述逻辑阀17断开上述第一及第二阀信号管路16a、16b中的一个。从而， 上述第三阀信号管路16c的压力上升。由此，方向转换阀15转换到如图2所示的状态而将 液压泵控制用阀30的控制管路13连接到油箱T。由此，液压泵控制用阀30将中间位置旁 通管路14a、14b连接到第一及第二调节器20a、20b。如上面所述，若工程机械处于空转状态则液压泵控制用阀30使中间位置旁通管 路14a、14b的工作油向油箱T排出，并将控制管路13的压力向调节器20a、20b传递。与此 相反，若工程机械处于作业状态则上述液压泵控制用阀30将中间位置旁通管路14a、14b连 接到调节器20a、20b。下面详细说明起如上所述作用的液压泵控制用阀30的结构。参照图3至图5，根据本发明的一实施例的液压泵控制用阀30包括阀主体31 ；形 成在上述阀主体31上并分别与上述第一及第二中间位置旁通管路14a、14b相连的第一及 第二流入口 32a、32b ；设置在上述阀主体31上并与上述调节器20a、20b相连的第一及第二 排出口 33a、33b ；设置在上述阀主体31上并与油箱T相连的第三排出口 33c ；以及可在第一 位置与第二位置之间移动地设置在上述阀主体31上的滑阀35。另一方面，在上述阀主体31上设置用于对上述滑阀35的一侧进行加压的受压部 34，该受压部34与用于传递齿轮泵12的控制压力的控制管路13连接。在上述滑阀35上沿长度方向彼此隔开地形成第一至第三槽35a、35b、35c，在其内 部形成控制通道36。上述控制通道36不仅与上述受压部34连通还与上述第三槽35c连
ο更具体地讲，上述控制通道36包括沿上述滑阀35的长度方向形成的第一通道 36a ；以及沿上述滑阀35的径向形成以使上述第一通道36a的末端与上述第三槽35c连通 的第二通道36b。 上述第一槽35a呈环状形成于上述滑阀35上，上述第一槽35a使上述第一流入口 32a与第一排出口 33a连接或与第三排出口 33c连接。更具体地讲，若上述滑阀35位于第 一位置(参照图6a)，则上述第一流入口 32a如图6b及图6c所示通过第一槽35a与第三排 出口 33c连接。另一方面，若上述滑阀35位于第二位置(参照图7a)，则上述第一流入口 32a如图7b至图7d所示通过第一槽35a与第一排出口 33a连接。上述第二槽35b在长度方向上与上述第一槽35a相隔并呈环状形成在上述滑阀35 上。这种第二槽35b使上述第二流入口 32b与上述第二排出口 33b连接或与第三排出口 33c连接。更具体地讲，若上述滑阀35位于第一位置(参照图6a)，则上述第二流入口 32b 如图6b及图6c所示通过第二槽35b与第三排出口 33c连接。此时，上述第三排出口 33c 与上述第二槽35b通过形成在阀主体31上的连接通道38连通。另一方面，若上述滑阀35 位于第二位置(参照图7a)，则上述第二流入口 32b如图7b至图7d所示通过第二槽35b与 第二排出口 33b连接。上述第三槽35c以位于上述第一槽35a与上述第二槽35b之间的方式呈环状形成 在上述滑阀35上。这种第三槽35c用于将上述控制通道36连接到第二排出口 33b，若上述滑阀35位于第一位置，则通过了控制通道36的控制工作油如图6d所示通过第三槽35c向 第二排出口 33b移动。另一方面，若上述滑阀35位于第一位置，则如图6d所示，上述受压部34与第一排 出口 33a连接，从而能够将上述控制工作油输送到第一排出口 33a。下面详细说明具有如上所述的结构的液压泵控制用阀的工作过程。参照图6a，滑阀35已移动到第一位置。这种状态是向控制管路13供给齿轮泵12 的工作油的状态，是控制工作油供给到受压部34而使滑阀35向附图上的右侧移动的状态。在这种状态下，参照图6b至图6d，第一及第二流入口 32a、32b各个分别通过滑阀 35的第一及第二槽35a、35b与第三排出口 33c连接。即、一对中间位置旁通管路14a、14b 通过一个第三排出口 33c与油箱T连接。由此，通过一个阀就能够将一对中间位置旁通管 路14a、14b的工作油向油箱T排出，从而可使追加的零部件数量最少化，由此能够降低工程 机械的制造成本。另一方面，如图6d所示，向受压部34供给的控制管路13的控制工作油经过受压 部34向第一排出口 33a供给，经过受压部34和控制通道36及第三槽35c向第二排出口 33b供给。这样，通过在一个受压部34和滑阀35内部形成控制通道36而将控制工作油向 第一及第二排出口 33a、33b供给，从而不但能够使追加的零部件数量最少化，还能使液压 泵控制用阀30小型化。参照图7a，滑阀35已移动到第二位置。在这种状态下，如图2所示，控制管路13 通过方向转换阀15与油箱T相连。于是，滑阀35因控制压力未传递到受压部34而由弹簧 37向如图7c及图7d的状态移动。在这种状态下，参照图7b至图7d，第一及第二流入口 32a、32b各个分别通过滑阀 35的第一及第二槽35a、35b与第一及第二排出口 33a、33b连接。由此，通过第一及第二排 出口 33a、33b各个能够将一对中间位置旁通管路14a、14b各个的工作油传递到各调节器 20a、20b。
权利要求
1.一种工程机械的液压泵控制用阀，将多个中间位置旁通管路(14a、14b)的压力向分 别设置在多个液压泵(IOaUOb)上的各个调节器(20a、20b)分配供给，其特征在于，包括阀主体(31)；形成在上述阀主体(31)上并分别与上述第一及第二中间位置旁通管路(14a、14b)相 连的第一及第二流入口(32a、32b)；设置在上述阀主体(31)上并与上述调节器(20a、20b)各个相连的第一及第二排出口 (33a,33b)；设置在上述阀主体(31)上并与油箱(T)相连的第三排出口(33c)；以及能够在第一位置与第二位置之间移动地设置在上述阀主体(31)上，且彼此隔开地设 有第一及第二槽(35a、35b)的滑阀(35)，若上述滑阀(35)移动到第一位置，则上述第一及第二流入口(32a、32b)各个分别通过 上述第一及第二槽(35a、35b)与上述第三排出口(33c)连接，若上述滑阀(35)移动到第二 位置，则上述第一及第二流入口(32a、32b)各个分别与上述第一及第二排出口(33a、33b) 连接。
2.根据权利要求1所述的工程机械的液压泵控制用阀，其特征在于，包括设置在上述阀主体(31)上并与齿轮泵(12)的控制管路(13)连接的受压部 (34)；以及与上述受压部(34)连通地设置在上述阀主体(31)和上述滑阀(35)中至少一个上的 控制通道(36)，若上述齿轮泵(12)的控制压力施加到上述受压部(34)，则上述滑阀(35)移动到上述 第一位置，从而上述受压部(34)与上述第一排出口(33a)连通，上述控制通道(36)与上述 第二排出口 (33b)连通。
3.根据权利要求2所述的工程机械的液压泵控制用阀，其特征在于，上述控制通道(36)包括在上述滑阀(35)的内部沿长度方向形成的第一通道(36a)；以及以与上述第一通道(36a)连通且沿上述滑阀(35)的径向延伸到上述滑阀(35)的外周 面的方式形成的第二通道(36b)。
4.根据权利要求3所述的工程机械的液压泵控制用阀，其特征在于，上述第二通道(36b)形成于在上述第一及第二槽(35a、35b)之间形成的第三槽(35c)。
全文摘要
本发明涉及工程机械的液压泵控制用阀，其特征是包括阀主体(31)；形成在阀主体上并分别与第一及第二中间位置旁通管路(14a、14b)相连的第一及第二流入口(32a、32b)；设置在阀主体上并与调节器(20a、20b)各个相连的第一及第二排出口(33a、33b)；设置在阀主体上并与油箱(T)相连的第三排出口(33c)；以及可在第一位置与第二位置之间移动地设置在阀主体上，且彼此隔开地设有第一及第二槽(35a、35b)的滑阀(35)，若滑阀移动到第一位置则第一及第二流入口各个分别通过第一及第二槽与第三排出口连接，若滑阀移动到第二位置则第一及第二流入口各个分别与第一及第二排出口连接。
文档编号F15B13/02GK102108984SQ20101061349
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者安玄植 申请人:斗山英维高株式会社