联合收割机的收割部升降用液压回路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种联合收割机的收割部升降用液压回路，能够缩短使收割部高速下降时产生的时滞。本发明的液压回路包括：液控单向阀（11），第一切换阀（7），与第一切换阀（7）并联连接并用于限制从液压泵（4）向液压缸（2）供给的液压油的流量的第一节流孔（9），与第一节流孔（9）串联连接并在一级侧油压达到规定压力时打开阀门的阻力阀（10），用于限制在液控单向阀（11）逆流而排出的液压油的流量的第二节流孔（12b），流路截面积比第二节流孔（12b）小并用于限制排出的液压油的流量的第三节流孔（18），和能够有选择地将排出的液压油的油路切换为通过第三节流孔（18）排出的液压油的油路的第二切换阀（19）。
【专利说明】联合收割机的收割部升降用液压回路
【技术领域】
[0001]本发明涉及用来使联合收割机的收割部升降的液压回路。
【背景技术】
[0002]现有技术中，联合收割机通常在机体前部配备自由升降的收割部。对于收割部而言，例如会要求在设定收割高度时使之低速升降，在作业结束后或者作业开始前使之高速升降。因此，提出了使液压缸能够变速的液压回路，该液压缸用于使收割部升降(例如，日本专利公开H06-113603号公报)。
[0003]该日本专利公开H06-113603号公报的液压回路中，在使收割部下降时，对并联连接的流量不同的电磁式开关阀进行选择操作，控制从液压缸排出的液压油的流量，另一方面，在使收割部上升之际，在高速上升时，将来自泵的液压油的全部流量供给液压缸，在低速上升时，从上述电磁式开关阀的至少一方，切换到逸出液压油的一部分的旁路节流回路，控制供给液压缸的液压油的流量。
[0004]但是，日本专利公开H06-113603号公报的液压回路中，为了使收割部低速上升，通过所谓的旁路节流回路控制液压缸，因而若施加到收割部的负载增大，则液压油的压力随之上升，逸出流量增加，结果上升流量大幅下降，上升速度大幅降低。
[0005]并且，在上述液压回路中，低速上升时，从液压缸排出的液压油，由于通过限制流量的电磁式开关阀时的摩擦，导致温度上升。由于温度越上升，液压油的粘度越降低，所以温度越上升，液压油的粘滞阻力越减少，液压油越容易通过电磁式开关阀。另一方面，由于如果对收割部施加负载，则液压油的压力也上升，所以如果在温度上升了的状态下对收割部施加负载，则负载越增加，越容易通过电磁式开关阀的油路，其结果，越对收割部施加负载，液压油的逸出流量越是增加，供给液压缸的流量越减少，从而收割部的上升速度变慢，施加到收割部的负载导致的上升速度的偏差较大。
[0006]另外，空载时等的发动机低速旋转时，即使希望使收割部低速上升，由于在旁路节流回路中，来自液压泵的喷出流量少，所以不能确保高于逸出流量的流量，不能够使之低速上升。
[0007]再者，由于是选择流量不同的两个电磁式开关阀来变更收割部的升降速度的结构，共同使用低速上升用与低速下降用的节流孔，所以存在难以与收割机主机匹配的情况。
[0008]因此，为了解决上述问题提出了下述方案的液压回路(日本专利第4994296号公报)，即，通过与设置在供给油路的、能够开闭的切换阀并联连接油量供给限制用节流孔，在低速上升时，将设置在供给油路的切换阀切换为闭合，能够将供给液压缸的液压油切换到由油量供给限制用节流孔控制的入口节流式回路。
[0009]根据日本专利第4994296号公报中公开的液压回路，液压油的逸出流量导致的收割部的上升速度变动受到抑制，并且能够发挥即使在发动机低速旋转时也能够低速上升的优良效果，但是根据回路结构，尤其是在空载时等的液压油流量少且油温高的情况等场合，使收割部高速下降时，从高速下降操作开始时至收割部实际下降开始为止会存在若干时滞。
【发明内容】
[0010]因此，本发明对日本专利第4994296号公报中公开的液压回路进一步进行了改良，其主要目的在于提供一种能够缩短使收割部高速下降时产生的时滞的联合收割机的收割部升降用液压回路。
[0011]本发明的
【发明者】专心研究发现，使收割部高速下降时产生的时滞的原因在于构成有下述路径，即，在使收割部高速下降时，来自液压泵的液压油，通过为低速上升用所设置的油量供给限制用节流孔(第一节流孔)而排出的路径。
[0012]因此，为达到上述目的，本发明涉及的联合收割机的收割部升降用液压回路，利用从油箱经由液压泵送出的液压油来驱动使联合收割机的收割部升降的液压缸，该液压回路具备:液控单向阀，利用先导压力(控制压力)允许液压油从所述液压缸逆流；第一切换阀，能够切换为:使加压一级侧端口与液压缸液压油路用二级侧端口开通的第一位置、使所述加压一级侧端口与先导压力液压油路用二级侧端口开通并使所述液压缸液压油路用二级侧端口与油箱端口开通的第二位置、和使所述加压一级侧端口及所述液压缸液压油路用二级侧端口关闭的第三位置；第一节流孔，与所述第一切换阀并联连接，用于限制从所述液压泵向所述液压缸供给的液压油的流量；阻力阀，与所述第一节流孔串联连接，用于在所述第一切换阀位于所述第二位置时，限制通过所述第一节流孔的液压油，确保所述液控单向阀的先导压力；第二节流孔，用于限制在所述液控单向阀逆流而排出的液压油的流量；第三节流孔，具备比所述第二节流孔小的流路截面积，用于限制排出的液压油的流量；和第二切换阀，能够有选择地将排出的液压油的油路切换为通过所述第三节流孔排出的液压油的油路。
[0013]在上述液压回路中，上述液控单向阀具备单向阀阀芯、该单向阀阀芯能够离开的阀座、对所述单向阀阀芯向所述阀座施加压力的弹簧、配置为与所述单向阀阀芯隔着所述阀座相向并能够自由滑动的先导活塞。
[0014]根据本发明，通过与限制液压油流量而使收割部低速上升的第一节流孔串联连接阻力阀，在来自液压泵的液压油通过第一节流阀排出前，利用先导控制(液压控制)使液控单向阀打开，所以即使在空载等的液压油的投入流量少的情况下，也能够迅速地对液控单向阀供给先导压力，使液控单向阀打开，所以能够减少收割部在高速下降操作时的时滞。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示一般的联合收割机的主要部分的侧面图。
[0016]图2是表示本发明涉及的联合收割机的收割部升降用液压回路的一个实施方式的液压回路图。
[0017]图3是表示组装有图2的液压回路的液压回路块单元的主要部分截面图。
[0018]图4是表示本发明涉及的联合收割机的收割部升降用液压回路的变更方式的液压回路图。
[0019]图5是表示本发明涉及的联合收割机的收割部升降用液压回路的其他的变更方式的液压回路图。[0020]符号说明
[0021]1:收表1]部；2:液压缸；3:油箱；
[0022]4:液压泵；7:第一切换阀；9:第一节流孔；
[0023]10:阻力阀；11:液控单向阀；12b:第二节流孔；
[0024]18:第三节流孔；19、19A:第二切换阀。
【具体实施方式】
[0025]下面，参照图1~图5说明本发明涉及的联合收割机的收割部升降用液压回路的实施方式。并且，在所有附图及所有实施例中，对同样的构成部分赋予相同的符号。
[0026]首先，说明联合收割机的大致结构，如图1所示，一般的联合收割机在前部具备收割部1，收割部I通过液压缸2的驱动来上下升降。液压缸2能够采用单动式的液压缸。
[0027]图2是表示本发明涉及的联合收割机的收割部升降用液压回路的一个实施方式的液压回路图。
[0028]基本上，液压回路是通过液压泵4从油箱3向液压缸2的活塞室2a供给液压油，使活塞2b移动，使连接于活塞杆2c的收割部I (参照图1。以下相同。)上升，另一方面，通过将活塞室2a的液压油排出到油箱3，将活塞2b返回原来的位置，使收割部I下降。
[0029]在液压泵4与液压缸2之间，从液压泵4开始依次连接油路5a、电磁式切换阀6、油路5b、第一切换阀7、油路 5c、液控单向阀11、油路5d、低速回流阀12、油路5e，并且在油路5b及油路5c连接有旁通油路8，在该旁通油路8中，连接有与第一切换阀7并联连接的第一节流孔9、和在旁通油路8上与第一节流孔9串联连接的阻力阀10。
[0030]阻力阀10是顺序阀(sequence valve)的一种,若一级侧的旁通油路8超过设定压力，贝1J开通旁通油路8。液控单向阀(pilot-operated check valve:液压控制单向阀、先导控制式单向阀；check valve:单向阀、止回阀)11具备外部先导口(先导孔)，若对接通至该外部先导口的先导压力液压油路Ila供给规定的先导压力的液压油，则打开液控单向阀11的单向阀阀芯Ilb (参照图3)，允许液压油的逆流。阻力阀10的设定压力被设定为比液控单向阀11的先导压力大。低速回流阀12中内置有单向阀12a和与单向阀12a并联连接的第二节流孔12b。
[0031]其中，所谓“节流孔”是指减少油流的截面积，使油路或流体通路内具备阻力的构造，包含固定节流孔、可变节流孔、节流阀、节流切换阀等。
[0032]图不的例子中，电磁式切换阀6是具备一对电磁线圈6a、6b及弹簧6c、6d的全开换向阀(open center:(中间位置)全开换向阀)的三位四通切换阀。电磁式切换阀6在非励磁状态下，通过弹簧6c、6d的平衡，位于图2所示的中间位置。在中间位置，从液压泵4压送到油路5a的液压油，通过油路13a、13b、14，向油箱3排出。若激励一方的电磁线圈6a,则油路5a、5b开通。若激励另一方的电磁线圈6b,则油路5a和油路15开通,从液压泵4压送到油路5a的液压油，通过油路15，供给液压驱动装置(未图示)，该液压驱动装置驱动搭载于联合收割机的粮箱升降机、螺旋升降部等其他的作业装置。
[0033]图不的例子中，第一切换阀7是具备一对电磁线圈7a、7b和一对弹簧7c、7d的电磁阀，是具备加压一级侧端口 P、油箱端口 T、先导压力液压油路用二级侧端口 A、液压缸液压油路用二级侧端口 B的泵全闭换向阀(pump closed center)的三位四通切换阀。第一切换阀7，当电磁线圈7a、7b未被激励的时候，由弹簧7c、7d施力，使之位于关闭油路5b、5c之间的端口 PB间的中间位置(图2所示的位置)。通过激励一方的电磁线圈7a，第一切换阀7从上述中间位置被切换到开通油路5b、5c之间的端口 P到端口 B的油路的位置。若激励另一方的电磁线圈7b，则被切换到使端口 P到端口 A的油路开通并且使端口 B到端口 T的油路开通的位置。
[0034]液压泵4与电磁式切换阀6之间的油路5a上连接有作为压力控制阀的泄压阀(relief valve) 16。泄压阀16在从液压泵4压送到油路5a的液压油超过设定压力时,将液压油的一部分通过油路17、14排到油箱3，将应该供给液压缸2的液压油的压力保持为恒定。
[0035]连接于液控单向阀11的二级侧端口(液压缸2侧)的油路5d上，连接有与油箱3连接的油路14。油路14中设置有第三节流孔18和用于对从第三节流孔18排到油箱3的液压油的流通进行开闭的第二切换阀19。第三节流孔18具有比内置于低速回流阀12的第二节流孔12b小的流路截面积。第二切换阀19是电磁式的二位切换阀，在未被激励时，由弹簧19a施力，使之位于关闭油路14的单向阀(check valve,止回阀、单向阀)的位置,通过激励电磁线圈19b，被切换到开通油路14的位置。
[0036]液控单向阀11中,若电磁式切换阀6的电磁线圈6a及第一切换阀7的电磁线圈7b被激励，来自油路5b的液压油通过先导压力液压油路Ila而被供作先导压力，则压开内置的单向阀，允许液压油的逆流。逆流过液控单向阀11的液压油，通过油路5c、第一切换阀7 (端口 B、T)、油路20、油路14，排到油箱3。
[0037]上述液压回路内置于液压回路块单元21。图3是表示内置有上述液压回路的液压回路块单元21的主要部分的截面图。
[0038]如图3所示，阻力阀10中，棒状的阀芯IOa利用弹簧IOb推压而落位到在旁通油路8由台阶部形成的阀座8a。对旁通油路8的一级侧供给液压油，若一级侧压力超过设定压力，则阀芯IOa离开阀座8a，液压油通过旁通油路8，流到油路5c。若阀芯IOa背离阀座8a，则弹簧IOb的弹力限制从阀座8a的背离距离。
[0039]参照图3，液控单向阀11具备单向阀阀芯lib、阀座11c、将单向阀阀芯Ilb按压到阀座Ilc的弹簧lid、以及先导活塞lie。先导活塞Ile隔着阀座Ilc与单向阀阀芯Ilb相向配置，在图3中，设置为能够左右自由滑动。若对先导压力液压油路Ila供给液压油，则先导活塞Ile被推向图3的右侧，杆部Ilg通过阀座Ilc的油路孔，对抗弹簧Ild的推压力，将单向阀阀芯Ilb推向图3的右侧，打开阀门。
[0040]若从未图示的液压泵向油路5b供给液压油，则供给旁通油路8和先导压力液压油路11a。阻力阀10是按照下述方式设计的，即，利用给通过旁通油路8的液压油增加阻力，即使在液压油的供给流量少的情况下，也能够确保打开液控单向阀11所必需的先导压力，先导活塞Ile使单向阀阀芯Ilb从阀座Ilc尚开后，阻力阀10的阀芯IOa尚开阀座8a。
[0041]具有上述结构的第一实施方式的液压回路中，在使收割部I高速上升的情形时，激励电磁式切换阀6的电磁线圈6a，使油路5a、5b之间开通，并且激励第一切换阀7的电磁线圈7a,使油路5b、5c之间的端口 PB间开通。其结果,从液压泵4,通过油路5a、电磁式切换阀6、油路5b、第一切换阀7 (端口 P、B)、油路5c、液控单向阀11、油路5d、低速回流阀12及油路5e，对液压缸2供给液压油。再者，这时，液压油由于达到规定的压力，打开阻力阀10，也通过旁通油路8，但是由于被第一节流孔9限制流量，所以通过旁通油路8的液压油的流量比通过第一切换阀7的液压油的流量少。另外，这时，连接先导压力液压油路Ila与油路20的端口 AT之间也开通，参照图3，先导活塞lie被通过油路5c的液压油推向图3的左侧，先导活塞Ile的先导压力液压油室Ilf的液压油通过先导液压油路11a、油路20而排出。
[0042]另外，在使收割部I低速上升的情形时，激励电磁式切换阀6的电磁线圈6a，开通油路5a、5b间的端口，使第一切换阀7处于非激励状态而达到中间位置，关闭油路5b、5c之间的端口 PB间。其结果，从液压泵4，通过油路5a、电磁式切换阀6、油路5b、旁通油路8的第一节流孔9及阻力阀10、油路5c、液控单向阀11、油路5d、低速回流阀12及油路5e，对液压缸2供给液压油。这种情形下，除去从泄压阀16排出的量，来自液压泵4的液压油的全部流量经由旁通油路8而通过第一节流孔9，因此供给液压缸2的液压油的流量被第一节流孔9限制，与上述高速上升的情形相比，收割部I的上升速度下降。
[0043]在使收割部I高速下降的情形时，激励电磁式切换阀6的电磁线圈6a，切换至使油路5a、5b间开通的位置，激励第一切换阀7的电磁线圈7b，开通端口 PA间，将油路5b与先导压力液压油路I Ia连通，并且开通端口 BT间，使油路5c与油路20连通，切换为向油箱3排出的位置。其结果，供给到先导压力液压油路Ila的液压油发挥先导压力的作用，打开液控单向阀11内的单向阀阀芯11b，允许液压油的逆流。这样，液压缸2的活塞室2a内的液压油，在油路5e、低速回流阀12的第二节流孔12b、油路5d、液控单向阀11、油路5c中逆流，从第一切换阀7 (端口 B、T)通过油路20、14向油箱3排出。向油箱3排出的液压油由第二节流孔12b限制排出流量。
[0044]在使收割部I低速下降的情形时，激励第二切换阀19的电磁线圈19b，开通油路14。其结果，蓄积在液压缸2的活塞室2a内的液压油，通过油路5e、低速回流阀12的第二节流孔12b、存在于油路14中的第三节流孔18，排到油箱3。第三节流孔18的流路截面积比第二节流孔12b小，所以流过油路14的流量由第三节流孔18决定。而且，电磁式切换阀6位于中间位置，这时，来自液压泵4的液压油通过油路13a、13b、14，排到油箱3。
[0045]如上所述，使收割部I低速上升时，通过利用第一节流孔9限制液压油的流量，使液压缸2的活塞移动速度下降。因此，收割部I低速上升时，与现有技术的旁路节流回路不同，能够切换至入口节流式回路而驱动液压缸2，所以能够抑制逸出流量导致的变动。而且，即使通过第一节流孔9限制液压油的流量，由于第一节流孔9的一级侧压力通过泄压阀16进行压力调整，所以防止了通过第一节流孔9的液压油的流量的变动。
[0046]液压泵4通过未图示的发动机进行驱动，所以例如若在空载时或涝洼田行车时等的发动机低速旋转时，液压泵的喷出流量下降。发动机低速旋转时，即使需要使收割部低速上升，在旁路节流回路中，由于来自液压泵的喷出流量少，不能够确保超过逸出流量的流量，不能低速上升，但是在本发明中，发动机低速旋转时，即使液压油的一部分从泄压阀16排出，由于液压油的安全压力得到确保，所以也能够低速上升。
[0047]另外，由于将供给油量限制用的第一节流孔9与排出流量限制用的第二、第三节流孔12b、18分别设置，所以易于与联合收割机主机相匹配。
[0048]再者，如上所述，使收割部I高速下降时，在不具备本发明的特征部分的阻力阀10的现有技术的液压回路结构中，由于形成从液压泵4供给油路5b的液压油，通过旁通油路8及第一节流孔9、油路5c、第一切换阀7的端口 BT、油路20、油路14排出到油箱3的路径，因此，尤其在发动机空载时等的液压油投入流量少的情况下，为了打开液控单向阀11而产生时滞，但是在本发明中，通过设置阻力阀10，能够直接产生打开液控单向阀11所必须的先导压力，所以能够减少时滞。
[0049]此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内，能够进行各种变更。
[0050]例如，如图4所示，能够在油路20设置第二节流孔12b以代替上述第一实施方式的低速回流阀12。
[0051]另外，如图5所示，也能够构成为在油路20的第二节流孔12b的油箱3侧设置第二切换阀19A、与第二切换阀19A并联连接第三节流孔18的回路结构以代替上述第一实施方式的低速回流阀12。
【权利要求】
1.一种液压回路，用于通过从油箱经由液压泵送出的液压油驱动使联合收割机的收割部升降的液压缸，该液压回路的特征在于，具备: 液控单向阀，利用先导压力允许液压油从所述液压缸逆流； 第一切换阀，能够切换到:使加压一级侧端口与液压缸液压油路用二级侧端口开通的第一位置、使所述加压一级侧端口与先导压力液压油路用二级侧端口开通并使所述液压缸液压油路用二级侧端口与油箱端口开通的第二位置、和使所述加压一级侧端口及所述液压缸液压油路用二级侧端口关闭的第三位置； 第一节流孔，与所述第一切换阀并联连接，用于限制从所述液压泵向所述液压缸供给的液压油的流量； 阻力阀，与所述第一节流孔串联连接，用于在所述第一切换阀位于所述第二位置时，限制通过所述第一节流孔的液压油，确保所述液控单向阀的先导压力； 第二节流孔，用于限制在所述液控单向阀逆流而排出的液压油的流量； 第三节流孔，具备比所述第二节流孔小的流路截面积，用于限制排出的液压油的流量；和 第二切换阀，能够有选择地将排出的液压油的油路切换为通过所述第三节流孔排出的液压油的油路。
2.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于， 所述液控单向阀包括:单向阀阀芯、该单向阀阀芯能够离开的阀座、将所述单向阀阀芯向所述阀座施加压力的弹簧、配置为与所述单向阀阀芯隔着所述阀座相向并能够自由滑动的先导活塞。
【文档编号】F15B11/04GK103511370SQ201310203741
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】兼述秀树, 鎌田稔 申请人:株式会社神崎高级工机制作所