工程机械的液压驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压挖掘机等工程机械的液压驱动装置，尤其涉及进行负荷传感控制的液压驱动装置，该负荷传感控制将液压栗的排出流量控制为液压栗的排出压比多个驱动器的最高负载压仅高目标差压。
【背景技术】
[0002]液压挖掘机等工程机械的液压驱动装置包含将液压栗的排出流量控制为液压栗(1栗)的排出压比多个驱动器的最高负载压仅高目标差压的装置，该控制称为负荷传感控制。在进行该负荷传感控制的液压驱动装置中，如专利文献1所记载的那样，分别利用压力补偿阀将多个流量控制阀的前后差压保持为预定差压，在同时驱动多个驱动器的复合操作时，与各个驱动器的负载压的大小无关地能够以与各流量控制阀的开口面积相应的比率将液压供给至多个驱动器。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2009 —14122号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]在专利文献1所记载的液压驱动装置中，在同时驱动多个驱动器的复合操作中，液压栗的排出压总是被控制为比多个驱动器的最高负载压仅高目标差压，因此在进行同时进行负载压的差大的例如起重臂上升微操作(负载压:高)和悬臂接地操作(负载压:低)的水平整平动作等的复合操作的情况下，液压栗的排出压被控制为比起重臂缸的高的负载压仅高某设定压量，并且为了防止压力油过于流向负载压低的驱动器(在水平整平动作中，悬臂缸)，负载压低的驱动器用的压力补偿阀进行节流，由于该无益的节流损失而消耗了动力(能量)。
[0008]另外，液压挖掘机在使铲斗爪尖与地面接触的状态下沿地面移动，收集石片、混凝土片、木片等碎片垃圾，从而有进行对地面进行清扫的称为清扫作业的作业的情况。该清扫作业与水平整平动作相同，在起重臂上升微操作(负载压:高)和悬臂接地操作(负载压:低)的复合操作下进行。但是，在清扫作业中，需要维持地面的形状，因此即使在地面存在一些凹凸的情况下，也需要沿该地面的凹凸灵活地调整铲斗爪尖的上下位置。
[0009]在此，为了沿地面灵活地调整铲斗爪尖的上下位置，希望起重臂缸的伸缩速度与根据铲斗爪尖接触地面的凹凸的力的大下而变化的起重臂缸的负载压相应地灵活变化。
[0010]然而，在专利文献1所记载的液压驱动装置中，即使起重臂操作是微操作，向驱动器(起重臂缸)供给压力油的液压栗也由负荷传感控制控制排出流量，而且流量控制阀的前后差压由压力补偿阀保持为预定差压。因此，向起重臂缸供给的压力油的流量不易受起重臂缸的负载压的影响，仅由操作装置的杆输入来决定，因此在地面存在凹凸的情况下，存在难以在使铲斗爪尖与地面接触的状态下沿地面的凹凸移动之类的问题。
[0011]本发明的目的是提供一种工程机械的液压驱动装置，在包含特定的驱动器的复合操作中，在负载压的差较大且特定的驱动器的操作装置的操作是微操作的情况下，抑制压力补偿阀的节流损失造成的无益的能量消耗，并且利用负载压使向特定的驱动器供给的压力油的流量灵活地变化，从而能够得到良好的操作性。
[0012]用于解决课题的方案
[0013](1)为了实现上述目的，本发明是一种工程机械的液压驱动装置具备:容量可变型的第一栗装置;第二栗装置;利用从上述第一栗装置排出的压力油进行驱动的多个第一驱动器;利用从上述第二栗装置排出的压力油进行驱动的多个第二驱动器;对从上述第一栗装置向上述多个第一驱动器供给的压力油的流动进行控制的多个中位全闭型的流量控制阀;对从上述第二栗装置向上述多个第二驱动器供给的压力油的流动进行控制的多个中位全开型的流量控制阀;对上述多个中位全闭型的流量控制阀的前后差压分别进行控制的多个压力补偿阀；以及第一栗控制装置，其具有负荷传感控制部，该负荷传感控制部对上述第一栗装置的容量进行控制，以使上述第一栗装置的排出压比上述多个第一液压驱动器的最高负载压仅高目标差压，上述多个第一驱动器及第二驱动器包括作为共用驱动器的至少一个第一特定驱动器，上述多个第一驱动器包括在与上述第一特定驱动器的复合操作中所使用的频度高的第二特定驱动器，上述多个中位全开型的流量控制阀包括第一流量控制阀，该第一流量控制阀对从上述第二栗装置向上述第一特定驱动器供给的压力油的流动进行控制，上述多个中位全闭型的流量控制阀包括第二流量控制阀，该第二流量控制阀对从上述第一栗装置向上述第一特定驱动器供给的压力油的流动进行控制，将上述第一流量控制阀及第二流量控制阀的开口面积特性设定为，当将上述第一特定驱动器的操作装置操作到操作范围的中间区域时，仅上述第一流量控制阀开阀而从上述第二栗装置向上述第一特定驱动器供给压力油，当从上述中间区域进一步操作了上述操作装置时，上述第一流量控制阀及第二流量控制阀的双方开阀，来自上述第一栗装置及第二栗装置的压力油合流供给至上述第一特定驱动器。
[0014]在这样构成的本发明中，即使在第一特定驱动器(相当于发明的目的中所说的“特定的驱动器”，例如起重臂缸)和第二特定驱动器(例如悬臂缸)的复合操作(例如水平整平动作、清扫作业)中第一特定驱动器和第二特定驱动器的负载压的差较大的情况下，第一及第二特定驱动器粉分别利用来自各自的栗装置的压力油驱动(第一特定驱动器利用从第二栗装置排出的压力油驱动，第二特定驱动器利用从第一栗装置排出的压力油驱动)，因此不会产生压力补偿阀的节流损失，能够抑制因压力补偿阀的节流损失造成的无益的能量消耗。
[0015]另外，由于对从第二栗装置向第一特定驱动器供给的压力油的流动进行控制的第一流量控制阀为中位全开型，因此通过将第一特定驱动器用作起重臂缸，从而在如清扫作业那样起重臂缸的操作装置的操作量较小的情况下，利用起重臂缸的负载压使向起重臂缸供给的压力油的流量灵活地变化，因此能够得到良好的操作性。
[0016]根据以上，在包含特定的驱动器的复合操作中，在负载压的差较大、且特定的驱动器的操作装置的操作是微操作的情况下，抑制压力补偿阀的节流损失造成的无益的能量消耗，并且利用负载压使向特定的驱动器供给的压力油的流量灵活地变化，从而能够得到良好的操作性。
[0017](2)在上述(1)中，优选上述第一流量控制阀将上述开口面积特性设定为，随着阀柱行程的增加，开口面积增加，在达到最大的阀柱行程前成为最大开口面积，上述第二流量控制阀将上述开口面积特性设定为，在阀柱行程达到中间行程前，开口面积为零，在上述中间行程开口，之后，随着阀柱行程的增加，开口面积增加，在达到最大的阀柱行程前成为最大开口面积。
[0018]由此，在将第一特定驱动器的操作装置操作到操作范围的中间区域时，仅第一流量控制阀开阀，从第二栗装置向第一特定驱动器供给压力油，在从中间区域进一步操作了操作装置时，第一及第二流量控制阀这两方开阀，来自第一及第二栗装置的压力油合流供给至第一特定驱动器。
[0019](3)在上述(1)中，优选还具备对上述第二栗装置的容量进行控制的第二栗控制装置，上述第一栗装置具有:上述负荷传感控制部；以及第一转矩控制部，当上述第一栗装置的排出压被导入，且上述第一液压栗的排出压和容量的至少一方增加而上述第一栗装置的吸收转矩增加时，对上述第一液压栗的容量进行限制控制，以免上述第一液压栗的吸收转矩超过第一预定值，上述第二栗控制装置具有第二转矩控制部，当上述第二栗装置的排出压被导入，且上述第二液压栗的排出压增加而上述第二栗装置的吸收转矩增加时，且当上述第二液压栗的吸收转矩为第二预定值以下时，将上述第二栗装置的容量维持为最大，若上述第二液压栗的吸收转矩上升至上述第二预定值，则对上述第二液压栗的容量进行限制控制，以免上述第二液压栗的吸收转矩超过第二预定值，上述第一栗控制装置还具有:减压阀，当上述第二栗装置的排出压被导入，且上述第二栗装置的排出压为上述第二转矩控制部的容量限制控制的开始压力以下时，原样输出上述第二栗装置的排出压，若上述第二栗装置的排出压上升至大于上述第二转矩控制部的容量限制控制的开始压力，则将上述第二栗装置的排出压减压为上述第二转矩控制部的容量限制控制的开始压力并输出；以及减转矩控制驱动器，随着上述减压阀的输出压被导入且上述减压阀的输出压变高，使上述第一栗装置的容量减少，以使上述第一预定值减少。
[0020]由此，不仅在第二栗装置的吸收转矩上升到第二预定值、且利用第二转矩控制部的控制限制为第二预定值而进行动作时，而且在第二液压栗的吸收转矩为第二预定值以下、且未限制为第二预定值时，也能够精度良好地进行全转矩控制，有效利用原动机的额定输出转矩。
[0021](4)在上述(1)?3任一项中，优选上述第一特定驱动器是对液压挖掘机的起重臂进行驱动的起重臂缸，上述第二特定驱动器是对液压挖掘机的悬臂进行驱动的悬臂缸。
[0022]由此，在进行同时进行在负载压的差较大的起重臂上升微操作(负载压:高)和悬臂接地操作(负载压:低)的水平整平动作的情况下，抑制作为低负载侧的悬臂缸侧的压力补偿阀的节流损失造成的无益的能量消耗，并且在进行起重臂上升微操作(负载压:高)和悬臂接地操作(负载压:低)中进行清扫作业的情况下，利用负载压使向起重臂缸供给的压力油的流量灵活地变化，从而能够得到良好的操作性。
[0023]发明的效果
[0024]根据本发明，在包含特定的驱动器(第一特定驱动器)的复合操作中，在负载压的差较大、且特定的驱动器的操作装置的操作是微操作的情况下，抑制压力补偿阀的节流损失造成的无益的能量消耗，并且利用负载压使向特定的驱动器供给的压力油的流量灵活地变化，从而能够得到良好的操作性。
[0025]图面说明
[0026]图1是表示本发明的第一实施方式的液压挖掘机(工程机械)的液压驱动装置的图。
[0027]图2A是表示起重臂缸以及悬臂缸以外的驱动器的流量控制阀的各个入口通路的开口面积特性的图。
[0028]图2B是表示悬臂缸的主流量控制阀以及辅助流量控制阀的各个入口通路的开口面积特性(上侧)、和悬臂缸的主流量控制阀以及辅助流量控制阀的入口通路的合成开口面积特性(下侧)的图。
[0029]图3是表示由第一转矩控制部得到的转矩控制特性(PQ特性)和减转矩控制活塞所产生的减转矩控制的效果的图。
[0030]图4A是以PQ特性表示由第二转矩控制部得到的转矩控制特性的图。
[0031 ]图4B是将纵轴置换为栗转矩来表示由第二转矩控制部得到的转矩控制特性的图。
[0032]图5A是表示起重臂缸的主驱动用的流量控制阀(中位全开型一第一流量控制阀)的入口通路、出口通路以及旁通节流通路(中间位置旁通通路)的开口面积特性的图。
[0033]图5B是表示起重臂缸的辅助驱动用的流量控制阀(中位全闭型一第二流量控制阀)的入口通路的开口面积特性的图。
[0034]图5C是表示起重臂缸的第一及第二流量控制阀的各个入口的流量特性(上侧)、和起重臂缸的第一及第二流量控制阀的入口的合成流量特性(下侧)的图。
[0035]图6是表示本发明的第二实施方式的液压挖掘机(工程机械)的液压驱动装置的图。
[0036]图7是表示搭载有本发明的液压驱动装置的作为工程机械的液压挖掘机的外观的图。
【具体实施方式】
[0037]以下。根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[0038]<第一实施方式>
[0039]?结构?
[0040]图1是表示本发明的第一实施方式的液压挖掘机(工程机械)的液压驱动装置的图。
[0041 ]在图1中，本实施方式的液压驱动装置具备:原动机(例如柴油发动机)1;由该原动机1驱动且具有向第一及第二压力油供给路径105、205排出液压的的第一及第二排出口102a、102b的分流式容量可变型主栗102(第一栗装置)；由原动机1驱动且具有向第三压力油供给路径305排出压力油的第三排出口 202a的单流式容量可变型主栗202(第二栗装置)；利用从主栗102的第一及第二排出口 102a、102b以及主栗202的第三排出口 202a排出的压力油驱动的多个驱动器3&、313、3(:、3(1、36、3匕38、311;与第一?第三压力油供给路径105、205、305连接且对从主栗102的第一及第二排出口 102a、102b以及主栗202的第三排出口 202a向多个驱动器3a?3h供给的压力油的流动进行控制的控制阀单元4;用于对主栗102的第一及第二排出口 102a、102b的排出流量进行控制的调整器112(第一栗控制装置)；以及用于对主栗202的第三排出口 202a的排出流量进行控制的调整器212(第二栗控制装置)。
[0042]多个驱动器3&、315、3(3、3(1、36、3匕38、311中的驱动器33、313、3(3、3(1、3138是利用从主栗102的第一及第二排出口 102a、102b排出的压力油驱动的多个第一驱动器，驱动器3a、3e、3h是利用从主栗202的第三排出口 202a排出的压力油驱动的多个第二驱动器，驱动器3a是包含于多个第一及第二驱动器这两方的共用驱动器。
[0043]控制阀单元4具备:中位全闭型的多个流量控制阀6b、6c、6d、6f、6g、61、6 j，其与第一及第二压力油供给路径105、205