工程机械的液压驱动装置的制造方法_4

文档序号:9731763阅读:来源:国知局
的转矩恒定曲线504所示那样,使主栗102的最大转矩从转矩恒定曲线502的T12max减少相当于主栗202的吸收转矩(T3)。另外,若主栗202的排出压上升、且主栗202的吸收转矩达到T3max(第二预定值),则减压阀112g使主栗202的第三排出口 202a的排出压减压为与T3max(第二预定值)对应的压力(转矩控制开始压力P3c)并输出,减转矩控制活塞112f如图3的转矩恒定曲线503所示那样,使主栗102的最大转矩(第一预定值)从图3的转矩恒定曲线502的T12max减少相当于主栗202的吸收转矩(最大转矩)T3max。
[0094]由此,即使在同时驱动主栗102的驱动器和主栗202的驱动器的复合操作时或者驱动主栗102和主栗202这两方的驱动器(起重臂缸3a)的操作时,也能够将主栗102的吸收转矩和主栗202的吸收转矩的合计控制为不超过最大转矩T12max(全转矩控制或者全马力控制一以下成为全转矩控制),防止原动机1的停止(发动机停止)。另外,由于减压阀112g输出模拟主栗202的吸收转矩的压力,且将该压力导向减转矩控制活塞112f而使主栗102的最大转矩减少,因此不仅在主栗202以受到第二转矩控制部的限制的最大转矩T3max进行动作时,而且在主栗202未受到第二转矩控制部的限制时,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T erate。
[0095]?液压挖掘机?
[0096]图7是表示搭载有上述的液压驱动装置的液压挖掘机的外观的图。
[0097]在图7中,作为作业机械而众所周知的液压挖掘机具备下部行驶体101、上部回转体109、以及摇摆式的前作业机104,前作业机104由起重臂104a、悬臂104b、铲斗104c构成。上部回转体109相对于下部行驶体101能够通过回转马达3c回转。在上部回转体109的前部安装有摇摆柱103,在该摇摆柱103以能够上下动作的方式安装有前作业机104。摇摆柱103通过摇摆缸3e的伸缩而能够相对于上部回转体109在水平方向上转动,前作业机104的起重臂104a、悬臂104b、铲斗104c通过起重臂缸3a、悬臂缸3b、铲斗缸3d的伸缩而能够在上下方向上转动。在下部行驶体102的中央框架安装有通过刮板缸3h (参照图1)的伸缩来进行上下动作的刮板106。下部行驶体101通过利用行驶马达3f、3g的旋转来驱动左右的履带101a、101b (在图7中仅图示左侧)来进行行驶。
[0098]在上部回转体109设置有顶盖式的驾驶室108,在驾驶室108内设有驾驶席121、前/回转用的左右操作装置122、123(在图7中仅图示左侧)、行驶用的操作装置124a、124b(在图7中仅图示左侧)、未图示的摇摆用的操作装置以及刮板用的操作装置、门锁杆24等。操作装置122、123的操作杆能够从中立位置向以十字方向为基准的任意的方向操作,当将左侧的操作装置122的操作杆向前后方向操作时,操作装置122作为回转用的操作装置发挥功能,当将该操作装置122的操作杆向左右方向操作时,操作装置122作为悬臂用的操作装置发挥功能,当将右侧的操作装置123的操作杆向前后方向操作时,操作装置123作为起重臂用的操作装置发挥功能,当将该操作装置123的操作杆向左右方向操作时,操作装置123作为铲斗用的操作装置发挥功能。
[0099]?动作?
[0100]接着,对本实施方式的动作进行说明。
[0101]首先,从由原动机1驱动的固定容量型的先导栗30排出的压力油向压力油供给路径31a供给。在压力油供给路径31a上连接有原动机转速检测阀13,原动机转速检测阀13利用流量检测阀50和差压减压阀51输出与先导栗30的排出流量相应的流量检测阀50的前后差压作为绝对压Pgr (目标LS差压)。在原动机转速检测阀13的下游连接有先导安全阀32,在先导压力油供给路径31b生成恒定的压力(先导一次压Ppilot)。
[0102](a)全部操作杆为中立的情况
[0103]由于全部的操作装置的操作杆为中立,因此全部的流量控制阀6a?6j处于中立位置。由于全部的流量控制阀6a?6j处于中立位置,因此与第一及第二压力油供给路径105、205连接的流量控制阀813?8(1、8匕88、818]_的第一负载压检测回路13以及第二负载压检测回路132分别检测容器压作为最高负载压Plmaxl、Plmax2。该最高负载压Plmaxl、Plmax2分别导向放泄阀115、215和差压减压阀111、211。
[0104]通过最高负载压Plmaxl、Plmax2导向放泄阀115、215,第一及第二排出口 102a、102b的压力P1、P2被保持为在最高负载压Plmaxl、Plmax2加上放泄阀115、215各自的弹簧的设定压力后的压力(放泄阀设定压)即最小压。在此,若将放泄阀115、215的弹簧的设定压力设为Punsp,则通常Punsp设定为比作为目标LS差压的原动机转速检测阀13的输出压Pgr稍微高(Punsp>Pgr)。
[0105]差压减压阀111、211分别输出第一及第二压力油供给路径105、205的压力P1、P2与最高负载压Plmaxl、Plmax2(容器压)的差压(LS差压)作为绝对压Plsl、Pls2。最高负载压Plmaxl、Plmax2如上述那样分别是容器压,若将该容器压设为Ptank,则
[0106]Plsl =P1 — Plmaxl = (Ptank+Punsp) —Ptank = Punsp>Pgr
[0107]Pls2 = P2—Plmax2 = (Ptank+Punsp) —Ptank = Punsp>Pgr0
[0108]LS差压Plsl、Pls2导向调整器112的低压选择阀112a。
[0109]在调整器112,被导向低压选择阀112a的LS差压Plsl、Pls2选择它们的低压侧,并作为LS差压Plsl2而被导向LS控制阀112b。此时,选择的Plsl、Pls2的任一个都是Plsl2>Pgr,因此LS控制阀122b在图1中被按向左方向而切换到右侧的位置,LS驱动压力上升到由先导安全阀32生成的恒定的先导一次压Ppilot,该先导一次压Ppilot被导向LS控制活塞112c。由于先导一次压Ppilot被导向LS控制活塞112c,因此主栗102的容量(流量)保持为最小。
[0110]另一方面,从主栗202排出的压力油被导向第三压力油供给路径305,经由在中位全开型的流量控制阀6a、6e、6h的中立位置开口的旁通节流通路而向容器排出。因此,第三压力油供给路径305的压力成为极低的压力,该极低的压力仅比容器压上升相当于从主栗202排出的压力油通过流量控制阀6a、6e、6h的旁通节流通路时产生的极小的阻力。
[0111]第三压力油供给路径305的压力(主栗202的排出压)被导向设置在主栗202的调整器212的转矩控制(马力控制)活塞212d。但是,由于该压力较低,因此主栗202的容量(流量)保持为最大。
[0112]在图4A及图5B中,用点A表示此时的主栗202的状态。主栗202的排出压P3为P3a,容量成为最大q3max,排出流量也成为最大。
[0113]另外,主栗202的排出压经由减压阀112g而被导向减转矩控制活塞112f。在减转矩控制活塞112f,由主栗202的排出压和减转矩控制活塞112f的受压面积的积决定的力作用于减小主栗102的容量(倾斜转动角)的方向。但是,如上所述,主栗102的容量(倾斜转动角)已经由LS控制活塞112c保持为最小,并维持该状态。
[0114](b)输入了起重臂操作杆的情况(微操作)
[0115]考虑起重臂上升方向的操作杆输入较小、且仅以中位全开型的流量控制阀6a驱动起重臂缸3a的情况。
[0116]若将起重臂用操作装置的操作杆(起重臂操作杆)向起重臂缸3a伸长的方向、也就是起重臂上升方向输入,则从起重臂用操作装置的遥控阀输出起重臂上升的先导压,起重臂缸3a驱动用的流量控制阀6a、6 i与该压力相应地分别向图1中上方向切换。
[0117]在起重臂操作杆为微操作的情况下,在图5A及图5B中,流量控制阀6a、6i的阀柱行程成为S1以上S2以下。此时,流量控制阀6i的入口通路保持关闭,从主栗202仅经由流量控制阀6a向起重臂缸3a的底侧供给压力油。
[0118]另外,流量控制阀6a由于阀柱行程为S1以上S2以下,因此旁通节流通路不会成为全闭,如图5C的S1?S2的区间所示,由起重臂缸3a的负载压、由旁通节流通路的开口面积的大小和从主栗202供给的流量决定的第三压力油供给路径305的压力、以及入口通路的开口面积的大小决定的流量向起重臂缸3a供给,剩余的流量从旁通节流通路向容器排出。
[0119]此时,第三压力油供给路径305的压力(主栗202的排出压)被导向设于主栗202的调整器212的转矩控制(马力控制)活塞212d,在第三压力油供给路径305的压力未达到由弹簧212e设定的转矩恒定曲线602的转矩控制开始压力P3c的情况下,主栗202的容量保持为最大qmax。在第三压力油供给路径305的压力成为转矩控制开始压力P3c以上的情况下,主栗202的容量变小,直到活塞212d的力和弹簧212e的力进行平衡的倾斜转动位置。
[0120]例如当主栗202在图4A及图5B的点B上动作时,主栗202的容量被维持为最大q3max。起重臂缸3a的负载压变高,当第三压力油供给路径305的压力在图4A的转矩控制开始压力P3c(点C)以上的点D上动作,容量成为转矩恒定曲线602上的q3d,排出流量减少为q3d乘以原动机1的转速后的值。主栗202在转矩恒定曲线602上动作时的吸收转矩为恒定。这样,在第三压力油供给路径305的压力(主栗202的排出压)超过P3c而上升的情况下,主栗202进行转矩控制(马力控制),以使主栗202的吸收转矩成为恒定。
[0121]另外,第三压力油供给路径305的压力(主栗202的排出压)被导向设于主栗102的调整器112的减压阀112g,在第三压力油供给路径305的压力为减压阀112g的设定压(转矩控制开始压力)P3c以下的情况下,第三压力油供给路径305的压力原样被导向减转矩控制活塞112f,在第三压力油供给路径305的压力比P3c高的情况下,被限制为P3c的压力被导向减转矩控制活塞112f。在减转矩控制活塞112f,由主栗202的排出压和减转矩控制活塞112f的受压面积的积决定的力作用于减小主栗102的容量(倾斜转动角)的方向。但是,现在起重臂操作杆是微操作,如上所述,主栗102的容量已经保持为最小,因此维持该状态。
[0122](c)输入了起重臂操作杆的情况(全操作)
[0123]考虑起重臂上升方向的操作杆输入较大、且由中位全开型的流量控制阀6a和中位全闭型的流量控制阀6i这两方来驱动起重臂缸3a的情况。
[0124]在将起重臂操作杆向起重臂缸3a伸长的方向、也就是起重臂上升方向进行全操作的情况下,起重臂缸3a驱动用的流量控制阀6a、6i被切换到图1中上方向,如图5A及图5B所示,流量控制阀6a、6i的阀柱行程成为S3,流量控制阀6a的旁通节流通路成为全闭状态,入口通路的开口面积保持为最大的A4(全开),流量控制阀6i的入口通路的开口面积也成为最大的A6(全开)。
[0125]因此,在流量控制阀6a,与(b)的微操作的情况相同,从主栗202经由流量控制阀6a的入口通路向起重臂缸3a供给压力油。但此时,由于旁通节流通路成为全闭状态,因此如图5C的上侧的S3所示,主栗202的排出油的全量Q1被导向起重臂缸3a。
[0126]另外,根据图4A所示的PQ特性控制主栗202的容量,主栗202根据第三压力油供给路径305的压力P3的大小而排出流量。即,在第三压力油供给路径305的压力P3小于P3c的情况下,主栗202的容量为最大容量q3max,主栗202排出最大流量,在第三压力油供给路径305的压力P3成为P3c以上的情况下,在从点C至点E的范围内沿转矩恒定曲线602控制主栗202的容量。
[0127]另一方面,起重臂缸3a的底侧的负载压经由流量控制阀6i的负载口由第一负载压检测回路131检测作为最高负载压Plmaxl,并被导向放泄阀115和差压减压阀111。通过最高负载压Plmaxl被导向放泄阀115,放泄阀115的设定压上升为在最高负载压?1111&11(起重臂缸3a的底侧的负载压)加上弹簧的设定压力Punsp后的压力,并切断向容器排出第一压力油供给路径105的压力油的油路。另外,通过最高负载压Plmaxl被导向差压减压阀111,从而差压减压阀111输出第一压力油供给路径105的压力P1与最高负载压Plmaxl的差压(LS差压)作为绝对压Plsl。该Plsl被导向调整器112的低压选择阀112a,由低压选择阀112a选择Plsl和Pls2的低压侧。
[0128]在此,在对起重臂上升进行全操作那样的情况下,Pls2与操作杆的中立时相同,保持为比?81'大的值(?182 = ?2 — ?1111&12= (Ptank+Punsp) —Ptank = Punsp>Pgr)。另一方面,在开始起重臂上升的行动的情况下,
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