工程機械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有能夠進行俯仰動作的作業(yè)機和旋轉(zhuǎn)體的液壓挖掘機等的工程機械。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般的工程機械中，若作業(yè)負載增大，則栗壓升高且栗的排出流量減小。其結(jié)果為，若對前作業(yè)機進行操作，則作業(yè)負載越大，前作業(yè)機的速度越慢。
[0003]與此相對，存在如下工程機械:根據(jù)操作閥的前后壓力差和操作量利用壓力補償單元使操作閥的開口面積發(fā)生變化(參照專利文獻1等)。在該工程機械中，例如在同時進行旋轉(zhuǎn)和動臂上升的旋轉(zhuǎn)動臂上升的動作的情況下，若動臂的負載大，則與旋轉(zhuǎn)動作對應(yīng)的操作閥的開口面積減小、且與動臂對應(yīng)的操作閥的開口面積增加，由此確保與動臂的負載小時同樣的操作性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2008-224039號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]雖然在與負載無關(guān)地確保一定的操作性方面是有利的，但另一方面，在動臂的負載大的情況下，作為操作感動臂的動作速度下降是自然的，也存在喜好能夠感受到施加于動臂的負載的動作的操作員。在上述專利文獻1的工程機械中，若省略壓力補償單元，則動臂速度也與動臂負載相應(yīng)地下降，與此相應(yīng)地，能達成能感受到動臂負載的動作。然而，在該情況下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)動臂上升時存在如下問題。
[0008]例如，若動臂的負載發(fā)生變化，即使動臂上升操作量相同，動臂的上升速度也發(fā)生變化，與此相對，若旋轉(zhuǎn)操作量相同，則即使動臂的負載發(fā)生變化，旋轉(zhuǎn)速度也幾乎不變。換言之，由于即使以相同的方式進行操作，每單位時間的動臂的上升量也根據(jù)動臂負載的不同而不同，因此，在動臂負載小的情況下、以及動臂負載大的情況下，旋轉(zhuǎn)動臂上升時的前作業(yè)機的軌跡發(fā)生變化。其結(jié)果為，若以與動臂負載小時相同的方式進行旋轉(zhuǎn)動臂上升操作，則在動臂的負載大的情況下動臂有可能描繪出意外低的軌跡，從而有可能使得前作業(yè)機與自卸卡車的載貨臺碰撞。另外，在施加于動臂的負載會因作業(yè)狀況而發(fā)生意外的變化的情況下，為了使得旋轉(zhuǎn)動臂上升動作時的前作業(yè)機的軌跡無論動臂負載如何都始終保持一致，需要熟練且高超的技能。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種工程機械，根據(jù)前作業(yè)機的動作而能夠感受到施加于動臂的負載，另一方面，能夠不受動臂負載的影響而使前作業(yè)機以與操作相應(yīng)的軌跡進行動作。
[0010]為了達成上述目的，本發(fā)明的特征在于，具備:行駛體;旋轉(zhuǎn)體，其能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在上述行駛體上;旋轉(zhuǎn)馬達，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述旋轉(zhuǎn)體;動臂，其與上述旋轉(zhuǎn)體連結(jié)；動臂缸，其使上述動臂進行俯仰動作;旋轉(zhuǎn)操作裝置，其對上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)動作進行指示;動臂操作裝置，其對上述動臂的俯仰動作進行指示;檢測器，其對上述動臂缸的根據(jù)負載而變化的狀態(tài)量進行檢測；以及控制器，其在輸入有基于上述旋轉(zhuǎn)操作裝置的旋轉(zhuǎn)操作以及基于上述動臂操作裝置的動臂上升操作的信號的期間，相對于與上述旋轉(zhuǎn)操作的信號相應(yīng)的基準旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)上述檢測器的信號來減小上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度，上述控制器具有:動臂減速量運算部，其基于上述檢測器的信號而對相對于與上述動臂操作裝置的操作量相應(yīng)的基準動臂上升速度Rs的動臂減速量△ R進行運算;旋轉(zhuǎn)速度減速量運算部，其基于上述旋轉(zhuǎn)操作裝置的操作量及上述動臂減速量A R而對相對于與上述旋轉(zhuǎn)操作裝置的操作量相應(yīng)的基準旋轉(zhuǎn)速度Ss的旋轉(zhuǎn)減速量△ S進行運算；以及轉(zhuǎn)矩指令值運算部，其基于上述旋轉(zhuǎn)馬達的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩及上述旋轉(zhuǎn)減速量A S而對使上述旋轉(zhuǎn)減速量△ S產(chǎn)生的上述旋轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)矩指令值進行運算并將其輸出，上述旋轉(zhuǎn)速度減速量運算部以使(Rs-△ R)/(Ss-△ S) =Rs/Ss的關(guān)系成立的方式對上述旋轉(zhuǎn)減速量A S進行運算。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)前作業(yè)機的動作而感受到施加于動臂的負載，另一方面，能夠不受動臂負載的影響而使前作業(yè)機以與操作相應(yīng)的軌跡進行動作，從而能夠期待操作性及安全性的提尚。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械的局部透視側(cè)視圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械所具備的驅(qū)動系統(tǒng)的概念圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械所具備的驅(qū)動系統(tǒng)的主要部分的框圖。
[0016]圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械中無動臂負載的情況下的旋轉(zhuǎn)動臂上升時的轉(zhuǎn)矩等的變動的圖。
[0017]圖5是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械中有動臂負載的情況下的旋轉(zhuǎn)動臂上升時的轉(zhuǎn)矩等的變動的圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的第2實施方式所涉及的工程機械所具備的驅(qū)動系統(tǒng)的主要部分的框圖。
[0019]圖7是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的工程機械中無動臂負載的情況下的旋轉(zhuǎn)動臂上升時的轉(zhuǎn)矩等的變動的圖。
[0020]圖8是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的工程機械中有動臂負載的情況下的旋轉(zhuǎn)動臂上升時的轉(zhuǎn)矩等的變動的圖。
[0021]圖9是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的工程機械所具備的驅(qū)動系統(tǒng)的主要部分的框圖。
[0022]圖10是表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的工程機械的旋轉(zhuǎn)動臂上升動作時的旋轉(zhuǎn)馬達轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)角速度等之間的關(guān)系的一例的特性圖。
[0023]圖11是表示旋轉(zhuǎn)動臂上升動作時由動臂負載而引起的動臂的軌跡不同的圖，且是本發(fā)明的效果的說明圖。
[0024]圖12是表示動作中的動臂負載發(fā)生變動的情況下的本發(fā)明所涉及的工程機械的旋轉(zhuǎn)動臂上升動作時的轉(zhuǎn)矩等的變動的圖。
[0025]圖13是對本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械中抑制旋轉(zhuǎn)速度的條件進行整理的圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0027]首先，本申請說明書中述及的旋轉(zhuǎn)動臂上升操作是指同時進行動臂上升操作和旋轉(zhuǎn)操作，即在彼此的操作輸入中，具有時間上的重疊。因此，兩種操作的起始時期及結(jié)束時期相同的情況當(dāng)然包含于旋轉(zhuǎn)動臂上升操作中，即使一方的操作輸入先于另一方的操作輸入，在一方的操作輸入的持續(xù)過程中進行另一方的操作輸入的情況等下同時進行兩種操作的時間也包含于旋轉(zhuǎn)動臂上升操作中。
[0028](第丨實施方式)
[0029]圖1是本發(fā)明的第1實施方式所涉及的工程機械的局部透視側(cè)視圖。
[0030]圖1所示的工程機械是電動式液壓挖掘機，其具備行駛體10、能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在行駛體10上的旋轉(zhuǎn)體20、能夠進行俯仰動作地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體20上的挖掘機構(gòu)(前作業(yè)機)30。
[0031]行駛體10具備左右一對的履帶lla、llb及履帶架12a、12b、分別對左右的履帶11a、lib進行驅(qū)動的行駛用液壓馬達13、14、以及行駛用液壓馬達13、14的減速器等。關(guān)于履帶lla、llb及履帶架12a、12b，圖1中分別僅示出左側(cè)的部件。
[0032]旋轉(zhuǎn)體20經(jīng)由旋轉(zhuǎn)架21而搭載于履帶架12a、12b的上部。旋轉(zhuǎn)架21經(jīng)由旋轉(zhuǎn)輪，設(shè)置為在履帶架12a、12b的上部能夠以鉛垂軸為中心旋轉(zhuǎn)。雖然未進行特別的圖示，但旋轉(zhuǎn)輪為如下結(jié)構(gòu):具備與履帶架12a、12b連接的內(nèi)輪、以及與旋轉(zhuǎn)架21連接的外輪，外輪相對于內(nèi)輪旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)架21上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)用電動馬達25及旋轉(zhuǎn)用液壓馬達27。旋轉(zhuǎn)用電動馬達25與旋轉(zhuǎn)用液壓馬達27—起支承于旋轉(zhuǎn)輪的外輪，并經(jīng)由減速器26而與內(nèi)輪的內(nèi)齒輪嚙合。旋轉(zhuǎn)用液壓馬達27與旋轉(zhuǎn)用電動馬達25同軸地設(shè)置。另外，在旋轉(zhuǎn)用電動馬達25上連接有蓄電器件即電容器24，旋轉(zhuǎn)用電動馬達25利用來自電容器24的供電而進行驅(qū)動。通過該結(jié)構(gòu)而將旋轉(zhuǎn)用液壓馬達27及旋轉(zhuǎn)用電動馬達25的驅(qū)動力經(jīng)由減速器26而傳遞至旋轉(zhuǎn)輪，旋轉(zhuǎn)體20與旋轉(zhuǎn)架21—起相對于行駛體10旋轉(zhuǎn)。
[0033]挖掘機構(gòu)30是具備動臂31、斗桿34、鏟斗35的多關(guān)節(jié)構(gòu)造的前作業(yè)機。動臂31借助銷等而能夠在上下方向上進行俯仰動作地與旋轉(zhuǎn)體20的旋轉(zhuǎn)架21連結(jié)。斗桿34借助銷等而能夠在前后方向上轉(zhuǎn)動地與動臂31的前端部連結(jié)。鏟斗35借助銷等而能夠轉(zhuǎn)動地與斗桿34的前端部連結(jié)。而且，動臂31、斗桿34以及鏟斗35分別由動臂缸32、斗桿缸34以及鏟斗缸36驅(qū)動。動臂缸32、斗桿缸34以及鏟斗缸36是液壓缸。
[0034]另外，在