專利名稱：工程機械的液壓回路的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明關(guān)于類似于液壓挖掘機這樣的工程機械的液壓回路，特別是關(guān)于一種工程機械的液壓回路，該工程機械適于用在類似于液壓式挖掘機上、并具有多級伸縮臂進行斗式挖掘的工程機械上。
背景技術(shù)：
圖8是一個概略的側(cè)視圖，它表示一個液壓挖掘機(工程機械)，一個普通的多級伸縮臂裝到該挖掘機上。該液壓挖掘機包括一個下部行走裝置1，一個連接成相對于下部行走裝置1轉(zhuǎn)動的上部回轉(zhuǎn)裝置2，一個安裝在上部回轉(zhuǎn)裝置2上的可擺動的動臂3，一個安裝成能在動臂3的頂部擺動并具有伸/縮功能的多級伸縮臂(可伸展的臂)4，以及一個安裝在多級伸縮臂4頂端的蛤殼式抓斗5等。
動臂油缸3a裝在動臂3和上部回轉(zhuǎn)裝置2之間，隨著動臂缸3a的伸/縮運動，動臂3擺動。同樣在動臂3和多級伸縮臂4之間裝有臂缸4a，隨著臂缸4a的伸/縮運動，多級伸縮臂4擺動?？梢钥吹?，多級伸縮臂4裝有缸11(參見圖9)該缸11可使多級伸縮臂4伸縮。
蛤殼式抓斗5設計成通過使設置在其內(nèi)側(cè)的液壓缸5a(參見圖9)動作而作打開和關(guān)閉運動。
圖9是表示上述液壓挖掘機液壓回路系統(tǒng)組成的概略示圖?？梢钥闯鲈趫D中并未示出先導回路。參見圖9，參照數(shù)字6表示源動機，參照數(shù)字7a、7b分別表示由源動機6驅(qū)動的液壓泵(壓力源)，8表示控制閥單元，用來控制來自液壓泵7a、7b的壓力油(工作油)、以將壓力油流量分配到下面將要描述的各種驅(qū)動裝置上。參照數(shù)字9表示驅(qū)動回轉(zhuǎn)發(fā)動機9的回轉(zhuǎn)發(fā)動機，10a、10b分別表示行走發(fā)動機，該發(fā)動機驅(qū)動裝在下部行走裝置1上的圖中未示的行走裝置。
動臂缸標號3a表示動臂缸，4a表示臂缸，5a表示打開和關(guān)閉蛤殼式抓斗的抓斗缸，11表示伸長和縮短多級伸縮臂4的伸縮缸，12表示設在伸縮缸11的桿側(cè)小腔11b內(nèi)的慢回閥，17表示油箱。
當工作油供到抓斗缸5a的上部小腔中時，使抓斗缸5a向圖的下方移動時，蛤殼式抓斗5打開。在慢回閥12的內(nèi)部設置一個限制器(孔板)，以防止多級伸縮臂4因其自身重量而突然伸展。
參照數(shù)字13表示伸縮控制閥，用以伸縮控制閥單元8中的伸縮缸11，14表示操縱抓斗缸5a的抓斗控制閥，參照數(shù)字15a、15b分別表示一個伸縮遙控閥，用來控制伸縮控制閥13，參照數(shù)字15表示伸縮遙控手柄，用以控制伸縮遙控閥15a、15b的移動，16a、16b是控制抓斗控制閥14的抓斗遙控閥，參照數(shù)字16表示抓斗遙控手柄，用以控制抓斗遙控閥16a、16b。
在上述裝置中，伸縮遙控閥15a是伸長伸縮缸11的遙控閥(打開操作裝置)，當伸縮遙控手柄15向圖中的右方傾斜時，該伸縮遙控閥15a打開，輸出與伸縮遙控手柄15的操縱量相對應的先導壓力。
抓斗遙控閥16a是使蛤殼式抓斗5執(zhí)行打開動作的遙控閥(打開操作裝置)，當抓斗遙控手柄16向圖中的右方傾斜時，抓斗遙控閥16a打開，輸出與抓斗搖控手柄16的操縱量相對應的先導壓力。
參照數(shù)字103a、104a、109、110a、110b分別表示控制動臂缸3a、臂缸4a、回轉(zhuǎn)發(fā)動機9和行走發(fā)動機的控制閥，參照數(shù)字120表示使液壓挖掘機保持直線運行的直線運行閥。要說明的是，這里省略了對這些閥的詳細描述。
參照圖9，如果操縱伸縮遙控手柄15打開伸縮遙控閥15a，然后先導壓力作用在入口13a使控制閥單元8的伸縮控制閥13從腔N移位到另一腔X，然后，來自液壓泵7a、7b的壓力油供到伸縮缸11的端側(cè)腔11a，同時桿側(cè)腔11b的壓力油通過慢回閥12和伸縮控制閥13進入油箱17。
此時，由于多級伸縮臂4和蛤殼式抓斗5本身的重量作用在伸縮缸11的桿側(cè)腔11b上，在桿側(cè)腔11b中產(chǎn)生很高的壓力，然而由于沒有載荷加到端側(cè)腔11a上，故端側(cè)腔11a的壓力減低。
因此，如果操作抓斗遙控手柄16，從而打開蛤殼式抓斗5，同時伸長多級伸縮臂4，于是液壓泵7a，7b中的大部分壓力油就流入具有較低工作壓力的伸縮缸11的端側(cè)腔11a中。因此，沒有足夠的壓力油供到抓斗缸5a，蛤殼式抓斗5的打開速度降低導致它的工作性能受到損害。
本發(fā)明是有鑒于上述問題而作出的，本發(fā)明的目的在于提供一種工程機械的液壓回路，它能防止在伸縮臂伸長時蛤殼式抓斗工作速度下降，從而改進了它的工作性能。
發(fā)明的公開為了達到上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，一種工程機械的液壓回路包括一個伸縮臂和裝到伸縮臂頂端的蛤殼式抓斗，該工程機械做成使伸縮臂和蛤殼式抓斗由普通壓力源供給的壓力油操作，其特征在于它包括減壓裝置，該裝置根據(jù)張開蛤殼式抓斗的工作壓力，降低向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力。
因此，采用本發(fā)明的工程機械的液壓回路，執(zhí)行打開蛤殼式抓斗這種操作，同時根據(jù)打開蛤殼式抓斗的工作壓力降低向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力來伸展伸縮臂，向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的壓力油的供給受到限制，這樣供到蛤殼式抓斗的壓力油增加許多。因此，蛤殼式抓斗迅速打開，能解決蛤殼式抓斗打開速度低的問題，從而改進了操作性能。
該降壓裝置最好包括第一降壓裝置，它能降低打開蛤殼式抓斗的工作壓力和輸出該降低后的工作壓力，和第二降壓裝置，它能根據(jù)第一降壓裝置的輸出壓力來降低向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力。
采用這種裝置，可獲得上述優(yōu)點，另外還具有另一優(yōu)點，即可很容易地在低成本上提供本裝置。
降壓裝置最好包括用以監(jiān)測打開蛤殼式抓斗工作壓力的工作壓力監(jiān)測裝置，和第三個降壓裝置，該第三降壓裝置根據(jù)來自工作壓力監(jiān)測裝置的監(jiān)測信息降低向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力。
采用這種裝置，可以獲得上述這樣的優(yōu)點，另外，由于它僅需將一套降壓裝置作為液壓設備，增加到普通的液壓回路上，因此同樣具有可很容易地在低成本上提供本裝置的優(yōu)點。
需說明的是，在此情況下，最好安裝第三降壓裝置，隨著工作壓力監(jiān)測裝置監(jiān)測到的工作壓力增大，向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力被降低很多。
按照本發(fā)明的另一個實施例，一種包括一個伸縮臂和裝到伸縮臂頂端的蛤殼式抓斗工程機械的液壓回路的特征在于它包括一個安置在伸縮臂的工作缸和蛤殼式抓斗打開側(cè)的輸出壓力供給線路之間的再生閥，當伸縮臂被驅(qū)向伸展側(cè)時，能將來自工作缸的返回壓力油供到該輸出壓力供給通路，以及包括一個方向控制閥，它根據(jù)向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力進行轉(zhuǎn)換，從而使打開蛤殼式抓斗的、打開工作壓力，用作再生閥的驅(qū)動操作壓力，供到再生閥上，以改變再生閥的工作狀態(tài)。
因此，本發(fā)明具有一個優(yōu)點，當以連鎖方式執(zhí)行伸展伸縮臂的動作和打開蛤殼式抓斗的動作時，可以在不降低伸縮臂伸展速度的情況下增大蛤殼式抓斗的打開速度。另外還有解決蛤殼式抓斗打開速度慢的優(yōu)點，同時也可改進操作性能。
方向控制閥最好具有非響應區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)驅(qū)動工作壓力不供到再生閥上，在該區(qū)域內(nèi)，用以向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力低于預定壓力，采用這種區(qū)域設置，可防止伸縮臂突然伸展。
另外，方向控制閥最好設置成，在驅(qū)動伸縮臂的工作壓力高于預定壓力的另一區(qū)域中，供到再生閥的驅(qū)動工作壓力隨著向伸展側(cè)驅(qū)動伸縮臂的工作壓力的增大而增大。采用這樣的區(qū)域設置，當伸展伸縮臂的工作壓力增大時，能高速打開蛤殼式抓斗。
再生閥可以做成當來自方向控制閥的驅(qū)動工作壓力增大時，從工作缸返回到上述輸出壓力供給線路的壓力油增加。當再生閥以上述方式設置時，可防止在該驅(qū)動工作壓力低的區(qū)域內(nèi)伸縮臂的突然伸展，并且在該驅(qū)動工作壓力高的區(qū)域內(nèi)，蛤殼式抓斗可迅速打開。
按照本發(fā)明的又一個實施例，一種工程機械的液壓回路，該工程機械包括一個伸縮臂和一個裝到伸縮臂頂端上的蛤殼式抓斗，其特征在于它包括位于伸縮臂的工作缸和蛤殼式抓斗打開側(cè)的輸出壓力供給通路之間的再生閥，該閥在伸縮臂驅(qū)動到伸展側(cè)時，能將來自工作缸的返回的壓力油供到輸出壓力供給通路，再生閥的工作狀態(tài)受伸縮臂向伸展側(cè)驅(qū)動的工作壓力控制。
因此，根據(jù)伸縮臂向伸展側(cè)驅(qū)動的工作壓力來控制再生閥的工作狀態(tài)，其優(yōu)點在于當以連鎖方式執(zhí)行伸展伸縮臂的動作和打開蛤殼式抓斗的動作時，可在不降低伸縮臂的伸展速度的情況下，增大蛤殼式抓斗的打開速度。
因此，除了能解決蛤殼式抓斗打開速度慢的問題的優(yōu)點外，還可改進操作性能。
附圖概述

圖1是表示本發(fā)明第一實施例的工程機械的液壓回路的系統(tǒng)組成的概略示圖；圖2是表示本發(fā)明第二實施例的工程機械的液壓回路的系統(tǒng)組成的概略示圖；圖3是表示本發(fā)明第二個實施例的工程機械的液壓回路控制裝置組成的示意性方框圖；圖4是表示本發(fā)明第三個實施例的工程機械的液壓回路系統(tǒng)組成的概略示圖；圖5是表示本發(fā)明第三個實施例的工程機械的液壓回路的控制特性圖；圖6是表示本發(fā)明第三個實施例的工程機械的液壓回路的另一控制特性圖；圖7是表示本發(fā)明第四個實施例的工程機械的液壓回路的系統(tǒng)組成的概略示圖；圖8是一個側(cè)視圖，它表示一個液壓挖掘機，一個普通的多級伸縮臂裝到該挖掘機上，和圖9是表示一個液壓挖掘機的液壓回路的系統(tǒng)組成的概略示圖，一個普通的多級伸縮臂裝到該挖掘機上。
實施本發(fā)明的最佳方式下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。(A)第一個實施例的描述首先描述本發(fā)明第一個實施例的工程機械的液壓回路，圖1是表示該液壓回路的系統(tǒng)組成的概略示圖。
在本發(fā)明的第一實施例中，該裝置的基本組成類似于圖9所示的液壓回路，各部件由與圖9中所描述的相同的參照數(shù)字表示。這里省略了對它們的描述。
第一個實施例的液壓回路包括正如圖1所示，除了圖9所示的系統(tǒng)組成外，一個降壓閥(第一降壓裝置)20用作降低來自抓斗遙控閥(打開操作裝置)16a的先導壓力(工作壓力)；一個外部先導型降壓閥(第二降壓裝置)21裝在伸縮缸(工作缸)11的伸展側(cè)的先導回路上。
外部先導型降壓閥21具有受降壓閥20的輸出壓力控制的設定壓力，當降壓閥20的輸出壓力最低時(例如抓斗控制手柄16不工作時)，來自伸縮遙控閥15a的輸出壓力不經(jīng)減壓被設定成高壓。另一方面，如果抓斗遙控閥16a受抓斗遙控手柄16操作從而增加降壓閥20的輸出壓力，根據(jù)該壓力控制外部先導型降壓閥21的動作，以減小遙控閥15a的先導壓力。
那么，如果降壓閥20的輸出壓力變?yōu)榈扔诨虼笥陬A定值，則伸縮控制閥13的先導壓力就不會等于或大于預定壓力。
由于本發(fā)明第一個實施例的工程機械的液壓回路按上述方式組成，它將按下列方式工作。需說明的是，在下面的描述中，分別給出了兩種工作情況。一種是伸縮缸11自身動作時液壓回路的工作情況，另一種是伸縮缸11和抓斗缸5a連鎖動作時的液壓回路的工作情況。
(1)伸縮缸自身動作參見圖1，如果操作伸縮遙控手柄15打開伸縮遙控閥15a，于是先導壓力(工作壓力)通過管線L1和外部先導降壓閥21引到伸縮控制閥13的先導控制口13a，伸縮控制閥13由腔N移位到腔X，于是液壓泵(壓力源)7a、7b中的壓力油供到伸縮缸11的端側(cè)腔11a。
同時，伸縮缸11的桿側(cè)腔11b中的壓力油通過慢回閥12和伸縮控制閥13的腔X引到油箱17，使伸縮缸11延伸。
此時，如果抓斗控制手柄16沒有被操作，降壓閥20的輸出壓力變成最低的壓力，外部先導型降壓閥21設定成最高的壓力，因此，伸縮遙控閥15a的先導壓力無需降壓引入伸縮控制閥13的先導控制口13a，以完全打開閥13，因此液壓泵7a、7b的所有流量供入伸縮缸11的端側(cè)腔11a中，這樣使伸縮缸11能以較快速度伸展。(2)伸縮缸和抓斗缸的連鎖動作正如圖1所示，多級伸縮臂(伸縮臂)4的伸縮缸11和蛤殼式抓斗5的缸5a的液壓回路是并聯(lián)的，如果抓斗缸5a動作，同時伸縮缸11也向伸展側(cè)動作時，那么液壓油只會流向壓力較低的伸縮缸11。在此情況下，本實施例按下列方式工作。
亦即，如果在操縱抓斗遙控手柄16使抓斗遙控閥16a工作時先導壓力通過管道L2引到抓斗控制閥14的先導控制口14a，這樣抓斗控制閥14從腔N移位到腔X，同時先導壓力也被引入到降壓閥20。
抓斗遙控閥16a的先導壓力被降壓閥20降低(壓力被控制在規(guī)定的壓力范圍內(nèi))，并被輸出到外部先導型降壓閥21的先導控制口21a。因此，當抓斗遙控閥16a的動作量增大時，外部先導型降壓閥21的設定壓力從最高壓降到規(guī)定壓力。
因此，隨著抓斗遙控閥16a的打開移動，伸縮遙控閥15a的先導壓力被外部先導型降壓閥21降低，從而使伸縮控制閥13的先導壓力受控制不會增加到等于或大于規(guī)定壓力。
結(jié)果，伸縮控制閥13的行程受被降低的先導壓力的作用，被限制到預定的行程之內(nèi)，位于液壓泵7a、7b和伸縮缸11之間的伸縮控制閥13的打開面積被限制，以增加泵送壓力。因此，伸縮缸11的伸展速度減小，從抓斗控制閥14到抓斗缸5a的供應流量增大，因此增大了蛤殼式抓斗5的打開速度。
通過上面的操作，當執(zhí)行打開蛤殼式抓斗5的動作，同時多級伸縮臂4又伸展時，可以限制供到伸縮缸11的壓力油，確保壓力油供到蛤殼式抓斗5，因此能迅速打開蛤殼式抓斗5。因此在上面的背景技術(shù)中描述的問題、即蛤殼式抓斗5打開的速度慢的問題可以解決，并可改進操作性能。另外，由于在普通的系統(tǒng)組成中僅需增加兩個降壓閥20、21，還有一個優(yōu)點，就是能在較低的成本下很容易地提供本發(fā)明的裝置。(B)第二個實施例的描述現(xiàn)在描述本發(fā)明第二個實施例的工程機械的液壓回路。圖2是一個概略示圖，它表示該液壓回路的總的系統(tǒng)組成，圖3是一個方框圖，它表示該液壓回路的控制裝置的組成。
該第二個實施例的基本組成類似于圖9所示的液壓回路，如圖2所示，它除了圖9所示的組成外，還包括一個裝在抓斗遙控閥(打開操作裝置)16a的端口上的壓力探測器(工作壓力探測裝置)22；一個裝在伸縮遙控閥15a和伸縮控制閥13的先導控制口13a之間的電磁控制比例降壓閥(第三降壓裝置)23，一個控制器(控制裝置)24用來根據(jù)壓力探測器22的信號將驅(qū)動信號輸出到電磁控制比例降壓閥23上。應說明的是，各部件由與圖9中所示描述的相同的參照數(shù)字表示。這里省略了對它們的描述。
另外，如圖3所示，在控制器24內(nèi)設有一個壓力整定器25用來根據(jù)壓力探測器22的信號輸出電磁控制比例降壓閥23的整定壓力，一個電磁閥驅(qū)動裝置26，它根據(jù)從壓力整定器輸出來的整定壓力信號向電磁控制比例降壓閥23輸出驅(qū)動電流。
這里簡要描述壓力整定器25的特性。壓力整定器25基本上設定成當抓斗遙控閥16a的先導壓力(工作壓力)變低時、電磁控制比例降壓閥23的整定壓力變高。
圖3說明了一個壓力整定器25的一種特性。當先導壓力處在某一范圍內(nèi)時，電磁控制比例降壓閥23的整定壓力隨著遙控閥16a的先導壓力的增加而線性降低。另外，當先導壓力等于或小于該范圍時，整定壓力固定到其最高值，然而當先導壓力等于或大于該范圍時，設定壓力固定到其最低值。
本發(fā)明的第二個實施例的工程機械的液壓回路以如上所述的方式組成，下面將按兩種情況分別描述液壓回路的工作，一種情況是伸縮缸11自身動作，另一種情況是伸縮缸11和抓斗缸5a以連鎖方式動作。
(1)伸縮缸自身動作首先，如果伸縮遙控閥15a打開，同時抓斗遙控手柄16不處于工作狀態(tài)(在抓斗遙控閥16a關(guān)閉時)，來自伸縮遙控閥15a的先導壓力引入電磁控制比例降壓閥23。
此時，由于由壓力控測器22探測的遙控閥16a的先導壓力具有最低值，壓力整定器25輸出一個信號，使抓斗遙控閥16a的先導壓力達到最大值，通過電磁閥驅(qū)動器26驅(qū)動電磁控制比例降壓閥23。
接著，輸出伸縮遙控閥15a的先導壓力，例如在未降壓后將其引入到伸縮控制閥13的先導控制口13a。結(jié)果液壓泵7a、7b的全流量通過伸縮控制閥13供到伸縮缸11，從而可使伸縮缸11高速伸展。
(2)伸縮缸和抓斗缸連鎖動作當抓斗遙控閥16a打開時，壓力探測器22探測抓斗遙控閥16a的先導壓力，壓力整定器25整定電磁控制比例降壓閥23的控制信號。
然后，如果抓斗遙控閥16a工作到其完全打開狀態(tài)，電磁控制比例降壓閥23的輸出，隨著先導壓力的增大逐步從最高壓降到規(guī)定的壓力。
因此，伸縮遙控閥15a的先導壓力由電磁控制比例降壓閥23限制到規(guī)定壓力，該降低后的先導壓力輸出到伸縮控制閥13的先導控制口13a。
結(jié)果，伸縮控制閥13的行程限制到與降低后的先導壓力對應的預定的行程，接著安置在液壓泵7a，7b和伸縮缸11之間的伸縮控制閥13的打開面積被限制以增加泵壓，因此，從抓斗控制閥14到抓斗缸5a的工作油的供給流量增大，因此增加了蛤殼式抓斗5的打開速度。
通過上述操作，與上述第一個實施例一樣，如在打開蛤殼式抓斗5操作的同時伸展多級伸縮臂4，蛤殼式抓斗5可被迅速打開。因此在上面的背景技術(shù)中描述的問題、而蛤殼式抓斗5打開速度慢的問題可得到解決，并改進了操作性能。另外，由于僅需在圖9所示的液壓回路上加上降壓閥23用作液壓設備，就可產(chǎn)生一個優(yōu)點、即本發(fā)明的裝置采購容易、成本低。
需說明的是，這種液壓回路還可以做成在沒有表示出來的存儲設備中存儲多套控制器24中的壓力整定器25的特性，這些壓力整定器25的特性宜根據(jù)工作狀態(tài)或所連接的蛤殼式抓斗等進行變化。
因此，由于電磁控制比例降壓閥23的信號可由控制器24根據(jù)壓力探測器22的信號自由設定，該液壓回路的優(yōu)點是在裝上不同重量的抓斗5或裝上不同的缸11時，與第一個實施例相比可以更容易地調(diào)節(jié)速度，也可簡化工作調(diào)節(jié)。
另外，壓力整定器25的特性不僅限于如圖3所示，還可整定成各種其它特性，只要壓力整定器25具有這樣的特性、即電磁控制比例降壓閥23的整定壓力根據(jù)伸縮遙檢閥16a的先導壓力的增加而降低。
(C)第三個實施例的描述現(xiàn)在描述本發(fā)明第三個實施例的工程機械的控制回路。圖4是一個概略示圖，它表示該液壓回路的系統(tǒng)組成，圖5和6是說明該液壓回路的不同的控制特性圖。
該第三個實施例的液壓回路也具有類似于圖9液壓回路的基本組成，這里的各個部件由與圖9中所描述的相同的參照數(shù)字來表示，這里省略了對它們的描述。
在本發(fā)明的第三個實施例中，正如圖4所示，該液壓回路除了圖9所示的組成外，還包括，一個再生閥30，該閥用于將伸縮缸(工作缸)11的桿側(cè)腔11b的壓力油引入到抓斗控制閥14和泵7b之間的輸出壓力供給線路；一個放置在再生閥30和抓斗控制閥14之間的匯流單向閥31；和一個受伸縮遙控閥15a的先導壓力(工作壓力)控制而變換的方向控制閥32。
抓斗遙控閥16a的先導壓力引入方向控制閥32的輸入口P，輸出口d連到再生閥30的先導控制口30a上。
在伸縮缸11向伸展側(cè)驅(qū)動時方向控制閥32的工作狀態(tài)受先導壓力控制；再生閥30的工作狀態(tài)受方向控制閥32的工作狀態(tài)控制。
于是，根據(jù)再生閥30的工作狀態(tài)，伸縮缸11的桿側(cè)腔11b中的工作油(返回壓力油)供到輸出壓力供給通路s。
本發(fā)明第三個實施例的工程機械的液壓回路以如上所述的方式組成，下面將按兩種情況來分別描述液壓回路的工作情況，一種情況是伸縮缸11由自身動作，另一種情況是伸縮缸11和抓斗缸5a以連鎖方式動作。
(1)伸縮缸自身動作如果打開伸縮遙控閥15a，伸縮遙控閥15a的先導壓力則通過管線L1引到伸縮控制閥13的先導控制口13a，伸縮控制閥13從腔N移位到腔X。另外，該先導壓力還供到方向控制閥32的先導控制口32a，這樣方向控制閥32從腔C移位到另一腔A。
于是，抓斗遙控閥16a的先導壓力管線L2和再生閥30的先導控制口30a通過方向控制閥32相互連接。
當未按上述狀態(tài)操縱抓斗遙控手柄16時，壓力不會作用在再生閥30的先導控制口30a上，于是該再生閥30保持在圖4所示的狀態(tài)。因此，當液壓泵7a、7b的壓力油供到伸縮缸11的端側(cè)腔11a中時，伸縮缸11的桿側(cè)腔11b中的壓力油通過慢回閥12和伸縮控制閥13的腔X引入油箱17，從而伸展伸縮缸11。
(2)伸縮缸和抓斗缸的連鎖動作當抓斗遙控閥16a以上述狀態(tài)打開時，該遙控閥16a的先導壓力通過管線L2和方向控制閥32的腔A引入再生閥30的先導控制口30a，并起到再生閥30的先導壓力(驅(qū)動工作壓力)的作用，再生閥30從腔C移位到腔A。
接著，伸縮缸11的桿側(cè)腔11b和抓斗控制閥14相互連接。同時，由于多級伸縮臂4和抓斗5本身的重量在桿側(cè)腔11b中產(chǎn)生的高壓，桿側(cè)腔11b的部分壓力油(返回油)通過再生閥30、匯流單向閥31和輸出壓力供給通路s供到抓斗控制閥14。
因此，僅當伸縮遙控閥15a和抓斗遙控閥16a以連鎖方式動作時，伸縮缸11的桿側(cè)腔11b的壓力油供到抓斗缸5a，因此可增大蛤殼式抓斗5的打開速度。
需說明的是，如果在伸縮缸11低速動作時操縱蛤殼式抓斗遙控手柄16，再生閥30置于連通狀態(tài)，就可能出現(xiàn)這樣一種情況，即伸縮缸11的桿側(cè)腔11b的液壓油的排出流速突然增大、伸縮缸11的壓力降低，于是伸縮缸11的速度突然增大。因此，在本發(fā)明的第三個實施例中，為了防止上述情況，方向控制閥32的從開口P到開口d的開啟特性以如圖5所示方式來進行設定。
特別是，開啟特性設定為設置一個區(qū)域(非響應區(qū))在該區(qū)域中當伸縮遙控閥15a的先導壓力是低的時候，開口P和d完全斷開，當先導壓力增大時，隨著先導壓力的增大開啟面積適度增大。
需說明的是，圖5表示了這樣一個特性，即隨著先導壓力的增加開啟面積以二次曲線方式增加，方向控制閥32并不局限于圖5所示，還可以是其它特性，只要具有這樣的特性，即在先導壓力等于或大于預定值時，根據(jù)先導壓力的增加逐步增大開啟面積。
在方向控制閥32的特性設定成上述方式時，可以防止多級伸縮臂4迅速伸展，當伸展多級伸縮臂的工作壓力增大時，蛤殼式式抓斗5也可迅速打開。
此外，與上述理由相類似，再生閥30的特性也可以如圖6所示的方式設定。特別是再生閥30的特性可設定成在抓斗遙控閥16a的先導壓力(作用在先導控制口30a上的驅(qū)動工作壓力)增大時，再生閥30的開啟面積相應地逐步增大。
因此，在驅(qū)動工作壓力低的區(qū)域，可防止多級伸縮臂4迅速伸展，在驅(qū)動工作壓力高的另一區(qū)域，蛤殼式抓斗5能迅速打開。
需說明的是，再生閥30的特性也不局限于圖6所示，還可參照圖5中所描述的各種方式進行修改。另外，在圖6所示的例子中，在先導壓力很低的區(qū)域內(nèi)，設置了一個區(qū)域(非響應區(qū))，在該區(qū)域內(nèi)再生閥的開啟面積為0。取決于對其他設計元件的調(diào)節(jié)，剛剛描述的這樣一個非響應區(qū)并不一定非要設置不可。
因此，通過適當設定如上所述的方向控制閥32和再生閥30的特性，就可調(diào)節(jié)抓斗缸5a和伸縮缸11的速度變化。
通過如上所述的操作，當以連鎖方式來執(zhí)行伸展多級伸縮臂4的動作和打開蛤殼式抓斗5的動作時，伸縮缸11的壓力油供到抓斗缸5a，因此可在不降低伸縮缸11的伸展速度的情況下加快蛤殼式抓斗5的打開速度。因此在上面背景技術(shù)中提到的問題，即蛤殼式抓斗5打開速度低的問題可以消除，同時改進了工作性能。
另外，由于伸縮缸11的壓力油供到抓斗缸5a，就不必象第一和第二個實施例那樣限制伸縮控制閥13的先導壓力而限制伸縮控制閥13，因此也不必將泵壓增加到高于必需的程度。因此這就帶來又一個優(yōu)點，即可以預計能節(jié)能，并可改進工作效率。
(D)第四個實施例的描述現(xiàn)在將描述本發(fā)明第四個實施例的工程機械的液壓回路。圖7是一個概略示圖，它表示該液壓回路的系統(tǒng)組成。該第四個實施例的液壓回路也具有類似于圖9所示液壓回路的基本組成，這里的部件由與圖9中所描述的同樣的參照數(shù)字表示，并省略了對它們的描述。
該第四個實施例的液壓回路如圖7所示，除了圖9所示的組成外，還包括使伸縮缸11的桿側(cè)腔11b的壓力油與液壓泵7b的出口側(cè)壓力油匯合的再生閥35，和一個安置在再生閥35和液壓泵7b的出口之間的匯流單向閥36。需說明的是，正如圖中所示，由于液壓泵7b的下游側(cè)連到蛤殼式抓斗5的輸出壓力供給線路s上，可以說該再生閥35裝在多級伸縮臂4的缸11和蛤殼式抓斗5的輸出壓力供給線路s之間，再生閥35是一個方向控制閥，它通常使桿側(cè)腔11和液壓泵7b的出口側(cè)相互斷開，而在對它提供先導壓力時又使它們相互連接，在該連接通路上還設置一個限流件(小孔)。
另外，正如圖中所示，伸縮遙控閥15a的先導壓力供給管L1連到再生閥35的先導控制口35a上。
本發(fā)明的第四個實施例的工程機械的液壓回路按上述方式組成，下面將分別以兩種情況來描述該液壓回路的動作，一種情況是伸縮缸其自身動作，另一種情況是伸縮缸11和抓斗缸5a以連鎖關(guān)系動作。
(1)伸縮缸以自身動作如果伸縮遙控閥15a打開，來自伸縮遙控閥15a的先導壓力則通過管L1供到伸縮控制閥13的先導控制口13a，伸縮控制閥13從腔N移位到腔X。該先導壓力也引入到再生閥35的先導控制口35a，這樣使再生閥35從腔C移位到腔A。于是伸縮缸11的桿側(cè)腔11b和泵7b的出口側(cè)通過再生閥35相互連接。
另外，來自液壓泵7a、7b的液壓油通過伸縮控制閥13供到伸縮缸11的端側(cè)腔11a。同時，伸縮缸11的桿側(cè)腔11b中的部分壓力油通過慢回閥12和伸縮控制閥13的腔X引入到油箱17，同時其余的壓力油通過再生閥35和匯流單向閥36與泵7b的出口的壓力油匯合，并送到控制閥單元8。因此，由于供到伸縮缸11的端側(cè)腔11a的壓力油變得大于圖9所示液壓回路的液壓油，因此，伸縮缸11可高速伸展。
(2)伸縮缸和抓斗缸連鎖動作如果抓斗遙控閥16a以上述方式打開，抓斗遙控閥16a的先導壓力，被引入抓斗控制閥14的先導控制口14a，從而使抓斗控制閥14從腔N移位到腔X。由于多級伸縮臂4和蛤殼式抓斗5本身的重量在伸縮缸11的桿側(cè)腔11b中產(chǎn)生高壓，部分壓力油通過再生閥35和匯流單向閥36供到液壓泵的出口側(cè)，因此使泵壓相當高。
因此，由于高于液壓泵7a、7b的出口壓力的液壓油通過抓斗控制閥14的腔X供到抓斗缸5a，則蛤殼式抓斗5可迅速打開。
通過上面的操作，由于部分伸縮缸11的壓力油供到泵出口側(cè)，當伸縮缸11自身動作時，供給的流量增大；本實施例的液壓回路的優(yōu)點在于與上面描述的實施例相比，伸縮缸11的伸展速度可以增大。
另外，在第一和第二個實施例中，伸縮缸11的速度在以連鎖方式進行多級伸縮臂伸展動作和打開蛤殼式抓斗5的動作時降低。而在本實施例中，由于伸縮缸11的壓力油供到泵7b的出口側(cè)，可以確保伸縮缸11的伸展速度，并能增加蛤殼式抓斗5的打開/關(guān)閉速度。因此，本實施例的液壓回路的優(yōu)點在于可增大工作速度、消除蛤殼式抓斗5打開速度慢的問題，同時可改進操作性能并提高工作效率。
(E)其它本發(fā)明的工程機械的液壓回路不局限于上述實施例，可以在不偏離本發(fā)明實質(zhì)的情況下進行各種修改。例如，液壓回路的詳細組成和控制特性可根據(jù)設計條件、模型要求等的變化而作適當?shù)母淖儭?br> 本發(fā)明的工業(yè)適用性如上所述，本發(fā)明的工程機械的液壓回路可用在特別是用在類似液壓式挖掘機并具有多級收縮臂進行斗式挖掘的工程機械的液壓回路上。
權(quán)利要求
1.一種工程機械的液壓回路，該工程機械包括一個伸縮臂(4)和裝到上述伸縮臂(4)的頂端上的蛤殼式抓斗(5)，該工程機械做成由普通壓力源(7a，7b)供給的壓力油來操作上述伸縮臂(4)和上述蛤殼式抓斗(5)；其特征在于，它包括降壓裝置(20，21，23)，用于根據(jù)打開該蛤殼式抓斗(5)的工作壓力降低使上述伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力。
2.如權(quán)利要求1的工程機械的液壓回路，其特征在于，上述降壓裝置包括降低用于打開上述蛤殼式抓斗(5)的工作壓力并輸出該降低后的工作壓力的第一降壓裝置(20)；和根據(jù)第一降壓裝置(20)的輸出壓力，降低使上述伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力的第二降壓裝置(21)。
3.如權(quán)利要求1的工程機械的液壓回路，其特征在于，上述降壓裝置包括探測用來打開上述蛤殼式抓斗(5)的工作壓力的工作壓力探測裝置(22)；和根據(jù)上述工作壓力探測裝置(22)探測的信息，降低使伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力的第三降壓裝置(23)。
4.如權(quán)利要求3的工程機械的液壓回路，其特征在于上述第三降壓裝置(23)設定成，隨著上述操作壓力探測裝置(22)探測的工作壓力的增加，使上述伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力降低許多。
5.一種工程機械的液壓回路，該工程機械包括一個伸縮臂(4)和裝到上述伸縮臂(4)的頂端上的蛤殼式抓斗(5)，其特征在于一個位于該伸展臂(4)的工作缸(11)和該抓頭(5)打開側(cè)的輸出壓力供給線(s)之間的再生閥(30)，該閥(30)在上述伸縮臂(4)被驅(qū)向伸展側(cè)時，能將從該工作缸(11)的壓力回油供到該輸出壓力供給線路(s)上；和一個方向控制閥(32)，該閥(32)根據(jù)使上述伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力進行轉(zhuǎn)換，從而使打開上述蛤殼式抓斗(5)的打開工作壓力供到該再生閥(30)上，作為驅(qū)動再生閥(30)的工作壓力，以改變上述再生閥(30)的工作條件。
6.如權(quán)利要求5的工程機械的液壓回路，其特征在于該方向控制閥(32)具有一個非響應區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)驅(qū)動工作壓力不供到該再生閥(30)上，在該區(qū)域內(nèi)，使上述伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力等于或小于預定壓力。
7.如權(quán)利要求6的工程機械的液壓回路，其特征在于，該方向控制閥(32)設定成在驅(qū)動伸縮臂(4)的工作壓力等于或大于預定壓力的另一區(qū)域中，供到再生閥(30)的驅(qū)動工作壓力隨著使伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力的增大而增大。
8.如權(quán)利要求5的工程機械的液壓回路，其特征在于，上述再生閥(30)做成隨著上述方向控制閥(32)供給的驅(qū)動工作壓力增大，從上述工作腔(11)供到輸出壓力供給線路(s)的壓力回油量增大。
9.一種工程機械的液壓回路，該工程機械包括一個伸縮臂(4)和裝到上述伸縮臂(4)的頂端上的蛤殼式抓斗(5)，其特征在于它包括一個位于上述伸縮臂(4)的工作缸(11)和上述蛤殼式抓斗(5)的打開側(cè)的輸出壓力供給線路(s)之間的再生閥(30)，該閥(30)能在上述中縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)時將來自上述工作缸(11)的壓力回油供到上述輸出壓力供給線路(s)上；和上述再生閥(30)的工作狀態(tài)受使上述伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力控制。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于工程機械的液壓回路,本發(fā)明能防止在伸縮臂伸展時蛤殼式抓斗工作速度減小,從而可以實現(xiàn)操作性能的改進。一種工程機械的液壓回路,其組成為:蛤殼式抓斗(5)裝到伸縮臂(4)的頂端,伸縮臂(4)和蛤殼式抓斗(5)由普通壓力源(7a,7b)供給的壓力油操作;它包括在根據(jù)打開蛤殼式抓斗(5)的工作壓力來降低使伸縮臂(4)驅(qū)向伸展側(cè)的工作壓力的降壓裝置(20,21)。通過這種組成蛤殼式抓斗(5)可迅速打開,并可改進操作性能。
文檔編號F15B11/16GK1341184SQ00804130
公開日2002年3月20日 申請日期2000年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月22日
發(fā)明者日比義之, 久保田賴道, 的場信明, 野﨑晉也 申請人:新卡特彼勒三菱株式會社