工程机械的液压控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种工程机械的液压控制装置，即使作用于液压执行机构的负荷载发生变化，也不会使操作性恶化，且能够获得高节能效果。该工程机械的液压控制装置具备：驱动斗杆的液压执行机构；供从液压执行机构排出的液压油流动的出口节流式流路；设在出口节流式流路上的可变节流阀；操作装置；和控制可变节流阀的开口面积的控制器，其中，还具备：运算斗杆与水平方向所成的角度的姿态运算部；根据斗杆与水平方向所成的角度和其时间变化量来运算可变节流阀的开口面积的出口节流式开口面积运算部；和根据由出口节流式开口运算部运算出的可变节流阀的开口面积向用于调节可变节流阀的开口面积的电磁阀输出指令信号的出口节流式控制部。

Hydraulic control device of construction machinery

The invention provides a hydraulic control device of an engineering machine, and even if the negative load acting on the hydraulic actuating mechanism changes, the operability will not deteriorate, and the high energy saving effect can be obtained. Hydraulic control device of the engineering machinery has a hydraulic driven bucket rod actuator; outlet throttle hydraulic oil for discharged from the hydraulic actuator flow path; in outlet throttling type variable throttle flow path; operating device; and can control the opening area of the throttle valve controller, which is a: attitude arithmetic operation bucket rod and the horizontal direction by the angle of the bucket rod and the horizontal direction; according to the angles and the amount of change in time to operation opening area of the throttle outlet opening area calculation part throttle valve; and according to the export of throttle opening operation of the operation Department the throttle control throttle valve opening area to be used for adjusting opening solenoid valve command signal output area of the throttle valve.

【技术实现步骤摘要】
工程机械的液压控制装置
本专利技术涉及工程机械的液压控制装置。
技术介绍
液压挖掘机等工程机械的液压控制装置通常具备液压泵、由从液压泵排出的液压油驱动的液压执行机构、和控制液压油相对于液压执行机构的供给和排出的控制阀。例如，液压挖掘机的液压执行机构是驱动前作业机的动臂的动臂液压缸、驱动斗杆的斗杆液压缸、和驱动铲斗的铲斗液压缸等，设有与各个液压执行机构对应的控制阀。另外，这些控制阀分别具备入口节流式节流阀和出口节流式节流阀，通过入口节流式节流阀来控制从液压泵向液压执行机构供给的液压油的流量，通过出口节流式节流阀来控制从液压执行机构向油箱排出的液压油的流量。可是，安装在前作业机上的配件除了标准铲斗之外还有大型铲斗、粉碎机、分割机等，但这些配件大多都比标准铲斗重很多。因此，若在研发时假设安装有标准铲斗的状态而调节出口节流式节流阀的开口面积的话，则在使用者代替标准铲斗而安装了重量大的配件的情况下会产生以下问题。在将安装有配件的斗杆于空中拉回、即回收时，由斗杆和配件的重量对斗杆液压缸施加的荷载、即与斗杆液压缸的伸长方向相同的方向上的荷载(以后称为负荷载)与安装有标准铲斗的状态相比会增加。由此，可以设想到斗杆液压缸的动作速度与安装有标准铲斗的状态相比变快，或者由于入口节流侧的液压油的流量不足而产生顿挫现象(空穴现象、cavitation)。其结果为，工程机械的操作性恶化。此外，顿挫现象有时会造成液压执行机构或控制阀损伤。为了防止这种问题的发生，通常，假设安装有大重量的配件的状态而调节出口节流式节流阀的开口面积。然而，对于像这样地对出口节流式节流阀的开口面积进行了调整的工程机械，在安装有标准铲斗来进行作业的情况下，在出口节流侧，与支承基于斗杆和标准铲斗的重量所产生的负荷载所需的出口节流压力损失相比，会产生更高的出口节流压力损失，从而造成工程机械的能量损失。为了解决这种问题，具有一种液压回路，其构成为，设置减压机构，该减压机构根据向斗杆液压缸供给的液压油的压力来对作用于斗杆用流量控制阀的斗杆液压缸伸长侧的先导压受压部的先导压进行减压，当在空中进行了斗杆回收操作时，限制斗杆用流量控制阀的滑阀的行程，以使出口节流式节流阀的开口面积减少(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献1：日本特开2012－36665号公报在上述的液压回路中，当斗杆液压缸的伸长速度上升，且斗杆用流量控制阀的入口节流侧的压力下降时，对作用于斗杆液压缸伸长侧的先导压受压部的先导压进行减压，使出口节流式节流阀的开口面积减少。由此，使出口节流侧的压力上升，其结果是，斗杆液压缸的伸长速度下降。然而，上述的液压回路是比较入口节流侧的实际压力与设定压力来进行控制的所谓开关控制，因此担心会产生以下课题。当使出口节流式节流阀的开口面积减少并使斗杆液压缸的伸长速度下降时，入口节流侧的压力会随之上升，因此，作用于斗杆液压缸伸长侧的先导压受压部的先导压的减压控制被解除。由此，斗杆液压缸的伸长速度再次上升。通过重复这种动作，会导致操作性的恶化。另外，为了支承负荷载所必需的活塞杆侧油室的压力、即出口节流压力损失并不仅根据斗杆和配件的重量而变化，还根据斗杆的姿态而变化。例如，在将斗杆于空中从相对于地面接近水平的角度进行回收动作直到垂直的情况下，斗杆液压缸的伸长开始紧后、即在斗杆的角度接近水平的状态下，为了支承负荷载而需要高的活塞杆侧油室的压力，相对于此，在斗杆液压缸伸长而斗杆的角度接近垂直的状态下，能够以比伸长开始紧后低的活塞杆侧油室的压力来支承负荷载。
技术实现思路
本专利技术是基于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种工程机械的液压控制装置，即使作用于液压执行机构的负荷载发生变化，也不会使操作性恶化、且能够获得高节能效果。为了解决上述课题，例如采用权利要求书所记载的方案。本申请包括多个解决上述课题的方式，但若举例的话，则可以列举如下的工程机械的液压控制装置，其具备：通过从液压泵排出的液压油来驱动斗杆的液压执行机构；供从上述液压执行机构排出的液压油流动的出口节流式流路；设在上述出口节流式流路上的可变节流阀；根据操作量而输出上述液压执行机构的动作指令信号的操作装置；和控制上述可变节流阀的开口面积的控制器，该工程机械的液压控制装置的特征在于，上述控制器具备：运算上述斗杆与水平方向所成的角度的姿态运算部；根据上述姿态运算部运算出的上述斗杆与水平方向所成的角度和其时间变化量，来运算设在上述出口节流式流路上的上述可变节流阀的开口面积的出口节流式开口面积运算部；和根据由上述出口节流式开口面积运算部运算出的上述可变节流阀的开口面积，向用于调节上述可变节流阀的开口面积的电磁阀输出指令信号的出口节流式控制部。专利技术效果根据本专利技术，检测斗杆或铲斗的与水平方向所成的角度，并根据其时间变化量来控制出口节流式节流阀的开口面积，因此，即使作用于液压执行机构的负荷载发生变化也不会使操作性恶化，且能够获得高节能效果。附图说明图1是表示具备本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式的液压挖掘机的侧视图。图2是示意表示本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式中的与液压挖掘机的斗杆液压缸有关的液压回路部分的概要图。图3是表示本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式中的、出口节流式节流阀23a的开口面积特性的特性图。图4是表示构成本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式的控制器的处理功能的功能框图。图5是示意表示具备本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式的液压挖掘机的前部机构的概要图。图6是表示在本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式中，将斗杆于空中从相对于地面接近水平的角度回收至垂直的情况下的斗杆角度与作用于斗杆液压缸的荷载的关系的特性图。图7是表示在本专利技术的工程机械的液压控制装置的第一实施方式中，将斗杆于空中从相对于地面接近水平的角度回收至垂直的情况下的斗杆角度与出口节流式节流阀23a的目标开口面积的关系的特性图。图8是示意表示本专利技术的工程机械的液压控制装置的第二实施方式中的与液压挖掘机的斗杆液压缸有关的液压回路部分的概要图。图9是表示构成本专利技术的工程机械的液压控制装置的第二实施方式的控制器的处理功能的功能框图。图10是示意表示以往的工程机械的液压控制装置中的与液压挖掘机的斗杆液压缸有关的液压回路部分的概要图。附图标记说明1：原动机，2：液压泵，2a：排油容积可变部件(斜盘)，2b：马力控制执行机构，3：排出管线，4：阀装置，5：先导阀(操作杆装置)，11：斗杆液压缸，12：动臂液压缸，21：中央旁通部，22a、22b：入口节流式节流阀，23a、23b：出口节流式节流阀，31：流量控制阀，31e、31f：受压部，32：中央旁通管线，33：油箱，34、35：执行机构管线，36：操作杆，37：先导压产生部，38、39：先导管线，41：斗杆角度传感器，42：动臂角度传感器，43：压力传感器，44：电磁比例阀(电磁阀)，45：控制器，46、47：液压缸位移传感器，51：斗杆，52：动臂，53：配件(铲斗)，300：前部机构，301：液压挖掘机，303：下部行驶体，304：上部旋转体。具体实施方式以下，作为工程机械以液压挖掘机为例并使用附图来说明本专利技术的实施方式。【实施例1】图1是表示具备本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工程机械的液压控制装置，具备：通过从液压泵排出的液压油来驱动斗杆的液压执行机构；供从所述液压执行机构排出的液压油流动的出口节流式流路；设在所述出口节流式流路上的可变节流阀；根据操作量而输出所述液压执行机构的动作指令信号的操作装置；和控制所述可变节流阀的开口面积的控制器，该工程机械的液压控制装置的特征在于，所述控制器具备：运算所述斗杆与水平方向所成的角度的姿态运算部；根据所述姿态运算部运算出的所述斗杆与水平方向所成的角度和其时间变化量，来运算设在所述出口节流式流路上的所述可变节流阀的开口面积的出口节流式开口面积运算部；和根据由所述出口节流式开口面积运算部运算出的所述可变节流阀的开口面积，向用于调节所述可变节流阀的开口面积的电磁阀输出指令信号的出口节流式控制部。

【技术特征摘要】
2015.12.25 JP 2015-2552251.一种工程机械的液压控制装置，具备：通过从液压泵排出的液压油来驱动斗杆的液压执行机构；供从所述液压执行机构排出的液压油流动的出口节流式流路；设在所述出口节流式流路上的可变节流阀；根据操作量而输出所述液压执行机构的动作指令信号的操作装置；和控制所述可变节流阀的开口面积的控制器，该工程机械的液压控制装置的特征在于，所述控制器具备：运算所述斗杆与水平方向所成的角度的姿态运算部；根据所述姿态运算部运算出的所述斗杆与水平方向所成的角度和其时间变化量，来运算设在所述出口节流式流路上的所述可变节流阀的开口面积的出口节流式开口面积运算部；和根据由所述出口节流式开口面积运算部运算出的所述可变节流阀的开口面积，向用于调节所述可变节流阀的开口面积的电磁阀输出指令信号的出口节流式控制部。2.根据权利要求1所述的工程机械的液压控制装置，其特征在于，具备检测所述操作装置的操作量的操作量检测装置，所述出口节流式开口面积运算部读取所述操作量检测装置检测到的所述操作装置的操作量，按所述操作装置的操作量，根据所述姿态运算部运算出的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下亮平，井村进也，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP