[发明专利]液压回路装置

说明书

本发明涉及一种搭载在可同时操作多个液压执行元件的建筑机械上、例如液压挖掘机上，能获得与驱动的惯性体的大小无关的平稳的起动特性的液压回路装置。

搭载在液压挖掘机等建筑机械上的液压回路装置，有使用具有泄流回路的中心旁通型的控制阀的，也有使用不具有泄流回路的封闭中心型的控制阀的，后者采用控制液压泵的排出流量、使其基本上能供给控制阀所要求的流量的载荷感知系统。在以简化液压机械为目的的场合，不具备泄流回路的，即后者是有利的。但是，存在的问题是，由于不具备泄流回路，在驱动具有很大的惯性的液压执行元件时，过渡性地产生压力突然上升、急剧加速的现象，或者压力的振动(压力脉动)不容易衰减，不能获得平稳的起动特性。

即，由于用载荷感知系统控制液压泵的排出流量，使其供给控制阀所要求的流量，所以在执行元件驱动的负载是旋转等的惯性体、执行元件不能消耗油泵排出的流量的场合，会出现这样的变化：液压泵的出口压力急剧上升，液压泵排出的能量贮存在管系中，当此后执行元件通过加速区，不需要加速压力时，则随着驱动压力的降低，贮存在管系中的能量被释放出来，执行元件超调，随之驱动压力进一步降低，若然后执行元件的速度降低，则驱动压力再次上升，过渡性地产生压力的急剧上升现象，且压力脉动不容易衰减。

而且，作为一种随着驱动压力的上升、减少供向执行元件的流量，以抑制压力的急剧上升的方法，日本专利公报特开平4-191501号、特开平5-263804号、特开平10-89304号，已提出了方案。

日本专利公报特开平4-191501号和特开平5-263804号所记载的方法是同一个意思，用先导阀的阀开度控制具有窄缝的比例座阀的位移的控制阀，根据执行元件的驱动压力，控制先导阀的阀位移，以控制比例座阀的阀位移。即，从液压马达的入口部通过节流阀导入的压力，反抗先导阀的操作力引导至先导阀。从液压马达的入口部通过节流阀导入的压力是与液压马达的驱动压力成比例增加的压力，因此，先导阀的阀开度与该驱动压力成比例地减小，随之比例座阀的阀开度也减小。由此进行控制使其来自液压泵的高压油也减少，有助于缓和压力的急剧上升和衰减压力脉动。

在日本专利公报特开平10-89304号中，压力补偿阀是为了能用载荷感知系统进行复合操作而设置的，使压力补偿阀具有随着负载压力的增加，减小补偿压差的负载依存特性，由此进行控制，使其若负载压力增加，则减少供向执行元件的流量，减少液压泵的排出流量。压力补偿阀的负载依存特性通过以下方法获得：在压力补偿阀的受压面积中，使入口节流可调节流阀的入口压力作用在关闭方向上的受压面积，比入口节流的节流阀的出口压力作用在打开方向上的受压面积大。这样一来，当设有受压面积差时，由于其相差部分的受压面积，产生随负载压力的增加而增大的关闭方向的液压力，所以能进行控制，使入口节流的节流阀的前后压差与负载压力成比例地减小，减少供向执行元件的流量。由于供向该执行元件的流量的减少，进行载荷感知控制的液压泵减少排出流量，避免压力的急剧上升，而且还能提前衰减压力脉动。

另一方面，日本专利公报特开平2-296002号所记载的方案，是具备载荷感知系统的液压回路装置，并不改变设定在泵控制机构上的载荷感知控制的目标压差，而是仅仅使特定的液压执行元件的驱动速度慢一些，能进行微速操作。该方案将检测负载压力的单向阀的弹簧力设定为某一强度，通过由单向阀部分给出压力损失来调节负载压力，由于信号压力仅仅比负载压力降低了该压力损失的部分，进行载荷感知控制的液压泵的排出压力和负载压力的压差也从正常的压差仅仅降低该压力损失部分，随之控制流量减少。

另外，国际申请公开公报WO98/31940所记载的控制阀，是在具备载荷感知系统的液压回路装置上组合分流阀和保持单向阀，作为阀组合体简化结构的。该控制阀将分流阀的阀芯部分地内藏于保持单向阀的中空状的阀芯中，同时，将控制阀的负载压力检测油道作为分流阀的内部油道(油道槽)制成，而且利用该内部通道使其具有单向阀功能，因此不需要作为阀要素的单向阀，简化了控制阀的整体结构。

根据日本专利公报特开平4-191501号和特开平5-263804号所记载的方案、以及特开平10-89304号所记载的方案，由于供向液压执行元件的流量与负载压力成比例地减少，液压泵的排出流量减少，所以能避免在驱动液压执行元件时的压力突然上升现象且还能提前衰减压力脉动，能获得与驱动的惯性体的大小无关的平稳的起动特性。但是，这些现有技术存在以下问题：