[发明专利]液压驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压驱动系统。

背景技术

液压挖掘机或轮式装载机等作业机械具备由液压缸驱动的工作装置。向液压缸供给从液压泵排出的工作油。工作油经由液压回路被供给到液压缸。例如，在专利文献1中，提出了具备用于向液压缸供给工作油的液压闭合回路的作业机械。由于液压回路是闭合回路，所以工作装置的势能得以再生。其结果是，能够降低驱动液压泵的原动机的油耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2003-21104号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

例如，液压挖掘机具有大臂和大臂液压缸。大臂被大臂液压缸驱动。大臂液压缸具有第一室和第二室。通过向第一室供给工作油，并且从第二室排出工作油，使大臂液压缸伸长。相反，通过从第一室排出工作油，并且向第二室供给工作油，使大臂液压缸收缩。

在液压挖掘机中，为了提高作业效率，要求将大臂的下降速度设定为比大臂的上升速度快。例如，如果以从铲斗与地面接触的状态到大臂液压缸完全伸展的状态为止的动作时间进行比较，在以大臂提升的所需时间为“1”的情况下，优选大臂下降的所需时间约为“0.7～0.8”左右。大臂的上升速度是由供给到第一室的工作油的流量确定的。因此，大臂的上升速度是由被驱动源驱动的液压泵的排出容量确定的。大臂的下降速度是由从第一室排出的工作油的流量确定的。因此，大臂的下降速度是通过配置在液压泵与大臂液压缸之间的控制阀的出口节流阀(メータアウト絞り)确定的。

在所谓的液压开放回路，而不是上述液压闭合回路中，在大臂下降的情况下，从第一室排出的工作油，经由出口节流阀，被输送到油箱回路。因此，通过调整出口节流阀的程度，能够调整大臂的下降速度。但是，如果将上述大臂的下降速度的调整适用于液压闭合回路，则会产生如下问题。

在液压闭合回路中，在使大臂下降时，从大臂液压缸的第一室排出的工作油返回液压泵。由此，液压泵被驱动。然后，液压泵发挥马达作用，从而再生工作装置的势能。因此，为了使大臂的下降速度增大，需要使液压泵能够吸收的工作油的流量增大。因此，需要大容量的液压泵。在驱动轮式装载机的提升臂的液压闭合回路、驱动推土机的推土铲的液压闭合回路中也同样地存在这样的问题。

本发明的课题在于，提供一种即使不使用大容量的液压泵也能够使工作装置的下降速度增大的液压驱动系统。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的第一形态的液压驱动系统具备液压泵、驱动源、工作装置、液压缸、工作油流路和旁路节流流路(ブリードオフ流路)。液压泵具有第一泵端口和第二泵端口。液压泵能够被切换为第一状态和第二状态。液压泵在第一状态下，从第二泵端口吸入工作油而从第一泵端口排出工作油。液压泵在第二状态下，从第一泵端口吸入工作油而从第二泵端口排出工作油。驱动源驱动液压泵。液压缸被从液压泵排出的工作油驱动。液压缸具有第一室和第二室。通过使工作油从第一室排出并且使工作油供给到第二室，来使工作装置下降。通过使工作油供给到第一室并且使工作油从第二室排出，来使工作装置上升。工作油流路具有第一流路和第二流路。第一流路连接第一泵端口与第一室。第二流路连接第二泵端口与第二室。工作油流路在液压泵与液压缸之间构成闭合回路。旁路节流流路从第一流路分流。向旁路节流流路流入工作装置下降时从第一室排出的工作油的一部分。

本发明的第二形态的液压驱动系统在第一形态的液压驱动系统的基础上，还具备用于操作液压缸的动作的操作部件。在工作装置下降时，在与操作部件的操作量对应的操作参数比规定值小时，从第一室排出的所有工作油经由第一流路返回到第一泵端口。在工作装置下降时，在操作参数为规定值以上时，从第一室排出的工作油的一部分流入旁路节流流路。在这种情况下，返回到第一泵端口的工作油的流量比从第一室排出的工作油的总量少。

本发明的第三形态的液压驱动系统在第二形态的液压驱动系统的基础上，操作参数是操作部件的操作量。规定值是比操作部件的最大操作量小的规定操作量。

本发明的第四形态的液压驱动系统在第三形态的液压驱动系统的基础上，还具备控制阀。控制阀控制从第一流路流入旁路节流流路的工作油的流量。控制阀与旁路节流流路连接的开口在操作部件的操作量达到规定操作量时开始打开，与操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

本发明的第五形态的液压驱动系统在第二形态的液压驱动系统的基础上，液压泵是可变容量型泵。操作参数是液压泵的容量。规定值是液压泵的最大容量。