[发明专利]工程机械的液压控制装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及工程机械的液压控制装置。

背景技术

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。