[发明专利]工程机械的液压系统

说明书

本发明是关于液压铲土机等土木、建设工程用的工程机械的液压系统。

例如，在液压铲土机中，设有驱动悬臂或臂杆、铲斗用的液压缸，回转用液压马达等各种致动器，以及工作人员进行操作用的操纵杆，对应于操纵杆的操作把压力油从油泵供至各致动器中使该致动器动作。在此场合，致动器与油泵之间装设有通常是换向阀的用以变换致动器动作方面的方向变换装置，按照操纵杆的操作方向切换换向阀，从而变换致动器压力油的流入、流出方向。

在这种工业机械的液压系统中，为了使致动器的动作速度不受致动器负荷的影响而与操纵杆的操作量相对应地把相应于操纵杆操作量的系统，这已是公知的技术了。

在这种负载敏感系统中，例如使上述换向阀的阀芯与操纵杆的操作量大体成比例地变化，从而使该换向阀的开口面积成为大体与操纵杆的操作量成比例的开口面积。进而还设置压力补偿器它由使与致动器的流入腔相通的换向阀出口侧的压力，即致动器的负荷与换向阀入口侧压力的压力差成为预定的设定压力而进行控制的压力补偿器等构成，这样使流入致动器的压力油流量不受致动器负荷的影响，换向阀的开口面积与操纵杆的操作量大体成比例。

由于采用这样的负载敏感系统，即使致动器动作时负荷压力变化，也能把相应于操纵杆的操作量的流量的压力油供至致动器中，能得到不受负载变化影响的对应于操纵杆操作量的致动器移动速度，提高了致动器的操纵性能。

可是，在这种工程机械的液压系统中，致动器的压力油流出侧通过在上述换向阀上形成的流出通道而与油箱相连，在该换向阀的流出通道上还形成有对应于上述阀芯的变化位置，就是说对应于操纵杆的操作量的有节流面积的节流阀。为此，在例如保持操纵杆的操作量一定并维持致动器的移动速度的场合下，若致动器的负载变化小或负载相对于时间变化缓慢，则从致动器流出的压力油流出量大体上与相应于操纵杆的操作量的进入致动器的压力油流入量一致，能得到稳定的致动器移动作速度。

另一方面，这种工程机械在其性能上容易产生致动器负荷的急剧变化，例如经常有与致动器动作方向相反作用的负荷方向急剧地变为与致动器动作方向相同的情况，在这样的场合，致动器中与相应于操纵杆的操作量的压力油流入量无关，而作用着使其移动速度剧增的力，此时若该移动速度继续剧增，则致动器流入侧油腔中的压力急剧下降。于是，致动器流入侧油腔压力这样地急剧下降，当其低于某一临界压力时就会发生空穴，空穴会使致动器等产生腐蚀。此外，如通常所公知的，由于在这样的发生空穴的状态下压力发生急剧变化，容易使致动器的动作不稳定。

然而，在过去的工程机械液压系统中，由于使如上所述的换向阀流出侧的节流面积只相应于操纵杆的操作量而变化，特别是在操纵杆的操作量比较大而使该节流面积比较大的状态下，致动器的动作速度因上述的负荷变化而急剧增大时，因压力油流出阻力减小，在压力油流出量剧增的同时相应地致动器的动作速度也急剧增大。因此，会如前所述地产生空穴，易发生致动器动作不稳定的问题。

为了消除这种问题，虽然可以在操纵杆的操作量最大的情况下把换向阀流出通路的节流面积设定的比较小，这样的结构由于在操纵杆的任意操作量时换向阀流出通路的节流面积变小，故在致动器的各种动作状态下压力油流出阻力变大而压力损失增大，使得能量效率很低。    

进而，在这种工程机械的液压系统中，也有不设置压力补偿器的所谓溢流调节控制方式，这种方式在其结构上，虽不易产生空穴，但由于即使保持操纵杆的操作量一定时流入致动器的压力油流入量也随负荷而变化，也难于得到与操纵杆的操作量相对应的致动器动作速度。        

本发明则鉴于这样的背景技术，其目的是提供一种既能获得高效率的稳定的相应于操纵杆的操作量的致动器动作速度，又能切实地防止在致动器负荷急剧变化时发生空穴的工程机械液压系统。