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液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路的制作方法

文檔序號:5387593閱讀:229來源:國知局
專利名稱:液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,特別是涉及有液壓驅動式作業(yè)車輛上裝有作業(yè)機的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,該液壓驅動式車輛是利用發(fā)動機驅動的液壓泵和液壓電動機來驅動輪而行駛的。
眾所周知,液壓驅動式作業(yè)車輛是用發(fā)動機來驅動行駛用液壓泵及作業(yè)機液壓泵,利用該行駛用液壓泵的排出壓油使行駛電動機旋轉,驅動驅動輪而行駛,上述作業(yè)機液壓泵的排出壓油使作業(yè)機用液壓缸伸縮而帶動作業(yè)機運動。上述液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,例如日本特開昭57-208349號公報所記載,用第1、第2主回路將行駛用液壓泵和行駛用液壓電動機連接成閉環(huán)回路,改變該行駛用液壓泵的容積(下面,容積表示每旋轉1轉的排出量cc/rev)來決定行駛速度。這時,作業(yè)機液壓泵排出的壓油通過作業(yè)機閥供給作業(yè)機用液壓缸,該作業(yè)機閥位于中立位置時,其排出油被輸送給第1、第2主回路中的一方。在該液壓回路中,作業(yè)機用液壓泵排出的壓油被輸送給行駛用液壓電動機,該行駛用液壓電動機用很高的速度進行旋轉,該旋轉速度比與行駛用液壓泵的最大排出量相對應的轉速還要高,故車輛可高速行駛。
但,這種液壓回路需設置向第1主回路及第2主回路中的一方供油的第1轉換閥、手動操作的第2轉換閥以及第3轉換閥,其中第3轉換閥是當供給的壓油的壓力超過設定壓力時,轉換到排泄位置上。此外,該液壓回路還需要設置下述機構把改變行駛用液壓泵排出方向的操作構件的動作傳遞給第1轉換閥、并使該閥進行轉換的復雜機構;使第2轉換閥轉換的機構,結構太復雜。另外,上述第3轉換閥,在第1主回路或第2主回路的壓力超過設定壓力時,即在行駛阻力大、行駛用液壓電動機低速旋轉時,不向第1、第2主回路輸送作業(yè)機液壓泵的排出壓油。該液壓回路,在行駛阻力小、行駛用液壓電動機高速旋轉時,一旦作業(yè)機閥從中立位置變到操作位置,作業(yè)機液壓泵便使作業(yè)機動作,故行駛用液壓電動機不接受作業(yè)機液壓泵的支援,不能獲得一定的行駛速度。因此,在高速行駛中,操作人員在作業(yè)機動作時突然改變速度是很危險的。
此外,例如用裝載機把砂土裝在鏟斗內,以微速接近翻車機時,由于行駛用液壓電動機接受作業(yè)機用液壓泵的支援,故轉速升高,存在著操作人員難以用微速使裝載機接近翻車機進行控制的問題。
另外,作業(yè)機在挖掘中,挖掘阻力大時,由于作業(yè)機停止運轉,故需要采取下述操作中的一種,即操作作業(yè)機以減小挖掘阻力,或者給行駛用液壓電動機施加負荷,使車輛前進或后退。這種操作存在著增加操作人員的操作量,容易使操作人員疲勞,而且使作業(yè)量減小等問題。
又因為是采用閉環(huán)回路,為防止空化現(xiàn)象(Cavitation)需向第1主回路或第2主回路供給一定的油量,存在著損失這部分能源的問題。
此外,另一實施例日本特開平5-106245號公報是大家知道的。根據該公報,具有HST液壓行駛裝置的自行式作業(yè)的作業(yè)車輛,設有可變容量型液壓泵、以及用一對主管路、以閉環(huán)回路方式與上述泵相連接的行駛用可變容量型液壓電動機,利用該液壓電動機的輸出轉矩而獲得行駛力。該自行式作業(yè)的作業(yè)車輛,至少是在檢測出的前作業(yè)機用液壓缸的驅動壓力達到規(guī)定值以上時,減小可變容量型液壓電動機的排出容量,直到檢測出的前作業(yè)機的動作速度達到規(guī)定值為止。因此,在需要很大的前驅動力時,行駛轉矩減小,降低的這部分行駛轉矩轉變成很大的提升力,無論什么樣的砂土,前作業(yè)機均能確實開始作業(yè)。
但,作業(yè)機在挖掘中的挖掘阻力大時,行駛用液壓電動機的排出容量減小,行駛牽引力降低,減小的這部分發(fā)動機的出力使提升力增大,公報中雖這么記載,然而使作業(yè)機的升力增大的油壓并未升高,因此,只靠減小行駛牽引力的這部分推力來破碎巖石,破碎力量弱,不能增大挖掘力。
此外,由于采用閉環(huán)回路,為了防止產生空化現(xiàn)象,需要向增長環(huán)回路輸送一定的油量,故存在著損失這部分能源的問題。
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術所存在的各種問題,而開發(fā)一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,特別是在利用由發(fā)動機驅動的液壓泵及液壓電動機來驅動驅動輪而行駛的液壓驅動式車輛上裝有作業(yè)機的液壓驅動式作業(yè)車輛,這種作業(yè)車輛在高速時以穩(wěn)定的速度行駛,在作業(yè)時挖掘力很大,不需要施加用于防止空化現(xiàn)象的輸送壓力,能源損失小,而且結構簡單,本發(fā)明的目的就是為了提供這樣一種液壓回路。
本發(fā)明的第1種方案,是一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,它包括以下幾部分行駛用HST回路,該回路利用發(fā)動機的動力驅動,使車輛行駛;作業(yè)機驅動用液壓回路,它利用發(fā)動機的動力驅動,對附設在車輛上的鏟斗等作業(yè)機進行驅動;各種行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵,它們排出行駛用HST回路及作業(yè)機驅動用液壓回路的壓油;合、分流閥,其作用是使行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵排出的油與其他回路合流、或分流到自身的回路中。在這種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路中,當行駛用HST回路的壓力低于第1規(guī)定壓力、而且發(fā)動機的轉速超過規(guī)定值時,作業(yè)機驅動用液壓回路排出的油與行駛用HST回路合流,同時,當行駛用HST回路的壓力超過第1規(guī)定壓力時,便截斷來自作業(yè)機驅動用液壓回路的合流。
此外,行駛用回路最好是開式行駛用HST回路,它包括儲油槽;吸到油槽內的油并排出壓油的行駛用可變容量型液壓泵;轉換行駛用可變容量型液壓泵排出的壓油的行駛用轉換閥;接受行駛用轉換閥排出的經過轉換的壓油后,進行順時針方向旋轉或反時針方向旋轉并輸出的行駛用液壓電動機。合流的選擇最好與轉換開關連動,該轉換開關用于選擇高速行駛模式或低速行駛模式。
采用這種結構,當行駛用液壓電動機的負荷小、行駛用液壓泵的泵壓低時,第2轉換閥轉到連通位置,當發(fā)動機高速旋轉、壓力發(fā)生機構的壓力超過轉換壓時,第1轉換閥轉到支援位置,因此,在發(fā)動機高速回轉、低負荷運行時,作業(yè)機用液壓泵的排出壓油被輸送給行駛用液壓電動機,可以增速。這時,即使操作作業(yè)機用閥,由于作業(yè)機液壓泵的排出壓力被第1轉換閥遮斷,故作業(yè)機用液壓泵的排出壓力經常被輸送給行駛用液壓電動機,車輛以一定的速度行駛,操作人員便可使作業(yè)車輛安全地運轉。此外,控制作業(yè)機用液壓泵對行駛回路支援的第1轉換閥及第2轉換閥,可按壓力自動進行轉換,故不需要復雜的連系機構,簡化了結構。這時,作業(yè)機動作是利用其他回路(例如轉向泵)的油壓,并且可通過操作作業(yè)機用閥來進行,由于是這樣的結構,所以即使在高速行駛時,也可使作業(yè)機升降。又因為是使用開式回路,所以不需要驅動供給泵來防止空化現(xiàn)象,能源損失減小。此外,在邊行駛、邊作業(yè)很頻繁的情況下,或在挖掘堅硬巖石時,通過選擇高、低開關的低位置作業(yè)模式,低速行駛,便可一面輸出大挖掘力和牽引力、一面低速進行作業(yè)。例如,用裝載機往鏟斗內裝重的巖石,用微速接近翻車機時,由于行駛用液壓電動機不接受作業(yè)機用液壓泵的支援,故轉速降低,作業(yè)人員容易用微速使裝載機接近翻車機。另外,在挖掘軟土、砂土、砂等情況下,用高、低開關選擇高位置的行駛模式,在挖掘之后,可高速行駛進行搬運,因此可縮短作業(yè)周期,增加作業(yè)量。
本發(fā)明的第2種方案是一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,它包括以下幾部分行駛用HST回路,該回路利用發(fā)動機的動力驅動,使車輛行駛;作業(yè)機驅動用液壓回路,它利用發(fā)動機的動力驅動,對附設在車輛上的鏟斗等作業(yè)機進行驅動,而且調壓壓力比行駛用HST回路的還低;各種行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵,它們排出行駛用HST回路及作業(yè)機驅動用液壓回路的壓油;合、分流閥,其作用是使行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵的排出油與其他回路合流、或分流到自身的回路中。在這種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路中,將行駛用HST回路的壓力與作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力進行比較,當行駛用HST回路的壓力比作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力高,而且比作業(yè)機驅動用液壓回路的調壓壓力還要高時,行駛用HST回路排出來的油便與作業(yè)機驅動用液壓回路合流。此外,當行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流時,作業(yè)機驅動用液壓回路最好為低壓。當行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的壓力超過調壓壓力時,最好低于作業(yè)機驅動用液壓回路的容許壓力。此外,行駛用HST回路最好是由儲油槽;吸引油槽內的油并排出壓油的行駛用可變容量型液壓泵;對行駛用可變容量型液壓泵排出的壓油進行轉換的行駛用轉換閥;接受來自行駛用轉換閥的經過轉換的壓油后,進行順時針或反時針旋轉,并輸出的行駛用液壓電動機構成的開式回路。此外,合流的選擇最好與轉換開關連動,該轉換開關對高速行駛模式、或低速行駛模式進行選擇。
根據這種結構,由于行駛用HST回路的調壓壓力設計得比作業(yè)機驅動用液壓回路的調壓壓力高,所以行駛用HST回路的壓力比作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力高,而且在比作業(yè)機驅動用液壓回路的調壓壓力高時,由于行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流,故即使作業(yè)機驅動用液壓回路達到調壓壓力時,用很高的行駛用HST回路的動作壓力也可進行挖掘。因此,作業(yè)液壓缸的挖掘力增大,可使作業(yè)機的作業(yè)量增加。在這種情況下,操作人員將行駛用HST回路的壓力升高,使行駛牽引力增加時,由于進一步升高的這部分壓力使作業(yè)液壓缸的挖掘力增大,同時利用牽引力可以邊推壓、邊挖掘,因此再堅硬的巖石也容易被破碎,提高了作業(yè)效率。此外,由于這時發(fā)動機使作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力降低,故可減輕發(fā)動機所承受的負荷。這種減小的發(fā)動機的出力,可用于行駛用HST回路壓力下的作業(yè)機的升力上、或用于行駛牽引力上,可將發(fā)動機的出力有效地用在作業(yè)機上。此外,由于該行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的壓力,設定得比作業(yè)機驅動用液壓回路所使用的液壓機器的容許壓力小,故可保證液壓機器的使用壽命。因此,作業(yè)機驅動用液壓回路可使用便宜的、容許壓力小的固定齒輪泵等,不需要斜板控制,使液壓回路簡單化,而且便宜。又因為是使用開式回路,故不需要驅動供給泵來防止空化現(xiàn)象,能源損失減少。在邊行駛、邊頻繁作業(yè)的情況下,或在挖掘堅硬巖石時,選擇高、低開關的低位置作業(yè)模式進行低速行駛,便可一邊輸出高挖掘力和牽引力,一邊進行低速作業(yè)。例如,在用裝載機等向鏟斗內裝重巖石、并以低速接近翻車機時,由于行駛用液壓電動機不接受作業(yè)機用液壓泵的支援,所以轉速降低,操作人員容易用微速使裝載車接近翻車機。另外,在挖掘軟土、砂土、砂等情況下,選擇高、低開關的高位置行駛模式,挖掘之后可進行高速行駛搬運作業(yè),從而縮短了作業(yè)周期,提高了作業(yè)量。
本發(fā)明的第3種方案是一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,它包括行駛用HST回路,該回路具有行駛用可變容量型液壓泵、行駛用轉換閥及行駛用液壓電動機;作業(yè)機驅動用液壓回路,它具有作業(yè)機驅動用液壓泵、作業(yè)機驅動用轉換閥及作業(yè)機驅動用調節(jié)器;合流閥,它用于開關行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的回路;控制機構,它將轉換的信號向合流閥輸出,這種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,是由合流閥和控制機構構成的,其中合流閥配置在供給回路上,該供給回路的一方連接在行駛用HST回路上,另一方連接在單向閥的下流,該單向閥配置在作業(yè)機驅動用液壓泵與作業(yè)機驅動用轉換閥之間,控制機構的作用是當作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力達到規(guī)定值以上時,向合流閥發(fā)出打開指令。此外,控制機構最好是在達到規(guī)定的壓力值以上的第2規(guī)定值時,向合流閥發(fā)出關閉指令?;蛘咦詈檬寝D換開關發(fā)出的信號、作業(yè)機驅動用轉換閥的轉換用壓力比例控制閥發(fā)出的信號,作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力傳感器和轉換開關發(fā)出的信號中的任一種信號。
此外,上述液壓回路最好是由合流閥和減載閥構成,該減載閥配置在從合流閥與作業(yè)機驅動用轉換閥之間分支出來的回路上,并且在接受作業(yè)機驅動用液壓回路輸出的控制壓、或接受控制合流的控制機構發(fā)出的信號之后,便進行轉換。此外,合流閥最好是將第1合流閥和第2合流閥設在整體的閥體內,第1合流閥是使行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的閥,第2合流閥是使作業(yè)機驅動用液壓回路與行駛用HST回路合流的閥。此外,最好是由以下幾部分構成的開式回路的行駛用HST回路,即由儲油槽;吸引油槽內的油、并排出壓油的行駛用可變容量型液壓泵;對行駛用可變容量型液壓泵排出的壓油進行轉換的行駛用轉換閥;接受來自行駛用轉換閥的經過轉換的壓油后,進行順時針或反時針回轉、并輸出的行駛用液壓電動機構成。此外,合流的選擇最好與轉換開關連動,該轉換開關對高速行駛模式或低速行駛模式進行選擇。
根據這種結構,在行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的供給回路上配設有合流閥,該合流閥的一方連接在行駛用HST回路上、另一方與配置在作業(yè)機驅動用液壓泵與作業(yè)機驅動用轉換閥之間的單向閥的下流相連接,當它們之間的壓力超過作業(yè)機驅動用液壓回路的規(guī)定壓力值時打開,因此簡化了液壓回路的結構。這是因為采用單向閥,行駛用HST回路的高壓力不作用于作業(yè)機驅動用液壓泵上,所以作業(yè)機驅動用液壓回路可使用結構簡單、價格便宜的固定齒輪泵,而且不需要控制回路,故液壓回路的結構簡單。此外,在使該行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的合流閥上,設有下限值及上限值的設定壓力,壓力在下限值時,可防止從作業(yè)機驅動用液壓回路向行駛用HST回路逆流,壓力在上限值時,可使作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力保持在液壓機器的容許范圍之內。由于合流閥的動作是根據行駛用HST回路的壓力,或根據作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力大小自動地轉換,所以操作人員容易操作。另外,還可利用附設在作業(yè)機驅動用液壓回路的操作桿上的轉換開關進行轉換,所以操作人員可容易地進行轉換操作。當作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力達到規(guī)定壓力時,便自動減載,因此,同上述一樣,可減輕發(fā)動機承受的負荷,而且發(fā)動機的出力可用于行駛用HST回路的壓力下的作業(yè)機的提升力上、或用于行駛牽引力上,可使發(fā)動機的出力有效地利用在作業(yè)機上。合流閥,由于是將行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的第1合流閥、及作業(yè)機驅動用液壓回路與行駛用HST回路合流的第2合流閥設在1個整體的閥體內,所以結構簡單。此外,減載閥也是設在1個整體的閥體內,所以整體構造就更簡單,可減少占地面積,而且不需要用配管將各機器連接起來。又因為是開式回路,故不需要驅動供給泵來防止空化現(xiàn)象,能源損失減少。在邊行駛、邊頻繁作業(yè)的情況下,或在挖掘堅硬巖石時,選擇高、低開頭的低位置作業(yè)模式進行低速行駛,這樣既可獲得大的挖掘力和牽力引力,又可以低速行駛進行作業(yè)。例如,用裝載機將重巖石往鏟斗內裝載,以微速接近翻車機時,行駛用液壓電動機不接受作業(yè)機用液壓泵的支援,故轉速降低,這樣操作人員便可容易地以微速使裝載機接近翻車機。此外,在挖掘軟質土、砂土、砂等時,通過選擇高、低開關的高位置行駛模式,挖掘后便可用高速進行搬運,因此,縮短了作業(yè)周期、增加了作業(yè)量。
附圖的簡單說明

圖1是本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛實施例1的液壓回路圖;圖2是本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛實施例2的液壓回路圖;圖3是本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛實施例3的液壓回路圖;圖4是表示本發(fā)明行駛液壓電動機的控制壓力的圖;圖5是本發(fā)明行駛液壓電動機在高速行駛或低速行駛時的加、減速圖;圖6是本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛實施例4的液壓回路圖;圖7是本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛實施例5的液壓回路圖;圖8為實施例5的合、分流閥斷面圖;圖9是表示由于實施例5的第3轉換閥的動作,而使控制閥用滑閥處于非勵磁狀態(tài)的圖;圖10是表示由于實施例5的第3轉換閥的動作,而使控制閥用的螺線管勵磁,而且支援用滑閥尚未移動的狀態(tài)圖;圖11是表示由于實施例5的第3轉換閥的動作,而使控制閥用滑閥勵磁,而且支援用滑閥處于移動狀態(tài)的圖;圖12是表示由于實施例5的第3轉換閥的動作,而使控制閥用的螺線管勵磁,而且支援用滑閥處于進一步向圖示右方移動的狀態(tài)圖;圖13是本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛實施例6的液壓回路圖;圖14是表示實施例6的作業(yè)回路對行駛回路進行支援的流程圖;圖15表示實施例6的行駛回路對作業(yè)回路進行支援的流程圖;圖16表示實施例6的行駛回路對作業(yè)回路進行支援的流程圖。
下面根據附圖對本發(fā)明液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路的理想實施例進行詳細說明。
圖1所示為本發(fā)明實施例1的液壓回路圖。如圖1所示,利用發(fā)動機1驅動行駛用液壓泵2、作業(yè)機驅動用液壓泵3(下稱作業(yè)機液壓泵3)及控制用液壓泵4。行駛用HST回路的行駛用液壓泵2的排出路2a,通過行駛用閥5的轉換,與第1主回路6及第2主回路7中的一方相連接,該第1、第2主回路6、7與行駛用液壓電動機8的正轉入口8a、反轉入口8b相連接的行駛用液壓電動機8的輸出轉矩,對驅動輪9進行驅動。
作業(yè)機驅動用液壓回路的作業(yè)機液壓泵3的排出路3a,通過與另一方的回路合流、或分流到自身的回路中的合、分流閥的第1轉換閥10,與作業(yè)機回路11及支援回路12的任一方相連接,該作業(yè)機回路11通過輸送單向閥15與作業(yè)機閥13的泵入口14相連接,支援回路12與行駛液壓泵2的排出路和2a相連接。
第1轉換閥10由彈簧16保持在第1位置A上,當受壓部17受到超過設定的轉換壓P1壓力作用時,便轉換到第2位置B上。通過第2轉換閥18,使上述受壓部17受到與發(fā)動機轉速成正比的壓力作用。第2轉換閥18,通過彈簧19保持在供給位置C上,當受壓部20所承受的壓超過設定的第1轉換壓P2(下稱第1轉換壓P2)時,便轉變到排泄位置D。
具有節(jié)流孔21和低壓溢流閥22的排泄回路23,與控制用液壓泵4的排出路4a相連接,并從該節(jié)流孔21的上流側分支出檢測回路24,這樣構成壓力發(fā)生機構25,該機構用于產生與發(fā)動機轉速成正比的壓力。檢測回路24連接在第2轉換閥18的入口18a上。即,節(jié)流孔21的上流側壓力P3與節(jié)流孔21的通過流量的平方成正比,該節(jié)流孔21的通過流量與控制用液壓泵4的排出流量成正比,由于該排出流量與發(fā)動機1的轉速成正比,所以節(jié)流孔21的上流側壓力P3與發(fā)動機1的轉速之平方成正比。
作業(yè)機閥13處于中立位置E時,作業(yè)機回路11與另外的閥或槽相連接,當該閥處于第1位置F時,將壓油供給作業(yè)機液壓缸26的收縮室26a,處于第2位置G時,將壓油供給作業(yè)機液壓缸26的伸長室26b。在行駛用液壓泵2的排出路2a上,連接有供給回路30,該供給回路30連接在作業(yè)機液壓閥13的泵入口14與輸送單向閥15之間,在該供給回路30上設有開關閥31。
開關閥31通過彈簧32而變?yōu)閿嗔魑恢胊,當螺線管33通電時,便轉換到具有節(jié)流孔34的連通位置b上,該螺線管33通過外部操作構件通電。例如,通過設在作業(yè)機閥13的操作桿35上的開關36而連接在電源回路上,將該開關36轉換到ON(連通)位置時,螺線管33通電。
下面對行駛動作進行說明。前進行駛,一般是使作業(yè)機閥13處于中立位置E,使行駛用閥5處于前進位置H,將行駛用液壓泵2排出的壓油供給行駛用電動機8的正轉入口8a,電動機進行正轉并對驅動輪9進行正轉驅動,使車輛前進行駛。倒退行駛,是將行駛用閥5向與前進位置H相反的方向操作,把行駛用液壓泵2排出的壓油供給行駛用電動機8的反轉入口8b,使行駛用電動機8反轉即可。
在上述狀態(tài)下,當驅動輪9的行駛阻力小時,行駛用液壓電動機8的負荷減小,隨著負荷的減小行駛用液壓泵2的泵壓變?yōu)榈蛪骸T摫脡鹤優(yōu)榈蛪汉?,?轉換閥18的受壓部20所承受的壓力降到第1轉換壓P2以下,第2轉換閥18便轉換到供給位置C。于是,通過第2轉換閥18的供給位置C,向第1轉換閥10的受壓部17供給節(jié)流孔21的上流側壓力P3。
在上述狀態(tài)下,當操作人員使發(fā)動機1進行高速旋轉時,行駛用液壓泵2的排出流量增大,行駛用液壓電動機8也高速旋轉,驅動輪9以高速進行驅動,車輛進行高速、低負荷行駛。這時,車輛的行駛速度隨著發(fā)動機轉速的增加而提高。
當發(fā)動機1的轉速增加時,控制用液壓泵4的排出流量也隨之增大。發(fā)動機1的轉速超過規(guī)定值時,由于增加的控制用液壓泵4的排出流量的作用,節(jié)流孔21上流側的壓力P3便增大到第1轉換閥10的轉換壓P1以上。由于這種超過轉換壓P1的壓力的作用,第1轉換閥10轉變到第2位置B,作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油便從支援回路12經過排出路2a、行駛用閥5及第1主回路6供給行駛用液壓電動機8的正轉入口8a,于是行駛用液壓電動機便以更高的速度旋轉,使車輛增速。這樣,在平地上行駛時,行駛用液壓電動機8的行駛阻力小(驅動的壓力小),而且當發(fā)動機1以高速度旋轉、車輛進行高速行駛時,不會像以往那樣,作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油成為阻力,可無阻地供給行駛用液壓電動機8,因此,發(fā)動機的出力可得到有效利用。
在上述狀態(tài)下,當驅動輪9的行駛阻力增大時,行駛用液壓電動機8的負荷也隨之增大,作用在行駛用液壓泵2上的壓力變成高壓,于是,作用于第2轉換閥18的受壓部20上的壓力超過第1轉換壓P2,第2轉換閥18便轉換到排泄位置D上。在排泄位置D,第1轉換閥10的受壓部17與油槽連通之后,第1轉換閥10便處于第1位置A,作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油便從作業(yè)機用閥13流到油槽內。這時,將回路的阻力設定得低一些,使作業(yè)機用液壓泵3的排出壓力變?yōu)榈蛪?,輸入轉矩幾乎為零,于是可將發(fā)動機1的出力作為行駛用液壓泵2的輸入轉矩而得到有效利用。此外,即使發(fā)動機1進行高速回轉,當負荷作用在作業(yè)機上,行駛用液壓電動機8所承受的負荷超過規(guī)定值時,第1轉換閥10便自動轉換,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油便流入作業(yè)機閥13。于是,可進行挖掘作業(yè)。
如上所述,在發(fā)動機1高速旋轉、而且行駛用液壓電動機8的負荷較小的情況下行駛時(高速、低負荷行駛時),作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油供給行駛用液壓電動機8,因此,速度可提高到與行駛用液壓泵2的最大排出量相對應的行駛速度以上。即,行駛用液壓泵2的排出量(單位時間的排出量)根據發(fā)動機轉速決定,高速旋轉時排出量最大。另外,即使在行駛用液壓泵2為可變容量型的情況下,排出量也是根據發(fā)動機轉速X容積(每旋轉一轉的排出量)來決定,一般情況,當排出壓力低時,將容積設定為最大值,故高速旋轉時排出量最大。
此外,當行駛用液壓泵2為可變容量型、馬力被控制在一定值時,該容量根據泵壓大小而增減,使輸入轉矩(容積×發(fā)動機轉速×泵壓)控制在一定值。因此,如前述那樣,低負荷運轉時,每旋轉一轉的容積增大,排出量增到最大。
因此,在發(fā)動機1高速旋轉、負荷較小的情況下,行駛用液壓泵2的排出量(單位時間的排出量)最大,行駛速度也最大,并且在本發(fā)明中,這時將作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油輸送給行駛用液壓電動機8,故行駛速度可進一步提高。
此外,發(fā)動機1低速旋轉,行駛用液壓電動機8在低負荷下行駛時,作用在第1轉換閥10的受壓部17上的壓力降到轉換壓P1以下,由于第1轉換閥10轉換到第1位置A,所以通過將作業(yè)機用閥13選擇在第1位置F、第2位置G,將壓油供給作業(yè)機用液壓缸26的收縮室26a及伸長室26b,作業(yè)機便可運轉。這樣,作業(yè)機便可邊低速行駛、邊作業(yè)。當液壓驅動式作業(yè)車輛為裝載車時,可用鏟斗邊吊運物品、邊低速行駛,進行起重作業(yè)。此外,當自卸卡車裝有物品時,可邊低速行駛、邊提升鏟斗,同時還可邊微速前進、邊接受翻斗車,因此提高了操作效率,而且容易進行作業(yè),可縮短裝載作業(yè)的裝卸周期。
此外,由于是從作業(yè)機用閥13的入口將作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油供給行駛用液壓電動機8,所以即使在把作業(yè)機用閥13設定在第1、第2位置F、G上時,當發(fā)動機高速旋轉、作業(yè)車輛低負荷行駛時,也可立即將作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油輸送到行駛用液壓電動機8內,可提高行駛速度。例如,在上述起重機作業(yè)時,如果用加速器等使發(fā)動機高速旋轉,則不操作作業(yè)機閥13,停止吊物,便可提高行駛速度,如果降低行駛速度,又可繼續(xù)進行原來的作業(yè)。
下面對挖掘動作進行說明。當液壓驅動式作業(yè)車輛為裝載車時,操作人員將行駛用閥5轉換到前進位置H,如上所述,車輛前進行駛,使未圖示的鏟斗鏟入山地。當鏟斗鏟入山地之后,操作人員將作業(yè)機用閥13轉換到第2位置G,將作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油輸送到作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內,使鏟斗升高并進行挖掘作業(yè)。
也就是說,當鏟斗鏟入山地后,驅動輪9的行駛阻力增大,行駛用液壓泵2的泵壓上升到接近行駛用溢流閥37的調壓壓力(例如,420kg/cm2)。根據該壓力,第2轉換閥18轉到排泄位置D,故與發(fā)動機轉速無關,第1轉換閥10轉到第1位置A,將作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油輸送到作業(yè)機回路11上。
在上述挖掘動作中,由于作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力只上升到作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力(例如,210kg/cm2),故作業(yè)機用液壓缸26的推力大小是與該作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力相對應的。因此,會出現(xiàn)提升鏟斗的力量不足而不能使鏟斗上升的問題。在這種情況下,操作人員將開關36閉合,使螺線管33通電,將開關閥31轉到連通位置b,將行駛用液壓泵2的高泵壓傳遞給作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b,使推力增大,上升的力量加大,使鏟斗上升。
圖2所示為實施例2的液壓回路圖。在實施例2中,控制用液壓泵4的排出回路4a與第2轉換閥18的入口18a相連接,將第1轉換閥10的轉換壓P1作為溢流閥39的調壓壓力,該溢流閥設在控制用液壓泵4的排出路4a上。這樣,就與發(fā)動機的轉速無關,在低負荷行駛時,作業(yè)機用液壓泵3所排出的壓油被輸送給行駛用液壓電動機8,于是可進行高速旋轉。
圖3所示為實施例3的液壓回路圖。在實施例1中,是采用通過手動式的作業(yè)機閥13及螺線管33而動作的電磁式開關閥31,而且由行駛用液壓泵2供油的供給回路30被連接在作業(yè)機閥13的泵入口14與輸送單向閥15之間。而在實施例3中,如圖3所示,利用來自連結在操作桿41a上的壓力比例減壓閥41的控制油壓,對作業(yè)機液壓閥42及液壓開關閥43進行控制,而且與實施例一樣,由行駛用液壓泵2供油的第1供給回路40,被連接在作業(yè)機液壓閥42的泵入口14與輸送單向閥15之間。此外,在實施例1中,在作業(yè)機閥13與第1轉換閥10之間配置有作業(yè)機用溢流閥38,而在實施例3中,在液壓開關閥43與作業(yè)機液壓閥42之間,再增設一個作業(yè)機回路容許用溢流閥44。
在該液壓開關閥43的一端,附設有承受來自第1供給回路40的轉換壓力的第1受壓部43a、及承受來自壓力比例減壓閥41的轉換壓力的第2受壓部43b。此外,在另一端,還附設有承受來自作業(yè)機用液壓泵3的轉換壓力的第3受壓部43c及彈簧43d。
液壓開關閥43在下述情況下,從遮斷位置a轉換到連通位置b,即當作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力作用在第3受壓部43c上,行駛用液壓泵2的壓油超過作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力(例如210kg/cm2),并作用在第1受壓部43a上,而且來自壓力比例減壓閥41的更高的控制壓力作用在第2受壓部43b上時,便去抵抗彈簧43d的彈力而從遮斷位置a轉換到連通位置b。來自壓力比例減壓閥41的更高的控制壓力,當操作人員將操作桿41a操作到最大程度、達到行程末端時,壓力比例減壓閥41便發(fā)生更高的控制壓力。此外,即使行駛用液壓泵2的壓油達到行駛用溢流閥37的調壓壓力420kg/cm2,由于第1受壓部43a的推壓力設定得比彈簧43d的彈力小,所以液壓開關閥43不從遮斷位置a轉換到連通位置b。此外,當作業(yè)機用溢流閥38達到調壓壓力時,即使操作操作桿41a,由于彈簧43d的彈力及第3受壓部43c的反作用力的作用,液壓開關閥43不從遮斷位置a轉換到連通位置b。
在上述結構中,為了簡化裝置,也可不設第1受壓部43a及第3受壓部43c,當操作人員將操作桿41a操作到最大程度、壓力比例減壓閥41產生更高的控制壓力時,便去抵抗彈簧43d的彈力而從遮斷位置a轉換到連通位置b。
作業(yè)機回路容許用溢流閥44,對來自行駛用液壓泵2的高壓力進行減壓,將壓力限制在作業(yè)機用的液壓機的容許壓力范圍內。例如,在作業(yè)車輛為裝載車的情況下,將行駛用溢流閥37的調壓壓力調為420kg/cm2,將作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力調為210kg/cm2,將作業(yè)機回路容許用溢流閥44的調壓壓力調為230kg/cm2。
此外,在將第1轉換閥10的轉換壓力P1從第2轉換閥18傳送到第1轉換閥10的受壓部17的回路上,配設有高、低用電磁式開關閥46(下稱電磁開關46)。該電磁開關閥46連接在高、低用開關47上,該開關用于選擇車輛高速行駛的行駛模式、或在低速條件下進行作業(yè)的作業(yè)模式中的任一種,車輛速度的高、低由操作人員來選擇。該電磁開關閥46,當操作人員選擇高速時連通,選擇低速時斷開。操作人員選擇高速行駛時的阻力小,而且發(fā)動機1的轉速高時,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓力油被輸送給行駛用液壓電動機8,進行增速。這樣,車輛便可高速行駛。操作人員選擇低速時,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油不輸送給行駛用液壓電動機8,只供給作業(yè)機閥13。
在可改變行駛用液壓電動機8的排出容積的斜板控制機構8c上,配設有電動機斜板用電磁式開關閥48(下稱斜板用電磁式開關閥48)。該斜板用電磁式開關閥48與高、低用開關47相連接。斜板用電磁式開關閥48的作用是,當操作人員用高、低開關47選擇高速時,如圖4所示,將高壓力Pmh輸出到行駛用液壓電動機8的斜板控制裝置8a上,選擇低速時,將低壓力Pmu輸出到斜板控制裝置8a上。另外,圖4中橫軸表示斜板用電磁式開關閥48的行程,縱軸表示供給行駛用液壓電動機8的斜板控制裝置8a的控制壓。這樣,當操作人員選擇高速時,行駛用電動機8使斜板變小,排出容積也減小,車輛可獲得更高的行駛速度。這時,例如,如圖5所示,可在高速時或低速時進行加速及減速。在圖5中,橫軸表示發(fā)動機1的轉速,縱軸表示車輛的速度。圖中實線表示高速時,虛線表示低速時,并且在圖中還表示這時的行駛用液壓泵2的排出量為最大排出量,行駛用液壓電動機8的排出量是最小排出量的時候。圖中,當提高發(fā)動機1的轉速時,車速急劇地、呈二次曲線上升,當降低發(fā)動機1的轉速時,車速呈直線地降低。這樣,提高了提速時的加速性,而且在減速時是慢慢地減速,故減少了沖擊,改善了車輛的運轉性能。
下面,對上述結構的動作進行說明。首先,就低速行駛狀態(tài)下作業(yè)的情況進行說明。操作人員將高、低用開關47轉換到低側,選擇低速行駛。這樣,行駛用液壓電動機8的未圖示的斜板的傾轉角度增大,行駛用液壓電動機8的排出容積(cc/rev)增加,轉速降低,同時輸出轉矩增大。此外,作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油,經過作業(yè)機用液壓閥42只輸送給作業(yè)機用液壓缸26。行駛用液壓泵2的壓油,供給行駛用液壓電動機8。在此狀態(tài)下,操作人員對附設在壓力比例減壓閥41上的操作桿41a進行操作時,壓力比例減壓閥41所產生的控制壓力便作用在作業(yè)機液壓閥42上,將作業(yè)機液壓閥42轉換到所希望的方向上。于是,通過將作業(yè)機用液壓閥42設在第1位置F、第2位置G,將作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油供給作業(yè)機用液壓缸26的收縮室26a、伸長室26b,使作業(yè)機動作。這時,如上所述,由于作業(yè)機用液壓缸26的壓力只升高到作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力(例如210kg/cm2),所以作業(yè)機用液壓缸26的推力大小是與作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力相對應的。
但,在挖掘時,屢次用鏟斗進行挖掘的作用力如果是作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力,則挖掘力不足的情況也是有的。在這種情況下,操作人員使車輛低速前進,并提升鏟斗,使挖掘力增大。由于這種操作,當操作人員將操作桿41a推到最大限度、即推到行程末端地操作時,壓力比例減壓閥41便產生更高的控制壓力,該控制壓力作用在液壓開關閥43的第2受壓部43b上。此外,在液壓開關閥43一端的第1受壓部43a上,受到來自行駛用液壓泵2的壓油作用,在另一端的第3受壓部43c上,受作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油及彈簧43d的彈力作用。這時,由于液壓開關閥43的第3受壓部43c受作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力作用,所以當行駛用液壓泵2的壓油的壓力超過作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力(例如210kg/cm2),而且來自壓力比例減壓閥41的更高的控制壓力作用在第2受壓部43b上時,便去抵抗彈簧43d的彈力而從遮斷位置a轉換到連通位置b。這樣,來自行駛用液壓泵2的高壓油便通過液壓開關閥43,從第1供給回路40輸送到作業(yè)機液壓閥42。來自該行駛用液壓泵2的高壓力,通過作業(yè)機回路容許用溢流閥44調節(jié)到230kg/cm2,利用該壓力把壓油輸送到作業(yè)機用油壓缸26的伸長室26b,于是可使作業(yè)機動作,可增大作業(yè)機用液壓缸26的挖掘力。這時,如果是在挖掘堅硬巖石等的情況下,當提升鏟斗的挖掘力不足時,操作操作桿41a,用來自行駛用液壓泵2的高壓壓油使鏟斗動作,少許提高鏟斗進行挖掘,然后再將操作桿41a推回,利用行駛用液壓泵2的高壓壓油使車輛前進,利用牽引力進行挖掘。這樣,堅硬的巖石等通過鏟斗的上升及推壓,容易破碎。
這時,通過作業(yè)機回路容許用溢流閥44調壓的壓力230kg/cm2,被輸送單向閥15遮斷而不作用在作業(yè)機用液壓泵3上。因此,作業(yè)機用液壓泵3被控制在允許范圍,即作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力(例如210kg/cm2)水平。這時,行駛用液壓泵2的壓油的壓力即使達到行駛用溢流閥37的調壓壓力420kg/cm2,但由于第1受壓部43a的推壓力設定得比彈簧43d的彈力小,所以液壓開關閥43不會從遮斷位置a轉換到連通位置b。因此,當操作人員沒有把操作桿41a推到最大限度時,在行駛中,即使行駛用液壓泵2達到行駛用溢流閥37的調壓壓力420kg/cm2,行駛用液壓泵2也不向作業(yè)機液壓閥42供壓油。此外,液壓開關閥43從遮斷位置a轉換到連通位置b時,行駛用液壓泵2的壓力即使達到行駛用溢流閥37的調壓壓力420kg/cm2,該高壓力通過作業(yè)機回路容許用溢流閥44被調節(jié)到230kg/cm2,所以用在作業(yè)用液壓缸26上的壓力被控制在容許壓力范圍之內。這樣,來自行駛用液壓泵2的壓油便被分配、供給作業(yè)機用液壓缸26及行駛用液壓電動機8,并且因行駛用液壓電動機8的排出容積設定得比較大,故車輛可以微速前進,輸出轉矩也增大。因此,鏟斗的挖掘力是由行駛用電動機8的大輸出轉矩和作業(yè)機用液壓缸26的大力量構成的,驅動輪9的輪胎不會打滑,可挖掘堅硬的巖石,上述大輸出轉矩是在行駛用液壓電動機8接受行駛用液壓泵2分配的壓油后進行旋轉,邊以微速使車輛前進、邊輸出轉矩,上述大力量是由于作業(yè)機用液壓缸26受到所分配的高壓力作用而產生的。
下面就高速行駛進行說明。操作人員將高速、低速用開關47連接到高速位置,選擇高速行駛。于是,斜板用電磁式開關閥48連通,行駛用液壓電動機8的未圖示的斜板的傾轉角度變小,同時排出容積也減小,轉速提高。另外,將高、低速用開關47連接到高速位置,則電磁式開關閥46便轉換到連通位置b,將第2轉換閥18輸出的壓油供給第1轉換閥10的受壓部17。這樣,第1轉換閥10就由控制用液壓泵4的轉換壓P1進行控制。因此,行駛用液壓電動機8的壓力減小,而且當發(fā)動機1的轉速升高時,第1轉換閥10便轉換,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油便對行駛用液壓泵2進行支援。行駛用液壓電動機8接受行駛用液壓泵2及作業(yè)機液壓泵3兩方排出的壓油,同時減少行駛用液壓電動機8的排出容積(cc/rev),則電動機轉速增加,車輛可高速行駛。這時,由于作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油對行駛用液壓泵2進行支援,因此,作業(yè)機用液壓缸26接受未示的換向泵所供給的壓油而進行動作。該未圖示的換向泵由發(fā)動機1驅動,將出力傳送給使車輛回轉的未圖示的換向液壓缸,同時還供給作業(yè)機用液壓缸26。此外,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油,與實施例1一樣,根據行駛用液壓電動機8的壓力及發(fā)動機的轉速,經過作業(yè)機用液壓閥42輸送給作業(yè)機用液壓缸26,或者支援行駛用液壓泵2。
圖6是實施例4的液壓回路圖。在實施例1中,來自行駛用液壓泵2的供油回路30,通過具有節(jié)流孔34的開關閥31而連接在作業(yè)機液壓閥13的泵入口14與輸送單向閥15之間。但,在實施例4中,如圖6所示行駛用液壓泵2的供油回路50經過一個有可變節(jié)流孔的第1開關閥51及第1單向閥52,同實施例1一樣連接在作業(yè)機液壓閥13的泵入口14與輸送單向閥15之間。第1開關閥51的一端設有第1受壓室51a,該受壓室通過控制配管53與作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b相連接,另一端配設有連接在第2供給回路50上的第1受壓室51b及彈簧51c。
第1開關閥51,當作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b的壓油的壓力超過后述作業(yè)機回路容許用溢流減載閥54(下稱溢流減載閥54)的調壓壓力(例如210kg/cm2)時,便與彈簧51c的力以及作用在第1受壓室51b上的規(guī)定壓力(例如210kg/cm2)的合力對抗而動作,從遮斷位置a轉換到連通位置b,將第2供給回路50連通。此外,第1開關閥51,當作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b的壓油的壓力超過溢流減載閥54的調壓壓力,而且作用在第1受壓室51b上的壓力低于規(guī)定壓力(例如210kg/cm2)時,便從遮斷位置a轉換到連通位置b,第2供給回路50連通。但,由于作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b的壓油被第1單向閥52遮斷,故不會流入第2供給回路50。此外,第1開關閥51,當作用在第1受壓室51b上的壓力超過第2規(guī)定壓力(例如230kg/cm2)時,便與壓力相對應而轉變到遮斷位置a,于是將第2供給回路50遮斷。這樣,作業(yè)機回路的壓力便被限制在液壓機器的容允許壓力范圍內。
另外,第2供給回路50的高壓力將壓油供給作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b,可使作業(yè)機動作,可增大作業(yè)機用液壓缸26的挖掘力。在上述實施例中,設有連接在第2供給回路50上的第1受壓室51b,但也可在第1開關閥51上設有可變節(jié)流孔51d,當第2供給回路50的壓力超過第2規(guī)定壓力(例如230kg/cm2)時,用第1開關閥51遮斷。
此外,在第1實施例中,在輸送單向閥15與第1轉換閥10之間,配設有作業(yè)機用溢流閥38。在實施例4中,在同樣的位置上設有溢流減載閥54。溢流減載閥54,將作用在作業(yè)回路一側的液壓機器上的壓力限制在液壓機器的容許壓力范圍內,并在支援時對作業(yè)機用液壓泵3的提出壓力進行減壓。從第2供給回路50分支出來的壓力,經過溢流閥用開關閥56及第1開關閥51之后,由控制配管50a傳送給溢流減載閥54。溢流閥用開關閥56具有遮斷位置e及連通位置f,而且在其一端的受壓室56a上受第2供給回路50的壓力作用,在另一端受彈簧56b的彈力作用。當行駛回路的第2供給回路50的壓力超過210kg/cm2時,溢流閥用開關閥56便從遮斷位置e轉換到連通位置f。溢流減載閥54,通常被調壓至例如210kg/cm2。
當作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b達到了210kg/cm2的壓力時,第1開關閥51從遮斷位置a轉換到連通位置b,同時當行駛回路的第2供給回路50達到210kg/cm2以上的壓力時,溢流閥用開關閥56也從遮斷位置e轉換到連通位置f。當第1開關閥51及溢流閥用開關閥56轉換到連通位置時,溢流減載閥54便經過溢流閥用開關閥56的連通位置e及第1開關閥51的連通位置b,由所承受的控制壓力(210kg/cm2以上)進行減壓,幾乎調壓至0kg/cm2。這樣,作業(yè)機利用從行駛液壓泵2輸出的210kg/cm2以上的高壓,使作業(yè)機用液壓缸26的挖掘力增大,同時由于作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油的壓力幾乎為0kg/cm2,故可減輕發(fā)動機1的負荷。
上述結構中,例如當作業(yè)車輛為裝載車時,分為兩段調壓,即行駛用溢流閥37的調壓壓力調到420kg/cm2、溢流減載閥54的高調壓壓力調到210kg/cm2、減載時的調壓壓力調到幾乎為0kg/cm2。另外,第1轉換閥10的轉換壓P1是這樣設定的,即在發(fā)動機1的轉速為Na時的轉換壓為10kg/cm2時進行轉換,上述發(fā)動機1的轉速Na相當于作業(yè)車輛的速度為高速21km/小時的轉速。第2轉換閥18的第1轉換壓P2是這樣設定的,即行駛用液壓電動機8的排出容積相當于作業(yè)車輛的行駛速度為低速12km/小時的,而且行駛用液壓電動機8的輸出轉矩Ta在第2轉換壓180kg/cm2時進行轉換。
下面,對動作進行說明。驅動輪9的行駛阻力小,行駛用液壓電動機8的負荷小于輸出轉矩Ta,即行駛用液壓泵2的泵壓為低壓(小于第2轉換壓180kg/cm2)時,第2轉換閥18的受壓部20的壓力降到第1轉換壓P2以下,于是轉換到供給位置C,將節(jié)流孔21上流側壓力P3傳送到第1轉換閥10的受壓部17。在這種狀態(tài)下,發(fā)動機1低速旋轉時,當第1轉換閥10的轉換壓P1小于轉換壓10kg/cm2,而且高、低壓用開關47被選擇為低壓時,第1轉換閥10轉到第1位置A,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油被輸送到作業(yè)機閥13,操作作業(yè)機閥13作業(yè)機便可以動作。高、低速用開關47選擇為低速時,第1轉換閥10處于第1位置A,與實施例3一樣,作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油只供給作業(yè)機閥13,所以作業(yè)機能經常動作。
此外,當高、低速用開關47選擇為高速進行作業(yè)時,像下面這樣動作。當作業(yè)車輛為裝載車,作業(yè)車輛以低速(速度為12km/時)將鏟斗鏟入山地中,鏟斗等作業(yè)機處于可動作的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,操作人員將作業(yè)車輛的速度選擇為低速進入山地,并踩加速踏板55,使發(fā)動機1的轉速提高。作業(yè)車輛一旦進入山地,驅動輪9的行駛阻力增大,于是速度降低,同時施加在行駛用液壓電動機8上的負荷增加。這時,施加在行駛用液壓電動機8上的壓力設定在第2轉換壓180kg/cm2以上,該壓力成為負荷而作用在行駛用液壓泵2上,同時還作用在第2轉換閥18的受壓部20上。于是,第2轉換閥18轉到排泄位置D,因此,與發(fā)動機轉速無關、第1轉換閥10轉到第1位置A,作業(yè)機液壓泵3的排出壓油便被輸送到作業(yè)機回路11。
因此,即使在操作人員踩加速踏板55,而使發(fā)動機1的轉速升高的情況下,由于作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油輸送到作業(yè)機回路11,所以作業(yè)機通過作業(yè)機閥13的操作而進行運轉。這時,挖掘動作中挖掘阻力增大,作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力即使達到溢流減載閥54的調壓壓力210kg/cm2,提升鏟斗的力量不足的情況也是有的。在這種情況下,作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的210kg/cm2的壓力便作用在第1開關閥51上,自動將第1開關閥51轉換到連通位置b。這時,當行駛回路的第2供給回路50的壓力低于210kg/cm2時,由于溢流閥用開關閥56在遮斷位置e遮斷,故從第2供給回路50分支出的控制配管50a的壓力不會作用在溢流減載閥54上。因此,溢流減載閥54的調壓壓力維持在210kg/cm2。
這時,操作人員踩加速踏板55,使車輛前進,使行駛回路的第2供給回路50的壓力達到210kg/cm2以上。當行駛回路的第2供給回路50的壓力達到210kg/cm2以上時,溢流閥用開關閥56便從遮斷位置e轉換到連通位置f,溢流減載閥54受到來自第2供給回路50分支出的控制配管50a的壓力作用。因此,溢流減載閥54的調壓壓力降低到幾乎為0kg/cm2,同時第2供給回路50的壓力達到行駛回路的壓力210kg/cm2以上,該壓力經過第1開關閥51的連通位置b、第1單向閥52及作業(yè)機閥13的第2位置G而作用在作業(yè)機液壓缸26的伸長室26b上,可增大挖掘力。當壓力超過230kg/cm2時,第1開關閥51轉到遮斷位置a。這樣,作業(yè)機用閥13及作業(yè)機用液壓缸26就不會受到比該壓力更大的壓力作用,因此,可保護作業(yè)機用液壓機器。當壓力超過230kg/cm2時,溢流減載閥54的調壓壓力從幾乎為0kg/cm2升高到210kg/cm2,可維持挖掘力。
此外,在采用可變節(jié)流孔51d的情況下,行駛回路的第2供給回路50的壓力達到230kg/cm2之前,第1開關閥51的可變節(jié)流孔51d縮小,超過230kg/cm2時,第1開關閥51的可變節(jié)流孔51d關閉。這樣,便和上述一樣可保護作業(yè)機的液壓機器。
挖掘完畢,將砂土裝入鏟斗內運輸時,操作人員操作操作桿35,使作業(yè)機閥13回到中立位置E。于是,作業(yè)機液壓泵3的排出壓油經過作業(yè)機閥13的中立位置E而回到油槽內。這時,當操作人員踩加速踏板55,使發(fā)動機1的轉速增加時,控制用液壓泵4經節(jié)流孔21而使排出壓力升高。此外,即使裝載車的鏟斗內裝有砂土,由于在平地上行駛時驅動輪9的行駛阻力小,所以施加在行駛用液壓電動機8上的負荷小,施加在行駛用液壓電動機8上的壓力可設定得比第2轉換壓180kg/cm2小,由于作用在第2轉換閥18的受壓部20上的壓力小于第2轉換壓180kg/cm2,故第2轉換閥18轉到位置C上。這樣,第1轉換閥10便轉到第2位置B上,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油從支援回路12經過排出路2a、行駛用閥5、第1主回路6,輸送到行駛用電動機8的正轉入口8a,行駛用液壓電動機8以更高的速度旋轉,使車輛增速。
在鏟斗內裝有砂土的狀態(tài)下行駛,為了將砂土搭載在自卸卡車上而接近自卸卡車時,操作人員在減緩所踩的加速踏板55。于是,發(fā)動機1的轉速下降,同時控制用液壓泵4的轉速也降低,排出量減小。這樣,節(jié)流孔21的壓力下降,第1轉換閥10的轉換壓P1降到轉換壓10kg/cm2以下,同時第1轉換閥10轉到第1位置A,作業(yè)機用液壓泵3的排出壓油通過作業(yè)機閥13供給作業(yè)機用液壓缸26,通過操作作業(yè)機閥13,作業(yè)機便可動作。這樣,即使是在選擇高速行駛的情況下,亦可進行作業(yè),尤其是在軟土質、砂土、砂等挖掘力小的情況下,可縮短作業(yè)周期。也可像上述那樣,即作業(yè)機用液壓缸26接受未圖示的轉向泵供給的壓油而動作。
此外,即使以3檔線4檔的高速在平地上行駛時,與上述一樣,由于驅動輪9在平地上行駛時,與上述一樣,由于驅動輪9在平地上行駛的阻力小,故行駛用液壓電動機8的承受的負荷小,行駛用電動機8承受的壓力降到第2轉換壓180kg/cm2以下,第2轉換閥18轉到位置C。操作人員為了使車輛以3擋或4擋的速度行駛,踩踏板55,使發(fā)動機1的轉速增加,控制用液壓泵4的排出壓力通過節(jié)流孔21而上升。于是,第1轉換閥10便轉到第2位置B,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油由支援回路12經排出路2a,行駛用閥5及第1主回路6,輸送給行駛用液壓電動機8的正轉入口8a,于是行駛用液壓電動機8以更高的速度旋轉,使車輛的行駛速度加快。即使在這樣高的速度下,高、低速開關47選擇高速模式的情況下,因行駛用液壓電動機8的排出容積減小,故車輛可用比該速度更高的速度行駛。在平地上,即使發(fā)動機1進行高速旋轉,作業(yè)機用液壓泵3高速旋轉,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油也不會像通常那樣空轉,而是被輸送到行駛用液壓電動機8,因此,不會形成阻力,可有效利用發(fā)動機的出力。此外,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油經常供給行駛用液壓電動機8,故能用與加速器相對應的一定速度行駛。
圖7為實施例5的液壓回路圖。合、分流閥60,是由第1轉換閥10、第3轉換閥62及減載閥66構成的,其中第1轉換閥用于使作業(yè)機用回路11流出的油合流到行駛用回路61內;第3轉換閥62用于使行駛用回路61流出油支援作業(yè)機用回路11。
第3轉換閥62是由作業(yè)機動搖用閥64、控制閥65構成的,其中作業(yè)機支援用閥64的一端連接在第1轉換閥10上,另一端連接在作業(yè)機閥13的泵入口14上;控制閥用于轉換作業(yè)機支援用閥64??刂崎y65由雙位置的電磁閥構成,該控制閥65經過電氣用的“與”回路67與轉換開關68相連,使行駛用回路61流出的油支援作業(yè)機用回路11。此外,“與”回路67,通過作業(yè)機用壓力傳感器69與作業(yè)機用回路11相連。行駛用回路61與作業(yè)機液壓閥13的泵入口14及輸入單向閥15之間,通過支援配管71連接。支援配管71與作業(yè)機支援用閥64、控制閥65及減載閥66的受壓室66a相連接。在支援配管71上的第1轉換閥10與作業(yè)機支援用閥64之間,設有支援回路用單向閥72。
在上述結構中,例如在作業(yè)車輛為裝載車的情況下,行駛用溢流閥37的調壓壓力為420kg/cm2、作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力為210kg/cm2、單向閥66的壓力為220kg/cm2時進行轉換。作業(yè)機支援用閥64為210kg/cm2壓力時,從J位置轉到K位置,為250kg/cm2時,從K位置轉換到L位置。
下面,就動作進行說明。用于由作業(yè)機用回路11向行駛用回路61支援合流的第1轉換閥10,同實施例4一樣,故不再重復說明。對用于由行駛用回路61向作業(yè)機用回路11支援合流的第3轉換閥62及單向閥66進行說明。
首先,與實施例4一樣,行駛用液壓電動機8的負荷超過輸出轉矩Ta時,第1轉換閥10處于第1位置A。這樣,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油供給作業(yè)機閥13,通過作業(yè)機閥13的操作,作業(yè)機處于可動作狀態(tài)。在該狀態(tài)下,在作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力低于210kg/cm2情況下,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油經過第1轉換閥10的第2位置B、作業(yè)機閥13的G位置,輸送給作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b,作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力使作業(yè)機用液壓缸26伸長。此外,該壓力通過支援配管71,到達作業(yè)機用支援閥64、控制閥65及單向閥66的受壓室66a??刂崎y65在遮斷位置M處被遮斷,所以來自支援配管71的伸長室26b內的壓力傳不到作業(yè)機支援用閥64的受壓室66a。因此,作業(yè)機支援用閥64處于遮斷位置J,行駛用回路61與作業(yè)機用回路11被遮斷,所以行駛用液壓泵2不支援作業(yè)機用液壓泵3。此外,到達減壓閥66的受壓室66a的、來自支援配管71的伸長室26b內的壓力低于220kg/cm2,因此,減載閥66停在遮斷位置P,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油被遮斷,不進行減載。
下面,在作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力超過作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力210kg/cm2的情況下,作業(yè)機用溢流閥38動作,將作業(yè)機用回路11調節(jié)到調壓壓力210kg/cm2。作業(yè)機用回路11的調壓壓力即使達到210kg/cm2,提升鏟斗的力量不足的情況也是有的。這時,操作人員將支援用的轉換開關68轉到閉合位置。另外,這時與作業(yè)機回路11相連的作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的信號進入“與”回路67。根據轉換開關68及作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的2個信號,“與”回路67將信號輸送給控制閥65的螺線管65a,將控制閥65從遮斷位置M轉換到連通位置N。于是,來自支援配管71的伸長室26b內的210kg/cm2以上的壓力便被傳送到作業(yè)機支援用閥64的受壓室64a內,使作業(yè)機支援用閥64從遮斷位置J轉換到連通位置K。因此,行駛用回路61與作業(yè)機用回路11連通,行駛用液壓泵2對作業(yè)機用液壓泵3進行支援。
這時,當行駛用液壓泵2的壓力低于210kg/cm2時,行駛用液壓泵2不支援作業(yè)機用液壓泵3,并通過支援回路用單向閥72阻止從作業(yè)機用液壓泵3向行駛用液壓泵2逆流。這時,操作人員在使鏟斗與巖石接觸的狀態(tài)下,通過使發(fā)動機1高速回轉來增大前進的力量,即增大行駛用液壓電動機8的壓力,使輸出轉矩增大,由行駛用液壓泵2用該壓力支援作業(yè)機用液壓泵3。這樣,利用鏟斗的上升力和前進力的合力,便可容易地挖掘巖石。由該行駛用液壓泵2支援的壓力升高至220kg/cm2以上時,減載閥66轉換到連通位置Q,作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油與油槽相連通,進行減壓。這樣,由于作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油的壓力幾乎降到0kg/cm2,故發(fā)動機1的負荷減輕,出力有富余。
此外,作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力升高,當該壓升至250kg/cm2時,來自支援配管71的,伸長室26b的250kg/cm2的壓力便被輸送到作業(yè)機支援用閥64的受壓室66a內,使作業(yè)機支援用閥64從連通位置K轉到遮斷位置L。因此,作業(yè)機支援用閥64再一次將行駛用回路61與作業(yè)機用回路11遮斷,同時使支援配管71的壓力下降。于是,提升鏟斗的力量增大,直到作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力達到250kg/cm2為止。而且超過該值的壓力不會從行駛用回路61傳到作業(yè)機用回路11。因此,可維持作業(yè)機用回路11的液壓機器允許承受的壓力。此外,作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力超過250kg/cm2時,由于支援配管71的壓力降低,減載閥66轉換到遮斷位置P。當作業(yè)機用液壓泵3排出的壓油的壓力再一次達到220kg/cm2,作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力被保持在220kg/cm2。
在上述實施例中,是根據轉換開關68及作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的信號,并通過“與”回路67來轉換控制閥65,但也可分別根據各個信號進行轉換。
圖8是實施例5的合、分流閥60的斷面圖。合、分流閥60,是將第1轉換閥10、第3轉換閥62及減載閥66收納在主體60A內。圖9~圖12所示為第3轉換閥62的動作圖。在圖8中,第1轉換閥10在圖示右側的一端配設有受壓部17的活塞17a。在活塞17a上,配設有滑閥10a與之相接觸,在該滑閥10a的中央部設有作業(yè)機用液壓泵3的泵入口10b。另外,在滑閥10a右側、在泵入口10b與活塞17a之間,設有作業(yè)機閥13及通向減載閥66的作業(yè)機用入口槽10c,在滑閥左側配設有行駛用閥5及通向作業(yè)機支援用閥64的行駛用入口槽10d。
第3轉換閥62及減載閥66是在同一條直線上,而且第3轉換閥62位于圖示的左側,減載閥66位于圖示的右側。減載閥66在圖示左側的一端設有油槽的槽66b,在其右側設有與第1轉換閥10的作業(yè)機用入口槽10c相連接的減載用入口槽66c,此外,在右側還設有受壓室66a。
由作業(yè)機支援用閥64及控制閥65構成的第3轉換閥62,是在作業(yè)機支援用閥64的內部收納控制閥65并形成一體的。此外,在減載閥66的相對一側即圖示的左側,設有控制閥65用螺線管65a。在螺線管65a的右側,設有連接在與作業(yè)機閥13相連接的支援配管71上的支援用第1入口64b,另外,在其左側,設有與第1轉換閥10的行駛用入口槽10d相連接的支援用第2入口64c。
在圖9中,在連接支援用第1入口64b及支援用第2入口64c的孔上,配設有支援用滑閥64d,在支援用滑閥64d的內方,開有直徑不同的大孔的滑閥孔64e和小孔的滑閥孔64f,根據該直徑之差設定受壓面積,從而構成受壓室64a。在插入滑閥孔64e、64f內的控制閥65的固定套65b內,開有連結在支援配管71上的第1斷開孔65c和連結在受壓室64a上的第1斷開孔65d。
下面,對合、分流閥60的動作進行說明。
在圖8中,當受壓部17的活塞17a不受壓力油作用時,第1轉換閥10在滑閥10a的位置Ha處開口,并在滑閥10a的位置Hb處遮斷,泵入口10b與作業(yè)機用入口槽10c連接。這相當于圖7所示的第1轉換閥10的第1位置A。當活塞17a上受壓油作用時,在滑閥10a的位置Hb處開口,泵入口10b與行駛用入口槽10d連接,在滑閥10a的位置Ha處斷流,泵入口10b與作業(yè)機用入口槽10c斷開。這與圖7所示的第1轉換閥10的第2位置B相當。
減載閥66主要是由單向閥66d和彈簧66e構成的,單向閥66d位于受壓室66a的左側、直徑小,位于右側的直徑大,設有作用于單向閥66d上的受壓室66a的受壓面積。連結在支援配管71上的受壓室66a的壓力低于規(guī)定壓力時,彈簧66e將單向閥66d向圖示的左方推壓,油槽的槽66b與減載閥用入口槽66c在位置Hc處被遮斷。這與圖7所示的減載閥66的遮斷位置P相當。受壓室66a的壓力超過規(guī)定壓力時,單向閥66d抵抗彈簧66e的彈力而向圖示右方移動,油槽的槽66b與減載用入口槽66c在位置Hc處開口。這與圖7所示的減載閥66的連通位置Q相當。
根據圖9~圖12對第3轉換閥62的動作進行說明。
圖9所示為減載閥65用的螺線管65a處于非勵磁狀態(tài)的圖,連結在支援配管71上的第1斷開孔65c與連結在受壓室64a上的第1斷開孔65d,通過閥桿65e而遮斷。該位置就是圖7中控制閥65的遮斷位置M。這樣,作業(yè)機支援用閥64的受壓室64a就不受壓油作用,支援用滑閥64d不移動,因此,連結在支援配管71上的支援用第1入口64b與第1轉換閥10的行駛用入口槽10d,便通過支援用滑閥64d在位置Hd處被遮斷。該狀態(tài)就是圖7中作業(yè)機支援用閥64的遮斷位置J。
圖10表示控制閥65用的螺線管65a在勵磁,而且支援用滑閥64d處于尚未移動的狀態(tài)。第1斷開孔65c與第1斷開孔65d,通過閥桿65e的切縫65f連通。該位置就是圖7中控制閥65的連通位置N。這樣,作業(yè)機支援用閥64的受壓室64a就不受壓油作用,因此,一旦支援用滑閥64d達到第1規(guī)定壓力時,便開始移動。
圖11表示控制閥65用的螺線管65a在勵磁,而且支援用滑閥64d處于移動的狀態(tài)。第1斷開孔65c與第1斷開孔65d,通過閥桿65e的切縫65f連通。該位置就是圖7中控制閥65的連通位置N。于是,在作業(yè)機支援用閥64的受壓室64a內受第1規(guī)定壓力的壓油作用,支援用滑閥64d移動,因此,連接在支援配管71上的支援用第1入口64b與第1轉換閥10的行駛用入口槽10d,便通過支援用滑閥64d的切縫64e在位置Hd處連通。該狀態(tài)就是圖7中的作業(yè)機支援用閥64的連通位置K。
圖12表示控制閥65用的螺線管65a在勵磁,而且支援用滑閥64d進一步向圖示右方移動的狀態(tài)第1斷開孔65c與第1斷開孔65d,通過閥桿65e的切縫65f連通,該位置就是圖7中控制閥65的連通位置N。這樣,在作業(yè)機支援用閥64的受壓室64a內,有第2規(guī)定壓力的壓油作用,支援用滑閥64d進一步向圖示右方移動,因此,連結在支援配管71上的支援用第1入口64b與第1轉換閥10的行駛用入口槽10d,通過支援用滑閥64d的切縫64e在位置He處被遮斷。
該狀態(tài)相當于圖7中作業(yè)機支援用閥64的遮斷位置L。于是,作業(yè)機支援用閥64在第1規(guī)定壓力的壓油動作的情況下,連結在支援配管71上的支援用第1入口64b與第1轉換閥10的行駛用入口槽10d連通,由行駛用入口槽10d向支援用第1入口64b(箭頭Qm方向)輸送壓油。在第2規(guī)定壓力的壓油動作的情況下,連結在支援配管71上的支援用第1入口64b與第1轉換閥10的行駛用入口槽10d遮斷,再一次停止行駛用入口槽10d向支援用第1入口64b供壓油。因此,作業(yè)機閥13的回路保持低于第2規(guī)定設定壓力的壓油。
圖13所示為實施例6的液壓回路圖。在實施例5中,閥是用控制液壓進行控制的,而在實施例6中是用電氣連接、進行控制的。因此,各閥的入口個數、位置及功能與實施例5一樣。
電磁式合、分流閥80是由以下幾部分構成的作業(yè)機用回路11對行駛用回路61進行支援合流用的電磁式第1轉換閥81;行駛用回路61對作業(yè)機用回路11進行支援用的電磁式第3轉換閥82;以及電磁式減載閥83。在發(fā)動機1上,附設有測定發(fā)動機轉速的發(fā)動機用轉速傳感器85、測定發(fā)動機1的燃料噴射量用的燃料噴射量傳感器86、或測定加速桿的加速量用的加速桿位置傳感器87。
在行駛用液壓電動機8上,還附設有測定轉速的行駛用轉速傳感器88,它用于測定通過行駛用液壓電動機8產生的行駛速度;行駛用壓力傳感器89,它用于測定行駛用液壓電動機8所承受的行駛轉矩。另外,還配設有接收上述傳感器發(fā)出的信號之后,對電磁式合、分流閥80進行控制的控制器90。在控制器90上,設有變速桿位置傳感器91,它設在變速桿上。
下面,根據圖14的流程圖就動作進行說明。
步驟1,由行駛用壓力傳感器89測定行駛用液壓泵2的排出壓力,目的是為了測定行駛用液壓電動機8所承受的行駛轉矩Ta。步驟2,判斷行駛用液壓電動機8所承受的壓力是否超過規(guī)定值,如果超過規(guī)定值,則前進到步驟3,當行駛用液壓電動機8承受的壓力超過規(guī)定值時,控制器90不向電磁式第1轉換閥81發(fā)出轉換指令。這樣,在步驟4中,作業(yè)機用回路11就不對行駛用回路61進行支援合流,作業(yè)機用回路便直接驅動作業(yè)機。此外,在步驟2,如果未超過規(guī)定值,則進入步驟5。
在步驟5,測定下述數據中的任一個,即用發(fā)動機轉速傳感器85測定發(fā)動機1的轉速、或通過燃料噴射量傳感器86測定發(fā)動機1的燃料噴射量、或用加速桿位置傳感器87測定加速桿的加速量。步驟6,判斷發(fā)動機1的轉速是否超過規(guī)定值。在步驟6中,當發(fā)動機1的轉速低于規(guī)定值時,進入步驟7。步驟7,控制器90不向電磁式第1轉換閥81發(fā)出轉換指令。于是,在步驟8,作業(yè)機用回路11不對行駛用回路61進行支援合流,該作業(yè)機回路11直接驅動作業(yè)機。在步驟6,發(fā)動機1的轉速超過規(guī)定轉速時,進入步驟9。
步驟9,判斷變速桿位置傳感器91是否進入4檔或5檔等高速檔。在步驟9,當變速桿位置傳感器91進入4檔或5檔等高速檔時,前進到步驟10。步驟10,控制器90向電磁式第1轉換閥81發(fā)出轉換指令。于是,在步驟11,作業(yè)機回路11對行駛用回路61進行支援合流的行駛用液壓電動機8便以高速進行回轉。步驟9,當變速桿位置傳感器91未進入4檔或5檔等高速檔時,則前進到步驟12。
步驟12,控制器90不向電磁式第1轉換閥81發(fā)出轉換指令。于是,在步驟13,作業(yè)機用回路11不對行駛用回路61進行支援合流,作業(yè)機用回路11直接驅動作業(yè)機。另外,上述是檢測發(fā)動機1的轉速及變速桿位置傳感器91的變速位置,并進行判斷,但也可用行駛用轉速傳感器85檢測行駛用液壓電動機8的轉速,并進行判斷。
也就是說,可用下述方法代替步驟6和步驟9,判斷行駛用液壓電動機8是否以超過規(guī)定轉速的速度進行旋轉,當超過規(guī)定轉速,則進入步驟10,低于規(guī)定轉速,則進入步驟12。此外,在步驟9,是判斷變速桿位置傳感器91是否進入4檔或5檔等高速檔,但,也可用實施例3中的高、低速開關47進行判斷。
此外,在上述步驟4,步驟10或步驟12中,在作業(yè)機用回路11不對行駛用回路61進行支援合流的情況下,而且是在作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力超過作業(yè)機用溢流閥38的調壓壓力210kg/cm2的情況下,與實施例4或實施例5一樣,轉換電磁式第3轉換閥82,由行駛用回路61支援作業(yè)機用回路11,同時轉換電磁式減載閥83,使作業(yè)機用液壓泵3減載,減輕作用在作業(yè)機用液壓電動機3上的負荷。
下面,根據圖15及圖16對行駛用回路61支援作業(yè)機用回路11的情況進行說明。步驟21,判斷作業(yè)機回路11的調壓壓力是否超過規(guī)定壓力(例如,210kg/cm2)。這是通過連接在作業(yè)機用回路11上的作業(yè)機用壓力傳感器69進行測定,并判斷即使超過設定壓力(210kg/cm2)時,提升鏟斗的力量是否仍不足。
步驟21,在判斷為“否”情況下,再一次返回步驟21。步驟22,操作人員觀察作業(yè)機(例如鏟斗)的動作,判斷作業(yè)機是否停止運轉。當作業(yè)機停止運轉時,判斷提升作業(yè)機的力量是否不足。在判斷為“否”的情況下,返回步驟21。在停止的情況下,進入步驟23。在步驟23,將轉換開關68閉合。步驟24,判斷行駛用回路61的油壓是否超過規(guī)定壓力(例如220kg/cm2)。
步驟25,控制器90根據作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的超過設定的規(guī)定壓力(210kg/cm2)的信號、轉換開關68操作的閉合信號、以及行駛用壓力傳感器89發(fā)出的超過設定的規(guī)定壓力(220kg/cm2)的信號,向電磁式第3轉換閥82及電磁式減載閥83發(fā)出轉換指令。
步驟26,電磁式第3轉換閥82及電磁式減載閥83進行轉換,行駛用液壓泵2對作業(yè)機回路11進行支援,與此同時,作業(yè)機用液壓泵3減載,作用于作業(yè)機用液壓泵3上的負荷減小。該行駛用液壓泵2輸出的支援壓力達220kg/cm2以上,使提升鏟斗的力量增大。
步驟27,行駛用液壓泵2輸出的支援壓力升高,判斷上升的壓力是否達到250kg/cm2。判斷為“否”時,返回到步驟21。在步驟27,當壓力達到250kg/cm2時,進入步驟28。步驟28,控制器90向電磁式第3轉換閥82發(fā)出停止行駛用液壓泵2向作業(yè)機回路11支援的指令。步驟29,電磁式第3轉換閥82轉換,停止支援。
通過上述步驟,提升鏟斗的力量增大,直到作業(yè)機用液壓缸26的伸長室26b內的壓力達到250kg/cm2為止,而且在壓力為250kg/cm2以上時不會從行駛用回路61傳送到作業(yè)機用回路11,所以作業(yè)機用回路11的壓力可保持在容許壓力水平。
在上述實施例中,根據轉換開關68及作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的2個信號,對轉換操作進行了說明。但,也可只根據作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的信號、或只根據附設在操作桿25上的開關36發(fā)出的信號、或根據開關36和作業(yè)機用壓力傳感器69發(fā)出的2個信號,使電磁式減載閥83通電。此外,上述是用電磁式液壓機器進行了說明,當然也可像實施例3那樣,同樣也可以用液壓方式操作的液壓機器進行控制。
此外,在上述實施例中,作業(yè)機用的容許壓力列舉了220kg/cm2和250kg/cm2進行說明,但不局限于這兩種壓力,也可根據該回路進行選擇。
本發(fā)明用于裝載機,起重機及建設機械等液壓式作業(yè)車輛,在高速時用平穩(wěn)的速度行駛,在作業(yè)時挖掘力很大,不需要用于防止空化現(xiàn)象的輸送壓力(Charge壓力),能源損失小,結構簡單,這種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路是很有用的。
權利要求
1.一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,它包括利用發(fā)動機的動力驅動使車輛行駛的行駛用HST回路;利用發(fā)動機的動力進行驅動,對附設在車輛上的鏟斗等作業(yè)機進行驅動的作業(yè)機驅動用液壓回路;排出行駛用HST回路及作業(yè)機驅動用液壓回路的壓油的各種行駛用液壓泵及作業(yè)機用液壓泵;使行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵的排出油與其他回路合流,或分流到自身回路中的合、分流閥,其特征在于,當行駛用HST回路的壓力低于第1規(guī)定壓力、而且發(fā)動機的轉速超過規(guī)定值時,作業(yè)機驅動用液壓回路排出的油與行駛用HST回路合流,同時當行駛用HST回路的壓力超過第1規(guī)定的壓力時,使來自作業(yè)機驅動用液壓回路的合流截斷。
2.一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,它具有利用發(fā)動機的動力驅動,使車輛行駛的行駛用HST回路;利用發(fā)動機的動力對附設在車輛上的鏟斗等作業(yè)機進行驅動,而且調壓壓力比行駛用HST回路的壓力還要低的作業(yè)機驅動用液壓回路;排出行駛用HST回路及作業(yè)機驅動用液壓回路的壓油的各種行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵;將行駛用液壓泵及作業(yè)機驅動用液壓泵排出的油與其他回路合流、或分流到自身回路中的合、分流閥,其特征在于,比較行駛用HST回路的壓力與作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力,當行駛用HST回路的壓力大于作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力、而且比作業(yè)機驅動用液壓回路的調壓壓力還要高時,行駛用HST回路排出的油與作業(yè)機驅動用液壓回路合流。
3.如權利要求2所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,當行駛用HST回路排出的油與作業(yè)機驅動用液壓回路合流時,作業(yè)機驅動用液壓回路選用低壓。
4.如權利要求2所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,從行駛用HST回路合流到作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力高于調壓壓力,并低于作業(yè)機驅動用液壓回路的容許壓力。
5.一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,它包括以下幾部分行駛用HST回路,它具有行駛用可變容量型液壓泵,行駛用轉換閥及行駛用液壓電動機;作業(yè)機驅動用液壓回路,該回路具有作業(yè)機驅動用液壓泵、作業(yè)機驅動用轉換閥及作業(yè)機驅動用調節(jié)器;合流閥,它用于打開或關閉合流回路,該合流回路是由行駛用HST回路與作業(yè)機驅動用液壓回路合流的回路;控制機構,它用于向合流閥發(fā)出轉換信號,其特征在于,它具有配設在供給回路上的合流閥,該供給回路與單向閥的下流相連接,該單向閥的一方連接在行駛用HST回路上、另一方配置在作業(yè)機驅動用液壓泵與作業(yè)機驅動用轉換閥之間;控制機構,當壓力超過作業(yè)機驅動用液壓回路的規(guī)定壓力值時,該控制機構向合流閥發(fā)出打開指令。
6.如權利要求5所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,當壓力達到規(guī)定壓力值以上的第2規(guī)定值時,控制機構向合流閥發(fā)出關閉指令。
7.如權利要求5所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,控制機構是根據轉換開關發(fā)出的信號、作業(yè)機驅動用轉換閥的轉換用壓力比例控制閥發(fā)出的信號、作業(yè)機驅動用液壓回路的壓力傳感器及轉換開關發(fā)出的信號中的任一種信號進行控制。
8.如權利要求5或6中的任一項所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,它具有減載閥,該減載閥配置在從合流閥及作業(yè)機驅動用轉換閥之間分支出來的回路上,在接受作業(yè)機驅動用液壓回路輸出的控制壓、或接到控制合流的控制機構發(fā)出的信號之后,便進行轉換。
9.如權利要求5所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,合流閥設在一個整體的閥身內,其中第1合流閥是使行駛用HST回路輸出的油與作業(yè)機驅動用液壓回路合流,第2合流閥是使作業(yè)機驅動用液壓回路輸出的油與行駛用HST回路合流。
10.如權利要求1~9中任一項所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于它具有開式回路的行駛用HST回路,該回路具有儲油槽;行駛用可變容量型液壓泵,用于吸引槽中的油、并將壓油排出;行駛用轉換閥,用于轉換行駛用可變容量型液壓泵排出的壓油;行駛用液壓電動機,它接受行駛用轉換閥排出的、經過轉換的壓油之后,便順時針或反時針旋轉、輸出。
11.如權利要求1~5及9中任一項所述的液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,其特征在于,合流的選擇是與轉換開關連動的,轉換開關用于對高速行駛或低速行駛進行轉換。
全文摘要
本發(fā)明公開一種液壓驅動式作業(yè)車輛的液壓回路,在高速時用平穩(wěn)的速度行駛,在作業(yè)時挖掘力很大,不需要用于防止空化現(xiàn)象的輸出壓力,能源損失小,而且結構簡單。為此,它具有利用發(fā)動機(1)的動力進行驅動、并排出行駛用HST回路及作業(yè)機驅動用液壓回路的壓油的各種行駛用液壓泵(2),以及作業(yè)機用液壓泵(4)。作業(yè)機用液壓泵(4)排出的壓油與行駛用液壓泵(2)合流,進行高速行駛,行駛用液壓泵(2)排出的壓油與作業(yè)機用液壓泵(4)合流,產生大的挖掘力進行挖掘。
文檔編號E02F9/22GK1184519SQ9619395
公開日1998年6月10日 申請日期1996年5月15日 優(yōu)先權日1995年5月17日
發(fā)明者林盛太, 布谷貞夫 申請人:株式會社小松制作所
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