[發明專利]工作機械的液壓系統

有效

• 申請號: 201380069750.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104903595A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 平工賢二
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: F15B11/02
• 分類號: F15B11/02;E02F9/22;F15B11/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;宋春華

技術領域

本發明涉及工作機械的液壓系統，尤其涉及使用了利用液壓泵直接驅動液壓致動器的液壓閉式回路的工作機械的液壓系統。

背景技術

近年來，在液壓挖掘機或輪式裝載機等建筑機械中，節能成為重要的開發項目。在建筑機械的節能方面液壓系統自身的節能是必不可少的，正在研究液壓閉式回路的應用，該液壓閉式回路將具有能夠雙向排出的兩個排出端口的液壓泵(以下稱為雙向排出型的液壓泵)與液壓致動器進行閉式回路連接而直接驅動液壓致動器。在液壓閉式回路中，沒有由控制閥引起的壓力損失，由于從液壓泵僅排出必要的流量，因此也沒有流量損失。而且，還能夠再生致動器的位置能量和減速時的能量。因此，通過應用液壓閉式回路，能夠實現液壓系統的節能。

通常，在建筑機械中作為液壓缸使用單桿式的液壓缸。要對該單桿式的液壓缸與液壓泵進行閉式回路連接，需要吸收伴隨著液壓缸的缸蓋側室與活塞桿側室的受壓面積差而產生的流量差。以往，一般而言，為了吸收該流量差，使用灌注泵或低壓選擇閥(沖洗閥)(例如，專利文獻1的圖2)。另外，作為公開了不使用灌注泵或低壓選擇閥而吸收流量差的液壓系統的技術文獻，有專利文獻1的圖1及圖3、專利文獻2、3。

在專利文獻1中，其圖1及圖3中公開了如下液壓系統：設有相互連接驅動軸的兩個雙向排出型的液壓泵，將一個液壓泵的兩個排出端口分別與液壓缸的缸蓋側室和活塞桿側室連接，將另一個液壓泵的一個排出端口與缸蓋側室連接，將另一個排出端口與油箱連接。

在專利文獻2中公開了如下液壓系統：將對液壓缸與液壓泵進行了閉式回路連接的液壓閉式回路與開式回路連接，在液壓缸伸長時從開式回路側的液壓泵向缸蓋側室補充油，在液壓缸拉入時如以往那樣經由低壓選擇閥從液壓缸的低壓側油路使剩余油返回到油箱。

在專利文獻3(圖2、圖7)中公開了如下液壓系統：將對動臂缸與液壓泵進行了閉式回路連接的液壓閉式回路與開式回路連接，在動臂上升時(液壓缸伸長時)從開式回路側的液壓泵向缸蓋側室(高壓側)補充油，并且將液壓閉式回路的活塞桿側(低壓側)油路經由開閉閥和保險閥與油箱連接，在動臂下降時(液壓缸拉入時)經由這些開閉閥和保險閥使剩余油返回到油箱。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002－54602號公報

專利文獻2：日本特開2005－76781號公報

專利文獻3：日本特開2004－190845號公報

發明內容

發明要解決的問題

在如專利文獻1的圖2所示的以往的一般的液壓系統中，在液壓缸伸長時將缸蓋側室與活塞桿側室的受壓面積差分的流量從灌注泵向液壓閉式回路進行加油。例如在使用了缸蓋側室與活塞桿側室的受壓面積比為2：1的工作缸的情況下，加油輸送到缸蓋側室的流量的50％的流量。但是，如果考慮液壓挖掘機，則從灌注泵供給作為主要部件的液壓泵的最大流量的50％的大流量，在節能性、搭載性方面存在較大問題。

另外，由于構成為從經由低壓選擇閥與液壓缸的低壓側連接的油路使剩余油返回到油箱，因此液壓缸的負載方向反向，液壓缸的低壓側與高壓側被替換，則朝向活塞桿側室的流入流量及來自缸蓋側室的流出流量根據活塞桿側室及缸蓋側室的受壓面積比產生變化。其結果，液壓缸的速度較大變動，從而產生沖擊和振動，有可能導致操作性的惡化。尤其在建筑機械中，驅動工作機的工作缸的負載方向頻繁產生變化。例如在驅動液壓挖掘機的斗桿的斗桿缸的情況下，在使斗桿伸長的狀態下斗桿重量向伸長工作缸的方向起作用，因此活塞桿側室成為高壓，在使斗桿折疊的狀態下反而向拉入工作缸的方向起作用，因此缸蓋側室成為高壓，由于在該情況而負載方向產生變化。從而，從操作性方面考慮，優選工作缸速度在負載方向反向時不產生較大變動。