工程机械的制作方法
工程机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及行走式的工程机械，该工程机械像液压挖掘机那样，具备包含左右行走装置而被行走驱动的下部行走体。
【背景技术】
[0002]以图4所示的液压挖掘机为例对本发明的【背景技术】进行说明。
[0003]该液压挖掘机包括:履带式的下部行走体I ;绕垂直于地面的轴X回转自如地搭载在该下部行走体I上的上部回转体2 ;作为操纵室而搭载于上部回转体2的驾驶室C ;以及安装于该上部回转体2的前附属装置AT。前附属装置AT用于进行挖掘等作业，包含:起伏自如的动臂3 ;安装于该动臂3的远端的斗杆4 ;安装于该斗杆4的远端铲斗5 ;以及使上述部件工作的液压致动器，即动臂工作缸、斗杆工作缸和铲斗工作缸6、7、8。所述下部行走体I包含履带式的左右行走装置9，两行走装置9分别由未图示的行走用的液压马达即行走马达来驱动。
[0004]该液压挖掘机还包括:用于回转驱动上部回转体2的作为液压致动器的未图示的回转马达；向以上说明的液压致动器供给工作油的液压泵；以及位于该液压泵和上述各液压致动器之间的多个控制阀，上述各液压致动器通过经由上述控制阀而被供给的工作油来驱动。各控制阀例如由液压先导切换阀构成，且分别通过遥控阀来操作。
[0005]该液压挖掘机中，在如回转马达或行走马达的制动动作时那样，液压致动器的实际速度超过从液压泵流入的流量所对应的速度时，有可能发生气蚀。以往，作为防止气蚀的方法，在连接各控制阀与箱体的返回管路中设置背压补偿阀。该背压补偿阀通过产生背压来防止上述气蚀。
[0006]图5是以往的被压系统的模式图。该背压系统包含:液压泵50、在图5中例举为液压马达的液压致动器52、控制阀54、连接控制阀54和箱体T的管路56、以及设置在该返回管路56中的背压补偿阀58。背压补偿阀58 —般由设定压力不变的固定式的阀所构成，产生与其设定压力相当的背压。
[0007]另一方面，专利文件I中公开了采用设定压力可变的可变式背压补偿阀的技术。该技术中，在回转时或行走时，将上述可变式背压补偿阀的设定压力设定为高压，以确保该背压补偿阀的气蚀防止功能，另一方面，在前附属装置的各工作缸工作时，将上述设定压力设定为低压，以减少动力损失。
[0008]采用上述固定式及可变式的背压补偿阀的技术都存在动力损失较大的问题。首先，关于固定式的背压补偿阀，其设定压力固定为从防止气蚀的观点来决定的高压的一定值，因此，在没有发生气蚀危险的状况下，会产生必要以上的高背压而导致过大的动力损失。在采用可变式的背压补偿阀的技术中，在行走时，该背压补偿阀的设定压力也与其操作量无关而一律被设定为高压，因此可能导致不必要的动力损失。具体而言，关于行走时的气蚀，实际上在以缓慢地行驶于下坡路的情况为代表的行走操作量较小的状况下，可能会发生气蚀，另一方面，例如在行走用的遥控阀被满程操作的高速行走时，因流过行走马达的流量较大而使回路压力损失较大，由此产生充分的背压，因此，实际上发生气蚀的可能性较低。因此，在行走时一律将背压补偿阀的设定压力设定为高压的以往技术中，在高速行走时也存在产生不必要的背压而增大动力损失的问题。
[0009]专利文件1:日本专利公开公报特开平7-180190
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种能够同时实现气蚀防止和动力损失减少的工程机械。本发明的工程机械包括:下部行走体，包含左右行走装置，通过该左右行走装置的驱动而行走；上部回转体，能够回转地搭载在所述下部行走体上；前附属装置，安装于所述上部回转体；多个液压致动器，包含作为所述左右行走装置的各自的驱动源的行走马达；液压泵，作为向所述多个液压致动器供应工作油的液压源；多个控制阀，对从所述液压泵向各所述液压致动器的工作油的供应进行操作，以便分别控制各所述液压致动器的工作；多个操作装置，针对各所述控制阀而设置，且包含接受用于使对应的控制阀动作的操作的操作部件；行走操作检测器，对所述多个操作装置中使对应于所述行走马达的控制阀动作的操作装置即行走操作装置的操作部件所接受的操作进行检测；背压补偿阀，在连结各所述控制阀与箱体的返回管路中产生背压，且具有能够在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力；以及背压控制部，在所述行走操作装置的操作部件所接受的操作的量即行走操作量为预先设定的设定值以上时，进行使所述背压补偿阀的设定压力成为所述低压设定值的背压降低控制。
【附图说明】
[0011]图1是表示本实施方式的工程机械的液压回路的图。
[0012]图2是表示上述实施方式中的控制器所进行的控制动作的流程图。
[0013]图3是表示上述控制器所进行的控制动作的其它例子的流程图。
[0014]图4是表示液压挖掘机的整体概况的侧视图。
[0015]图5是示意地表示以往的液压挖掘机的背压系统的一例的回路图。
【具体实施方式】
[0016]参照附图来说明本发明的实施方式。另外，以下所示的实施方式是在已说明的图4所示的液压挖掘机中应用本发明而得到的。
[0017]本实施方式的液压挖掘机除了图4中已说明的构成要素以外，还具备发动机以及图1所示的液压回路。该液压回路包括:被所述发动机驱动的可变容量型的第一及第二液压泵10、11、作为先导液压源的先导液压泵12、分别由液压马达构成的右行走马达13及左行走马达14、用于使图4所示的上部回转体2回转的液压致动器即回转马达15、用于控制动臂工作缸6的工作的动臂用控制阀16、用于控制斗杆工作缸7的工作的斗杆用控制阀17、用于控制铲斗工作缸8的工作的铲斗用控制阀18、用于控制右行走马达13的工作的右行走马达用控制阀19、用于控制左行走马达14的工作的左行走马达用控制阀20、用于控制回转马达15的工作的回转用控制阀21、以及箱体T。第一泵10喷出的工作油分别经由上述控制阀16、18、19而供应至动臂工作缸6、铲斗工作缸8以及右行走马达13，各控制阀16、18,19工作而控制上述供应。同样地，第二泵11喷出的工作油分别经由上述控制阀17、20、21而供应至斗杆工作缸7、左行走马达14及回转马达15，各控制阀17、20、21工作而控制上述供应。
[0018]以下，将关于各液压致动器中的使图4的前附属装置AT工作的作业用致动器即动臂工作缸6、斗杆工作缸7及铲斗工作缸8的操作称为“作业操作”，将关于右行走马达13、14的操作称为“行走操作”，将关于回转马达15的操作成为“回转操作”。
[0019]而且，该液压回路具有针对上述各控制阀16?21分别设置的操作装置即遥控阀22?27。上述各控制阀16?21由具有一对先导口的先导切换阀构成，上述遥控阀22?27位于上述先导泵12和该遥控阀22?27分别对应的控制阀16?21的先导口之间。各遥控阀22?27包含为使对应的控制阀动作而受到 操作的操作部件即操作杆，根据该操作向对应的控制阀的先导口供应先导输入压。
[0020]该液压回路还包括:将各控制阀16?21的出口侧统一连接至箱体T的返回管路28、在该返回管路28中产生背压的背压补偿阀29、先导管路30、背压切换阀31、液压锁定阀33以及控制器32。
[0021]上述背压补偿阀29是液压先导式的压力控制阀，具有能够对应于先导压的导入及截断而在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力。具体而言，背压补偿阀29具有:提动头(poppet) 29c，构成阻止工作油从箱体T向各控制阀16?21逆流的止回阀；活塞29a，对该提动头29c施加闭阀方向的力；以及弹簧29b，位于该活塞29a与提动头29c之间，在上述活塞29a被导入先导压时，上述设定压力变为高压设定值，在该先导压的供应被截断时，上述设定压力变为低压设定值。该背压补偿阀29的设定压力切换为高压设定值，从而产生高背压，以确保背压补偿阀29的气蚀防止功能，另一方面，该设定压力切换为低压设定值，从而使背压降低，以减少动力损失。
[0022]上述先导管路30从上述先导泵12至各控制阀的先导通路的中途分歧而到达上述背压补偿阀29，以便向上述背压补偿阀29导入先导压，上述背压切换阀31设置在上述先导管路30的中途，以便切换上述背压补偿阀29的设定压力。该背压切换阀31由电磁切换阀构成，根据来自上述控制器32的信号，在先导压供应位置31a和先导压截断位置31b之间切换，在该先导压供应位置31a开通上述先导管路30而向背压补偿阀29供应先导压，在该先导压截断位置31b截断该先导压管路30且使上述背压补偿阀29向箱体T开放。具体而言，背压切换阀31在没有收到来自控制器32的指令信号时保持先导压供应位置31a，在被输入该指令信号时切换为先导压截断位置31b。
[0023]上述液压锁定阀33设置在上述先导压通路中比上述先导压管路30所分歧的位置更上游侧的位置。即，上述背压切换阀31的先导压的入口通过液压锁定阀33而与先导泵12连接。
[0024]液压锁定阀33由电磁切换阀构成，具有:通过截断上述先导通路来截断从先导泵12向全部遥控阀22?27的先导输入压的供应的锁定位置33a、以及开通上述先导通路以使先导输入压能够向上述各遥控阀22?27供应的解锁位置33b。该液压锁定阀33在作业时被设置为解锁位置33b，当在图4所示的驾驶室C内使乘降口开闭的出入口操纵杆34被向开方向操作时，即驾驶员到机外去的非作业时，根据控制器32所发出的指令信号而切换为上述锁定位置33a，上述控制器32所发出的指令信号基于下述出入口操纵杆信号。因此，该液压锁定阀33在非作业时使全部遥控阀22?27不能操作，即不能向全部液压致动器供应工作油，同时还截断向背压补偿阀29的先导压的供应，使得该背压补偿阀29的设定压力相当于低压设定值。
[0025]该液压挖掘机还包括:通过将各遥控阀22?27的先导压变换为电信号来检测作业操作、行走操作、回转操作的先导压传感器35?40、检测回转马达15的回转速度即上部回转体2的回转速度的速度传感器41、以及在出入口操纵杆34打开时输出出入口操纵杆信号的出入口操纵杆传感器42，上述传感器所述输出的信号、即操作检测信号、回转速度检测信号、以及出入口操纵杆信号被输入控制器32。
[0026]上述控制器32根据输入的出入口操纵杆信号来控制液压锁定阀33，另一方面，根据输入压的操作信号及回转速度信号来切换控制背压切换阀31，通过该背压切换阀31将背压补偿阀29的设定压力在高压设定值在低压设定值之间切换。即，控制器32相当于背压切换阀操作部，将上述背压切换阀31切换至上述先导压截断位置来作为背压降低控制。
[0027]具体而言，在满足以下条件I或条件II时，控制器32将背压切换阀31切换至先导压截断位置31b，执行使背压补偿阀29的设定压力变为低压设定值的背压降低控制，另一方面，在除此以外的情况下，将背压切换阀31设置在先导压供应位置31a，使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。
[0028]条件1:对所有的遥控阀22?27都没有操作，且上部回转体2的回转停止。
[0029]条件I1:对应于行走操作量即左右行走用控制阀19、20的行走用遥控阀25、26的操作量为预先决定的设定值以上，除此以外的遥控阀无操作信号，且上部回转体2的回转停止。
[0030]接下来，结合图2的流程图详细阐述上述控制器32所进行的具体的控制动作。
[0031]控制器32首先在步骤SI中判断是否无行走操作，在步骤SI中为“否”即有行走操作时，在步骤S2中判断行走操作量是否为设定值以上。此处的行走操作量的设定值并不限定于两行走用遥控阀25、26被满程操作时的操作量。可在行走马达流量所产生的回路压力损失没有发生气蚀危险的范围内进行适当设定。在步骤S2中为“否”即行走操作量小于设定值时，由于存在发生气蚀的可能性，因此，控制器32在步骤3中使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。即，不进行背压降低控制。
[0032]在步骤S2中为“是”即上述行走操作量为设定值以上时，控制器32进一步在步骤S4中判断是否无作业操作，在步骤S4中为“否”即有作业操作时，由于依然存在发生气蚀的可能性，因此，控制器32在步骤3中使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。
[0033]在步骤SI中为“是”即无行走操作时，控制器32在步骤S5中判断是否无作业操作，在步骤S6中判断回转速度是否为O即是否为回转停止状态。在步骤S5、S6中为“否”即有作业操作且为回转状态时，由于存在发生气蚀的可能性，因此，控制器32在步骤3中使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。相对地，在步骤S6中为“是”即既无行走操作也无作业操作，且为回转停止状态时，由于没有发生气蚀的危险，因此，控制器32在步骤S7中执行背压降低控制。即，使图1中的背压切换阀31切换为先导压截断位置31b，使背压补偿阀29的设定压力为低压设定值。另外，在步骤S4中为“是”即行走操作量为设定值以上且无作业操作时，控制器32在步骤S6中进行回转速度的判断，在此，在判断为回转停止时也在步骤S7中执行背压降低控制。
[0034]另外，在出入口操纵杆34关闭的作业时，液压锁定阀33设置在解锁位置33b，由此，允许从先导泵12向全部遥控阀22?27供应先导输入压，且允许向背压补偿阀29供应先导压。
[0035]由此，在行走操作量为设定值以上的行走操作时，即流过两行走马达13、14的流量较大而由回路压力损失产生充分的背压的高速行走时，控制器32通过使背压补偿阀29的设定压力变为低压设定值，而能够减少动力损失，另一方面，在行走操作量小于设定值的行走操作时，即流过行走马达的流量较小而无法期待由回路压力损失产生的背压的低速行走时，控制器32通过使背压补偿阀29的设定压力变为高压设定值，由此能够确保 在下坡行走时等防止产生气蚀的功能。即，本工程机械中，在行走时，能够根据操作量来产生适当的背压，由此同时实现气蚀防止和动力损失减少。
[0036]而且，本工程机械还能够实现以下效果。
[0037](i)由于背压控制部具有背压切换阀31以及作为切换该背压切换阀31的位置的背压切换阀操作部的控制器32。因此，只需通过切换背压切换阀31的位置这样简单的结构就能够进行背压补偿阀29的设定压力的高压/低压的切换。
[0038](ii)背压切换阀31在没有收到来自控制器32的指令信号时设置在先导压供应位置31a，在被输入指令信号时切换为先导压截断位置31b，因此，不会由于控制系统的断线或故障时背压补偿阀29的设定压力被误设为低压设定值而丧失其背压补偿功能。
[0039](iii)液压锁定阀33切换至锁定位置33a，使背压补偿阀29与先导液压源之间截断，以使该背压补偿阀29的设定压力为低压设定值，因此，能够阻止非作业时的卸荷油产生多余的背压，能够减少动力损失。而且，该液压锁定阀33的利用使得不需要设置用于检测非作业时的检测器。
[0040](iv)在检测出全部液压致动器都无操作时，背压补偿阀29的设定压力被设为低压设定值以防止非作业时的卸荷油产生多余的背压，因此能够减少背压补偿阀29所导致的动力损失。
[0041](V)控制器32以回转停止状态为条件进行背压降低控制，因此，换句话说，在回转时无关行走操作量的大小而使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值，因此，能够可靠地防止回转马达15的气蚀的发生。
[0042](vi)在行走操作和对行走马达13、14以外的致动器的操作同时被进行的复合操作时，控制器32不进行背压降低控制而将背压补偿阀29的设定压力维持在高压设定值，以使背压补偿功能有效，从而能够可靠地防止其它致动器的气蚀。
[0043]本发明并不限定于以上说明的实施方式。例如还包含以下的实施方式。
[0044](I)上述实施方式中，回转速度传感器41检测回转速度，在其检测出的回转速度为O时，判断为回转停止状态，但也可以在回转操作的由先导压传感器38检测的回转操作量小于设定值(O或者接近于O的值)且该状态持续设定时间时判定为回转停止状态。
[0045]参照图3的流程图来说明该实施方式。步骤S6a代替图2中的步骤S6，在步骤S6a中判断回转操作量是否小于设定值，为“是”的情况下在步骤S6b中判断“回转操作量<设定值”的状态是否持续了设定时间。在该判断为“是”时，判断为回转停止状态而执行步骤S7。其它的处理与图2的流程相同。
[0046](2)上述实施方式中，液压锁定阀33的出口压被作为背压补偿阀29的先导压来使用，然而，该背压补偿阀29的先导压也可以与液压锁定阀33无关而直接从先导泵12供应。
[0047]如上所述，本发明提供一种能够同时实现气蚀防止和动力损失减少的工程机械。本发明的工程机械包括:下部行走体，包含左右行走装置，通过该左右行走装置的驱动而行走；上部回转体，能够回转地搭载在所述下部行走体上；前附属装置，安装于所述上部回转体；多个液压致动器，包含作为所述左右行走装置的各自的驱动源的行走马达；液压泵，作为向所述多个液压致动器供应工作油的液压源；多个控制阀，对从所述液压泵向各所述液压致动器的工作油的供应进行操作，以便分别控制各所述液压致动器的工作；多个操作装置，针对各所述控制阀而设置，且包含接受用于使对应的控制阀动作的操作的操作部件；行走操作检测器，对所述多个操作装置中使对应于所述行走马达的控制阀动作的操作装置即行走操作装置的操作部件所接受的操作进行检测；背压补偿阀，在连结各所述控制阀与箱体的返回管路中产生背压，且具有能够在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力；以及背压控制部，在所述行走操作装置的操作部件所接受的操作的量即行走操作量为预先设定的设定值以上时，进行使所述背压补偿阀的设定压力成为所述低压设定值的背压降低控制。
[0048]该工程机械中，在行走操作量为设定值以上的行走操作时，即流过行走马达的流量较大而由回路压力损失产生充分的背压的高速行走时，背压补偿阀的设定压力被设为低压设定值，由此能够减少动力损失。另一方面，在行走操作量小于设定值的行走操作时，即流过行走马达的流量较小而无法期待由回路压力损失产生的背压的低速行走时，背压补偿阀的设定压力被设为高压设定值，由此能够确保在下坡行走时等防止产生气蚀的功能。在此，关于行走操作量的设定值并不限定于与行走操作装置被满程操作的“满程行走操作时”相当的操作量，可在行走马达流量没有发生气蚀危险的范围内进行设定。
[0049]作为具体的回路结构，较为理想的是，所述背压补偿阀由液压先导式的切换阀构成，该液压先导式的切换阀在来自先导液压源的先导压被导入时被从所述低压设定值切换为所述高压设定值，所述背压控制部包括背压切换阀和背压切换阀操作部，其中，所述背压切换阀被设置在所述背压补偿阀和所述先导液压源之间，具有允许从所述先导液压源向所述背压补偿阀供应先导压的先导压供应位置和截断该先导压的供应的先导压截断位置；所述背压切换阀操作部将所述背压切换阀切换至所述先导压截断位置来作为所述背压降低控制。根据此结构，只需通过切换背压切换阀的位置这样简单的结构就能够进行背压补偿阀的设定压力的高压/低压的切换。
[0050]此时，较为理想的是，所述背压切换阀在没有从所述背压切换阀操作部被输入指令信号时设置在所述先导压供应位置，在被输入该指令信号时切换为先导压截断位置。该背压切换阀在没有收到来自背压切换阀操作部的信号时，能够进行使背压补偿阀的设定压力维持在高压设定值的、以防气蚀为优先的安全侧控制，因此，不会由于控制系统的断线或故障时背压补偿阀的设定压力被误设为低压设定值而丧失其背压补偿功能。
[0051]所述背压控制部具有背压切换阀和背压切换阀操作部时，较为理想的是，各所述控制阀为通过先导压而工作的液压先导切换阀，各所述操作装置为对应于所述操作部件的操作而从所述先导液压源输出先导压的遥控阀，所述工程机械包括:设置于所述上部回转体的作为操纵室的驾驶室；被操作而使乘降口开闭的出入口操纵杆；以及在该出入口操纵杆打开时将全部所述遥控阀与所述先导压液压源之间截断的液压锁定阀，所述液压锁定阀的出口压通过所述背压切换阀被引导至所述背压补偿阀。液压挖掘机等工程机械中，通常在出入口操纵杆打开时，作为非作业时而施加液压锁定，然而，根据上述结构，在通过液压锁定阀来进行液压锁定时，背压补偿阀与先导液压源之间也被截断而其设定压力被设为低压设定值，因此能够防止非作业时的卸荷油产生多余的背压，能够减少动力损失。而且，该液压锁定阀的利用使得不需要设置用于检测非作业时的检测器。
[0052]较为理想的是，还包括分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个致动器操作检测器，在包含所述行走操作装置的全部操作装置都 没有被操作时，所述背压控制部也进行所述背压降低控制。在检测出全部致动器都无操作时，该背压控制部将背压补偿阀的设定压力设为低压设定值，由此能够防止卸荷油产生多余的背压，以减少背压补偿阀所导致的动力损失。
[0053]较为理想的是，本发明的工程机械还包括检测所述上部回转体为停止状态的回转停止检测器，所述液压致动器包含使所述上部回转体回转的回转马达，所述背压控制部以检测到所述上部回转体为停止状态为条件而执行所述背压降低控制。在上述回转体回转时，尤其是回转减速时，容易发生气蚀，因此，如上所述，在回转时无关行走操作量的大小而使背压补偿阀的设定压力为高压设定值，由此能够可靠地防止回转马达的气蚀的发生。
[0054]具体而言，所述回转停止检测器既可以包含检测所述上部回转体的回转速度的回转速度检测器，所述背压控制部在所述上部回转体的回转速度的为O时判断为回转停止状态，也可以是，所述回转停止检测器包含检测所述回转马达的操作装置即回转操作装置的操作的回转操作检测器，所述背压控制部在所述回转操作装置的操作量小于设定值的状态持续设定时间后，判断为回转停止状态。后者由于不需要回转速度检测器，因此在成本方面有利。
[0055]较为理想的是，本发明的工程机械中，除了所述行走操作检测器以外，还包含分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个操作检测器，在行走操作量为设定值以上，且在所述行走操作装置的操作和其它操作装置中的至少一个的操作被同时进行的复合操作时，所述背压控制部使所述背压补偿阀的设定压力变为高压设定值。在上述复合操作时，该背压控制部不进行背压降低控制而使背压补偿阀的设定压力保持在高压设定值以使背压补偿功能有效，由此也能够可靠地防止行走马达以外的其它致动器的气蚀。
【主权项】
1.一种工程机械，其特征在于包括: 下部行走体，包含左右行走装置，通过该左右行走装置的驱动而行走； 上部回转体，能够回转地搭载在所述下部行走体上； 前附属装置，安装于所述上部回转体； 多个液压致动器，包含作为所述左右行走装置的各自的驱动源的行走马达； 液压泵，作为向所述多个液压致动器供应工作油的液压源； 多个控制阀，对从所述液压泵向各所述液压致动器的工作油的供应进行操作，以便分别控制各所述液压致动器的工作； 多个操作装置，针对各所述控制阀而设置，且包含接受用于使对应的控制阀动作的操作的操作部件； 行走操作检测器，对所述多个操作装置中使对应于所述行走马达的控制阀动作的操作装置即行走操作装置的操作部件所接受的操作进行检测； 背压补偿阀，在连结各所述控制阀与箱体的返回管路中产生背压，且具有能够在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力；以及 背压控制部，在所述行走操作装置的操作部件所接受的操作的量即行走操作量为预先设定的设定值以上时，进行使所述背压补偿阀的设定压力成为所述低压设定值的背压降低控制。
2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于: 所述背压补偿阀由液压先导式的切换阀构成，该液压先导式的切换阀在来自先导液压源的先导压被导入时被从所述低压设定值切换为所述高压设定值， 所述背压控制部包括背压切换阀和背压切换阀操作部，其中，所述背压切换阀被设置在所述背压补偿阀和所述先导液压源之间，具有允许从所述先导液压源向所述背压补偿阀供应先导压的先导压供应位置和截断该先导压的供应的先导压截断位置；所述背压切换阀操作部将所述背压切换阀切换至所述先导压截断位置来作为所述背压降低控制。
3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于: 所述背压切换阀在没有从所述背压切换阀操作部被输入指令信号时设置在所述先导压供应位置，在被输入该指令信号时切换为先导压截断位置。
4.根据权利要求2或3所述的工程机械，其特征在于: 所述背压控制部具有背压切换阀和背压切换阀操作部时，各所述控制阀为通过先导压而工作的液压先导切换阀，各所述操作装置为对应于所述操作部件的操作而从所述先导液压源输出先导压的遥控阀， 所述工程机械包括:设置于所述上部回转体的作为操纵室的驾驶室；被操作而使乘降口开闭的出入口操纵杆；在该出入口操纵杆打开时将全部所述遥控阀与所述先导压液压源之间截断。
5.根据权利要求1至4任一项所述的工程机械，其特征在于还包括: 分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个致动器操作检测器， 在包含所述行走操作装置的全部操作装置都没有被操作时，所述背压控制部也进行所述背压降低控制。
6.根据权利要求1至5任一项所述的工程机械，其特征在于还包括: 检测所述上部回转体为停止状态的回转停止检测器， 所述液压致动器包含使所述上部回转体回转的回转马达， 所述背压控制部以检测到所述上部回转体为停止状态为条件而执行所述背压降低控制。
7.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于: 所述回转停止检测器包含检测所述上部回转体的回转速度的回转速度检测器， 所述背压控制部在所述上部回转体的回转速度的为O时判断为回转停止状态。
8.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于: 所述回转停止检测器包含检测所述回转马达的操作装置即回转操作装置的操作的回转操作检测器， 所述背压控制部在所述回转操作装置的操作量小于设定值的状态持续设定时间后，判断为回转停止状态。
9.根据权利要求1至8任一项所述的工程机械，其特征在于: 除了所述行走操作检测器以外，还包含分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个操作检测器， 在行走操作量为设定值以上，且在所述行走操作装置的操作和其它操作装置中的至少一个的操作被同时进行的复合操作时，所述背压控制部使所述背压补偿阀的设定压力变为高压设定值。
【专利摘要】本发明提供能够同时实现气蚀防止和动力损失减少的工程机械。工程机械包括：下部行走体；上部回转体；前附属装置；包含行走马达(13、14)的多个液压致动器；液压泵(10、11)；对应于各液压致动器的多个控制阀(16～21)；对应于各控制阀(16～21)的多个操作装置(22～27)；对所述操作装置中行走马达的操作装置(25、26)的操作进行检测的行走操作检测器(38、39)；在连结各控制阀与箱体的返回管路(28)中产生背压且具有能够在高压设定值和低压设定值之间切换的设定压力的背压补偿阀；以及在行走操作装置的行走操作量较大时进行使背压补偿阀(29)的设定压力为低压设定值的背压降低控制的背压控制部(31、32)。
【IPC分类】F15B11-02, E02F9-22, F15B11-028
【公开号】CN104812967
【申请号】CN201380061560
【发明人】上田浩司
【申请人】神钢建机株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月19日
【公告号】WO2014091684A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及行走式的工程机械，该工程机械像液压挖掘机那样，具备包含左右行走装置而被行走驱动的下部行走体。
【背景技术】
[0002]以图4所示的液压挖掘机为例对本发明的【背景技术】进行说明。
[0003]该液压挖掘机包括:履带式的下部行走体I ;绕垂直于地面的轴X回转自如地搭载在该下部行走体I上的上部回转体2 ;作为操纵室而搭载于上部回转体2的驾驶室C ;以及安装于该上部回转体2的前附属装置AT。前附属装置AT用于进行挖掘等作业，包含:起伏自如的动臂3 ;安装于该动臂3的远端的斗杆4 ;安装于该斗杆4的远端铲斗5 ;以及使上述部件工作的液压致动器，即动臂工作缸、斗杆工作缸和铲斗工作缸6、7、8。所述下部行走体I包含履带式的左右行走装置9，两行走装置9分别由未图示的行走用的液压马达即行走马达来驱动。
[0004]该液压挖掘机还包括:用于回转驱动上部回转体2的作为液压致动器的未图示的回转马达；向以上说明的液压致动器供给工作油的液压泵；以及位于该液压泵和上述各液压致动器之间的多个控制阀，上述各液压致动器通过经由上述控制阀而被供给的工作油来驱动。各控制阀例如由液压先导切换阀构成，且分别通过遥控阀来操作。
[0005]该液压挖掘机中，在如回转马达或行走马达的制动动作时那样，液压致动器的实际速度超过从液压泵流入的流量所对应的速度时，有可能发生气蚀。以往，作为防止气蚀的方法，在连接各控制阀与箱体的返回管路中设置背压补偿阀。该背压补偿阀通过产生背压来防止上述气蚀。
[0006]图5是以往的被压系统的模式图。该背压系统包含:液压泵50、在图5中例举为液压马达的液压致动器52、控制阀54、连接控制阀54和箱体T的管路56、以及设置在该返回管路56中的背压补偿阀58。背压补偿阀58 —般由设定压力不变的固定式的阀所构成，产生与其设定压力相当的背压。
[0007]另一方面，专利文件I中公开了采用设定压力可变的可变式背压补偿阀的技术。该技术中，在回转时或行走时，将上述可变式背压补偿阀的设定压力设定为高压，以确保该背压补偿阀的气蚀防止功能，另一方面，在前附属装置的各工作缸工作时，将上述设定压力设定为低压，以减少动力损失。
[0008]采用上述固定式及可变式的背压补偿阀的技术都存在动力损失较大的问题。首先，关于固定式的背压补偿阀，其设定压力固定为从防止气蚀的观点来决定的高压的一定值，因此，在没有发生气蚀危险的状况下，会产生必要以上的高背压而导致过大的动力损失。在采用可变式的背压补偿阀的技术中，在行走时，该背压补偿阀的设定压力也与其操作量无关而一律被设定为高压，因此可能导致不必要的动力损失。具体而言，关于行走时的气蚀，实际上在以缓慢地行驶于下坡路的情况为代表的行走操作量较小的状况下，可能会发生气蚀，另一方面，例如在行走用的遥控阀被满程操作的高速行走时，因流过行走马达的流量较大而使回路压力损失较大，由此产生充分的背压，因此，实际上发生气蚀的可能性较低。因此，在行走时一律将背压补偿阀的设定压力设定为高压的以往技术中，在高速行走时也存在产生不必要的背压而增大动力损失的问题。
[0009]专利文件1:日本专利公开公报特开平7-180190
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种能够同时实现气蚀防止和动力损失减少的工程机械。本发明的工程机械包括:下部行走体，包含左右行走装置，通过该左右行走装置的驱动而行走；上部回转体，能够回转地搭载在所述下部行走体上；前附属装置，安装于所述上部回转体；多个液压致动器，包含作为所述左右行走装置的各自的驱动源的行走马达；液压泵，作为向所述多个液压致动器供应工作油的液压源；多个控制阀，对从所述液压泵向各所述液压致动器的工作油的供应进行操作，以便分别控制各所述液压致动器的工作；多个操作装置，针对各所述控制阀而设置，且包含接受用于使对应的控制阀动作的操作的操作部件；行走操作检测器，对所述多个操作装置中使对应于所述行走马达的控制阀动作的操作装置即行走操作装置的操作部件所接受的操作进行检测；背压补偿阀，在连结各所述控制阀与箱体的返回管路中产生背压，且具有能够在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力；以及背压控制部，在所述行走操作装置的操作部件所接受的操作的量即行走操作量为预先设定的设定值以上时，进行使所述背压补偿阀的设定压力成为所述低压设定值的背压降低控制。
【附图说明】
[0011]图1是表示本实施方式的工程机械的液压回路的图。
[0012]图2是表示上述实施方式中的控制器所进行的控制动作的流程图。
[0013]图3是表示上述控制器所进行的控制动作的其它例子的流程图。
[0014]图4是表示液压挖掘机的整体概况的侧视图。
[0015]图5是示意地表示以往的液压挖掘机的背压系统的一例的回路图。
【具体实施方式】
[0016]参照附图来说明本发明的实施方式。另外，以下所示的实施方式是在已说明的图4所示的液压挖掘机中应用本发明而得到的。
[0017]本实施方式的液压挖掘机除了图4中已说明的构成要素以外，还具备发动机以及图1所示的液压回路。该液压回路包括:被所述发动机驱动的可变容量型的第一及第二液压泵10、11、作为先导液压源的先导液压泵12、分别由液压马达构成的右行走马达13及左行走马达14、用于使图4所示的上部回转体2回转的液压致动器即回转马达15、用于控制动臂工作缸6的工作的动臂用控制阀16、用于控制斗杆工作缸7的工作的斗杆用控制阀17、用于控制铲斗工作缸8的工作的铲斗用控制阀18、用于控制右行走马达13的工作的右行走马达用控制阀19、用于控制左行走马达14的工作的左行走马达用控制阀20、用于控制回转马达15的工作的回转用控制阀21、以及箱体T。第一泵10喷出的工作油分别经由上述控制阀16、18、19而供应至动臂工作缸6、铲斗工作缸8以及右行走马达13，各控制阀16、18,19工作而控制上述供应。同样地，第二泵11喷出的工作油分别经由上述控制阀17、20、21而供应至斗杆工作缸7、左行走马达14及回转马达15，各控制阀17、20、21工作而控制上述供应。
[0018]以下，将关于各液压致动器中的使图4的前附属装置AT工作的作业用致动器即动臂工作缸6、斗杆工作缸7及铲斗工作缸8的操作称为“作业操作”，将关于右行走马达13、14的操作称为“行走操作”，将关于回转马达15的操作成为“回转操作”。
[0019]而且，该液压回路具有针对上述各控制阀16?21分别设置的操作装置即遥控阀22?27。上述各控制阀16?21由具有一对先导口的先导切换阀构成，上述遥控阀22?27位于上述先导泵12和该遥控阀22?27分别对应的控制阀16?21的先导口之间。各遥控阀22?27包含为使对应的控制阀动作而受到 操作的操作部件即操作杆，根据该操作向对应的控制阀的先导口供应先导输入压。
[0020]该液压回路还包括:将各控制阀16?21的出口侧统一连接至箱体T的返回管路28、在该返回管路28中产生背压的背压补偿阀29、先导管路30、背压切换阀31、液压锁定阀33以及控制器32。
[0021]上述背压补偿阀29是液压先导式的压力控制阀，具有能够对应于先导压的导入及截断而在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力。具体而言，背压补偿阀29具有:提动头(poppet) 29c，构成阻止工作油从箱体T向各控制阀16?21逆流的止回阀；活塞29a，对该提动头29c施加闭阀方向的力；以及弹簧29b，位于该活塞29a与提动头29c之间，在上述活塞29a被导入先导压时，上述设定压力变为高压设定值，在该先导压的供应被截断时，上述设定压力变为低压设定值。该背压补偿阀29的设定压力切换为高压设定值，从而产生高背压，以确保背压补偿阀29的气蚀防止功能，另一方面，该设定压力切换为低压设定值，从而使背压降低，以减少动力损失。
[0022]上述先导管路30从上述先导泵12至各控制阀的先导通路的中途分歧而到达上述背压补偿阀29，以便向上述背压补偿阀29导入先导压，上述背压切换阀31设置在上述先导管路30的中途，以便切换上述背压补偿阀29的设定压力。该背压切换阀31由电磁切换阀构成，根据来自上述控制器32的信号，在先导压供应位置31a和先导压截断位置31b之间切换，在该先导压供应位置31a开通上述先导管路30而向背压补偿阀29供应先导压，在该先导压截断位置31b截断该先导压管路30且使上述背压补偿阀29向箱体T开放。具体而言，背压切换阀31在没有收到来自控制器32的指令信号时保持先导压供应位置31a，在被输入该指令信号时切换为先导压截断位置31b。
[0023]上述液压锁定阀33设置在上述先导压通路中比上述先导压管路30所分歧的位置更上游侧的位置。即，上述背压切换阀31的先导压的入口通过液压锁定阀33而与先导泵12连接。
[0024]液压锁定阀33由电磁切换阀构成，具有:通过截断上述先导通路来截断从先导泵12向全部遥控阀22?27的先导输入压的供应的锁定位置33a、以及开通上述先导通路以使先导输入压能够向上述各遥控阀22?27供应的解锁位置33b。该液压锁定阀33在作业时被设置为解锁位置33b，当在图4所示的驾驶室C内使乘降口开闭的出入口操纵杆34被向开方向操作时，即驾驶员到机外去的非作业时，根据控制器32所发出的指令信号而切换为上述锁定位置33a，上述控制器32所发出的指令信号基于下述出入口操纵杆信号。因此，该液压锁定阀33在非作业时使全部遥控阀22?27不能操作，即不能向全部液压致动器供应工作油，同时还截断向背压补偿阀29的先导压的供应，使得该背压补偿阀29的设定压力相当于低压设定值。
[0025]该液压挖掘机还包括:通过将各遥控阀22?27的先导压变换为电信号来检测作业操作、行走操作、回转操作的先导压传感器35?40、检测回转马达15的回转速度即上部回转体2的回转速度的速度传感器41、以及在出入口操纵杆34打开时输出出入口操纵杆信号的出入口操纵杆传感器42，上述传感器所述输出的信号、即操作检测信号、回转速度检测信号、以及出入口操纵杆信号被输入控制器32。
[0026]上述控制器32根据输入的出入口操纵杆信号来控制液压锁定阀33，另一方面，根据输入压的操作信号及回转速度信号来切换控制背压切换阀31，通过该背压切换阀31将背压补偿阀29的设定压力在高压设定值在低压设定值之间切换。即，控制器32相当于背压切换阀操作部，将上述背压切换阀31切换至上述先导压截断位置来作为背压降低控制。
[0027]具体而言，在满足以下条件I或条件II时，控制器32将背压切换阀31切换至先导压截断位置31b，执行使背压补偿阀29的设定压力变为低压设定值的背压降低控制，另一方面，在除此以外的情况下，将背压切换阀31设置在先导压供应位置31a，使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。
[0028]条件1:对所有的遥控阀22?27都没有操作，且上部回转体2的回转停止。
[0029]条件I1:对应于行走操作量即左右行走用控制阀19、20的行走用遥控阀25、26的操作量为预先决定的设定值以上，除此以外的遥控阀无操作信号，且上部回转体2的回转停止。
[0030]接下来，结合图2的流程图详细阐述上述控制器32所进行的具体的控制动作。
[0031]控制器32首先在步骤SI中判断是否无行走操作，在步骤SI中为“否”即有行走操作时，在步骤S2中判断行走操作量是否为设定值以上。此处的行走操作量的设定值并不限定于两行走用遥控阀25、26被满程操作时的操作量。可在行走马达流量所产生的回路压力损失没有发生气蚀危险的范围内进行适当设定。在步骤S2中为“否”即行走操作量小于设定值时，由于存在发生气蚀的可能性，因此，控制器32在步骤3中使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。即，不进行背压降低控制。
[0032]在步骤S2中为“是”即上述行走操作量为设定值以上时，控制器32进一步在步骤S4中判断是否无作业操作，在步骤S4中为“否”即有作业操作时，由于依然存在发生气蚀的可能性，因此，控制器32在步骤3中使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。
[0033]在步骤SI中为“是”即无行走操作时，控制器32在步骤S5中判断是否无作业操作，在步骤S6中判断回转速度是否为O即是否为回转停止状态。在步骤S5、S6中为“否”即有作业操作且为回转状态时，由于存在发生气蚀的可能性，因此，控制器32在步骤3中使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值。相对地，在步骤S6中为“是”即既无行走操作也无作业操作，且为回转停止状态时，由于没有发生气蚀的危险，因此，控制器32在步骤S7中执行背压降低控制。即，使图1中的背压切换阀31切换为先导压截断位置31b，使背压补偿阀29的设定压力为低压设定值。另外，在步骤S4中为“是”即行走操作量为设定值以上且无作业操作时，控制器32在步骤S6中进行回转速度的判断，在此，在判断为回转停止时也在步骤S7中执行背压降低控制。
[0034]另外，在出入口操纵杆34关闭的作业时，液压锁定阀33设置在解锁位置33b，由此，允许从先导泵12向全部遥控阀22?27供应先导输入压，且允许向背压补偿阀29供应先导压。
[0035]由此，在行走操作量为设定值以上的行走操作时，即流过两行走马达13、14的流量较大而由回路压力损失产生充分的背压的高速行走时，控制器32通过使背压补偿阀29的设定压力变为低压设定值，而能够减少动力损失，另一方面，在行走操作量小于设定值的行走操作时，即流过行走马达的流量较小而无法期待由回路压力损失产生的背压的低速行走时，控制器32通过使背压补偿阀29的设定压力变为高压设定值，由此能够确保 在下坡行走时等防止产生气蚀的功能。即，本工程机械中，在行走时，能够根据操作量来产生适当的背压，由此同时实现气蚀防止和动力损失减少。
[0036]而且，本工程机械还能够实现以下效果。
[0037](i)由于背压控制部具有背压切换阀31以及作为切换该背压切换阀31的位置的背压切换阀操作部的控制器32。因此，只需通过切换背压切换阀31的位置这样简单的结构就能够进行背压补偿阀29的设定压力的高压/低压的切换。
[0038](ii)背压切换阀31在没有收到来自控制器32的指令信号时设置在先导压供应位置31a，在被输入指令信号时切换为先导压截断位置31b，因此，不会由于控制系统的断线或故障时背压补偿阀29的设定压力被误设为低压设定值而丧失其背压补偿功能。
[0039](iii)液压锁定阀33切换至锁定位置33a，使背压补偿阀29与先导液压源之间截断，以使该背压补偿阀29的设定压力为低压设定值，因此，能够阻止非作业时的卸荷油产生多余的背压，能够减少动力损失。而且，该液压锁定阀33的利用使得不需要设置用于检测非作业时的检测器。
[0040](iv)在检测出全部液压致动器都无操作时，背压补偿阀29的设定压力被设为低压设定值以防止非作业时的卸荷油产生多余的背压，因此能够减少背压补偿阀29所导致的动力损失。
[0041](V)控制器32以回转停止状态为条件进行背压降低控制，因此，换句话说，在回转时无关行走操作量的大小而使背压补偿阀29的设定压力为高压设定值，因此，能够可靠地防止回转马达15的气蚀的发生。
[0042](vi)在行走操作和对行走马达13、14以外的致动器的操作同时被进行的复合操作时，控制器32不进行背压降低控制而将背压补偿阀29的设定压力维持在高压设定值，以使背压补偿功能有效，从而能够可靠地防止其它致动器的气蚀。
[0043]本发明并不限定于以上说明的实施方式。例如还包含以下的实施方式。
[0044](I)上述实施方式中，回转速度传感器41检测回转速度，在其检测出的回转速度为O时，判断为回转停止状态，但也可以在回转操作的由先导压传感器38检测的回转操作量小于设定值(O或者接近于O的值)且该状态持续设定时间时判定为回转停止状态。
[0045]参照图3的流程图来说明该实施方式。步骤S6a代替图2中的步骤S6，在步骤S6a中判断回转操作量是否小于设定值，为“是”的情况下在步骤S6b中判断“回转操作量<设定值”的状态是否持续了设定时间。在该判断为“是”时，判断为回转停止状态而执行步骤S7。其它的处理与图2的流程相同。
[0046](2)上述实施方式中，液压锁定阀33的出口压被作为背压补偿阀29的先导压来使用，然而，该背压补偿阀29的先导压也可以与液压锁定阀33无关而直接从先导泵12供应。
[0047]如上所述，本发明提供一种能够同时实现气蚀防止和动力损失减少的工程机械。本发明的工程机械包括:下部行走体，包含左右行走装置，通过该左右行走装置的驱动而行走；上部回转体，能够回转地搭载在所述下部行走体上；前附属装置，安装于所述上部回转体；多个液压致动器，包含作为所述左右行走装置的各自的驱动源的行走马达；液压泵，作为向所述多个液压致动器供应工作油的液压源；多个控制阀，对从所述液压泵向各所述液压致动器的工作油的供应进行操作，以便分别控制各所述液压致动器的工作；多个操作装置，针对各所述控制阀而设置，且包含接受用于使对应的控制阀动作的操作的操作部件；行走操作检测器，对所述多个操作装置中使对应于所述行走马达的控制阀动作的操作装置即行走操作装置的操作部件所接受的操作进行检测；背压补偿阀，在连结各所述控制阀与箱体的返回管路中产生背压，且具有能够在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力；以及背压控制部，在所述行走操作装置的操作部件所接受的操作的量即行走操作量为预先设定的设定值以上时，进行使所述背压补偿阀的设定压力成为所述低压设定值的背压降低控制。
[0048]该工程机械中，在行走操作量为设定值以上的行走操作时，即流过行走马达的流量较大而由回路压力损失产生充分的背压的高速行走时，背压补偿阀的设定压力被设为低压设定值，由此能够减少动力损失。另一方面，在行走操作量小于设定值的行走操作时，即流过行走马达的流量较小而无法期待由回路压力损失产生的背压的低速行走时，背压补偿阀的设定压力被设为高压设定值，由此能够确保在下坡行走时等防止产生气蚀的功能。在此，关于行走操作量的设定值并不限定于与行走操作装置被满程操作的“满程行走操作时”相当的操作量，可在行走马达流量没有发生气蚀危险的范围内进行设定。
[0049]作为具体的回路结构，较为理想的是，所述背压补偿阀由液压先导式的切换阀构成，该液压先导式的切换阀在来自先导液压源的先导压被导入时被从所述低压设定值切换为所述高压设定值，所述背压控制部包括背压切换阀和背压切换阀操作部，其中，所述背压切换阀被设置在所述背压补偿阀和所述先导液压源之间，具有允许从所述先导液压源向所述背压补偿阀供应先导压的先导压供应位置和截断该先导压的供应的先导压截断位置；所述背压切换阀操作部将所述背压切换阀切换至所述先导压截断位置来作为所述背压降低控制。根据此结构，只需通过切换背压切换阀的位置这样简单的结构就能够进行背压补偿阀的设定压力的高压/低压的切换。
[0050]此时，较为理想的是，所述背压切换阀在没有从所述背压切换阀操作部被输入指令信号时设置在所述先导压供应位置，在被输入该指令信号时切换为先导压截断位置。该背压切换阀在没有收到来自背压切换阀操作部的信号时，能够进行使背压补偿阀的设定压力维持在高压设定值的、以防气蚀为优先的安全侧控制，因此，不会由于控制系统的断线或故障时背压补偿阀的设定压力被误设为低压设定值而丧失其背压补偿功能。
[0051]所述背压控制部具有背压切换阀和背压切换阀操作部时，较为理想的是，各所述控制阀为通过先导压而工作的液压先导切换阀，各所述操作装置为对应于所述操作部件的操作而从所述先导液压源输出先导压的遥控阀，所述工程机械包括:设置于所述上部回转体的作为操纵室的驾驶室；被操作而使乘降口开闭的出入口操纵杆；以及在该出入口操纵杆打开时将全部所述遥控阀与所述先导压液压源之间截断的液压锁定阀，所述液压锁定阀的出口压通过所述背压切换阀被引导至所述背压补偿阀。液压挖掘机等工程机械中，通常在出入口操纵杆打开时，作为非作业时而施加液压锁定，然而，根据上述结构，在通过液压锁定阀来进行液压锁定时，背压补偿阀与先导液压源之间也被截断而其设定压力被设为低压设定值，因此能够防止非作业时的卸荷油产生多余的背压，能够减少动力损失。而且，该液压锁定阀的利用使得不需要设置用于检测非作业时的检测器。
[0052]较为理想的是，还包括分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个致动器操作检测器，在包含所述行走操作装置的全部操作装置都 没有被操作时，所述背压控制部也进行所述背压降低控制。在检测出全部致动器都无操作时，该背压控制部将背压补偿阀的设定压力设为低压设定值，由此能够防止卸荷油产生多余的背压，以减少背压补偿阀所导致的动力损失。
[0053]较为理想的是，本发明的工程机械还包括检测所述上部回转体为停止状态的回转停止检测器，所述液压致动器包含使所述上部回转体回转的回转马达，所述背压控制部以检测到所述上部回转体为停止状态为条件而执行所述背压降低控制。在上述回转体回转时，尤其是回转减速时，容易发生气蚀，因此，如上所述，在回转时无关行走操作量的大小而使背压补偿阀的设定压力为高压设定值，由此能够可靠地防止回转马达的气蚀的发生。
[0054]具体而言，所述回转停止检测器既可以包含检测所述上部回转体的回转速度的回转速度检测器，所述背压控制部在所述上部回转体的回转速度的为O时判断为回转停止状态，也可以是，所述回转停止检测器包含检测所述回转马达的操作装置即回转操作装置的操作的回转操作检测器，所述背压控制部在所述回转操作装置的操作量小于设定值的状态持续设定时间后，判断为回转停止状态。后者由于不需要回转速度检测器，因此在成本方面有利。
[0055]较为理想的是，本发明的工程机械中，除了所述行走操作检测器以外，还包含分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个操作检测器，在行走操作量为设定值以上，且在所述行走操作装置的操作和其它操作装置中的至少一个的操作被同时进行的复合操作时，所述背压控制部使所述背压补偿阀的设定压力变为高压设定值。在上述复合操作时，该背压控制部不进行背压降低控制而使背压补偿阀的设定压力保持在高压设定值以使背压补偿功能有效，由此也能够可靠地防止行走马达以外的其它致动器的气蚀。
【主权项】
1.一种工程机械，其特征在于包括: 下部行走体，包含左右行走装置，通过该左右行走装置的驱动而行走； 上部回转体，能够回转地搭载在所述下部行走体上； 前附属装置，安装于所述上部回转体； 多个液压致动器，包含作为所述左右行走装置的各自的驱动源的行走马达； 液压泵，作为向所述多个液压致动器供应工作油的液压源； 多个控制阀，对从所述液压泵向各所述液压致动器的工作油的供应进行操作，以便分别控制各所述液压致动器的工作； 多个操作装置，针对各所述控制阀而设置，且包含接受用于使对应的控制阀动作的操作的操作部件； 行走操作检测器，对所述多个操作装置中使对应于所述行走马达的控制阀动作的操作装置即行走操作装置的操作部件所接受的操作进行检测； 背压补偿阀，在连结各所述控制阀与箱体的返回管路中产生背压，且具有能够在相对较高的高压设定值和相对较低的低压设定值之间切换的设定压力；以及 背压控制部，在所述行走操作装置的操作部件所接受的操作的量即行走操作量为预先设定的设定值以上时，进行使所述背压补偿阀的设定压力成为所述低压设定值的背压降低控制。
2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于: 所述背压补偿阀由液压先导式的切换阀构成，该液压先导式的切换阀在来自先导液压源的先导压被导入时被从所述低压设定值切换为所述高压设定值， 所述背压控制部包括背压切换阀和背压切换阀操作部，其中，所述背压切换阀被设置在所述背压补偿阀和所述先导液压源之间，具有允许从所述先导液压源向所述背压补偿阀供应先导压的先导压供应位置和截断该先导压的供应的先导压截断位置；所述背压切换阀操作部将所述背压切换阀切换至所述先导压截断位置来作为所述背压降低控制。
3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于: 所述背压切换阀在没有从所述背压切换阀操作部被输入指令信号时设置在所述先导压供应位置，在被输入该指令信号时切换为先导压截断位置。
4.根据权利要求2或3所述的工程机械，其特征在于: 所述背压控制部具有背压切换阀和背压切换阀操作部时，各所述控制阀为通过先导压而工作的液压先导切换阀，各所述操作装置为对应于所述操作部件的操作而从所述先导液压源输出先导压的遥控阀， 所述工程机械包括:设置于所述上部回转体的作为操纵室的驾驶室；被操作而使乘降口开闭的出入口操纵杆；在该出入口操纵杆打开时将全部所述遥控阀与所述先导压液压源之间截断。
5.根据权利要求1至4任一项所述的工程机械，其特征在于还包括: 分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个致动器操作检测器， 在包含所述行走操作装置的全部操作装置都没有被操作时，所述背压控制部也进行所述背压降低控制。
6.根据权利要求1至5任一项所述的工程机械，其特征在于还包括: 检测所述上部回转体为停止状态的回转停止检测器， 所述液压致动器包含使所述上部回转体回转的回转马达， 所述背压控制部以检测到所述上部回转体为停止状态为条件而执行所述背压降低控制。
7.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于: 所述回转停止检测器包含检测所述上部回转体的回转速度的回转速度检测器， 所述背压控制部在所述上部回转体的回转速度的为O时判断为回转停止状态。
8.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于: 所述回转停止检测器包含检测所述回转马达的操作装置即回转操作装置的操作的回转操作检测器， 所述背压控制部在所述回转操作装置的操作量小于设定值的状态持续设定时间后，判断为回转停止状态。
9.根据权利要求1至8任一项所述的工程机械，其特征在于: 除了所述行走操作检测器以外，还包含分别检测所述行走操作装置以外的操作装置的操作的多个操作检测器， 在行走操作量为设定值以上，且在所述行走操作装置的操作和其它操作装置中的至少一个的操作被同时进行的复合操作时，所述背压控制部使所述背压补偿阀的设定压力变为高压设定值。
【专利摘要】本发明提供能够同时实现气蚀防止和动力损失减少的工程机械。工程机械包括：下部行走体；上部回转体；前附属装置；包含行走马达(13、14)的多个液压致动器；液压泵(10、11)；对应于各液压致动器的多个控制阀(16～21)；对应于各控制阀(16～21)的多个操作装置(22～27)；对所述操作装置中行走马达的操作装置(25、26)的操作进行检测的行走操作检测器(38、39)；在连结各控制阀与箱体的返回管路(28)中产生背压且具有能够在高压设定值和低压设定值之间切换的设定压力的背压补偿阀；以及在行走操作装置的行走操作量较大时进行使背压补偿阀(29)的设定压力为低压设定值的背压降低控制的背压控制部(31、32)。
【IPC分类】F15B11-02, E02F9-22, F15B11-028
【公开号】CN104812967
【申请号】CN201380061560
【发明人】上田浩司
【申请人】神钢建机株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月19日
【公告号】WO2014091684A1
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