CN103104004A - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明的工程机械包括：包含动臂工作缸的第一回路；包含斗杆工作缸的第二回路；包含回转马达的第三回路；第一至第三泵；第一汇流阀，具有允许第三泵油向第一回路汇流的第一汇流位置及限制该汇流的第一汇流限制位置；第二汇流阀，具有允许第三泵油向第二回路汇流的第二汇流位置及限制该汇流的第二汇流限制位置；汇流切换控制部，在斗杆缩回操作时将第一汇流阀及第二汇流阀分别切换到第一汇流限制位置及第二汇流位置，在单独回转操作时或不进行斗杆操作的动臂上升操作时，将第一汇流阀及第二汇流阀分别切换到第一汇流位置及第二汇流限制位置。由此能有效地抑制因汇流阀相对于动臂上升及回转操作的响应延迟的回转冲击且能确保良好的水平牵引动作。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械，该工程机械具有第一、第二以及第三泵和包含与这些泵分别对应的第一、第二以及第三回路的液压回路。

背景技术

以图6所示的液压挖掘机为例说明本发明的背景技术。

该液压挖掘机包括：履带式的下部行走体1；绕相对于地面垂直的轴X回转自如地搭载在下部行走体1上的上部回转体2；安装于上部回转体2的作业附属装置9；其中，作业附属装置9具有动臂3、斗杆4及铲斗5。并且，该液压挖掘机具有：使所述动臂3起伏的动臂工作缸6；使斗杆4转动的斗杆工作缸7；使铲斗5转动的铲斗工作缸8；分别驱动所述下部行走体1所包含的左右的履带而使该下部行走体1行走的左右的行走马达；以及驱动所述上部回转体2回转的回转马达；其中，所述工作缸6、7、8作为液压致动器工作。

在如此的液压挖掘机中，例如如日本专利第3681833号所示，一并具有作为用于驱动所述各液压致动器的液压回路的第一回路、第二回路及第三回路，第一回路包含所述左右两侧行走马达中的一侧的行走马达和所述动臂工作缸6，第二回路包含所述左右两侧行走马达中的另一侧的行走马达和所述斗杆工作缸7，第三回路包含所述回转马达，而且在所述第一、第二及第三回路上分别连接有第一、第二及第三泵。

在具有如此的液压回路的液压挖掘机中，在进行用于同时进行使所述动臂升起的动臂上升动作与使所述上部回转体回转的回转动作的复合操作亦即动臂上升及回转操作时，为了能够迅速进行所述动臂上升动作，时常还设置有汇流阀。该汇流阀切换所述第三泵排出的工作油的油路，且具有第一位置(中立位置)和第二位置，在进行所述动臂上升及回转操作时所述油路从所述第一位置切换到所述第二位置，利用该第二位置形成用于使所述第三泵排出的工作油亦即第三泵油并行地供应给回转马达和动臂工作缸的油路，亦即使第三泵油与第一泵排出的工作油亦即第一泵油汇流的油路。

然而，所述汇流阀会产生从所述动臂上升及回转操作开始的时刻到实际上从所述第一位置切换到第二位置为止的响应延迟，由于该响应延迟而引起的时滞有可能对回转动作给予冲击。例如，在进行回转操作的期间开始动臂上升操作时，若汇流阀与该动臂上升操作的开始同时地从第一位置切换到第二位置，则回转马达的最高压力(回转压力)会随着所述动臂上升操作而逐渐降低，但如果汇流阀在从所述动臂上升操作开始起延迟地切换到第二位置(即，在动臂上升操作进行到某种程度的状态下，汇流阀切换到第二位置)，则由于所述第三泵油从仅向所述回转马达供应的状态被突然切换到向该回转马达与所述动臂工作缸并行地供应的状态，而导致所述回转马达的最高压力(回转压力)从安全压力骤变到动臂工作压力，由此，有可能对回转动作给予显著的冲击。如此的冲击可能成为操作性下降的因素。

此外，另一方面，对于如此的液压挖掘机还有以下的要求：在基于所述动臂上升动作与斗杆缩回动作亦即所述斗杆的缩回方向的动作的复合动作的水平牵引作业时，需要确保该斗杆的充分的驱动力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效地抑制基于汇流阀相对于动臂上升及回转操作的响应延迟的回转冲击且能够确保良好的水平牵引动作的工程机械。

本发明的工程机械包括：下部行走体；上部回转体，回转自如地搭载在所述下部行走体上；作业附属装置，安装于所述上部回转体，且具有能够起伏的动臂和能够转动地与该动臂的远端连结的斗杆；液压致动器回路，包含第一回路、第二回路和第三回路，所述第一回路包含使所述动臂起伏的动臂工作缸及用于控制该动臂工作缸的动作的动臂用控制阀，所述第二回路包含使所述斗杆转动的斗杆工作缸及用于控制该斗杆工作缸的动作的斗杆用控制阀，所述第三回路包含驱动所述上部回转体回转的回转马达及用于控制该回转马达的动作的回转用控制阀；第一泵，作为所述第一回路的液压源；第二泵，作为所述第二回路的液压源；第三泵，作为所述第三回路的液压源；第一汇流阀，具有第一汇流位置及第一汇流限制位置且设置于所述第三泵与所述第三回路之间；第二汇流阀，具有第二汇流位置及第二汇流限制位置且设置于所述第三回路与所述第二回路之间；汇流切换控制部，控制所述第一汇流阀及所述第二汇流阀的位置的切换；其中，所述第一汇流阀位于所述第一汇流位置时，形成允许从所述第三回路排出的第三泵油与对所述回转马达的供应并行地与来自所述第一泵的第一泵油在所述第一回路汇流的油路，另一方面，所述第一汇流阀位于所述第一汇流限制位置时，形成与位于所述第一汇流位置时相比进一步限制所述第三泵油向所述第一回路汇流的油路，所述第二汇流阀位于所述第二汇流位置时，形成允许从所述第三回路排出的所述第三泵油与来自所述第二泵的第二泵油在所述第二回路汇流而供应给所述斗杆工作缸的油路，另一方面，所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置时，形成基于允许从所述第三回路排出的所述第三泵油流到油箱而限制该第三泵油向所述斗杆工作缸的供应并且在不进行与所述回转马达有关的操作亦即回转操作的情况下限制所述第三泵油向所述第一回路的汇流的油路，在进行用于使所述斗杆向缩回方向动作的斗杆缩回操作时，所述汇流切换控制部使所述第一汇流阀切换到所述第一汇流限制位置并且使所述第二汇流阀切换到所述第二汇流位置，另一方面，在所述动臂和所述斗杆均不被操作而进行所述回转操作时，或者在所述斗杆不被操作而进行使所述动臂向上升方向动作的操作亦即动臂上升操作时，所述汇流切换控制部使所述第一汇流阀切换到所述第一汇流位置并且使所述第二汇流阀切换到所述第二汇流限制位置。

根据本发明，能够有效地抑制基于汇流阀相对于动臂上升及回转操作的响应延迟的回转冲击且能够确保良好的水平牵引动作。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的液压回路图。

图2是所述第一实施方式的汇流阀的放大图。

图3是表示本发明的第二实施方式的液压回路图。

图4是表示本发明的第三实施方式的液压回路图。

图5是表示本发明的第四实施方式的液压回路图。

图6是作为应用本发明的工程机械的例子的液压挖掘机的概略侧视图。

具体实施方式

参照图1至图5来说明本发明的各实施方式。这些实施方式均是本发明应用于图6所示的液压挖掘机的实施方式。

图1表示第一实施方式所涉及的液压回路。该液压回路包括：液压致动器回路；作为液压致动器回路的液压源的第一泵13、第二泵14以及第三泵15；第一汇流阀22；第二汇流阀35。

所述液压致动器回路包含第一回路C1、第二回路C2及第三回路C3。第一回路C1包含作为液压致动器的、左行走马达10和图6所示的所述动臂工作缸6以及所述铲斗工作缸8。第二回路C2包含作为液压致动器的、右行走马达11和图6所示的斗杆工作缸7。所述斗杆工作缸7通过伸长而使斗杆4向缩回方向动作且通过收缩而使斗杆4向伸展方向动作的方式设置。第三回路C3仅包含作为液压致动器的回转马达12。所述第一泵13是所述第一回路C1的液压源，向属于所述第一回路C1的所述左行走马达10、所述动臂工作缸6和所述铲斗工作缸8供应工作油。所述第二泵14是所述第二回路C2的液压源，向属于所述第二回路C2的所述右行走马达11及所述斗杆工作缸7供应工作油。第三泵15是所述第三回路C3的液压源，向属于所述第三回路C3的所述回转马达12供应工作油。在各泵13至15的排出口连接有泵管路，在这些泵管路上分别设置有未图示的安全阀。

所述各回路C1、C2、C3包含设置于每个所述液压致动器且控制该液压致动器的动作的控制阀，各控制阀在该实施方式中，包括液压先导式的作为滑阀的方向切换阀。具体而言，所述第一回路C1包含动臂工作缸用控制阀16、铲斗工作缸用控制阀17、及左行走用控制阀18，第二回路C2包含斗杆工作缸用控制阀19及右行走用控制阀20，第三回路C3包含回转用控制阀21。此外，虽未图示，但是第二回路C2也可以包含预备致动器及用于该预备致动器的控制阀，第三回路C3也可以包含推土铲工作缸及用于该推土铲工作缸的控制阀。

在所述第一及第二回路C1、C2中，为了优先驱动所述液压挖掘机的行走，行走用控制阀18、20分别位于比其他的控制阀靠工作油的流动的上游侧的位置，在行走操作时，从第一泵13排出的工作油即第一泵油被优先供应至左行走马达10，从第二泵14排出的工作油即第二泵油被优先供应至右行走马达11。因此，在两行走马达10、11同时被驱动的两行走时，在对所述行走用控制阀18、20进行了使第一及第二泵13、14排出的工作油的全部量分别供应给各行走马达10、11的操作的情况下，工作油不从所述第一及第二泵13、14向第一、第二两回路C1、C2中的行走马达以外的液压致动器供应。

所述第一汇流阀22是用于确保在如此的两行走时所述行走马达10、11以外的液压致动器的动作的阀，设置于所述第三泵15与所述第三回路C3之间，包含在所述两行走时在特定条件下向第一及第二两回路C1、C2供应从第三泵15向第三回路C3(回转马达12)排出的第三泵油的功能。一并参照图2来说明其详细结构。

所述第一汇流阀22包括在其一侧具有第一及第二两先导口22a、22b的三位置液压先导式切换阀，且具有：第一汇流位置P11，是中立位置且形成允许第三泵油向第一回路C1汇流的油路；第一汇流阻止位置P12，阻止第三泵油向第一回路C1汇流；以及第三汇流位置P13，形成允许第三泵油向第一回路C1及第二回路C2汇流的油路。具体而言，在所述两先导口22a、22b均未导入先导压力的状态下，该第一汇流阀22被设置于所述第一汇流位置P11，且当在第一先导口22a上导入先导压力时，被切换到第一汇流阻止位置P12，而当在第二先导口22b上导入先导压力时，被切换到第三汇流位置P3。

在所述第一先导口22a上连接有第一先导管路23，通过该第一先导管路23，斗杆伸展先导压力及斗杆缩回先导压力均作为所述先导压力被导入所述第一先导口22a。所述斗杆伸展先导压力是进行用于使所述斗杆4向伸展方向(其远端向前方变位的方向)转动的斗杆伸展操作时导入所述斗杆用控制阀19的先导压力，所述斗杆缩回先导压力是进行用于使所述斗杆4向缩回方向(其远端向后方变位的方向)转动的斗杆缩回操作时导入所述斗杆用控制阀19的先导压力。因此，即使进行斗杆伸展操作及斗杆缩回操作中的任一操作，先导压力也会导入所述第一先导口22a，且第一汇流阀22切换到第一汇流阻止位置P12。

所述第二先导口22b上连接有第二先导管路24，通过该第二先导管路24，导入先导一次压力即从未图示的先导泵输出的压力。从所述第二先导管路24分支出第一分支先导管路25，该第一分支先导管路25能够通过右行走用及左行走用两控制阀20、18的先导通路而连接于油箱管路26。所述各先导通路仅在所述各行走用控制阀20、18位于中立位置时开通，且在该行走用控制阀20、18被操作时遮断。并且，在比所述两行走用控制阀20、18靠上游侧的位置从所述第一分支先导管路25分支出第二分支先导管路27。该第二分支先导管路27包含分别形成于斗杆用、动臂用、铲斗用各控制阀19、16、17的先导通路，这些先导通路串联地排列。这些先导通路仅在所述各控制阀19、16、17各自位于中立位置时开通，在该控制阀19、16、17各自被操作时遮断。在所述先导通路全部开通时，所述第二分支先导管路27将所述第一分支先导管路25连通于所述油箱管路26。

因而，只限于具有行走操作和作为附属装置操作的斗杆操作、动臂操作、铲斗操作中的某一操作时，所述两分支先导管路25、27自油箱管路26被遮断，由此，先导一次压力被导入第二先导口22b，且汇流阀22被切换到第三汇流位置P13。

所述第一汇流阀22具有第一及第二输入口和第一、第二及第三输出口。所述第一输入口经由泵管路28连接于第三泵15的排出口，第二输入口连接于从所述泵管路28分支出的第一分支管路29及第二分支管路30中的第一分支管路29。所述第一输出口连接于卸荷管路31，该卸荷管路31能够经由所述回转用控制阀21的卸荷通路及所述第二汇流阀35而连接于油箱管路26。所述第二输出口经由斗杆管路32而连接于所述斗杆用控制阀19。所述第三输出口经由动臂管路33而连接于所述动臂用控制阀16，在动臂管路33上设置有节流装置34。

如图2所示，所述第一汇流阀22在所述第一汇流位置P11形成将所述第一及第二输入口分别连接于所述第一输出口及第三输出口的油路，并阻断所述第二输出口。所述第一汇流阀22在所述第一汇流阻止位置P12形成连接所述第一输入口与所述第一输出口的油路，但是阻断除此以外的第二输入口以及第二及第三输出口。此外，所述第一汇流阀22在所述第三汇流位置P13形成将所述第一及第二输入口分别连接于所述第二及第三输出口的油路，并阻断所述第一输出口。

第二汇流阀35设置于第三回路C3与第二回路C2之间，详细而言，连接于第三回路C3的排出油路即卸荷管路39，并且在使通过该卸荷管路39从所述第三回路C3排出的第三泵油返回到油箱T的油路和使该第三泵油与第二回路C2的第二泵油一起汇流到斗杆工作缸7的油路亦即使第三泵油与第二回路C2中的第二泵油汇流而形成供应给斗杆工作缸7的汇流油的油路之间进行切换。

具体而言，该第二汇流阀35包括在其一侧具有先导口35a的二位置液压先导式切换阀，且具有作为中立位置的第二汇流阻止位置P21和第二汇流位置P22。第二汇流阀35在先导压力未导入所述先导口35a时被保持于所述第二汇流阻止位置P21，在该位置，通过连接所述卸荷管路39与同所述油箱管路26相连的油箱连接管路36，使通过所述卸荷管路31及所述第三回路C3的回转控制阀21输送来的第三泵油通过所述油箱连接管路36及所述油箱管路26而返回油箱T。另一方面，第二汇流阀35在先导压力导入所述先导口35a时被切换到所述第二汇流位置P22，在该位置，使所述卸荷管路39与所述油箱连接管路36分离且连接于斗杆供应管路42，从而将所述第三泵油通过该斗杆供应管路42输送到斗杆用控制阀19。

在所述第二汇流阀35的先导口35a上连接有先导管路37，通过该先导管路37，所述先导一次压力即省略图示的所述先导液压源输出的压力作为所述先导压力被输入所述先导口35a。从所述先导管路37分支出分支先导管路38，该分支先导管路38能够通过在所述斗杆用控制阀19位于其中立位置时开通的先导通路而连接于所述油箱管路26。即，所述斗杆用控制阀19在未进行斗杆操作时开通所述分支先导管路38而使所述先导管路37连通于油箱T，由此，阻止先导一次压力导入第二汇流阀35，且将所述第二汇流阀35保持在所述第二汇流阻止位置P21。

即，在该第一实施方式(并且在后述的第二及第三实施方式)中，与第一汇流阀22的各先导口22a、22b及第二汇流阀35的先导口35a连接的先导回路，是包括省略图示的先导液压源和包含设置于回转用控制阀21以外的各控制阀16至20上的先导通路的各先导管路24、25、27、37、38的回路，该先导回路构成控制所述两汇流阀22、35的位置的切换的汇流切换控制部。

接着，说明该液压回路的作用。

(1)初始状态

对于所有的液压致动器，在无操作的初始状态下，由于第一汇流阀22的先导口22a、22b均未供应有先导压力，所以该第一汇流阀22被保持在作为中立位置的图示的第一汇流位置P11。第一汇流阀22在该第一位置P1形成允许第三泵油通过第一分支管路29及动臂管路33向第一回路C1的动臂用及铲斗用控制阀16、17供应的油路。此外，只要不进行回转操作，第三泵15的泵管路28通过卸荷管路31、被保持在中立位置的回转控制阀21、油箱连接管路36、及油箱管路26而连通于油箱，因此，即使进行第一回路C1中的动臂工作缸6或铲斗工作缸8的操作，第三泵15的泵压力也不会上升。即，不会产生第三泵油向第一回路C1的汇流。

(2)动臂工作缸单独操作及回转单独操作

如前所述，在不进行回转操作的情况下，第三泵15的泵压力不上升，在该状态下，动臂工作缸6即使向动臂上升方向或下降方向操作，也不产生第三泵油的与第一泵油的汇流。即，第三泵油不会作为汇流油而经由动臂管路33被供应至动臂工作缸6。另一方面，在仅操作回转用控制阀21时，回转马达12被驱动，但是第一汇流阀22仍是被保持在作为中立位置的第一汇流位置P11的状态。

(3)动臂及回转操作

当从图1所示的状态或进行着回转单独操作的状态转换到同时进行动臂上升或动臂下降操作与回转操作的状态时，回转用控制阀21在泵管路28与卸荷管路39之间遮断，因此，泵压力随着动臂操作而上升。因而，第三泵油向回转用控制阀21输送的同时，通过动臂管路33而并行地供应至动臂用控制阀16。因而，在动臂及回转操作时，第三泵油与第一回路C1中的第一泵油汇流而供应至动臂工作缸6。一般而言，因为回转压力比动臂保持压力高，所以回转压力调整至低压侧的动臂保持压力而进行动臂上升及回转动作。

另一方面，对于第二汇流阀35的先导回路，只要斗杆用控制阀19不从中立位置动作而遮断分支先导管路38，即，只要不进行斗杆工作缸7的操作，则在连接于该第二汇流阀35的先导口35a的先导管路37中就不会产生先导压力，因此，该第二汇流阀35被保持在图示的第二汇流阻止位置P21。即，回路整体被保持在第一汇流阀22及第二汇流阀35分别被保持在第一汇流位置P11及第二汇流阻止位置P21的“第一状态”。

因而，在该回路中，例如从回转单独操作切换到包含动臂上升及回转操作的动臂及回转操作时，在第一汇流阀22被保持在作为中立位置的第一汇流位置P11的状态下开始第三泵油向第一回路C1的动臂工作缸6的汇流，因此，不会如所述背景技术般产生因第一汇流阀22的位置的切换的响应延迟即汇流开始的延迟而引起的回转压力的骤变即回转冲击。

另一方面，只要不进行所述回转操作，第三泵油返回油箱T，不会与第二泵油向动臂工作缸6汇流，因此，在该状态下，即使进行动臂上升操作即单独动臂上升操作，动臂上升动作也不会因所述汇流而增速。由此，操作者能够以通常的感觉、动作进行操作。并且，如前所述，在不进行回转操作的情况下，第二汇流阀35将第三泵油(不经由第二回路C2)直接导入油箱连接管路36有助于降低不进行斗杆操作时返回侧油路中的压力损失。

此外，设置于动臂管路33的节流装置34能够提高动臂及回转同时操作时的回转压力，确保回转加速性能。

(4)斗杆操作

进行斗杆伸展操作或斗杆缩回操作时，为此的先导压力还被导入第一汇流阀22的第一先导口22a，且将该第一汇流阀22切换到第一汇流阻止位置P12。另一方面，对于第二汇流阀35，通过斗杆用控制阀19从中立位置动作而遮断分支先导管路38，允许先导一次压力导入所述第二汇流阀35的先导口35a，由此，将该第二汇流阀35切换到第二汇流阻止位置P21。

即，进行斗杆伸展操作或斗杆缩回操作时，回路整体转变为第一汇流阀22及第二汇流阀35分别被切换到第一汇流阻止位置P12及第二汇流位置P22的“第二状态”。在该第二状态下，第一汇流阀22将动臂管路33从泵管路28遮断，另一方面，第二汇流阀35将卸荷管路31及回转控制阀21的排出侧的卸荷管路39经由斗杆供应管路42连接于斗杆用控制阀19，由此，允许第三泵油与第二泵油汇流而向斗杆工作缸7供应。以该方式进行第三泵油向斗杆工作缸7的汇流。该第三泵油向斗杆工作缸7的汇流在同时进行动臂上升操作与斗杆缩回操作的所谓水平牵引作业中，通过优先向斗杆工作缸7供应第三泵油，能够进行良好的水平牵引动作。

(5)两行走操作和其他的致动器操作

到此为止的说明是关于未操作左右两行走用控制阀18、20的情况，但在操作左右两行走用控制阀18、20时即两行走操作时，根据是否操作其他的致动器，汇流状态被切换为如下。

首先，操作左右两行走用控制阀18、20且未操作其他的控制阀时，第一汇流阀22的第一及第二先导口22a、22b均未导入先导压力，因此，第一汇流阀22被保持在第一汇流位置P11。具体而言，只要不操作斗杆用控制阀19，先导压力就不供应至第一先导口22a，此外，位于中立位置的斗杆用控制阀19、动臂用控制阀16及铲斗用控制阀17均开通第二分支先导管路27而将第一先导管路25连接于油箱管路26，从而阻止先导一次压力通过与该先导管路25相连的先导管路24导入第二先导口22b。

相对于此，当与两行走操作一并操作其他的致动器的任意一个即所述斗杆用控制阀19、动臂用控制阀16及铲斗用控制阀17中的至少一个时，该被操作的控制阀遮断所述分支先导管路27而允许先导一次压力导入第二先导口22b，由此，将第一汇流阀22切换到第三汇流位置P13。第一汇流阀22在该第三汇流位置P13允许第三泵油分别通过斗杆管路32及动臂管路33而流入第一、第二两回路C1、C2，由此，在两行走操作时能够确保行走以外的致动器动作。

接着，参照图3来说明本发明的第二实施方式。关于以下的第二至第四各实施方式，仅说明与第一实施方式的不同点。

所述的斗杆缩回操作是使斗杆工作缸7伸长的操作，为了斗杆4的增速，较为理想的是，如所述第一实施方式般使第三泵油汇流到斗杆工作缸7。相反，由于斗杆4及铲斗5的重量向使斗杆工作缸7收缩的方向作用于该斗杆工作缸7，因此，若在使该斗杆工作缸7收缩的斗杆伸展操作时也使第三泵油向斗杆工作缸7汇流，则产生使该斗杆工作缸7的返回侧的压力损失变大的问题。另一方面，对于斗杆伸展操作，使第三泵油汇流的必要性比斗杆缩回操作低。

因此，在第二实施方式中，以在斗杆伸展操作时将第二汇流阀35的位置维持在第二汇流阻止位置P21而阻止第三泵油的与第二泵油的向斗杆工作缸7的汇流的方式，构成汇流切换控制部。具体而言，在斗杆用控制阀19的切换位置中的与斗杆缩水操作对应的位置与所述第一实施方式同样地阻断第二汇流阀35的分支先导管路38，而在与斗杆伸展操作对应的位置，如图3中以粗虚线所示具有开通所述分支先导管路38的先导通路19a，以上述方式构成该斗杆用控制阀19。

基于该先导通路19a的分支先导管路38的开通，将与第二汇流阀35的先导口35a相连的先导管路37连接于油箱管路26，阻止先导一次压力通过该先导管路37而导入该先导口35a，由此，通过将第二汇流阀35维持在第二汇流阻止位置P21而阻止斗杆伸展操作时第三泵油的与第二泵油的向斗杆工作缸7的汇流，能够降低该斗杆工作缸7的返回侧的压力损失。即，包含所述先导通路19a的所述分支先导管路38相当于在进行斗杆伸展操作时将所述先导管路37连通于油箱而将所述第二汇流阀35维持在第二汇流阻止位置P21的“油箱连通管路”。

在该第二实施方式中，关于第一汇流阀22，较为理想的是，以对其第一先导口22a仅导入斗杆缩回先导压力及斗杆伸展先导压力中的斗杆缩回先导压力的方式，构成先导回路。由此，在斗杆伸展操作时，能够允许第三泵油的与第二泵油的向动臂工作缸6的汇流。

接着，参照图4来说明第三实施方式。

在该第三实施方式中，在同时进行动臂下降操作与回转操作的复合操作即动臂下降及回转操作时，以阻止第三泵油的与第二泵油的动臂汇流的方式构成汇流切换控制部。之所以如此，是因为在动臂上升及回转操作时，较为理想的是，如前所述使第三泵油与第一泵油汇流到动臂工作缸6，但是对于在动臂下降及回转操作时的汇流，回转压力也因调整至动臂下降侧的较低的压力而降低，由此，回转加速性能有可能降低。

具体而言，第三实施方式所涉及的液压回路除了第一实施方式所涉及的回路的构成要素之外，还包含梭阀40和分支先导管路43。所述分支先导管路43从所述第二汇流阀35的先导管路37分支出，到达所述梭阀40。该梭阀40设置于与所述第一汇流阀22的第一先导口22a相连的先导管路23的中途。在该先导管路23上，与所述第一实施方式不同，导入有用于动臂下降操作的作为先导压力的动臂下降先导压力，所述梭阀40选择该动臂下降先导压力和通过所述分支先导管路43导入的先导一次压力中的高的压力，且导入第一汇流阀22的第一先导口22a。

该第三实施方式所涉及的梭阀40在动臂下降操作时通过将动臂下降先导压力导入第一汇流阀22的第一先导口22a而将该第一汇流阀22切换到第一汇流阻止位置P12，从而遮断动臂管路33。该情况无论有无回转操作，都能够阻止在动臂下降操作时的第三泵油向动臂工作缸6的汇流。由此，在动臂下降动作时也能够确保良好的回转性能。

此外，即使在不进行动臂下降操作的情况下，当进行斗杆操作时，斗杆用控制阀19遮断分支先导管路38，允许先导一次压力通过分支先导管路39供应至梭阀40，且该梭阀40将该先导一次压力导入第一汇流阀22的第一先导口22a，因此，与第一实施方式相同，第一汇流阀22被切换到第一汇流阻止位置P12。

接着，参照图5来说明第四实施方式。

在该第四实施方式中，以在同时进行斗杆操作与铲斗操作的斗杆及铲斗操作时阻止第三泵油向斗杆工作缸7汇流的方式，构成汇流切换控制部。之所以如此，是因为在通过斗杆及铲斗操作而进行挖掘作业时，若向斗杆工作缸7供应第三泵油，则在对于斗杆工作缸7设置的安全阀因挖掘阻力而打开时，使用马力大，相应地，以剩余的马力动作的铲斗的动作变差。具体而言，该第四实施方式包含：辅助先导口35b，设置于第二汇流阀35，并位于其先导口35a的相反侧即弹簧侧；以及先导管路41，连接于该辅助先导口35b，通过该先导管路41导入用于使铲斗5进行挖掘动作的铲斗挖掘操作、即，使铲斗工作缸8伸长的操作的先导压力。

以该方式在铲斗挖掘操作时，通过导入与所述先导口35a为相反侧的辅助先导口35b的该铲斗挖掘操作用的先导压力抵抗导入该先导口35a的先导一次压力，将第二汇流阀35保持在第二汇流阻止位置P21，且尽管进行斗杆操作，但是阻止第三泵油汇流到斗杆工作缸7。由此，在通过斗杆及铲斗操作进行挖掘时，即使在对于斗杆工作缸7设置的安全阀打开的情况下，也能够通过确保充分的铲斗流量及良好的铲斗的动作而缩短作业的周期时间。

图5所示的回路以图4所示的第三实施方式所涉及的回路为基础，但是第四实施方式的第二汇流阀35的结构也能够应用于第一及第二两实施方式所涉及的回路。

此外，本发明除了以上所说明的实施方式之外还能够包含例如以下的实施方式。

本发明所涉及的第一汇流阀的“第一汇流限制位置”及第二汇流阀的“第二汇流限制位置”不限定于如所述各实施方式所涉及的第一汇流阻止位置P12及第二汇流阻止位置P21般形成完全阻止第三泵油的汇流的油路的位置，也可以是与第一汇流位置及第二汇流位置相比形成限制汇流到第一回路的第三泵油的流量的油路(例如包含节流装置的油路)的位置。

此外，本发明也能够应用于具有所述实施方式所列举的行走马达10、11设置于第一、第二回路C1、C2的最上游侧的行走优先回路以外的回路的工程机械。

此外，在所述各实施方式中，控制该汇流阀22、35的位置的切换的汇流切换控制部包括两汇流阀22、35的先导回路，但是本发明所涉及的汇流切换控制部也可以包括例如用于检测各控制阀的操作的操作检测器(例如先导压力传感器)、进行先导压力向所述汇流阀22供应的切换的电磁切换阀、以及基于所述操作检测器输出的检测信号控制所述电磁切换阀的切换的控制电路。

此外，本发明所涉及的工程机械不限定于液压挖掘机，也能够应用于在取代了铲斗的液压挖掘机的母体上安装有破碎装置或开闭式的压碎装置的破碎机或拆楼机等。

如上所述，根据本发明，提供一种能够有效地抑制基于汇流阀相对于动臂上升及回转操作的响应延迟的回转的冲击，且能够确保良好的水平牵引动作的工程机械。该工程机械包括：下部行走体；上部回转体，回转自如地搭载在所述下部行走体上；作业附属装置，安装于所述上部回转体，且具有能够起伏的动臂和能够转动地与该动臂的远端连结的斗杆；液压致动器回路，包含第一回路、第二回路和第三回路，所述第一回路包含使所述动臂起伏的动臂工作缸及用于控制该动臂工作缸的动作的动臂用控制阀，所述第二回路包含使所述斗杆转动的斗杆工作缸及用于控制该斗杆工作缸的动作的斗杆用控制阀，所述第三回路包含驱动所述上部回转体回转的回转马达及用于控制该回转马达的动作的回转用控制阀；第一泵，作为所述第一回路的液压源；第二泵，作为所述第二回路的液压源；第三泵，作为所述第三回路的液压源；第一汇流阀，具有第一汇流位置及第一汇流限制位置且设置于所述第三泵与所述第三回路之间；第二汇流阀，具有第二汇流位置及第二汇流限制位置且设置于所述第三回路与所述第二回路之间；汇流切换控制部，控制所述第一汇流阀及所述第二汇流阀的位置的切换；其中，所述第一汇流阀位于所述第一汇流位置时，形成允许从所述第三回路排出的第三泵油与对所述回转马达的供应并行地与来自所述第一泵的第一泵油在所述第一回路汇流的油路，另一方面，所述第一汇流阀位于所述第一汇流限制位置时，形成与位于所述第一汇流位置时相比进一步限制所述第三泵油向所述第一回路汇流的油路，所述第二汇流阀位于所述第二汇流位置时，形成允许从所述第三回路排出的所述第三泵油与来自所述第二泵的第二泵油在所述第二回路汇流而供应给所述斗杆工作缸的油路，另一方面，所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置时，形成基于允许从所述第三回路排出的所述第三泵油流到油箱而限制该第三泵油向所述斗杆工作缸的供应并且在不进行与所述回转马达有关的操作亦即回转操作的情况下限制所述第三泵油向所述第一回路的汇流的油路，在进行用于使所述斗杆向缩回方向动作的斗杆缩回操作时，所述汇流切换控制部使所述第一汇流阀切换到所述第一汇流限制位置并且使所述第二汇流阀切换到所述第二汇流位置，另一方面，在所述动臂和所述斗杆均不被操作而进行所述回转操作时，或者在所述斗杆不被操作而进行使所述动臂向上升方向动作的操作亦即动臂上升操作时，所述汇流切换控制部使所述第一汇流阀切换到所述第一汇流位置并且使所述第二汇流阀切换到所述第二汇流限制位置。

在该工程机械中，在单独回转操作时和动臂上升及回转操作时的任一时，第一汇流阀均被维持在第一汇流位置亦即使第三泵油汇流到第一回路的位置，因此，与如以往技术般在从单独回转操作向动臂上升及回转操作转换时切换汇流阀的位置的工程机械不同，不会产生因该切换导致的响应延迟亦即与第三泵油相关的汇流的切换导致的延迟而引起的回转压力的骤变亦即回转冲击。此外，所述第二汇流阀在不进行斗杆操作时被保持在第二汇流限制位置，通过该位置，在不进行回转操作时使第三泵油返回油箱而限制向第一回路汇流，即，由于动臂单独操作下限制第三泵油向第一回路的汇流，因此，能够抑制因该汇流引起的动臂上升动作的增速，驾驶员能够以通常的感觉、动作进行操作。

另一方面，由于所述第二汇流阀在至少斗杆缩回操作时被切换到所述第二汇流位置，形成允许从所述第三回路排出的第三泵油向斗杆工作缸汇流的油路，因此，例如在同时进行动臂上升操作与斗杆缩回操作的所谓水平牵引时，防止由于所述第三泵油向所述第一回路的汇流而导致动臂工作缸的驱动优先，使斗杆的动作相对地延迟，由此，能够确保良好的水平牵引动作。

本发明中较为理想的是还包括：节流装置，设置于在所述第一汇流阀位于所述第一汇流位置时使所述第三泵油与所述第一泵油在所述第一回路汇流的通路。该节流装置能够对应于在动臂上升及回转操作时汇流到第一回路的第三泵油的节流的流量而相应地提高回转压力，确保回转加速性能。

此外，本发明中较为理想的是，所述第二汇流阀以如下方式设置：在不进行回转操作且所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置时，来自所述第三回路的第三泵油不经由所述第一回路及所述第二回路，而通过所述回转用控制阀及该第二汇流阀返回所述油箱。如此，第三泵油不经由第一回路或第二回路而直接流入油箱，这能够降低不进行回转操作时的返回侧的压力损失。

在所述斗杆工作缸通过伸长而使所述斗杆向缩回方向动作且通过收缩而使所述斗杆向伸展方向动作的情况下，较为理想的是，所述汇流切换控制部在进行用于使所述斗杆向伸展方向动作的斗杆伸展操作时，使所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置。这能够防止在斗杆伸展操作时斗杆工作缸的返回侧的压力损失的增大。具体而言，由于所述斗杆缩回操作是使斗杆工作缸伸长的操作，所以从使斗杆增速的需要出发，较为理想的是，使第三泵油汇流到斗杆工作缸，相反，斗杆等的重量沿使斗杆工作缸收缩的方向作用于该斗杆工作缸，所以在使斗杆工作缸收缩的操作亦即斗杆伸展操作时若也使第三泵油汇流到斗杆工作缸，则有可能产生其返回侧的压力损失变大的问题，但是如前所述在斗杆伸展操作时将第二汇流阀维持在第二汇流限制位置能够降低斗杆工作缸的返回侧的压力损失。

具体而言，在所述第二汇流阀是具有先导口的先导式切换阀，且在该先导口未导入先导压力时该第二汇流阀被维持在所述第二汇流限制位置而在该先导口导入所述先导压力时该第二汇流阀被切换到所述第二汇流位置的情况下，较为理想的是，所述汇流切换控制部包含先导管路以及油箱连通管路，所述先导管路连接于所述第二汇流阀的先导口且向该先导口导入所述先导压力，所述油箱连通管路与所述先导管路相连且在所述斗杆伸展操作时将该先导管路连通于所述油箱。

此外，较为理想的是，所述汇流切换控制部在进行使所述动臂向下降方向动作的操作亦即动臂下降操作时，使所述第一汇流阀位于所述第一汇流限制位置，并使所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置。若在同时进行动臂下降操作和回转操作时第三泵油汇流到第一回路，则回转压力也因调整至原本较低的动臂下降侧的压力而降低，有可能使回转加速变差，但是如前所述在动臂下降操作时两汇流阀分别被切换到汇流限制位置，这能够抑制第三泵油向动臂工作缸的汇流而确保良好的回转性能。

此外，在所述作业附属装置还具有能够转动地安装于所述斗杆的远端且通过该转动进行挖掘动作及翻斗动作的铲斗，并且所述液压致动器回路还包含使所述铲斗转动的铲斗工作缸的情况下，较为理想的是，所述汇流切换控制部在同时进行用于使所述斗杆动作的斗杆操作与用于使所述铲斗动作的铲斗操作时，使所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置而限制所述第三泵油向所述第二回路的供应。在同时进行斗杆操作与铲斗操作的斗杆及铲斗操作时，第三泵油汇流到斗杆工作缸这一情况会助长以下情况：在与斗杆工作缸相关的回路因挖掘阻力而被卸荷从而使得使用马力变大时以剩余的马力进行工作的铲斗的动作变差。但是如前所述，在斗杆及铲斗操作时限制第三泵油向第二回路的汇流，能够确保充分的铲斗流量及良好的铲斗的动作，并能够改善作业的周期时间。

Claims (7)

1.一种工程机械，其特征在于包括：

下部行走体；

上部回转体，回转自如地搭载在所述下部行走体上；

作业附属装置，安装于所述上部回转体，且具有能够起伏的动臂和能够转动地与该动臂的远端连结的斗杆；

液压致动器回路，包含第一回路、第二回路和第三回路，所述第一回路包含使所述动臂起伏的动臂工作缸及用于控制该动臂工作缸的动作的动臂用控制阀，所述第二回路包含使所述斗杆转动的斗杆工作缸及用于控制该斗杆工作缸的动作的斗杆用控制阀，所述第三回路包含驱动所述上部回转体回转的回转马达及用于控制该回转马达的动作的回转用控制阀；

第一泵，作为所述第一回路的液压源；

第二泵，作为所述第二回路的液压源；

第三泵，作为所述第三回路的液压源；

第一汇流阀，具有第一汇流位置及第一汇流限制位置且设置于所述第三泵与所述第三回路之间；

第二汇流阀，具有第二汇流位置及第二汇流限制位置且设置于所述第三回路与所述第二回路之间；

汇流切换控制部，控制所述第一汇流阀及所述第二汇流阀的位置的切换；其中，

所述第一汇流阀位于所述第一汇流位置时，形成允许从所述第三回路排出的第三泵油与对所述回转马达的供应并行地与来自所述第一泵的第一泵油在所述第一回路汇流的油路，另一方面，所述第一汇流阀位于所述第一汇流限制位置时，形成与位于所述第一汇流位置时相比进一步限制所述第三泵油向所述第一回路汇流的油路，

所述第二汇流阀位于所述第二汇流位置时，形成允许从所述第三回路排出的所述第三泵油与来自所述第二泵的第二泵油在所述第二回路汇流而供应给所述斗杆工作缸的油路，另一方面，所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置时，形成基于允许从所述第三回路排出的所述第三泵油流到油箱而限制该第三泵油向所述斗杆工作缸的供应并且在不进行与所述回转马达有关的操作亦即回转操作的情况下限制所述第三泵油向所述第一回路的汇流的油路，

在进行用于使所述斗杆向缩回方向动作的斗杆缩回操作时，所述汇流切换控制部使所述第一汇流阀切换到所述第一汇流限制位置并且使所述第二汇流阀切换到所述第二汇流位置，另一方面，在所述动臂和所述斗杆均不被操作而进行所述回转操作时，或者在所述斗杆不被操作而进行使所述动臂向上升方向动作的操作亦即动臂上升操作时，所述汇流切换控制部使所述第一汇流阀切换到所述第一汇流位置并且使所述第二汇流阀切换到所述第二汇流限制位置。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于还包括：

节流装置，设置于在所述第一汇流阀位于所述第一汇流位置时使所述第三泵油汇流到所述第一回路的通路。

3.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述第二汇流阀以如下方式设置：在不进行回转操作且所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置时，来自所述第三回路的第三泵油不经由所述第一回路及所述第二回路，而通过所述回转用控制阀及该第二汇流阀返回所述油箱。

4.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述斗杆工作缸通过伸长而使所述斗杆向缩回方向动作且通过收缩而使所述斗杆向伸展方向动作，所述汇流切换控制部在进行用于使所述斗杆向伸展方向动作的斗杆伸展操作时，使所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置。

5.根据权利要求4所述的工程机械，其特征在于：

所述第二汇流阀是具有先导口的先导式切换阀，在该先导口未导入先导压力时该第二汇流阀被维持在所述第二汇流限制位置，另一方面，在该先导口导入所述先导压力时该第二汇流阀被切换到所述第二汇流位置，

所述汇流切换控制部包含先导管路以及油箱连通管路，所述先导管路连接于所述第二汇流阀的先导口且向该先导口导入所述先导压力，所述油箱连通管路与所述先导管路相连且在所述斗杆伸展操作时将该先导管路连通于所述油箱。

6.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述汇流切换控制部在进行使所述动臂向下降方向动作的操作亦即动臂下降操作时，使所述第一汇流阀位于所述第一汇流限制位置，并使所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置。

7.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述作业附属装置还具有能够转动地安装于所述斗杆的远端且通过该转动进行挖掘动作及翻斗动作的铲斗，

所述液压致动器回路还包含使所述铲斗转动的铲斗工作缸，

所述汇流切换控制部在同时进行用于使所述斗杆动作的斗杆操作与用于使所述铲斗动作的铲斗操作时，使所述第二汇流阀位于所述第二汇流限制位置而限制所述第三泵油向所述第二回路的供应。

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