[发明专利]工程机械的液压回路

说明书

技术领域

本发明涉及用于驱动例如像挖掘机般包括作业附属装置的工程机械的液压缸的液压回路。

背景技术

以图5所示的挖掘机为例说明本发明的背景技术。该挖掘机包括下部行走体1、旋转自如地装设在该下部行走体1之上的上部旋转体2、和安装在该上部旋转体2上的作业附属装置3。作业附属装置3包含：起伏自如的动臂4；能够绕左右方向的水平轴转动地安装于该动臂4的顶端的斗杆5；能够绕左右方向的水平轴转动地安装于该斗杆5的顶端的铲斗6；动臂工作缸7，作为向上升方向及下降方向驱动所述动臂4而伸缩的液压缸；斗杆工作缸8，作为使所述斗杆5向推方向即该斗杆5自上部旋转体2离开的方向与拉方向即该斗杆5接近上部旋转体2的方向转动而伸缩的液压缸；以及铲斗工作缸9，作为使所述铲斗6向分别对应于挖掘动作以及翻斗动作的方向转动而伸缩的液压缸。所述各液压缸具有接受用于使该液压缸伸长的工作油的供应的底侧油室和接受用于使该液压缸收缩的工作油的供应的杆侧油室。

该挖掘机还包括用于驱动所述各液压缸的液压回路。该液压回路具有液压泵、油箱、和夹设于该液压泵以及该油箱与所述液压缸之间的控制阀。控制阀能够被切换到允许向所述液压缸的底侧油室供应工作油并排出杆侧油室内的工作油的位置和允许向所述杆侧油室供应工作油并排出所述底侧油室内的工作油的位置，由此，能够控制所述液压缸的伸缩动作。

在所述液压缸中，在该底侧油室的剖面积与杆侧油室的剖面积之间存在相当于该液压缸的杆的剖面积的差。该剖面积的差使液压缸的收缩操作时的从底侧油室向油箱的返回油的流量比向杆侧油室的供应的工作油的流量多，由此，导致在返回侧油路中压力损失增大的问题。

作为其对策，日本专利公开公报特开2002-339904号记载的第一现有技术使用从液压缸的底侧管路分支出且不经由控制阀而通至油箱的快速返回回路。该快速返回回路通过使在液压缸的收缩动作时从其底侧油室排出的返回油的一部分直接返回到油箱而降低返回侧油路中的压力损失。

但是，由于所述快速返回回路减少经由控制阀而返回到油箱的工作油的流量，所以尤其是在向与附属装置的自重作用的方向相同的方向操作液压缸时，在供应侧的油路中产生气穴现象的可能性增高。具体而言，例如图5所示，在斗杆工作缸8从抱着斗杆5的姿势(即斗杆5及铲斗6的重量相对于斗杆工作缸8作用于使其收缩的方向的姿势)向推斗杆方向(即使所述斗杆工作缸8收缩的方向)被驱动的情况下，其背压降低，杆侧的压力即供应侧的压力成为负压，由此，有可能产生气穴现象。

另一方，日本专利公开公报特开2004-92247号公报所记载的第二现有技术为了防止因供应侧的油路中的压力降低而引起的气穴现象，使用连接液压缸的杆侧管路与底侧管路的再生回路。该再生回路通过使排出侧的油的一部分不经由控制阀而返回到供应侧，抑制供应侧的压力的降低。但是，为了防止所述第一现有技术中的气穴现象而直接应用所述第二现有技术的再生回路是困难的。如果为了使第一现有技术中的来自底侧油路的返回油的一部分返回到杆侧油路而附加所述再生回路，即在包括所述快速返回回路的液压回路中仅直接附加所述再生回路的情况下，为了使液压缸向伸长方向动作而被供应到该底侧油室的油有可能通过快速返回回路返回到油箱或通过再生回路流入到杆侧。这妨碍了该液压回路实际上作为用于驱动液压缸的回路发挥作用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于驱动设置于工程机械的液压缸的液压回路，其能够兼顾使用快速返回回路降低在使该液压缸向收缩方向动作时的返回侧的压力损失以及防止因使用该快速返回回路而引起的气穴(cavitation)的产生。