[发明专利]具备作业附属装置的工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种如液压挖掘机那样具备作业附属装置的工程机械。

背景技术

在具备作业附属装置的工程机械中，所述作业附属装置具有动臂、斗杆、作业装置、用于驱动动臂的动臂液压缸、用于驱动斗杆的斗杆液压缸以及用于驱动作业装置的作业用液压缸，其中，作业时的反作用力在使该动臂液压缸伸长的方向上作用于该作业附属装置，由此存在该动臂液压缸的杆侧油室（rod-side fluid chamber）的压力（以下称为杆侧压力（rod-side pressure））升高、头侧油室（head-side fluid chamber）的压力（以下称为头侧压力（head-side pressure））下降的情况。

用图5所示的代表性的液压挖掘机的情况对此进行说明。该液压挖掘机具备履带式的下部行走体1和绕与地面垂直的轴回转自如地搭载于该下部行走体1上的上部回转体2，作业附属装置9安装于上部回转体2。作业附属装置9具有动臂3、斗杆4、作为作业装置的铲斗5、驱动动臂3的动臂液压缸6、驱动斗杆4的斗杆液压缸7以及驱动铲斗5的铲斗液压缸8，通过动臂3的提升/降低、斗杆4的伸/收亦即向上转动/向下转动、铲斗5的挖掘（掘取）/返回的各单独或复合操作而进行挖掘、装载、平整等各种作业。

图6表示用于驱动动臂液压缸6及斗杆液压缸7的以往的液压回路。该液压回路具有用于分别操作动臂液压缸6及斗杆液压缸7的动臂用遥控阀10及斗杆用遥控阀11、作为受这些遥控阀10、11输出的先导压力而工作的液压先导式的切换阀的动臂控制阀12及斗杆控制阀13、分别经由这些控制阀12、13而连接于所述动臂液压缸6及斗杆液压缸7的液压泵14及油箱T。

作为动臂液压缸6用控制阀的动臂控制阀12具有中立位置12n、动臂提升位置12a及动臂降低位置12b，通过在这些位置之间进行切换动作，能够进行对动臂液压缸6的液压油的给排控制。同样，作为斗杆液压缸7用控制阀的斗杆控制阀13具有中立位置13n、收斗杆位置13a及伸斗杆位置13b，通过在这些位置之间进行切换动作，能够进行对斗杆液压缸7的液压油的给排控制。动臂液压缸6具有头侧（伸长侧）油室6a及杆侧油室6b，斗杆液压缸7具有头侧（伸长侧）油室7a及杆侧油室7b。

在该液压挖掘机中，仅通过所述斗杆4的收斗杆动作而进行挖掘作业时，作用于作业附属装置9的挖掘反作用力使斗杆液压缸7所涉及的回路内成为高压，且对动臂3向上（沿使动臂液压缸6伸长的方向）作用，使该动臂液压缸6的杆侧压力、即杆侧油室6b内的压力升高，使头侧压力、即头侧油室6a内的压力下降。这种挖掘反作用力使车身呈抬起状态，无法继续挖掘作业。

为了避免这样的情况，通常，为了释放动臂液压缸6的杆侧压力而进行动臂提升操作，将该杆侧油室6b的油经由动臂控制阀12而释放至油箱T。即，进行收斗杆/提升动臂的复合操作。该操作降低所述杆侧压力，由此使所述动臂液压缸6能够承受所述挖掘反作用力，使挖掘作业能够继续。

然而，若所述动臂控制阀12被操作至动臂提升位置12a侧，则当该阀12的出口节流开口打开时，入口节流开口同时打开，液压泵14的喷出油流入变为低压的动臂液压缸6的头侧油室6a，即，导致允许将所述喷出油供应至本来不需要油的动臂液压缸6。这不仅会导致回路的能量损耗，还会减少向由同一喷出油所驱动的斗杆液压缸7（当铲斗液压缸8等其它液压缸连接于液压泵14时还包含该其它液压缸）的该喷出油的供应量，降低斗杆4等的动力，由此降低作业效率。

这种动臂液压缸6的杆侧压力的上升及头侧压力的下降不仅在收斗杆/提升动臂的复合操作时发生，而且还在铲斗5的挖掘与用于释放由此产生的挖掘反作用力的提升动臂的复合操作时发生。另外，不限于液压挖掘机的挖掘作业时，例如在斗杆4的顶端取代铲斗5安装被称为“液压剪（nibbler）”的开闭式的压碎装置而成的拆楼机进行拆楼作业时，也会因作业时的反作用力在伸长方向上作用于动臂液压缸6而导致所述杆侧压力的上升及所述头侧压力的下降。

作为该问题的解决方案，专利文献1公开了如下技术：在因如前所述的挖掘反作用力而导致动臂液压缸的杆侧压力上升及头侧压力下降的情况下，将该杆侧压力释放到斗杆液压缸的头侧油室。然而，该技术由于为了将动臂液压缸的杆侧压力增高至能够作为斗杆液压缸的头侧压力而加以利用的压力，而包含收缩从该动臂液压缸的杆侧油室返回至油箱的通道的操作，因此，会发生在为了进行水平收回等作业而伸长动臂液压缸时使所述动臂液压缸产生多余的杆侧压力而增大压力损失的问题。

专利文献1：WO2004/005727