DE19729167A1

DE19729167A1 - Hydraulic system for loaders

Info

Publication number: DE19729167A1
Application number: DE19729167A
Authority: DE
Inventors: D Li Anatoli
Original assignee: Samsung Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Samsung Heavy Industries Co Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1998-01-15
Also published as: CN1170831A; KR100205568B1; GB2315102A; GB9714578D0; KR980009964A; JPH1082368A

Abstract

A hydraulic system for power loaders, selectively changing the amount of pump discharged oil in accordance with an operational condition of a loader and improving operational efficiency of the loader, is disclosed. The system has a swash plate-type main pump 1 for discharging pressurized oil for working and steering parts of the system, a swash plate-type pilot pump 2 for discharging pressurized oil for a pilot signal output control lever 5, and a regulator 9. The regulator 9 is mounted to a first branch oil passage 9A branched from a main oil passage 1A extending from each of the main and pilot pumps 1,2. The regulator 9 selectively controls the angle of the swash plate of each of the main and pilot pumps 1,2 in accordance with a variable pressure of the first branch passage 9A.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Hydrauliksystem für Baugerät und betrifft, mehr insbesondere, ein Hydrauliksy stem für mechanische Lader wie Fahr- oder Schaufellader, die Haupt- und Pilot- oder Vorsteuerpumpen mit verstellbaren Tau melscheiben haben, so daß die Pumpenförderölmenge gemäß einem Betriebszustand eines Laders wahlweise geändert und der Betriebswirkungsgrad des Laders verbessert werden kann.The invention relates generally to a hydraulic system for construction equipment and, more particularly, relates to a hydraulic system stem for mechanical loaders such as wheel loaders or shovel loaders Main and pilot or pilot pumps with adjustable rope have mel disks, so that the amount of pump delivery oil according to a Operating status of a loader optionally changed and the Operating efficiency of the loader can be improved.

Bekanntlich ist ein Fahrlader ein Typ von Baugerät, das zum Aufnehmen und Aufladen von Schüttgütern wie Sand oder Kies zum Beispiel auf einen Kipper benutzt wird. Ein solcher Lader wird durch ein Hydrauliksystem mit Haupt- und Lenkpumpen betätigt. Die Haupt- und Lenkpumpen werden durch eine Motoraus gangsleistung betätigt und liefern Drucköl für Arbeitszylinder wie Hub- und Kippzylinder, die einem Ausleger und einer Schau fel zugeordnet sind, und Drucköl für einen Lenkzylinder.As is well known, a loader is a type of construction equipment used for Picking up and loading bulk materials such as sand or gravel Example is used on a tipper. Such a loader will operated by a hydraulic system with main and steering pumps. The main and steering pumps are stopped by an engine gear operated and supply pressure oil for working cylinders like lifting and tipping cylinders, one boom and one show fel are assigned, and pressure oil for a steering cylinder.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines üblichen Hydrauliksystems für Fahrlader. In der Zeichnung sind die Haupt- und die Lenkpumpe des Systems mit den Bezugszahlen 2 bzw. 3 bezeichnet. Das Sy stem enthält außerdem mehrere Lenk- und Arbeitszylinder 10, 17 und 18. Ein Beispiel von Arbeitszylindern 17 und 18 ist ein Hubzylinder, ein Kippzylinder usw. Die Arbeitszylinder 17 und 18 werden durch von der Hauptpumpe 2 gefördertes Öl betätigt und betätigen ihrerseits die Arbeitseinheiten wie einen Ausle ger und eine Schaufel oder einen Eimer. Der Lenkzylinder 10 wird durch von der Lenkpumpe 3 abgegebenes Öl betätigt, so daß der Fahrlader gelenkt wird. Zum Steuern der Fließrichtung des Drucköls für die Arbeitszylinder 17 und 18 sind zwei Wegeven tile 14 und 16 an den Arbeitsölkanal angeschlossen, der sich von der Hauptpumpe 2 zu den Arbeitszylindern 17 und 18 er streckt. Ein Lenksteuerkolben 6 ist an den Lenkölkanal ange schlossen, der sich von der Lenkpumpe 3 zu dem Lenkzylinder 10 erstreckt, und wird gemäß einem Signal betätigt, das die Hand habungsbewegung eines Lenkrades (nicht gezeigt) durch eine Be dienungsperson angibt. Das System enthält weiter einen Be darfssteuerkolben 5. Dieser Steuerkolben 5 steuert die Menge an Drucköl sowohl für den Arbeitsölkanal als auch für den Len kölkanal auf Grund eines Pilot- oder Vorsteuersignals des Len kölkanals. Fig. 2 shows the structure of a conventional hydraulic system for loaders. In the drawing, the main and steering pumps of the system are designated by the reference numerals 2 and 3 , respectively. The Sy stem also includes several steering and power cylinders 10 , 17 and 18th An example of working cylinders 17 and 18 is a lifting cylinder, a tilting cylinder, etc. The working cylinders 17 and 18 are actuated by oil delivered by the main pump 2 and in turn actuate the working units such as a boom and a bucket or bucket. The steering cylinder 10 is actuated by oil released by the steering pump 3 so that the loader is steered. To control the flow direction of the pressure oil for the working cylinders 17 and 18 , two Wegeven tiles 14 and 16 are connected to the working oil channel, which extends from the main pump 2 to the working cylinders 17 and 18 . A steering control piston 6 is connected to the steering oil passage, which extends from the steering pump 3 to the steering cylinder 10 , and is actuated according to a signal indicating the hand movement of a steering wheel (not shown) by an operator. The system also contains a demand control piston 5 . This control piston 5 controls the amount of pressure oil for both the working oil channel and for the oil channel based on a pilot or pilot signal of the oil channel.

In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Öltank, die Be zugszahl 4 ein Rückschlagventil, das in dem Verbindungskanal angebracht ist, welcher den Arbeits- und den Lenkölkanal mit einander verbindet, die Bezugszahl 7 ein Überdruckventil für den Lenkölkanal, die Bezugszahl 11 ein Überdruckventil für den Arbeitsölkanal, die Bezugszahl 8 ein Saugventil für den Len kölkanal und die Bezugszahl 12 ein Saugventil für den Ar beitsölkanal.In Fig. 2, reference numeral 1 denotes an oil tank, the reference numeral 4 is a check valve, which is mounted in the connecting channel that connects the working and the steering oil channel with each other, the reference numeral 7 a pressure relief valve for the steering oil channel, the reference numeral 11 a pressure relief valve for the working oil channel, the reference number 8 a suction valve for the Len kölkanal and the reference number 12 a suction valve for the Ar beitsölkanal.

Wenn der Verbrennungsmotor eines Laders gestartet wird, wird Drucköl von der Hauptpumpe 2 an die Steuerventile 14 und 16 über den Kanal 2A abgegeben. Die Ventile 14 und 16 steuern die Fließrichtung des Öls, bevor das Öl zu den Arbeitszylindern 17 und 18 geleitet wird. Die Lenkpumpe 3 gibt Drucköl an den Lenksteuerkolben 6 ab, so daß der Steuerkolben 6 die Fließ richtung des Öls steuert, bevor das Öl zu dem Lenkzylinder 10 geleitet wird.When the engine is started a supercharger, pressure oil from the main pump 2 to the control valves 14 and 16 is discharged via the channel 2 A. The valves 14 and 16 control the direction of flow of the oil before the oil is directed to the working cylinders 17 and 18 . The steering pump 3 gives pressure oil from the steering control piston 6, so that the control piston 6, the flow direction of the oil controls, before the oil is fed to the steering cylinder 10 degrees.

Wenn der Lader in einer Leerlauf- oder neutralen Betriebsart ist, geht das von der Pumpe abgegebene Öl weder durch den Ar beitsölkanal noch durch den Lenkölkanal, so daß die Zylinder 10, 17 und 18 gestoppt sind. In der neutralen Betriebsart ist der Steuerkolben jedes Steuerventils in seiner neutralen Posi tion angeordnet, so daß das von den beiden Pumpen 2 und 3 ge förderte Öl zu dem Öltank 1 über die Steuerventile zurück kehrt. Bei dem üblichen Hydrauliksystem für Fahrlader wird eine feste Pumpe, die eine fixierte Taumelscheibe hat, welche die Pumpe veranlaßt, eine feste Menge an Öl ungeachtet der Be triebsarten zu fördern, jeweils für die Pumpen 2 und 3 be nutzt. Die Pumpen 2 und 3 mit festen Taumelscheiben fördern somit eine feste Menge an Öl sogar in einer neutralen Be triebsart, wodurch Motor- oder Pumpenausgangsleistung vergeu det wird. Die Pumpen 2 und 3 bewirken auch, daß eine feste Menge an Öl durch jedes der Steuerventile hindurchgeht, wo durch die Dauerhaftigkeit jedes Ventils reduziert wird und die erwartete Lebensdauer des Systems verkürzt wird.When the loader is in an idle or neutral mode, the oil discharged from the pump does not go through the ar beitsölkanal nor through the steering oil channel, so that the cylinders 10 , 17 and 18 are stopped. In the neutral operating mode, the control piston of each control valve is arranged in its neutral position, so that the oil produced by the two pumps 2 and 3 returns to the oil tank 1 via the control valves. In the conventional hydraulic system for loaders, a fixed pump, which has a fixed swash plate, which causes the pump to pump a fixed amount of oil regardless of the operating modes, is used for pumps 2 and 3 , respectively. Pumps 2 and 3 with fixed swash plates thus deliver a fixed amount of oil even in a neutral mode, thereby wasting motor or pump output. Pumps 2 and 3 also cause a fixed amount of oil to pass through each of the control valves, where the durability of each valve reduces and the expected life of the system is shortened.

Die Erfindung befaßt sich demgemäß mit der Lösung der im Stand der Technik auftretenden obigen Probleme. Ein Ziel der Erfin dung ist es, ein Hydrauliksystem für Fahrlader zu schaffen, welches die Pumpenförderölmenge im Falle einer neutralen Be triebsart eines Laders wahlweise reduziert und so Motor ausgangsleistung spart und den Betriebswirkungsgrad des Laders verbessert.The invention is accordingly concerned with the solution of the state the above-mentioned problems in the art. A goal of the Erfin is to create a hydraulic system for loaders, which is the amount of pump delivery oil in the case of a neutral loading drive type of a loader optionally reduced and so engine saves output power and the operational efficiency of the loader improved.

Durch die Erfindung wird ein Hydrauliksystem für Fahrlader ge schaffen, welches einen konstanten Druck innerhalb des Ölka nals selbst in einer neutralen Betriebsart eines Laders wirk sam aufrechterhält und so das Ansprechverhalten des Laders verbessert.The invention provides a hydraulic system for loaders create what a constant pressure within the Ölka nals even in a neutral operating mode of a loader sam and thus the response behavior of the loader improved.

Weiter wird durch die Erfindung ein Hydrauliksystem für Fahr lader geschaffen, welches dem Pumpenförderöl gestattet, im Falle einer neutralen Betriebsart eines Laders durch eine By passleitung hindurchzugehen, was erlaubt, die Hauptpumpe zu betreiben, ohne daß sie belastet ist, Pumpenausgangsleistung zu sparen, ein unerwartetes Überhitzen der Pumpe zu verhin dern, die erwartete Lebensdauer der Pumpe zu verlängern, den Anstieg der Öltemperatur zu verhindern und eine Reduzierung der Betriebsleistung oder eine unerwartete Beschädigung der Stellantriebe auszuschließen.Furthermore, the invention provides a hydraulic system for driving loader created, which allows the pumping oil in the In the case of a neutral operating mode of a charger by means of a pass line, which allows the main pump to close operate pump load without being loaded to prevent the pump from overheating unexpectedly to extend the expected life of the pump Prevent rise in oil temperature and a reduction performance or unexpected damage to the Exclude actuators.

In einem Aspekt schafft die Erfindung ein Hydrauliksystem für Fahrlader oder allgemein mechanische Lader, mit einer Taumelscheibenhauptpumpe zum Fördern von Drucköl für ein Ar beits- und ein Fahrteil des Systems und mit einer Taumelscheibenvorsteuerpumpe zum Fördern von Drucköl für einen Steuerhebel, der ein Vorsteuersignal für ein Steuerventil des Fahrteils abgibt, weiter mit: einem Regler, der in einem er sten Zweigölkanal angeordnet ist, welcher von einem Hauptölka nal abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuer pumpe aus erstreckt, wobei der Regler dazu dient, den Winkel der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals wahlweise zu steuern.In one aspect, the invention provides a hydraulic system for Loaders or general mechanical loaders, with a Swashplate main pump for pumping pressure oil for an ar beits- and a driving part of the system and with one Swashplate pilot pump for pumping pressure oil for one Control lever, which is a pilot signal for a control valve of the Passes part, continue with: a controller, which in one he Most branch oil channel is arranged, which of a Hauptölka nal branches off, each of the main and input tax Pump extends from, the controller is used to adjust the angle the swash plate of the main and pilot pumps optionally according to a variable pressure of the first branch channel to control.

Der Regler umfaßt: einen Servozylinder mit: einem Kolben, der in dem Servozylinder beweglich aufgenommen ist und das Innere des Servozylinders in eine kleine und eine große Kammer unter teilt, wobei der Kolben mit der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe verbunden ist; und einer Vor spannungseinrichtung, die in der großen Kammer des Servozylin ders installiert ist und den Kolben normalerweise zu der klei nen Kammer hin vorspannt; einen zweiten Zweigkanal, der von dem ersten Zweigkanal zu der kleinen Kammer des Servozylinders abzweigt; einen dritten Zweigkanal, der von dem ersten Zweig kanal zu der großen Kammer des Servozylinders abzweigt; einen Verbindungskanal, der von dem ersten Zweigkanal abzweigt und den zweiten und den dritten Zweigkanal miteinander verbindet; eine Drosselstelle, die in dem Verbindungskanal angeordnet ist und dazu dient, die Ölmenge für den dritten Zweigkanal wahl weise zu begrenzen; und ein Proportionalventil, das in einem Ölkanal angeordnet ist, der sich von dem dritten Zweigkanal zu einem Ablaßkanal erstreckt, wobei das Proportionalventil durch ein Vorspannteil vorgespannt ist und wahlweise erlaubt, daß das Öl des dritten Zweigkanals über den Ablaßkanal gemäß der Differenz zwischen dem Vorspanndruck des Vorspannteils und dem Öldruck innerhalb des zweiten Kanals abgelassen wird.The controller includes: a servo cylinder with: a piston which is movably received in the servo cylinder and the interior of the servo cylinder into a small and a large chamber below divides, the piston with the swash plate each Main and the pilot pump is connected; and a pre voltage device in the large chamber of the servocylin is installed and the piston is usually to the small biased towards a chamber; a second branch channel from the first branch channel to the small chamber of the servo cylinder branches; a third branch channel from the first branch channel branches to the large chamber of the servo cylinder; one Connection channel that branches off from the first branch channel and connects the second and third branch channels together; a throttle point, which is arranged in the connecting channel and serves to choose the amount of oil for the third branch channel limit wisely; and a proportional valve that is in one Oil channel is arranged, which extends from the third branch channel extends a drain channel, the proportional valve through a biasing part is biased and optionally allows that the oil of the third branch channel via the drain channel according to the Difference between the preload pressure of the preload part and the Oil pressure is released within the second channel.

Der Vorspanndruck des Vorspannteils ist durch einen Benutzer einstellbar.The biasing pressure of the biasing member is by a user adjustable.

Das Hydrauliksystem umfaßt weiter: einen Speichertank, der an den Hauptölkanal angeschlossen ist und dazu dient, überschüs siges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe zu speichern; und ein Rückschlagventil, das an den Hauptölka nal in einer Position angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und der Vorsteuerpumpe und dem Speichertank liegt, und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespeichertem Öl aus dem Speichertank in jede der Pumpen zu verhindern.The hydraulic system further includes: a storage tank that is on the main oil channel is connected and serves to surplus Oil extracted from the main and pilot pumps save; and a check valve attached to the main oil nal is connected in a position between each the main and pilot pumps and the storage tank are located, and serves an unexpected backflow of stored Prevent oil from the storage tank in each of the pumps.

Das Hydrauliksystem umfaßt weiter: ein Durchgangssteuerventil, das an einen vierten Zweigkanal angeschlossen ist, der von dem Hauptölkanal zu einem Ablaßkanal abzweigt, wobei das Durchgangssteuerventil dazu dient, den vierten Zweigkanal normalerweise zu schließen und den vierten Zweigkanal auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.The hydraulic system further comprises: a two-way control valve, which is connected to a fourth branch channel, which of branches off the main oil channel to a drain channel, the Flow control valve serves the fourth branch channel normally close and open the fourth branch channel Can be opened optionally due to a predetermined signal.

In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Hydraulik system für Fahrlader oder allgemein mechanische Lader, mit ei ner Taumelscheibenhauptpumpe zum Fördern von Drucköl für ein Arbeits- und ein Fahrteil des Systems und mit einer Taumelscheibenvorsteuerpumpe zum Fördern von Drucköl für einen Steuerhebel, der ein Vorsteuersignal für ein Steuerventil des Fahrteils abgibt, weiter mit: einem Regler, der in einem er sten Zweigölkanal angeordnet ist, welcher von einem Hauptölka nal abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuer pumpe aus erstreckt, wobei der Regler dazu dient, den Winkel der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals wahlweise zu steuern; einem Speichertank, der an den Hauptölkanal ange schlossen ist und dazu dient, überschüssiges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe zu speichern; und einem Rückschlagventil, das an den Hauptölkanal in einer Posi tion angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und der Vorsteuerpumpe und dem Speichertank liegt, und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespeichertem Öl aus dem Spei chertank in jede der Pumpen zu verhindern; und einem Durch flußsteuerventil, das an einen vierten Zweigkanal angeschlos sen ist, der von dem Hauptölkanal zu einem Ablaßkanal ab zweigt, wobei das Durchgangssteuerventil dazu dient, den vier ten Zweigkanal normalerweise zu schließen und den vierten Zweigkanal auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.In another aspect, the invention provides hydraulics system for loaders or general mechanical loaders, with egg ner swash plate main pump for pumping pressure oil for a Working and a driving part of the system and with one Swashplate pilot pump for pumping pressure oil for one Control lever, which is a pilot signal for a control valve of the Passes part, continue with: a controller, which in one he Most branch oil channel is arranged, which of a Hauptölka nal branches off, each of the main and input tax Pump extends from, the controller is used to adjust the angle the swash plate of the main and pilot pumps optionally according to a variable pressure of the first branch channel to control; a storage tank attached to the main oil gallery is closed and serves to remove excess oil to save the main and pilot pumps respectively; and a check valve connected to the main oil duct in a posi tion is connected, between the main and the pilot pump and the storage tank, and serves to an unexpected backflow of stored oil from the memory to prevent chertank in each of the pumps; and a through flow control valve connected to a fourth branch channel sen that is from the main oil passage to a drain passage branches, with the passage control valve serving the four normally close the third branch channel and the fourth Branch channel selectively based on a predetermined signal to open.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Embodiments of the invention are described below Described in more detail with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1A eine Ansicht, die den Aufbau eines Hydrau liksystems für Fahrlader gemäß der be vorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt; Fig. 1A is a view showing the structure of a hydraulic liksystems for loaders according to the preferred embodiment of the invention be;

Fig. 1B eine Ansicht, die als Einzelheit die Haupt pumpe mit einem verbesserten Regler nach der Erfindung zeigt; und Fig. 1B is a view showing in detail the main pump with an improved controller according to the invention; and

Fig. 2 den Aufbau eines üblichen Hydrauliksystems für Fahrlader. Fig. 2 shows the structure of a conventional hydraulic system for loaders.

Die Fig. 1A und 1B zeigen den Aufbau eines Hydrauliksystems für Fahrlader gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung. Gemäß der Darstellung in den Zeichnungen umfaßt das Hydrauliksystem nach der Erfindung einen Arbeitsteil und einen Fahrteil, die durch Drucköl betätigt werden, das von einer Hauptpumpe 1 durch einen Haupt- oder ersten Kanal 1A gefördert wird. Der Fahrteil, der den Fahrzustand eines Fahrladers steu ert, umfaßt eine Lenkeinheit 3 und zwei Lenkzylinder 11 und 12. Die Lenkeinheit 3 steuert das Drucköl des ersten Kanals 1A gemäß einem Lenksignal, das eine Handhabungsbewegung eines Lenkrades (nicht gezeigt) durch eine Bedienungsperson angibt. Die Lenkzylinder 11 und 12 werden durch das Drucköl unter der Steuerung der Lenkeinheit 3 betätigt und lenken so den Lader. Der Fahrteil umfaßt auch eine Dämpfungseinrichtung 13, die einen Stoß dämpft, der auf das System unerwartet ausgeübt wird, während der Lader gelenkt wird. FIGS. 1A and 1B show the construction of a hydraulic system for driving loader according to the preferred embodiment of dung OF INVENTION. As shown in the drawings, the hydraulic system of the invention comprises a working part and a driving part, which are actuated by pressurized oil 1 A is supported by a main pump 1 through a main or first channel. The driving part, which controls the driving state of a loader, comprises a steering unit 3 and two steering cylinders 11 and 12 . The steering unit 3 controls the pressure oil of the first channel 1 A according to a steering signal, which indicates a handling movement of a steering wheel (not shown) by an operator. The steering cylinders 11 and 12 are actuated by the pressure oil under the control of the steering unit 3 and thus steer the loader. The drive section also includes a damper 13 which dampens a shock that is unexpectedly applied to the system while the loader is being steered.

Das Arbeitsteil, welches die Arbeitseinheiten des Laders wie einen Ausleger oder eine Schaufel steuert, umfaßt eine Haupt steuereinheit 4, welche das Drucköl steuert, das durch den er sten Kanal 1A fließt, auf Grund eines Pilot- oder Vorsteuer signals a, b, c, d, e, f, g oder h. Zwei Zylinder oder ein Kipp- und ein Hubzylinder 16 bzw. 17 sind mit der Haupt steuereinheit 4 verbunden und betätigen die Arbeitseinheiten oder die Schaufel bzw. den Ausleger. Das Arbeitsteil umfaßt außerdem ein Überdruckventil 15, welches den Öldruck des Hydrauliksystems auf einen vorbestimmten Wert begrenzt und so das Hydrauliksystem vor unerwartetem Druck schützt.The working part, which controls the working units of the loader such as a boom or a shovel, comprises a main control unit 4 , which controls the pressure oil that flows through the most channel 1 A, due to a pilot or pilot signal a, b, c , d, e, f, g or h. Two cylinders or a tilt and a lifting cylinder 16 and 17 are connected to the main control unit 4 and operate the work units or the shovel or the boom. The working part also includes a pressure relief valve 15 which limits the oil pressure of the hydraulic system to a predetermined value and thus protects the hydraulic system from unexpected pressure.

Das Hydrauliksystem umfaßt außerdem eine Steuerhebeleinheit 5, die mit einem zweiten Kanal 2A verbunden ist, der sich von ei ner Pilot- oder Vorsteuerpumpe 2 aus erstreckt. Die Steuerhe beleinheit 5 gibt ein Pilot- oder Vorsteuersignal auf Grund einer Handhabungsbewegung durch die Bedienungsperson ab. Das Drucköl für die Steuerhebeleinheit 5 wird durch eine Pilot- oder Vorsteuersignalausgangseinheit 19 gesteuert.The hydraulic system also includes a control lever unit 5, the 2 A is connected to a second channel extending from egg ner pilot or pilot pump 2 from. The Steuerhe beleinheit 5 emits a pilot or pilot signal due to a handling movement by the operator. The pressure oil for the control lever unit 5 is controlled by a pilot or pilot signal output unit 19 .

In den Fig. 1A und 1B bezeichnet die Bezugszahl 18 eine Not lenkeinheit, die Bezugszahl 20 einen Kühler zum Kühlen des Rückleitöls, die Bezugszahl 21 einen Öltank und die Bezugszahl 22 einen Luftatmer.In FIGS. 1A and 1B, reference numeral 18 denotes an emergency steering unit, numeral 20 a radiator for cooling the Rückleitöls, numeral 21 an oil tank, and reference numeral 22 an air-breathers.

Das Hydrauliksystem hat außerdem einen Regler 9, einen Spei chertank 7 und ein Rückschlagventil 6. Der Regler 9 ist mit dem ersten Kanal 1A über einen ersten Zweigkanal 9A verbunden, so daß er Rückführdruck aus dem ersten Kanal 1A empfängt und den Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 ändert, wodurch die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls geändert wird. Der Speichertank 7 ist mit dem ersten Kanal 1A verbunden und speichert überschüssiges gefördertes Öl der Pumpe 1, wodurch der gewünschte Öldruck des ersten Kanals 1A sowohl für den Ar beits- als auch für den Fahrteil aufrechterhalten wird. Das Rückschlagventil 6 verhindert einen unerwarteten Rückfluß des gespeicherten Öls aus dem Speichertank 7 zu der Pumpe 1.The hydraulic system also has a controller 9 , a storage tank 7 and a check valve 6 . The controller 9 is connected to the first channel 1 A via a first branch channel 9 A, so that it receives feedback pressure from the first channel 1, and changes the angle of the swash plate of the main pump 1, thereby changing the amount of the delivered by the pump 1 oil becomes. The storage tank 7 is connected to the first channel 1 A and stores excess pumped oil from the pump 1 , whereby the desired oil pressure of the first channel 1 A is maintained both for the work and for the driving part. The check valve 6 prevents unexpected backflow of the stored oil from the storage tank 7 to the pump 1 .

Während der Fahrlader in einer Arbeitsbetriebsart oder in ei ner Fahrbetriebsart ist, vergrößert der Regler 9 den Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 auf Grund des Rückführdruc kes aus dem ersten Kanal 1A, so daß die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls auf den maximalen Wert erhöht wird. Dagegen reduziert der Regler 9 während einer normalen Be triebsart den Winkel der Taumelscheibe der Pumpe 1, so daß die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls auf den minimalen Wert reduziert wird. Zum Erzielen der vorbeschriebenen Ar beitsweise hat der Regler 9 einen Servozylinder 90, eine Dros selstelle 96 und ein Proportionalventil 97, wobei ein zweiter und ein dritter Abzweigkanal 90A bzw. 90B von dem ersten Zweigkanal 9A abzweigen. Der Servozylinder 90 hat zwei Kam mern, eine kleine und eine große Kammer 91 bzw. 92, die mit dem zweiten und dem dritten Zweigkanal 90A bzw. 90B in Verbin dung stehen. Die Drosselstelle 96 ist in einem Verbindungska nal 90C vorgesehen, der sich von dem ersten Abzweigkanal 9A aus erstreckt und den zweiten und den dritten Abzweigkanal 90A und 90B miteinander verbindet. Das Proportionalventil 97 wird durch ein zweites Vorspannteil 98 vorgespannt, so daß das Ven til 97 wahlweise erlaubt, daß der dritte Abzweigkanal 90B mit einem Ablaßkanal 21A gemäß der Differenz zwischen dem Vor spanndruck des Vorspannteils 98 und dem Öldruck innerhalb des zweiten Abzweigkanals 90A in Verbindung steht. Ein Kolben 93 ist in dem Servozylinder 90 beweglich angeordnet, wobei eine Kolbenstange 90 den Kolben 93 mit der Taumelscheibe der Haupt pumpe 1 verbindet, so daß der Winkel der Taumelscheibe gemäß der Linearbewegung des Kolbens 93 in dem Zylinder 90 wahlweise geändert wird. Der Servozylinder 90 hat auch ein erstes Vor spannteil 95, das in der großen Kammer 92 des Zylinders 90 in stalliert ist und normalerweise den Kolben 93 in Fig. 1B nach rechts vorspannt.While the loader is in a working mode or in a driving mode, the controller 9 increases the angle of the swash plate of the main pump 1 due to the return pressure from the first channel 1 A, so that the amount of the oil pumped by the pump 1 to the maximum Value is increased. In contrast, the controller 9 reduces the angle of the swash plate of the pump 1 during a normal operating mode, so that the amount of oil pumped by the pump 1 is reduced to the minimum value. To achieve the above-described Ar beitsweise the controller 9 has a servo cylinder 90 , a Dros selstelle 96 and a proportional valve 97 , with a second and a third branch duct 90 A and 90 B branch off from the first branch duct 9 A. The servo cylinder 90 has two chambers, a small and a large chamber 91 and 92 , which are connected to the second and third branch ducts 90 A and 90 B, respectively. The throttle point 96 is provided in a Verbindungska channel 90 C, which extends from the first branch duct 9 A and connects the second and the third branch duct 90 A and 90 B. The proportional valve 97 is biased by a second biasing part 98 , so that the Ven valve 97 optionally allows the third branch duct 90 B with a drain duct 21 A according to the difference between the biasing pressure of the biasing part 98 and the oil pressure within the second branch duct 90 A communicates. A piston 93 is movably arranged in the servo cylinder 90 , with a piston rod 90 connecting the piston 93 to the swash plate of the main pump 1 , so that the angle of the swash plate is selectively changed in accordance with the linear movement of the piston 93 in the cylinder 90 . The servo cylinder 90 also has a first pre-tensioning part 95 which is installed in the large chamber 92 of the cylinder 90 and normally biases the piston 93 to the right in Fig. 1B.

In dem Proportionalventil 97 kann der Vorspanndruck des zwei ten Vorspannteils 98 durch einen Benutzer frei eingestellt werden.In the proportional valve 97 , the biasing pressure of the two th biasing part 98 can be freely set by a user.

Ein vierter Abzweigkanal 8A zweigt von dem ersten Kanal 1A ab und erstreckt sich zu dem Ablaßkanal 21A, wobei ein Durchfluß steuerventil 8 in dem vierten Zweigkanal 8A angeordnet ist. A fourth branch duct 8 A branches off from the first duct 1 A and extends to the outlet duct 21 A, a flow control valve 8 being arranged in the fourth branch duct 8 A.

Das Durchflußsteuerventil 8 mit einer Ventilfeder verschließt normalerweise den Kanal 8A und öffnet wahlweise den Kanal 8A, wenn es ein vorbestimmtes Signal empfängt.The flow control valve 8 with a valve spring normally closes the channel 8 A and optionally opens the channel 8 A when it receives a predetermined signal.

Zum Steuern der Menge des von der Vorsteuerpumpe 2 geförderten Öls steuert ein Regler 17 den Winkel der Taumelscheibe der Vorsteuerpumpe 2. Die Arbeitsweise des Reglers 17 ist dies selbe wie die, die für den Regler 9 der Hauptpumpe 1 beschrie ben worden ist, weshalb eine weitere Erläuterung nicht für notwendig erachtet wird.To control the amount of oil delivered by the pilot pump 2 , a controller 17 controls the angle of the swash plate of the pilot pump 2 . The operation of the controller 17 is the same as that which has been described for the controller 9 of the main pump 1 , which is why a further explanation is not considered necessary.

Die Arbeitsweise des Hydrauliksystems nach der Erfindung wird im folgenden beschrieben.The operation of the hydraulic system according to the invention will described below.

Wenn das Hydrauliksystem in einer neutralen oder unbelasteten Betriebsart betrieben wird, in welcher die Steuerventile des Systems in ihren neutralen Positionen angeordnet sind, erhöht das von der Pumpe 1 geförderte Öl den Druck des Kanals 1A auf einen vorbestimmten Wert, bei welchem das Überdruckventil 15 betätigt wird. Das heißt, wenn das Durchflußsteuerventil 8 den Kanal 8A verschließt, wobei sowohl der dritte Kanal 3A für die Lenkeinheit als auch der vierte Kanal 4A für das Arbeitsteil geschlossen sind, wird der Druck des Kanals 1A wegen des von der Pumpe 1 geförderten Öls auf den Über druckventilbetätigungsdruck vergrößert. Der Speichertank 7 speichert in dem obigen Zustand das Drucköl, während der Reg ler 9 den Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 reduziert und so die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls auf den minimalen Wert reduziert. Genauer gesagt, der Druck, der auf eine Seite des Kolbens 93 auf Grund des Drucköls einwirkt, welches in die kleine Kammer 91 des Servozylinders 90 über den ersten und den zweiten Kanal 9A und 90A geleitet wird, ist hö her als der Druck, der auf die andere Seite des Kolbens 93 auf Grund sowohl des Drucköls, das in die große Kammer 92 sowohl über die Ausflußöffnung 96 als auch über den dritten Zweigka nal 90B geleitet wird, als auch des Vorspanndruckes des ersten Vorspannteils 95 einwirkt. Deshalb bewegt sich der Kolben 93 in Fig. 1B nach links. In diesem Fall erlaubt das Proportio nalventil 97, daß der dritte Abzweigkanal 90B mit dem Ablaßka nal 21A in Verbindung ist, weil der Vorsteuerdruck, der durch den Öldruck des zweiten Zweigkanals 90A verursacht wird, höher ist als der Vorspanndruck des zweiten Vorspannteils 98. Das Proportionalventil 97 bewirkt somit, daß das Drucköl der großen Kammer 92 zu dem Öltank 21 über den Ablaßkanal 21A im Verhältnis zu dem Bewegungshub des Kolbens 93 innerhalb des Zylinders 90 zurückgeleitet wird. Sowohl der Bewegungshub als auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 93 können geän dert werden, indem der Vorspanndruck des Vorspannteils 98 ein gestellt wird.When the hydraulic system is operated in a neutral or unloaded mode of operation in which the control valves of the system are placed in their neutral positions, the delivered by the pump 1 oil increases the pressure of the channel 1 A to a predetermined value at which the pressure relief valve 15 is actuated becomes. That is, when the flow control valve 8 closes the channel 8 A, both the third channel 3 A for the steering unit and the fourth channel 4 A for the working part are closed, the pressure of the channel 1 A is promoted by the pump 1 Oil increased to overpressure valve actuation pressure. The storage tank 7 stores the pressure oil in the above state, while the regulator 9 reduces the angle of the swash plate of the main pump 1 and thus reduces the amount of the oil pumped by the pump 1 to the minimum value. More specifically, the pressure acting on one side of the piston 93 due to the pressure oil that is led into the small chamber 91 of the servo cylinder 90 via the first and second passages 9 A and 90 A is higher than the pressure, which acts on the other side of the piston 93 due to both the pressure oil, which is passed into the large chamber 92 both through the outlet opening 96 and the third Zweigka channel 90 B, and the biasing pressure of the first biasing part 95 . Therefore, the piston 93 moves to the left in Fig. 1B. In this case, the proportional valve 97 allows the third branch passage 90 B to communicate with the drain passage 21 A because the pilot pressure caused by the oil pressure of the second branch passage 90 A is higher than the biasing pressure of the second biasing member 98 . The proportional valve 97 thus causes the pressure oil of the large chamber 92 to be returned to the oil tank 21 via the drain passage 21 A in relation to the stroke of movement of the piston 93 within the cylinder 90 . Both the stroke and the speed of movement of the piston 93 can be changed by the biasing pressure of the biasing member 98 is set.

Wenn das Durchflußsteuerventil 8 geöffnet ist, steht der Ab laßkanal 21A mit dem vierten Zweigkanal 8A in Verbindung, so daß das von der Hauptpumpe 1 geförderte Öl durch keinen der Kanäle für die Arbeits- und Lenkeinheiten hindurchgeht, son dern zu dem Öltank 21 zurückkehrt. Selbst in dem obigen Zu stand hält der erste Kanal 1A einen erwünschten Öldruck auf Grund des Speichertanks 7 aufrecht.When the flow control valve 8 is open, the laßkanal from 21 A with the fourth branch channel 8 A in connection, so that the oil pumped by the main pump 1 does not pass through any of the channels for the work and steering units, but rather returns to the oil tank 21 . Even in the above to the state of the first channel 1 A holds a desired oil pressure on the basis of the storage tank 7 upright.

Wenn alle Arbeits- und Lenkteile des Systems gleichzeitig ge startet werden, wird das Drucköl des Speichertanks 7 haupt sächlich geliefert, während das Durchflußsteuerventil 8 ge schlossen ist, was bewirkt, daß das von der Hauptpumpe 1 ge förderte Öl zu den Arbeits- und Lenkteilen geleitet wird. Der Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 wird in dem obigen Zustand vergrößert, so daß die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls vergrößert wird. Das heißt, wenn der Vorsteuerdruck, der auf das Proportionalventil 97 auf Grund des Drucköls des zweiten Zweigkanals 90A einwirkt, reduziert wird, wird die Ablaßöffnung des Proportionalventils 97 ge schlossen, und deshalb wird der Druck des dritten Zweigkanals 90B erhöht. Der Druck innerhalb der kleinen Kammer 91 wird in dem obigen Zustand reduziert, weshalb der Kolben 93 durch das erste Vorspannteil 95 in Fig. 1B nach rechts bewegt wird, wo durch der Winkel der Taumelscheibe der Pumpe 1 vergrößert wird. If all the work and steering parts of the system are started simultaneously, the pressure oil of the storage tank 7 is mainly delivered while the flow control valve 8 is closed, which causes the oil pumped by the main pump 1 to be directed to the working and steering parts becomes. The angle of the swash plate of the main pump 1 is increased in the above state, so that the amount of the oil pumped by the pump 1 is increased. That is, when the pilot pressure acting on the proportional valve 97 due to the pressure oil of the second branch passage 90 A is reduced, the drain port of the proportional valve 97 is closed, and therefore the pressure of the third branch passage 90 B is increased. The pressure inside the small chamber 91 is reduced in the above state, which is why the piston 93 is moved to the right by the first biasing part 95 in FIG. 1B, where the angle of the swash plate of the pump 1 is increased.

Die vorliegende Erfindung schafft, wie oben beschrieben, ein Hydrauliksystem für Fahrlader, oder, allgemeiner, mechanische Lader, welches die Pumpenförderölmenge während einer neutralen Betriebsart des Laders reduziert, so daß Motorausgangsleistung gespart und der Betriebswirkungsgrad des Laders verbessert wird. Das System hält außerdem einen konstanten Druck inner halb des Ölkanals selbst in der neutralen Betriebsart wirksam aufrecht, wodurch das Ansprechverhalten des Laders verbessert wird. Darüber hinaus erlaubt das System dem Pumpenförderöl, während einer neutralen Betriebsart durch eine Bypassleitung hindurchzugehen, was erlaubt, die Hauptpumpe zu betreiben, ohne daß sie belastet ist, und Pumpenausgangsleistung zu spa ren. Das System verhindert so eine unerwartete Überhitzung der Pumpe, verlängert die erwartete Lebensdauer der Pumpe und ver hindert den Anstieg der Öltemperatur, wodurch sowohl die Re duktion der Arbeitsleistung als auch eine unerwartete Beschä digung der Stellantriebe verhindert werden.The present invention provides as described above Hydraulic system for loaders or, more generally, mechanical Loader which controls the amount of pump oil during a neutral Operating mode of the charger is reduced so that engine output power saved and the operational efficiency of the loader improved becomes. The system also maintains a constant pressure half of the oil channel itself in the neutral mode upright, which improves the response of the loader becomes. In addition, the system allows the pump delivery oil through a bypass line during a neutral operating mode to go through, which allows the main pump to operate, without being loaded and pump output too spa The system prevents unexpected overheating of the Pump, extends the expected life of the pump and ver prevents the rise in oil temperature, causing both the re production as well as an unexpected damage Damage to the actuators can be prevented.

Claims

1. Hydraulic system for loaders or generally mechanical loaders, with a swash plate main pump ( 1 ) for delivering pressure oil for a working and a driving part of the system and with a swash plate pilot pump ( 2 ) for delivering pressure oil for a control lever ( 5 ), which a pilot signal for a control valve of the driving part, continue with:
a controller ( 9 ), which is arranged in a first branch oil channel ( 9 A), which branches off from a main oil channel ( 1 A), which extends from the main and pilot pump ( 1 , 2 ), the controller ( 9 ) serves to optionally control the angle of the swash plate of the main and pilot pumps ( 1 , 2 ) in accordance with a variable pressure of the first branch channel ( 9 A).

2. Hydraulic system according to claim 1, characterized in that the controller ( 9 ) comprises a servo cylinder ( 90 ) with:
a piston ( 93 ) which is movably received in the servo cylinder ( 90 ) and divides the interior of the servo cylinder ( 90 ) into a small and a large chamber ( 91 , 92 ), the piston ( 93 ) with the swash plate being the main one - And the pilot pump ( 1 , 2 ) is connected; and
biasing means ( 95 ) installed in the large chamber ( 92 ) of the servo cylinder ( 90 ) and normally biasing the piston ( 93 ) towards the small chamber ( 91 ); a second branch duct ( 93 A) which branches off from the first branch duct ( 9 A) to the small chamber ( 91 ) of the servo cylinder ( 90 );
a third branch duct ( 90 B) which branches off from the first branch duct ( 9 A) to the large chamber ( 92 ) of the servo cylinder ( 90 );
a connecting channel ( 90 C) which branches off from the first branch channel ( 9 A) and connects the second and third branch channels to one another;
a throttle point (96) (C 90) is arranged at in the communication passage and serves to limit the amount of oil in the third branch channel (90 B) selectively; and
a proportional valve ( 97 ) which is arranged in an oil channel which extends from the third branch channel ( 90 B) to a drain channel ( 21 A), the proportional valve ( 97 ) being biased by a biasing part ( 98 ) and optionally allowing that the oil of the third branch channel ( 90 B) via the drain channel ( 21 A) according to the difference between the biasing pressure of the pre-tensioning part ( 98 ) and the oil pressure within the second channel ( 90 A) is drained.

3. Hydraulic system according to claim 2, characterized in that the biasing pressure of the biasing member ( 98 ) is adjustable by a user.

4. Hydraulic system according to one of claims 1 to 3, characterized by:
a storage tank ( 7 ) which is connected to the main oil channel ( 1 A) and is used to store excess oil in each case the main and the pilot pump ( 1 , 2 ); and
a check valve ( 6 ), which is connected to the main oil duct ( 1 A) in a position which is in each case between the main and the pilot pump ( 1 , 2 ) and the storage tank ( 7 ), and serves an unexpected backflow prevent stored oil from the storage tank into each of the pumps ( 1 , 2 ).

5. Hydraulic system according to claim 1, characterized by:
a passage control valve (8) which is connected to a fourth Zweigka nal (8 A), the (A 1) branching from the main oil passage to a drain passage (21 A), wherein the passage control (8) serves valve to the fourth branch passage ( 8 A) normally close and optionally open the fourth branch channel ( 8 A) based on a predetermined signal.

6. Hydraulic system for loaders or generally mechanical loaders, with a swash plate main pump ( 1 ) for delivering pressure oil for a working and a driving part of the system and with a swash plate pilot pump ( 2 ) for delivering pressure oil for a control lever ( 5 ), which a pilot signal for a control valve of the driving part, continue with:
a controller ( 9 ), which is arranged in a first branch oil channel ( 9 A), which branches off from a main oil channel ( 1 A), which extends from the main and pilot pump ( 1 , 2 ), the controller ( 9 ) serves to optionally control the angle of the swash plate of the main and pilot pumps ( 1 , 2 ) according to a variable pressure of the first branch channel ( 9 A);
a storage tank ( 7 ) which is connected to the main oil channel ( 1 A) and is used to store excess oil delivered to the main and pilot pumps ( 1 , 2 ); and
a check valve (6) which is connected to the main oil passage (1 A) in a position which lies in each case between the main and the pilot pump (1, 2) and the storage tank (7), and serves an unexpected reflux of prevent stored oil from the storage tank into each of the pumps ( 1 , 2 ); and
a flow control valve ( 8 ) which is connected to a fourth branch channel ( 8 A) which branches off from the main oil channel ( 1 A) to a drain channel ( 21 A), the passage control valve ( 8 ) serving to the fourth branch channel ( 8 A) normally close and optionally open the fourth branch channel ( 8 A) based on a predetermined signal.

7. Hydraulic system according to claim 6, characterized in that the controller ( 9 ) comprises:
a servo cylinder ( 90 ) with:
a piston ( 93 ) which is movably received in the servo cylinder ( 90 ) and divides the interior of the servo cylinder ( 90 ) into a small and a large chamber ( 91 , 92 ), the piston ( 93 ) with the swash plate being the main one - And the pilot pump ( 1 , 2 ) is connected; and
biasing means ( 95 ) installed in the large chamber ( 92 ) of the servo cylinder ( 90 ) and normally biasing the piston ( 93 ) towards the small chamber ( 91 ); a second branch duct ( 93 A) which branches off from the first branch duct ( 9 A) to the small chamber ( 91 ) of the servo cylinder ( 90 );
a third branch duct ( 90 B) which branches off from the first branch duct ( 9 A) to the large chamber ( 92 ) of the servo cylinder ( 90 );
a connecting channel ( 90 C) which branches off from the first branch channel ( 9 A) and connects the second and third branch channels to one another;
a throttle point (96) (C 90) is arranged at in the communication passage and serves to limit the amount of oil in the third branch channel (90 B) selectively; and
a proportional valve ( 97 ) which is arranged in an oil channel which extends from the third branch channel ( 90 B) to a drain channel ( 21 A), the proportional valve ( 97 ) being biased by a biasing part ( 98 ) and optionally allowing that the oil of the third branch channel ( 90 B) via the drain channel ( 21 A) according to the difference between the biasing pressure of the pre-tensioning part ( 98 ) and the oil pressure within the second channel ( 90 A) is drained.

8. Hydraulic system according to claim 7, characterized in that the biasing pressure of the biasing member ( 98 ) is adjustable by a user.