用于回收和再利用势能的电动液压系统技术方案

液压系统(50)包括液压致动器(30)、被配置成将流体供给到液压致动器(30)的泵(54)以及流体地连接到液压致动器(30)的第一蓄液器(72)。第一蓄液器(72)被配置成储存从液压致动器(30)接收的流体。液压系统(50)还包括驱动地连接到泵(54)并且流体地连接到第一蓄液器(72)的马达(84，184，284)。马达(84，184，284)被配置成接收来自第一蓄液器(72)的所储存的流体以驱动泵(54)。液压系统(50)进一步包括流体地连接在第一蓄液器(72)和液压致动器(30)之间的第一排放阀(78)。第一排放阀(78)被配置成将来自第一蓄液器(72)的所储存的流体供给到液压致动器(30)，而来自第一蓄液器(72)的所储存的流体不通过泵(54)循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收和再利用势能的电动液压系统
本公开一般地涉及一种电动液压系统，并且更具体地，涉及用于回收和再利用势能的电动液压系统。
技术介绍
机械(例如，轮式装载机、挖掘机、正铲挖掘机、推土机、反铲挖土机、伸缩臂叉车等)可用于移动重负载，如土、建筑材料和/或碎片。机械可利用器具来移动负载。器具可由液压系统提供动力，该液压系统可使用加压流体致动液压致动器以移动器具。在机械运行期间，器具可被提升到提高位置。由于器具可能比较重，当器具被提升到提高位置时可获得势能。当从提高位置释放器具时，当加压液压流体被挤出液压致动器时并经过阀节流和返回箱时，该势能可转换成热量。势能到热量的转换可能引起不希望的排放的液压流体的加热，这可能要求机械具备附加的冷却能力。回收那些损失的或浪费的势能加以重新利用可提高机械效率。在授予Bruun的美国专利号6,584,769(“Bruun”)中公开一种设计成再循环与降低负载相关联的能量的系统。Bruun公开了一种液压回路，该液压回路包括行程可调液压机、伺服泵和蓄液器。在运行中，蓄液器中的加压油流经行程可调液压机的双向泵，然后该双向泵将油传送到起重缸。在降低运动的情况下，双向泵中的流动方向改变并且油被供应到蓄液器。然而，Bruun中的液压回路可能不能有效地回收或再利用被降低的负载的势能，而且系统可能较复杂且成本较高。本公开的系统旨在解决上述问题中的一个或多个和/或现有技术中的其他问题。
技术实现思路
在一方面，本公开涉及一种液压系统。液压系统包括液压致动器、被配置成将流体供给到液压致动器的泵以及流体地连接到液压致动器的第一蓄液器。第一蓄液器被配置成储存从液压致动器接收的流体。液压系统还包括驱动地连接到泵并且流体地连接到第一蓄液器的马达。马达被配置成接收来自第一蓄液器的所储存的流体以驱动泵。液压系统进一步包括流体地连接在第一蓄液器和液压致动器之间的第一排放阀。第一排放阀被配置成将来自第一蓄液器的所储存的流体供给到液压致动器，而来自第一蓄液器的所储存的流体并不通过泵循环。在另一方面，本公开涉及一种利用液压系统回收和再利用能量的方法。该方法包括：将流体从液压致动器导向到第一蓄液器以将流体储存在第一蓄液器中，确定与储存在第一蓄液器中的流体相关联的蓄液器压力，以及确定与供给到液压致动器的流体相关联的致动器压力。该方法还包括：当满足与蓄液器压力和致动器压力相关联的第一条件时，将来自第一蓄液器的所储存的流体导向到液压致动器，而来自第一蓄液器的所储存的流体不通过泵循环。该方法进一步包括：当满足与蓄液器压力和致动器压力相关联的第二条件时，将来自第一蓄液器的所储存的流体导向到驱动泵的马达。第二条件不同于第一条件。在另一个方面，本公开涉及一种液压系统。该液压系统包括液压致动器、被配置成将流体供给到液压致动器的第一泵以及被配置成供给动力以驱动第一泵的动力源。该液压系统还包括第一蓄液器，该第一蓄液器流体地连接到液压致动器并且被配置成储存从液压致动器接收的流体。该液压系统进一步包括驱动地连接到第一泵的装置。该装置被配置成在第一模式下作为马达运行，从而接收来自第一蓄液器的所储存的流体以驱动第一泵，并且被配置成在第二模式下作为第二泵运行，从而将加压流体供给到第一蓄液器。附图说明图1是示例性公开的机械的图示说明；图2是根据一个实施方式的示例性公开的系统的示意图，该系统可与图1的机械结合使用；图3是根据另一个实施方式的示例性公开的系统的示意图，该系统可与图1的机械结合使用；以及图4是根据又一个实施方式的示例性公开的系统的示意图，该系统可与图1的机械结合使用。具体实施方式现将详细参考本专利技术的示例性实施方式，在附图中对其实例进行了图示。在所有可能的情况下，在整个附图中将使用相同的参考标记指示相同或类似的部件。图1示出了示例性的机械10，该机械10具有多个相互协作以完成任务的系统和部件。机械10可以具体化为执行与产业如矿业、建筑业、农业、运输业或本领域中已知的其他产业相关联的某种类型操作的固定机械或移动机械。例如，机械10可以是运土机械，如挖掘机(图1中所示)、轮式装载机、正铲挖掘机、推土机、反铲挖土机、伸缩臂叉车、自动平地机、自动倾卸卡车或任何其他运土机械。机械10可以包括被配置成移动作业工具14的器具系统12；用于推进机械10的驱动系统16；向器具系统12和驱动系统16提供动力的动力源18；以及被设置成手动控制器具系统12、驱动系统16和/或动力源18的操作员站20。器具系统12可包括由一个或多个液压致动器(如液压缸)作用在其上以移动作业工具14的联杆结构。液压致动器可包括被配置成接收加压液压流体并且将加压液压流体的液压和/或液流转换成机械力和/或运动的任何装置。例如，器具系统12还可以包括用于将作业工具14枢转地连接到机械10的主体的动臂22和斗杆24。在一个实施方式中，动臂22可通过一个或多个液压缸30相对于工作表面绕水平轴线垂直地枢转。如图1和图2所示，一对相邻的双作用液压缸30可将动臂22枢转地连接到机械10的主体。斗杆24的一端可枢转地连接到动臂22并且相对端枢转地连接到作业工具14。在斗杆24和作业工具14之间还可设置一个或多个液压缸，以便使作业工具14枢转，和/或在动臂22和斗杆24之间可设置一个或多个液压缸，以便使斗杆24枢转。许多不同的作业工具14可以附连到单个机械10上并可由操作员控制。作业工具14可包括用以执行特定任务的任何装置，例如铲斗、叉形装置、刮板、铲子、松土机、倾卸台、扫路机、吹雪机、推进装置、切割装置、抓取装置或本领域中已知的任何其他任务执行装置。尽管作业工具14在图1的实施方式中被连接成相对于机械10的主体在垂直方向上枢转并且在水平方向上摆动，然而作业工具14可以可选地或附加地旋转、滑动、打开和关闭，或者以本领域中已知的任何其他方式移动。动力源18可具体化为发动机，例如，柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机或本领域中已知的任何其他类型的燃烧发动机。可以想到，动力源18可以可选地具体化为非燃烧动力源，如燃料电池、动力储存装置或本领域中已知的其他动力源。动力源18可以产生机械输出或电力输出，然后该机械输出或电力输出可被转换成用于移动液压缸30(和/或其他液压致动器)和/或如下所述的一个或多个泵的液压动力。操作员站20可包括从操作员接收指示所希望的机械操纵的输入的装置。具体地，操作员站20可包括位于操作员座位附近的一个或多个操作员界面装置(例如，操纵杆、方向盘、踏板等)。操作员界面装置可以通过产生指示所希望的机械操纵的位移信号起动机械10的运动(例如，行进和/或工具运动)。当操作员移动界面装置时，操作员可以影响在所希望的方向上的、具有所希望的速度和/或具有所希望的力的相应的机械运动。如图2所示，每个液压缸30可包括壳体32和活塞34。壳体32可以包括具有形成内部腔室的内表面的容器。在一个实施方式中，壳体32可包括在其中具有限定内表面的圆柱形孔的基本为圆柱形的容器。活塞34可紧密地和可滑动地容纳并贴靠在壳体32的内表面上以允许活塞34和壳体32之间的相对运动。如图2所示，杆36的一端可连接到活塞34；并且如图1所示，另一端直接或间接地连接到动臂22。活塞34可将壳体32的内部腔室分成杆端腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压系统(50)，包括：液压致动器(30)；泵(54)，其被配置成将流体供给到所述液压致动器(30)；第一蓄液器(72)，其流体地连接到所述液压致动器(30)并且被配置成储存从所述液压致动器(30)接收的流体；马达(84，184，284)，其驱动地连接到所述泵(54)并且流体地连接到所述第一蓄液器(72)，所述马达被配置成接收来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体以驱动所述泵(54)；以及第一排放阀(78)，其流体地连接在所述第一蓄液器(72)和所述液压致动器(30)之间，所述第一排放阀(78)被配置成将来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体供给到所述液压致动器(30)，而来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体不通过所述泵(54)循环。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 US 13/487,9831.一种液压系统(50)，包括：液压致动器(30)；泵(54)，其被配置成将流体供给到所述液压致动器(30)；第一蓄液器(72)，其流体地连接到所述液压致动器(30)并且被配置成储存从所述液压致动器(30)接收的流体；马达(84，184，284)，其驱动地连接到所述泵(54)并且流体地连接到所述第一蓄液器(72)，所述马达被配置成接收来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体以驱动所述泵(54)；以及第一排放阀(78)，其流体地连接在所述第一蓄液器(72)和所述液压致动器(30)之间，所述第一排放阀(78)被配置成将来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体供给到所述液压致动器(30)，而来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体不通过所述泵(54)循环，其中，所述液压系统进一步包括流体地连接在所述第一蓄液器(72)和所述马达(84，184，284)之间的第二排放阀(82，282)，所述第二排放阀(82，282)被配置成将来自所述第一蓄液器(72)的所储存的流体供给到所述马达(84，184，284)，其中，当与供给到所述液压致动器(30)的流体相关联的致动器压力低于与所述第一蓄液器(72)中所储存的流体相关联的蓄液器压力并且所述蓄液器压力和所述致动器压力之间的差值大于阈值时，打开所述第二排放阀(82，282)。2.根据权利要求1所述的液压系统(50)，进一步包括：蓄液器压力传感器(102A)，其被配置成确定与所述第一蓄液器(72)中所储存的流体相关联的蓄液器压力；致动器压力传感器(102B)，其被配置成确定与供给到所述液压致动器(30)的流体相关联的致动器压力；以及控制器(100)，其连接到所述第一排放阀(78)、所述第二排放阀(82，282)、所述蓄液器压力传感器(102A)和所述致动器压力传感器(102B)，所述控制器(100)被配置成：当满足与所述蓄液器压力和所述致动器压力相关联的第一条件时，打开所述第一排放阀(78)，以及当满足与所述蓄液器压力和所述致动器压力相关联的第二条件时，打开所述第二排放阀(82，282)，所述第二条件不同于所述第一条件，其中，所述第一条件包括所述致动器压力低于所述蓄液器压力并且所述蓄液器压力和所述致动器压力之间的差值小于阈值；所述第二条件包括所述致动器压力大于所述蓄液器压力。3.根据权利要求2所述的液压系统(50)，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：章佼，马鹏飞，尚同林，G·V·闻，B·E·尼尔松，D·陈，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US