一种用于在工程机械的液压系统中回收能量的方法，液压系统包括用于移动负载的至少一个液压缸和由液压马达驱动的风扇，该方法包括下列步骤：在用于移动负载的液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的一个处以负载压力对液压缸加压，该负载压力充分超过液压缸的活塞侧和活塞杆侧之间的移动负载所需的压差；在液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的另一个处产生反压力，其中，在液压马达由来自液压缸的液压流体的返回流驱动的同时，通过液压马达产生反压力，由液压马达产生的反压力是驱动液压马达的返回流的量值和液压马达上的负载的量值的函数。本发明专利技术的优点是能够以简单且成本有效的方式减少车辆的能量消耗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收能量的方法和液压系统
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的、用于在工程机械的液压系统中回收能量的方法，并且还涉及一种用于在工程机械中回收能量的液压系统。 本专利技术适用于工业建筑机械领域中的工程机械，特别是轮式装载机和铰接式运输车领域中的工程机械。虽然将针对轮式装载机来描述本专利技术，但本专利技术不限于这种特殊机械，而是也可用于具有液压功能的其它工程机械中，例如自卸车、挖掘机或其它建筑设备。
技术介绍
工程机械设有铲斗、车斗或其它类型的器具，用于挖掘、提升、承载和/或运送负载。 例如，轮式装载机具有由液压驱动的作业功能，例如布置在负载臂单元上的器具的提升和倾斜。负载臂单元包括多个液压缸，用于移动负载臂以及附接至该负载臂的器具。能够布置有一对液压缸，用于提升负载臂，并且能够在负载臂上布置有另一液压缸，用于使器具倾斜。 轮式装载机(通常是车架转向式的)也具有一对液压缸，用于通过使轮式装载机的前部分和后部分相对彼此枢旋而使轮式装载机转弯/转向。 除了液压缸之外，轮式装载机的液压系统还包括一个或多个液压机械(泵)，用于将液压流体提供给负载臂单元和转向单元的液压缸。 转向系统可包括稳定系统，以便使转向稳定并获得无抽动的较刚性转向。 这种转向稳定系统通常包括压力阀，该压力阀在液压转向系统中产生反压力。压力阀可包含在从转向阀的返回管线中，且能够设置为例如10-40巴的压力值，使得产生用于转向缸的反压力。这意味着，必须使转向压力升高相同压力值，这继而导致较高的压降和增大的能量损失。当仅使用车辆的转向功能时，能够将主液压泵设置为转向压力。 当在转向的同时使用另一液压作业功能时，就将来自主液压泵的压力设置为要求最高压力的子系统的压力水平。例如，该子系统可能是提升系统，该提升系统可能需要高达200巴或更高的压力。如果转向同时要求50巴，就将在转向系统上发生150巴的压降，这也导致增大的能量损失。 该问题的一种解决方案是使用用于转向系统和提升系统的单独液压泵。然而，这种解决方案较昂贵且增加了车辆的重量。此外，这种解决方案需要较大的安装空间，对于这种解决方案来说，能量的损失较高。 已知的是，例如从具有高压力和大液压流体流的提升缸和倾斜缸中回收能量。这种能量回收系统可为液压马达提供动力，或者可对蓄能器充电。在这种系统中，能够回收来自高压力和/或大液压流的能量，但这些系统不适合于较低压力和/或较低的流体流。 US 6，151，894描述了一种能够回收从多个液压致动器返回的液压流体流的系统，该系统包括:多个流体回收回路，从这样的多个致动器返回的液压流体流被接纳到所述多个流体回收回路中；和主流体回收回路。提供一种选择器装置，用于允许所述多个流体回收回路中的至少一个与主流体回收回路选择性地连通。通过允许所述多个流体回收回路中的至少一个与主流体回收回路连通，该系统使得能够回收来自所述多个致动器中的至少一个的液压返回压力流体，因此可使该液压返回压力流体应用于包含多个液压致动器的工程机械。在一个实施例中，主流体回收回路可驱动冷却风扇马达。可在冷却风扇马达的流入侧设置有可变流速控制阀，可变流速控制阀可用于控制冷却风扇的转速。可将来自可变流速控制阀的过量压力(即过量流体)排出至流体贮存器。 在该解决方案中，仅能够回收流体系统中储存的能量的一部分。所回收的能量取决于冷却风扇的转速。在正常条件下，冷却风扇马达上的压降相对低，在可允许的最高转速下压降最大。此外，液压冷却风扇的流通过量相对低。这意味着，当使用适合于驱动冷却风扇的液压马达回收能量时，仅使用了液压流的一部分，因为过量的流被流速控制阀排出。因而，这种系统的效率取决于车辆中的使用压力。对于具有例如提升缸的车辆，提升缸可由200巴或更大的压力驱动，并且提升缸也具有相对大的流通过量，就将仅使用液压流体流的一部分来驱动冷却风扇。 因而，存在着改进的能量回收系统的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于提供一种改进的用于在车辆的液压系统中回收能量的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种改进的用于在车辆中回收能量的布置结构。 在用于所述方法的权利要求1和用于所述布置结构的权利要求10的特征部分中描述了根据本专利技术的对上述问题的解决方案。其它权利要求包括本专利技术的所述方法和布置结构的有利的进一步扩展。 在用于在工程机械的液压系统中回收能量的方法中，该液压系统包括用于移动负载的至少一个液压缸以及由液压马达驱动的风扇，该方法包括下列步骤:在用于移动负载的液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的一侧处，以负载压力对液压缸加压，负载压力充分超过液压缸的活塞侧和活塞杆侧之间的压差，该压差被需要以移动负载；和在液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的另一侧处产生反压力，其中当液压马达由来自液压缸的液压返回流驱动时，该反压力借助于液压马达产生，由液压马达产生的反压力是驱动液压马达的返回流和液压马达上的负载的量值的函数。 借助于根据本专利技术的用于能量回收的方法的该第一实施例，提供一种方法，其中由来自液压缸的返回流体流驱动冷却风扇马达，其中由液压冷却风扇马达在液压缸控制阀的返回端口处产生反压力。所产生的压力取决于驱动液压马达的返回流和液压马达上的负载的量值。通过在液压缸的返回端口处产生反压力，由液压缸控制的系统将较稳健。同时，将在控制阀的返回端口处存在较高压力。如果将该较高压力排入到排出贮存器中，则该更高压力就将导致较高能量损失。通过使用该压力驱动冷却风扇马达，就能够回收而非排出该较高压力。反压力的较高压力将增大下列可能性，即将存在足够的压力和/或流体流以驱动冷却风扇马达。因而将提高效率。 在本专利技术方法的有利发展中，所产生的反压力被保持在预定第一压力水平。该预定第一压力水平可以使固定压力值，该固定压力值用于特定作业功能，或预定压力水平可取决于车辆上的特定条件。当该作业功能是使车辆转向时，预定压力水平可取决于车辆的转向角度和/或转向速度。转向速度对应于转向缸的流速。对于较高转向速度，较高的反压力是有利的。可由传感器测量转向角度。 在本专利技术方法的有利发展中，当液压返回流的压力大于所需的反压力时，借助于可控压力阀将反压力保持在第二预定压力水平，该可控压力阀被设置成稍微高于所需的反压力的压力水平。第二预定压力水平高于第一预定压力水平。在一个示例中，第二预定压力水平比第一预定压力水平高至少5巴。以该方式，在返回管线的压力高于所需压力水平时，也能够将反压力保持在稳定水平。可控压力阀是进一步有利的，这是因为可控压力阀保护冷却风扇马达不受可能在液压系统中发生的突然压力爆发的影响。 在本专利技术方法的有利发展中，当液压返回流的压力低于所需反压力时，通过增加例如来自液压泵的另外流体流，将反压力保持在所需压力水平，该液压泵被设置为所需反压力水平。以该方式，在来自返回流的流体流低时，也能够保持所需反压力水平。通过增加来自液压泵的流体流，能够保留来自返回端口的大部分流体流。 在本专利技术方法的有利发展中，也可将所需反压力保持在下列压力水平，该压力水平对应于第一作业功能的负载压力和第二作业功能的负载压力之间的差，以便最小化在不同压力水平下使用两种功能时发生的损失。可由第一压力传感器测量第一作业功能例如车本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在工程机械的液压系统中回收能量的方法，所述液压系统包括用于移动负载的至少一个液压缸和由液压马达驱动的风扇，所述方法包括以下步骤：‑在用于移动负载的所述液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的一个处以负载压力对所述液压缸加压，所述负载压力充分超过所述液压缸的活塞侧和活塞杆侧之间的移动所述负载所需的压差；‑在所述液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的另一个处产生反压力，其特征在于，在所述液压马达由来自所述液压缸的液压流体的返回流驱动的同时，通过所述液压马达来产生所述反压力，由所述液压马达产生的所述反压力是驱动所述液压马达的所述返回流的量值和所述液压马达上的负载的量值的函数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在工程机械的液压系统中回收能量的方法，所述液压系统包括用于移动负载的至少一个液压缸和由液压马达驱动的风扇，所述方法包括以下步骤: -在用于移动负载的所述液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的一个处以负载压力对所述液压缸加压，所述负载压力充分超过所述液压缸的活塞侧和活塞杆侧之间的移动所述负载所需的压差； -在所述液压缸的活塞侧和活塞杆侧中的另一个处产生反压力， 其特征在于，在所述液压马达由来自所述液压缸的液压流体的返回流驱动的同时，通过所述液压马达来产生所述反压力，由所述液压马达产生的所述反压力是驱动所述液压马达的所述返回流的量值和所述液压马达上的负载的量值的函数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所产生的所述反压力被维持在预定的第一压力水平。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述工程机械的转向角度和/或转向速度来选择所述预定的第一压力水平。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过增加经过所述液压马达的另外的液压流体流来获得所需的反压力。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述液压返回流的压力低于所需的反压力时，通过增加来自液压泵的被设定为所需的反压力水平的流体流而将所需的反压力维持在预定的第一压力水平。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将来自所述液压缸的液压流体的返回流的一部分排出而不经过所述液压马达，来获得所需的反压力。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述液压返回流的压力大于所需的反压力时，通过借助于可控压力阀排出所述返回流的一部分来将所需的反压力维持在预定的第二压力水平，所述可控压力阀被设定为比所需的反压力稍高的压力水平。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，由压力传感器测量实际的反压力。9.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，通过测量所述冷却风扇的转速来估算实际的反压力。10.一种用于在工程机械(100)中回收能量的液压系统，包括用于移动负载的至少一个液压缸(13、14、15)和由液压马达(7)驱动的风扇(8)，其特征在于，所述液压马达(7)连接至...
【专利技术属性】
技术研发人员：博·维格霍尔姆，安德烈亚斯·埃克瓦尔，基姆·海布勒克，
申请(专利权)人：沃尔沃建筑设备公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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