液压负载感测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于工程机械(1)的液压负载感测系统(12)。该液压系统包括泵(13)和液压蓄能器(16)，该泵(13)用于提供液压流体以驱动致动器(14)。该液压蓄能器(16)被布置成提供液压流体压力，该液压流体压力用于产生LS‑信号以控制由泵(13)提供的液压流体压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于工程机械的液压负载感测系统，该系统包括泵和液压蓄能器，该泵用于提供液压流体以驱动致动器。本专利技术还涉及一种用于控制液压负载感测系统的方法。本专利技术能适用于不同类型的液压系统，特别是用于铰接式车架转向工程机械(例如轮式装载机和铰接式翻斗车)的液压转向系统。尽管将针对轮式装载机的转向系统来描述本专利技术，但本专利技术的应用不限于这种特殊的应用，而是也可用在其他液压系统和车辆中。
技术介绍
工程机械通常设有铲斗、车斗或其它类型的用于挖掘、提升、装载和/或运输物料的器具。例如，轮式装载机具有提升臂单元，用于升降诸如铲斗的器具。该提升臂单元包括用于移动负载臂的多个液压缸和附接到该负载臂的器具。布置有一对液压缸以举升该负载臂，并且布置有另一个液压缸以使所述器具相对于负载臂倾斜。另外，工程机械通常是铰接式车架转向的，并具有通过使工程机械的前车身部分和后车身部分相对于彼此枢转而使工程机械转弯/转向的一对液压缸。该液压系统通常还包括至少一个液压泵，该至少一个液压泵被布置成向所述液压缸提供液压动力，即，液压流体和/或液压压力。该液
压泵由动力源(例如，内燃机或电动机)驱动。工程机械的液压系统通常是所谓的负载感测系统(LS-系统)。这意味着，向液压系统提供液压流体的所述泵接收表示液压缸在运行中的当前负载压力的信号。然后，该泵被控制以提供比所述液压缸的负载压力略高的压力。该液压泵通常是由工程机械的原动机驱动的可变排量泵。该泵通过动力输出装置被驱动，该动力输出装置可以位于内燃机与变速器装置(例如齿轮箱)之间。该变速器装置则例如连接到工程机械的车轮，以推进该工程机械。在这种液压系统中，发生了能量损失，这是由于如下事实：在发动机运转时，即使所述液压缸不需要泵工作，该泵也总是转动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液压负载感测系统，通过该系统，在能够确保向致动器提供液压流体的同时，还能够减少能量损失。该目的是通过根据权利要求1所述的液压负载感测系统来实现的。本专利技术是基于如下见解：通过提供用于产生负载感测信号的蓄能器，能够为所述泵提供一个单独的驱动源，并且，如果不要求泵工作，则允许所述泵静止不动。如果在该泵未运转时要求所述致动器的移动，则总是存在可从蓄能器获得的液压压力，该液压压力用于生成LS-信号并立即启动所述泵且产生泵压力以将液压流体提供至致动器。由于泵在未使用时不必须被驱动，将会减少能量损失。例如，在液压负载感测系统中，由电动机驱动的液压泵能用于向液压转向系统供应液压流体。该泵可具有固定排量，因为电动机的速度可以改变以实现来自所述泵的期望的液压流体流。所述电动机和泵
可静止不动，以在不要求转向时节约能量。当要求转向时，能够通过提供液压流体压力的蓄能器来获得快速响应，该液压流体压力产生要传送到电动机/所述泵的控制单元的LS-信号。然而，只要转向系统的负载压力超过由蓄能器提供的压力，传送到所述泵的该LS-信号仍然由转向系统的负载压力以传统的方式产生，以实现由所述泵提供的期望的液压流体压力。根据另一方面，本专利技术还涉及一种用于控制根据权利要求11所述的液压负载感测系统的方法。通过根据本专利技术的方法，能够获得与上文针对液压负载感测系统所述的相同的优点。根据一个实施例，该方法包括以下步骤：使用由蓄能器压力产生的LS-信号来启动所述泵并开始通过所述泵向致动器提供液压流体。通过使用由蓄能器压力产生的LS-信号来启动所述泵并开始通过所述泵向致动器提供液压流体，当操作者请求致动器的运行时，即使所述泵未运转，也能使延迟时间保持相对短。在以下描述和从属权利要求中，公开了本专利技术的其他优点和有利特征。附图说明参考附图，下面是作为示例引用的本专利技术实施例的更详细描述。在这些图中：图1是侧视图，示出了具有根据本专利技术的液压系统的轮式装载机；图2示出了根据本专利技术的液压负载感测系统的一个实施例；图3示出了根据本专利技术的液压感测系统的另一个实施例；并且图4是根据本专利技术的方法的一个实施例的流程图。具体实施方式图1是轮式装载机形式的工程机械1的示图。该轮式装载机是能够采用根据本专利技术的液压负载感测系统的工程机械的一个实例。该轮式装载机具有器具2。该术语“器具”旨在包括任一种通过液压技术控制的工具，例如铲斗、货叉或抓取工具。图中所示的器具是铲斗3，其布置在用于提升和降低铲斗3的负载臂4上，进一步地，该铲斗能够相对于所述负载臂倾斜。在图1所示的示例性实施例中，该轮式装载机的液压系统具有用于负载臂4的操作的两个液压缸5、6和用于使铲斗3相对于负载臂4倾斜的一个液压缸7。该轮式装载机的液压系统还包括两个液压缸8、9(即，转向缸)，这两个液压缸8、9布置在轮式装载机1的两个相反侧，用于通过前车身部分10和后车身部分11的相对运动而使轮式装载机转向。换句话说，该轮式装载机是通过转向缸8、9进行转向的铰接式车架转向轮式装载机。还存在将轮式装载机1的前车身部分10和后车身部分11连接的枢转接头，以使这些车身部分彼此枢转地连接，从而绕大致竖直的轴线枢转。图2中示出了根据本专利技术的液压负载感测系统的一个示例性实施例。液压系统12包括泵13，该泵13用于提供液压流体以驱动致动器14。泵13由电动机15驱动。致动器14可以是一个或多个液压缸或者是任何其他液压设备。该液压系统还包括液压蓄能器16。液压蓄能器16能够被填充有加压的液压流体。该液压蓄能器16被布置成提供液压流体压力，该液压流体压力用于产生LS-信号以控制由泵13提供的液压流体压力。如图中示意性地示出的，该液压系统包括用于控制所述致动器14的控制阀17。该液压系统优选布置成从控制单元18接收信号。该控制单元18也连接到某种操作者输入装置，例如操作杆19。作为对操作者
的请求的响应，控制单元18对控制阀17进行控制并打开该控制阀，以将液压流体从泵13提供到致动器14。该液压系统还包括压力传感器20，该压力传感器20测量用于所述LS-信号的负载压力。与压力传感器20测量到的压力相对应的信号被传送到控制单元18，并且所述LS-信号从控制单元18传送到驱动所述泵的电动机15和/或传送到泵13。这可以通过电机控制单元21来执行。电机控制单元21可以是主控制单元18的一部分或者是与主控制单元18通信的独立单元。如果使用具有可变排量的泵，那么，对电动机15和泵13的控制可以包括该电动机的启动和停止、该电动机的速度和/或扭矩、以及对该泵的排量的调节。然而，在图2所示的示例性实施例中，该泵具有固定排量。尽管所示出的泵是具有固定排量类型的泵(因为可通过电动机的速度来控制该泵的容量)，但也可以使用另一种具有可变排量的泵。通常，当致动器14工作且泵13向该致动器提供液压流体时，泵13将提供相当于致动器14的负载压力加上一个偏移量(offset)的液压流体压力，例如是负载压力加上20巴。这意味着所述控制阀17上具有压降。优选通过布置在泵13处的压力传感器22来测量该泵的压力。然而，如果泵13已关闭且未被驱动(并且所述致动器不工作)，则不存在负载压力。即使响应于操作者的请求而随后打开控制阀17来启动致动器14，在致动器14内最初不存在(或者仅有非常小的)负载压力。这又意味着：没有(相关的)LS-信号由该致动器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工程机械(1)的液压负载感测系统(12)，所述液压系统包括泵(13)和液压蓄能器(16)，所述泵(13)用于提供液压流体以驱动致动器(14)，其特征在于，所述液压蓄能器(16)被布置成提供液压流体压力，所述液压流体压力用于产生LS‑信号以控制由所述泵(13)提供的液压流体的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于工程机械(1)的液压负载感测系统(12)，所述液压系统包括泵(13)和液压蓄能器(16)，所述泵(13)用于提供液压流体以驱动致动器(14)，其特征在于，所述液压蓄能器(16)被布置成提供液压流体压力，所述液压流体压力用于产生LS-信号以控制由所述泵(13)提供的液压流体的压力。2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统包括用于控制所述致动器(14)的控制阀(17)。3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述蓄能器(16)被流体地连接到所述控制阀(17)，以提供所述液压流体压力。4.根据权利要求2或3所述的液压系统，其特征在于，所述泵(13)和所述蓄能器(16)被流体地连接到所述控制阀(17)的同一个入口(31)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压蓄能器(16)被布置成向所述致动器(14)提供液压流体以驱动所述致动器。6.根据前述权利要求中的任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统包括电动机(15)，所述电动机(15)被布置成驱动所述泵(13)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压蓄能器(16)被流体地连接到所述泵(13)，以在所述泵(13)被驱动时对所述蓄能器(16)加压。8.根据前述权利要求中的任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统包括作为工程机械(1)的转向机构的所述致动器(14)。9.根据权利要求8所述的液压系统，其特征在于，所述致动器(14)包括两个液压缸(14a，14b)，所述两个液压缸(14a，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·利勒梅茨，帕特里克·斯特纳，
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