具有再生和混合启动的液压系统技术方案

公开一种具有再生和混合启动的液压系统。该液压系统可包括流体源和具有第一通道和第二通道的致动器。液压系统还可包括泵，泵具有连接到第一通道的第一端口、连接到第二通道的第二端口和连接到流体源的第三端口。第一通道和第二通道可经由第一端口和第二端口连接到彼此，并且第一通道和流体源可经由第一端口和第三端口连接到彼此。液压系统还可包括流体连接到第一通道和第二通道的加载回路和能够选择性地允许来自泵的流体传到加载回路以抑制致动器和泵之间的压力振荡的至少一个阻尼控制阀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种液压系统，并且更具体地涉及具有带划分排量的泵的无计量液压系统。
技术介绍
传统的液压系统包括泵，泵从容器抽吸低压流体、对流体进行加压并使得加压的流体可用于多个不同的致动器以用来使致动器运动。在这种布置中，每个致动器的速度和/或力可通过选择性地节流(即，限制)从泵进入每个致动器和/或离开致动器的加压流体的流动来独立地控制。一种替代类型的液压系统已知是无计量液压系统，其通常包括以闭环方式连接到一个或多个致动器的泵。在操作中，泵从一个或多个致动器的一个腔室抽吸流体并将加压流体排放到相同的一个或多个致动器的相对腔室。为了以更高的速度运动致动器，泵以更快度速率排放流体。一种常见类型的致动器是双作用缸，其具有单个杆，这单个杆使活塞在缸的“杆端”和缸的相对的“头端”之间运动。无计量液压系统的一个问题涉及在双作用缸的头端和杆端之间传递流体。由于杆端的容积减小了杆的容积，对于缸的给定运动，头端和杆端消耗和排放不同容积的流体，这会导致泵的缺料或停顿。同样，当附接到缸的作业工具的相关载荷突然改变方向，必须调节泵排量以避免造成缸运动的速率中断，这会造成系统以急动方式操作。此外，作业工具的相关载荷的意外运动(例如，弹跳)会造成流体压力振荡，这会传回无计量系统中的泵。这些振荡还会造成泵以急动方式表现。于2005年7月5日授予Inoue等人的美国专利No.6912849B2(‘849专利)公开一种适应液压缸的头端容积和杆端容积之间的差别的尝试。在‘849专利中，描述一种闭环液压系统。该液压系统包
括泵，泵具有连接到液压缸的头端的第一端口、连接到液压缸的杆端的第二端口以及连接到容器的第三端口。泵由电马达驱动，电马达控制泵的速度、方向和排放速率。当以第一方向转动时，流体从缸的头端被抽吸到泵中、被分摊和驱逐到缸的杆端并且到容器。当以相反方向转动时，流体自杆端和自容器被抽吸到泵中、被组合和驱逐到缸的头端。当施加制动以减慢泵时，能量通过电马达回收为电力。虽然在适应液压缸的头端容积和杆端容积之间的差别上多少有效，但‘849专利的系统不是最佳的。具体地，‘849系统仍会以过度急动的方式操作，这会造成泵的寿命缩短以及相关机器的操作者的不适。此外，‘849系统的泵会很大，因此不那么高效。‘849系统还会在流体自头端被引向容器时在回缩行程期间经历压力损失，由此进一步降低系统的效率。本专利技术的液压系统旨在解决上述的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及一种液压系统。该液压系统可包括流体源和具有第一通道和第二通道的致动器。液压系统还可包括具有连接到第一通道的第一端口、连接到第二通道的第二端口和连接到低压流体源的第三端口的泵。第一通道和第二通道可经由第一端口和第二端口连接到彼此，并且第一通道和流体源可经由第一端口和第三端口连接到彼此。液压系统还可包括流体连接到第一通道和第二通道的加载回路和能够选择性地允许流体自泵传到加载回路以抑制致动器和泵之间的压力振荡的至少一个阻尼控制阀。另一方面，本专利技术涉及一种操作液压系统的方法。该方法可包括接收指示希望经由致动器运动作业工具的信号，和将流体从流体连接到致动器的第一通道、流体连接到致动器的第二通道和流体源中的至少一者抽吸到泵中，和基于所述信号将加压流体从泵排放到第一通道和第二通道和流体源中的另外至少一者以运动致动器。该方法还包括
选择性地将加压流体从所述泵引导到加载回路以抑制泵和致动器之间的流体压力振荡。又一方面，本专利技术涉及一种液压系统。该液压系统可包括蓄能器、具有第一通道和第二通道的致动器以及具有连接到第一通道的第一端口、连接到第二通道的第二端口和连接到蓄能器的第三端口的泵。第一通道和第二通道可经由第一端口和第二端口连接到彼此，并且第一通道和低压流体源可经由第一端口和第三端口连接到彼此。液压系统还可包括流体连接到第一通道和第二通道的加载回路、能够选择性地允许流体自泵传到加载回路以抑制致动器和泵之间的压力振荡的至少一个阻尼控制阀、以及能够在致动器回缩时选择性地允许从致动器排出的流体进入第一通道以绕过泵并流入第二通道的再生控制阀。液压系统还可包括流体连接在泵和蓄能器之间的排放阀。附图说明图1是一种示例性公开的机器的图解示意；和图2-5是可与图1的机器结合使用的示例性公开的液压系统的示意图。具体实施方式图1示出一种示例性机器10，其具有相互协作以完成任务的多个系统和部件。机器10可具体为执行与诸如采矿、建筑、农场、运输的行业或本领域已知的其他行业相关的一些类型的操作的固定或活动式机器。例如，机器10可以是土方运动机器，例如图1所示的挖掘机、推土机、装载机、反铲挖土机、机动平地机、倾卸卡车或者任何其他的土方运动机器。机器10可包括被构造成使作业工具14运动的机具系统12、用于推进机器10的驱动系统16、向机具系统12和驱动系统16提供功率的功率源18以及适合手动控制机具系统12、驱动系统16和/或功率源18的操作者站20。机具系统12可包括由流体致动器作用以使作业工具14运动的联动结构。在公开的示例性实施方式中，机具系统12包括吊杆22，吊杆能够通过一对相邻的双作用液压缸26(图1中仅显示出一个)围绕水平轴线(未显示)相对于作业表面24竖直枢转。机具系统12还包括斗杆28，斗杆能够通过单个双作用液压缸32和操作地连接在斗杆28和作业工具14之间的单个双作用液压缸34围绕水平轴30竖直枢转，以使作业工具14围绕水平枢转轴36枢转。液压缸34通过功率链38连接到作业工具14。吊杆22枢转地连接到机器10的主体40，主体40枢转地连接到底架42并且能够通过液压摆动马达46围绕竖直轴线44运动。斗杆28可通过轴30和36将吊杆22枢转地连接到作业工具14。可设想如果希望，机具系统12可不同地布置。多个不同的作业工具14可附接到单个机器10并能够由操作者控制。作业工具14可包括用来执行特定任务的任何装置，例如铲斗(图1所示)、叉形机构、叶片、铲子、粗齿锯、倾卸床、刷、雪机、推进装置、切割装置、抓取装置或者本领域已知的任何其他执行任务的装置。虽然在图1的实施方式中连接成相对于机器10的主体40沿竖直方向枢转并沿水平方向摆动，但作业工具14可替代地或另外地以本领域已知的任何其他方式转动、滑动、开合或运动。驱动系统16可包括被提供功率以推进机器10的一个或多个牵引装置。在公开的例子中，驱动系统16包括位于机器10的一侧的左履带48L和位于机器10的相对侧的右履带48R。左履带48L可由左行驶马达50L驱动，而右履带48R可由右行驶马达50R驱动。可设想，驱动系统16可替代地包括履带外的其他牵引装置，例如轮子、皮带或其他已知的牵引装置。机器10可通过在左右行驶马达50L、50R之间产生速度和/或转动方向差来转向，而直线行驶可通过从左行驶马达50L、右行驶马达50R产生大致相等的输出速度和转动方向来促进。功率源18可具体为发动机，例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料供能发动机或者本领域已知的任何其他类型的燃烧发动机。可设想，在一些应用中，功率源18可替代地具体为非燃烧功率源，例
如燃料电池、功率存储装置或者本领域已知的其他源。功率源18可产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压系统，包括：流体源；致动器，其具有第一通道和第二通道；泵，泵具有连接到第一通道的第一端口、连接到第二通道的第二端口和连接到流体源的第三端口，其中第一通道和第二通道经由第一端口和第二端口连接到彼此，并且第一通道和流体源经由第一端口和第三端口连接到彼此；加载回路，其流体连接到第一通道和第二通道；和至少一个阻尼控制阀，其能够选择性地允许来自泵的流体传到加载回路以抑制致动器和泵之间的压力振荡。

【技术特征摘要】
2015.05.11 US 14/708,7881.一种液压系统，包括：流体源；致动器，其具有第一通道和第二通道；泵，泵具有连接到第一通道的第一端口、连接到第二通道的第二端口和连接到流体源的第三端口，其中第一通道和第二通道经由第一端口和第二端口连接到彼此，并且第一通道和流体源经由第一端口和第三端口连接到彼此；加载回路，其流体连接到第一通道和第二通道；和至少一个阻尼控制阀，其能够选择性地允许来自泵的流体传到加载回路以抑制致动器和泵之间的压力振荡。2.根据权利要求1所述的液压系统，其中所述泵进一步包括：第一泵送元件，其具有第一位移并连接到第一通道和第二通道；和第二泵送元件，其具有第二位移并连接到第一通道和第三通道。3.根据权利要求1所述的液压系统，还包括再生控制阀，该再生控制阀能够在致动器被回缩时选择性地允许从致动器排出的流体从第一通道传到第二通道。4.根据权利要求3所述的液压系统，其中，所述流体源是蓄能器，并且所述液压系统还包括流体连...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·佩特森，J·L·库伊恩，M·L·克纽斯曼，M·T·维奎伦，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US