用于移动式工作机的液压式恒定压力系统技术方案

本发明专利技术涉及一种液压式恒定压力系统，用于移动式工作机，该液压式恒定压力系统具有至少两个具有不同压力水平的恒定压力水平，至少一个消耗器驱动装置由至少两个恒定压力水平供应压力介质，设置由驱动马达，尤其是内燃机驱动的泵模块，该泵模块为至少两个恒定压力水平供应压力介质，恒定压力水平分别具有供应管道，供应管道与压力介质存储模块连接。泵模块根据本发明专利技术包括唯一的、被构造成调节泵的泵，该泵由驱动马达驱动并输送进入恒定压力水平中的一个。为每个另外的恒定压力水平设置线性变换器，该线性变换器将由泵输送的压力介质转换成另外的恒定压力系统的压力水平。

【技术实现步骤摘要】
用于移动式工作机的液压式恒定压力系统
本专利技术涉及一种用于移动式工作机的液压式恒定压力系统，该液压式恒定压力系统具有至少两个具有不同压力水平的恒定压力水平，至少一个消耗器驱动装置由所述至少两个恒定压力水平供应压力介质，其中，设置由驱动马达、尤其是内燃机驱动的泵模块，该泵模块为所述至少两个恒定压力水平供应压力介质，所述恒定压力水平分别具有供应管道，供应管道与压力介质存储模块连接。
技术介绍
移动式工作机(譬如挖土机)对消耗器驱动装置的动力表现以及同时对液压式驱动系统的能效具有很高的要求。已知的移动式工作机的液压式驱动系统(譬如负荷传感驱动系统，Load-Sensing-Antriebssystem)总是从驱动马达(通常是内燃机)调取消耗器驱动装置当前所需的功率。此外，能量在负荷传感驱动系统中的存储和回收耗费很高。这导致了：在负荷传感驱动系统中，驱动马达必须恒定地在高转速下运行，用以能够快速应对波动的消耗器驱动装置功率要求。然而，这导致了：驱动马达的可能效率减少了约25％。在负荷传感驱动系统方面，已经存在从移动式工作机消耗器驱动装置的运动中回收势能或动能并存储在压力介质存储器中的途径。但是，由于负荷传感驱动系统的系统压力波动十分剧烈，回收和存储在压力介质存储器中的能量使用通常无效。由此，已知的液压式驱动系统(譬如负荷传感驱动系统)具有如下缺陷。液压式驱动系统的所有组件(从驱动马达到消耗器驱动装置)都必须设计为最大功率。在移动式工作机运行时，液压式驱动系统的组件在大部分运行点中在不利于效率的分载荷区域工作。只要消耗器驱动装置上出现负载荷而进行能量回收，由于负荷传感驱动系统中变化的系统压力，该被回收的能量经常只能无效地再次馈入驱动系统。已经公开在移动式工作机中使用具有不同压力水平的液压式恒定压力系统作为液压式驱动系统。这类恒定压力系统具有至少两个具有不同压力水平的恒定压力水平，驱动系统的至少一个消耗器驱动装置由所述至少两个恒定压力水平供应压力介质。由驱动马达(譬如内燃机)驱动的泵模块为所述至少两个恒定压力水平供应压力介质。所述至少两个恒定压力水平分别具有供应管道，供应管道与压力介质存储模块连接。在这类具有至少两个具有不同压力水平的恒定压力水平的恒定压力系统中，所述驱动泵模块的驱动马达可恒定地在能量有利的和由此有效的工作点被允许。由驱动马达驱动的泵模块用于为所述压力介质存储模块装载压力介质。在操纵消耗器驱动装置时，借助于相应的阀控制装置根据压力介质存储模块的存储压力来调整该消耗器的载荷压力。在通用的恒定压力系统中，一个基本的特性是驱动马达在特定工作点的恒定运行。要么所述压力介质存储模块被装载，要么所述驱动马达在待机运行中(譬如在向下空转中)运作。因为由此所述驱动马达在压力介质存储模块被装载时可在待机运行中(譬如在向下空转中)以低转速运行和为了装载压力介质存储模块在能量有利的和由此有效的工作点中运行，得到所述驱动马达高有效性的运行。此外可设置减小所述驱动马达的规模，因为消耗器驱动装置的角功率由所述压力介质存储模块提供。通过所述压力介质存储模块还使能量回收成为可能。与负荷传感驱动系统相比，具有不同压力水平的液压式恒定压力系统具有下列优势。驱动马达和泵模块可设计为中等功率。驱动马达和泵模块能够恒定地在能量有利的和由此有效的工作点中运行。在消耗器驱动装置上出现负载荷时，能量可导回到所述压力介质存储模块中并由此进行能量回收。这些能量又直接可用于供应消耗器驱动装置。由此，通过能量回收以及所述驱动马达及所述泵模块更好的工作点，能效得以改善。压力介质存储模块使得快速提供更高功率成为可能。由此，相较于负荷传感驱动系统而言，具有至少两个不同压力水平的液压式恒定压力系统具有更好的液压式驱动系统整体效率。通用的恒定压力系统压力介质存储模块针对每个恒定压力水平具有压力介质存储器。通用的恒定压力系统的泵模块用于装载压力介质存储装置的压力介质存储器，用以能够为消耗器驱动装置提供恒定压力系统的所有压力水平。泵模块可针对每个恒定压力水平分别具有被构造成调节泵的泵，该泵分别由驱动马达驱动。在此，控制装置可调节所有泵的转矩的总和。只要至少一个被构造成调节泵的泵能够既作为泵也作为马达运行，则可通过所述泵的马达式运行将压力介质从一恒定压力水平转换成恒定压力系统的另一恒定压力水平。在这类泵模块中，得到的调节泵的数目相应于不同恒定压力水平的数目，这导致了高的泵模块建造耗费。在具有譬如三个不同恒定压力水平的恒定压力系统中，相应地必需三个调节泵，才能够为各个恒定压力水平供应压力介质。为了避免用于多个被构造成调节泵的泵的建造耗费，可设置泵模块，该泵模块仅包括唯一的、被构造成调节泵的泵，该泵由驱动马达驱动并装载恒定压力系统压力水平的压力存储器，并且由泵输送的压力介质通过旋转式变换器转换成具有较低或较高压力水平的其它恒定压力水平。但是，这类泵模块的缺陷在于，通常情况下由两个相互耦合的柱塞机形成的旋转式变换器需要高的附加建造耗费并且由于旋转式变换器的效率，在输送压力介质到恒定压力系统的低压力水平和较高压力水平时效率较差。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种开头提到的类型的具有至少两个不同压力水平的恒定压力系统，其中，泵模块具有建造耗费低的简单构造并实现不同恒定压力水平的高效率供应。该任务根据本专利技术通过如下方式解决：所述泵模块包括唯一的、被构造成调节泵的泵，该泵由所述驱动马达驱动并输送进入所述恒定压力水平中的一个，其中，为每个另外的恒定压力水平设置线性变换器，该线性变换器将由所述泵输送的压力介质转换成另外的恒定压力系统的压力水平。线性变换器具有建造耗费低的简单构造。此外，线性变换器具有恒定的转换比例并确保恒定压力系统压力水平的相互比例不变。此外，相较于旋转式变换器来说，线性变换器具有更高的效率，从而在向恒定压力系统的低压力水平和较高压力水平输送压力介质时得到高效率。在根据本专利技术的泵模块中，所述调节泵可在最佳工作点运行，这进一步有利于在供应不同恒定压力水平时实现高效率。除此之外，相较于旋转式变换器来说，线性变换器具有建造耗费更低的更简单的构造，从而使得根据本专利技术的、由唯一的调节泵和分别用于恒定压力系统每个另外的恒定压力水平的线性变换器组成的泵模块具有建造耗费低的简单构造。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述压力介质存储模块针对每个恒定压力水平而具有压力介质存储器，所述压力介质存储器被构造成处于气体预应力下的压力存储器(尤其是气泡存储器)。由此，为每个恒定压力水平分别设置处于气体预应力下的压力存储器(譬如气泡存储器)，即，为所述恒定压力系统的每个压力水平设置独立的、处于气体预应力下的压力存储器(譬如气泡存储器)。这些压力介质存储器由所述泵模块装载压力介质。借助于这类压力介质存储模块可通过简单的方式确保从相符的恒定压力系统为消耗器驱动装置供应压力介质。所述线性变换器可被实施为单活塞变换器，该单活塞变换器具有在壳体中可纵向移动的活塞装置，所述活塞装置包括具有单侧活塞杆的活塞，其中，所述活塞在所述壳体中形成活塞侧压力腔和活塞杆侧压力腔。这类单活塞变换器具有建造耗费低的简单构造并实现高效率的运行。这类单活塞变换器作用方式简单并在一个运动方向上输送压力介质。根据本专利技术一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压式恒定压力系统(1)，用于移动式工作机，该液压式恒定压力系统具有至少两个恒定压力水平(PH；PM；PN)，所述至少两个恒定压力水平具有不同的压力水平(P1；P2；P3)，由所述至少两个恒定压力水平给至少一个消耗器驱动装置(VA)供应压力介质，其中，设置由驱动马达(AM)、尤其是由内燃机所驱动的泵模块(PUM)，该泵模块给所述至少两个恒定压力水平(PH；PM；PN)供应压力介质，其中，所述恒定压力水平(PH；PM；PN)分别具有供应管道(LH；LM；LN)，所述供应管道与压力介质存储模块(DM)连接，其特征在于，所述泵模块(PUM)包括被构造成调节泵的唯一泵(PU)，该泵由驱动马达(AM)驱动，并且该泵输送进入所述恒定压力水平中的一个恒定压力水平(PM)中，其中，针对每个另外的恒定压力水平(PH；PN)设置有线性变换器(T1；T2)，该线性变换器将由所述泵(PU)输送的压力介质转换成该另外的恒定压力水平(PH；PN)的压力水平。

【技术特征摘要】
2015.10.02 DE 102015116764.61.一种液压式恒定压力系统(1)，用于移动式工作机，该液压式恒定压力系统具有至少两个恒定压力水平(PH；PM；PN)，所述至少两个恒定压力水平具有不同的压力水平(P1；P2；P3)，由所述至少两个恒定压力水平给至少一个消耗器驱动装置(VA)供应压力介质，其中，设置由驱动马达(AM)、尤其是由内燃机所驱动的泵模块(PUM)，该泵模块给所述至少两个恒定压力水平(PH；PM；PN)供应压力介质，其中，所述恒定压力水平(PH；PM；PN)分别具有供应管道(LH；LM；LN)，所述供应管道与压力介质存储模块(DM)连接，其特征在于，所述泵模块(PUM)包括被构造成调节泵的唯一泵(PU)，该泵由驱动马达(AM)驱动，并且该泵输送进入所述恒定压力水平中的一个恒定压力水平(PM)中，其中，针对每个另外的恒定压力水平(PH；PN)设置有线性变换器(T1；T2)，该线性变换器将由所述泵(PU)输送的压力介质转换成该另外的恒定压力水平(PH；PN)的压力水平。2.根据权利要求1所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述压力介质存储模块(DM)针对每个恒定压力水平(PH；PM；PN)具有压力介质存储器(D1；D2；D3)，所述压力介质存储器分别被构造成处于气体预应力下的压力存储器、尤其是气泡存储器(BS)。3.根据权利要求1或2所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述线性变换器(T1；T2)被构造成单活塞变换器，该单活塞变换器具有在壳体中能够纵向移动的活塞装置，所述活塞装置包括具有单侧活塞杆的活塞，其中，所述活塞在所述壳体中形成了活塞侧压力腔和活塞杆侧压力腔。4.根据权利要求1或2所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述线性变换器(T1；T2)被构造成双活塞变换器(40)，所述双活塞变换器具有在壳体(41)中能够纵向移动的活塞装置(42)，其中，所述活塞装置具有第一活塞(K1)和第二活塞(K2)，该第一活塞与该第二活塞借助于活塞杆(KST)连接，其中，所述第一活塞(K1)在所述壳体(41)中形成第一活塞侧压力腔(KS1)和第一活塞杆侧压力腔(KST1)，并且所述第二活塞(K2)在所述壳体(41)中形成第二活塞侧压力腔(KS2)和第二活塞杆侧压力腔(KST2)。5.根据权利要求3或4所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述线性变换器(T1)将由所述泵(PU)输送的压力介质转换成较高恒定压力水平(PH)的压力水平(P1)，其中，所述活塞侧压力腔(KS1；KS2)能够与所述泵(PU)输送进入的恒定压力水平(PM)连接，并且所述活塞杆侧压力腔(KST1；KST2)能够与该较高恒定压力水平(PH)连接。6.根据权利要求3或4所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述线性变换器(T2)将由所述泵(PU)输送的压力介质转换成较低恒定压力水平(PN)的压力水平(P3)，其中，活塞杆侧压力腔(KST1；KST2)能够与所述泵(PU)输送进入的恒定压力水平(PM)连接，并且，所述活塞侧压力腔(KS1；KS2)能够与该较低恒定压力水平(PN)连接。7.根据权利要求1至6任一项所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述恒定压力系统(1)具有预张紧的箱罐管道(TL)。8.根据权利要求7所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，处于气体预应力下的压力存储器(D4)、尤其是气泡存储器(BS)连接至所述箱罐管道。9.根据权利要求4至8任一项所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，设置有阀装置(50)，该阀装置能够实现所述线性变换器(T1；T2)的倒换式运行。10.根据权利要求9所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述阀装置(50)被构造成切换阀装置(51)。11.根据权利要求10所述的液压式恒定压力系统，其特征在于，所述切换阀装置(51)具有：-第一切换阀(60)，借助于所述第一切换阀使所述第一活塞侧压力腔(KS...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·施米茨，
申请(专利权)人：林德液压两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE