用于回收势能的液压系统技术方案

一种液压系统（４０）可包括液压致动器（２０）。该液压系统还可包括具有泵入口（５２）和泵出口（５４）的泵（４４），该泵可构造用于为液压致动器供给流体。该液压系统还可包括可操作地连接在液压致动器和泵之间的能量回收系统（４８）。该能量回收系统可构造用于在超越负载状况下储存来自液压致动器的流体，并且所储存的流体可通过泵入口被引导到液压致动器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能量回收，更具体地涉及一种使用液压回路回收联杆/联接 系统的势能的系统和方法。
技术介绍
作业机械可用于移动重负载如土、建筑材料和/或岩屑，而且可包括例 如轮式装载机、挖掘机、前开式挖掘机、推土机、反4产挖土机以及伸缩式 吊运机。作业机械可使用作业器具/机具来移动重负载。作业机械的作业器 具可由液压系统供以动力，该液压系统可使用加压流体致动液压致动器来 移动作业器具。在作业机械的操作过程中，所述器具可被提升至一提高位置。由于器 具可能会比较重，当器具被提升至该提高位置时可获得势能。当从该提高 位置释》文器具时，当加压液压流体被挤出液压致动器并经过阀节流和返回 箱时该势能可转换成热量。通常，势能到热量的转换会导致不希望的排出 的液压流体的加热，该加热会要求作业机械具有附加的冷却能力。回收那 些损失的或浪费的势能加以重新利用可提高作业机械的效率。在授予Bruun的美国专利No.6,584，769 ( "Bruim")中公开了一种 设计用于回收或再循环与放低负载相关联的能量的系统。Bruun公开了 一 种包括液压机的液压回路，该液压回路的流可被发送到双作用液压缸的杆 端(rod end)。液压回路还包括行程可调液压机(variable hydraulic machine)、伺服泵和蓄液器。在操作期间，蓄液器中的加压油流过变液 压机的双向泵，该双向泵然后将油传送到起重缸。在放低运动中，双向泵 中的流动方向改变并且油被供应给蓄液器。Bruun中的液压回路的缺点是它需要双向泵和伺服泵来执行伸长和缩进双作用液压缸以及回收或再循环由降低的负载产生的能量的功能。这些部件的使用增加了 Bruim中的液压 回路的复杂性、尺寸和成本。本专利技术的系统涉及克服一个或多个上述缺点。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术可涉及一种液压系统。该液压系统可包括液压致 动器以及具有泵入口和泵出口的泵。所述泵可构造用于为液压致动器供给 流体。该液压系统还可包括可操作地连接在液压致动器和泵之间的能量回 收系统。该能量回收系统可构造用于在超越负载状况下储存来自液压致动 器的加压流体。所储存的流体可经过泵入口被引导到液压致动器中。在另一个方面，本专利技术可涉及一种用于在包括泵的液压回路中回收能 量的方法。所述方法可包括在超越负载状况下将从液压致动器流出的流体 引导到能量回收系统中而不使该流体经过泵循环。所述方法还可包括将流 体储存在能量回收系统中以及将所储存的流体释放到泵入口中。在又一个方面，本专利技术可涉及一种作业机械。该作业机械可包括作业 器具和构造用于致动作业器具的液压回路。该作业器具可包括液压致动器、 构造用于为液压致动器供给流体的泵和能量回收系统。该能量回收系统可 构造用于在超越负载状况下直接接收来自液压致动器的流体而不使该流体 经过泵循环，以及使流体再循环进入泵入口。附图说明图1给出根据一示例性公开的实施例的作业机械的概略图； 图2给出根据一示例性公开的实施例的液压系统的示意图。具体实施方式图1示出示例性的作业机械IO。作业机械10可包括例如挖掘机、装 载机、或任何具有液压驱动的作业器具12的机械。在一个实施例中，器具12可包括吊杆14、连杆(stick)16和妒斗18。由器具12执行的操作可包 括例如提升、放低、移动负载(未示出)。可通过一个或多个液压致动器20移动器具12以执行其各种功能。液 压致动器20可包括构造成接收加压液压流体并将其转变为机械力和运动 的任何装置。例如，液压致动器20可包括液力发动机或静液传动系统。附 加地或可选地，液压致动器20可包括表现为壳体22和活塞24的双作用液 压缸。在图2中可更详细地看到本领域已知的一种液压致动器20的元件。壳体22可包括具有内表面26的容器。在一个实施例中，壳体22可包 括在其中具有限定内表面26的圆柱形孔的基本为圆柱形的容器。可设想活 塞24紧密地和可滑动地贴靠在壳体22的内表面26上以允许活塞24和壳 体22之间的相对运动。活塞24可包括形状设计为与壳体22的内表面26紧密地配合的塞子 28。活塞也可包括一端连接到塞子28、另一端直接或间接地连接到作业器 具12的杆30。活塞24可将壳体22的内部室分成杆端室34和头端(head end)室32，其中杆端室34对应于内部室在活塞24的杆侧的部分，头端 室32对应于内部室的与杆侧相对的部分。壳体22可包括与头端室32相关 联的头端孔口 36和与杆端室34相关联的杆端孔口 38。加压液压流体可流 入头端室和杆端室32、 34以及从头端室和杆端室32、 34流出以在它们之 间产生压差，该压差可导致活塞24运动。可利用液压回路或系统40选择性地将加压液压流体引导进液压致动 器20和从液压致动器20引导出。在一个实施例中，液压回路40可包括箱 42、泵44、缸控制阀组件46、能量回收系统48和旁通阀50。箱42可包括低压液压流体源，例如贮液器。所述流体可包括专用液压 油、发动机润滑油、传动装置润滑油、或其它合适的工作流体。液压回路 40在器具12操作期间可选择性地从箱42抽取流体和使流体返回箱42。尽 管仅仅示出单个箱42,但是也可设想液压回路40可与多个单独的流体箱 (未示出)流体连通。泵44可构造用于产生加压液压流体的流，并且可包括例如活塞泵、齿轮泵、叶轮泵，或摆线泵。泵44可具有用于供给流的可变排量容量，或可 选地具有固定容量。泵44可包括泵入口 52和泵出口 54，其中泵入口 52 可通过流体管道56连接到箱42上。操作时，泵44可在环境压力或低压下 从箱42抽取液压流体并且可对该液压流体做功以对其加压。加压液压流体 流可通过泵出口 54离开。可"^殳想泵44为单向泵。为了确保泵44的抽吸能力，并且减少与抽取液压流体和对其做功以达 到加压状态相关联的做功负荷和/或能量消耗，液压回路40还可包括进料 泵/供给泵58。进料泵58可通过使来自箱42的液压流体加压并将加压液 压流体供应给泵入口 52来辅助泵44。一旦液压流体通过进料泵58预加压， 则泵44可需要较少的功和/或能量来使液压流体加压。泵44和/或进料泵58可通过副轴、皮带、电路、和/或以任何其它合 适的方式可驱动地连接到作业机械10的动力源(未示出)上。泵44和/ 或进料泵58可专门用于将加压液压流体仅供应给液压回路40，或可选地， 泵44和/或进料泵58可将加压液压流体供应给液压回路40和作业机械10 的附加液压系统(未示出)。缸控制阀组件46可包括独立的计量阀单元，该计量阀单元包括两个独 立的泵-缸("P-C，，)计量控制阀60和62以及两个独立的缸-箱("C-T") 计量控制阀64和66。独立的P-C和C-T计量控制阀60、 62、 64和66可 各自被独立地致动到打开和关闭状态以及在打开和关闭之间的位置。通过 选择性地致动P-C和C-T控制阀60、 62、 64和66，可将加压液压流体引 导到液压致动器20的头端室32和杆端室34内以及从头端室32和杆端室 34引导出。通过控制进入头端室32和杆端室34以及从头端室32和杆端 室34流出的流体流的方向和速率，P-C控制阀60和62以及C-T控制阀 64和66可控制器具12的运动。附加地或可选地，缸控制阀组件4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压系统（４０），包括：液压致动器（２０）；具有泵入口（５２）和泵出口（５４）的泵（４４），该泵构造用于为所述液压致动器供给流体；可操作地连接在所述液压致动器和所述泵之间的能量回收系统（４８），该能量回收系统构造用于在超越负载状况下储存来自液压致动器的流体；并且其中，所储存的流体经过所述泵入口被引导到所述液压致动器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鹏飞，KN帕特尔，MR施瓦布，尚同林，章佼，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，新卡特彼勒三菱株式会社，
类型：发明
国别省市：US[美国]