[發明專利]用于回收能量和平衡液壓系統負載的系統和方法

在審

• 申請號: 201280039489.2
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN103732835A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: A·H·雅各達
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: E02F9/12
• 分類號: E02F9/12;E02F9/22;F15B1/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

對相關申請的交叉引用

本申請在2012年8月10日作為PCT國際專利申請提交，除美國以外的所有指定國申請人為名稱為伊頓公司的美國公司，并且僅指定美國的申請人為美國公民Aaron?Hertzel?Jagoda，并且要求2011年8月12日提交的美國專利申請系列號No.61/523,099的優先權，該申請的公開內容通過全文引用的方式并入本文中。

背景技術

移動式機械設備（例如，挖掘機）通常包括液壓系統，該液壓系統具有用于為各種活動機器構件（例如，聯動裝置、履帶、旋轉接頭等）提供動力的液壓驅動的線性和旋轉致動器。典型地，線性致動器包括液壓缸并且旋轉致動器包括液壓馬達。通過操縱機器控制系統的用戶接口，機器操作員可以控制各種機器構件的運動。

典型的移動式機械設備包括用作用于該移動式機械設備的總動力源的原動機（例如，柴油發動機、火花點火發動機、電動機等）。通常，原動機為一個或多個液壓泵提供動力，所述液壓泵提供用于驅動該機械設備的活動機器構件的加壓液壓流體。原動機典型地需要確定尺寸為滿足系統的峰值功率需求。由于原動機設計成滿足峰值功率需求，故原動機在平均工作負載下通常不會以峰值效率運轉。

上述類型的活動液壓構件的操作的特征可以在于頻繁的加速和減速（例如，超限運行（overrun）的液壓負載）。由于節流，常常存在與減速相關的大量能量損失。需要改進的用于回收與此類減速相關的能量損失的系統。

發明內容

本發明的一個方面涉及用于有效地回收和利用來自超限運行的液壓負載的能量的系統和方法。

本發明的另一方面涉及用于通過在低加載期間有效地儲存能量并且在高加載期間有效地釋放所儲存的能量來平衡（均衡，調整，leveling）液壓系統上的負載從而允許針對平均功率需求而不是針對峰值功率需求來確定原動機的尺寸的系統和方法。此類系統和方法還允許原動機以允許優化原動機的運轉效率的更一致的運轉狀態運行。

本發明的又一方面涉及一種液壓系統，該液壓系統包括能提供對抗外部負載的軸功的液壓變換器。在某些實施例中，離合器可以用于使輸出軸與外部負載接合和分離以使得該單元還可以用作獨立的液壓變換器。

下面的描述將陳述各種另外的方面。這些方面會涉及單獨的特征和特征的組合。應理解，前文的大體描述和下文的詳細描述只是示例性和說明性的，且并非對文中公開的實施例所基于的寬泛概念加以限制。

附圖說明

圖1是根據本發明的原理的第一液壓系統的示意圖；

圖2是示意性地示出了圖1的第一液壓系統可以運轉的各種運轉模式的矩陣表；

圖3-11示出了以在圖2的矩陣表中概括的各種運轉模式運轉的圖1的第一液壓系統；

圖12是根據本發明的原理的第二液壓系統的示意圖；

圖13-21示出了以在圖2的矩陣表中概括的各種運轉模式運轉的第二液壓系統；

圖22和23是示出了根據本發明的原理的第三液壓系統的兩種運轉構型的示意圖；

圖24和25示出了一臺移動式挖掘設備，該挖掘設備是根據本發明的原理的液壓系統可以用在其上的一類機器的示例；以及

圖26和27是示出了根據本發明的原理的第三液壓系統的兩種運轉構型的示意圖。

具體實施方式

現將對在附圖中示出的本發明的方面進行詳細說明。在所有可能的情況下，所有附圖中將使用相同的附圖標記來表示相同或相似的結構。