[發明專利]具有整體式動臂油路/轉盤油路的能量回收系統

在審

• 申請號: 201380055637.4
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104854278A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: G·V·溫;P·馬;J·張;T·尚
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: E02F3/43
• 分類號: E02F3/43;E02F9/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術領域

本發明總體涉及一種能量回收系統，且更具體而言，涉及一種具有整體式動臂油路/轉盤油路的能量回收系統。

背景技術

回轉式挖掘機，例如液壓式挖掘機以及前鏟斗，需要很高的液壓以及很大的液壓流量將物料從挖掘位置轉移到卸料位置。這些機器在每次回轉開始時，通過轉盤馬達引導來自轉盤油路機動泵中的高壓流體以加速負載狀態下的作業工具，然后在每次回轉結束時限制從轉盤馬達流出的流體流量以使作業工具減速并且停止。這類機器通常也包括動臂油路，該動臂油路自身配備有泵以及致動器，而泵和致動器兩者一起用于使作業工具在回轉運動過程中上升或下降，或不受回轉運動過程影響獨立上升或下降。

這種類型的液壓裝置會涉及到效率問題。尤其是，由于負載的作業工具的動量和/或重量，每次回轉結束時從轉盤馬達流出的流體和/或作業工具降低的過程中從提升致動器流出的流體會受到較高壓力。如果不采取回收措施，與高壓流體相關聯的能量可能會浪費。另外，在回轉減速過程中限制該高壓流體會導致流體升溫，要解決這個問題就必須增強機器的冷卻能力。

2011年3月15日發布的斯蒂芬森(Stephenson)等人的美國專利第7,905,088號(’088專利)公開一種提高回轉式機器的效率的嘗試。特別地，’088專利公開一種能量回收系統，該能量回收系統具有換向閥、壓力驅動閥以及控制閥連接到轉盤油路上的動臂油路。當機器回轉轉動快要停止時，轉盤油路中流出的加壓流體穿過換向閥以及壓力驅動閥進入動臂油路的蓄能器中。然后動臂油路可以用存儲的流體輔助動臂油缸移動，或另一種方式為經由控制閥將存儲的流體通過轉盤油路的轉盤馬達導回，以替代或補充來自轉盤油泵的流體流量。

盡管在某些情況下’088專利中所述的能量回收系統可通過存儲并再次使用加壓流體提高回轉式機器的效率，但這種系統可能仍然不能算是最好的。尤其是，有時存儲的流體可能過多，但動臂油路或轉盤油路都不需要這些流體，或者這些過多流體的壓力不適于回收或再利用。在這種情況下，無法回收其他能量，并且相關的能量會被浪費。另外，需要’088專利中的單蓄能器很大，以便從兩個油路中回收所有的可用流體。這種蓄能器的體積會給包裝增加難度，并且會增加相關的機器的體積和成本。而且，’088專利中所述的能量回收系統回收的能量可能只適用于有限的一些操作。

所公開的能量回收系統旨在解決以上所述的一個或多個問題和/或現有技術中的其他問題。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種能量回收系統。該能量回收系統可包括具有至少一個配置為使作業工具移動的線性致動器的動臂油路，以及配置為從至少一個線性致動器選擇性地收集加壓流體并將加壓流體排放回至少一個線性致動器的動臂蓄能器。該能量回收系統還可包括具有配置為使作業工具移動的轉盤馬達的轉盤油路，以及配置為從轉盤馬達選擇性地收集加壓流體并將加壓流體排放回轉盤馬達的轉盤蓄能器。該能量回收系統還可包括將動臂蓄能器與轉盤蓄能器流體連接的共用蓄能器通道。

本發明的另一個方面涉及一種能源回收方法。該方法可包括將加壓流體導入線性致動器中以使作業工具移動，并且存儲來自動臂蓄能器中的線性致動器的加壓流體。該方法還可包括將加壓流體導入轉盤馬達中以使作業工具移動，并且存儲來自轉盤蓄能器中的線性致動器的加壓流體。該方法還可以另外包括將動臂蓄能器與轉盤蓄能器選擇性地連通。

附圖說明

圖1是示例性公開的機器與拖運車輛一起在工地運行的示意圖。

圖2-4是可與圖1所示的機器一起使用的示例性公開的能量回收系統的示意圖。

具體實施方式

圖1示出具有互相配合以挖掘土料并將其裝載到附近的拖運車輛12上的多個系統和部件的示例性機器10。在所示的實施例中，機器10是液壓挖掘機。然而，可以設想，機器10能夠可選地實施為另一種回轉式挖掘或物料運輸機器，例如鏟斗機、前鏟斗、拉鏟挖掘機、起重機或其他相似的機器。除其他部件外，機器10可包括配置為使作業工具16在溝槽內或料堆處的挖掘位置18與卸料位置20之間移動(例如越過拖運車輛12)的實施系統14。機器10還可包括用于人工控制實施系統14的操作員站22。可以設想，若需要，機器10可執行除卡車裝載以外的其他操作，例如起重、挖溝以及物料運輸。