[發明專利]用于工作機的動力系統

有效

• 申請號: 201380077140.2
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN105263733B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 基姆·海布勒克;喬納斯·拉爾森;卡爾·彼得松;彼得·克魯澤
• 申請（專利權）人: 沃爾沃建筑設備公司
• 主分類號: B60K6/12
• 分類號: B60K6/12;E02F9/22;F16H37/08;F16H47/00;F16H61/4078;F16H61/4096;B60W10/30
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

本發明涉及用于工作機的動力系統，該動力系統包括：用于驅動工作機的傳動裝置，該傳動裝置包括連續可變齒輪箱，該齒輪箱具有齒輪機構和液壓變速器單元；工作液壓回路，該工作液壓回路用于控制工作機的至少一個液壓致動器；其中，液壓變速器單元液壓連接到工作液壓回路以把能量從液壓變速器單元液壓傳遞至工作液壓回路。

技術領域

本發明涉及根據權利要求1的前序部分的一種動力系統以及涉及一種包括這樣的動力系統的工作機。

本發明可應用于工業施工機器尤其是輪式裝載機、鉸接運輸機和挖掘機領域內的工作機。雖然在下文中將相對于輪式裝載機描述本發明，但是本發明并不限制于該特殊機器，而是還可以在諸如自卸卡車、或其它施工設備的其它重型工作機中被使用。

背景技術

工作機通常設置有內燃機，內燃機用于經齒輪箱推進工作機以及用于為工作機的一個或多個輔助液壓系統提供動力。這樣的液壓系統包括工作機的轉向回路和一個或多個工作液壓回路。

一個或多個液壓泵可以被用來為工作機的一個或多個液壓系統提供液壓動力，并且泵可以通常由工作機的內燃機經連接到發動機的主軸的動力輸出裝置(PTO)發動。

工作機的動力系統必須能夠為至少兩個不同的機械負載提供動力，其中推進是旋轉負載的示例，并且工作液壓系統當它以一個或多個線性液壓致動器(即，為臂或鏟斗的提升運動提供動力的液壓缸)被提供時是線性負載的示例。在其它情況下，工作液壓裝置替而能夠包含旋轉負載，即為挖掘機或電鋸的搖擺功能提供動力的液壓電機。

此外，因為工作機的操作成本與燃料消耗相關并且因為環境擔憂限制工作機可能釋放的污染物量，所以在提高工作的能量效應方面存在日益增加的興趣。

將輪式裝載機作為示例，液壓系統連接至發動機的驅動軸上的PTO并且因此作為推進系統的傳動裝置的輸入輪軸。傳動系統可以比如基于液力變矩器，液力變矩器的扭矩輸出取決于其輸入輪軸和輸出輪軸之間的差動速度。液壓系統的泵可以具有固定或可變的排量。

利用該系統架構，發動機的rpm決定液壓機的rpm，但是同時，它還決定了輸入輪軸到推進系統的速度。這意味著，液壓機的最大流量受到發動機速度的限制并且因此是傳動扭矩。在一些情況下，需要高液壓流量，但是關于推進的扭矩請求是低的，需要高發動機速度來滿足液壓系統，這將導致在轉矩變換器上巨大的動力損失，因為操作員將通過應用摩擦制動器來阻止機器前進，并且在轉矩變換器上將產生熱量。另外，從相反方向會是問題：推進系統需要高發動機rpm來執行命令扭矩輸出，而液壓系統僅具有非常小的流量需求。這種情形也將導致問題，但是這次在液壓系統中產生動力損失，因為液壓機必須以局部排量工作，在這種情況下，效率與當在總流量下工作時相比更低。

如今在大多數施工機器的運動系統中的其它問題是，當機器減速時，存儲在大量移動機器中的動能不被回收，當負載下降時，升高的負載的勢能也不被回收。如今這種動能和勢能總體上作為摩擦制動器和液壓阻力上的熱量被浪費。為了解決這些問題，動力系統需要用幾種能量回收系統來補充，并且假如需要隨時間存儲能量，還需要能量存儲系統。

此外，期望增加包括動力輸出裝置的液壓回路中部件的效率，在動力輸出裝置中，液壓機械能被轉換成液壓能。

用于增加動力系統中的能量效率的建議方法是為工作機的工作液壓裝置提供液壓系統，其中，液壓蓄積器作為用于為工作液壓裝置提供液壓能的動力輸出裝置的液壓機連接到相同的液壓節點。因此，在蓄積器中可能存儲過度液壓能。例如，可以從工作液壓系統回收能量。這可以促進液壓機的尺寸的減小，這反過來導致增加的能量效率。

然而，即使研發更加節能的部件和系統，也仍然存在對用于工作機的更加節能的動力系統的需要。

發明內容

本發明的一個目的是提供工作機的動力系統，其中，使用與現有技術方案相比具有降低的復雜性的動力系統可以以更加有效的方式回收能量。