[發明專利]用于液壓機的能量回收系統

在審

• 申請號: 201480009311.2
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN105008728A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: P·馬;T·尚;J·張;D·陳;G·V·溫
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F15B21/14
• 分類號: F15B21/14;F15B9/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

技術領域

本發明總體涉及一種回收系統，且更具體地，涉及一種用于液壓機的能量回收系統。

背景技術

液壓機(例如推土機、裝載機、挖掘機、反鏟挖土機、自行式平地機和其它類型的重型設備)使用一個或多個液壓致動器來完成各種任務。這些致動器流體連接到機器的泵，所述泵為致動器內的腔室提供加壓流體。隨著加壓流體進入或經過腔室，流體的壓力作用在腔室的液壓表面，從而影響致動器和所連接作業工具的運動。當加壓流體從腔室排出時，其返回到機器的低壓儲槽。

與這種液壓布置相關的一個問題在于效率。特別地，從致動器腔室排出至儲槽的流體通常比儲槽內已有的流體具有更大的壓力，特別是當致動器朝著與重力一致的方向運動時(即當致動器運動受到工具重量和相關負載輔助時)。因此，排出至儲槽的較高壓力的流體仍然含有進入低壓儲槽時被浪費的某一能量。這種浪費的能量降低了液壓系統的效率。

在2010年4月15日出版的Morihiko等人的日本專利申請案2010-084888(“'888出版物”)中公開了提高液壓機的效率的一種嘗試。特別地，'888出版物公開了一種用于機器的液壓系統，所述液壓系統具有連接到蓄能器的動臂油缸和回轉馬達。回轉馬達配置成在減速期間選擇性地將流體引導至蓄能器，并且動臂油缸的前端配置成在超速狀態下延伸時選擇性地接收來自蓄能器的流體。當動臂油缸接收來自蓄能器的流體時，流體首先通過連接至機器的發動機的馬達，并經由馬達將能量傳輸至發動機。

雖然'888出版物的系統在某些情形下可以通過加壓流體的儲存和再使用來幫助提高效率，但它可能仍然不夠理想。特別地，'888出版物描述了收集僅來自回轉馬達的加壓流體，并且將流體僅排放至動臂致動器的單一腔室。因此，從所公開的能量捕獲和再使用中獲得的效率益處可能是有限的。此外，'888出版物的系統可以提供的關于動臂致動器排出的流體的方向和使用的靈活性極小。這種靈活性的欠缺可能會降低機器的功能和/或效率。

所公開的能量回收系統針對解決上述的一個或多個問題和/或現有技術中的其它問題。

發明內容

本發明的一個方面針對一種能量回收系統。所述能量回收系統可以包括罐、配置成從所述罐抽取流體并對流體加壓的泵、致動器和致動器控制閥，該致動器控制閥可移動以將加壓流體從泵引導至致動器并且從致動器引導至罐以移動致動器的。所述能量回收系統還可以包括馬達和至少一個閥，所述馬達機械地連接到旋轉裝置并且配置成選擇性地接收從致動器排放的流體，所述閥可以移動以選擇性地將從馬達排出的流體重新引導回致動器。

本發明的另一方面針對一種回收能量的方法。所述方法可包括從罐中抽取流體，并且用泵對流體加壓。所述方法可以進一步包括選擇性地將加壓流體從所述泵引導至致動器并且將流體從致動器引導至罐以移動致動器。所述方法還可以包括通過馬達引導從致動器排出的流體及將來自馬達的流體重新引導回致動器。

附圖說明

圖1是所公開的示例性機器的等距示意圖；以及

圖2是所公開的示例性液壓控制系統的示意圖，所述液壓控制系統可與圖1中的機器結合使用。

具體實施方式

圖1示出了示例性機器10，其具有協作以挖掘并裝載泥土材料到附近的運輸車輛12上的多個系統和部件。在示出的實例中，機器10是液壓挖掘機。然而，預期機器10能夠替代地實施為另一挖掘或材料搬運機器，例如反鏟挖土機、正鏟挖掘機、拉索挖掘機、起重機或另一類似機器。除了別的以外，機器10可以包括實現系統14，其配置成在溝槽內或料堆處的挖掘位置18與例如運輸車輛12上方的傾倒位置20之間移動作業工具16。機器10也可以包括用于手動控制實現系統14的操作站22。預期必要時機器10可以執行除卡車裝載之外的操作，例如吊放，挖溝以及材料搬運。