[发明专利]用于回收势能的液压系统

说明书

技术领域

本发明涉及能量回收，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。

背景技术

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、反铲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。当从该提高位置释放器具时，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(“Bruun”)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 hydraulicmachine)、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Bruun中的液压回路的复杂性、尺寸和成本。

本发明的系统涉及克服一个或多个上述缺点。

发明内容

在一个方面，本发明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，本发明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，本发明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10。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和铲斗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。