[发明专利]用于工业过程的混合液压系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请于2011年10月14日作为PCT国际专利申请提交，对于除美国之外的全部指定国以美国联邦公司Eaton(伊顿)公司作为申请人，而仅对于美国这一指定国以中国公民QingHui Yuan和印度公民Ankur Ganguli作为申请人，本申请要求于2010年10月15日提交的美国专利申请系列号61/393,556的优先权，该申请的公开内容以其全文通过引用并入本文中。

背景技术

在一些常规的液压系统中，固定排量泵将流体供给到一个或多个负载源。负载源的负载需求在工作循环中变化。固定排量泵的尺寸被确定成适于适应在工作循环期间要求的最大负载。因此，对工作循环的相当大部分而言，泵可能尺寸过大。

发明内容

本发明的一些方面涉及具有重复工作循环(即作业循环)的液压系统。所述液压系统包括至少一个可变排量泵和至少一个蓄能器，以将流体供给到系统的负载部段。控制系统确定何时蓄能器(需要)被填充或释放。在一些实施方式中，系统还包括与可变排量泵串联联接的固定排量泵。

本发明的多个附加的方面将在随后的说明书中阐述。本发明的方面可以涉及单独的特征和特征的组合。应当理解的是，前述的一般性说明和随后的详细说明仅仅是示意性和说明性的，并非是限制本发明宽泛的发明构思——本文中公开的实施例都基于该发明构思。

附图说明

图1是液压回路图，显示了配置为将流体供给到根据本发明原则的示例液压系统的负载部段的固定排量泵；

图2是液压回路图，显示了配置为将流体供给到根据本发明原则的另一个示例液压系统的负载部段的可变排量泵；

图3是液压回路图，显示了配置为将流体沿着供给路线供给到根据本发明原则的另一个示例液压系统的负载部段的可变排量泵装置；

图4是表格，显示了对应负载需求的驱动模式；

图5是流程图，图示了用于示例控制过程400的操作流程，可用以操作图3的驱动回路；

图6是回路图，显示了当驱动回路配置为填充模式时经过驱动回路的流体流动；

图7是回路图，显示了当驱动回路配置为转储(dump)模式时经过驱动回路的流体流动；

图8是回路图，显示了当驱动回路配置为正常模式时经过驱动回路的流体流动；

图9是回路图，显示了当驱动回路配置为释放模式时经过驱动回路的流体流动；

图10是曲线图，显示了在示例工作循环中具有示例负载曲线的示例液压系统中，随着时间过程从每个泵到供给线路Ps的流体流量；

图11是曲线图，描绘了由马达提供的用来操作泵的峰值功率在不具有蓄能器的液压传动系统(三角线)和具有蓄能器的液压传动系统(圆线)之间的差异；和

图12是流程图，图示了用于示例设计和选择过程的操作流程，用以设计和程式化液压系统的如图3所示的泵装置。

具体实施方式

图1是液压回路图，显示了用于具有重复工作循环的负载部段130(例如，注模机)的动力提供操作的液压驱动回路100。驱动回路100包括固定排量泵110，该固定排量泵配置为将流体供应到示例液压系统的负载部段130。电子控制单元(ECU)116管理VFD 114。

泵110具有入口111和出口113。入口111连接到贮液器105(即储罐)，出口113连接到流量控制阀120和安全阀125。具有变频驱动器(VFD)114的马达112(例如电动马达)驱动泵110，以从贮液器105中抽吸流体并且将可变量的流体提供给系统。安全阀125通过使多余的流量转到贮液器105来控制泵出口压力(即液压系统压力)。流量控制阀120控制提供给致动器的液压流体的流量。在一些实施方式中，流量控制阀120和安全阀125是比例阀。

在所示的实施例中，负载部段130包括第一负载源132、第二负载源134和第三负载源136。在其他的实施方式中，液压系统可以具有更多或更少数量的负载源。在某些实施方式中，每个负载源132、134、136包括机器致动器(例如，注射机、夹具、螺杆等)。每个致动器132、134、136分别通过阀131、133、135连接到流量控制阀120。在所示的实施例中，第一阀131和第二阀133是三位阀，而第三阀135是两位比例阀。然而，在其他的实施方式中，阀131、133、135可以具有任何期望的状态数量。