[发明专利]液压控制系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种液压控制系统，尤其涉及一种能够实现摆动马达能量回收的液压控制系统。

背景技术

摆动式挖掘机(例如液压挖掘机和前方铲斗)需要大量的液压压力和流量将材料从挖掘位置转移到卸载位置。这些机器引导来自发动机驱动泵的高压流体通过摆动马达以在每一摆动起始时加速负载机具，且然后在每一摆动结束时限制离开马达的流体流，以减慢并停止机具。

与这种类型的液压装置相关的一个问题涉及效率。特别是，在每一摆动结束时，由于负载机具的减速排出摆动马达的流体处于相对较高的压力下。除非回收，否则与高压流体相关的能量可能被浪费。此外，在每一摆动结束时，对排出摆动马达的这一高压流体的限制会导致加热流体，这要求机器必须具有增强的冷却能力。

美国专利第7908852号(’852专利)中公开了一种提高摆动型机器效率的尝试。所述’852专利公开了一种用于包括蓄能器的机器的液压控制系统。所述蓄能器存储来自摆动马达的排出油，所述排出油通过机器上部结构施加在移动摆动马达上的惯性扭矩被加压。接着，在随后的摆动期间，通过将积累的油供应回到摆动马达，选择性地再次利用蓄能器中的加压油来加速摆动马达。

虽然’852专利的液压控制系统可能有助于改善摆动型机器在某些情况下的效率，但这样的系统通常使用相对大容量的蓄能器以在摆动马达加速期间以足够的速率供应流体并在电机减速期间存储这样的流体。由于空间的限制，这样一个大蓄能器可能难以在机器上携带。此外，这样的系统可能难以适应例如蓄能器压力、制动扭矩以及其它机器状况的改变。

本发明的液压控制系统涉及克服上述的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。

发明内容

在本公开的一个示例性实施方案中，一种液压控制系统包括：机具，其可移动以执行具有多个节段的挖掘周期；可变排量马达，其配置为使机具在挖掘周期期间以期望速度摆动；和泵，其配置为加压用于驱动马达的流体。所述液压控制系统还包括至少一个蓄能器，其配置为经由流体连接至蓄能器的填充阀选择性地接收从马达排出的流体，并在多个节段期间经由流体连接至蓄能器的排出阀将流体排出到马达。所述系统包括流体连接至填充阀和排出阀的选择阀。所述系统还包括控制器，其配置为在多个节段的至少一个节段中，基于蓄能器的流体压力改变马达的排量。马达的可变排量产生期望的速度。

在本公开的另一个示例性实施方案中，一种控制机器的方法包括：用泵对流体加压，引导加压流体通过可变排量马达以在整个挖掘周期移动机具，并在多个节段的第一节段期间经由流体连接至蓄能器的选择阀和填充阀将从马达排出的流体引导到蓄能器。所述方法还包括选择性地将从马达排出的流体存储在蓄能器中。所述方法还包括在多个节段的第二节段期间，经由流体连接至蓄能器的选择阀和排出阀，选择性地从蓄能器排出流体并将排出的流体引导至马达。所述方法还包括在第一节段和第二节段中的至少一个节段期间，基于蓄能器的流体压力改变马达的排量。在本公开的又一个示例性实施例中，一种控制机器的方法包括：用泵对流体加压；以及引导所述加压流体通过可变排量马达以在整个挖掘周期移动机具，所述挖掘周期具有挖掘节段、摆动-倾卸加速节段、摆动-倾卸减速节段、倾卸节段、摆动-挖掘加速节段和摆动-挖掘减速节段。所述方法还包括选择性地将在摆动-倾卸加速节段和摆动-挖掘加速节段中从马达排出的流体存储在第一蓄能器中。所述方法还包括选择性地从第一蓄能器排出流体，并在摆动-倾卸加速节段和摆动-挖掘加速节段这两个节段中将排出的流体引导到马达，并在摆动-倾卸加速节段和摆动-挖掘加速节段的至少一个节段中将加压流体从第二蓄能器引导到马达。所述方法还包括基于第一蓄能器中流体压力的下降改变马达的排量，使得马达在摆动-倾卸加速节段和摆动-挖掘加速节段这两个节段中输出正扭矩。所述方法还包括基于第一蓄能器中的流体压力增加改变马达的排量，使得马达在摆动-倾卸减速节段和摆动-挖掘减速节段这两个节段中输出负扭矩。

附图说明

图1是示例性公开的在作业现场与运输车辆一起操作的机器的示意图；

图2是示例性公开的可与图1的机器一起使用的液压控制系统的示意图；和

图3示出了可由图2中的液压控制系统使用的几个示例性的控制映射。

具体实施方式