[发明专利]液压能量转换器和回收液压系统中的能量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压能量转换器和回收液压系统中的能量的方法。

背景技术

在液压系统中，采用了液压传动系统，诸如，旋转传动系统或者线 性传动系统。在液压机的冲程期间，采用液压能量来移动负载。然而， 在特定情况下，负载的运动确实意味着会增加液压流体的压力。例如， 如果旋转液压电机驱动绞车来升降升降机，那么液压系统会供应能量来 升高升降机。另一方面，由于作用在液压电机上的重力，升降机的向下 运动向液压系统施加了另外的压力，这最终导致液压系统的压力上升， 即反过来导致液压流体(例如，油)的能量升高。这部分多余的能量转 换成热能，针对这部分热量需要设置冷却系统以防止过热而最终导致系 统出现故障，这种冷却方式需要消耗较大的能量。

有上述可知，现有技术的系统浪费了能量，并存在发生故障的风险。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种解决上述问题的方案，一方面，该 方案减少了液压系统内的能量浪费或者耗散，另一方面，减少了安全运 转液压系统所需的冷却量。

该目的是通过根据权利要求1的液压能量转换器和根据权利要求6 的回收液压系统中的能量的方法来实现的。在独立权利要求项中阐述了 优选的实施例。

根据本发明，液压能量转换器可以连接至几乎任何液压系统，尤其 是采用了平衡阀的液压系统。本发明的转换器包括：歧管装置，其用于 控制液压流体流；控制器，其用于控制歧管装置；以及至少一个蓄电池， 其连接至歧管装置，用于存储液压系统经由歧管装置供应的液压能量。

通常，转换器从液压系统获得能量，在该液压系统中，液压流体能 量存储在至少一个蓄电池中。该能量是由液压系统的液压电机产生的， 作为作用在流体上的机械能。连接至液压电机的负载的运动为最终送入 液压系统使流体产生能量，在这种情况下，液压电机用作发电机。随着 向液压流体加入能量，力作用在液压流体上，导致流体内的压力增加， 从而产生更高的流体能量。这又引起流经平衡阀时的速度增加。更高的 速度将引起压力下降。流体获得动能。该动能由转换器获得并将能量加 载到蓄电池。然后，每当产生对能量的需要时，将蓄积起来的能量重新 送至液压系统。这通常发生在当液压系统必须投入工作而不是处于发电 机模式时。

按照根据液压电机的相应需求将去往蓄电池或者来自蓄电池的能量 引导至液压系统或者从液压系统引出来的方式，通过控制器，来控制歧 管装置。

根据操作模式，可以在两种不同的模式下操作液压转换器：间断模 式和连续模式。对于后者，本发明的转换器可以配备两个连接至歧管装 置的蓄电池。这尤其适用于线性传动系统通电的系统，该线性传动系统 包括具有柱塞的活塞，通过液压流体来移动该柱塞。利用柱塞的每次运 动，来压缩液压流体。将该压缩能量供应到转换器并且通过其中一个蓄 电池进行存储，而另一个蓄电池通过从蓄电池输送能量驱动柱塞来在相 同的方向上支持该运动。

在一个具体实施例中，转换器包括：至少一个供应线，其连接至歧 管装置，用于从液压系统接收液压流体。转换器的目的是将液压能量存 储在所述至少一个蓄电池中。另外，该供应线进一步用于将由存储在所 述至少一个液压蓄电池中加压的液压流体的能量供应到所述液压系统。

进一步地，第二条供应线优选地连接至歧管装置，以便将歧管中收 集的能量释放回液压系统的储油器或者以便将直接来自液压系统的泵的 能量引导到蓄电池中。后者是为了补偿由于泄漏效应(例如，所采用的 阀门的泄漏)而在歧管内部产生的任何压力降。

歧管装置包括：至少一个开关，其用于允许流体从所述至少一个蓄 电池流出和/或流入所述至少一个蓄电池。然后将控制器链接至一个开关 或者多个开关，该开关优选地是阀门。这样，可以精确地控制蓄积在蓄 电池中的能量的量或者从蓄电池释放的能量的量。