多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一般涉及液壓控制系統(tǒng)，更具體地涉及具有回轉(zhuǎn)能量回收的液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]回轉(zhuǎn)型挖掘機(jī)，例如液壓挖掘機(jī)和前鏟土機(jī)，需要大量的液體壓力和流量，以將物料從采掘位置轉(zhuǎn)移至卸料位置。這些機(jī)器引導(dǎo)來自發(fā)動機(jī)驅(qū)動泵的高壓流體通過回轉(zhuǎn)馬達(dá)，以在每次回轉(zhuǎn)開始時加快裝載作業(yè)工具，然后在每次回轉(zhuǎn)結(jié)束時限制離開馬達(dá)的流體的流量，以減慢并停止作業(yè)工具。
[0003]與此類型液壓裝置相關(guān)聯(lián)的一個問題涉及效率。具體地，在每次回轉(zhuǎn)結(jié)束時離開回轉(zhuǎn)馬達(dá)的流體因裝載作業(yè)工具的減速而處于相對高壓。除非回收，否則會浪費(fèi)與高壓流體相關(guān)聯(lián)的能量。各種液壓混合回路已被用于回收和重新使用在此類機(jī)器操作期間生成的動能。另外，在每次回轉(zhuǎn)結(jié)束時對離開回轉(zhuǎn)馬達(dá)的流體的限制會導(dǎo)致流體變熱，而這必須與機(jī)器增加的冷卻能力相適應(yīng)。因此，此類液壓混合回路需要占用機(jī)器中的大量空間，導(dǎo)致機(jī)器的體積變大，或?qū)е略谳^小機(jī)器中不能使用此類混合回路。此外，此類回路的操作可導(dǎo)致生產(chǎn)效率變低。
[0004]在Kobelco (日本神戶制鋼所)的日本申請公開JP2011-220390A中公開了一種改善回轉(zhuǎn)型機(jī)器的效率的技術(shù)。所公開的用于液壓機(jī)器的控制裝置在力求增加能量再生效率的同時，通過再生馬達(dá)確?？箍栈饔?。液壓挖掘機(jī)的蓄能器被設(shè)置為抗空化的液壓壓力源。在盤車減速時，雖然由盤車馬達(dá)(turning motor)的出口節(jié)流側(cè)取出的再生油來轉(zhuǎn)動再生馬達(dá)，但是蓄能器的油作為抗空化油經(jīng)由控制閥被提供給盤車馬達(dá)的入口節(jié)流側(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于流體移動的多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路，可增強(qiáng)作業(yè)工具的回轉(zhuǎn)性能以及作業(yè)工具在回轉(zhuǎn)減速期間的可控性和能量回收效率。
[0006]本實(shí)用新型的多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路包括流體源、回轉(zhuǎn)回路和回轉(zhuǎn)供應(yīng)回路；所述回轉(zhuǎn)供應(yīng)回路包括至少一個蓄能器、操作地連接至動力源的泵/馬達(dá)；所述泵/馬達(dá)流體地連接至回轉(zhuǎn)回路、蓄能器以及流體源；所述回轉(zhuǎn)供應(yīng)回路還包括調(diào)節(jié)蓄能器和泵/馬達(dá)之間流量的至少一個蓄能器閥、調(diào)節(jié)流體源和泵/馬達(dá)之間流量的至少一個排流閥、以及調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)和回轉(zhuǎn)回路之間流量的至少一個閥；所述泵/馬達(dá)被配置成通過回轉(zhuǎn)回路執(zhí)行閉環(huán)操作，所述泵/馬達(dá)通過回轉(zhuǎn)回路循環(huán)流體；并且，所述泵/馬達(dá)還被配置成通過回轉(zhuǎn)回路執(zhí)行開環(huán)操作。
[0007]其中，在所述泵/馬達(dá)被配置成通過所述回轉(zhuǎn)回路執(zhí)行開環(huán)操作時，所述泵/馬達(dá)將來自所述流體源的流體泵送至所述回轉(zhuǎn)回路，或者將來自所述蓄能器的流體泵送至所述回轉(zhuǎn)回路。
[0008]進(jìn)一步的，所述多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路還包括控制器，所述控制器被配置成提供控制多個所述閥的操作的信號，以配置所述泵/馬達(dá)執(zhí)行所述開環(huán)操作和閉環(huán)操作。
[0009]另外，所述泵/馬達(dá)還可以被配置成在峰值充能(peak charging)操作期間將來自所述流體源的流體泵送至所述蓄能器，并且所述泵/馬達(dá)被配置成接收來自所述蓄能器的流體，并且用作在調(diào)峰(peak shaving)操作期間將動力提供至所述動力源的馬達(dá)。
[0010]進(jìn)一步的，所述泵/馬達(dá)被配置成在調(diào)峰操作期間接收來自所述蓄能器的流體，并且作為馬達(dá)工作，將動力提供至所述動力源。
[0011]進(jìn)一步的，所述多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路還包括流體地連接至其他回路以及連接至所述回轉(zhuǎn)回路的機(jī)具泵，所述機(jī)具泵被配置成將流體提供至所述回轉(zhuǎn)回路，所述泵/馬達(dá)流體地連接至其他回路，所述泵/馬達(dá)被配置成將流體提供至所述其他回路。
[0012]使用本實(shí)用新型的多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路，可增強(qiáng)作業(yè)工具的回轉(zhuǎn)性能以及作業(yè)工具在回轉(zhuǎn)減速期間的可控性和能量回收效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是示例性公開的具有運(yùn)載工具的機(jī)器在工地操作的示意圖；
[0014]圖2是示例性公開的可與圖1的機(jī)器一起使用的液壓控制系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖3是描繪示例性公開的可通過圖2的液壓控制系統(tǒng)執(zhí)行的方法的過程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1示出示例性機(jī)器10，機(jī)器10具有協(xié)作以挖掘和裝載土料至附近運(yùn)載車輛12的多個系統(tǒng)和部件。在所描繪的示例中，機(jī)器10是液壓挖掘機(jī)。然而，可以設(shè)想，機(jī)器10可以可選地采用另一種回轉(zhuǎn)型挖掘機(jī)或物料處理機(jī)來實(shí)施，諸如反鏟鏟土機(jī)、前鏟土機(jī)、拉索斗式挖土機(jī)或具有回轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建造、采礦或林業(yè)設(shè)備，或者另一種類似機(jī)器。
[0017]機(jī)器10另外可包括機(jī)具系統(tǒng)14，機(jī)具系統(tǒng)14被配置成在溝槽內(nèi)或在堆積物處的采掘位置18和卸料位置20之間例如通過運(yùn)載車輛12移動作業(yè)工具16。機(jī)器10還可包括用于手動控制機(jī)具系統(tǒng)14的操作員站22?？梢栽O(shè)想，除了載重汽車裝載，如果需要，機(jī)器10還可執(zhí)行諸如吊放、下料、物料處理以及管子鋪設(shè)等操作。
[0018]機(jī)具系統(tǒng)14可包括受流體致動器作用而移動作業(yè)工具16的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。具體地，關(guān)于所示的機(jī)器10，機(jī)具系統(tǒng)14可包括懸臂24，懸臂24通過一對鄰近的、雙動式液壓缸28(圖1中僅示出一個)相對于作業(yè)表面26垂直地樞轉(zhuǎn)。機(jī)具系統(tǒng)14還可包括桿30，桿30通過單個、雙動式液壓缸36圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線32相對于懸臂24垂直樞轉(zhuǎn)。機(jī)具系統(tǒng)14還可包括單個、雙動式液壓缸38，液壓缸38操作地連接至作業(yè)工具16，以垂直地圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線40相對于桿30傾斜作業(yè)工具16。懸臂24可樞轉(zhuǎn)地連接至機(jī)器10的框架42，同時框架42可樞轉(zhuǎn)地連接至底盤構(gòu)件44，并通過回轉(zhuǎn)馬達(dá)49圍繞垂直軸線46回轉(zhuǎn)。桿30可通過樞轉(zhuǎn)軸線32和40將作業(yè)工具16樞轉(zhuǎn)地連接至懸臂24。可以設(shè)想，較多數(shù)量或較少數(shù)量的流體致動器可被包括在機(jī)具系統(tǒng)14內(nèi)，并且如果需要可以以除以上所述方式以外的方式連接。
[0019]許多不同的作業(yè)工具16可被附接至機(jī)器10，并且可由操作員站22控制。作業(yè)工具16可包括用于執(zhí)行特殊任務(wù)的任何裝置，諸如鏟斗、叉形裝置、刮板、鏟土機(jī)、破碎機(jī)、剪切機(jī)、抓機(jī)、抓斗、磁體或本領(lǐng)域已知的任何執(zhí)行其他任務(wù)的裝置。盡管在圖1的實(shí)施例中作業(yè)工具16相對于機(jī)器10提升、回轉(zhuǎn)以及傾斜，但作業(yè)工具16也可以本領(lǐng)域已知的另一種方式可選地或附加地轉(zhuǎn)動、滑動、延伸、打開和關(guān)閉，或者移動。
[0020]操作員站22可被配置成用于接收來自機(jī)器操作員的、指示期望的作業(yè)工具移動的輸入。具體地，操作員站22可包括例如作為接近操作員座位的單個或多個軸線操縱桿而實(shí)施的一個或更多個輸入裝置48。輸入裝置48可以是比例式控制器，該比例式控制器被配置成通過產(chǎn)生指示特定方向上的期望的作業(yè)工具速度和/或力的作業(yè)工具位置信號來定位和/或定向作業(yè)工具16。位置信號可用于致動液壓缸28、36、38和/或回轉(zhuǎn)馬達(dá)49的任何一個或多個。可以設(shè)想，不同的輸入裝置可以可選地或額外地被包括在操作員站22內(nèi)，諸如方向盤、把手、推拉裝置、開關(guān)、踏板以及本領(lǐng)域已知的其他操作員輸入裝置。在本實(shí)施例中，術(shù)語“