多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實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】
[0002]回轉(zhuǎn)型挖掘機，例如液壓挖掘機和前鏟土機，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。這些機器引導來自發(fā)動機驅(qū)動泵的高壓流體通過回轉(zhuǎn)馬達，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)結束時限制離開馬達的流體的流量，以減慢并停止作業(yè)工具。
[0003]與此類型液壓裝置相關聯(lián)的一個問題涉及效率。具體地，在每次回轉(zhuǎn)結束時離開回轉(zhuǎn)馬達的流體因裝載作業(yè)工具的減速而處于相對高壓。除非回收，否則會浪費與高壓流體相關聯(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器操作期間生成的動能。另外，在每次回轉(zhuǎn)結束時對離開回轉(zhuǎn)馬達的流體的限制會導致流體變熱，而這必須與機器增加的冷卻能力相適應。因此，此類液壓混合回路需要占用機器中的大量空間，導致機器的體積變大，或?qū)е略谳^小機器中不能使用此類混合回路。此外，此類回路的操作可導致生產(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)型機器的效率的技術。所公開的用于液壓機器的控制裝置在力求增加能量再生效率的同時，通過再生馬達確?？箍栈饔?。液壓挖掘機的蓄能器被設置為抗空化的液壓壓力源。在盤車減速時，雖然由盤車馬達(turning motor)的出口節(jié)流側取出的再生油來轉(zhuǎn)動再生馬達，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的入口節(jié)流側。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實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)供應回路；所述回轉(zhuǎn)供應回路包括至少一個蓄能器、操作地連接至動力源的泵/馬達；所述泵/馬達流體地連接至回轉(zhuǎn)回路、蓄能器以及流體源；所述回轉(zhuǎn)供應回路還包括調(diào)節(jié)蓄能器和泵/馬達之間流量的至少一個蓄能器閥、調(diào)節(jié)流體源和泵/馬達之間流量的至少一個排流閥、以及調(diào)節(jié)泵/馬達和回轉(zhuǎn)回路之間流量的至少一個閥；所述泵/馬達被配置成通過回轉(zhuǎn)回路執(zhí)行閉環(huán)操作，所述泵/馬達通過回轉(zhuǎn)回路循環(huán)流體；并且，所述泵/馬達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/馬達執(zhí)行所述開環(huán)操作和閉環(huán)操作。
[0009]另外，所述泵/馬達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。
[0010]進一步的，所述泵/馬達被配置成在調(diào)峰操作期間接收來自所述蓄能器的流體，并且作為馬達工作，將動力提供至所述動力源。
[0011]進一步的，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)回路的機具泵，所述機具泵被配置成將流體提供至所述回轉(zhuǎn)回路，所述泵/馬達流體地連接至其他回路，所述泵/馬達被配置成將流體提供至所述其他回路。
[0012]使用本實用新型的多功能液壓混合回轉(zhuǎn)回路，可增強作業(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載工具的機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。
【具體實施方式】
[0016]圖1示出示例性機器10，機器10具有協(xié)作以挖掘和裝載土料至附近運載車輛12的多個系統(tǒng)和部件。在所描繪的示例中，機器10是液壓挖掘機。然而，可以設想，機器10可以可選地采用另一種回轉(zhuǎn)型挖掘機或物料處理機來實施，諸如反鏟鏟土機、前鏟土機、拉索斗式挖土機或具有回轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建造、采礦或林業(yè)設備，或者另一種類似機器。
[0017]機器10另外可包括機具系統(tǒng)14，機具系統(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之間例如通過運載車輛12移動作業(yè)工具16。機器10還可包括用于手動控制機具系統(tǒng)14的操作員站22?？梢栽O想，除了載重汽車裝載，如果需要，機器10還可執(zhí)行諸如吊放、下料、物料處理以及管子鋪設等操作。
[0018]機具系統(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)接結構。具體地，關于所示的機器10，機具系統(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)地連接至機器10的框架42，同時框架42可樞轉(zhuǎn)地連接至底盤構件44，并通過回轉(zhuǎn)馬達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?？梢栽O想，較多數(shù)量或較少數(shù)量的流體致動器可被包括在機具系統(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)行特殊任務的任何裝置，諸如鏟斗、叉形裝置、刮板、鏟土機、破碎機、剪切機、抓機、抓斗、磁體或本領域已知的任何執(zhí)行其他任務的裝置。盡管在圖1的實施例中作業(yè)工具16相對于機器10提升、回轉(zhuǎn)以及傾斜，但作業(yè)工具16也可以本領域已知的另一種方式可選地或附加地轉(zhuǎn)動、滑動、延伸、打開和關閉，或者移動。
[0020]操作員站22可被配置成用于接收來自機器操作員的、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49的任何一個或多個?？梢栽O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、踏板以及本領域已知的其他操作員輸入裝置。在本實施例中，術語“