本發(fā)明涉及一種用于回收器具中液壓能的裝置以及相應(yīng)的器具本身。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)已知的用于回收器具液壓能的裝置中，迄今已知的是使用工作泵，該工作泵同時(shí)為器具的吊桿和器具的回轉(zhuǎn)齒輪提供液壓流體。液壓能的回收，已知的是提供吊桿專用的高壓蓄能器和與之單獨(dú)分開、用于回轉(zhuǎn)齒輪的高壓蓄能器或具有不同運(yùn)行壓力的壓力蓄能器。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的裝置來說不利的一點(diǎn)是，單獨(dú)的壓力蓄能器之間的能量交換需要單獨(dú)的致動(dòng)器和單獨(dú)的管理或單獨(dú)調(diào)節(jié)/控制?？赡苓€有不利的一點(diǎn)是，相應(yīng)的致動(dòng)器中沒有設(shè)置用于能量回收的差動(dòng)回路，導(dǎo)致進(jìn)行回收必須使用一臺(tái)泵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種通用裝置，該裝置的構(gòu)造對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中已知的裝置更簡(jiǎn)單，使用起來也可以更靈活，更有效。

根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的是通過下列二者實(shí)現(xiàn)的：一是一種用于回收具有權(quán)利要求1所述特征的器具的液壓能的裝置，二是一種具有權(quán)利要求10所述特征的器具。因此，提供了一種裝置，其帶有可以用作泵或電機(jī)的系泊泵，包括一個(gè)高壓蓄能器以及節(jié)流閥差動(dòng)回路，后者用于連接器具工作油缸的底側(cè)與器具工作油缸的桿側(cè)，其中，在降低器具的吊桿后，流出工作油缸的液壓流體流入三個(gè)區(qū)域，其中，在第一區(qū)域中系泊泵在電機(jī)模式下運(yùn)行，并驅(qū)動(dòng)其它耗能器材，其中，在第二區(qū)域中高壓蓄能器儲(chǔ)存壓力能，并且其中，在第三區(qū)域中流出工作油缸底側(cè)或桿側(cè)的液壓流體至少部分地填充工作油缸相應(yīng)的另一側(cè)。

工作油缸的任一側(cè)是指工作油缸的桿側(cè)或底側(cè)。其它耗能器材可以是器具的其它所有耗能器材。該裝置的所述構(gòu)造有利地保證了單個(gè)高壓蓄能器可以用作回轉(zhuǎn)齒輪和吊桿或及其驅(qū)動(dòng)器的共用蓄能器?；剞D(zhuǎn)齒輪可以經(jīng)由高壓蓄能器所儲(chǔ)存的能量和/或由回轉(zhuǎn)齒輪泵來驅(qū)動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)該器具的上車廂，例如挖掘機(jī)的上車廂，制動(dòng)能量可以從制動(dòng)期間作為泵運(yùn)行的回轉(zhuǎn)齒輪電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器，傳遞到高壓蓄能器。

由于工作泵被作為系泊泵形成，因此也可以充當(dāng)能量回收泵，因此有利的是，其不需要像其它情況下為需要的另外的泵準(zhǔn)備安裝空間。本發(fā)明所述的裝置還呈現(xiàn)了液壓能回收的簡(jiǎn)單變型，其為未帶有相應(yīng)回收裝置的器具提供雜化，其中所述器具的上車廂構(gòu)造不必大幅改動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的改造，而不出現(xiàn)任何問題。該裝置的創(chuàng)造性布置方式還意味著與現(xiàn)有技術(shù)相比，能量回收僅需要很少的閥門。

在一個(gè)特別優(yōu)選的示例性實(shí)施例中可以設(shè)想，工作油缸是器具吊桿的吊桿油缸。當(dāng)?shù)鯒U從升高的位置降低到較低的位置，具體是加載的吊桿時(shí)，相當(dāng)大量的勢(shì)能因此可以通過能量回收裝置進(jìn)行回收。這是因?yàn)?，在器具中頻繁使用量最大的能量是在吊桿區(qū)域以及由吊桿移動(dòng)的載荷，因此也就可以回收最大量的能量。

在另一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中可以設(shè)想，節(jié)流閥差動(dòng)回路包括位于工作油缸底側(cè)和桿側(cè)之間的節(jié)流閥。從而，壓力水平可以有利地提高，以用于直接填充高壓蓄能器，其中油缸的底側(cè)可以經(jīng)由差動(dòng)回路與油缸的桿側(cè)連接。為了防止油缸底側(cè)超壓，從底側(cè)到桿側(cè)的連接可以被節(jié)流。在同一時(shí)間，流入到蓄能器或高壓蓄能器或泵或系泊泵的油量大約減少了一半。

在另一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中可以設(shè)想，第三區(qū)域中的液壓流體從底側(cè)流入桿側(cè)，而在另一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中可以設(shè)想，系泊泵在斷開回路中運(yùn)行。在一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中還可以設(shè)想，液壓流體同時(shí)或并行流進(jìn)一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)區(qū)域。這樣，能量回收可以靈活地根據(jù)所生成的待回收能量和其它耗能者的能量消耗進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在另一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中可以設(shè)想，提供一個(gè)液壓回轉(zhuǎn)齒輪泵用于驅(qū)動(dòng)器具的回轉(zhuǎn)齒輪。通過用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪的這種單獨(dú)的泵，即使發(fā)生例如回轉(zhuǎn)齒輪的其它平行運(yùn)動(dòng)，器具的吊桿也可以被舉起來。高壓蓄能器同樣地可以被充滿，而在同一時(shí)間如回轉(zhuǎn)齒輪的其它運(yùn)動(dòng)被并行控制，而不會(huì)干擾這些運(yùn)動(dòng)。

在另一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中可以設(shè)想，高壓蓄能器儲(chǔ)存的能量可以經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪泵傳輸?shù)狡渌煤?或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在一般情況下，儲(chǔ)存在高壓蓄能器中的能量可以用在器具的吊桿和回轉(zhuǎn)齒輪中以驅(qū)動(dòng)作為電機(jī)運(yùn)行的相應(yīng)泵。回轉(zhuǎn)齒輪泵相應(yīng)地可以有利地充當(dāng)電機(jī)并供應(yīng)能量給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)單元或直接給器具的其它泵。

此外，可以這樣設(shè)置，即當(dāng)裝置發(fā)生故障的情況下，提供一種用于操作該器具的緊急功能。

本發(fā)明還涉及一種器具，具體涉及一種液壓挖掘機(jī)，帶有根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的裝置。

附圖說明

本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)參照附圖示出，其中：

圖1：示出了在閉合回路中操作一個(gè)回轉(zhuǎn)齒輪泵的示意圖；

圖2：示出了在斷開回路中將回轉(zhuǎn)齒輪泵作為系泊泵操作的示意圖；以及

圖3：示出了在斷開回路中將回轉(zhuǎn)齒輪泵作為標(biāo)準(zhǔn)泵操作的示意圖。

具體實(shí)施方式

降低器具的吊桿時(shí)，以相應(yīng)加壓油流形式存在的吊桿勢(shì)能由根據(jù)本發(fā)明的裝置通過在三個(gè)點(diǎn)或區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)的三路回收手段利用。這在三個(gè)附圖的實(shí)施例中都是相同的。圖2的裝置與其它兩個(gè)裝置的不同之處在于，在這里不使用回轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行工作的器具液壓系統(tǒng)(例如挖掘機(jī)無需使用回轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行挖掘工作)可以在三個(gè)獨(dú)立的回路中進(jìn)行操作。圖3裝置與其它兩個(gè)裝置的不同之處在于，回轉(zhuǎn)齒輪泵是標(biāo)準(zhǔn)泵。其與閉合回路或系泊泵中的回轉(zhuǎn)齒輪泵相比更易于操作，更便宜，但其缺點(diǎn)是只能被當(dāng)作泵來使用。

現(xiàn)在參見圖1，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明所述裝置的功能進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種裝置，其中油流從工作油缸100的底側(cè)經(jīng)由控制軸10傳遞至工作油缸100的桿側(cè)。多余的油送入泵管線60內(nèi)。在桿側(cè)送入使得底側(cè)的壓力增加，供應(yīng)高壓蓄能器40的直接蓄能器填充。為了防止底側(cè)超壓，至桿側(cè)的連接可以在控制軸10內(nèi)被節(jié)流。為此進(jìn)行的控制可以以電子手段實(shí)現(xiàn)。這實(shí)現(xiàn)了由所述節(jié)流閥差動(dòng)回路對(duì)工作油缸100桿側(cè)的能量進(jìn)行回收。

根據(jù)本發(fā)明，能量回收也可以由高壓蓄能器40的直接填充實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由閥軸30，部分油流可以從泵管線60被直接分流，用于高壓蓄壓器40的蓄能器填充。

根據(jù)本發(fā)明，能量回收也可以經(jīng)由系泊泵21實(shí)現(xiàn)，其中來自泵管線60的整個(gè)或部分油流驅(qū)動(dòng)著此時(shí)作為電機(jī)工作的系泊泵21。經(jīng)由傳動(dòng)裝置，所釋放的能量被轉(zhuǎn)運(yùn)到器具的其它的泵和/或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，在那里其被相應(yīng)地進(jìn)一步用于驅(qū)動(dòng)其它耗能器材，用于填充蓄能器或用于補(bǔ)償牽引載荷。標(biāo)準(zhǔn)吊桿軸11的致動(dòng)為下降提供一個(gè)升壓，或在根據(jù)本發(fā)明的回收系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下用于正常操作。在升壓模式中，油流被從工作油缸100的底側(cè)經(jīng)由控制軸11傳遞給罐。吊桿處于自由落體。在正常操作中，控制軸11用于控制起重油缸。油流從泵管線60經(jīng)由控制軸11向起重油缸傳遞，而返回油流從起重油缸經(jīng)由控制軸11向罐傳遞。

標(biāo)準(zhǔn)吊桿軸11的致動(dòng)為下降提供一個(gè)升壓，或在根據(jù)本發(fā)明的回收系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下用于正常操作。在吊桿沒有下降時(shí)系泊泵21以正常泵的模式運(yùn)行。根據(jù)起重油缸或工作油缸中的壓力，并根據(jù)吊桿所需的下降速度，一種算法可以確定回收路徑，或確定液壓流體被傳遞到哪個(gè)區(qū)域中進(jìn)行回收。在這樣做時(shí)，可以同時(shí)選擇幾個(gè)或者所有三個(gè)路徑或區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明所述具有其三個(gè)不同回收區(qū)域的裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，只有一單個(gè)高壓蓄能器40必須或可以使用，不需要在不同蓄能器之間進(jìn)行能量損耗的傳輸。高壓儲(chǔ)存也可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)，由于單獨(dú)的回轉(zhuǎn)齒輪泵22，25也可以與其它工作或回轉(zhuǎn)齒輪運(yùn)動(dòng)并行地進(jìn)行。工作泵或系泊泵21可以供應(yīng)所有的耗能器材，具體講是器具的吊桿、鏟斗柄或行駛驅(qū)動(dòng)。回轉(zhuǎn)齒輪泵22，25可以作為系泊泵21形成。

根據(jù)本發(fā)明所述的裝置是特別有效的，因?yàn)樵谌坊厥罩?，油流可以分成三個(gè)路徑。油流可以流到系泊泵21、到高壓蓄能器40和工作油缸100的桿側(cè)。完整的油流不必流過泵，使得回收所需的部件(具體講是泵或系泊泵21)的尺寸可以更小或更緊湊并更便宜，因此裝置中可以獲得較小的壓力損耗。由于回收區(qū)域在三個(gè)獨(dú)立的液壓回路中形成，壓力適應(yīng)在回收過程中是不必要的，因此不需要接受壓力損耗。

一般來講，這提供了充滿高壓蓄能器40的優(yōu)點(diǎn)，即使在該器具的其它運(yùn)動(dòng)被并行地控制的情況下。這些運(yùn)動(dòng)不受充滿的高壓蓄能器40的影響。此外，吊桿可以通過標(biāo)準(zhǔn)的活塞進(jìn)行加速。器具，具體地講可以作為挖掘機(jī)形成，仍然可以在回收系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行操作，因?yàn)閳D示的回收系統(tǒng)代表了一個(gè)附加的解決方案。