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CN112368482B - 液压回路 - Google Patents

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CN112368482B
CN112368482B CN201980040217.6A CN201980040217A CN112368482B CN 112368482 B CN112368482 B CN 112368482B CN 201980040217 A CN201980040217 A CN 201980040217A CN 112368482 B CN112368482 B CN 112368482B
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fluid
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fluid port
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A·萨西
L·瑟劳
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Dana Italia SRL
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Abstract

本公开涉及一种液压回路(100)，其包括：用于驱动工具的液压移送单元(1)；液压机(9)，该液压机(9)与液压移送单元(1)流体连接或者选择性地流体连接，液压机(9)具有固定的液压排量；电机(7)，该电机(7)与液压机(9)驱动地接合或者选择性地驱动地接合；液压泵(10)，该液压泵(10)与液压移送单元(1)流体连接或者选择性地流体连接，液压泵(10)具有可变的液压排量；以及电动马达(8)，该电动马达(8)与液压泵(10)驱动地接合或者选择性地驱动地接合。

Description

液压回路
技术领域
本公开主要涉及液压回路，特别涉及电驱动的液压回路。本文提出的类型的液压回路可以应用于驱动液压工具，例如应用在诸如伸缩臂搬运器、装载机、自卸车、叉车、拖拉机或类似物的作业机械或作业车辆上。
背景技术
已知的工作机器或工作车辆通常配备一个或多个液压驱动的工具，诸如液压泵、液压马达或液压缸。例如，臂式搬运车可以包括用于升高和降低动作臂(boom)的至少一个液压缸。实际上，工作机械上的液压工具可以用于处理具有广阔范围的不同重量的负载。此外，作业机械的液压工具可以使用广阔范围的不同流率来操作。此外，根据情况，它们的操作可能需要不同程度的精度。在所有这些情况下，液压工具应当以节能的方式来操作。
发明内容
因此，由本公开解决的问题包括设计一种液压回路，该液压回路包括液压致动器或液压移送单元，其允许在优选的多种情况下以优选有效的方式来操作液压致动器。
该问题通过根据权利要求1的液压回路解决。在从属权利要求中描述了特定实施例。
本实用新型提出的液压回路包括：
用于驱动工具的液压移送单元；
液压机，该液压机与液压移送单元流体连接或者选择性地流体连接，液压机具有固定的液压排量；
电机，该电机与液压机驱动地接合或者选择性地驱动地接合；
液压泵，该液压泵与液压移送单元流体连接或者选择性地流体连接，液压泵具有可变的液压排量；以及
电动马达，该电动马达与液压机驱动地接合或者选择性地驱动地接合。
固定排量泵通常以高速度和高流率来高效且可靠地运行。然而，在低速下，由固定排量泵提供的流率通常不能以足够高的精度来调节，这可能导致效率低下。本文提出的液压回路通过提供诸如液压缸或液压马达之类的液压移送单元来解决这些缺点，该液压移送单元可以连接至固定排量液压机和可变排量液压泵两者，其中固定排量液压机和可变排量液压泵可以由分离的动力源，例如分别由电机和电动马达来驱动。在低流率情况下，可变排量液压泵通常可以更精确且更有效地运行。因此，根据请求的流率，液压移送单元可以由可变排量液压泵和/或由固定排量液压机选择性地驱动。以此方式，对于各种不同的流率，液压移送单元可以非常高效率地操作。
液压回路可以进一步包括控制单元，该控制单元被构造成控制电机和电动马达，特别是电机的转速、电机的功率、电动马达的转速和电动马达的功率中的至少一个或多个。控制单元通常包括电路。控制单元可以包括处理单元，诸如微处理器、可编程FPGA或类似物。
例如，控制单元可以被构造成基于通过液压移送单元的请求的流率以及基于通过液压移送单元的阈值的流率来控制电机和电动马达。例如，液压回路可以包括例如通过有线或无线连接而与控制单元通信的输入装置。输入装置可以包括旋钮、开关、踏板、操纵杆或触摸屏中的至少一个。操作员于是可以借助于输入装置输入请求的流率。例如，阈值的流率的数值可以取决于至少一个或多个参数，诸如取决于电机的液压排量、液压泵的最大液压排量、电机的最大功率、电动马达的最大功率、以及请求的流率中的一个或多个。例如，控制单元可以被构造成基于这些参数中的一个或多个来确定或计算阈值的流速。阈值的流率也可以具有预定数值。
控制单元可以被构造成如果请求的流率低于阈值的流率，则停止电机并且经由电动马达和液压泵来驱动液压移送单元。
附加地或可替代地，如果请求的流率等于或大于阈值的流率，则控制单元可以被构造成至少只要通过液压移送单元的实际实际的流率低于阈值的流率，就停止电机并且经由电动马达和液压泵来驱动液压移送单元。在这种情况下，控制单元还可以被构造成当或一旦实际的流率超过阈值的流率，就经由电机和液压机来驱动液压移送单元。此外，如果请求的流率等于或大于阈值的流率，则控制单元可以进一步被构造成当或一旦实际的流率超过阈值的流率，就停止电动马达。
控制单元还可被构造成例如基于通过液压移送单元的请求的流率和通过液压移送单元的实际的流率中的至少一项来控制可变排量液压泵的液压排量。例如，液压泵可包括用于改变液压泵的液压排量的可移动的斜盘。控制单元于是可以被构造成例如借助于液压致动器或者借助于电动致动器来控制可移动的斜盘的回转角度。
液压回路可以进一步包括诸如电池的能量储存装置，该能量储存装置与电机电连接。例如，电机和液压机可被构造成在驱动模式下操作以驱动液压移送单元。在驱动模式下，电机被作为电动马达来操作，将储存在能量储存装置中的能量转换成用于驱动液压机的机械能，而液压机被作为液压泵来操作，对液压移送单元加压。
能量储存装置可以包括可再充电的能量储存装置，诸如蓄能器。例如，可再充电的能量储存装置可以包括一个或多个电容器或一个或多个可再充电的电池。电机和液压机于是可以被构造成在再生模式下操作，以从液压移送单元或经由液压移送单元再生能量，并且用于将再生的能量传递到可再充电的能量储存装置以在可再充电的能量储存装置中储存再生的能量。在再生模式中，液压机被作为液压马达来操作，以驱动电机，并且电机被作为发电机来操作，以对能量储存装置充电。例如，在再生模式下，作用在液压移送单元上的负载可能致使流体从液压移送单元移至液压机，由此驱动液压机。
能量储存装置或者可再充电的能量储存装置可以进一步与电动马达电连接以驱动电动马达。
通常，液压移送单元包括第一流体端口和第二流体端口。液压机可以例如通过一个或多个阀而与液压移送单元的第一流体端口选择性地流体连接。具体地，液压机可以经由第一流体管线和第二流体管线中的任一个而与液压移送单元的第一流体端口选择性地流体连接，经由第一流体管线以对液压移送单元加压，经由第二流体管线以从或经由液压移送单元再生能量。
例如，当电机和液压机在驱动模式下操作时，液压机可以经由第一流体管线与液压移送单元的第一流体端口流体连接。并且，当电机和液压机在再生模式下操作时，液压机可以经由第二流体管线与液压移送单元的第一流体端口流体连接。液压回路可以包括第一阀，选择性地阻止通过第一流体管线的、在液压机和液压移送单元之间的流体流，并且液压回路可以包括第二阀，选择性地阻止通过第二流体管线的、在液压机和液压移送单元之间的流体流。例如，上述控制单元可以被构造成控制第一阀和/或第二阀。
液压泵可以与液压移送单元的第一流体端口和液压移送单元的第二流体端口中的任一个选择性地流体连接。换句话说，液压泵可以用于对液压移送单元的第一流体端口和第二流体端口中的任一个选择性地加压。这样，可变排量液压泵可以沿第一方向和与第一方向相反的第二方向来选择性地移动或者驱动液压移送单元的诸如液压活塞的可移动构件。
例如，液压泵可以通过控制阀而与液压移送单元的第一流体端口和液压移送单元的第二流体端口中的任一个选择性地流体连接。该控制阀可以至少包括：特别是通过上述第一流体管线而与液压泵和液压机流体连接或选择性地流体连接的第一流体端口；特别是通过上述第二流体管线而与液压移送单元的第一流体端口以及与液压机流体连接的第二流体端口；以及与液压移送单元的第二流体端口流体连接或选择性地流体连接的第三流体端口。该控制阀可以至少包括：第一控制位置，在该第一控制位置中，控制阀的第一流体端口与控制阀的第二流体端口流体连接，并且与控制阀的第三流体端口流体隔离；以及第二控制位置，在该第二控制位置中，控制阀的第一流体端口与控制阀的第三流体端口流体连接，并且与控制阀的第二流体端口流体隔离。上述控制单元可以被构造成对控制阀加以控制。特别地，控制单元可以被构造成使控制阀在第一控制位置和第二控制位置之间切换。
液压移送单元的第一流体端口和液压移送单元的第二流体端口可以经由单向阀而与彼此选择性地流体连通。例如，单向阀可以与液压移送单元的第一流体端口和第二流体端口连接，使得单向阀允许流体流通过该单向阀从液压移送单元的第二流体端口去至液压移送单元的第一流体端口，并且阻止流体流通过述单向阀从液压移送单元的第一流体端口去至液压移送单元的第二流体端口。
另外，本文提出了又一液压回路。该又一液压回路至少包括：
至少一个转向缸；
至少一个制动缸；
至少一个热交换器，特别是用于冷却润滑系统的冷却器；以及又一液压泵，其与又一电动马达驱动地接合或者选择性地驱动地接合；
其中，又一液压泵与至少一个转向缸、与至少一个制动缸、以及与至少一个热交换器流体连接或选择性地流体连接。
该又一液压回路可以与先前描述的液压回路组合。例如，该又一液压回路的又一电动马达可以由先前描述的液压回路的电动马达代替。或者换句话说，先前描述的液压回路的电动马达可以附加地与又一液压回路的又一液压泵驱动地接合或选择性地驱动地接合。
附图说明
本文提出的液压回路的实施例在以下详细说明中描述，并在附图中描绘，附图中：
图1示意性地示出了根据第一实施例的本文提出的液压回路；
图2示意性地示出了图1的液压回路的细节；
图3a示意性地示出了在使液压活塞升高过程的第一阶段期间的图1的液压回路；
图3b示意性地示出了在使液压活塞升高过程的第二阶段期间的图1的液压回路；
图4示意性地示出了描绘马达速度与通过图1的液压回路的液压移送单元的流率的曲线图；
图5示意性地示出了在使液压活塞降低过程以及从或通过液压活塞再生能量的过程期间的图1的液压回路；
图6示意性地示出了根据第二实施例的本文提出的液压回路；
图7示意性地示出了又一液压回路，其包括转向缸、热交换器和制动缸；以及
图8示意性地示出了图7的液压回路的变型。
具体实施方式
图1示意性地示出了本文提出的类型的液压回路100的实施例，其例如可以被设置在诸如臂式搬运车的工作机械中。液压回路100包括三个相同的液压移送单元(hydraulicdisplacement unit)1。应当理解，在替代实施例中，液压移送单元1可以不相同，或者液压回路100可以包括更少或更多数量的液压移送单元。为了简单起见，下文仅详细描述三个相同的液压移送单元1中的一个。在图1中，液压移送单元1被构造成液压缸，其例如可以是升降机构(lifting mechanism)的一部分。然而，应当理解，在替代实施例中，液压移送单元1可以包括液压马达或其它类型的液压移送单元。
在图1中，液压移送单元1中的每个都包括可移动活塞2，该可移动活塞将对应的缸分隔成第一流体腔室3和第二流体腔室4。为了使由活塞2支撑的负载升高，可以通过对第一流体腔室3加压来使活塞2向上移动。并且为了降低由活塞2支撑的负载，可以通过对第一流体腔室3减压和/或通过对第二流体腔室4加压来使活塞2向下移动。经由第一流体端口5来提供与第一流体腔室3的流体连通，并且经由第二流体端口6提供与第二流体腔室4的流体连通。
液压回路100还包括电机7(其包括电动机/发电机)和电动马达8。换句话说，电机7可以作为电动机或作为发电机而被选择性地运行。电机7与包括液压泵/马达9a和液压泵/马达9b的液压机9驱动接合，并且电动马达8与液压泵10驱动接合。应当理解，在替代实施例中，液压机9可以包括仅一个液压泵/马达或多于两个液压泵/马达。液压泵/马达9a、9b可以经由相同的驱动轴联接至电机7，使得泵/马达9a、9b始终以相同的速度旋转。液压泵/马达9a、9b各自具有固定的液压排量，而液压泵10具有可变的液压排量。例如，液压泵10可以包括可移动的斜盘，使得液压泵10的液压排量可以通过改变斜盘的回转角度来改变。例如，包括液压泵/马达9a、9b的液压机9的固定液压排量可以大于可变液压排量泵10的最大液压排量。
液压回路100进一步包括能量储存装置11，该能量储存装置经由电连接部12、13与电机7和电动马达8电连接。能量储存装置11是可再充电的能量储存装置。例如，能量储存装置11可以包括一个或多个电容器、一个或多个可再充电电池或其它可再充电能量储存装置。
电动马达8可以通过储存在能量储存装置11中的能量来供电。即，电动马达8可以将储存在能量储存装置11中的能量(特别是电能或电化学)转换成用于驱动液压泵10的机械能。类似地，当电机7作为电动机运行时，电机7可以将被储存在能量储存装置11中的能量(特别是电能或电化学能)转换成机械能，以驱动包括液压泵/马达的9a、9b的液压机9。另外，当电机7作为发电机运行时，电机7可以将机械能转换成电能，该电能随后可以例如以电的形式或电化学的形式被传输至并且储存在能量储存装置11中。
可变排量液压泵10与低压流体箱14流体连通。另外，可变排量液压泵10与液压移送单元1选择性地流体连接。更具体地，可变排量液压泵10经由螺线管(电磁铁)控制的二位二通阀15以及经由阀组件16而与液压移送单元1的流体端口5、6选择性地流体连接。此外，单向阀26阻止流体流通过流体管线17从液压机9去至液压泵10。阀组件16在图2中更详细地示出。在此以及在下文的所有附图中，不同附图中描绘的重复特征用相同的附图标记表示。
类似地，液压机9的液压泵/马达9a、9b与流体箱14流体连通。另外，液压泵/马达9a、9b与液压移送单元1选择性地流体连接。更具体地，液压泵/马达9a、9b经由第一流体管线17、第二流体管线18以及经由图2中所示的阀组件16而与液压移送单元1的流体端口5、6选择性地流体连接。
单向(单通)阀19通过第一流体管线17选择性地阻止液压机9与液压移送单元1之间的、更具体的是液压机9与阀组件16之间的流体流。更具体地，单向阀19允许流体流通过第一流体管线17从液压泵/马达9a、9b去至阀组件16，并且单向阀19阻止流体流通过第一流体管线17从阀组件16去至液压泵/马达9a、9b。此外，单向阀19阻止流体流通过流体管线17从液压泵10去至液压机9。并且螺线管控制的二位二通阀(2/2way valve)20通过第二流体管线18选择性地阻止流体液压机9与液压移送单元1之间的、更具体的是流体泵/马达9a、9b与阀组件16之间的流体流。
在图1中示意性地描绘并且在图2中更详细地描绘的阀组件16具有五个流体端口16a至16e。阀组件16的第一流体端口16a通过第一流体管线17和单向阀19而与液压机9选择性地流体连接。此外，阀组件16的第一流体端口16a通过单向阀26和二位二通阀15而与可变排量液压泵10选择性地流体连接。阀组件16的第二流体端口16b通过第二流体管线18和二位二通阀20而与液压机9选择性地流体连接。阀组件16的第三流体端口16c与液压移送单元1的第一流体腔室3流体连接。阀组件16的第四流体端口16d与液压移送单元1的第二流体腔室4流体连接。阀组件16的第五流体端口16e与低压流体箱14流体连接。
液压移送单元1的第一流体腔室3通过阀组件16的流体端口16b，16c(图1和图2)而与第二流体管线18流体连接。液压移送单元1的第二流体腔室4经由释压阀24以及经由阀组件16的流体端口16d、16e而与低压箱14选择性地流体连接。释压阀24的液压致动器24a(将释压阀24朝向打开位置偏置)经由可选的平衡(背压)阀(counterbalance valve)22和流体端口16a而与第一流体管线17流体连接或选择性地流体连接。更具体地，如果第一流体管线17中的流体静压力超过由弹簧24b设定的预定阈值压力，则释压阀24将液压移送单元1的第二流体腔室4与低压流体箱14流体连接。
单向阀25(图2)经由流体端口16b、16c、16d而将液压移送单元1的第二流体腔室4与液压移送单元1的第一流体腔室3以及与第二流体管线18选择性地流体连接。单向阀25允许流体流通过单向阀25从液压移送单元1的第二流体腔室4去至液压移送单元1的第一流体腔室3以及去至第二流体管线18，并且单向阀25阻止流体流从液压移送单元1的第一流体腔室3(以及从第二流体管线18)去至液压移送单元1的第二流体腔室4。单向阀25进一步阻止流体流通过单向阀25从液压移送单元1的第一流体腔室3(以及从第二流体管线18)去至低压箱14。
三位二通(3/2)控制阀21将液压机9和/或液压泵10与液压移送单元1的第一流体腔室3和第二流体腔室4中的任一个(图1和2)选择性地流体连接。控制阀21可以例如借助于螺线管而被电磁地控制。可选的平衡阀22被流体地设置在液压机9和/或液压泵10与液压移送单元1之间。因此，平衡阀22确保仅在由液压机9和/或液压泵10提供的压力超过预定阈值压力的情况下，液压机9和/或液压泵10才可以对液压移送单元1加压。
当控制阀21被切换到第一控制位置21'时，如图2中所示，控制阀21允许经由用于对第一流体腔室3加压的液压端口16a、16c而将固定排量液压机9和/或可变排量液压泵10与液压移送单元1的第一流体腔室3流体连接。即，当控制阀21被切换到第一控制位置21'时，固定排量液压机9和/或可变排量液压泵10可以对液压移送单元1的第一流体腔室3加压。此外，当控制阀21切换到第一控制位置21'并且液压机9和/或液压泵10对液压移送单元1的第一流体腔室3加压以使液压移送单元的活塞2升高时，来自液压移送单元1的第二流体腔室4的流体可以通过上述单向阀25重新进入液压移送单元1的第一流体腔室3。同时，可选的单向阀23可以附加地防止从液压移送单元1的第二流体腔室4到控制阀21的流体泄漏。
相反，当将控制阀21切换到第二控制位置21”(图2中未示出)时，控制阀21允许经由用于对第二流体腔室4加压的液压端口16a、16d而将固定排量液压机9和/或可变排量液压泵10与液压移送单元1的第二流体腔室4流体连接。
传感器27(图2)经由端口16d而与液压移送单元1的第二流体腔室4流体连接。传感器27包括压力传感器和流量传感器。即，传感器27被构造成测量液压移送单元1的第二流体腔室4中的流体静压力和通过液压移送单元1的流体流量。应当理解，在替代实施例中，传感器27可以包括仅压力传感器或仅流量传感器。此外，在本文未明确示出的替代实施例中，传感器27可以与液压移送单元1的第一流体腔室3流体连接，使得传感器27可以测量通过液压移送单元1的流体流量和第一流体腔室3中的流体静压力。进一步可以想到的是，两个传感器27类型的传感器被设置成：其中一个与第一流体腔室3流体连接，而其中一个与液压移送单元的第二流体腔室4流体连接。
液压回路100进一步包括电子控制单元28(图1)。控制单元28例如可以包括一个或多个可编程(可程控)微处理器或一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)。尽管图1建议的是将控制单元28构造成单个一体式单元，但是应当理解，在替代实施例中，控制单元28可以包括多个分离的单元，它们可以布置在液压回路100中的不同位置处。当控制单元28包括多个分离的单元时，这些分离的单元优选地被构造成与彼此通信。
控制单元28被构造或编程为控制电机7、特别是电机7的转速和/或转动功率。控制单元28被构造或编程为控制电动马达8、特别是电动马达8的转速和/或转动功率。控制单元28被构造或编程为例如通过改变液压泵10的斜盘的回转角度来控制液压泵10的液压排量。控制单元28与传感器27通信，并且被构造为从传感器27接收测量信号和/或测量数据(图2)。而且，控制单元28被构造成控制或切换阀15、20、21。例如，控制单元28可以被构造成基于由操作员通过输入装置提供的命令来控制电机7、电动马达8、液压泵10和阀15、20、21中的至少一个或每个，输入装置是诸如触摸板、开关、踏板或操纵杆(未示出)。由操作员提供的命令例如可以包括请求的流率。附加地或替代地，控制单元28可以被构造成基于测量信号或者基于由传感器27提供的测量数据来控制电机7、电动马达8、液压泵10和阀15、20、21中的至少一个或每个。
可选地，液压回路100可以进一步包括液压子回路50，该液压子回路包括液压泵30、液压转向缸31、热交换器32和制动缸33，其中液压泵30可以与电动马达8驱动地接合。液压子回路50在图7中示出并且在下文中更详细地描述。替代地，液压子回路50可以由液压子回路60代替。液压子回路60在图8中示出并且在下文中更详细地描述。
图3a示出了在使液压移送单元1的活塞2升高过程的第一阶段期间的图1的液压回路100，并且图3b示出了在使液压移送单元1的活塞2升高过程的第二阶段期间的图1的液压回路100。图4包括描绘在图3a和图3b中所示的升高过程期间的电动马达8的转速以及电机7的转速与流过液压移送单元1的流体的流率Q的曲线图。升高过程由控制单元28控制，并且可以例如由液压回路100的操作者提供的输入命令来启动。
在图3a所示的升高过程的第一阶段期间，控制单元28至少首先停止电机7，使得液压机9的泵9a、9b不输送任何流体。此外，控制单元28关闭阀20或保持阀20关闭，由此阻止第二流体管线18。同时，控制单元28打开阀15并且将控制阀21(图2)切换到第一控制位置2’，由此经由第一流体管线17和阀组件16的端口16a、16c而将可变排量液压泵10与液压移送单元1的第一流体腔室3流体连接。此外，控制单元28将液压泵10的液压排量设定为非零值，并且逐渐地增加由能量储存装置11供电的电动马达8的速度。
因此，电动马达8驱动可变排量液压泵10，该可变排量液压泵经由流体管线17和被迫使到打开位置(请参见图3a中的粗体虚线)的平衡阀22而将来自低压箱14的流体输送至液压移送单元1的第一流体腔室3。以此方式，液压泵10对第一流体腔室3加压并且使液压移送单元的活塞2和被设置在活塞2上的负载向上升高。当活塞2以这种方式向上升高时，从液压移送单元的第二流体腔室4被强迫而出的流体经由单向阀25和阀组件16的流体端口16d、16c而重新进入液压移送单元1的第一流体腔室3。以这种方式，仅需要移动最小量的流体并且仅需要消耗最小量的能量来使活塞2升高。单向阀19防止由液压泵10输送的加压流体进入液压机9。
随着控制单元28增加电动马达8(驱动可变排量液压泵10以使活塞2升高)的速度，控制单元28可以连续地控制液压泵10的液压排量。例如，控制单元28可以被构造成这样控制电动马达8和/或液压泵10的液压排量，即，使得通过液压移送单元1的流体流遵循给定的时间曲线。例如，控制单元28可以被构造成基于由传感器27提供的测量出的流量数据和/或基于请求的流率来控制电动马达8和/或液压泵10的液压排量。例如，控制单元28可以被构造成使用反馈控制算法来控制电动马达8和/或液压泵10的液压排量。以此方式，即使在较低的流率数值的情况下，也可以精确地控制由电动马达8和由液压泵10提供的、用于使活塞2升高的流率。
在图4中，升高过程的第一阶段由“马达速度－流率”曲线29的部分29a来描述，在该第一阶段期间，液压移送单元1被液压泵10加压。从最小流率Q最小开始，由液压泵10提供的流率随着电动马达8的速度增加而逐渐增加。
一旦通过传感器27测得的通过液压移送单元1的实际流率达到或超者过阈值数值Q阈值，则控制单元28开始升高过程的第二阶段，其在图3b中描绘。阈值流率Q阈值可以具有固定且预定的数值或者可以例如由控制单元28基于诸如请求的流率的参数来确定。当实际流率达到阈值数值Q阈值时，控制单元28停止电动马达8，使得电动马达8停止驱动可变排量液压泵10。此外，控制单元28关闭阀15。控制阀21(图1)保持在第一控制位置2’。控制单元28于是开启电机7，由此将电机7操作为由能量储存装置11供电的电动机。替代地，可以想到的是，当升高过程从第一阶段转转换到第二阶段时，控制单元28至少在有限的时间段内同时地驱动电动马达8和电机7，例如以便使通过液压移送单元1的流率的不连续最小化。
在升高过程的第二阶段期间，电机7驱动液压机9的液压泵9a、9b和平衡阀22，液压泵9a、9b经由第一流体管线7而将流体从低压箱14输送到液压移送单元1的第一流体腔室3，平衡阀22保持被强迫至打开位置(参见图3b中的粗虚线)。在图3b中，控制单元28以驱动模式操作电机7和液压机9。以此方式，液压机9对第一流体腔室3加压并且使液压移送单元1的活塞2和被设置在其上的负载进一步向上升高。再次，从液压移送单元的第二流体腔室4被强迫而出的流体经由单向阀25和阀组件16的流体端口16d、16c而重新进入液压移送单元1的第一流体腔室3。
在图4中，升高过程的第二阶段由“马达速度与流率”曲线29的部分29b来描述，在该第二阶段期间，液压移送单元1被液压机9加压。从阈值流率Q阈值开始，由液压机9提供的流率随着电机7的速度增加而进一步增加。因为液压机9的固定液压排量不同于在升高过程的第一阶段期间采用的液压泵10的液压排量，曲线29的第一部分29a中的斜率(对应于升高过程的第一阶段)与曲线29的第二部分29b中的斜率(对应于升高过程的第二阶段)不同。
图5描绘了在降低液压移送单元1的活塞2和支撑在其上的负载的过程期间的图1至图3的液压回路100。在图5中，控制单元28打开阀20，由此经由阀组件16的端口16c、16b(图2)以及经由第二个流体管线18而将液压移送单元1的第一流体腔室3与液压机9流体连接。支撑在活塞2上的负载的重量迫使活塞2通过液压机9的泵/马达9a、9b而将流体从液压移送单元1的第一流体腔室3移至低压流体箱14，由此驱动液压机9。液压机9继而驱动作为发电机运行的电机7并且对可再充电的能量储存装置11充电。以此方式，在降低过程中，支撑在活塞2上的负载的势能可以至少部分地被液压机9和电机7回收，并且被储存在可再充电的能量储存装置11中。
当活塞2降低并且将流体从液压移送单元1的第一流体腔室3移出时，流体可以经由第二流体腔室4和低压箱14(未示出)之间的附加流体连接而进入液压移送单元1的第二流体腔室4。例如，第二流体腔室4和低压箱14可以经由附加的单向阀(未示出)而选择性地流体连接，该单向阀允许来自流体箱14的流体被吸入到第二流体腔室4中，并且该单向阀通过附加的单向阀阻止从第二流体腔室4去至流体箱14的流体流。替代地，液压泵10可以在降低过程期间将流体从流体箱14输送到液压移送单元1的第二流体腔室4。为此，控制单元28可以打开阀15并且将控制阀21切换到第二控制位置21”，由此经由第一流体管线17、平衡阀22、单向阀23和阀组件16的端口16a、16d(图2)将液压泵10流体地连接至液压移送单元1的第二流体腔室。
图6示出了液压回路200，其是图1的液压回路100的略微改型。图6的液压回路200与图1的液压回路100的不同之处仅在于，其包括附加的单向阀30和附加的二位二通阀31，它们可以被用于将来自液压机9的泵/马达9b的流量直接转移到流体箱14中。在某些条件下，例如在泵/马达9a的高转速的情况下，仅使用液压机9的泵/马达9a可以提高液压回路200的效率。
图7示出了液压回路50。液压回路50可以设置在机动车辆之中或之上，例如设置在诸如装载机、自卸车、叉车、拖拉机的非公路车辆之中或之上。图7的液压回路50可以是液压回路100的一部分,如图1和图3至图6所示。然而，液压回路50同样可以独立于图1的液压回路100。
液压回路50包括电动马达8和与该电动马达8驱动地接合的液压泵30。当液压回路50被集成在图1的液压回路100中或者是图1的液压回路100的一部分时，液压回路50和液压回路100可以共用图1的电动马达8，使得图1的液压回路100的液压泵10和图7的液压回路50的液压泵30两者与电动马达8驱动地接合。
液压泵30可以例如具有固定的液压排量。液压回路50还包括液压转向缸31、诸如冷却器的热交换器32(例如用于冷却润滑系统的冷却器)、以及制动缸33。转向缸31、热交换器32和制动缸33通过阀34、35、36、37与液压泵30流体连接或选择性地流体连接，使得液压泵30可以对转向缸31、热交换器32和制动缸33中至少一个或全部选择性地加压。阀34至阀37可以被电磁控制。热交换器32的出口还与低压流体箱14流体连接。电动马达8可以由诸如图1中所示的能量储存装置11的能量储存装置来供电。
电动马达8和阀34至阀37可以与诸如图1中所示的控制单元28之类的控制单元连通。即，控制单元可以被构造成控制电动马达8、特别是电动马达8的转速和/或电动马达8的功率。并且该控制单元可以被构造成控制阀34至阀37，以对转向缸31、热交换器32和制动缸33中的至少一个或全部选择性地加压。
图8示出了液压回路60，其是图7的液压回路50的变型。图8的液压回路60与图7的液压回路50的不同之处在于，图8的液压回路60包括又一液压泵40，该液压泵与电动马达8驱动地接合并且与制动缸33流体连接。并且，图8的液压回路60与图7的液压回路50的不同之处还在于，液压泵30经由阀35而仅与转向缸31和热交换器32选择性地流体连接，使得液压回路60的泵30可以与转向缸31和热交换器32之一选择性地流体连接。

Claims (14)

1.液压回路(100)，包括：
用于驱动工具的液压移送单元(1)；
液压机(9)，所述液压机(9)与所述液压移送单元(1)流体连接或者选择性地流体连接，所述液压机(9)具有固定的液压排量；
电机(7)，所述电机(7)与所述液压机(9)驱动地接合或者选择性地驱动地接合；
液压泵(10)，所述液压泵(10)与所述液压移送单元(1)流体连接或者选择性地流体连接，所述液压泵(10)具有可变的液压排量；
电动马达(8)，所述电动马达(8)与所述液压泵(10)驱动地接合或者选择性地驱动地接合；以及
控制单元(28)，所述控制单元(28)被构造成至少基于通过所述液压移送单元(1)的请求的流率以及基于通过所述液压移送单元(1)的阈值的流率来控制所述电机(7)和所述电动马达(8)；其中，如果所述请求的流率低于所述阈值的流率，则所述控制单元(28)被构造成停止所述电机(7)并且经由所述电动马达(8)和所述液压泵(10)来驱动所述液压移送单元(1)。
2.根据权利要求1所述的液压回路(100)，其特征在于，如果所述请求的流率等于或大于所述阈值的流率，则所述控制单元(28)被构造成至少只要通过所述液压移送单元(1)的实际的流率低于所述阈值的流率，就停止所述电机(7)并且经由所述电动马达(8)和所述液压泵(10)来驱动所述液压移送单元(1)，并且当或一旦所述实际的流率超过所述阈值的流率，就经由所述电机(7)和所述液压机(9)来驱动所述液压移送单元(1)。
3.根据权利要求2所述的液压回路(100)，其特征在于，当或一旦所述实际的流率超过所述阈值的流率，所述控制单元(28)被构造成停止所述电动马达(8)。
4.根据权利要求1所述的液压回路(100)，其特征在于，所述控制单元(28)被构造成至少基于通过所述液压移送单元(1)的请求的流率和实际的流率之一来控制所述液压泵(10)的液压排量。
5.根据权利要求1所述的液压回路(100)，其特征在于，还包括被电连接至所述电机(7)的能量储存装置(11)，所述电机(7)和所述液压机(9)被构造成在驱动模式下操作以驱动所述液压移送单元(1)；其中，在所述驱动模式中，所述电机(7)被作为电动马达(8)来操作，将储存在所述能量储存装置(11)中的能量转换成用于驱动所述液压机(9)的机械能，而所述液压机(9)被作为液压泵(10)来操作，对所述液压移送单元(1)加压。
6.根据权利要求5所述的液压回路(100)，其特征在于，所述能量储存装置(11)包括蓄能器，所述电机(7)和所述液压机(9)被构造成在再生模式下操作以从或经由所述液压移送单元(1)再生能量；其中，在所述再生模式中，所述液压机(9)被作为液压马达来操作，驱动所述电机(7)，而所述电机(7)被作为发电机来操作，对所述能量储存装置(11)充电。
7.根据权利要求5所述的液压回路(100)，其特征在于，所述能量储存装置(11)电连接至所述电动马达(8)以驱动所述电动马达(8)。
8.根据权利要求1所述的液压回路(100)，其特征在于，所述液压移送单元(1)包括第一流体端口(5)和第二流体端口(6)，其中，所述液压机(9)与所述液压移送单元(1)的第一流体端口选择性地流体连接。
9.根据权利要求8所述的液压回路(100)，其特征在于，所述液压机(9)经由以下任一项而与所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)选择性地流体连接：
第一流体管线(17)，用于经由所述第一流体管线(17)对所述液压移送单元(1)加压，以及
第二流体管线(18)，用于经由所述第二流体管线(18)从或者经由所述液压移送单元(1)再生能量。
10.根据权利要求9所述的液压回路(100)，其特征在于，还包括第一阀(19)，用于选择性地阻止所述液压机(9)和所述液压移送单元(1)之间的、通过所述第一流体管线(17)的流体流，以及还包括第二阀(20)，用于选择性地阻止所述液压机(9)和所述液压移送单元(1)之间的、通过所述第二流体管线(18)的流体流。
11.根据权利要求8所述的液压回路(100)，其特征在于，所述液压泵(10)与所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)和所述液压移送单元(1)的第二流体端口(6)中的任一个选择性地流体连接。
12.根据权利要求9所述的液压回路(100)，其特征在于，所述液压泵(10)经由控制阀(21)而与所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)和所述第二流体端口(6)选择性地流体连接，所述控制阀(21)至少包括：
通过所述第一流体管线(17)而与所述液压泵(10)和所述液压机(9)流体连接或选择性地流体连接的第一流体端口(21a)；
通过所述第二流体管线(18)而与所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)以及与所述液压机(9)流体连接的第二流体端口(21b)；以及
与所述液压移送单元(1)的第二流体端口(6)流体连接的第三流体端口(21c)；
其中，所述控制阀(21)至少具有：
第一控制位置(21')，在所述第一控制位置(21')中，所述控制阀(21)的第一流体端口(21a)与所述控制阀(21)的第二流体端口(21b)流体连接，并且与所述控制阀(21)的第三流体端口(21c)流体隔离；以及
第二控制位置(21”)，在所述第二控制位置(21”)中，所述控制阀(21)的第一流体端口(21a)与所述控制阀(21)的第三流体端口(21c)流体连接，并且与所述控制阀(21)的第二流体端口(21b)流体隔离。
13.根据权利要求8所述的液压回路(100)，其特征在于，所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)和所述液压移送单元(1)的第二流体端口(6)经由单向阀(25)而与彼此选择性地流体连通，所述单向阀(25)被构造成允许流体流通过所述单向阀(25)从所述液压移送单元(1)的第二流体端口(6)去至所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)，以及所述单向阀(25)被构造成阻止流体流通过所述单向阀(25)从所述液压移送单元(1)的第一流体端口(5)去至所述液压移送单元(1)的第二流体端口(6)。
14.根据权利要求1所述的液压回路(100)，其特征在于，还包括：
至少一个转向缸(31)；
至少一个制动缸(33)；
至少一个热交换器(32)，用于冷却润滑系统的冷却器；以及
又一液压泵(30)，所述又一液压泵(30)与所述电动马达(8)驱动地接合或者选择性地驱动地接合；
其中，所述又一液压泵(30)与所述至少一个转向缸(31)、与所述至少一个制动缸(33)、以及与所述至少一个热交换器(32)流体连接或选择性地流体连接。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110762071B (zh) * 2019-11-01 2021-07-06 中国海洋石油集团有限公司 一种用于井下设备的液压动力系统及井下设备
US20220372941A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Hamilton Sundstrand Corporation Variable displacement metering system with mode selection
WO2023014684A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 Illinois Tool Works Inc. Controlling a hydraulic power unit for material testing
DE102022206501A1 (de) * 2022-06-28 2023-12-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydraulischer Antrieb und Verfahren zum regenerativen Absenken eines Elements einer Arbeitsmaschine

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101691878A (zh) * 2009-10-13 2010-04-07 太原理工大学 一种液压泵流量调节装置
CN102852874A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 罗伯特·博世有限公司 具有多个液压泵和一个能量回收装置的液压驱动系统
JP2013045438A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Yasuo Uematsu 既設油圧制御システムを省力化油圧制御システムへ構築する制御方法およびその制御装置
CN103148031A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 南京工业大学 一种液压动臂回路节能控制系统
CN103291688A (zh) * 2013-06-08 2013-09-11 浙江大学 带能量回收液压泵马达试验台及使用方法
CN104235089A (zh) * 2013-06-10 2014-12-24 卡特彼勒公司 静液压驱动系统
CN105317769A (zh) * 2014-06-24 2016-02-10 卡特彼勒公司 具有混合能源获取及再利用的组合液压机具及推进回路
CN105782149A (zh) * 2016-05-09 2016-07-20 沈阳重机重矿机械设备制造有限公司 一种可再生发电的液压机泵控液压系统
CN106015137A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 江苏大学 一种多功能液压系统
CN106133332A (zh) * 2014-02-04 2016-11-16 意大利德纳股份有限公司 集成到液压混合系统内的行进和作业功能
CN106438525A (zh) * 2016-10-20 2017-02-22 燕山大学 一种功率回收型液压恒压装置
CN107000564A (zh) * 2014-10-27 2017-08-01 伊顿公司 具有静流体选择的液压混合推进回路以及操作方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000136806A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Komatsu Ltd 圧油のエネルギー回収装置および圧油のエネルギー回収・再生装置
JP3969068B2 (ja) * 2001-11-21 2007-08-29 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド作業機械のアクチュエータ駆動装置
JP2004190845A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の駆動装置
EP1852387B1 (en) * 2005-02-25 2013-04-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Load handling regeneration method and load handling regeneration system of battery type industrial vehicle
US7565801B2 (en) * 2005-06-06 2009-07-28 Caterpillar Japan Ltd. Swing drive device and work machine
US20090288408A1 (en) * 2005-06-06 2009-11-26 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Hydraulic circuit, energy recovery device, and hydraulic circuit for work machine
US7634911B2 (en) 2007-06-29 2009-12-22 Caterpillar Inc. Energy recovery system
GB2465572A (en) * 2008-11-20 2010-05-26 Agco Sa Switchable source hydraulic supply system
US20120023924A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Genie Industries, Inc. Variable hydraulic system
US8997476B2 (en) * 2012-07-27 2015-04-07 Caterpillar Inc. Hydraulic energy recovery system
KR20160116338A (ko) * 2014-02-04 2016-10-07 다나 이탈리아 에스피에이 직렬 하이브리드를 갖춘 하이브리드 파워모드
SE1600171A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-20 Flutron Ab Electrohydraulic drive and control system
DE102016217541A1 (de) * 2016-09-14 2018-03-15 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches Antriebssystem mit mehreren Zulaufleitungen

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101691878A (zh) * 2009-10-13 2010-04-07 太原理工大学 一种液压泵流量调节装置
CN102852874A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 罗伯特·博世有限公司 具有多个液压泵和一个能量回收装置的液压驱动系统
JP2013045438A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Yasuo Uematsu 既設油圧制御システムを省力化油圧制御システムへ構築する制御方法およびその制御装置
CN103148031A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 南京工业大学 一种液压动臂回路节能控制系统
CN103291688A (zh) * 2013-06-08 2013-09-11 浙江大学 带能量回收液压泵马达试验台及使用方法
CN104235089A (zh) * 2013-06-10 2014-12-24 卡特彼勒公司 静液压驱动系统
CN106133332A (zh) * 2014-02-04 2016-11-16 意大利德纳股份有限公司 集成到液压混合系统内的行进和作业功能
CN105317769A (zh) * 2014-06-24 2016-02-10 卡特彼勒公司 具有混合能源获取及再利用的组合液压机具及推进回路
CN107000564A (zh) * 2014-10-27 2017-08-01 伊顿公司 具有静流体选择的液压混合推进回路以及操作方法
CN105782149A (zh) * 2016-05-09 2016-07-20 沈阳重机重矿机械设备制造有限公司 一种可再生发电的液压机泵控液压系统
CN106015137A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 江苏大学 一种多功能液压系统
CN106438525A (zh) * 2016-10-20 2017-02-22 燕山大学 一种功率回收型液压恒压装置

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