工程机械的能量再生系统技术方案

一种工程机械的能量再生系统，在溢流阀动作时之外的时间不会对液压执行机构的动作造成影响，当再生时使执行机构油路与再生液压马达以小的压力损失连通而提高能量回收效率，在不能再生时也能够确保液压执行机构的保持压，能够抑制非本意的动作。在执行机构油路(101a、101b)与再生液压马达(61)之间配置有第1阀装置(51)，该第1阀装置(51)具有能够使高压侧执行机构油路的压力上升至旋转溢流阀(48a、48b)的设定压力的节流通路(51a)，在执行机构油路与再生液压马达(61)之间与第1阀装置(51)并列地配置有第2阀装置(52)，该第2阀装置(52)在第1阀装置(51)与再生液压马达(61)之间的压力上升并接近至旋转溢流阀的设定压力时，通过第1阀装置(51)与再生液压马达(61)之间的压力从闭位置(E)切换至开位置(F)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备于液压挖掘机等工程机械中且控制工程机械的能量回收的、工程机械的能量再生系统。
技术介绍
例如液压挖掘机那样的工程机械作为动力源而具有以汽油、柴油等为燃料的发动机，由该发动机驱动液压栗来产生液压，并驱动液压马达、液压缸这些执行机构。液压执行机构小型轻量且能够实现大输出，广泛用作工程机械的执行机构。液压挖掘机等的工程机械具有旋转体，在由液压马达驱动旋转体的液压挖掘机中，当在旋转动作中将旋转操作杆返回至中立位置时，向液压马达供给液压油的油路由控制阀封闭，旋转体通过溢流阀的溢流动作而成为减速的状态，然后达到停止状态。在以往类型的液压挖掘机中，从溢流阀排出的液压油的能量全部作为热量而舍弃。因此，例如在专利文献I中提出了一种能量再生系统，其将从溢流阀排出的液压油的能量通过由液压栗马达和电动机构成的再生装置回收并有效利用。另外，在专利文献I中，在旋转液压马达与再生装置之间设有安全阀，能够仅在操作装置处于中立状态且检测到规定压力以上的制动压的情况下，通过来自控制器的电气信号降低安全阀的通路阻力。在先技术文献专利文献1:日本特开2009-281525号公报
技术实现思路
在能量再生系统中，为了不会因再生装置的漏泄(leak)等而对旋转动作产生影响，而需要当在溢流阀动作时之外的旋转动作时，将从旋转液压马达向再生装置的油路截断或者充分地节流。另一方面，希望降低从旋转液压马达向再生装置连通的油路的通路阻力，使得在再生中能够不损失能量地进行再生。为了实现该目的，专利文献I所述的能量再生系统在旋转液压马达与再生装置之间设有安全阀，能够仅在操作装置处于中立状态且检测到规定压力以上的制动压的情况下，通过来自控制器的电气信号降低安全阀的通路阻力。但是，专利文献I所述的能量再生系统通过来自控制器的电气信号来控制安全阀的通路阻力。由此，在因电气系统的故障或控制器的失控等而发生无法提高安全阀的通路阻力的情况下，有可能无法确保旋转体的保持压。本专利技术的目的在于，提供一种能量再生系统，在溢流阀动作时之外的时间不会对液压执行机构的动作造成影响，当再生时使执行机构油路与再生液压马达以小的压力损失连通而提高能量回收效率，在不能再生时也能够确保液压执行机构的保持压，能够抑制非本意的动作。(I)为了实现上述目的，本专利技术提供一种工程机械的能量再生系统，具有:液压栗；液压执行机构，其由从所述液压栗供给的液压油驱动；控制阀，其根据操作装置的操作指令而向所述液压执行机构供给来自所述液压栗的液压油，控制所述液压执行机构的驱动方向和速度；溢流阀，其设在连接所述控制阀和所述液压执行机构的2个执行机构油路上，且对所述执行机构油路的压力进行控制以使所述执行机构油路的压力不超过设定压力；再生液压马达，其在所述2个执行机构油路中高压侧执行机构油路的压力上升至所述溢流阀的设定压力时，通过从所述高压侧执行机构油路排出的工作液压油旋转驱动；和再生能量回收装置，其与所述再生液压马达连接，回收所述再生液压马达的轴输出，其中，所述工程机械的能量再生系统具有:第I阀装置，其在所述2个执行机构油路内，至少配置于所述高压侧执行机构油路与所述再生液压马达之间，并具有能够使所述高压侧执行机构油路的压力上升至所述溢流阀的设定压力的节流通路；和第2阀装置，其在所述2个执行机构油路内，至少与所述第I阀装置并列地配置于所述高压侧执行机构油路与所述再生液压马达之间，且当所述第I阀装置与所述再生液压马达之间的压力上升并接近至所述溢流阀的设定压力时，通过所述第I阀装置与所述再生液压马达之间的压力从闭位置切换至开位置。在这样构成的本专利技术中构成为，在2个执行机构油路内，至少在高压侧执行机构油路与再生液压马达之间并列地配置有第I阀装置和第2阀装置，在第I阀装置上设有能够使高压侧执行机构油路的压力上升至溢流阀的设定压力的节流通路，当第I阀装置与再生液压马达之间的压力上升并接近至溢流阀的设定压力时，通过第I阀装置与再生液压马达之间的压力将第2阀装置从闭位置切换至开位置，由此，在溢流阀动作时之外的时间不会对液压执行机构的动作造成影响，当再生时使执行机构油路与再生液压马达以小的压力损失连通而提高能量回收效率，在不能再生时也能够确保液压执行机构的保持压，能够抑制非本意的动作。另外，第I阀装置和第2阀装置由液压信号来控制，由此能够减少故障要因，并得到高可靠性。(2)上述(I)中，优选为，所述第I阀装置是当所述高压侧执行机构油路的压力上升并接近至所述溢流阀的设定压力时从闭位置切换至具有所述节流通路的开位置的液压先导切换阀。由此当第I阀装置(液压先导切换阀)处于闭位置的期间，能够将来自再生液压马达的漏泄量几乎抑制为零，由此，能够抑制以设定压以下的压力动作时的能量损失。(3)上述(I)中，另外优选为，所述第I阀装置是当所述高压侧执行机构油路的压力上升并接近至所述溢流阀的设定压力时使所述节流通路动作的溢流阀。由此，也能够在第I阀装置(溢流阀)进行溢流动作之前，将来自再生液压马达的漏泄量几乎抑制为零，由此，能够抑制以设定压以下的压力动作时的能量损失。(4)上述(I)中，另外优选为，所述第I阀装置是形成所述节流通路的固定节流阀。由此能够使第I阀装置的构成简洁化。(5)上述(I)?(4)中，优选为，所述工程机械的能量再生系统还具有:压力传感器，其检测所述第I阀装置与所述再生液压马达之间的压力；和控制装置，其在所述压力传感器检测到的压力到达至不会对所述液压执行机构的动作产生妨碍的规定压力之前，将所述再生液压马达的转速保持为零，当所述压力传感器检测到的压力超过所述规定压力时，控制所述再生液压马达或者所述再生能量回收装置，以使所述再生液压马达旋转且使所述压力传感器检测到的压力保持为所述规定压力。由此，即使在再生中，也能够确保液压执行机构的制动压，由此，能够进行不会对制动时的动作造成影响的可靠性高的控制。专利技术的效果根据本专利技术，在溢流阀动作时之外的时间不会对液压执行机构的动作造成影响，当再生时使执行机构油路与再生液压马达以小的压力损失连通而提高能量回收效率，在不能再生时也能够确保液压执行机构的保持压，能够抑制非本意的动作。【附图说明】图1是表示具有本专利技术的能量再生系统的作为工程机械一例的液压挖掘机的构成的图。图2是表示具有本专利技术第I实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。图3是表示具有本专利技术第2实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。图4是表示具有本专利技术第3实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。图5是表示具有本专利技术第4实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。图6是表示具有本专利技术第5实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。图7是表示具有本专利技术第6实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。图8是表示具有本专利技术第7实施方式的能量再生系统的工程机械的旋转驱动系统的整体构成的图。【具体实施方式】 以下，使用附图来说明本专利技术的实施方式。〈第I实施方式〉?构成?图1是表示具有本专利技术的能量再生系统的作为工程机械一例的液压挖掘机的构成的图。在图1中，液压挖掘机具有下部行驶体10、上部旋转体20和挖掘机构3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工程机械的能量再生系统，具有：液压泵；液压执行机构，其由从所述液压泵供给的液压油驱动；控制阀，其根据操作装置的操作指令而向所述液压执行机构供给来自所述液压泵的液压油，控制所述液压执行机构的驱动方向和速度；溢流阀，其设在连接所述控制阀和所述液压执行机构的2个执行机构油路上，且对所述执行机构油路的压力进行控制以使所述执行机构油路的压力不超过设定压力；再生液压马达，其在所述2个执行机构油路中高压侧执行机构油路的压力上升至所述溢流阀的设定压力时，通过从所述高压侧执行机构油路排出的工作液压油旋转驱动；和再生能量回收装置，其与所述再生液压马达连接，回收所述再生液压马达的轴输出，所述工程机械的能量再生系统的特征在于，具有：第1阀装置，其在所述2个执行机构油路内，至少配置于所述高压侧执行机构油路与所述再生液压马达之间，并具有能够使所述高压侧执行机构油路的压力上升至所述溢流阀的设定压力的节流通路；和第2阀装置，其在所述2个执行机构油路内，至少与所述第1阀装置并列地配置于所述高压侧执行机构油路与所述再生液压马达之间，且当所述第1阀装置与所述再生液压马达之间的压力上升并接近至所述溢流阀的设定压力时，通过所述第1阀装置与所述再生液压马达之间的压力从闭位置切换至开位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大木孝利，土方圣二，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP