操作效率提高的液压回路架构制造技术

本披露内容涉及一种液压驱动系统，该液压驱动系统具有能够以第一模式和第二模式操作的液压回路架构。在第一模式中，主液压泵(22)用于经由闭式液压回路来驱动液压致动器(24)，并且补给泵(42)向闭式液压回路提供补给流。在第二模式中，主泵被设定到零排量，并且补给泵(42)用于驱动液压致动器(24)。(42)用于驱动液压致动器(24)。(42)用于驱动液压致动器(24)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】操作效率提高的液压回路架构


[0001]本披露内容总体上涉及用于液压系统的架构。更特别地，本披露内容涉及具有闭式回路液压架构的液压系统。

技术介绍

[0002]诸如车辆(例如，滑移转向车辆和运送拌合机)之类的机器常常具有闭式回路液压系统(例如，静液压传动装置)。在滑移转向车辆的情况下，闭式回路液压系统可以用于车辆推进。在运送拌合机的情况下，闭式回路液压系统可以用于提供混凝土滚筒旋转。

技术实现思路

[0003]闭式回路液压系统可以用于其中系统在低流量状态下操作从而以较慢速度驱动致动器以及在高流量状态下操作从而以较高速度驱动致动器的应用。对于这些系统中的一些而言，诸如用于旋转运送拌合机的混凝土滚筒的系统，系统在低流量状态下操作的持续时间比系统在高流量状态下操作的持续时间长得多。在这种低流量操作期间，系统的主泵以减小的行程长度操作，以提供通过闭式回路的减小的液压流体流。从效率的角度来看，长时间低速操作并不理想，因为变量柱塞泵在以减小的行程长度操作时表现出较低的容积效率。在运送拌合机的情况下，造成了相当大的能量损失。本披露内容的各方面涉及用于解决这个问题的架构。
[0004]在闭式回路液压系统的较高速度操作期间，主泵以全行程操作并且补给泵通过热油泄放压力而被加载。热油泄放阀被设定处于大于改变主泵排量所需的控制压力的压力，并且每当系统在使用中时将发生与压力裕度成比例的能量损失。进一步地，在闭式回路液压系统的空转操作期间，补给泵流量通常通过补给泵泄放阀而泄放，从而引起能量损失，能量损失的大小取决于补给泵泄放阀的泄放设定。本披露内容的各方面涉及用于减少这些类型的损失的系统。
[0005]本披露内容的各方面涉及一种具有智能控制策略的闭式回路架构，其适于允许使用补给泵流量来满足低速要求。以这种方式，不需要使用主泵来满足低速要求，并且可以减少与用于低流量应用的主泵的低效容积效率相关的能量损失。
[0006]本披露内容的各方面还涉及一种具有智能控制策略的闭式回路架构，其适于允许对热油泄放阀的泄放压力设定进行实时压力调节以最小化在较高流量操作期间泄放压力设定与泵控制压力之间的差异。以这种方式，可以减少与在泵控制压力与压力泄放设定之间的裕度相关的能量损失。
[0007]本披露内容的各方面还涉及具有智能控制策略的闭式回路架构，其适于允许对补给泵泄放阀的泄放压力设定进行实时调节，以最小化在空转/不工作状态期间的能量损失。
[0008]本披露内容的各方面还涉及具有智能控制策略的闭式回路架构，其适于允许对热油泄放阀的压力泄放设定进行实时调节，以提供动态制动来抵抗设备惯性移动。
[0009]本披露内容的各方面还涉及一种液压架构，该液压架构可以在闭环回路配置与开
环回路配置之间切换，在该闭环回路配置中，补给泵向驱动致动器的主泵提供补给流，并且在该开环回路配置中，补给泵驱动该致动器。
[0010]本披露内容的各方面涉及一种液压回路架构，其用于为液压致动器(诸如，液压马达)提供动力以旋转运送拌合机的混凝土滚筒。在第一操作模式期间，由液压流体以第一速度驱动液压马达，该液压流体通过主液压泵被泵送通过闭环回路，该主液压泵由发动机的取力器(power take
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off)提供动力。由电动马达提供动力的补给泵向主液压泵的低压侧提供补给流。在第二操作模式期间，主液压泵被设定到零排量，并且补给泵用于以小于第一速度的第二速度驱动液压马达。在第二操作模式中，液压回路架构被配置为开环液压回路。
[0011]本披露内容的各方面涉及具有液压回路架构的液压系统，这些液压回路架构具有用于提高液压系统的整体操作效率的特征。本披露内容的一个方面涉及具有液压回路架构的液压系统，这些液压回路架构包括适于提高在低速操作期间系统的操作效率的特征。在一个示例性液压系统中，液压回路架构允许补给泵在低速操作期间驱动系统的液压致动器。其他示例涉及具有液压回路架构的液压系统，这些液压回路架构可以作为闭式回路操作以实现高速操作，并且可以作为开式液压回路操作以实现低速操作。本披露内容的进一步的方面涉及具有闭式回路架构的液压系统，在该闭式回路架构中，系统的热油泄放阀可以取决于系统的控制压力而可变地设定处于不同的压力。在某些示例中，热油泄放阀的油压力泄放设定保持处于仅略大于系统的控制压力的压力设定。根据本披露内容原理的进一步的液压系统利用具有可变压力泄放设定的补给泵泄放阀，在该可变压力泄放设定中，当系统在空转状态中操作时，压力泄放设定显著降低。
[0012]本披露内容的另一个方面涉及一种液压驱动系统，其包括主液压泵(例如，可变排量泵或固定排量泵)、液压致动器(例如，液压马达、液压缸等)和补给泵(例如，一体式或辅助性补给泵)。液压系统可以第一模式操作，在该第一模式中，主液压泵经由闭式液压回路来驱动液压致动器并且补给泵向闭式液压回路提供补给流。液压系统也可以第二模式操作，在该第二模式中，补给泵经由开式液压回路来驱动液压致动器。
[0013]在一个示例中，一种用于驱动车辆部件的液压驱动系统包括：电动马达；由电动马达驱动的可变排量液压泵；由主液压泵驱动的可变排量液压马达，该液压马达具有用于驱动车辆部件的输出轴；以及用于控制电动马达的速度和液压泵的排量的控制器，该控制器被配置成通过选择导致系统的效率最大的马达排量、泵排量和马达速度的组合来满足液压马达的输出需求。
[0014]在一些示例中，液压部件是运送拌合机的旋转滚筒和推进系统中的一者。
[0015]在一些示例中，控制器配置有高速模式和低速模式，其中，在高速模式中，液压马达和泵以全排量操作并且电动马达的速度被改变以满足液压马达的输出需求。
[0016]在一些示例中，如果电动马达在低速下的效率高于液压泵在减行程状态下的效率，则控制器降低电动马达的速度以便实现液压马达的输出需求。
[0017]在一些示例中，如果电动马达在低速下的效率高于液压泵在减行程状态下的效率，则控制器降低电动马达的速度以便实现液压马达的输出需求。
[0018]在一些示例中，控制器比较液压部件的转速并将转速与参考速度进行比较，其中，当转速与参考速度匹配时，控制器停止向电动马达供应动力，其中，当转速降到参考速度以下时，控制器向电动马达供应动力。
[0019]在一个示例中，一种用于驱动车辆部件的驱动系统包括：包括静液压传动装置的第一驱动通路；包括电动马达的第二驱动通路；用于将动力从第一驱动通路或第二驱动通路传输到车辆部件的驱动接口；以及用于选择性地操作静液压传动装置和电动马达的控制器。
[0020]在一些示例中，车辆部件是运送拌合机的滚筒，该滚筒具有转速需求。
[0021]在一些示例中，当滚筒的转速需求高于阈值时，控制器操作静液压传动装置以通过驱动接口向车辆部件供应动力。
[0022]在一些示例中，电动马达由静液压传动装置通过驱动接口驱动并且用作发电机。
[0023]在一些示例中，当滚筒的转速需求低于阈值时，控制器操作电动马达以通过驱动接口向滚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液压驱动系统，该液压驱动系统包括：主液压泵；液压致动器；补给泵；该液压驱动系统能够以第一模式操作，在该第一模式中，该主液压泵经由闭式液压回路来驱动该液压致动器并且该补给泵向该闭式液压回路提供补给流；并且该液压驱动系统也能够以第二模式操作，在该第二模式中，该补给泵经由开式液压回路来驱动该液压致动器。2.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其中，在该第二模式中，该主液压泵被设定到零排量，并且该补给泵经由该开式液压回路单独驱动该液压致动器。3.根据权利要求1所述的液压驱动系统，进一步包括：第一泄放阀，该第一泄放阀用于在该补给泵的输出压力达到补给泵泄放压力水平时通过将该补给泵的输出侧流体地连接到储箱来限制该补给泵的输出压力，其中，当该液压驱动系统以该第一模式操作时，该第一泄放阀的补给泵泄放压力水平被设定处于第一压力泄放设定，并且当该液压驱动系统以该第二模式操作时，该第一泄放阀的补给泵泄放压力水平被设定处于第二压力泄放设定，并且其中，该第一泄放阀的第二压力泄放设定高于该第一泄放阀的第一压力泄放设定。4.根据权利要求1或3所述的液压驱动系统，进一步包括：第二泄放阀，该第二泄放阀适于与该液压致动器的低压侧流体连通以用于限制在该液压致动器的低压侧处的油压力，其中，当该液压驱动系统以该第一模式操作时，该第二泄放阀被设定处于第一压力泄放设定，并且当该液压驱动系统以该第二模式操作时，该第二泄放阀被设定处于第二压力泄放设定，并且其中，该第二泄放阀的第一压力泄放设定高于该第二泄放阀的第二压力泄放设定。5.根据权利要求4所述的液压驱动系统，其中，当该闭式液压回路内的液压流体在该液压驱动系统以该第一模式操作时热膨胀时，该第二泄放阀对从该闭式液压回路到储箱的液压流体进行泄放，以防止该闭式液压回路内的液压压力超过该第二泄放阀的第一压力泄放设定，并且其中，当该液压驱动系统以该第二模式操作时，该第二泄放阀允许来自该致动器的低压侧的液压流体绕过该主泵并代替流到储箱，并且该第二泄放阀被设定处于该第二泄放阀的第二压力泄放设定。6.根据权利要求5所述的液压驱动系统，进一步包括：可在第一位置与第二位置之间移动的模式选择器阀，在该第一位置中，该液压驱动系统被配置成使得该补给泵适于向该闭式液压回路提供补给流，并且在该第二位置中，该液压驱动系统被配置成使得该补给泵适于驱动该液压致动器。7.根据权利要求6所述的液压驱动系统，进一步包括：流量方向控制阀，该流量方向控制阀与该模式选择器阀流体连通以用于控制液压流体流通过该液压致动器的方向，使得该补给泵能够沿第一和第二相反的致动器方向选择性地驱动该液压致动器。8.根据权利要求7所述的液压驱动系统，进一步包括：梭阀，该梭阀用于在沿该第一致动器方向驱动该液压致动器时以及在沿该第二致动器方向驱动该液压致动器时将该第二泄放阀连接成与该液压致动器的低压侧流体连通。9.根据权利要求3、4或5所述的液压驱动系统，其中，该液压驱动系统能够以对应于该液压致动器的空转状态的第三模式操作，其中，当该液压驱动系统以该第三模式操作时，该
第一泄放阀被设定到低于该第一泄放阀的第一压力泄放设定的第三压力泄放设定。10.根据权利要求4或5所述的液压驱动系统，进一步包括：用于感测泵控制压力的压力传感器，并且其中，该第二泄放阀的第一压力泄放设定是可变的并且取决于所感测到的泵控制压力。11.根据权利要求10所述的液压驱动系统，其中，该第二泄放阀的第一压力泄放设定比所感测到的泵控制压力大预定量。12.根据权利要求10所述的液压驱动系统，其中，该第一泄放阀的第一压力泄放设定是可变的并且取决于该第二泄放阀的第一压力泄放设定。13.根据权利要求3、4或5所述的液压驱动系统，其中，当该液压驱动系统以该第二模式操作时，能够增加该第二泄放阀的第二压力泄放设定以提供对该液压致动器的制动。14.根据权利要求1至13中任一项所述的液压驱动系统，其中，该主液压泵和该补给泵由通过动力源旋转的单个驱动轴驱动。15.根据权利要求1至13中任一项所述的液压驱动系统，其中，该主液压泵和该补给泵由单个动力源驱动。16.根据权利要求14或15所述的液压驱动系统，其中，该动力源是燃烧发动机或电动马达。17.根据权利要求1至13中任一项所述的液压驱动系统，其中，该主液压泵由第一动力源驱动，并且该补给泵由第二动力源驱动。18.根据权利要求17所述的液压驱动系统，其中，该第一动力源是燃烧发动机，并且该第二动力源是电动马达。19.根据权利要求1至18中任一项所述的液压驱动系统，进一步包括：控制器，该控制器用于接收代表该液压致动器的期望速度的输入信号、以及用于取决于该期望速度在该...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿维纳什，
申请(专利权)人：丹佛斯动力系统II技术有限公司，
类型：发明
国别省市：