间得到枢转速度。
[0042]在又一个附加实施例中，执行传感器141可以与由液压缸38赋予的作业工具16的倾斜力相关。具体地，传感器141可以是与液压缸38内的一个或多个室相关的压强传感器，或本领域中已知的可以产生指示在作业工具16的采掘和倾卸操作过程中产生机器10的倾斜力的信号的任何其它类型的传感器。
[0043]应当注意的是，控制器100在第一蓄能器108的填充和排出过程中会受到第一室管道84、第二室管道86和第一蓄能器108内的流体压强的限制。就是说，即使在特定操作模式过程中，机器10的作业周期中的特定分段会需要第一蓄能器108的填充或排出，可以只在有关压强具有相应值时允许控制器100执行动作。例如，如果压强传感器102指示第一蓄能器108内的流体压强低于第一室管道84内的流体压强，就不允许控制器100启动第一蓄能器108到第一室管道84内的排出。类似地，如果压强传感器102指示第二室管道86内的流体压强小于第一蓄能器108内的流体压强，就不允许控制器100启动用来自第二室管道86的流体填充第一蓄能器108。
[0044]在加压流体从第一蓄能器108排出至回转马达49的过程中，离开回转马达49的流体可能仍然具有的高压，如果允许流体排放至罐60内，就可能会浪费流体的高压。此时，第二蓄能器110可以配置成在任何第一蓄能器108将流体排出至回转马达49的时候填充离开回转马达49的流体。另外，在第一蓄能器108的填充过程中，回转马达49可以接收来自泵58的非常少的流体，并且除非另有原因，在这些状况下来自泵58的流体对回转马达49的供应不足会引起回转马达49形成空洞。相应地，第二蓄能器110可以配置成在任何用来自回转马达49的流体填充第一蓄能器108的时候排出至回转马达49。
[0045]如上所述，在任何排放通道78内的压强下降至第二蓄能器110内的流体压强以下的时候，第二蓄能器110可以排出流体。相应地，不可通过控制器100直接调节从第二蓄能器110到第一回路52内的流体排出。但是，由于可以在任何排放通道88内的压强超过第二蓄能器110内的流体压强的时候用来自第一回路52的流体填充第二蓄能器110，并且由于回转控制阀56可以影响排放通道88内的压强，控制器100可以通过回转控制阀56对用来自第一回路52的流体填充第二蓄能器110进行一些控制。
[0046]在一些情况中，第一蓄能器108和第二蓄能器110可以同时填充加压流体。这些情况可以对应于例如峰值调节模式中的操作。特别地，当泵58向回转马达49和第一蓄能器108提供加压流体时，第二蓄能器110可以同时填充加压流体。在这些时候，离开泵58的流体可以引导至第一蓄能器108内，同时离开回转马达49的流体可以引导至第二蓄能器110 内。
[0047]如果需要的话，还可以通过第二回路54填充第二蓄能器110。特别地，在任何来自第二回路54的废弃流体(S卩，从第二回路54排放至罐60的流体)的压强大于第二蓄能器110的阈值压强的时候，废弃流体可以被收集在第二蓄能器110内。当第二回路54内的压强下降至第二蓄能器110内收集的流体的压强以下时，第二蓄能器110内的加压流体可以以相似的方式选择性地排出至第二回路54内。
[0048]工业实用性
[0049]本发明的液压控制系统可以应用于执行涉及作业工具的摆动运动的基本重复的作业周期的任何挖掘机器。本发明的液压控制系统可以通过在基于当前操作模式的作业周期的不同分段过程中辅助作业工具的摆动加速和减速而帮助改善机器性能和提高机器效率。具体地，本发明的液压控制系统可以将作业周期划分成分段，并且基于当前操作模式选择性地储存加压的废弃流体或释放储存的流体，以在划分的分段的过程中辅助回转马达的移动。
[0050]若干益处可以与本发明的液压控制系统相关。第一，由于液压控制系统50可利用高压蓄能器和低压蓄能器(即，第一蓄能器108和第二蓄能器110)，因此在挖掘作业周期的加速分段过程中从回转马达49排出的流体可以被回收在第二蓄能器110内。能量的这种双回收可以有助于增加机器10的效率。第二，第二蓄能器110的使用可以有助于减少在回转马达49处空洞的可能性。第三，基于挖掘作业周期的当前分段和/或基于当前操作模式调节蓄能器填充和排出的能力可以允许液压控制系统50针对特定应用修整机器10的摆动性能，从而增强机器性能和/或进一步提高机器效率。
[0051]本发明的液压控制系统还可以设计得紧凑。特别地，换向阀120的位置和构型可以允许流体压强从回转马达49的两个相对侧释放。除了减小液压控制系统50的尺寸和降低液压控制系统50的复杂度，单向溢流阀的使用还可以减少成本并提高系统可靠性。
[0052]对本领域技术人员而言，对本发明的液压控制系统可以做出各种修改和变型是显而易见的。对本领域技术人员而言，通过对本发明的液压控制系统的说明书和实施的思考，其它实施例是显而易见的。本说明书和例子意于仅被认为是示例性的，真正的范围通过权利要求书及其等同物指明。
【主权项】
1.一种液压控制系统(50)，包括: 作业工具(16)； 配置成使所述作业工具摆动的马达(49); 罐(60)； 配置成从所述罐抽吸流体并加压所述流体的泵(58); 能够操作以通过第一室通道和第二室通道(84，86)控制流体从所述泵流至所述马达以及从所述马达流至所述罐以影响所述马达的运动的控制阀(56); 蓄能器(108); 配置成选择性地将从所述马达排出的流体引导至所述蓄能器以便储存以及将储存的流体从所述蓄能器引导至所述马达以辅助所述马达的蓄能器回路(54); 配置成将所述第一室通道和所述第二室通道中压强较高的一个与所述蓄能器选择性地连接的换向阀(120);和 设置在所述蓄能器回路内并配置成从所述马达的相对侧释放压强的单向溢流阀(76)。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统，还包括: 流体连接在所述换向阀和所述蓄能器之间的填充阀(122);和 与所述填充阀平行的流体连接在所述换向阀和所述蓄能器之间的排出阀(124)， 其中，所述单向溢流阀流体连接所述蓄能器、所述填充阀、所述排出阀和所述罐中的每—个°
3.根据权利要求2所述的液压控制系统，其中，所述单向溢流阀能够响应于通过所述填充阀、所述排出阀和所述蓄能器中任意一个的流体的压强从第一流动堵塞位置运动至第二流动通过位置。
4.根据权利要求2所述的液压控制系统，其中，所述单向溢流阀配置成将所述填充阀、所述排出阀和所述蓄能器中的每一个与所述罐选择性地并行连接。
5.根据权利要求2所述的液压控制系统，其中: 所述蓄能器是第一蓄能器；并且 所述液压控制系统还包括第二蓄能器(110)，所述第二蓄能器(110)被流体连接以将流体通过第一补充阀和第二补充阀(74)排出到所述第一室通道和所述第二室通道。
6.根据权利要求5所述的液压控制系统，其中，所述第二蓄能器被进一步流体连接以从所述第一室通道和第二室通道接收流体。
7.根据权利要求5所述的液压控制系统，其中，所述第二蓄能器进一步流体连接到所述换向阀。
8.根据权利要求7所述的液压控制系统，还包括流体连接在所述换向阀和所述第二蓄能器之间的压强致动阀(142)。
9.根据权利要求5所述的液压控制系统，其中，所述第二蓄能器通过所述压强致动阀进一步流体连接至所述填充阀和所述排出阀。
10.根据权利要求5所述的液压控制系统，其中: 所述第一蓄能器配置成蓄积压强为约260-315bar的约50-100L的流体；并且 所述第二蓄能器配置成蓄积压强为约5-30bar的约1L的流体。
【专利摘要】公开了一种用于机器(10)的液压控制系统(50)。该液压控制系统可以具有作业工具(16)、配置成使该作业工具摆动的马达(49)、罐(60)、配置成从罐中抽吸流体并加压该流体的泵(58)和能够操作以控制流体从泵通过第一室通道(84)流至马达并从马达通过第二室通道(86)流至罐以影响马达动作的控制阀(56)。该液压控制系统还可以具有蓄能器(108)，和配置成选择性地将从该马达排出的流体引导至该蓄能器以储存、并将储存的流体从该蓄能器引导至该马达以辅助马达的蓄能器回路(54)。该液压控制系统还可以具有配置成将第一室通道和第二室通道中压强较高的一个与蓄能器选择性地连接的换向阀(120)，和设置在蓄能器回路内并配置成从马达相对侧释放压强的单向溢流阀(76)。
【IPC分类】F15B13-02, F15B1-02, F15B21-08, E02F9-22
【公开号】CN104583610
【申请号】CN201380045091
【发明人】章佼, L·J·托格内蒂, 马鹏飞, D·陈, J·弗拉兹, 芳野铁也
【申请人】卡特彼勒公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年8月29日
【公告号】DE112013004259T5, US20140060023, WO2014036235A1