[发明专利]液压设备、液压系统和作业机械

说明书

本发明涉及一种用于液压系统(12)的液压设备(38)。所述液压设备(38)包括：腔室装置(46)，该腔室装置包括用于连接到液压系统(12)的高压侧(40)的至少一个高压腔室(48)以及用于连接到液压系统(12)的低压侧(42)的至少一个低压腔室(50)；以及可移动构件(96)，其被布置成响应于至少一个高压腔室(48)内和至少一个低压腔室(50)内的压力变化而至少部分地在腔室装置(46)内往复运动。所述腔室装置(46)还包括用于连接到液压系统(12)的罐压力侧(44)的至少一个罐腔室(52)。

技术领域

本发明涉及用于液压系统的液压设备、用于作业机械的液压系统以及作业机械。

本发明适用于工业建筑机械、材料搬运机械或建筑器械领域中的作业机械，尤其是轮式装载机和挖掘机的液压系统。尽管本发明将针对挖掘机进行描述，但是本发明不限于这种特定的机械，而是可以用在包括具有高压侧、低压侧和罐压力侧的液压系统的任何作业机械例如轮式装载机、铰接式或刚性运输机和反铲装载机中。本发明也适用于除作业机械以外的应用的液压系统，例如液压升降机的液压系统。

背景技术

液压系统应用广泛。例如，作业机械通常依靠液压系统来提供搬运负载的动力。用于作业机械的液压系统可以包括各种液压致动器，例如液压缸和旋转液压马达。液压混合动力系统可用于从液压致动器回收能量，并在以后用于降低内燃机的负荷。在回收期间，当液压致动器将油推向高压侧、例如用于在高压蓄能器中储存能量时，液压致动器需要供应加压油，以在吸入侧维持足够大的压力，从而避免气穴现象。该供应可以从包括低压蓄能器的低压侧提供。

包括专用高压侧和专用低压侧的液压系统可以被称为双压力液压系统，并且以前已知为双压力液压系统。双压力液压系统通常包括连接到高压侧的一个或多个高压蓄能器以及连接到低压侧的一个或多个低压蓄能器。与双压力液压系统相关的优点例如是改进了能量效率和可控性。然而，用于作业机械的双压力液压系统包括大量的零件，例如用于子系统的零件，因此空间通常是有限的。因此，通常难以在这种双压力液压系统中集成能量回收装置。

参考文献1公开了这样一种概念，其中泵旋转轴密封件被替换以承受升高的压力，从而摆脱环境压力罐。参考文献1:加压罐管线的紧凑和高效实施；Paloniitty,Miika；Linjama,Matti；Huova,Mikko；坦佩雷理工大学；4p.2018；白皮书；2018年11月6日。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于液压系统的液压设备，该液压设备具有简单、廉价和紧凑的设计，并且能够实现简单、廉价和紧凑的液压系统。

该目的通过根据权利要求1所述的用于液压系统的液压设备来实现。该液压设备包括：腔室装置，该腔室装置包括用于连接到液压系统的高压侧的至少一个高压腔室以及用于连接到液压系统的低压侧的至少一个低压腔室；可移动构件，该可移动构件被布置成响应于所述至少一个高压腔室内和所述至少一个低压腔室内的压力变化而至少部分地在腔室装置内进行往复运动。所述腔室装置还包括用于连接到液压系统的罐压力侧的所述至少一个罐腔室。

在所述腔室装置中提供所述至少一个罐腔室使得能够从液压系统中移除常规的罐。因此，所述液压系统可以被制造得更简单、更便宜和更紧凑。

所述液压设备的至少一个低压腔室进一步消除了液压系统中对低压蓄能器的需要。通过该液压设备，可以实现高压侧和低压侧的液压流体的加压，而不需要弹簧或密封的充气(如在常规的低压蓄能器中那样)。从液压系统中移除一个或多个低压蓄能器和相关联的安全阀简化了液压设备并降低了成本。

根据本发明的液压设备构成了具有三个不同压力水平的三级罐。由于可移动构件被布置成响应于高压腔室和/或低压腔室中的压力变化而往复运动，所以液压设备可以被称为提供自加压蓄能器或自举蓄能器(bootstrap accumulator)。