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CN112384662A - 用于建筑设备的液压回路 - Google Patents

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CN112384662A
CN112384662A CN201880095476.4A CN201880095476A CN112384662A CN 112384662 A CN112384662 A CN 112384662A CN 201880095476 A CN201880095476 A CN 201880095476A CN 112384662 A CN112384662 A CN 112384662A
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oil
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Volvo Construction Equipment AB
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Abstract

提供了一种建筑设备的液压回路，包括用于控制动臂的上升和下降移动的动臂油缸，所述液压回路包括阀单元，所述阀单元具有：第一控制阀，所述第一控制阀被构造成控制动臂油缸的大腔室以选择性地与动臂油缸的小腔室连通；第二控制阀，所述第二控制阀被构造成控制所述大腔室以选择性地与油箱连通；第三控制阀，所述第三控制阀被构造成控制所述大腔室以选择性地与蓄能器连通；以及第四控制阀，所述第四控制阀被构造成控制流向所述蓄能器的液压油的一部分以选择性地流向辅助马达。

Description

用于建筑设备的液压回路
技术领域
本发明涉及一种用于建筑设备的液压回路，更具体地，涉及一种能够在动臂下降时通过再生或回收返回油(return-oil)来提高能量效率的、用于建筑设备的液压回路。
背景技术
通常，建筑设备使用液压压力来产生动力。
建筑设备的工作单元挖掘土壤或岩石，或者允许装载所挖掘的土壤或岩石。
液压泵被设置成使用液压，并且通过泵送存储在油箱中的油而将液压油供应到驱动所述工作单元的致动器。
在这种情况下，为了使液压泵运行，发动机必须运行，而为了使发动机运行，必须消耗燃料。
图1示意性地示出了根据传统技术的建筑设备的液压回路，并且如图1中所示，通过使用由发动机1产生的动力来操作主泵2以产生液压压力。主泵2的液压压力被供应到主控制阀3，并且通过主控制阀3的液压控制而选择性地供应到动臂油缸4的大腔室4a或小腔室4b。
主泵2的液压压力被供应到主控制阀3，并且通过主控制阀3的液压控制而选择性地供应到动臂油缸4的大腔室4a或小腔室4b。
在这种情况下，作为一种减少建筑设备的燃料消耗的方法，当在主控制阀3上执行滑阀控制而使得大腔室4a和小腔室4b在动臂下降时彼此连通的时候，从大腔室4a排出的液压油通过主控制阀3被供应到小腔室4b，并因此执行能量再生功能。
为了减少建筑设备的燃料消耗并提高建筑设备的燃料效率，使用了能量产生技术。
此外，建筑设备可能需要动臂浮动功能。
动臂浮动功能是指如下功能：即使在操作者降低动臂时，也允许附件(attachment)由于动臂的重量而沿着地面的弯曲表面竖直地移动。
即，即使在斗杆前后移动且动臂向下移动时，所述附件也由于动臂浮动功能而在不损坏地面的弯曲表面的情况下沿着所述弯曲表面移动。
因此，当操作者根据工作的类型将模式改变成浮动模式时，工作可能停止在不从液压泵供应工作油的状态中，并且当在一般挖掘模式中时，所述浮动模式被取消，从液压泵供应工作油，并且所述工作开始。当所述工作停止在浮动模式中时，不使用液压泵的工作油，因此能够提高工作的效率和生产率。
因此，图2示意性地示出了一种构造：在该构造中，浮阀被添加到根据传统技术的建筑设备的液压回路，如图2中所示。在需要上述浮动功能的建筑设备的情况下，浮阀5布置在主控制阀3与动臂油缸4之间。
在这种情况下，当浮阀5被控制为打开时，维持动臂油缸4的大腔室4a和小腔室4b彼此直接连通的状态，并因此执行浮动模式。
然而，需要将浮阀安装在额外需要浮动功能的建筑设备中，并且在浮阀中额外安装用于供应和控制液压油的通道，因此，建筑设备的构造变得复杂，并且建筑设备的体积增加了。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种建筑设备的液压回路，其能够在建筑设备的动臂下降时通过再生和回收返回油来提高能量效率，并能够简化建筑设备的构造。
技术方案
本发明的一个方面提供了一种建筑设备的液压回路，其包括用于控制动臂的上下操作的动臂油缸，该液压回路包括阀单元，该阀单元具有：第一控制阀，该第一控制阀被构造成控制动臂油缸的大腔室以选择性地与动臂油缸的小腔室连通；第二控制阀，该第二控制阀被构造成控制所述大腔室以选择性地与油箱连通；第三控制阀，该第三控制阀被构造成控制所述大腔室以选择性地与蓄能器连通；以及第四控制阀，该第四控制阀被构造成控制流向所述蓄能器的液压油的一部分以选择性地流到辅助马达。
所述液压回路还可以包括第一油管线，该第一油管线被构造成将所述大腔室与第一控制阀连接。
所述液压回路还可以包括第二油管线，该第二油管线被构造成将第一控制阀与动臂油缸的所述小腔室连接。
所述液压回路还可以包括第三油管线，该第三油管线被构造成将第二控制阀与油箱连接。
所述液压回路还可以包括第四油管线，该第四油管线被构造成将所述蓄能器与第三控制阀连接。
所述液压回路还可以包括第五油管线，该第五油管线被构造成将第四控制阀与所述辅助马达连接。
所述液压回路还可以包括浮阀，该浮阀布置在第一油管线与第二油管线之间，以与第一油管线和第二油管线并联连接。
第一控制阀至第三控制阀中的每一个都可以是提升阀。
第一控制阀至第三控制阀中的每一个都可以是滑阀。
所述液压回路还可以包括保持阀，该保持阀被布置在阀单元中，并且在第一控制阀至第三控制阀通过其连接的路径的上游处与动臂油缸的大腔室连接。
所述液压回路还可以包括主控制阀，该主控制阀介于第一油管线与第二油管线之间。
所述液压回路还可以包括主泵，该主泵用于将液压油供应到所述主控制阀。
所述主泵可以与动力输出装置(PTO)连接以接收动力。
所述辅助马达可以与所述PTO连接，使得从所述蓄能器接收的动力可以被供应到所述PTO。
本发明的有利效果
根据本发明的实施例，建筑设备的动臂下降时产生的返回油被回收或再生，且因此能够提高能量效率。
另外，在需要浮动功能的情况下，浮阀被布置在阀单元中，且因此能够简化建筑设备的构造。
应当理解，本发明的效果不限于上述效果，而是包括能够从本发明的详细描述或在权利要求书中描述的本发明的构造中推导出的所有效果。
附图说明
图1示意性地示出了根据传统技术的建筑设备的液压回路。
图2示意性地示出了一种构造：在该构造中，浮阀被添加到根据传统技术的建筑设备的液压回路中。
图3示意性地示出了根据本发明的一个实施例的建筑设备的液压回路。
图4示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的建筑设备的液压回路。
图5示意性地示出了根据本发明的又一个实施例的建筑设备的液压回路。
图6示意性地示出了根据本发明的再一个实施例的建筑设备的液压回路。
图7示意性地示出了根据本发明的再一个实施例的建筑设备的液压回路。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述实施例。然而，本发明的实施例可以以几种不同的形式实施，而不限于这里描述的实施例。另外，在附图中将省略与描述无关的部分，以清楚地解释本发明的实施例，并且在整个说明书中，相似的部分由相似的附图标记表示。
在整个说明书中，当一个元件被称为“连接”到另一个元件时，该元件可以“直接连接”到另一个元件，或者该元件可以通过中间元件“间接连接”到另一个元件。此外，当一部分“包括”一个元件时，除非另有说明，否则该部分可以包括所述元件并且该部分中可以进一步包括另一元件。
下面，将参照附图更详细地描述本发明的实施例。
图3示意性地示出了根据本发明的一个实施例的建筑设备的液压回路。
如图3中所示，所述建筑设备的液压回路可以包括动臂油缸100和阀单元200。
动臂油缸100可以包括在油缸内沿纵向方向往复运动的活塞，以便控制建筑设备的动臂(未示出)的上升和下降移动。
动臂油缸100可以通过与大腔室100a连接的第一油管线L1而与阀单元200连接。
阀单元200可以包括：第一控制阀201，其被打开或关闭，使得大腔室100a选择性地与小腔室100b连接；第二控制阀202，其被打开或关闭，使得大腔室100a选择性地与油箱206连接；第三控制阀203，其被打开或关闭，使得大腔室100a选择性地与蓄能器205连接；以及第四控制阀204，其被打开或关闭，使得与蓄能器205部分地连通的液压油选择性地与辅助马达130连通。
在这种情况下，第一控制阀201、第二控制阀202和第三控制阀203中的每一个可以形成为提升阀。
当第一控制阀201、第二控制阀202和第三控制阀203中的每一个可以形成为提升阀时，能够确保油管线中的高气密性，并因此能够使液压油的泄漏和污染最小化。
此外，该液压回路还可以包括：第一油管线L1，其将大腔室100a与第一控制阀201连接；第二油管线L2，其将第一控制阀201与小腔室100b连接；第三油管线L3，其将第二控制阀202与油箱206连接；第四油管线L4，其将蓄能器205与第三控制阀203连接；以及第五油管线L5，其将第四控制阀204与辅助马达130连接。
此外，主控制阀110还可以位于第一油管线L1与第二油管线L2之间。
主控制阀110可以由从主泵120接收的液压油控制。
此外，主泵120可以被布置成与动力输出装置(PTO)连接以便接收动力。在这种情况下，辅助马达130与所述PTO连接，以将从蓄能器205接收的动力供应到所述PTO。
因此，当动臂下降时，可以在不操作主控制阀110中的动臂切换阀的情况下控制所述阀单元200。
此外，当动臂下降时，在从大腔室100a排出的液压油朝向小腔室100b再生时，在第一油管线L1中的液压油响应于信号pi1而被供应到第二油管线L2。
当第一油管线L1的液压油被控制成与油箱206连通时，第二控制阀202布置成使得第一油管线L1的液压油被控制成响应于信号pi2而供应到第三油管线L3，并且当第一油管线L1的液压油被控制成传输到蓄能器205并蓄积在蓄能器205中时，第三控制阀203被控制为打开的，使得所述液压油响应于信号pi3而被传输到蓄能器205。
此外，第四控制阀204可以控制第四油管线L4中的液压油以便被传输到辅助马达130。
图4示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的建筑设备的液压回路。
如图4中所示，根据本发明的另一个实施例的建筑设备的液压回路还包括与第一油管线L1和第二油管线L2并联连通的浮阀300。
在这种情况下，浮阀300安装在阀单元200的外部，因此应该形成用于液压控制所述浮阀300的单独通道。
浮阀300可以被布置成执行动臂浮动功能。
动臂浮动是指如下功能：即使在操作者在工作期间降低动臂时，也允许附件由于动臂的重量而沿着地面的弯曲表面竖直地移动。
即，当建筑设备的斗杆前后移动并且动臂下降时，所述附件由于所述浮动功能而在不损坏地面的弯曲表面的情况下沿着所述弯曲表面移动。
因此，当操作者根据工作的类型将模式改变成浮动模式时，所述工作可以停止在不从液压泵供应工作油的状态中，并且在一般挖掘模式下，所述浮动模式被取消，从液压泵供应工作油，并且所述工作被执行。
在这种情况下，当操作者将模式改变成浮动模式以停止所述工作时，不使用所述主泵的液压油，且因此能够提高工作的效率和生产率。
图5示意性地示出了根据本发明的又一个实施例的建筑设备的液压回路。
如图5中所示，当与图4的构造相比时，根据本发明的又一个实施例的建筑设备的液压回路的不同之处在于浮阀300安装在阀单元200中。
即，浮阀300与第一油管线L1和第二油管线L2并联布置，但是，当浮阀300形成在阀单元200中时，可以省略用于与油箱206连接的外部构造，并且即使浮阀300与大腔室100a和小腔室100b连接，也能通过第一控制阀201和浮阀300执行浮动功能，因此省略了单独的油管线，并能够简化液压回路的结构。
图6示意性地示出了根据本发明的再一个实施例的建筑设备的液压回路。
如图6中所示，与图3的构造相比，根据本发明的又一个实施例的建筑设备的液压回路的构造与图3中的构造的相同之处在于，第一控制阀211、第二控制阀212和第三控制阀213形成在与图3中相同的位置，但不同之处在于第一控制阀211、第二控制阀212和第三控制阀213中的每一个均被形成为滑阀。
当第一控制阀211、第二控制阀212和第三控制阀213被形成为滑阀时，这些阀中的每一个都由每个所述阀的阀芯控制，因此，开口面积根据所述阀芯的移动而连续变化。
此外，当第一控制阀211被形成为滑阀时，大腔室100a和小腔室100b仅通过第一控制阀211的阀芯的移动而彼此连接，且因此能够执行浮动功能。
图7示意性地示出了根据本发明的再一个实施例的建筑设备的液压回路。
如图7中所示，根据本发明的再一个实施例的建筑设备的液压回路还包括保持阀215，该保持阀215在第一控制阀211、第二控制阀212和第三控制阀213通过其连接的路径的上游处与动臂油缸100的大腔室100a连接。
保持阀215用作如下的阀：该阀防止在诸如动臂等的操作单元的中立位置处由工作油的泄漏所引起的自然下降现象(漂移)，并且在操作装置被驱动时控制液压油。
因此，在根据本发明的一个实施例的建筑设备的上述液压回路中，第一控制阀211被控制成使得当动臂下降时从动臂油缸100的大腔室100a排出的液压油与小腔室100b连通，且因此能够执行能量再生功能。当从大腔室100a排出的液压油积聚在蓄能器205中并执行能量回收时，第三控制阀213被控制成打开，且因此能够执行能量回收。
此外，即使当需要浮动功能时，浮阀300可以另外安装在阀单元200中，因此与浮阀300与阀单元200分开安装的情况不同，能够省略由于外部构造而导致的通道构造等的复杂安装，且因此能够简化结构并降低成本。
此外，当安装在阀单元200中的第一控制阀211被形成为具有滑阀结构时，大腔室100a和小腔室100b能够仅通过第一控制阀211的阀芯的移动而彼此连接，并且因此，能够在没有单独的浮阀的情况下执行浮动功能。
以上描述仅是示例性的，且本领域技术人员应理解，在不改变技术范围和基本特征的情况下，可以以其它具体形式来执行本发明。因此，上述实施例应被认为仅是所有方面的示例，而不是为了限制的目的。例如，被描述为单一类型的每个部件可以以分布式方式实现，并且类似地，被描述为分布式的部件可以以联接方式实现。
本发明的范围不是由详细描述限定，而是由所附权利要求书限定，并且其包括从所附权利要求书的含义、范围和等同物得出的所有变型或替代。
<附图标记的描述>
100：动臂油缸
100a：大腔室
100b：小腔室
110：主控制阀
120：主泵
130：辅助马达
200：阀单元
201：第一控制阀
202：第二控制阀
203：第三控制阀
204：第四控制阀
205：蓄能器
L1：第一油管线
L2：第二油管线
L3：第三油管线
L4：第四油管线
L5：第五油管线
工业实用性
根据本发明，当建筑设备的动臂下降时，能够执行能量再生和回收功能，且因此能够提高能量回收效率。

Claims (14)

1.一种建筑设备的液压回路，包括用于控制动臂的上下操作的动臂油缸，所述液压回路包括阀单元，所述阀单元具有：
第一控制阀，所述第一控制阀被构造成控制所述动臂油缸的大腔室以选择性地与所述动臂油缸的小腔室连通；
第二控制阀，所述第二控制阀被构造成控制所述大腔室以选择性地与油箱连通；
第三控制阀，所述第三控制阀被构造成控制所述大腔室以选择性地与蓄能器连通；以及
第四控制阀，所述第四控制阀被构造成控制流向所述蓄能器的液压油的一部分以选择性地流向辅助马达。
2.根据权利要求1所述的液压回路，还包括第一油管线，所述第一油管线被构造成将所述大腔室与所述第一控制阀连接。
3.根据权利要求2所述的液压回路，还包括第二油管线，所述第二油管线被构造成将所述第一控制阀与所述动臂油缸的所述小腔室连接。
4.根据权利要求3所述的液压回路，还包括第三油管线，所述第三油管线被构造成将所述第二控制阀与油箱连接。
5.根据权利要求4所述的液压回路，还包括第四油管线，所述第四油管线被构造成将所述蓄能器与所述第三控制阀连接。
6.根据权利要求5所述的液压回路，还包括第五油管线，所述第五油管线被构造成将所述第四控制阀与所述辅助马达连接。
7.根据权利要求3所述的液压回路，还包括浮阀，所述浮阀被布置在所述第一油管线与所述第二油管线之间以与所述第一油管线和所述第二油管线并联连接。
8.根据权利要求1所述的液压回路，其中，所述第一控制阀至所述第三控制阀中的每一个都是提升阀。
9.根据权利要求1所述的液压回路，其中，所述第一控制阀至所述第三控制阀中的每一个都是滑阀。
10.根据权利要求9所述的液压回路，还包括保持阀，所述保持阀被布置在所述阀单元中，并且在所述第一控制阀至所述第三控制阀彼此连接的路径的上游处与所述动臂油缸的所述大腔室连接。
11.根据权利要求3所述的液压回路，还包括主控制阀，所述主控制阀介于所述第一油管线与所述第二油管线之间。
12.根据权利要求11所述的液压回路，还包括主泵，所述主泵用于将液压油供应到所述主控制阀。
13.根据权利要求12所述的液压回路，其中，所述主泵与动力输出装置(PTO)连接以接收动力。
14.根据权利要求13所述的液压回路，其中，所述辅助马达与所述PTO连接，使得从所述蓄能器接收的动力被供应到所述PTO。
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