CN102787625A - 工作设备、能量回收缸以及操作工作设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种工作设备，尤其是挖掘机或用于搬运物料的机器，具有通过至少一个液压工作缸而可移动的元件，其中，设置从可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸，所述能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间。在这方面，设置在活塞杆突然向外移动时限制介质从环形空间流出的流动的流动限制元件。

Description

工作设备、能量回收缸以及操作工作设备的方法

技术领域

本发明涉及一种工作设备，尤其是挖掘机或用于搬运物料的机器，所述工作设备具有通过至少一个液压工作缸可移动的元件，其中，设置用于从可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸，所述能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间。

背景技术

从DE 102008034582A1中已知这种工作设备，该文献的全文内容构成本申请的主题。在这方面，能量回收缸比如用于在可移动元件向下移动时通过压缩填充有气体的基部侧内的气体来存储势能，所述气体随后再用来支持再次向上移动。在这方面，在能量回收缸处在加载状态下时，大量的能量通常储存在压缩气体中。

发明内容

本发明的目的在于使比如如上所述的工作设备的操作更加可靠。

该目的通过按照本发明的工作设备而实现。在这方面，根据本发明的工作设备具有通过至少一个液压工作缸可移动的元件，其中，设置用于从可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸，所述能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间。在这方面，根据本发明进行配置，即，设置限制元件（restricting element），所述限制元件在活塞杆突然向外移动时限制来自环形空间的介质的流动。在这方面，特别有利的是，本发明用于挖掘机或用于搬运物料的机器中，尤其是用于绕水平轴线可枢转的吊杆或臂形成可移动元件的机器中。

在这方面，本发明的发明人已经意识到，如果因为任何原因而在支承点处或在能量回收缸的轴承部件处或在所述装备处存在缺陷的话，则储存在加载状态下的能量回收缸内的大量能量会成为安全风险。为了在支承点或固定点出现故障时（活塞杆没有机械固定的）防止能量回收缸的活塞杆以不受控制的速度向外移动，根据本发明设置有流动限制元件，所述流动限制元件在这种突然出现故障的情况下限制介质从环形空间流出的流动。因此，同时控制能量回收缸的活塞杆向外移动的速度。从而可防止对能量回收缸、对工作设备以及对工作人员造成损伤。

为此，在第一实施方式中，环形空间可通过流动限制元件与外部贮存器（reservoir）连通，所述介质在活塞杆向外移动时流入所述外部贮存器。在这方面，特别地，将附加容器作为外部贮存器安装在能量回收缸安装处，并且所述附加容器在活塞杆向外移动时接收介质，并使得介质在活塞杆向内移动时可用来填充环形空间。

在这方面，优选地，用于本发明的介质是不可压缩的。尤其是，优选采用液压油。这样，可通过非压缩介质的流动速度来控制能量回收缸的扩展。

有利的是，限流器（restrictor）或隔膜用作流动限制元件。有利的是，所述流动限制元件可调节，以使得可通过所述限流器或隔膜来设置流速。

阀单元（尤其是具有可调节容积流动的阀单元）也同样可用作流动限制元件。比如，流动控制阀或爆管保护装置（burst pipe protection）可用于此目的。

在本发明替换实施方式中，环形空间可通过流动限制元件与填充有气体的能量回收缸的基部侧连通。这样，必须通过流动限制元件在环形空间与基部侧之间进行气体交换以便将活塞杆移出，从而可同样控制向外移动的速度。

在这方面，有利的是，流动限制元件为限流器。在这方面，有利的是，与限流器并行地设置有止回阀，以使得基部侧与环形空间之间的气体流动在活塞杆向内移动时不会受到限流器的限制。

在本发明一可能应用中，流动限制元件独立于工作设备的剩余的控制器来限制介质从环形空间流出的流动，并且尤其是与控制可移动元件的移动的控制器独立。

此外，流动限制元件可以是被动元件，即，可通过控制器控制的元件。由此，在损坏的情况下，流动限制元件独自用来保护能量回收缸。因此，能够实现非常简易并且节约成本的设计。

本发明尤其是用于能量回收缸设置有空心活塞杆的工作设备中。在这方面，有利的是，工作设备和能量回收缸设置成如从DE 102008034582A1中已知的形式。

更有利的是，在这方面，工作装置为可移动工作设备，尤其是挖掘机或用于搬运物料的机器。该工作设备具有通过至少一个液压工作缸可移动的元件，其中，能量回收缸用来从移动元件的移动回收能量。

有利的是，根据本发明的工作设备的可移动元件与工作设备枢转连接，可绕竖直旋转轴线枢转，并且所述可移动元件通过一个或多个液压工作缸在竖直枢转平面内可枢转。在这方面，可移动元件特别地可以是挖掘机的臂或搬运物料的机器的吊杆。更有利的是，可移动工作设备具有带移动齿轮（travelling gear，传动装置）的底架（undercarriage）以及绕竖直旋转轴线可旋转地设置在所述底架上的上层结构（superstructure），可移动元件与所述上层结构枢转连接。

在这方面，工作装备的部件（例如，铲斗或夹具）可布置在可移动元件处。在可移动元件降低时，可移动元件的以及工作装备的部件的势能通过能量回收缸储存，以便在可移动元件向上移动时再次至少部分地补偿装备重量。因此，通过液压工作缸施加较少的能量就可以向上移动可移动元件。

在这方面，有利的是，根据本发明的能量回收缸如同工作设备的上层结构与可移动元件之间的一个或多个液压工作缸那样设置。由此，能量回收缸在可移动元件移动时与液压工作缸并行移动。工作设备可按如同DE102008034582A1中详细说明的那样来设计。

除了工作设备之外，本发明还包括如上所述的用于工作设备的能量回收缸。在这方面，能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间，其中，设置有流动限制元件，所述流动限制元件在活塞杆突然向外移动时限制介质从环形空间流出的流动。在这方面，有利的是，能量回收缸如上所述的那样设计。

本发明还涉及一种操作工作设备的方法，所述工作设备尤其是挖掘机或用于搬运物料的机器，所述工作设备具有通过至少一个液压工作缸可移动的元件，其中，设置从可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸，所述能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间。根据本发明，在这方面，该方法实现在活塞杆意外向外移动时限制介质从环形空间流出的流动。在这方面，特别地，当活塞杆由于支承点处的或能量回收缸的支承部件处的或工作设备的支承部件处的缺陷而不再机械固定时（使得储存在能量回收缸内的能量会引起活塞杆不受控制地向外移动），限制介质从环形空间流出的流动。因此，在损坏的情况下，通过本发明的限制介质从环形空间流出的流动也控制了活塞杆的向外移动，从而防止破坏部件和环境。在这方面，有利的是，能量回收缸按照如上所述的那样设计和操作。

附图说明

下面将参照实施方式和附图对本发明进行详细说明。

附图中：

图1示出了本发明第一实施方式，其中活塞杆移出；

图2示出了图1中所示的第一实施方式，其中活塞杆移入；以及

图3示出了本发明的第二实施方式。

具体实施方式

下面将参照图1至图3对根据本发明的工作设备的实施方式进行说明。在这方面，所述工作设备具有通过至少一个液压工作缸可移动的元件，并且设置有从可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸。在这方面，能量回收缸具有填充有气体的基部侧，且由此其自身用作从可移动元件的移动回收的能量的能量储存器。在能量回收缸的活塞杆移动时，储存在基部侧的受压气体在此过程中被压缩。由此储存的能量随后再次在活塞杆向上移动时可用，以支撑液压工作缸。

如果根据本发明的能量回收缸处在加载状态下，则所述能量回收缸储存大量的内部能量。如果在这种状态下由于任何原因而在支承点处或在能量回收缸的其他支承部件处或在装备处原因出现故障，则储存的能量可能会以不受控制的方式释放，而不再有进一步的安全性。这时候，本发明防止该储存的能量以不受控制的速度将能量回收缸的活塞杆移出，并且防止对能量回收缸、对工作设备或对环境造成破坏。

在这方面，图1至图3中所示的本发明的两个实施方式基于这样能量回收缸，此能量回收缸具有在缸套2内可移动地布置的活塞杆1。在这方面，缸套的基部侧4填充有气体。此外，活塞杆1制成中空的并且朝向基部侧打开，以使得活塞杆1的内部5同样也填充有气体。

在这方面，根据本发明的回收缸为双侧缸，以使得在活塞杆1与缸套2之间还设置有环形空间6。在这方面，设置有朝缸套2密封活塞杆1的填料箱3以及设置有朝基部侧4密封环形空间6的活塞密封件7。

在图1和图2所示的本发明的第一实施方式中，环形空间6填充有非压缩介质，优选地为液压油。在这方面，环形空间6通过流动限制元件8与外部容器9连通。如果受压能量回收缸可能例如由于支承点中的缺陷而以不受控制的方式扩展，则位于环形空间6内的介质就要通过流动限制元件流到外部容器9内。因此，所述缸不再有可能以不受控制的方式扩展。

有利的是，流动限制元件为限流器、隔膜或阀单元。在这方面，有利的是，可通过流动限制元件设置流速。在这方面，阀单元特别地可以是流动控制阀或爆管保护装置。

在这方面，图1示出了根据本发明的能量回收缸，其中活塞杆1移出并且因此附加容器9被填充。图2示出了根据本发明的能量回收缸，其中活塞杆1移入并且因此附加容器9部分排空。

与此相反，在图3所示的第二实施方式中，环形空间6填充有气体，并且通过流动限制元件10与基部侧4连通。因此，在环形空间6与基部侧4之间出现溢流时，限制气体，从而同样防止活塞杆1不受控制向外移动。在这方面，有利的是，限流器10用作流动限制元件。有利的是，与所述限流器并行地设置止回阀11，所述止回阀使气体从基部侧4自由地流动到环形空间6内。

因此，本发明确保当所述能量回收缸由于支承部件的缺陷而不再机械固定时，所述能量回收缸在高压下的扩展或向外移动是受控的。

Claims (10)

1.一种工作设备，尤其是挖掘机或用于搬运物料的机器，所述工作设备具有通过至少一个液压工作缸而可移动的可移动元件，其中，设置用于从所述可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸，所述能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间，

其特征在于，

设置流动限制元件，所述流动限制元件在活塞杆突然向外移动时限制所述介质从所述环形空间流出的流动。

2.根据权利要求1所述的工作设备，其中，所述流动限制元件与外部贮存器连通，所述介质在所述活塞杆向外移动时流入至所述外部储存器中。

3.根据权利要求1或2所述的工作设备，其中，所述介质为不可压缩的。

4.根据前述权利要求中的一项所述的工作设备，其中，所述流动限制元件为限流器、隔膜和/或阀单元，尤其是容积可调节的限流器、隔膜和/或阀单元。

5.根据权利要求1所述的工作设备，其中，所述环形空间通过所述流动限制元件与所述能量回收缸的填充有气体的所述基部侧连通。

6.根据权利要求5所述的工作设备，其中，所述流动限制元件为限流器。

7.根据权利要求6所述的工作设备，其中，与所述限流器并行地设置止回阀。

8.根据前述权利要求中的一项所述的工作设备，其中，所述能量回收缸具有中空活塞杆。

9.一种用于根据前述权利要求中的一项所述的工作设备的能量回收缸。

10.一种操作工作设备的方法，所述工作设备尤其是挖掘机或用于搬运物料的机器，所述工作设备具有通过至少一个液压工作缸而可移动的可移动元件，其中，设置用于从所述可移动元件的移动回收能量的至少一个能量回收缸，所述能量回收缸在基部侧填充有气体并且具有填充有介质的环形空间，

其特征在于，

在活塞杆意外向外移动时限制所述介质从所述环形空间流出的流动。

Images