CN110670449A - 用于压实机振动系统的起动辅助 - Google Patents

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Abstract

公开了一种液压系统。液压系统可以选择性地在充能模式或驱动模式下工作，并且可以包括充能部件、蓄能器、输入泵/马达以及输出马达。充能部件可以在充能模式下工作期间对蓄能器充能。蓄能器可以在充能模式下工作期间储存压力介质，并且可以在驱动模式下工作期间向输入泵/马达供应储存的压力介质。输入泵/马达可以在充能模式下工作期间至少向蓄能器供应压力介质，并且可以至少在驱动模式下工作期间向输出马达供应压力介质。输出马达可以基于由输入泵/马达供应的压力介质提供输出转矩。

Description

用于压实机振动系统的起动辅助
技术领域
本发明总体上涉及一种压实机中的振动系统，并且更具体地，涉及一种用于压实机振动系统的起动辅助。
背景技术
压实机(有时称为振动辊)通常是一种用于压实材料(例如，土壤、基层、防霜层、沥青等)的机器，压实机在该材料上移动。压实机可以包括振动系统，振动系统使压实机的振动部件随着压实机在材料上移动而振动，从而促进材料压实(例如，与没有振动的压实相比)。例如，振动系统可以包括输出马达(例如，液压马达)，输出马达通过输出轴连接到设置在压实机的滚筒中的不平衡振动器。此处，输出马达向输出轴提供输出转矩。输出转矩使不平衡振动器旋转，由于不平衡振动器的不平衡性质，引起滚筒振动。通常，输出马达由输入泵(例如，液压泵)驱动，输入泵通过输入轴连接到压实机的发动机(例如，内燃机)，压实机的发动机向输入泵提供输入转矩。压实机通常还包括(单独的)包括推进马达的推进系统，推进系统与使压实机在材料上移动相关。
在工作中，振动系统和推进系统可以同时起动(例如，使滚筒在压实机开始移动时开始振动)，这需要相对较高量的发动机动力。然而，一旦振动系统起动，振动系统保持给定的振动速度则需要相对较少的发动机动力。如此，振动系统起动后所需的发动机动力量相对低于起动时所需的发动机动力量。尽管如此，压实机发动机必须设计成提供振动系统和推进系统同时起动时所需的发动机动力量。
Robert Bosch GmbH公司的于2017年10月10日被授权的美国专利第9,782,800号(“'800专利”)中公开了为振动系统提供起动辅助以降低所需发动机动力的一种尝试。特别地，'800专利公开了能够利用振动驱动器为振动辊回收能量。'800专利中公开的基本思想是利用振动辊的振动驱动器来回收能量，其中振动辊包括不平衡振动器，不平衡振动器以可旋转方式插入由推进马达驱动的滚筒中。在'800专利中，不平衡振动器机械联接到液压马达(通过输出轴)，并且由液压泵向液压马达提供压力介质。根据'800专利，振动驱动器包括高压蓄能器，高压蓄能器用于“超限模式”(即当在不平衡振动器的惯性滑行模式下从输出轴向液压马达施加转矩时)中容纳由液压马达输送的压力介质。换句话说，'800专利公开了振动驱动器作为与能量回收相关的驱动器。
根据'800专利，在一个实施例中，液压泵和液压马达设置在闭合回路中，其中在超限模式下，液压马达的下游连接部能够流体连接到高压蓄能器，并且在加速模式下(不平衡振动器起动)，液压马达的上游连接部能够流体连接到高压蓄能器。作为替代实施例，'800专利描述了液压泵和液压马达设置在开路中，其中液压马达的下游连接部能够流体连接到槽或高压蓄能器。
虽然'800专利的振动驱动器可以为使用振动驱动器回收能量提供一些合理的解决方案，但是'800专利的振动驱动器具有许多缺点。例如，'800专利的振动驱动器公开了在液压马达处增加动力(来自高压蓄能器)的振动驱动器。在工作中，这种构造要求振动驱动器的液压泵和液压马达之间紧密协调，这可能导致复杂的切换场景、定时问题等。此外，'800专利中公开的振动驱动器提供了一种高压蓄能器，其仅在超限模式下容纳压力介质，而在其他工作时间期间(诸如在振动辊的“正常”工作期间)不容纳压力介质。
本发明的振动系统解决了上述一个或多个问题和/或本领域中的其他问题。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种压实机，包括振动系统，其选择性地在充能模式或驱动模式下工作，振动系统包括：充能部件，其用于在振动系统在充能模式下工作期间对蓄能器充能；蓄能器，其用于在振动系统在充能模式下工作期间储存压力介质，并且在驱动模式下工作期间向输入泵/马达供应储存的压力介质；输入泵/马达，其用于在振动系统在充能模式下工作期间至少向蓄能器供应压力介质，并且至少在振动系统在驱动模式下工作期间向输出马达供应压力介质；以及输出马达，其用于基于由输入泵/马达供应的压力介质向振动系统的振动部件提供输出转矩。
在另一方面，本发明涉及一种液压系统，其选择性地在充能模式或驱动模式下工作，液压系统包括：充能部件，其用于在充能模式下工作期间对蓄能器充能；蓄能器，其用于在充能模式下工作期间储存压力介质，并且在驱动模式下工作期间向输入泵/马达供应储存的压力介质；输入泵/马达，其用于在充能模式下工作期间至少向蓄能器供应压力介质，并且至少在驱动模式下工作期间向输出马达供应压力介质；以及输出马达，其用于基于由输入泵/马达供应的压力介质提供输出转矩。
在又一方面，本发明涉及一种方法，包括：通过液压系统的充能部件对液压系统的蓄能器充能，其中，充能部件在液压系统在充能模式下工作期间对蓄能器充能；通过蓄能器向液压系统的输入泵/马达供应储存的压力介质，其中，蓄能器在液压系统在驱动模式下工作期间供应储存的压力介质；通过输入泵/马达向液压系统的输出马达供应压力介质；以及通过输出马达基于由输入泵/马达供应的压力介质提供输出转矩。
附图说明
图1是如本文所述的包括具有起动辅助的振动系统的示例性压实机的示意图。
图2-10是如本文所述的具有起动辅助的振动系统的各种实施方式的示意图。
图11是在液压系统在充能模式下工作期间对蓄能器充能以及在液压系统在驱动模式下工作期间向输入泵/马达供应储存的压力介质的示例性过程的示意图。
具体实施方式
图1是包括具有起动辅助的振动系统的示例性压实机10的示意图。
压实机10可以包括用于使可压实材料12(诸如土壤、砾石、沥青混合物、基层、防霜层、沥青等)的密度增加(即压实)的机器。压实机10例如可以是双滚筒振动压实机，其具有可旋转地安装在主机架18上的第一滚筒14和第二滚筒16。主机架18还可以支撑发动机20，发动机20具有与其连接的输入泵/马达22(例如，液压泵/马达)。
如图1所示，第一滚筒14可以包括可操作地连接到第一输出马达26(例如，液压马达)的第一振动部件24(例如，一个或多个不平衡振动器)，而第二滚筒16可以包括可操作地连接到第二输出马达30的第二振动部件28(例如，一个或多个不平衡振动器)。应当理解，在一些实施方式中，第一滚筒14和第二滚筒16中的每个滚筒可以具有多于一个的振动部件。此外，应当理解，尽管压实机10被示出为双滚筒压实机，但在一些实施方式中，压实机10可以是单滚筒压实机。
在一些实施方式中，输入泵/马达22可以被包括在与向振动部件26和/或振动部件30提供输出转矩相关的振动系统100中，如下所述。
如上所述，提供图1作为示例。其他示例也是可能的并且可以不同于结合图1所描述的示例。
图2是振动系统100的示意图，其中基于在输入泵/马达22上引起人工升高负载以对蓄能器充能来提供起动辅助。
如图2所示，振动系统100可以包括输入轴102、输入泵/马达104(对应于输入泵/马达22)、输出马达106(对应于第一输出马达26或第二输出马达28)、输出轴108、压力介质槽110(本文称为槽110)、充能部件112以及蓄能器116。如图所示，在振动系统100中，充能部件112包括比例切换阀114a、切换阀118以及安全阀120。
输入轴102是配置为向输入泵/马达104提供输入转矩的可旋转轴。在一些实施方式中，输入轴102机械联接至发动机20(例如，压实机10的内燃机)，并且基于该机械联接(即基于被发动机20旋转的输入轴102)向输入泵/马达104提供输入转矩。
输入泵/马达104是能够向输出马达106和/或蓄能器116供应压力介质的部件。例如，输入泵/马达104可以在振动系统100在充能模式下工作期间通过输入泵/马达104的出口向蓄能器116(以及可选地，输出马达106)供应压力介质，并且可以在振动系统100在驱动模式下工作期间(以及可选地，在充能模式下工作期间)向输出马达106供应压力介质，如下所述。
在一些实施方式中，输入泵/马达104可以作为泵工作。例如，当输入泵/马达104基于由输入轴102提供的输入转矩供应压力介质时，输入泵/马达104作为泵工作。另外地或可替换地，输入泵/马达104可以作为马达工作。例如，当输入泵/马达104基于被蓄能器116驱动(例如，基于由蓄能器116供应的压力介质)而供应压力介质时，输入泵/马达104作为马达工作。在一些实施方式中，输入泵/马达104可以作为组合泵/马达工作(例如，当输入泵/马达104基于由输入轴102提供的输入转矩并且基于被蓄能器116驱动而供应压力介质时)。
输出马达106是能够向输出轴108提供输出转矩的马达。在一些实施方式中，在振动系统100在充能模式下工作期间或在驱动模式下工作期间，输出马达106由输入泵/马达104驱动(例如，基于由输入泵/马达104供应的压力介质)，如下所述。
输出轴108是可旋转轴，其接收由输出马达106提供的输出转矩，并且使与输出轴108机械联接的振动部件旋转。例如，输出轴108可以机械联接到不平衡振动器(例如，第一振动部件24或第二振动部件28)，不平衡振动器在旋转时使压实机10的滚筒(例如，第一滚筒14或第二滚筒16)振动。
槽110包括用于在振动系统100中储存和提供压力介质的容器。例如，槽110可以储存由输出马达106供应的压力介质，并且可以向输入泵/马达104供应压力(例如，基于被输入轴102驱动的输入泵/马达104)。
充能部件112包括能够对蓄能器116充能的部件。在一些实施方式中，充能部件112可以配置为当振动系统100在充能模式下工作时对蓄能器116充能，如下所述。如图2所示，在振动系统100中，充能部件112包括比例切换阀114a、切换阀118以及安全阀120。
比例切换阀114a包括与在输入泵/马达104上(例如，比例切换阀114a的上游)引起人工升高负载相关的阀。例如，当振动系统100在充能模式下工作时，比例切换阀114a可以至少部分地关闭，以在输入泵/马达104上引起升高负载，如下所述。
切换阀118包括选择性地允许蓄能器116向输入泵/马达104供应压力介质的阀。例如，切换阀118可以防止蓄能器116在振动系统100在充能模式下工作时向输入泵/马达104供应压力介质，并且可以允许蓄能器116在振动系统100在驱动模式下工作时向输入泵/马达104供应压力介质，如下所述。
安全阀120包括用作振动系统100的安全阀的限压阀。在一些实施方式中，安全阀120可以被设定于高于预期的压力(例如，250千帕(巴))，以提供安全阀功能。值得注意的是，虽然安全阀120被示出为被包括在充能部件112中，但是在一些实施方式中，安全阀120可以设置在振动系统100中的其他位置(例如，安全阀120可以在充能部件112的外部)。
蓄能器116包括能够储存压力介质并供应储存的压力介质从而驱动输入泵/马达104的蓄能器。例如，蓄能器116可以在振动系统100在充能模式下工作时储存压力介质，并且可以在振动系统100在驱动模式下工作时向输入泵/马达104供应储存的压力介质，如下所述。
在一些实施方式中，振动系统100可以包括一个或多个其他部件。例如，尽管未示出，振动系统100可以包括或连接至控制器(例如，电子控制器)，该控制器配置为监测振动系统100内的状况(例如，切换阀的状态、压力、振动速度等)并且根据需要打开和关闭振动系统100的切换阀(例如，与在充能模式或驱动模式下工作相关)。
如本文所述，充能模式是振动系统100的工作模式，在充能模式期间，充能部件112工作以对蓄能器116充能(例如，使蓄能器116储存压力介质)。相反地，如本文所述，驱动模式是振动系统100的工作模式，在驱动模式期间，蓄能器116工作以向输入泵/马达104供应储存的压力介质(例如，使输出马达106可由输入泵/马达104至少部分地基于蓄能器116供应的储存的压力介质来驱动)。
在振动系统100中，基于在振动系统100在充能模式下工作期间在输入泵/马达104上引起的人工升高负载，可以在驱动模式下工作期间提供起动辅助。
例如，如上所述，在输入泵/马达104初始起动之后(例如，在振动系统100达到稳定状态使振动以期望的振动速度发生之后)，发动机20所需的动力量减小。换言之，在该稳定状态条件下，发动机20能够产生高于维持期望振动速度所需量的动力。
自该稳定状态，振动系统100可以在充能模式下工作。在充能工作模式下，比例切换阀114a可以至少部分地关闭(例如，成比例地关闭)，其效果是在输入泵/马达104上引起升高负载。换言之，输入泵/马达104上的负载增加(例如，增加量与比例切换阀114a关闭的程度成比例)至高于维持期望振动速度所需的量。在该示例中，发动机20基于人工升高负载提供额外的动力，并且切换阀118处于关闭位置，从而使蓄能器116充能(例如，从而使蓄能器116储存压力介质)。
作为特定示例，假定起动振动系统100需要200巴的压力，而维持期望振动速度需要100巴的压力。此处，如果不存在比例切换阀114a，则仅100巴的压力可以被充入蓄能器116中。然而，通过包括比例切换阀114a并成比例地关闭比例切换阀114a，可以在输入泵/马达104上引起人工升高负载。例如，比例切换阀114a可以至少部分地关闭，从而使输入泵/马达104在比例切换阀114a的上游提供200巴的压力，使200巴的压力被充入蓄能器116中，同时在输出马达106处维持100巴的压力。
值得注意的是，在振动系统100在充能模式下工作期间，输入泵/马达104向蓄能器116和输出马达106两者供应压力介质。换言之，在充能模式下工作期间，振动系统100带动输出马达106转动(例如，使输出转矩被提供给输出轴108)，同时还对蓄能器116充能。换句话说，振动系统100在充能模式下工作期间开启。
在一些实施方式中，振动系统100可以在振动系统100在充能模式下工作之后以驱动模式工作。例如，假设振动系统100停止带动输出马达106转动(例如，使输出转矩不被提供给输出轴108)，并且如上所述，蓄能器116已经在充能模式下工作期间充能。换言之，假定振动系统100关闭并且蓄能器116已经充能。
在该示例中，振动系统100可以在驱动模式下工作，从而向振动系统100提供起动辅助。在驱动模式下工作期间，开关阀118打开，这允许蓄能器116向输入泵/马达104的入口供应储存的压力介质。此处，比例切换阀114a也打开(例如，使得不在输入泵/马达104上引起人工升高负载)，并且输入泵/马达104至少部分地基于由蓄能器116供应的压力介质向输出马达106供应压力介质。在这种情况下，输入泵/马达104充当被蓄能器116驱动的马达，并且由于输入泵/马达104至少部分地被蓄能器116驱动，所以所需的来自发动机20的动力量减少(例如，与在没有由蓄能器116供应的压力介质情况下起动振动系统100相比)。
在一些实施方式中，振动系统100可以由蓄能器116起动而不需要来自发动机20的动力(例如，不需要由发动机20提供输入转矩)。另外地或者可替换地，当蓄能器116提供的动力比需要的动力多时，输入泵/马达104可以操作转动输入轴102，使动力由振动系统100返回提供给发动机20。以此方式，振动系统100可以基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载来提供起动辅助。
在一些实施方式中，除了基于在振动系统开启时在输入泵/马达104上引起人工升高负载以对蓄能器116充能之外，振动系统100可以配置为在振动系统100关闭时(例如，在输出马达106不被带动转动时)对蓄能器116充能。
图3是振动系统100的示意图，其中基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载以对蓄能器116充能或者基于在振动系统100关闭时对蓄能器116充能来提供起动辅助。
如图3所示，在一些实施方式中，充能部件112可以包括切换阀122b(例如，除了比例切换阀114a、切换阀118以及安全阀120之外)。
切换阀122b包括将开/关功能集成到振动系统100中的阀。例如，当切换阀122b处于打开位置并且比例切换阀114a处于关闭位置时，切换阀122b使得由输入泵/马达104供应的所有压力介质绕过输出马达106并且被引导至槽110。在这种情况下，振动系统100关闭(例如，由于输出马达106未被供应压力介质，使输出马达106不带动输出轴108转动)。
在一些实施方式中，当在充能模式下工作时，振动系统100可以在振动系统100关闭时对蓄能器116充能。例如，在充能工作模式下，切换阀122b、比例切换阀114a和切换阀118可以处于关闭位置，其作用是使输入泵/马达104仅向蓄能器116供应压力介质。当振动系统100以这种方式工作时，由发动机20通过输入转矩向输入泵/马达104提供的动力仅用于对蓄能器116充能，而不带动输出马达106转动。
在一些实施方式中，当在充能模式下工作时，振动系统100可以基于由比例切换阀114a在输入泵/马达104上引起的人工升高负载来对蓄能器116充能(例如，当振动系统100开启时)，其方式类似于以上关于图2所描述的方式。在这种情况下，切换阀122b处于关闭位置，从而防止压力介质绕过输出马达106。
在驱动工作模式下，振动系统100可以工作使输入泵/马达104向输出马达106供应压力介质，如以上关于图2所描述的。在驱动工作模式下，切换阀122b处于关闭位置，以防止压力介质绕过输出马达106。以这种方式，振动系统100可以基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载或者基于在振动系统100关闭时对蓄能器116充能来提供起动辅助。
在一些实施方式中，振动系统100可以配置为在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能。在一些实施方式中，这可以在充能部件112包括比例切换阀(例如，而不是切换阀122b)时实现。
图4是振动系统100的示意图，其中基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载以对蓄能器116充能或者基于在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能来提供起动辅助。
如图4所示，在一些实施方式中，充能部件112可以包括比例切换阀122a(例如，而不是切换阀122b，如振动系统100中)。
比例切换阀122a类似于切换阀122b，除了比例切换阀122a可以部分地关闭至不同程度(例如，而不是像切换阀122b那样处于打开位置或关闭位置)。如此，比例切换阀122a将开/关功能集成到振动系统100中。
在一些实施方式中，当在充能模式下工作时，振动系统100可以在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能。例如，在充能工作模式下，比例切换阀122a可以处于部分关闭位置，而比例切换阀114a和切换阀118可以处于关闭位置。这种构造的效果是使由输入泵/马达104供应的一些压力介质绕过输出马达106，同时允许其他压力介质对蓄能器116充能。此处，蓄能器116的充能程度与比例切换阀122a关闭程度成比例。当振动系统100以这种方式工作时，由发动机20提供的动力的一部分用于向蓄能器116充能，而输出马达106不被带动转动。
在一些实施方式中，蓄能器116的成比例充能允许根据需要来控制和/或逐渐增加蓄能器116的充能(例如，蓄能器116的充能可以基于逐渐关闭比例切换阀122a而逐渐斜升)。
在一些实施方式中，图4的振动系统100可以在充能模式下工作，使蓄能器116基于由比例切换阀114a在输入泵/马达104上引起的人工升高负载而充能(例如，在振动系统开启时)。这样的操作可以以类似于以上关于图2所描述的方式来实现。在这种情况下，比例切换阀122a处于关闭位置，以防止压力介质绕过输出马达106。
在驱动工作模式下，振动系统100可以工作使输入泵/马达104向输出马达106供应压力介质，如以上关于图2所描述的。在这种情况下，比例切换阀122a处于关闭位置，以防止压力介质绕过输出马达106。以这种方式，振动系统100可以基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载或者基于在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能来提供起动辅助。
在一些实施方式中，振动系统100可以配置为在振动系统100关闭时对蓄能器116充能，而不能够基于在振动系统100开启时在输入泵/马达104上引起人工升高负载对蓄能器116充能。
图5是振动系统100的示意图，其中基于在振动系统100关闭时对蓄能器116充能来提供起动辅助。
如图5所示，在一些实施方式中，充能部件112包括切换阀114b(例如，而不是比例切换阀114a)。
切换阀114b类似于比例切换阀114a，除了切换阀114b可以处于打开位置或关闭位置(例如，而不是能够部分地关闭至不同程度)。
在一些实施方式中，当在充能模式下工作时，振动系统100可以在振动系统100关闭时对蓄能器116充能，如以上关于图3所描述的。
在一些实施方式中，当在驱动模式下工作时，振动系统100可以工作使输入泵/马达104以类似于以上关于图2所描述的方式向输出马达106供应压力介质。如此，振动系统100可以基于在振动系统100关闭时对蓄能器116充能来提供起动辅助。
在一些实施方式中，振动系统100可以配置为在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能，而不能够基于在振动系统100开启时在输入泵/马达104上引起人工升高负载对蓄能器116充能。
图6是振动系统100的示意图，其中基于在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能来提供起动辅助。
如图6所示，在一些实施方式中，充能部件112可以包括切换阀114b(例如，而不是比例切换阀114a)。
在一些实施方式中，当在充能模式下工作时，振动系统100可以在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能，如以上关于图4所描述的。
在一些实施方式中，当在驱动模式下工作时，振动系统100可以工作使输入泵/马达104以类似于以上关于图2所描述的方式向输出马达106供应压力介质。如此，振动系统100可以基于在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能来提供起动辅助。
图7是振动系统100的示意图，其中基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载以对蓄能器116充能、基于在振动系统100关闭时对蓄能器116充能或基于在振动系统100减速期间对蓄能器116充能来提供起动辅助。
如图7所示，在一些实施方式中，充能部件112可以包括切换阀124(例如，除了比例切换阀114a、切换阀122b、切换阀118和安全阀120之外)。
切换阀124包括允许振动系统100基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能(例如，在振动系统100减速期间)的阀。例如，假设振动系统100处于关闭状态(例如，使输出马达106不被输入泵/马达104提供的压力介质带动转动)。在这种情况下，输出轴108可以继续旋转(例如，基于由固定于输出轴108的不平衡振动器旋转提供的能量)。此处，当在充能模式下工作时，振动系统100可以基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能。例如，切换阀124和切换阀118可以处于关闭位置，这使得由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能。因此，可以在振动系统100减速期间(例如，当输出轴108的转速减速时)对蓄能器116充能。
在一些实施方式中，振动系统100可以在充能模式下工作，使得蓄能器116基于由比例切换阀114a(例如，当振动系统开启时)在输入泵/马达104上引起的人工升高负载来充能，如以上关于图2所描述的。另外地或可替换地，振动系统100可以在充能模式下工作，使得蓄能器116在振动系统100关闭时被充能，如以上关于图3所描述的。
在驱动工作模式下，振动系统100可以工作使输入泵/马达104向输出马达106供应压力介质，如以上关于图2所描述的。在这种情况下，转换阀124处于打开位置，从而允许压力介质到达槽110。以此方式，振动系统100可以基于在输入泵/马达104上引起人工升高负载、基于在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能或基于在振动系统100减速期间由输出马达106供应的压力介质来提供起动辅助。
在一些实施方式中，基于由输出马达106供应的压力介质(例如，在振动系统100减速期间)对蓄能器116充能的能力可以与上述实施方式中的任何一个或多个集成。作为示例，图8-10是振动系统100的示意图，其中可以基于在振动系统100减速期间对蓄能器116充能来提供起动辅助。
图8的振动系统100将基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能的能力与基于人工升高负载对蓄能器116充能的能力以及在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能的能力集成起来，如以上结合图4的振动系统100所描述的。
图9的振动系统100将基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能的能力与在振动系统100关闭时对蓄能器116充能的能力集成起来，如结合图5的振动系统100所描述的。
图10的振动系统100将基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能的能力与在振动系统100关闭时成比例地对蓄能器116充能的能力集成起来，如结合图6的振动系统100所描述的。
如上所述，提供图2-10作为示例。其他示例也是可能的，并且可以不同于结合图2-10所描述的示例。
例如，虽然上述切换阀(例如，比例切换阀114a、切换阀114b、切换阀118、比例切换阀122a、切换阀122b、切换阀124等)被示出为双向阀，但是如本领域技术人员将理解的，这些部件可以是另一种类型的阀，诸如提升阀、滑阀、三通阀、四通阀或适于提供本文所述功能的另一种类型的阀。
此外，尽管图2-10中所示的振动系统100的特定部件以特定布置示出，但是这些振动系统100中的任一个的部件可以以不同的方式布置，同时提供相同的功能。
另外，充能的其他组合也是可能的。例如，振动系统100可以配置为具有基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能的能力和/或基于人工升高负载对蓄能器116充能的能力(例如，没有在振动系统关闭时对蓄能器116充能的能力)。
作为另一示例，振动系统100可以配置为仅具有基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能的能力(例如，没有基于人工升高负载对蓄能器116充能的能力或在振动系统关闭时对蓄能器116充能的能力)。换言之，如本领域技术人员将理解，其他实施方式是可能的。
作为另一示例，振动系统100可以配置为具有基于由输出马达106供应的压力介质成比例地对蓄能器116充能的能力。例如，在一些实施方式中，切换阀124可以是例如设置在图7、8或9所示位置处的比例切换阀(例如，代替处于打开位置或关闭位置的切换阀)。在该示例中，比例切换阀提供基于由输出马达106供应的压力介质成比例地对蓄能器116充能的能力。此外，在一些实施方式中，可以使用这种比例切换阀以类似以上描述的方式在输入泵/马达104处引起人工升高负载，从而对蓄能器116充能。另外，在一些实施方式中，可以使用切换阀124(或比例切换阀)以防止输出马达106转动，从而允许蓄能器116在振动系统100关闭时被充能，如上所述。
此外，尽管本文描述的技术和装置是在包括在压实机10中的振动系统100的背景下描述的，但是这些技术和装置可以应用于另一种类型的液压系统，诸如在液压系统起动之后动力需求减小的任何液压系统。
图11是在液压系统在充能模式下工作期间对蓄能器充能以及在液压系统在驱动模式下工作期间向输入泵/马达104供应储存的压力介质的示例性过程1100的流程图。在一些实施方式中，图11的一个或多个过程框可以由液压系统(例如，振动系统100)执行。
如图11所示，过程1100可以包括通过液压系统的充能部件对液压系统的蓄能器充能，其中充能部件在液压系统在充能模式下工作期间对蓄能器充能(框1010)。例如，充能部件112可以对振动系统100的蓄能器116充能，其中充能部件112在振动系统100在充能模式下工作期间对蓄能器116充能，如上所述。
如图11进一步所示，过程1100可以包括通过蓄能器向液压系统的输入泵/马达供应储存的压力介质，其中蓄能器在液压系统在驱动模式下工作期间供应储存的压力介质(框1020)。例如，蓄能器116可以向振动系统100的输入泵/马达104供应储存的压力介质，其中蓄能器116在振动系统100在驱动模式下工作期间供应储存的压力介质，如上所述。
如图11进一步所示，过程1100可以包括通过输入泵/马达向液压系统的输出马达供应压力介质(框1030)。例如，输入泵/马达104可以向振动系统100的输出马达106供应压力介质，如上所述。
如图11进一步所示，过程1100可以包括通过输出马达基于由输入泵/马达供应的压力介质提供输出转矩(框1040)。例如，输出马达106可以基于由输入泵/马达104供应的压力介质提供输出转矩，如上所述。
过程1100可以包括另外的方面，诸如下文描述的任何单个方面或多个方面的任何组合和/或结合本文别处描述的一个或多个其他过程。
在一些实施方式中，在充能模式下工作期间，充能部件112基于输入泵/马达104上的人工升高负载对蓄能器116充能。
在一些实施方式中，在充能模式下工作期间，充能部件112在输出马达106不被带动转动时对蓄能器116充能。
在一些实施方式中，在充能模式下工作期间，充能部件112基于由输出马达106供应的压力介质对蓄能器116充能。
尽管图11示出了过程1100的示例性框，但是在一些实施方式中，过程1100可以包括与图11所示的那些框相比更多的框、更少的框、不同的框或不同排列的框。另外地或可替换地，过程1100的两个或更多个框可以并行执行。
工业实用性
振动系统100和其他类似构造的液压系统(统称为“所公开的系统”)可用于需要能量回收和/或起动辅助的任何机器，诸如压实机10的振动系统100。
在工作中，所公开的系统包括在充能模式下工作期间对蓄能器116充能的充能部件112，以及在驱动模式下工作期间向输入泵/马达104供能的蓄能器116。
所公开的系统可具有几个优点。例如，在驱动模式下工作期间，输入泵/马达104可以由蓄能器116供能(例如，在蓄能器116在充能模式下工作期间被充能之后)，这减少了驱动输入泵/马达104所需的输入转矩量。因此，减少了为了驱动输入泵/马达104而需要由发动机20供应的动力量(例如，在振动系统100起动期间)。
此外，由于蓄能器116向输入泵/马达104(例如，而不是输出马达106)供能，所以不需要输入泵/马达104和输出马达106之间紧密协调，因为消除了复杂的切换情景、定时问题等(例如，与能够进行能量回收的一些其他液压系统中存在的那些问题相比)。
另外，所公开的液压系统能够在各种工作状态期间(例如，在稳定状态工作期间、在振动系统100关闭时、在振动系统100减速期间等)而不是仅在超限模式下对蓄能器116充能。

Claims (10)

1.一种压实机，包括：
振动系统，其选择性地在充能模式或驱动模式下工作，所述振动系统包括：
充能部件，其用于在所述振动系统在所述充能模式下工作期间对蓄能器充能；
所述蓄能器，其用于：
在所述振动系统在所述充能模式下工作期间储存压力介质，并且
在所述驱动模式下工作期间向输入泵/马达供应储存的压力介质；
所述输入泵/马达，其用于：
在所述振动系统在所述充能模式下工作期间至少向所述蓄能器供应压力介质，并且
至少在所述振动系统在所述驱动模式下工作期间向输出马达供应压力介质；以及
所述输出马达，其用于基于由所述输入泵/马达供应的压力介质向振动部件提供输出转矩。
2.如权利要求1所述的压实机，其中，在所述充能模式下工作期间，所述充能部件用于基于所述输入泵/马达上的人工升高负载对所述蓄能器充能，
其中，所述充能部件成比例地在所述输入泵/马达上引起所述人工升高负载。
3.如权利要求2所述的压实机，其中，所述输入泵/马达用于在所述充能模式下工作期间向所述输出马达供应压力介质。
4.如权利要求1所述的压实机，其中，在所述充能模式下工作期间，所述充能部件用于在所述输出马达不被带动转动时对所述蓄能器充能。
5.如权利要求4所述的压实机，其中，所述充能部件在所述输出马达不被带动转动时成比例地对所述蓄能器充能。
6.如权利要求1所述的压实机，其中，在所述充能模式下工作期间，所述充能部件用于在所述振动系统减速期间基于由所述输出马达供应的压力介质对所述蓄能器充能。
7.如权利要求1所述的压实机，其中，在所述驱动模式下工作期间，所述输入泵/马达在被所述蓄能器供应压力介质时操作马达，并且在接收由发动机提供的输入转矩时作为泵工作。
8.一种方法，包括：
通过液压系统的充能部件对所述液压系统的蓄能器充能，
其中，所述充能部件在所述液压系统在充能模式下工作期间对所述蓄能器充能；
通过所述蓄能器向所述液压系统的输入泵/马达供应储存的压力介质，
其中，所述蓄能器在所述液压系统在驱动模式下工作期间供应所述储存的压力介质；
通过所述输入泵/马达向所述液压系统的输出马达供应压力介质；以及
通过所述输出马达基于由所述输入泵/马达供应的压力介质提供输出转矩。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在所述充能模式下工作期间，所述充能部件基于所述输入泵/马达上的人工升高负载或者在所述输出马达不被带动转动时对所述蓄能器充能。
10.如权利要求8所述的方法，其中，在所述充能模式下工作期间，所述充能部件基于由所述输出马达供应的压力介质对所述蓄能器充能。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102300754A (zh) * 2008-12-09 2011-12-28 伊凡克发展有限公司 用于车辆的制动能量回收系统及配备该系统的车辆
US20130266373A1 (en) * 2010-12-16 2013-10-10 Hamm Ag Self-propelled compaction roller and method for operating a self-propelled compaction roller
CN103717808A (zh) * 2011-08-12 2014-04-09 伊顿公司 用于回收惯性能量的方法和装置
CN104246086A (zh) * 2012-01-04 2014-12-24 派克汉尼芬公司 挖掘机的液压混合动力回转驱动系统
CN104709065A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 林德液压两合公司 用于混合驱动系的静液压混合驱动装置
CN105829609A (zh) * 2013-12-16 2016-08-03 沃尔沃建筑设备公司 用于驱动振动机构的液压系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009004071U1 (de) * 2009-03-23 2010-08-12 Liebherr-France Sas, Colmar Antrieb für einen Hydraulikbagger
DE102010006993A1 (de) 2010-02-05 2011-08-11 Robert Bosch GmbH, 70469 Vibrationsantrieb
DE102010055632A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Bodenverdichtungsvorrichtung mit luftgekühlten Akku
JP6208139B2 (ja) 2011-10-10 2017-10-04 ロブソン, アンガス ピーターROBSON, Angus Peter アキュムレータ
US8585317B1 (en) 2012-05-08 2013-11-19 Wacker Neuson Production Americas Llc Vibratory compacting roller machine with an electric drive
DE102014215567A1 (de) * 2014-08-06 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Hydrostatischer Antrieb
CN204080597U (zh) 2014-09-09 2015-01-07 湖南机电职业技术学院 一种压路机液压振动系统
CN204239353U (zh) 2014-10-27 2015-04-01 潍柴动力股份有限公司 一种压路机振动能量回收再利用系统
CN104329299B (zh) 2014-10-27 2016-11-16 潍柴动力股份有限公司 一种压路机振动能量回收再利用系统及方法
DE102014118785A1 (de) 2014-12-16 2016-06-16 Hamm Ag Antriebssystem für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bodenverdichter, und Verfahren zum Betreiben einer Bodenbearbeitungsmaschine
DE102015107857A1 (de) * 2015-05-19 2016-11-24 Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg Hydrostatisches Antriebssystem

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102300754A (zh) * 2008-12-09 2011-12-28 伊凡克发展有限公司 用于车辆的制动能量回收系统及配备该系统的车辆
US20130266373A1 (en) * 2010-12-16 2013-10-10 Hamm Ag Self-propelled compaction roller and method for operating a self-propelled compaction roller
CN103717808A (zh) * 2011-08-12 2014-04-09 伊顿公司 用于回收惯性能量的方法和装置
CN104246086A (zh) * 2012-01-04 2014-12-24 派克汉尼芬公司 挖掘机的液压混合动力回转驱动系统
CN104709065A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 林德液压两合公司 用于混合驱动系的静液压混合驱动装置
CN105829609A (zh) * 2013-12-16 2016-08-03 沃尔沃建筑设备公司 用于驱动振动机构的液压系统

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