CN114458647A - 一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统 - Google Patents

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CN114458647A CN202210157738.3A CN202210157738A CN114458647A CN 114458647 A CN114458647 A CN 114458647A CN 202210157738 A CN202210157738 A CN 202210157738A CN 114458647 A CN114458647 A CN 114458647A
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魏玉龙
盛楠
夏光
孙保群
纵华宇
于星海
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Abstract

本发明属于非道路移动机器领域，具体涉及一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，包括：第一液压泵，所述第一液压泵的进油口与油箱连通；第一供油油道，所述第一供油油道连接于所述第一液压泵的出油口与液压作动模块的进油口之间；回油油道，所述回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；蓄能模块；所述蓄能模块连接于所述回油油道，所述蓄能模块包括蓄能器和蓄能控制阀；压力补偿油道，所述压力补偿油道连接于所述蓄能模块和所述第一液压泵的进油口之间，所述压力补偿油道上设有用于控制所述压力补偿油道连通/断开的压力补偿控制阀。本发明降低非道路移动机器的液压功率损失，降低功耗，提高能源利用率。

Description

一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统
技术领域
本发明属于非道路移动机器领域，具体涉及一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统。
背景技术
移动机器种类繁多，共同特点是以机器移动的方式工作或是在作业过程中机器要进行移动；按使用场景，移动机器大致可分为道路和非道路两大类。道路移动机器主要是在人工道路上行驶、用于客货运输的各类车辆，非道路移动机器主要包括叉车、挖掘机、装载机、起重机等各种移动类工程机械和自走式农业装备、军事车辆等。工作过程中，非道路移动机器除了自身移动外，还需要通过作业执行机构完成某种特定的工程操作，如叉车需要通过货叉装卸和码放物品、挖掘机需要通过挖斗挖运物料等，目前，这些工程操作主要是通过非道路移动机器自身搭载的液压动力源以液压传动方式驱动作业执行机构来完成的，这类执行机构统称为“液压执行机构”。
非道路移动机器搭载的液压源通常由内燃机或电动机驱动的液压泵提供。一部移动机器上设有一个或多个液压执行机构，不同功能的液压执行机构，完成操作所需要的压力、流量等液压参数也不同，另外，同一液压执行机构工作过程中的负荷是不断变化的，对应的液压参数也必须做相应调整以满足工作要求。目前，在非道路移动机器液压源的设计中普遍采用的方案是：以满足消耗液压功率最大的液压执行机构的最大负荷工况配置液压泵，根据液压执行机构的具体工况，采用各种液压阀类元件，通过分流、节流方式控制液压源对液压执行机构的供液参数以完成相应的工程操作，这一方案的优点是能够满足所有液压执行机构的液压驱动功率需求，对各类工程操作可以实现快速响应和较为准确的控制，但由于阀类元件的分流过程通常是让分流出的压力油液直接回流至液压油箱，由此产生了液压功率损失，同时，阀类元件自身在节流时产生的阀前与阀后油液压差也形成了液压功率损失，另外，液压功率的大小与油液压力和流量正相关，而液压执行机构普遍采用直线或旋转液压油缸为作动器，工作时，通过对液压缸工作腔供以压力油液或由液压油缸工作腔排出油液来完成作业操作，通常液压缸排出的油液直接回流至液压油箱，由于排出的油液具有一定的油压，因此也形成了一定的液压功率损失。在叉车、装载机、挖掘机等各类移动机器上，上述液压功率损失常常占到液压源所提供的液压功率的40％以上。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，能够降低非道路移动机器的液压功率损失，降低功耗，提高能源利用率。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，包括：
第一液压泵，所述第一液压泵的进油口与油箱连通；
第一供油油道，所述第一供油油道连接于所述第一液压泵的出油口与液压作动模块的进油口之间；
回油油道，所述回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；
蓄能模块；所述蓄能模块连接于所述回油油道，所述蓄能模块包括蓄能器和蓄能控制阀，所述蓄能控制阀被配置为能够控制所述蓄能器与所述回油油道之间的连通/断开；
压力补偿油道，所述压力补偿油道连接于所述蓄能模块和所述第一液压泵的进油口之间，所述压力补偿油道上设有用于控制所述压力补偿油道连通/断开的压力补偿控制阀。
在本发明的一可选实施例中，所述回油油道包括：
主回油油道，所述主回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；
第一分支回油油道，所述第一分支回油油道连接于所述蓄能模块；
第二分支回油油道，所述第二分支回油油道连接于所述油箱；
回油控制阀，所述回油控制阀连接于所述主回油油道与所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道之间，所述回油控制阀被配置为能够控制所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道与所述主回油油道之间的连通/断开。
在本发明的一可选实施例中，所述回油控制阀是开度比例能够线性调节的比例控制阀。
在本发明的一可选实施例中，所述蓄能模块包括多个蓄能器，以及多个与各所述蓄能器一一对应并能够独立控制各蓄能器与所述回油油道之间连通/断开的蓄能控制阀。
在本发明的一可选实施例中，所述液压作动模块包括油缸和油缸控制阀，所述第一供油油道和所述回油油道连接于所述油缸控制阀。
在本发明的一可选实施例中，所述油缸为单动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够控制所述单动油缸的工作腔交替与所述第一供油油道和所述回油油道连通，并能够控制所述单动油缸的工作腔同时与所述第一供油油道和所述回油油道断开。
在本发明的一可选实施例中，所述油缸为双动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够在以下三个工位间切换：
工位一，所述双动油缸的第一工作腔与所述第一供油油道连通，且所述双动油缸的第二工作腔与所述回油油道连通；
工位二，所述双动油缸的第一工作腔与所述回油油道连通，且所述双动油缸的第二工作腔与所述第一供油油道连通；以及
工位三，所述双动油缸的第一工作腔和第二工作腔与所述第一供油油道和所述回油油道断开。
在本发明的一可选实施例中，还包括液压泵驱动控制模块，所述液压泵驱动控制模块包括：
第二液压泵，所述第二液压泵的主轴与输入轴连接，所述第二液压泵的进油口与油箱连通；
离合器，所述离合器的主动盘与输入轴连接，所述离合器的从动盘与所述第一液压泵的主轴连接；
离合器控制油缸，所述离合器控制油缸与所述离合器连接，用于控制所述离合器的主动盘与从动盘之间的接合/分离；
排量调节油缸，所述排量调节油缸与所述第一液压泵的排量调节机构连接，用于调节所述第一液压泵的排量；
第二供油油道，与所述第二液压泵的出油口连通；
离合器控制油道，连接于所述第二供油油道和所述离合器控制油缸之间，且所述离合器控制油道上设有用于控制所述离合器控制油道连通/断开的离合器控制阀；
排量控制油道，连接于所述第二供油油道和所述排量调节油缸之间，且所述排量控制油道上设有用于控制所述排量控制油道的流量的排量控制阀。
在本发明的一可选实施例中，还包括能量管理控制器，所述能量管理控制器与分别与所述蓄能控制阀、压力补偿控制阀、回油控制阀、油缸控制阀、离合器控制阀和排量控制阀的控制信号输入端电连接。
在本发明的一可选实施例中，还包括：
第一压力传感器，用于检测所述第一供油油路的油压；
第二压力传感器，用于检测所述回油油路的油压；
第三压力传感器，用于检测所述蓄能模块的油压；
所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的检测信号输出端分别与所述能量管理控制器电连接。
本发明的技术效果在于：
本发明所涉及的一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，定量泵、变量泵在系统中具有完全独立油道并通过各自油道分别对需要不同油压、油液流量的供油对象供油，有利于稳定各自的液压参数，避免采用同一液压源对不同用油对象供油时，因节流分流和调压造成的相互干扰和能量损失。
本发明所涉及的一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，采用“泵控液压执行系统”，在非道路移动机器工作时，能够根据液压执行机构实时工作载荷和作动速度要求，由变量泵精准地提供液压执行机构所需压力和流量的工作油液，避免了目前非道路移动机器上普遍存在的液压泵以过压和过流供油、通过节流分流和调压来满足液压执行机构所需液压参数造成的能量损失；另外，在变量泵无需工作时，采用离合器中断其驱动动力，避免了变量泵空运转形成的能量损失。
本发明所涉及的一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，采用液压能量回收与再利用模块，能够最大限度回收和存储非道路移动机器液压执行机构工作过程中泄油回流的压力油液，形成对液压能量的有效回收。
本发明所涉及的一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，采用液压能量回收与再利用模块，能够根据液压执行机构实时工作载荷、作动速度以及各个蓄能器中的油液参数，在部分工况下由各蓄能器按其内部压力排序，顺序、梯次对变量泵第一油口供油，有利于提高变量泵进口压力、减少变量泵进出口压差，能够有效降低变量泵功率消耗，形成良好的节能效果。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统组成示意图；
图2是本发明的实施例所提供的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统的离合器油缸结构组成放大示意图；
图3是本发明的实施例所提供的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统的排量调节油缸结构组成放大示意图；
图4是本发明的实施例所提供的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统适用的单动油缸及其前端控制阀示意图；
图5是本发明的实施例所提供的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统适用的双动缸及其前端阀控制阀示意图；
附图标记说明：BB.变量泵；BC.排量调节油缸；BCG.排量调节油缸缸体；BCP.排量调节油缸活塞；BCQ.排量调节油缸工作腔；BCR.排量调节油缸活塞杆；BCT.排量调节油缸弹簧；CC.离合器油缸；CCG.离合器油缸缸体；CCP.离合器油缸活塞；CCQ.离合器油缸工作腔；CCR.离合器油缸活塞杆；CCT.离合器油缸弹簧；CL.离合器；CP.离合器从动端；CS.移动机器机身；CZ.离合器主动端；D1.第一阀电驱动功率；D2.第二阀电驱动功率；D3.第四阀电驱动功率；D4.第四阀电驱动功率；D5.第五阀电驱动功率；D6.第六阀电驱动功率；D7.第七阀电驱动功率；DB.定量泵；DG.单动油缸；EMC.能量管理器；F.双动缸载荷；G.单动缸载荷；HA1.第一蓄能器；HA2.第二蓄能器；HA3.第三蓄能器；HCS.单动油缸体；HCT.双动缸体；L1.第一蓄能器容量；L2.第二蓄能器容量；L3.第三蓄能器容量；ODB.变量泵供油油道；ODD.定量泵供油油道；ORF.阀前回油油道；ORB.阀后回油油道；P1.第一蓄能器油压；P2.第二蓄能器油压；P3.第三蓄能器油压；Pb.变量泵出口油压；PC.液压腔；PC1.第一液压腔；PC2.第二液压腔；PCS.单动活塞杆组件；PCT.双动活塞杆组件；Pd.定量泵出口油压；Pe.输入动力；PS1.第一蓄能器油压传感器；PS2.第二蓄能器油压传感器；PS3.第三蓄能器油压传感器；PSb.变量泵出口油压传感器；PSr.阀前油道油压传感器；Pr.阀前油道油压；Qb.变量泵出口流量；Qd.定量泵出口流量；Qr.阀前油路流量；SG.双动缸；T.液压油箱；V1.第一阀；V2.第二阀；V3.第三阀；V4.第四阀；V5.第五阀；V6.第六阀；V7.第七阀；V8.单向阀；Vs.单动缸控制阀；Vt.双动缸控制阀；Z1.第一轴；Z2.第二轴；d1.第一驱动端口；d2.第二驱动端口；d3.第三驱动端口；d4.第四驱动端口；d5.第五驱动端口；d6.第六驱动端口；d7.第七驱动端口；ev1.第一阀受电端口；ev2.第二阀受电端口；ev3.第四阀受电端口；ev4.第四阀受电端口；ev5.第五阀受电端口；ev6.第六阀受电端口；ev7.第七阀受电端口；k11.第一阀第一油口；k12.第一阀第二油口；k13.第一阀第三油口；k21.第二阀第一油口；k22.第二阀第二油口；k31.第四阀第一油口；k32.第四阀第二油口；k41.第四阀第一油口；k42.第四阀第二油口；k51.第五阀第一油口；k52.第五阀第二油口；k61.第六阀第一油口；k62.第六阀第二油口；k63.第六阀第三油口；k71.第七阀第一油口；k72.第七阀第二油口；k73.第七阀第三油口；k81.单向阀第一油口；k82.单向阀第二油口；ka1.第一蓄能器油口；ka2.第二蓄能器油口；ka3.第三蓄能器油口；kb.排量调节油缸油口；kb1.变量泵第一油口；kb2.变量泵第二油口；kc.离合器油缸油口；kd1.定量泵第一油口；kd2.定量泵第二油口；kp.工作腔油口；kp1.第一工作腔油口；kp2.第二工作腔油口；ks1.单动缸控制阀第一油口；ks2.单动缸控制阀第二油口；ks3.单动缸控制阀第三油口；kt1.双动缸控制阀第一油口；kt2.双动缸控制阀第二油口；kt3.双动缸控制阀第三油口；kt4.双动缸控制阀第四油口；s1.第一油压信号端口；s2.第二油压信号端口；s3.第三油压信号端口；sb.变量泵油压信号端口；sc.通讯端口；sr.回收油路油压信号端口。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1-5所示，以下结合具体实施例，详细阐述本发明的技术方案，需要说明的是，为了更具体的阐述本发明的技术方案，以下实施例中对本发明的各部件名称进行了更加详细的定义。
请参阅图1所示，一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，由液压功率生成与调节模块、液压能量回收与再利用模块、电子控制模块以及液压油道和导电线缆组成。
所述液压功率生成与调节模块包括第一轴(即所述输入轴和所述第二液压泵的主轴)、定量泵(即所述第二液压泵)、离合器、第二轴(即所述第一液压泵的主轴)、单向阀、变量泵(即所述第一液压泵)、第六阀(即所述排量控制阀)、离合器油缸(即所述离合器控制油缸)、排量调节油缸、第七阀(即所述离合器控制阀)和液压油箱(即所述油箱)；
所述第一轴是本发明所述系统的动力输入轴，本发明所述系统搭载应用于非道路移动机器时，第一轴旋转支承于非道路移动机器的机身上并与发动机输出端传动连接；
所述定量泵是容积式定排量液压泵，包括转子、定子，所述定子上设有定量泵第一油口和定量泵第二油口；所述定量泵的转子套设于第一轴上且与第一轴传动连接、同步转动；所述定量泵的定子固设于移动机器机身上，定量泵的转子可相对于定量泵的定子转动；所述定量泵第一油口通过油道连通液压油箱，所述定量泵第二油口连通定量泵供油油道；当定量泵的转子相对于定量泵的定子转动时，定量泵由定量泵第一油口从液压油箱中吸入油液、由定量泵第二油口排出油液；定量泵转子相对于定子每转动一圈所排出的油液量定义为“定量泵排量qd”，所述定量泵排量qd为恒定值。
所述离合器包括离合器主动端和离合器从动端，所述合器主动端套设于第一轴的一端、与第一轴传动连接，随第一轴同步转动的同时还可沿第一轴轴向移动，当合器主动端移向所述离合器从动端、二者相接触并压紧时，离合器接合，动力可由第一轴经离合器主动端传递给离合器从动端，反之离合器则分离、中断第一轴与离合器从动端之间的动力传递；
所述第二轴与第一轴同轴设置，其一端固设有所述离合器从动端并随离合器从动端同步转动；
所述单向阀是设有单向阀第一油口和单向阀第二油口两个油口、只能单向导通的液压阀，所述单向阀第一油口通过油道连通液压油箱，当所述单向阀第二油口处的油压小于单向阀第一油口处的油压时单向阀导通，油液可由单向阀第一油口进入并由单向阀第二油口流出单向阀，反之，则单向阀截止，油液不能通过单向阀；单向阀的常态为“截止”；
所述变量泵是由转子、定子和排量调节机构组成的容积式变排量液压泵，所述变量泵的转子套设于第二轴的一端上、与第二轴传动连接并同步转动，所述变量泵的定子固设于移动机器机身上，第二轴和变量泵的转子可相对于变量泵的定子转动；所述变量泵的定子上设有变量泵第一油口和变量泵第二油口两个油口，所述变量泵第一油口通过油道连通所述单向阀第二油口，所述变量泵第二油口连通变量泵出口油道；当变量泵的转子相对于变量泵的定子转动时，变量泵由变量泵第一油口吸入油液、由变量泵第二油口排出油液；变量泵的转子每转动一圈所排出的油液量定义为“变量泵排量qb”，所述变量泵排量qb的大小是可变的；所述变量泵的排量调节机构用于调节变量泵排量qb的大小，其调节范围为0～变量泵排量最大值qbmax；
所述离合器油缸是单作用单活塞杆液压油缸，包括离合器油缸缸体、离合器油缸活塞、离合器油缸活塞杆和离合器油缸弹簧；所述离合器油缸缸体固设于移动机器机身上，其上设有离合器油缸油口；所述离合器油缸活塞、离合器油缸活塞杆和离合器油缸弹簧皆设置于离合器油缸缸体内，离合器油缸活塞与离合器油缸缸体配合构成离合器油缸工作腔，所述离合器油缸工作腔连通所述离合器油缸油口；所述离合器油缸活塞杆的一端固设于离合器油缸活塞上、另一端伸出离合器油缸缸体且与离合器主动端传动连接，所述离合器油缸弹簧套设于离合器油缸活塞杆上；在离合器分离状态下，通过离合器油缸油口对离合器油缸工作腔供油，可使离合器油缸活塞杆伸出离合器油缸缸体的长度增加、推动离合器主动端移向离合器从动端进而使离合器接合并使得离合器油缸弹簧受到轴向压缩、长度变短，在离合器接合状态下，通过离合器油缸油口对离合器油缸工作腔泄油，可使离合器油缸活塞杆在离合器油缸弹簧的回弹力作用下向离合器油缸缸体内回缩、牵拉离合器主动端移离离合器从动端从而使离合器分离，同时离合器油缸弹簧轴向长度增加；离合器油缸工作腔中油液全部排空时是离合器油缸的初始状态。
所述排量调节油缸是单作用单活塞杆液压油缸，包括排量调节油缸缸体、排量调节油缸活塞、排量调节油缸活塞杆和排量调节油缸弹簧；所述排量调节油缸缸体固设于移动机器机身上，其上设有排量调节油缸油口；所述排量调节油缸活塞、排量调节油缸活塞杆和排量调节油缸弹簧皆设置于排量调节油缸缸体内，排量调节油缸活塞与排量调节油缸缸体配合构成排量调节油缸工作腔，所述排量调节油缸工作腔连通所述排量调节油缸油口；所述排量调节油缸活塞杆的一端固设于排量调节油缸活塞上、另一端伸出排量调节油缸缸体且与变量泵的排量调节机构传动连接，所述排量调节油缸弹簧套设于排量调节油缸活塞杆上；通过排量调节油缸油口对排量调节油缸工作腔供油，可使排量调节油缸活塞杆伸出排量调节油缸缸体的长度增加、使变量泵排量qb增大直至达到最大值，同时排量调节油缸弹簧因受到轴向压缩而长度变短，在变量泵排量qb不为0时，通过排量调节油缸油口对排量调节油缸工作腔泄油，可使排量调节油缸活塞杆在排量调节油缸弹簧的回弹力作用下向排量调节油缸缸体内回缩、使变量泵排量qb减小直至为0，同时排量调节油缸弹簧轴向长度增加；排量调节油缸工作腔中油液全部排空时是排量调节油缸的初始状态。
所述第六阀是设有第六阀第一油口、第六阀第二油口和第六阀第三油口等三个油口及一个第六阀受电端口的3位3通电磁比例液压滑阀；所述第六阀第一油口通过油道连通定量泵供油油道，所述第六阀第二油口通过油道连通液压油箱，所述第六阀第三油口通过油道连通所述排量调节油缸油口；所述第六阀受电端口用于接受第六阀电驱动功率D6，所述第六阀电驱动功率D6是可变的，其变化范围为0≤D6≤100％；当第六阀电驱动功率D6＝0时为“断电”状态，此时第六阀处于左位，第六阀第一油口截止、第六阀第二油口与第六阀第三油口完全导通；当第六阀电驱动功率D6＝100％时为“满电”，此时第六阀处于右位，第六阀第一油口与第六阀第三油口完全导通、第六阀第二油口截止；当第六阀电驱动功率D6为0＜D6＜100％时为“比例供电”状态，此时第六阀处于中位，第六阀第一油口与第六阀第二油口和第六阀第三油口同时导通，且随着第六阀电驱动功率D6的增大或减小，第六阀第一油口与第六阀第二油口之间的导通程度按比例减小或增大，同时第六阀第一油口与第六阀第三油口之间的导通程度则按比例增大或减少；第六阀的初始阀位为“左位”；
所述第七阀是设有第七阀第一油口、第七阀第二油口和第七阀第三油口等三个油口及一个第七阀受电端口的2位3通电磁液压滑阀；所述第七阀第一油口通过油道同时连通定量泵供油油道和第六阀第一油口，所述第七阀第二油口通过油道连通液压油箱，所述第七阀第三油口通过油道连通所述离合器油缸油口；所述第七阀受电端口用于接受第七阀电驱动功率D7，所述第七阀电驱动功率D7有“断电”与“供电”两种状态，当第七阀电驱动功率D7为“断电”状态时第七阀处于左位，第七阀第一油口截止、第七阀第二油口与第七阀第三油口导通，当第七阀电驱动功率D7为“供电”状态时第七阀处于右位，第七阀第一油口与第七阀第三油口导通、第七阀第二油口截止；第七阀的初始阀位为“左位”；
所述液压能量回收与再利用模块包括第一蓄能器、第二蓄能器、第三蓄能器、第一阀、第二阀、第三阀、第四阀和第五阀(其中第一阀为所述回油控制阀，第二阀、第三阀、第四阀为所述蓄能控制阀，第五阀为所述压力补偿控制阀)；
所述第一蓄能器是封闭筒腔式液压蓄能器，其上设有第一蓄能器油口，其最大蓄液量为第一蓄能器容量，其内部压力为第一蓄能器油压，所述第一蓄能器油压的最大值为P1max，所述第一蓄能器油压可以是0～P1max范围内的任意值；
所述第二蓄能器是封闭筒腔式液压蓄能器，其上设有第二蓄能器油口，其最大蓄液量为第二蓄能器容量，其内部压力为第二蓄能器油压，所述第二蓄能器油压的最小值和最大值分别为P2min和P2max，第二蓄能器油压可以是P2min～P2max范围内的任意值；
所述第三蓄能器是封闭筒腔式液压蓄能器，其上设有第三蓄能器油口，其最大蓄液量为第三蓄能器容量，其内部压力为第三蓄能器油压，所述第三蓄能器油压的最小值和最大值分别为P3min和P3max，第三蓄能器油压可以是P3min～P3max范围内的任意值；
所述第一阀是设有第一阀第一油口、第一阀第二油口和第一阀第三油口等三个油口及一个第一阀受电端口的3位3通电磁比例液压滑阀；所述第一阀第一油口连通阀前回油油道即所述主回油油道，所述第一阀第二油口连通阀后回油油道即所述第一分支回油油道,所述第一阀第三油口通过油道连通液压油箱；所述第一阀受电端口用于接受第一阀电驱动功率D1，所述第一阀电驱动功率D1是可变的，其变化范围为0≤D1≤100％，当第一阀电驱动功率D1＝0时第一阀处于左位，第一阀第一油口与第一阀第二油口完全导通、第一阀第三油口截止，当第一阀电驱动功率D1＝100％时第一阀处于右位，第一阀第一油口与第一阀第三油口完全导通、第一阀第二油口截止，当第一阀电驱动功率为0＜D1＜100％时第一阀处于中位，第一阀第一油口与第一阀第二油口和第一阀第三油口同时导通，且随着第一阀电驱动功率D1的增大或减小，第一阀第一油口与第一阀第二油口之间的导通程度按比例减小或增大，同时第一阀第一油口与第一阀第三油口之间的导通程度则按比例增大或减少；第一阀的初始阀位为“左位”；
所述第二阀是设有第二阀第一油口和第二阀第二油口等两个油口及一个第二阀受电端口的2位2通电磁液压滑阀；所述第二阀第一油口连通所述第一蓄能器油口、第二阀第二油口连通阀后回油油道；所述第二阀受电端口用于接受第二阀电驱动功率D2，所述第二阀电驱动功率D2有“断电”与“供电”两种状态，当第二阀电驱动功率D2为“断电”状态时第二阀处于左位，第二阀第一油口和第二阀第二油口同时截止，当第二阀电驱动功率D2为“供电”状态时第二阀处于右位，第二阀第一油口与第二阀第二油口导通；第二阀的初始阀位为“左位”；
所述第三阀是设有第三阀第一油口和第三阀第二油口等两个油口及一个第三阀受电端口的2位2通电磁液压滑阀；所述第三阀第一油口连通所述第二蓄能器油口、第三阀第二油口连通阀后回油油道；所述第三阀受电端口用于接受第三阀电驱动功率D3，所述第三阀电驱动功率D3有“断电”与“供电”两种状态，当第三阀电驱动功率D3为“断电”状态时第三阀处于左位，第三阀第一油口和第三阀第二油口同时截止，当第三阀电驱动功率D3为“供电”状态时第三阀处于右位，第三阀第一油口与第三阀第二油口导通；第三阀的初始阀位为“左位”；
所述第四阀是设有第四阀第一油口和第四阀第二油口等两个油口及一个第四阀受电端口的2位2通电磁液压滑阀；所述第四阀第一油口连通所述第三蓄能器油口、第四阀第二油口连通阀后回油油道；所述第四阀受电端口用于接受第四阀电驱动功率D4，所述第四阀电驱动功率D4有“断电”与“供电”两种状态，当第四阀电驱动功率D4为“断电”状态时第四阀处于左位，第四阀第一油口和第四阀第二油口同时截止，当第四阀电驱动功率D4为“供电”状态时第四阀处于右位，第四阀第一油口与第四阀第二油口导通；第四阀的初始阀位为“左位”；
所述第五阀是设有第五阀第一油口和第五阀第二油口等两个油口及一个第五阀受电端口的2位2通电磁液压滑阀；所述第五阀第一油口连通阀后回油油道、第五阀第二油口通过油道同时连通变量泵第一油口和单向阀第二油口；所述第五阀受电端口用于接受第五阀电驱动功率D5，所述第五阀电驱动功率D5有“断电”与“供电”两种状态，当第五阀电驱动功率D5为“断电”状态时第五阀处于左位，第五阀第一油口和第五阀第二油口同时截止，当第五阀电驱动功率D5为“供电”状态时第五阀处于右位，第五阀第一油口与第五阀第二油口导通；第五阀的初始阀位为“左位”；
所述电子控制模块包括变量泵出口油压传感器、第一蓄能器油压传感器、第二蓄能器油压传感器、第三蓄能器油压传感器、阀前油道油压传感器和能量管理器(其中变量泵出口油压传感器即为所述第一压力传感器，第一蓄能器油压传感器、第二蓄能器油压传感器、第三蓄能器油压传感器即为所述第三压力传感器，阀前油道油压传感器即为所述第二压力传感器，能量管理器即为所述能量管理控制器)；
所述变量泵出口油压传感器设置于变量泵供油油道上、用于检测变量泵供油油道内的油压并将其转换为电信号后向外输出，所述第一蓄能器油压传感器设置于连通第一蓄能器油口与第二阀第一油口的油道上、用于检测第一蓄能器内的油压并将其转换为电信号后向外输出，所述第二蓄能器油压传感器设置于连通第二蓄能器油口与第四阀第一油口的油道上、用于检测第二蓄能器内的油压并将其转换为电信号后向外输出，所述第三蓄能器油压传感器设置于连通第三蓄能器油口与第四阀第一油口的油道上、用于检测第三蓄能器内的油压并将其转换为电信号后向外输出，所述阀前油道油压传感器设置于阀前回油油道上、用于检测阀前回油油道内的油压；
所述能量管理器是一个电子控制装置，用于对本发明系统中的各油压传感器信号进行处理、计算、比对和对系统中的各个阀输出对应电驱动功率信号的电子控制系统，所述电驱动功率信号有“断电”、“供电”和“比例供电”三种类型；所述能量管理器设有第一油压信号端口、第二油压信号端口、第三油压信号端口、变量泵油压信号端口和阀前油道油压信号端口等五个信号输入端口，并设有第一驱动端口、第二驱动端口、第三驱动端口、第四驱动端口、第五驱动端口、第六驱动端口和第七驱动端口等七个驱动输出端口和一个通讯端口；所述第一油压信号端口、第二油压信号端口、第三油压信号端口、变量泵油压信号端口和阀前油道油压信号端口分别通过信号线缆连接所述第一蓄能器油压传感器、第二蓄能器油压传感器、第三蓄能器油压传感器、变量泵出口油压传感器和阀前油道油压传感器，所述第一驱动端口、第二驱动端口、第三驱动端口、第四驱动端口、第五驱动端口、第六驱动端口和第七驱动端口分别通过输电线缆连接所述第一阀受电端口、第二阀受电端口、第三阀受电端口、第四阀受电端口、第五阀受电端口、第六阀受电端口和第七阀受电端口；所述通讯端口用于接收非道路移动机器VCU发送的信息和对移动机器发动机ECU发送协调控制信号，所述VCU发送的信息包括非道路移动机器行驶状态信息、驾驶员对非道路移动机器液压执行机构的操控信息和发动机工况信息等，所述协调控制信号是能量管理器对发动机转速、功率进行调节的信号。
可选的，所述定量泵选用下列型式中的一种：外啮合齿轮泵，或是内啮合齿轮泵，或是摆线转子泵，或是滑片(叶片)泵。
可选的，所述变量泵选用下列型式中的一种：轴向变排量柱塞泵，或是变排量滑片(叶片)泵；
可选的，所述离合器选用下列机构中的一种：单片摩擦式离合器，或是多片摩擦式离合器，或是同步器式离合器。
可选的，所述第一、第二和第三蓄能器选用下列型式中的一种：弹簧活塞式液压蓄能器，或是内置气囊式液压蓄能器。
可选的，所述第一蓄能器容量、第二蓄能器容量和第三蓄能器容量大小可以是：相等，或是不相等。
所述第一蓄能器油压与第二蓄能器油压、第二蓄能器油压与第三蓄能器油压之间满足下述关系：
P2min≥λ12×P1max P3min≥λ23×P2max
其中λ12、λ23的取值范围为：
0.5≤λ12＜1 0.5≤λ23＜1
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1.本技术方案中，变排量液压泵与单向液压执行机构之间采用开式液压传动方式，变排量液压泵与双向液压执行机构之间则采用闭式循环液压传动方式；对开式液压传动，本技术方案中的液压能量回收与再利用模块的作用是回收单向液压执行机构的回流压力油液，并在变量泵对单向液压执行机构供油时最大限度地提高变量泵进油口(即第一油口kb1)的进油油压以降低变量泵功率消耗；对闭式循环液压传动，本技术方案中的液压能量回收与再利用模块的作用主要是在变量泵对双向液压执行机构供油时最大限度地提高变量泵进油口的进油油压以降低变量泵功率消耗。
2.本技术方案中，非道路移动机器工作时，所述定量泵始终处于工作状态，并为本发明所述离合器油缸、排量调节油缸和移动机器的其它用油系统提供稳定的压力油液。
3.本技术方案中，所述第七阀、离合器油缸和离合器组成“变量泵驱动动态响应系统”，非道路移动机器工作时，所述变量泵的工作状态受控于所述第七阀、离合器油缸和离合器的依次作动，当非道路移动机器对变量泵无供液需求时，第七阀处于左位、离合器油缸泄油、离合器分离、变量泵不工作(即变量泵转子不转动)，当需要变量泵供液时，第七阀处于右位、离合器油缸充油并快速使离合器接合、变量泵工作，如此可以最大限度避免变量泵不工作时其转子转动形成的摩擦功率损失和零部件的摩擦磨损；所述变量泵与非道路移动机器的液压执行机构组成“泵控液压执行系统”，变量泵工作时，其排出油液量的大小受控于第六阀和排量调节油缸的依次作动，第六阀处于左位时，排量调节油缸处于完全泄油状态、变量泵排出油液量为0，第六阀处于右位时，对排量调节油缸100％供油、变量泵排出油液量为其最大值，第六阀处于中位0～100％之间的某个比例状态时，对排量调节油缸按对应比例供油、使变量泵也按对应比例排出油液，即变量泵可以直接对所述液压执行机构提供“恰好”能够满足其实时工作载荷和作动速度需求的压力油液，形成良好的动态液压功率匹配，最大限度避免功率损失。
非道路移动机器工作时，其液压执行机构的工作载荷在其额定载荷范围内随机变化，所述工作载荷的大小通过监测变量泵出口油压Pb获得，液压执行机构的作动速度则取决于变量泵出口流量Qb，而Qb的大小又是根据非道路移动机器驾驶人员对液压执行机构作动速度的要求通过调节变量泵的单转排量qb加以实现，由此，在本技术方案所述“泵控液压执行系统”中，变量泵是否工作取决于离合器的分离/接合状态，液压执行机构的工作油压取决于其实时载荷，液压执行机构的作动速度则取决于变量泵的排量qb。
4.本技术方案中，利用液压能量回收与再利用模块回收和存储非道路移动机器液压执行机构的液压工作腔泄油时回流的压力油液。
所述第一蓄能器、第二蓄能器和第三蓄能器的充油蓄能过程与各蓄能器内的油液压力及回流油液的压力有关。由于第一阀初始位置为左位，当阀前回油油道内有回流油液时，阀前油道油压传感器测得其油压Pr并发送给能量管理器，能量管理器将Pr与实时采集的第一蓄能器油压传感器信号P1、第二蓄能器油压传感器信号P2和第三蓄能器油压传感器信号P3进行比对后，分别按下述情况进行电功率驱动信号输出操作：
4.1.0＜Pr≤λ12×P1max
能量管理器进行Pr与P1的比对：
4.1.1如P1≥Pr，说明在此回油油压下无法对第二、第三蓄能器充油且第一蓄能器也已无法充入油液，能量管理器直接对第一阀供电使其处于右位、使阀前油道中的油液经第一阀回流至液压油箱；
4.1.2如P1＜Pr≤λ12×P1max，说明仍可对第一蓄能器充油，能量管理器对第二阀供电使其处于右位、使阀后油道中的油液通过第二阀充入第一蓄能器进行蓄能直至P1＝Pr时，能量管理器对第二阀断电使其回复到左位、关闭阀后油道与第一蓄能器之间的油液通道，同时，对第一阀供电使其处于右位、使阀前油道中的油液经第一阀回流至液压油箱；
4.2.λ12P1max＜Pr≤λ23P2max
能量管理器进行Pr与P1、P2的比对：
4.2.1如P2≥Pr且P1＝λ12×P1max，说明对第三蓄能器无法充油且第一、第二蓄能器也皆已无法充油，能量管理器直接对第一阀供电使其处于右位、使阀前油道中的油液经第一阀回流至液压油箱；
4.2.2如P2≥Pr但P1＜λ12×P1max，说明对第二蓄能器已无法充油、但仍可对第一蓄能器充油，能量管理器执行前述1.2输出操作；
4.2.3如P2＜Pr但P1＝λ12×P1max，说明对第一蓄能器无法充油、但仍可对第二蓄能器充油，能量管理器对第三阀供电使其处于右位、使阀后油道中的油液通过第三阀充入第二蓄能器进行蓄能直至P2＝Pr时，能量管理器对第三阀断电使其回复到左位、关闭阀后油道与第二蓄能器之间的油液通道，同时，对第一阀供电使其处于右位、使阀前油道中的油液经第一阀回流至液压油箱；
4.2.4如P2＜Pr且P1＜λ12×P1max，说明第一、第二蓄能器皆可充油，能量管理器首先对第三阀供电使其处于右位、使阀后油道中的油液通过第三阀充入第二蓄能器进行蓄能直至P2＝Pr时，能量管理器对第三阀断电使其回复到左位、关闭阀后油道与第二蓄能器之间的油液通道，随即执行前述3.1.2输出操作；
4.3.Pr＞P3max
4.3.1如P1＝P1max，P2＝P2max，P3＝P3max，说明第一、第二和第三蓄能器皆已无法充油，能量管理器执行前述3.1.2输出操作；
4.3.2如P1、P2、P3中的任何一个或同时有几个未达到其最大值，说明仍可对所有油压未达到其最大值的蓄能器充入油液，能量管理器从储油蓄能油压最高的蓄能器开始，按照最大储油压力值由高向低排序，顺序对各仍可充入油液的蓄能器所对应的电磁阀供电、对该蓄能器充油直至其内部油压达到其最大储油压力最大值后，再对对应的电磁阀断电、停止对该蓄能器充油，直至所有蓄能器皆达到各自储油压力最大值时，能量管理器对第一阀供电使其移至中位或右位、使阀前油道中的油液经第一阀回流至液压油箱。
5.为便于说明本技术方案的特点，本发明所述液压能量回收与再利用模块仅给出三个蓄能器(HA1、HA2、HA3)，与各个蓄能器对应的三个油压传感器(PS1、PS2、PS3)和三个电磁阀，以此形成本发明蓄能部分的基本构型，在此基本构型基础上，减少蓄能器及对应油压传感器和电磁阀的数量，可以简化系统结构，但同时会降低能量回收与再利用效果，增加蓄能器及对应油压传感器和电磁阀的数量，会使系统结构庞杂，但可以进一步细分各蓄能器之间的油压，提升能量回收与再利用效果。
本发明一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统在移动机器上搭载应用时，本发明系统中所述第一轴Z1与移动机器发动机传动连接，所述变量泵BB主要用于对移动机器上的单动油缸DG和双动缸SG供油，所述定量泵DB主要用于对离合器油缸CC、排量调节油缸BC(参见附图2、附图3)和移动机器上的其它用油装置供油，所述能量管理器EMC的通讯端口sc连接非道路移动机器VCU。
参见附图4，所述单动油缸DG是由单动油缸体HCS和单动活塞杆组件PCS组成的、只能在单一方向上进行液压作动的液压执行机构，所述单动活塞杆组件PCS设置在所述单动油缸体HCS内，单动活塞杆组件PCS的活塞杆伸出单动油缸体HCS，单动活塞杆组件PCS的活塞与单动油缸体HCS构成密封的液压工作腔PC，单动油缸体HCS上设有工作腔油口kp连通所述液压工作腔PC；单动油缸DG通过设置于其前端的单动缸控制阀Vs(及单动控制模式下的所述的油缸控制阀)与本发明所述系统对应的油道连通；所述单动缸控制阀Vs是3位3通液压滑阀，其上设有单动缸控制阀第一油口ks1、单动缸控制阀第二油口ks2和单动缸控制阀第三油口ks3，所述单动缸控制阀第一油口ks1连通工作腔油口kp，所述单动缸控制阀第二油口ks2、所述单动缸控制阀第三油口ks3分别连通本发明系统的阀前回油油道ORF和变量泵供油油道ODB(参见图1)；单动缸控制阀Vs处于中位时，其各个油口全部截止；单动缸控制阀Vs处于左位时，单动缸控制阀第一油口ks1连通单动缸控制阀第三油口ks3，单动缸控制阀第二油口ks2截止；单动缸控制阀Vs处于右位时，单动缸控制阀第一油口ks1连通单动缸控制阀第二油口ks2，单动缸控制阀第三油口ks3截止；以下按单动缸控制阀Vs的初始阀位为“中位”进行实施过程描述。
参见附图5，所述双动缸SG是由双动缸体HCT和双动活塞杆组件PCT组成的、可以进行双向液压作动的液压执行机构，所述双动活塞杆组件PCT设置在所述双动缸体HCT内，双动活塞杆组件PCT的活塞杆伸出双动缸体HCT，双动活塞杆组件PCT的活塞与双动缸体HCT构成第一液压腔PC1和第二液压腔PC2两个密封的液压工作腔，双动缸体HCT上设有第一工作腔油口kp1和第二工作腔油口kp2，所述第一工作腔油口kp1连通所述第一液压腔PC1，所述第二工作腔油口kp2连通所述第二液压腔PC2；双动缸SG通过设置于其前端的双动缸控制阀Vt(及双动控制模式下的所述油缸控制阀)与本发明所述系统对应的油道连通；所述双动缸控制阀Vt是3位4通液压滑阀，其上设有双动缸控制阀第一油口kt1、双动缸控制阀第二油口kt2、双动缸控制阀第三油口kt3和双动缸控制阀第四油口kt4，所述双动缸控制阀第一油口kt1连通第一工作腔油口kp1，所述双动缸控制阀第二油口kt2连通第二工作腔油口kp2，所述双动缸控制阀第三油口kt3连通本发明系统的阀前回油油道ORF，所述双动缸控制阀第四油口kt4连通本发明系统的变量泵供油油道ODB；双动缸控制阀Vt处于中位时，其各个油口全部截止；双动缸控制阀Vt处于左位时，双动缸控制阀第一油口kt1连通双动缸控制阀第三油口kt3、双动缸控制阀第二油口kt2连通双动缸控制阀第四油口kt4；双动缸控制阀Vt处于右位时，双动缸控制阀第一油口kt1连通双动缸控制阀第四油口kt4，双动缸控制阀第二油口kt2连通双动缸控制阀第三油口kt3；以下按双动缸控制阀Vt的初始阀位为“中位”进行实施过程描述。
本发明系统在移动机器上搭载应用时，所述能量管理器EMC实时采集和监测下述信号：通过第一油压信号端口s1采集第一蓄能器油压传感器PS1上的第一蓄能器油压P1信号，通过第二油压信号端口s2采集第二蓄能器油压传感器PS2上的第二蓄能器油压P2信号，通过第三油压信号端口s3采集第三蓄能器油压传感器PS3上的第三蓄能器油压P3信号，通过变量泵油压信号端口sb采集变量泵出口油压传感器PSb上的变量泵出口油压Pb信号，通过回收油路油压信号端口sr采集阀前油道油压传感器PSr上的阀前油道油压Pr信号，通过通讯端口sc监测非道路移动机器VCU发送的机器行驶状态、驾驶员对机器液压执行机构的操控和发动机工况等信息；能量管理器EMC对上述信号和信息进行处理、计算和比对后，确定非道路移动机器实时工况和驾驶员对液压执行机构的操作意图，并据此通过第一驱动端口d1、第二驱动端口d2、第三驱动端口d3、第四驱动端口d4、第五驱动端口d5、第六驱动端口d6和第七驱动端口d7中的一个输出电驱动功率以驱动对应的电磁阀(或是同时通过多个驱动端口输出多个电驱动功率以驱动相应的电磁阀)，进而控制液压执行机构作动、实现驾驶员的操作目的，在此过程中，能量管理器EMC根据液压执行机构作动所需油压、流量等需求，其通讯端口sc适时向非道路移动机器的发动机ECU发送协调控制信号，以使发动机转速和输出功率与液压执行机构所需液压参数形成良好匹配。
以下以本发明系统所有液压控制阀皆处于各自的初始阀位进行具体实施过程的描述。
(1)本发明系统用于促动单动油缸
参见附图1～附图4，移动机器工作过程中，需要使单动缸载荷G沿液压腔PC增大的方向(附图4中垂直向上)由某个位置移至另一位置时，驾驶员将单动缸控制阀Vs由其中位移至左位、使单动缸控制阀第二油口ks2连通单动缸控制阀第一油口ks1，非道路移动机器的VCU即刻将此阀位信号及驾驶员控制单动油缸DG作动速度等其它信号发送至能量管理器EMC，能量管理器EMC随即由第七驱动端口d7输出第七阀电驱动功率D7至第七阀V7使其由左位移至右位，定量泵DB排出的油液经第七阀V7对离合器油缸CC供油并使离合器CL接合、第一轴Z1的动力传递给变量泵BB的转子并驱动其转动，与此同时，能量管理器EMC由第六驱动端口d6输出第六阀电驱动功率D6至第六阀V6使其由左位移至中位，定量泵DB排出的油液经第六阀V6对排量调节油缸BC供油、推动变量泵BB的排量调节机构使变量泵排量qb由0逐渐增加直至满足驾驶员对单动油缸DG作动速度的要求，变量泵BB对液压腔PC供油使其容积增大、驱动单动油缸DG的活塞杆增加伸出单动油缸体HCS的长度并使单动缸载荷G产生位移，当单动缸载荷G移动到目标位置时，驾驶员将单动缸控制阀Vs由其左位移回中位，能量管理器EMC接收到此阀位信号后，即刻中断第七驱动端口d7和第六驱动端口d6输出的电驱动功率，使第七阀V7回到其左位中断对变量泵BB的传动、使第六阀V6回到左位将变量泵排量qb回复至0，此时因单动缸控制阀Vs的各个油口皆为截止状态，即可保持单动缸载荷G的位置不变。
上述过程中，单动缸载荷G的移动速度快慢取决于变量泵出口流量Qb的大小，而阀变量泵出口流量Qb的大小则由变量泵排量qb和第一轴Z1的转速共同确定，能量管理器EMC可以通过单独调节变量泵排量qb、或是发送协调控制信号单独调节发动机转速进而改变第一轴Z1转速、或是同时调节变量泵排量qb和第一轴Z1转速，使变量泵出口流量Qb满足对单动缸载荷G移动速度的控制要求。
在变量泵BB对单动油缸DG的供油过程中，能量管理器EMC根据第一蓄能器HA1、第二蓄能器HA2和第三蓄能器HA3的实时储液状态，控制是否由本发明液压能量回收与再利用模块对变量泵第一油口kb1供油以提高变量泵第一油口kb1处的油压、降低变量泵的功率消耗，当第一蓄能器油压P1、第二蓄能器油压P2、第三蓄能器油压P3中的一个或两个或全部都大于各自的最小值时，能量管理器EMC即刻对第五阀V5供电使其移至右位，同时对所有未达到其最小油压值的蓄能器，按照油压由低到高的顺序，执行下述过程(以三个蓄能器皆未达到各自最小油压值为例)：对第二阀V2供电使其导通，第一蓄能器HA1中储存的油液经第二阀V2和第五阀V5对变量泵第一油口kb1供油；当供油进行到第一蓄能器油压P1＝0时，对第二阀V2断电、同时对第三阀V3供电使其导通，第二蓄能器HA2中储存的油液经第三阀V3和第五阀V5对变量泵第一油口kb1供油；当供油进行到第二蓄能器油压P2＝P2min时，对第三阀V3断电、同时对第四阀V4供电使其导通，第三蓄能器HA3中储存的油液经第四阀V4和第五阀V5对变量泵第一油口kb1供油；当供油进行到第三蓄能器油压P3＝P3min时，说明本发明液压能量回收与再利用模块已无法继续对变量泵第一油口kb1供油，能量管理器EMC即刻对第四阀V4和第五阀V5断电使两个电磁阀都回复到各自初始位置，此后，因变量泵BB的抽吸作用使得单向阀第一油口k81处油压高于单向阀第二油口k82油压，单向阀V8导通，变量泵第一油口kb1转而由液压油箱T吸入油液以满足对单动油缸DG的供油需求。
移动机器工作过程中，需要使单动缸载荷G沿液压腔PC减小的方向由某一位置移动到另一位置时(附图4中垂直向下)，驾驶员将单动缸控制阀Vs移至其右位、使单动缸控制阀第一油口ks1连通单动缸控制阀第三油口ks3，非道路移动机器的VCU即刻将此阀位信号及驾驶员控制单动油缸DG作动速度的信号发送至能量管理器EMC，此时，在单动缸载荷G的作用下液压腔PC受到压缩、其内部油液经工作腔油口kp排入本发明系统的阀前回油油道ORF，阀前油路流量Qr表征单动缸载荷G的移动速度，能量管理器EMC根据驾驶员对单动油缸DG作动速度的控制信号，输出第一阀电驱动功率D1、并通过实时调节D1的大小以控制第一阀第一油口k11分流至第一阀第二油口k12和第一阀第三油口k13的油液流量，如此即可实现对阀前油路流量Qr的动态控制，与此同时，能量管理器EMC不断将阀前油道油压Pr与第一蓄能器油压P1、第二蓄能器油压P2和第三蓄能器油压P3进行比对后，按照前述“技术方案中的有关内容解释”中4.1～4.3所描述的过程执行相关能量回收控制，在此不做赘述；需要说明的是，当P3、P2，P1≥Pr时所有蓄能器皆无法继续充入油液，第一阀第二油口k12无液压流量，能量管理器EMC调节第一阀电驱动功率D1时仅对第一阀第三油口k13起流量调节作用、并以此实现对阀前油路流量Qr的动态控制。
在上述过程中，当单动缸载荷G移动到目标位置时，驾驶员将单动缸控制阀Vs由其右位移回中位、使单动缸控制阀Vs的各个油口皆为截止状态，即可锁定单动缸载荷G的位置，与此同时，能量管理器EMC中断所有电驱动功率输出，使各个电磁阀皆回复到各自的初始位置。
(2)本发明系统用于促动双动缸
参见附图1～附图3及附图5，移动机器工作过程中利用本发明系统促动双动缸，例如需要使双动缸载荷F沿第二液压腔PC2增大的方向(附图5中水平向左)由某个位置移至另一位置时，驾驶员将双动缸控制阀Vt由其中位移至左位，非道路移动机器的VCU即刻将此阀位信号及驾驶员控制双动缸SG作动速度等其它信号发送至能量管理器EMC，能量管理器EMC随即由第七驱动端口d7输出第七阀电驱动功率D7至第七阀V7使其由左位移至右位，定量泵DB排出的油液经第七阀V7对离合器油缸CC供油并使离合器CL接合、第一轴Z1的动力传递给变量泵BB的转子并驱动其转动，与此同时，能量管理器EMC由第六驱动端口d6输出第六阀电驱动功率D6至第六阀V6使其由左位移至中位，定量泵DB排出的油液经第六阀V6对排量调节油缸BC供油、推动变量泵BB的排量调节机构使变量泵排量qb由0逐渐增加直至满足驾驶员对双动缸SG作动速度的要求，变量泵BB经由双动缸控制阀Vt和第二工作腔油口kp2对第二液压腔PC2供油使其容积增大、驱动双动活塞杆组件PCT向左增加伸出双动缸体HCT的长度、使双动缸载荷F产生位移，当双动缸载荷F移动到目标位置时，驾驶员将双动缸控制阀Vt由其左位移回中位，能量管理器EMC接收到此阀位信号后，即刻中断第七驱动端口d7和第六驱动端口d6输出的电驱动功率，使第七阀V7回到其左位中断对变量泵BB的传动、使第六阀V6回到左位将变量泵排量qb回复至0，此时因双动缸控制阀Vt的各个油口皆为截止状态，即可保持双动缸载荷F的实时位置不变。
需要使双动缸载荷F沿第一液压腔PC1增大的方向(附图5中水平向右)由某个位置移至另一位置时，驾驶员将双动缸控制阀Vt由其中位移至右位，非道路移动机器的VCU即刻将此阀位信号及驾驶员控制双动缸SG作动速度等其它信号发送至能量管理器EMC，能量管理器EMC随即由第七驱动端口d7输出第七阀电驱动功率D7至第七阀V7使其由左位移至右位，定量泵DB排出的油液经第七阀V7对离合器油缸CC供油并使离合器CL接合、第一轴Z1的动力传递给变量泵BB的转子并驱动其转动，与此同时，能量管理器EMC由第六驱动端口d6输出第六阀电驱动功率D6至第六阀V6使其由左位移至中位，定量泵DB排出的油液经第六阀V6对排量调节油缸BC供油、推动变量泵BB的排量调节机构使变量泵排量qb由0逐渐增加直至满足驾驶员对双动缸SG作动速度的要求，变量泵BB经由双动缸控制阀Vt和第一工作腔油口kp1对第一液压腔PC1供油使其容积增大、驱动双动活塞杆组件PCT连同双动缸载荷F向右移动产生位移，当双动缸载荷F移动到目标位置时，驾驶员将双动缸控制阀Vt由其右位移回中位，能量管理器EMC接收到此阀位信号后，即刻中断第七驱动端口d7和第六驱动端口d6输出的电驱动功率，使第七阀V7回到其左位中断对变量泵BB的传动、使第六阀V6回到左位将变量泵排量qb回复至0，此时因双动缸控制阀Vt的各个油口皆为截止状态，即可保持双动缸载荷F的实时位置不变。
在本发明系统促动双动缸SG的过程中，第二液压腔PC2(或第一液压腔PC1)容积增大、驱动双动缸载荷F向左(或向右)移动的过程中，第一液压腔PC1(或第二液压腔PC2)受到压缩、容积减小，其内部油液经由第一工作腔油口kp1(或第二工作腔油口kp2)和双动缸控制阀Vt排入本发明系统的阀前回油油道ORF，对进入阀前回油油道ORF的油液的能量回控制过程以及对双动缸载荷移动速度的控制，与本发明系统应用于单动油缸DG时类似，此处不再赘述；
在本发明系统促动双动缸SG的过程中，对变量泵第一油口kb1的供油控制亦与本发明系统应用于单动油缸DG时类似，需要说明的是，当所有蓄能器皆无法对变量泵第一油口kb1供油时，能量管理器EMC控制第一阀V1处于其左位、第五阀V5处于其右位，使双动缸SG的第一工作腔油口kp1(或第二工作腔油口kp2)经由第一阀V1和第五阀V5连通变量泵第一油口kb1，进入阀前回油油道ORF的油液可以直接被变量泵第一油口kb1吸入，此时，在变量泵BB与双动缸SG形成闭式循环液压传动回路。
为便于叙述，本实施例中以对直线型单动油缸和直线型双动油缸的促动控制描述本发明实施过程，但本发明促动的对象并不局限于直线型单动油缸和直线型双动油缸，也可以是单向作动的摆动油缸，或是双向作动的摆动油缸，还可以是容积式液压马达。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。
在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，包括：
第一液压泵，所述第一液压泵的进油口与油箱连通；
第一供油油道，所述第一供油油道连接于所述第一液压泵的出油口与液压作动模块的进油口之间；
回油油道，所述回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；
蓄能模块；所述蓄能模块连接于所述回油油道，所述蓄能模块包括蓄能器和蓄能控制阀，所述蓄能控制阀被配置为能够控制所述蓄能器与所述回油油道之间的连通/断开；
压力补偿油道，所述压力补偿油道连接于所述蓄能模块和所述第一液压泵的进油口之间，所述压力补偿油道上设有用于控制所述压力补偿油道连通/断开的压力补偿控制阀。
2.根据权利要求1所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述回油油道包括：
主回油油道，所述主回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；
第一分支回油油道，所述第一分支回油油道连接于所述蓄能模块；
第二分支回油油道，所述第二分支回油油道连接于所述油箱；
回油控制阀，所述回油控制阀连接于所述主回油油道与所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道之间，所述回油控制阀被配置为能够控制所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道与所述主回油油道之间的连通/断开。
3.根据权利要求2所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述回油控制阀是开度比例能够线性调节的比例控制阀。
4.根据权利要求1所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述蓄能模块包括多个蓄能器，以及多个与各所述蓄能器一一对应并能够独立控制各蓄能器与所述回油油道之间连通/断开的蓄能控制阀。
5.根据权利要求2所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述液压作动模块包括油缸和油缸控制阀，所述第一供油油道和所述回油油道连接于所述油缸控制阀。
6.根据权利要求5所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述油缸为单动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够控制所述单动油缸的工作腔交替与所述第一供油油道和所述回油油道连通，并能够控制所述单动油缸的工作腔同时与所述第一供油油道和所述回油油道断开。
7.根据权利要求5所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述油缸为双动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够在以下三个工位间切换：
工位一，所述双动油缸的第一工作腔与所述第一供油油道连通，且所述双动油缸的第二工作腔与所述回油油道连通；
工位二，所述双动油缸的第一工作腔与所述回油油道连通，且所述双动油缸的第二工作腔与所述第一供油油道连通；以及
工位三，所述双动油缸的第一工作腔和第二工作腔与所述第一供油油道和所述回油油道断开。
8.根据权利要求5所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，还包括液压泵驱动控制模块，所述液压泵驱动控制模块包括：
第二液压泵，所述第二液压泵的主轴与输入轴连接，所述第二液压泵的进油口与油箱连通；
离合器，所述离合器的主动盘与所述输入轴连接，所述离合器的从动盘与所述第一液压泵的主轴连接；
离合器控制油缸，所述离合器控制油缸与所述离合器连接，用于控制所述离合器的主动盘与从动盘之间的接合/分离；
排量调节油缸，所述排量调节油缸与所述第一液压泵的排量调节机构连接，用于调节所述第一液压泵的排量；
第二供油油道，与所述第二液压泵的出油口连通；
离合器控制油道，连接于所述第二供液油路和所述离合器控制油缸之间，且所述离合器控制油道上设有用于控制所述离合器控制油道连通/断开的离合器控制阀；
排量控制油道，连接于所述第二供油油道和所述排量调节油缸之间，且所述排量控制油道上设有用于控制所述排量控制油道的流量的排量控制阀。
9.根据权利要求8所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，还包括能量管理控制器，所述能量管理控制器与分别与所述蓄能控制阀、压力补偿控制阀、回油控制阀、油缸控制阀、离合器控制阀和排量控制阀的控制信号输入端电连接。
10.根据权利要求9所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，还包括：
第一压力传感器，用于检测所述第一供油油路的油压；
第二压力传感器，用于检测所述回油油路的油压；
第三压力传感器，用于检测所述蓄能模块的油压；
所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的检测信号输出端分别与所述能量管理控制器电连接。
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