Гидравлическая система с накопителем кинетической энергии

Гидравлическая система с накопителем кинетической энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к системам накопления энергии и, в частности, к применению таких систем в грузоподъемных машинах.

Уровень техники

Известны грузоподъемные машины, например экскаваторные погрузчики, экскаваторы и телескопические погрузчики, обеспечивающие возможность перемещения материалов с одного места на другое. Такие материалы представляют собой отдельные предметы, например пакетированные материалы, перемещаемые телескопическим погрузчиком. В качестве альтернативы, такие материалы могут представлять собой сыпучие материалы, например грунт, выкапываемый посредством экскаватора. В любом случае, для перемещения материалов необходима энергия. При некоторых обстоятельствах в процессе работы грузоподъемной машины может происходить непроизводительная потеря кинетической энергии, например поступательного движения грузоподъемной машины, или потенциальной энергии, например связанной с положением центра тяжести подъемной стрелы над уровнем земли. Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в том, чтобы предложить средства накопления непроизводительно теряемой энергии.

Раскрытие изобретения

Таким образом, в настоящем изобретении предложена гидравлическая система, содержащая гидравлическую жидкость, гидравлическую машину для повышения давления указанной гидравлической жидкости, гидравлический контур для подачи указанной гидравлической жидкости в гидравлический исполнительный механизм, причем указанная гидравлическая машина выполнена с возможностью приема указанной гидравлической жидкости из указанного гидравлического исполнительного механизма, а также накопитель кинетической энергии для накопления энергии в кинетической форме, причем указанный накопитель кинетической энергии функционально соединен с указанной гидравлической машиной, причем указанная система выполнена таким образом, что указанная гидравлическая машина способна передавать энергию от гидравлической жидкости, полученной из указанного гидравлического исполнительного механизма, в указанный накопитель кинетической энергии.

Согласно другому аспекту в настоящем изобретении предложена гидравлическая система, содержащая гидравлическую жидкость, гидравлическую машину для повышения давления указанной гидравлической жидкости, гидравлический контур для подачи указанной гидравлической жидкости в гидравлический исполнительный механизм, причем указанная гидравлическая машина выполнена с возможностью выборочного приема указанной гидравлической жидкости из указанного гидравлического исполнительного механизма, а также накопитель кинетической энергии для накопления энергии в кинетической форме, причем указанный накопитель кинетической энергии выборочно соединен с указанной гидравлической машиной в рабочем режиме, причем указанная система выполнена таким образом, что указанная гидравлическая машина способна выборочно передавать энергию из гидравлической жидкости, полученной из указанного гидравлического исполнительного механизма, в указанный накопитель кинетической энергии.

Преимущество настоящего изобретения состоит в то, что энергия, которая в противном случае могла бы быть непроизводительно потеряна, может быть сохранена в накопителе кинетической энергии. Такая накопленная энергия может быть использована в дальнейшем. Поскольку гидравлическая машина выполнена с возможностью передачи энергии от гидравлической жидкости, полученной из гидравлического исполнительного механизма, в накопитель кинетической энергии, указанный накопитель кинетической энергии может оказывать сопротивление указанному исполнительному механизму управляемым образом. Например, если исполнительный механизм управляет положением центра тяжести подъемной стрелы над уровнем грунта, а указанный накопитель кинетической энергии представляет собой маховик, то управляемое ускорение маховика обеспечивает возможность управляемого опускания подъемной стрелы. Аналогичным образом, если исполнительный механизм управляет скоростью перемещения транспортного средства по грунту, а накопитель кинетической энергии представляет собой маховик, то управляемое ускорение маховика обеспечивает возможность управляемого уменьшения скорости перемещения транспортного средства по грунту.

Гидравлическая машина может представлять собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом (или переменной производительностью). Гидравлическая машина может представлять собой аксиально-кулачковый насос с переменным рабочим объемом/двигатель.

Гидравлическая машина может быть выполнена с возможностью передачи энергии из накопителя кинетической энергии в гидравлическую жидкость.

Гидравлическая машина и гидравлический контур могут быть выполнены с возможностью передачи энергии от накопителя кинетической энергии в гидравлический исполнительный механизм. Если гидравлический исполнительный механизм выполняет повторяющуюся циклическую работу, например поднимает и опускает стрелу для погрузки материалов или выгрузки материалов, то энергия, накопленная в указанном накопителе кинетической энергии на этапе опускания стрелы или другого подобного средства, может быть использована для подъема или содействия в подъеме стрелы на следующем этапе циклической работы.

Гидравлическая машина и гидравлический контур могут быть выполнены с возможностью передачи энергии от накопителя кинетической энергии в дополнительный гидравлический исполнительный механизм.

Накопитель кинетической энергии может представлять собой маховик. Указанный маховик может представлять собой сплошной маховик, то есть не гидромуфту.

Указанный маховик может быть функционально соединен с гидравлической машиной так, что скорость вращения указанного маховика превышает скорость вращения указанной гидравлической машины.

Указанный маховик может быть функционально соединен с гидравлической машиной так, что скорость вращения указанного маховика превышает скорость вращения указанной гидравлической машины по меньшей мере в пять раз или по меньшей мере в десять раз.

Скорость вращения указанного маховика может составлять по меньшей мере 20000 об/мин.

Указанный гидравлический исполнительный механизм может представлять собой линейный исполнительный механизм или вращающийся исполнительный механизм.

Указанный накопитель кинетической энергии может быть функционально соединен с гидравлической машиной посредством муфты сцепления, выборочно приводимой в действие для предотвращения передачи энергии от указанной гидравлической машины в указанный накопитель кинетической энергии.

Указанный накопитель кинетической энергии может быть функционально соединен с гидравлической машиной посредством муфты сцепления, выборочно приводимой в действие для предотвращения передачи энергии от указанного накопителя кинетической энергии в указанную гидравлическую машину.

Указанная гидравлическая машина может содержать первую гидравлическую машину для повышения давления гидравлической жидкости и вторую гидравлическую машину, выполненную с возможностью приема гидравлической жидкости из указанного исполнительного механизма, причем указанный накопитель кинетической энергии функционально соединен с указанной второй гидравлической машиной, причем указанная система выполнена так, что вторая гидравлическая машина способна передавать энергию от гидравлической жидкости, полученной из указанного гидравлического исполнительного механизма, в указанный накопитель кинетической энергии.

Указанная гидравлическая машина может содержать первую гидравлическую машину для повышения давления гидравлической жидкости и вторую гидравлическую машину, выполненную с возможностью выборочного приема гидравлической жидкости из указанного исполнительного механизма, причем указанный накопитель кинетической энергии выборочно соединен с указанной второй гидравлической машиной в рабочем режиме, причем указанная система выполнена так, что вторая гидравлическая машина способна выборочно передавать энергию от гидравлической жидкости, полученной из гидравлического исполнительного механизма, в указанный накопитель кинетической энергии.

Первая гидравлическая машина может представлять собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом. Указанная первая гидравлическая машина может представлять собой аксиально-кулачковый насос с переменным рабочим объемом/двигатель.

Указанная первая гидравлическая машина может быть механически приведена в действие посредством основного движителя. Указанный основной движитель может представлять собой двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания может представлять собой двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Двигатель внутреннего сгорания может представлять собой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Первая гидравлическая машина может быть приведена в движение со скоростью, равной скорости вращения основного движителя. Первая гидравлическая машина может быть приведена в движение со скоростью, превышающей скорость вращения основного движителя.

Вторая гидравлическая машина может быть механически приведена в действие только посредством накопителя кинетической энергии. Вторая гидравлическая машина может представлять собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом. Вторая гидравлическая машина может представлять собой аксиально-кулачковый насос с переменным рабочим объемом/двигатель.

Гидравлический исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью подъема подъемной стрелы.

Гидравлический исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью замедления одной из частей транспортного средства относительно другой части указанного транспортного средства.

В настоящем изобретении также предложено транспортное средство, содержащее раскрытую выше гидравлическую систему, а также средства сцепления с грунтом для перемещения указанного транспортного средства, причем указанный гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью приведения в действие указанных средств сцепления с грунтом.

В соответствии с еще одним аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этап, на котором приводят в действие исполнительный механизм для уменьшения потенциальной энергии указанного транспортного средства или части указанного транспортного средства и накапливают по меньшей мере часть указанной потенциальной энергии в виде кинетической энергии в указанном накопителе кинетической энергии.

В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этап, на котором приводят в действие исполнительный механизм для уменьшения кинетической энергии указанного транспортного средства или части указанного транспортного средства и накапливают по меньшей мере часть указанной кинетической энергии в виде кинетической энергии в указанном накопителе кинетической энергии.

Указанное транспортное средство может содержать первую часть, установленную с возможностью вращения относительно второй части указанного транспортного средства вокруг по существу вертикальной оси, причем указанный способ включает в себя этап, на котором приводят в действие исполнительный механизм для уменьшения кинетической энергии указанной первой части транспортного средства относительно указанной второй части транспортного средства.

В соответствии с еще одним аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этап, на котором приводят в действие основной движитель транспортного средства для выработки энергии и накапливают по меньшей мере часть энергии в виде кинетической энергии в указанном накопителе кинетической энергии.

Указанное транспортное средство может представлять собой подъемно-транспортную машину.

В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, включающий в себя этапы, на которых: предусматривают двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему дополнительной очистки отработавших газов, предусматривают раскрытую выше гидравлическую систему, запускают двигатель внутреннего сгорания при температуре системы дополнительной очистки отработавших газов ниже нормальной рабочей температуры и используют накопитель кинетической энергии для создания нагрузки на указанный двигатель с тем, чтобы накопить энергию в указанном накопителе кинетической энергии и повысить температуру указанной системы дополнительной очистки отработавших газов.

В соответствии с еще одним аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, включающий в себя этапы, на которых: предусматривают двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему дополнительной очистки отработавших газов, предусматривают накопитель кинетической энергии для накопления энергии в кинетической форме, запускают указанный двигатель внутреннего сгорания при температуре системы дополнительной очистки отработавших газов ниже нормальной рабочей температуры и используют указанный накопитель кинетической энергии для создания нагрузки на двигатель с тем, чтобы накопить энергию в указанном накопителе кинетической энергии и повысить температуру указанной системы дополнительной очистки отработавших газов.

Указанный накопитель кинетической энергии может представлять собой маховик. Маховик может представлять собой сплошной маховик, то есть не гидромуфту.

Указанный маховик может быть функционально соединен с указанным двигателем внутреннего сгорания так, что скорость вращения указанного маховика превышает скорость вращения указанного двигателя внутреннего сгорания.

Указанный маховик может быть функционально соединен с двигателем внутреннего сгорания так, что скорость вращения указанного маховика превышает скорость вращения указанного двигателя внутреннего сгорания по меньшей мере в пять раз или по меньшей мере в десять раз.

Скорость вращения указанного маховика может составлять по меньшей мере 20000 об/мин.

Указанная система дополнительной очистки отработавших газов может представлять собой по меньшей мере одну из следующих систем: окислительный нейтрализатор для дизельных двигателей, избирательный каталитический восстановитель, поглотитель NOx, уловитель NOx, тройной катализатор и сажевый фильтр для дизельных двигателей.

Указанный двигатель внутреннего сгорания может представлять собой двигатель с искровым зажиганием или двигатель с воспламенением от сжатия.

Муфта сцепления может быть выборочно приведена в действие для предотвращения передачи энергии от указанного двигателя внутреннего сгорания в указанный накопитель кинетической энергии.

Муфта сцепления может быть выборочно приведена в действие для предотвращения передачи энергии от указанного накопителя кинетической энергии в указанный двигатель внутреннего сгорания.

Непосредственно перед запуском двигателя внутреннего сгорания накопитель кинетической энергии может не содержать накопленной энергии.

Накопленная энергия может быть последовательно передана из указанного накопителя кинетической энергии в указанный двигатель внутреннего сгорания.

Накопленная энергия может быть последовательно передана из указанного накопителя кинетической энергии в гидравлическое вспомогательное устройство и/или в средства сцепления с грунтом.

Этап, на котором последовательно передают накопленную энергию из указанного накопителя кинетической энергии, может быть осуществлен без передачи энергии через двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания может быть установлен в транспортном средстве, предпочтительно представляющем собой подъемно-транспортную машину.

В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации раскрытого выше транспортного средства, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых предусматривают двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему дополнительной очистки отработавших газов, запускают указанный двигателя внутреннего сгорания при температуре системы дополнительной очистки отработавших газов ниже нормальной рабочей температуры и используют накопитель кинетической энергии для создания нагрузки на двигатель с тем, чтобы накопить энергию в указанном накопителе кинетической энергии и повысить температуру указанной системы дополнительной очистки отработавших газов.

В соответствии с еще одним аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых:

a) обеспечивают посредством гидравлического исполнительного механизма подачу гидравлической жидкости под давлением,

b) приводят в действие гидравлическую машину посредством гидравлической жидкости, подаваемой под давлением,

c) передают энергию от гидравлической машины в накопитель кинетической энергии,

d) накапливают энергию в накопителе кинетической энергии в течение заданного периода времени.

В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых:

a) выборочно обеспечивают посредством гидравлического исполнительного механизма подачу гидравлической жидкости под давлением,

b) выборочно приводят в действие гидравлическую машину посредством гидравлической жидкости, подаваемой под давлением,

c) выборочно передают энергию от гидравлической машины в накопитель кинетической энергии,

d) накапливают энергию в накопителе кинетической энергии в течение заданного периода времени.

На вышеописанных этапе b), и/или этапе с), и/или этапе d) давление по меньшей мере части гидравлической жидкости, подаваемой под давлением исполнительным механизмом, может быть отдельно снижено. В частности, давление по меньшей мере части гидравлической жидкости, подаваемой под давлением исполнительным механизмом, может быть выборочно отдельно снижено. Преимуществом настоящего изобретения является то, что, если не вся энергия, содержащаяся в гидравлической жидкости, подаваемой под давлением исполнительным механизмом, может быть передана в накопитель кинетической энергии, часть такой энергии может быть «потеряна» путем выборочного отдельного снижения давления. Давление по меньшей мере части гидравлической жидкости, подаваемой под давлением исполнительным механизмом, может быть отдельно снижено до нуля или выборочно отдельно частично снижено (то есть снижено до давления, большего нуля).

На этапе с), если гидравлическая машина представляет собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом, то рабочий объем указанной гидравлической машины может быть уменьшен, в частности постепенно уменьшен в течение этапа с).

На вышеописанном этапе с) давление по меньшей мере части гидравлической жидкости, подаваемой под давлением исполнительным механизмом, может быть отдельно снижено, при этом такое отдельное снижения давления по меньшей мере части гидравлической жидкости, подаваемой под давлением, можно регулировать (изменять). Регулирование отдельного снижения давления обеспечивает возможность управления гидравлическим исполнительным механизмом и/или возможность регулирования количества энергии, передаваемого в указанный накопитель кинетической энергии.

Вышеописанный способ может включать в себя этапы, на которых последовательно передают энергию от указанного накопителя кинетической энергии в указанную гидравлическую машину, повышают посредством указанной гидравлической машины давление гидравлической жидкости и подают указанную гидравлическую жидкость под давлением в гидравлический исполнительный механизм для обеспечения возможности функционирования указанного гидравлического исполнительного механизма.

Вышеописанный способ может включать в себя этапы, на которых последовательно выборочно передают энергию от указанного накопителя кинетической энергии в указанную гидравлическую машину, выборочно повышают посредством указанной гидравлической машины давление гидравлической жидкости и выборочно подают указанную гидравлическую жидкость под давлением в гидравлический исполнительный механизм для обеспечения возможности функционирования гидравлического исполнительного механизма.

Если гидравлическая машина представляет собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом, то рабочий объем указанной гидравлической машины может быть увеличен, в частности постепенно увеличен на этапе, на котором последовательно передают энергию от накопителя кинетической энергии в гидравлическую машину.

В соответствии с еще одним аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых: обеспечивают посредством гидравлического исполнительного механизма подачу гидравлической жидкости под давлением для приведения в действие первой гидравлической машины, передают энергию от указанной первой гидравлической машины в накопитель кинетической энергии и накапливают кинетическую энергию в указанном накопителе кинетической энергии в течение заданного периода времени.

В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации транспортного средства, содержащего раскрытую выше гидравлическую систему, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых: обеспечивают посредством гидравлического исполнительного механизма выборочную подачу гидравлической жидкости под давлением для приведения в действие первой гидравлической машины, выборочно передают энергию от указанной первой гидравлической машины в накопитель кинетической энергии и выборочно накапливают кинетическую энергию в указанном накопителе кинетической энергии в течение заданного периода времени.

Если первая гидравлическая машина представляет собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом, то рабочий объем указанной первой гидравлической машины может быть уменьшен, в частности постепенно уменьшен на этапе, на котором энергию передают из указанной первой гидравлической машины в указанный накопитель кинетической энергии.

Способ может включать в себя этап, на котором последовательно передают энергию от указанного накопителя кинетической энергии в указанную первую гидравлическую машину, повышают давление гидравлической жидкости посредством указанной первой гидравлической машины и подают гидравлическую жидкость под давлением из указанной первой гидравлической машины в гидравлический исполнительный механизм для обеспечения возможности функционирования указанного гидравлического исполнительного механизма.

Если гидравлическая машина представляет собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом, то рабочий объем указанной гидравлической машины может быть увеличен, в частности постепенно увеличен на этапе, на котором энергию последовательно передают от указанного накопителя кинетической энергии в указанную гидравлическую машину.

Способ может включать в себя этап, на котором повышают давление гидравлической жидкости посредством второй гидравлической машины и подают гидравлическую жидкость под давлением из второй гидравлической машины в гидравлический исполнительный механизм для обеспечения возможности функционирования указанного гидравлического исполнительного механизма.

Способ может включать в себя этап, на котором одновременно подают гидравлическую жидкость под давлением из первой гидравлической машины в гидравлический исполнительный механизм и подают гидравлическую жидкость под давлением из второй гидравлической машины в гидравлический исполнительный механизм. Если первая гидравлическая машина представляет собой гидравлическую машину с переменным рабочим объемом, то рабочий объем указанной первой гидравлической машины может быть одновременно увеличен, в частности одновременно постепенно увеличен на этапе, на котором из первой гидравлической машины гидравлическую жидкость под давлением подают в гидравлический исполнительный механизм и из второй гидравлической машины гидравлическую жидкость под давлением подают в гидравлический исполнительный механизм.

Способ может включать в себя этап, на котором регулируют (или изменяют) гидравлическую жидкость, подаваемую под давлением из второй гидравлической машины. Регулирование гидравлической жидкости, подаваемой под давлением из второй гидравлической машины, обеспечивает возможность управления гидравлическим исполнительным механизмом и/или возможность регулирования количества энергии, передаваемого из накопителя кинетической энергии.

Способ может включать в себя этап, на котором регулируют гидравлическую жидкость, подаваемую под давлением из второй гидравлической машины, путем увеличения подачи гидравлической жидкости под давлением из первой гидравлической машины.

Краткое описание чертежей

Далее следует описание настоящего изобретения, которое приведено исключительно в качестве примера и содержит ссылки на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.

На фиг. 1 показана машина, содержащая предлагаемую гидравлическую систему.

На фиг. 2 представлена схема машины с фиг. 1.

На фиг. 3 представлена схема машины, содержащей предлагаемую гидравлическую систему, согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4-7 представлена схема машины, содержащей предлагаемую гидравлическую систему, согласно еще одному альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8-14 представлена схема машины, содержащей предлагаемую гидравлическую систему, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показана рабочая машина 2, в данном случае представляющая собой экскаваторный погрузчик. Указанная машина содержит шасси 21, установленное на передних колесах 22А и задних колесах 22В. Машина содержит кабину 21А и органы 21B ручного управления, приводимые в действие оператором, сидящим на сиденье 10. К шасси с возможностью поворота присоединена передняя погрузочная стрела 23А, на переднем конце которой с возможностью поворота установлен погрузочный ковш 24А. В задней части машины на шасси с возможностью скольжения установлена каретка 30. Указанная каретка может быть приведена в скользящее движение в поперечном направлении относительно шасси, то есть к наблюдателю, смотрящему на фиг. 1, и от него. На указанной каретке с возможностью поворота установлена экскаваторная стрела 23В. На конце экскаваторной стрелы 23B с возможностью поворота установлена рукоять 31 стрелы. На конце указанной рукояти 31 стрелы с возможностью поворота установлен экскаваторный ковш 24В. В конструкции машины предусмотрены опорные ноги 32, выполненные с возможностью выдвижения в направлении грунта 33 и зацепления с грунтом для стабилизации шасси во время использования экскаватора 18. Указанные опорные ноги выполнены с возможностью отведения от грунта 33, например, на время использования колес для перемещения рабочей машины по грунту.

Рабочая машина содержит двигатель 12. Двигатель 12 приводит в действие трансмиссию 40 (см. фиг. 2), которая, в свою очередь, приводит в действие задние колеса 22B для обеспечения требуемого перемещения машины по грунту.

Двигатель также приводит в действие гидравлический насос 42, который выборочно подает гидравлическую жидкость под давлением в исполнительные механизмы 3А, 3В, 3С, 3D и 3Е посредством системы управления и гидравлического контура.

Исполнительный механизм 3А представляет собой гидравлический силовой цилиндр, обеспечивающий поворот погрузочного ковша 24А относительно передней погрузочной стрелы 23А.

Исполнительный механизм 3В представляет собой гидравлический силовой цилиндр, обеспечивающий поворот передней погрузочной стрелы 23А относительно шасси 21.

Исполнительный механизм 3С представляет собой гидравлический силовой цилиндр, обеспечивающий поворот экскаваторной стрелы 23В относительно каретки 30 вокруг по существу горизонтальной оси.

Исполнительный механизм 3D представляет собой гидравлический силовой цилиндр, обеспечивающий поворот рукояти 31 стрелы относительно экскаваторной стрелы 23В.

Исполнительный механизм 3Е представляет собой гидравлический силовой цилиндр, обеспечивающий поворот экскаваторного ковша 24В относительно рукояти 31 стрелы.

Дополнительные исполнительные механизмы (не показаны) обеспечивают выдвижение и/или отведение опорных ног.

Дополнительный исполнительный механизм (не показан) обеспечивает движение каретки 30 в поперечном направлении относительно шасси 21.

Дополнительный исполнительный механизм (не показан) обеспечивает «разворот» задней части 30А каретки 30 относительно шасси 21, то есть ее поворот вокруг по существу вертикальной оси относительно шасси 21.

Исполнительные механизмы, показанные на фиг. 1 и описанные выше, известны как «гидравлические вспомогательные устройства», причем на указанные исполнительные механизмы подают гидравлическую жидкость под давлением от гидравлического насоса 42. Специалисту в данной области техники должны быть хорошо известны и другие типы гидравлических вспомогательных устройств.

На фиг. 2 представлена схема рабочей машины, содержащей двигатель согласно настоящему изобретению. Двигатель содержит систему 44 дополнительной очистки отработавших газов и систему 46 впуска. Основные принципы работы двигателя с системой впуска и системой дополнительной очистки отработавших газов известны, но в общих чертах атмосферный воздух проходит через систему впуска и поступает в двигатель. Впрыск топлива осуществляют либо непосредственно в двигатель, либо в систему впуска, из которой оно поступает в двигатель вместе с воздухом. Топливно-воздушную смесь сжигают для приведения во вращение коленчатого вала или аналогичного ему элемента, при этом продукты сгорания выводят наружу после их прохождения через систему дополнительной очистки отработавших газов. Система 44 дополнительной очистки отработавших газов выполнена с возможностью предотвращения попадания в атмосферу токсичных выхлопных газов в зависимости от типа двигателя (в частности, в зависимости от того, является ли указанный двигатель двигателем с воспламенением от сжатия или двигателем с искровым зажиганием). К системам дополнительной очистки отработавших газов относятся окислительный нейтрализатор для дизельных двигателей, избирательный каталитический восстановитель, поглотитель NOx, уловитель NOx, тройной катализатор или сажевый фильтр для дизельных двигателей.

Рабочая машина также содержит редуктор 48 и накопитель 50 кинетической энергии. В данном случае накопитель кинетической энергии представляет собой маховик и, соответственно, обеспечивает возможность накопления энергии в кинетической форме, то есть при вращении маховика вращающаяся масса маховика накапливает кинетическую энергию (в отличие, например, от гальванического элемента аккумуляторной батареи, который накапливает химическую энергию). Муфта 52 сцепления обеспечивает возможность выборочного соединения выходного вала (например, коленчатого вала) двигателя с входным валом повышающего редуктора 48. Редуктор 48 содержит выходной вал, способный привести в движение указанный маховик. Рабочая машина 2 функционирует следующим образом.

Рассмотрим ситуацию, когда рабочую машину 2 оставили на ночь в выключенном состоянии, а утром оператору необходимо использовать машину. Так как машина находилась в выключенном состоянии в течение нескольких часов, ее температура равна температуре окружающей ее атмосферы, в частности температура системы дополнительной очистки отработавших газов равна температуре окружающей атмосферы. Кроме того, маховик 50 неподвижен.

Для эксплуатации машины оператор входит в кабину, садится на сиденье 10 и запускает двигатель. Отработавшие газы проходят из двигателя через систему дополнительной очистки отработавших газов и начинают нагревать систему дополнительной очистки отработавших газов. При этом в соответствии с настоящим изобретением система 54 управления вызывает зацепление указанной муфты 52 с двигателем, создавая тем самым дополнительную нагрузку на двигатель, так как при зацеплении с муфтой 52 двигатель приводит в движение редуктор 54, который, в свою очередь, приводит во вращение маховик 50. Очевидно, что для приведения маховика во вращение необходимо передать маховику заданное количество энергии, причем такая энергия поступает непосредственно от двигателя. Поскольку двигатель при этом должен вырабатывать больше мощности, чем обычно, он также вырабатывает больше тепла, причем такое дополнительное тепло поступает вместе с отработавшими газами в систему дополнительной очистки отработавших газов, в результате чего происходит более быстрое нагревание системы дополнительной очистки отработавших газов. В конечном итоге двигатель и система дополнительной очистки отработавших газов достигают нормальной рабочей температуры, причем маховик 50 к этому моменту находится во вращении и накапливает кинетическую энергию. Указанная кинетическая энергия может быть использована, когда возникнет такая потребность.

Как показано на фиг. 2, муфта 52 сцепления может быть разомкнута, при этом маховик 50 продолжит вращаться с относительно высокой скоростью, в то время как скорость вращения двигателя может быть уменьшена. При возникновении впоследствии необходимости в увеличении скорости вращения двигателя для выработки большего количества мощности указанная система 54 управления может обеспечить выборочное замыкание указанной муфты 52 сцепления, что приведет к уменьшению скорости вращения маховика и передаче энергии от маховика к двигателю, в результате чего скорость вращения двигателя возрастет. Таким образом, в зависимости от конкретных обстоятельств кинетическая энергия маховика может быть передана через двигатель и трансмиссию 14 на задние колеса 22B для содействия в обеспечении перемещения машины 2 по грунту. В качестве альтернативного варианта, энергия, накопленная маховиком 50, может быть передана двигателем на гидравлический насос 42 для содействия в обеспечении функционирования гидравлического вспомогательного устройства.

Как показано на фиг. 2, двигатель может передавать энергию маховику, а маховик может передавать энергию двигателю. В других вариантах осуществления настоящего изобретения помимо того, что маховик может быть приведен в движение двигателем, движение маховика также может быть обеспечено другими источниками энергии. Кроме того, в других вариантах осуществления настоящего изобретения маховик может передавать энергию на альтернативные поглотители энергии, при этом указанная энергия не проходит через двигатель. Так, на фиг. 3 показана рабочая машина 102 согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, причем элементы, выполняющие те же функции, что и элементы рабочей машины 2, обозначены соответствующими номерами позиций с увеличением на 100. При сравнении фиг. 2 и 3 видно, что единственное различие между рабочей машиной 2 и рабочей машиной 102 состоит в том, что рабочая машина 102 дополнительно содержит редукто