起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)及起重機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工程機械領(lǐng)域，特別涉及一種起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)及起重機。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機是一種重力作業(yè)機械，變幅落時，吊重與起重臂的重力做功。
[0003]目前通過控制平衡閥的節(jié)流口面積實現(xiàn)下降過程的節(jié)流調(diào)速，重物下降過程的能量全部轉(zhuǎn)化為了熱能，造成能量的浪費。同時會導致液壓油溫度升高，使液壓元件以耐久性為主的可靠性降低。為了降低油溫升高，就需要增大散熱器的功率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于以上技術(shù)問題，本實用新型提供了一種起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)及起重機，通過將變幅落動作時，吊重和起重臂的重力勢能加以回收利用，實現(xiàn)了節(jié)能減排，并降低了系統(tǒng)的發(fā)熱。
[0005]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)，包括:變幅油缸、變幅平衡閥、主換向閥、主泵、第一液壓動力裝置、分動箱、第二液壓動力裝置、蓄能器和發(fā)動機，其中:
[0006]主泵的出油口與主換向閥的第一工作油口連通，主換向閥的第二工作油口與變幅平衡閥的第一工作油口連通，變幅平衡閥的第二工作油口與變幅油缸的無桿腔連通；
[0007]變幅平衡閥的第一工作油口與第一液壓動力裝置的進油口連通，第一液壓動力裝置與主泵同軸連接，分動箱連接在發(fā)動機到主泵的輸出軸上，發(fā)動機通過分動箱與第二液壓動力裝置并聯(lián)，第二液壓動力裝置與蓄能器連通；
[0008]變幅油缸將起重機起重臂變幅下落過程中產(chǎn)生的重力勢能轉(zhuǎn)換為液壓能；第一液壓動力裝置將變幅油缸產(chǎn)生的液壓能轉(zhuǎn)換為主傳動軸的機械能；主傳動軸的機械能通過分動箱帶動第二液壓動力裝置進行旋轉(zhuǎn)；第二液壓動力裝置通過給蓄能器充液，將第二液壓動力裝置的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能；蓄能器存儲第二液壓動力裝置轉(zhuǎn)換的液壓能。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括先導油源和第一換向閥，其中:
[0010]先導油源的出油口與第一換向閥的第一工作油口連通，第一換向閥的第二工作油口與變幅平衡閥的控制油口連通；
[0011]起重機起重臂變幅下落時，第一換向閥處于下位，先導油源的壓力油到達變幅平衡閥的控制油口，變幅平衡閥反向?qū)?；起重機起重臂變幅起升時，變幅平衡閥正向?qū)ā?br>[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一插裝閥，其中:
[0013]第一插裝閥的第一工作油口與變幅平衡閥的第一工作油口連通，第一插裝閥的第二工作油口與第一液壓動力裝置的進油口連通；
[0014]起重機起重臂變幅下落時，第一插裝閥導通，變幅油缸和第一液壓動力裝置組成泵控缸回路；起重機起重臂變幅起升時，第一插裝閥關(guān)閉。
[0015]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一排量調(diào)節(jié)裝置，其中:
[0016]第一排量調(diào)節(jié)裝置與第一液壓動力裝置連通；
[0017]第一排量調(diào)節(jié)裝置在起重臂變幅下落過程中，調(diào)整第一液壓動力裝置的排量，以控制變幅下降速度。
[0018]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一力矩獲取裝置、第二力矩獲取裝置、觸發(fā)器、第二排量調(diào)節(jié)裝置、第一開關(guān)和第二開關(guān)，其中:
[0019]第一力矩獲取裝置與第一液壓動力裝置連接，第二力矩獲取裝置與第二液壓動力裝置連接；第一開關(guān)設(shè)置在第二液壓動力裝置與分動箱之間，第二開關(guān)設(shè)置在發(fā)動機與分動箱之間；觸發(fā)器分別與第一力矩獲取裝置、第二力矩獲取裝置、第二排量調(diào)節(jié)裝置、第一開關(guān)和第二開關(guān)連接；
[0020]第一力矩獲取裝置在起重臂變幅下落過程中，實時獲取第一液壓動力裝置輸出給分動箱的負載扭矩Th;第二力矩獲取裝置獲取第二液壓動力裝置的最大回收扭矩Txmax;觸發(fā)器在Txmax小于Th時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置將調(diào)整第二液壓動力裝置的排量調(diào)到最大，使得第二液壓動力裝置的回收扭矩Tx等于Txmax,同時觸發(fā)第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合，通過TjP發(fā)動機制動力矩來共同平衡T ho
[0021]在本實用新型的一個實施例中，所述觸發(fā)器在Txmax不小于Th時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置通過調(diào)整第二液壓動力裝置的排量使得第二液壓動力裝置的回收扭矩Tx等于Th，同時觸發(fā)第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)斷開，完全依靠通過Tx來平衡T ho
[0022]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一壓力傳感器，其中:
[0023]第一壓力傳感器分別與蓄能器和觸發(fā)器連通；
[0024]第一壓力傳感器，用于檢測蓄能器的壓力；觸發(fā)器在第一壓力傳感器檢測的壓力達到預定最大工作壓力時，觸發(fā)第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)閉合，完全依靠發(fā)動機制動力矩來平衡Th。
[0025]在本實用新型的一個實施例中，第一主換向閥在起重機起重臂變幅起升時，處于作為左位；第二液壓動力裝置將蓄能器釋放的液壓能轉(zhuǎn)換為主傳動軸的機械能；主泵將主傳動軸的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，以驅(qū)動變幅油缸實現(xiàn)起重臂的變幅起升。
[0026]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第三排量調(diào)節(jié)裝置，其中:
[0027]第三排量調(diào)節(jié)裝置與主泵連通；
[0028]第三排量調(diào)節(jié)裝置在起重臂變幅起升過程中，調(diào)整主泵的排量，以控制變幅起升速度。
[0029]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第三力矩獲取裝置、第四力矩獲取裝置，其中:
[0030]第三力矩獲取裝置與主泵連通，第四力矩獲取裝置與第二液壓動力裝置連通；觸發(fā)器分別與第三力矩獲取裝置和第四力矩獲取裝置連通；
[0031]第三力矩獲取裝置在起重臂變幅起升過程中，實時獲取主泵輸出的負載扭矩Td;第四力矩獲取裝置獲取第二液壓動力裝置可提供的最大驅(qū)動扭矩Txcmax;觸發(fā)器在T XMa!/J、于Td時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置將第二液壓動力裝置的排量調(diào)到最大，使得第二液壓動力裝置提供的驅(qū)動扭矩Tx。等于T xcmax,同時觸發(fā)第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合，通過Tx。和發(fā)動機驅(qū)動力矩來共同驅(qū)動主泵。
[0032]在本實用新型的一個實施例中，觸發(fā)器在Txanax不小于T ,時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置調(diào)整第二液壓動力裝置的排量，使第二液壓動力裝置提供的驅(qū)動扭矩Tx。等于T d，同時觸發(fā)第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)斷開，完全依靠第二液壓動力裝置來驅(qū)動主泵。
[0033]在本實用新型的一個實施例中，觸發(fā)器在第一壓力傳感器檢測的壓力達到預定最低工作壓力時，觸發(fā)第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)閉合，完全依靠發(fā)動機來驅(qū)動主泵。
[0034]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種起重機，包括上述任意一項實施例中所述的起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)。
[0035]本實用新型通過在變幅下降過程中，采用給蓄能器充液的方式調(diào)節(jié)變幅下降速度，取代了目前的采用平衡閥調(diào)速的方式，降低了系統(tǒng)的發(fā)熱量，延長了液壓元件的使用壽命，并且可以減小起重機散熱系統(tǒng)功率。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本實用新型起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)一個實施例的示意圖。
[0038]圖2為本實用新型起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)另一實施例的不意圖。
[0039]圖3為本實用新型起重機變幅能量回收與再利用系統(tǒng)又一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0040]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的