用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机技术方案

本发明专利技术公开一种用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机。该方法包括：检测混合动力模式是否开启；若混合动力模式开启，则检测当前的卷扬工作模式；若当前起重机处于卷扬下落工作模式，则将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中。本发明专利技术通过将重物下降的重力势能进行回收，并加以利用，从而实现节能减排，同时降低了液压系统的发热，提高了液压系统的作业效率。

【技术实现步骤摘要】
用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机
本专利技术涉及工程机械领域，特别涉及一种用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机。
技术介绍
起重机是一种重力作业机械，目前，吊重起升时重力做功，重物下降时通过控制平衡阀的节流口面积实现下降过程的节流调速，重物下降过程的能量全部转化为热能，造成能量的浪费。现有的重物卷扬下落控制方案具有以下缺点：1、节流调速将重物势能转换成热能，从而导致液压系统油温飞升，降低液压元件的使用寿命，并且增大了系统的泄漏量，降低了液压系统的作业效率。2、重物势能转换成热能，势必要求系统增加散热装置，增加了设计成本。3、重物势能转换成热能，系统不能利用有效利用重物势能，导致能量的浪费。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机，通过将重物下降的重力势能进行回收，并加以利用，从而实现节能减排，同时降低了液压系统的发热，提高了液压系统的作业效率。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于卷扬势能回收的串联控制方法，包括：检测混合动力模式是否开启；若混合动力模式开启，则检测当前的卷扬工作模式；若当前起重机处于卷扬下落工作模式，则将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中。在本专利技术的一个实施例中，在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，所述方法还包括：根据起重机操纵手柄的角度，设定卷扬马达的转速；实时检测蓄能器的压力；根据蓄能器的压力，调节卷扬马达的排量；调节主换向阀和平衡阀的开度，以控制重物的下降速度。在本专利技术的一个实施例中，在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，所述方法还包括：在蓄能器的压力达到预定最大工作压力时，打开溢流阀，以便蓄能器保持恒定的压力，在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：若当前起重机处于卷扬起升工作模式，则判断蓄能器是否有可利用的能量；若蓄能器有可利用的能量，则闭合第二插装阀，以便蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力。在本专利技术的一个实施例中，蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力的过程中，所述方法还包括：当蓄能器的压力达到预定最低工作压力时，断开第二插装阀，完全依靠主泵为起重机提供驱动力。在本专利技术的一个实施例中，蓄能器释放存储的液压能，为起重机提供驱动力的步骤包括：蓄能器中的高压油液经过第二插装阀和第一单向阀汇集到主油路，与主泵一起给主油路提供液压油，以驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升。在本专利技术的一个实施例中，蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，所述方法还包括：根据起重机操纵手柄的角度，控制主换向阀的开度，以控制吊重起升速度。在本专利技术的一个实施例中，蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，所述方法还包括：蓄能器的压力低于需要的主泵压力时，增大主泵排量，以维持速度恒定。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于卷扬势能回收的串联控制系统，包括：第一检测模块、第二检测模块、卷扬马达、平衡阀、第一插装阀、储能器，其中：第一检测模块，用于检测混合动力模式是否开启；第二检测模块，用于在第一检测模块检测到混合动力模式开启时，检测当前的卷扬工作模式；卷扬马达，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时，将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中；平衡阀，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时，反向导通；第一插装阀，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时导通；蓄能器，用于存储液压能。在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括变量调节机构和第一压力传感器，其中：变量调节机构，用于在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，根据起重机操纵手柄的角度，设定卷扬马达的转速；根据第一压力传感器检测的蓄能器压力，调节卷扬马达的排量；并调节主换向阀和平衡阀的开度，以控制重物的下降速度第一压力传感器，用于实时检测蓄能器的压力。在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括溢流阀，其中：溢流阀，用于在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，当蓄能器的压力达到预定最大工作压力时，打开，以便蓄能器保持恒定的压力。在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括识别模块和第二插装阀，其中：识别模块，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬起升工作模式时，判断蓄能器是否有可利用的能量；第二插装阀，用于根据识别单元的判断结果，在蓄能器有可利用的能量时，闭合，以便蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力。在本专利技术的一个实施例中，第二插装阀还用于在蓄能器的压力达到预定最低工作压力时，断开第二插装阀，完全依靠主泵为起重机提供驱动力。在本专利技术的一个实施例中，蓄能器在释放存储的液压能，为起重机提供驱动力时，具体用于将蓄能器中的高压油液经过第二插装阀和第一单向阀汇集到主油路，与主泵一起给主油路提供液压油，以驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升。在本专利技术的一个实施例中，变量调节机构还用于在蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，根据起重机操纵手柄的角度，控制主换向阀的开度，以控制吊重起升速度。在本专利技术的一个实施例中，变量调节机构还用于在蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，当蓄能器的压力低于需要的主泵压力时，增大主泵排量，以维持速度恒定。根据本专利技术的另一方面，提供一种起重机，包括上述任意一项实施例中所述的用于卷扬势能回收的串联控制系统。本专利技术可以回收起重机起升作业重物下降过程的能量，然后加以再利用，降低了起重作业燃油消耗，节能减排。本专利技术在重物下降过程中，采用通过调节卷扬马达排量，加上蓄能器的作用平衡重物，取代了目前的采用平衡阀调速的方式，降低了系统的发热量，延长了液压元件的使用寿命，并且可以减小起重机散热系统功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术用于卷扬势能回收的串联控制系统一个实施例的示意图。图2为本专利技术用于卷扬势能回收的串联控制方法一个实施例的示意图。图3为本专利技术用于卷扬势能回收的串联控制方法另一实施例的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卷扬势能回收的串联控制方法，其特征在于，包括：检测混合动力模式是否开启；若混合动力模式开启，则检测当前的卷扬工作模式；若当前起重机处于卷扬下落工作模式，则将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中。

【技术特征摘要】
1.一种用于卷扬势能回收的串联控制方法，其特征在于，包括：检测混合动力模式是否开启；若混合动力模式开启，则检测当前的卷扬工作模式；若当前起重机处于卷扬下落工作模式，则将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中；其中，在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，所述方法还包括：根据起重机操纵手柄的角度，设定卷扬马达的转速；实时检测蓄能器的压力；根据蓄能器的压力，调节卷扬马达的排量；调节主换向阀和平衡阀的开度，以控制重物的下降速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，还包括：在蓄能器的压力达到预定最大工作压力时，打开溢流阀，以便蓄能器保持恒定的压力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：若当前起重机处于卷扬起升工作模式，则判断蓄能器是否有可利用的能量；若蓄能器有可利用的能量，则闭合第二插装阀，以便蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力的过程中，还包括：当蓄能器的压力达到预定最低工作压力时，断开第二插装阀，完全依靠主泵为起重机提供驱动力。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，蓄能器释放存储的液压能，为起重机提供驱动力的步骤包括：蓄能器中的高压油液经过第二插装阀和第一单向阀汇集到主油路，与主泵一起给主油路提供液压油，以驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，还包括：根据起重机操纵手柄的角度，控制主换向阀的开度，以控制吊重起升速度。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，还包括：蓄能器的压力低于需要的主泵压力时，增大主泵排量，以维持速度恒定。8.一种用于卷扬势能回收的串联控制系统，其特征在于，包括：第一检测模块、第二检测模块、卷扬马达、平衡阀、第一插装阀、蓄能器，其中：第一检测模块，用于检测混合动力模式是否开启；第二检测模块，用于在第一检测模块检测到混合动力模式开启时，检测当前的卷扬工作模式；卷扬马达，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小冬，袁丛林，郭亚栋，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32