基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统技术方案

基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统，包括驱动电机、泵、顺序阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、油箱、蓄能器和四腔液压缸，驱动电机同轴连接泵,泵进油口连接油箱。本发明专利技术的系统，采用顺序阀、换向阀以及蓄能器组合的形式代替常规溢流阀。这样一方面降低了溢流压力，并通过液压蓄能器对溢流损耗能量进行回收存储，再通过换向阀进行再利用，解决了以往溢流阀溢流损耗问题以及回收能量与驱动能量难以混合的问题，实现了溢流损耗回收和释放的一体化。

Recovery and utilization system of overflow loss based on hydraulic accumulator and four chamber hydraulic cylinder

【技术实现步骤摘要】
基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统
本专利技术涉及液压系统，具备涉及基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统。
技术介绍
液压系统中通常采用溢流阀限制出口压力或进行调压。在进口节流调速和出口节流调速回路中，溢流阀起溢流调压功能，始终有部分液压油通过溢流阀回油箱，因此溢流阀始终存在溢流损耗。溢流阀起安全阀作用时，虽然只有在某些工况下，溢流阀才会工作，但也同样存在溢流损耗。由于溢流阀的出口通常接油箱，因此阀口的损耗压差即为溢流阀的进口压力。随着液压系统向高压大流量发展，溢流阀的压力等级越高，通过它的流量越大，其能量损耗也更为严重。目前现有的节能液压系统往往更多关注的是流量的利用而并未从根本上解决溢流问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种新型的基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收与再利用系统，通过顺序阀、换向阀、蓄能器、油箱、驱动电机、压力传感器和四腔液压缸等的应用，实现溢流损耗能量的存储释放一体化。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案具体如下：基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统，包括驱动电机、泵、顺序阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、油箱、蓄能器和四腔液压缸，驱动电机同轴连接泵,泵进油口连接油箱，泵的出油口连接顺序阀的进油口，顺序阀的出油口与第一换向阀的进油口P相通，第一换向阀的出油口A连接蓄能器，第一换向阀的出油口T连接第二换向阀的进油口P，第一换向阀的出油口B连接油箱；泵的出油口通过第三换向阀连接四腔液压缸的两个腔室；第二换向阀的出油口和四腔液压缸的另外两个腔室相连。作为一种优选方案，所述四腔室液压缸为气液联动缸形式。作为一种优选方案，所述顺序阀为直动式顺序阀或先导式顺序阀。作为一种优选方案，所述驱动电机变频电机或普通电机。作为一种优选方案，所述泵为定量泵或变量泵。作为一种优选方案，所述液压蓄能器为活塞式蓄能器或气囊式蓄能器。作为一种优选方案，所述换向阀为液控换向阀或电控换向阀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术的基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收与再利用系统，采用顺序阀、换向阀与蓄能器组合的形式取代溢流阀，进而降低了溢流压差。通过液压蓄能器对溢流损耗能量进行回收存储，再通过换向阀进行再利用。由于四腔液压缸的存在，使得回收能量和驱动能量可以进行有效耦合，解决了以往方案中能量的耦合问题，实现了溢流损耗的回收和释放一体化功能，为液压驱动装备提供技术领先的节能控制方法。本专利技术适用的油路包括进口节流调速回路、出口节流调速回路、进出口联动节流调速回路和旁路节流调速等，对这些回路产生的调压溢流损耗或安全溢流损耗进行能量回收与再利用。本专利技术可用于挖掘机、装载机等工程机械和其它液压设备的溢流阀溢流损耗能量回收及再利用。附图说明图1是本专利技术实施例的基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统的结构示意图；图2是回收利用系统的活塞推出时能量回收示意图；图3是是回收利用系统的活塞收缩时能量回收示意图；图4是是回收利用系统的活塞推出时能量释放示意图；图5是是回收利用系统的活塞收缩时能量释放示意图；图1中，1、驱动电机；2、油箱；3、泵；4、顺序阀；5、油箱；6、第一换向阀；7、压力传感器；8、蓄能器；9、油箱；10、第三换向阀；11、油箱；12、四腔液压缸；13、第二换向阀；14、油箱。具体实施方式：下面将结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。如图1所示，一种基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统，包括有驱动电机1、油箱2、泵3、顺序阀4、油箱5、第一换向阀6、压力传感器7、蓄能器8、油箱9、第三换向阀10、油箱11、四腔液压缸12和第二换向阀13。驱动电机1同轴连接泵3，泵3进油口连接油箱2，泵3的出油口连接顺序阀4的进油口，顺序阀4的出油口与第一换向阀6的进油口P相通，第一换向阀6的出油口A连接蓄能器8，蓄能器8与第一换向阀6之间的管路上还安装有压力传感器7。第一换向阀6的出油口P连接第二换向阀13的进油口P，第一换向阀6的出油口B连接油箱9；泵3的出油口通过第三换向阀10连接四腔液压缸12的两个腔室；第二换向阀13的出油口和四腔液压缸12的另外两个腔室相连。本专利技术的基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统工作原理如下：当本液压系统没有工作时,第一换向阀6在弹簧力下处于下位且出油口接蓄能器，压力传感器7进行工作，第二换向阀13处于中位关闭，油箱9不接通。蓄能器的最高工作压力应低于顺序阀的设定压力。按压力传感器7是否检测到设定压力值可分为以下两种工况。在压力传感器检测值未超过蓄能器最高工作压力时，系统处于能量回收阶段。一旦蓄能器压力达到最高工作压力，则系统处于能量释放阶段且始终保持，直至蓄能器压力达到最低工作压力并切换为能量回收阶段。(1)溢流损耗能量回收：如图2所示，推出活塞工作时，第三换向阀10处于左位，油液由泵3出油口流进第三换向阀10进油口P，由第三换向阀10出油口A进入四腔液压缸。泵3的部分油液流入顺序阀4进油口，第一换向阀6处于下位，由顺序阀4出油口流入第一换向阀6进油口P，并且由第一换向阀6出油口A流出，给蓄能器8进行充能，并且压力传感器7工作，实时监测蓄能器7压力情况。第二换向阀13不进行工作。如图3所示，收缩活塞工作时，第三换向阀10在弹簧力下处于右位，油液由泵3出油口流进第三换向阀10进油口P，由第三换向阀10出油口B进入四腔液压缸12。泵3的部分油液流入顺序阀4进油口，第一换向阀6在弹簧力作用下处于下位，由顺序阀4出油口流入第一换向阀6进油口P，并且由第一换向阀6出油口A流出，给蓄能器8进行充能，并且压力传感器7工作，实时监测蓄能器7压力情况。第二换向阀13不进行工作。(2)溢流损耗能量释放：如图4所示，推出活塞工作时，第三换向阀10处于左位，油液由泵3出油口流进第三换向阀10进油口P，由第三换向阀10出油口A进入四腔液压缸12。泵3出油口的部分油液流入顺序阀4进油口，第一换向阀6处于上位，由顺序阀4出油口流入第一换向阀6进油口P，并且由第一换向阀6出油口B流出，直接流入油箱9，蓄能器8的流量由第一换向阀6的油口A流入并通过出油口T排出，第二换向阀13处于左位，蓄能器的油液进入第二换向阀13进油口P并通过出油口A进入四腔液压缸12，从而辅助系统进行驱动。如图5所示，收缩活塞工作时，第三换向阀10处于右位，油液由泵3出油口流进第三换向阀10进油口P，由第三换向阀10出油口B进入四腔液压缸12。泵3出油口的部分油液流入顺序阀4进油口，第一换向阀6处于上位，由顺序阀4出油口流入第一换向阀6进油口P，并且由第一换向阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统，其特征在于，包括驱动电机、泵、顺序阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、油箱、蓄能器和四腔液压缸，驱动电机同轴连接泵,泵进油口连接油箱，泵的出油口连接顺序阀的进油口，顺序阀的出油口与第一换向阀的进油口P相通，第一换向阀的出油口A连接蓄能器，第一换向阀的出油口T连接第二换向阀的进油口P，第一换向阀的出油口B连接油箱；泵的出油口通过第三换向阀连接四腔液压缸的两个腔室；第二换向阀的出油口和四腔液压缸的另外两个腔室相连。所述蓄能器与第一换向阀之间的管路上安装有压力传感器。通过检测压力传感器的值来判断系统处于能量回收状态还是能量释放状态。/n

【技术特征摘要】
1.基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统，其特征在于，包括驱动电机、泵、顺序阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、油箱、蓄能器和四腔液压缸，驱动电机同轴连接泵,泵进油口连接油箱，泵的出油口连接顺序阀的进油口，顺序阀的出油口与第一换向阀的进油口P相通，第一换向阀的出油口A连接蓄能器，第一换向阀的出油口T连接第二换向阀的进油口P，第一换向阀的出油口B连接油箱；泵的出油口通过第三换向阀连接四腔液压缸的两个腔室；第二换向阀的出油口和四腔液压缸的另外两个腔室相连。所述蓄能器与第一换向阀之间的管路上安装有压力传感器。通过检测压力传感器的值来判断系统处于能量回收状态还是能量释放状态。


2.根据权利要求1所述的基于液压蓄能器和四腔液压缸的溢流损耗回收利用系统，其特征在于，所述四腔室液压缸为气液联动缸形式或其他任何以四个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟平，周连佺，孙栋，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32