一种可控型主动式液压储能装置及能量再生工程机械制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可控型主动式液压储能装置及能量再生工程机械，该储能装置包括有控制器、齿条杆、齿轮、液压储能单元、电储能单元和气体储能单元，利用齿条杆和齿轮的工作原理，将液压储能单元、电储能单元和气体储能单元三者联合起来进行能量储存，同时利用控制器根据外界装置工作情况对相应的阀进行控制，有效的回收外界装置产生多余的能量和再利用，不仅提高了常规液压蓄能器的能量密度，而且克服了常规液压蓄能器油液释放时油液压力不能控制等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可控型主动式液压储能装置及能量再生工程机械
本专利技术涉及液压系统节能控制
，具体的说，涉及一种可控型主动式液压储能装置及能量再生工程机械。
技术介绍
液压储能装置是一种广泛应用于工程机械、车辆、海洋能利用、重型机床等领域的液压元件。其中，液气蓄能器是应用最广泛的液压储能装置。但是，液气蓄能器适用于平稳工况条件，但面对复杂工况条件，液气蓄能器仍存在如下技术问题：1）被动式工作机制，工况适应性差；2）工作压力波动大，系统稳定性低；3）压缩气体储能导致比能量低，能量回收效率低。因此，为了解决上述问题，国内外均开展了相关的研究工作。专利号CN201910275132.8，名称为一种主动式液压储能装置的公开专利技术专利，提出利用能量转换模块实现液压缸模块中的液压能与气压缸模块中的气体压缩能、电储能模块中的电能的相互转换。该方案专门针对工程装备液压能量再生的应用，能够有效改善现有液压蓄能器能量密度低、被动式工作等缺点。但是由于能量转换过程相对单一，各能量模块之间不能进行能量交换，导致能量的储存处于不可控制状态，因此其能量密度低，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控型主动式液压储能装置，包括：控制器（1）、齿条杆（2）、齿轮（3）、液压储能单元（10）、电储能单元（20）和气体储能单元（30）；/n所述液压储能单元（10）包括换向阀（11）、二位三通换向阀a（12）、液压缸（13）、二位三通换向阀b（14）、单向阀a（15）、单向阀b（16）和液压缸活塞（17）；/n所述电储能单元（20）包括变速器（21）、电动机/发电机（22）和蓄电池（23）；/n其特征在于：/n所述气体储能单元（30）包括气囊a（31）、换向阀a（32）、气缸（33）、气缸活塞（34）、换向阀b（35）和气囊b（36）；/n所述换向阀（11）和二位三通换向阀a（12）分...

【技术特征摘要】
1.一种可控型主动式液压储能装置，包括：控制器（1）、齿条杆（2）、齿轮（3）、液压储能单元（10）、电储能单元（20）和气体储能单元（30）；
所述液压储能单元（10）包括换向阀（11）、二位三通换向阀a（12）、液压缸（13）、二位三通换向阀b（14）、单向阀a（15）、单向阀b（16）和液压缸活塞（17）；
所述电储能单元（20）包括变速器（21）、电动机/发电机（22）和蓄电池（23）；
其特征在于：
所述气体储能单元（30）包括气囊a（31）、换向阀a（32）、气缸（33）、气缸活塞（34）、换向阀b（35）和气囊b（36）；
所述换向阀（11）和二位三通换向阀a（12）分别和液压缸（13）相连接，二位三通换向阀a（12）与油箱（48）相连接，液压缸（13）的无杆腔底部设有一个进/出油口与二位三通换向阀b（14）相连接，所述二位三通换向阀b（14）分别与单向阀a（15）和单向阀b（16）相连接，并最终连接至油箱（48）；
所述液压缸（13）内的液压缸活塞（17）安装在齿条杆（2）的一端，齿条杆（2）与齿轮（3）采用啮合连接，所述齿轮（3）与变速箱（21）、电动机/发电机（22）、蓄电池（23）依次相连；
所述齿条杆（2）的另一端安装有气缸活塞（34），气缸（33）的底部两侧设置有两个气口，其中一个气口与换向阀a（32）、气囊a（31）依次相连，另一个气口与换向阀b（35）、气囊b（36）依次相连；
控制器（1）分别与换向阀（11）、二位三通换向阀a（12）、二位三通换向阀b（14）、换向阀a（31）、换向阀b（36）、电动机/发电机（22）和三位四通换向阀（43）的控制端相连接；
所述液压储能单元（10）中液压能、电储能单元（20）中电能和气体储能单元（30）中的气体压缩能之间可实现能量的相互转换；
可控型主动式液压储能装置的能量转换的工作原理为：
1）能量回收
模式一，控制器（1）向二位三通换向阀a（12）、三位四通换向阀（43）发出控制信号，升降液压缸a（41）和升降液压缸b（42）下降，它们的无杆腔的液压油通过二位三通换向阀a（12）进入液压缸（13）的无杆腔，液压缸活塞（17）推动推动齿条杆（2），第一路，齿条杆（2）依次带动齿轮（3）、变速器（21）、电动机/发电机（22），此时电动机/发电机（22）处于发电机状态并将产生的电能储存于蓄电池（23）中，实现液压能到电能的转换，第二路，与齿条杆（2）另一端相连接的气缸活塞（34）同时运动，推动气缸活塞（34）压缩气体并储存于气缸（33），实现液压能到气体压缩储能的转换；
模式二，控制器（1）向二位三通换向阀a（12）、三位四通换向阀（43）发出控制信号，升降液压缸a（41）和升降液压缸b（42）下降，它们的无杆腔的液压油通过二位三通换向阀a（12）进入液压缸（13）的无杆腔，液压缸活塞（17）推动推动齿条杆（2），与齿条杆（2）另一端相连接的气缸活塞（34）同时运动，推动气缸活塞（34）压缩气体并储存于气缸（33），实现液压能到气体压缩储能的转换，此模式下变速器（21）处于空档位，电动机/发电机（22）不工作；
2）能量释放
模式三，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺湘宇，肖广鑫，贺尚红，吴悠，谭丽莎，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43