节能型行走式液压搬运机械，是在行走式液压搬运机械频繁地举升、放降和制动、起动过程中，利用添加的液压元件并借助搬运机械原有液压系统，将重物放降前的势能和车辆制动前的动能，部分转换成流体的压力能并储存到液压蓄能器中，并用于下次举升重物和起动车辆，使消耗动力获得的机械能(势能和动能)部分得到再生，以降低驱动油泵和起动车辆的动力机械的负荷和功率，使消耗动力获得的重物势能和车辆动能，在再次举升重物和起动车辆过程中部分得到再生，回收和再生效率高，节能减排效益显著。简便易行，投资少，寿命长。新造时配置或旧机改造时添置均可。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术节能型行走式液压搬运机械，它是在行走式液压搬运机械频繁举升、放降和制动、起动的过程中，利用添加的液压元件并借助搬运机械原有液压系统，将重物放降前的势能和车辆制动前的动能，部分转换成流体的压力能并储存到液压蓄能器中，并用于下次举升重物和起动车辆，使消耗动力获得的机械能(势能和动能)部分得到再生。这种节能型行走式液压搬运机械，包括起重和行走的驱动系统和控制系统等，在原液压系统中附加部分液压元件，构成新的液压系统，其特征在于具有至少一个油泵/油马达和至少一个液压蓄能器，在至少一个油泵/油马达的出油路上有控制出油去蓄能器或去工作油缸的换向阀，在至少一个油泵/油马达的进油路上有控制工作油缸的回油去油泵/油马达的入口或回油箱的换向阀，新液压系统在保留该机械原有的全部功能和操控方式的基础上，具有能实现重物势能回收与再生和车辆动能回收与再生两者的部分或全部功能。成为节能型行走式液压搬运机械，达到节能减排的目的。属机械设计领域。
技术介绍
本文中，行走式液压搬运机械是泛指用油缸升降重物的车辆，它们广泛地应用在海港码头、公路铁路货场、工程机械和工厂、仓储的运输装卸作业中，如叉车，集装箱正面吊、空箱堆高机、液压挖掘机、部分轨道起重机和汽车起重机等。它们均是靠动力机械(柴油机、电机等)驱动油泵推动油缸而举升重物和通过机械传动驱动车辆，转变为它们的机械能(势能和动能)。目前，该类机械在重物的放降过程中，使油缸的回油通过控制阀的狭小的开度来操控重物下降的速度，重物的势能转换成液压节流而产生的热能，通过冷却器 (水冷或风冷)散发到大气中；利用机械摩擦制动，使车辆动能变成热能散发到周围环境中。大量的能量就这样白白地流失了。如能回收行走式液压搬运机械在重物放降过程中的势能和制动前的动能并用于下次举升和起动，使其成为节能型机械，是对节能减排的贡献。 节能型液压搬运机械已成为用户的要求并引领生产厂商的研发方向。近期的一些信息和报道也反映出该种趋势，如专利申请号为200810143874. 7的名为“一种液压挖掘机动臂势能回收方法及装置”等，这些技术方案的共同点是将重物的势能在放降过程中通过发电机转换为电能储存在电池或超级电容中，它们的问题是放降过程时间很短，普通电池来不及充电，回收的势能有限；而超级电容和大容量锂电池在经济、技术和寿命上都存在不少瓶颈难题，目前离广泛实际应用尚有较大距离。专利申请号为200710120715.0的名为发电态能量再利用电液压节能游梁式抽油机，它将“驴头”下降过程中，电动机处于发电工况时的少部分势能，通过下降的油缸直接储存到液压蓄能器中，在举升时直接放至油缸而助力，它只适用于势能基本不变的机械，无法适应势能大小变化无常的普通液压搬运机械中。
技术实现思路
本专利技术节能型行走式液压搬运机械，提供了一个不改动原机械传动系统，仅在原液压系统中附加部分液压元件，使形成的新的液压系统中具有至少一个液压泵/马达和至少一个蓄能器，同时新的液压系统还具有在保留该机械原有的全部功能和操控方式的基础上，可在放降、举升重物或制动、起动车辆的过程中，自动实现重物放降前的势能和车辆制动前的动能的部分回收和再生。现有的行走式液压搬运机械是动作反复循环的设备，举升或放降、前进或后退、制动或起动。升降操作的传动方式是动力机械(柴油机或电动机)8带动油泵9，油泵9输出的压力油经控制阀组(KF) 20到升降油缸19的下腔，举升重物作功而转换为重物的势能；放降重物时，油泵9处于卸荷状态，升降油缸19下腔的液压油，被重物的重力通过控制阀组20 压回油箱，为使重物以一定速度平稳放降，必须使油缸的回油通过控制阀组20中的狭小的开度或设置平衡阀(实质为自动调整的节流阀)，来操控重物下降的速度；车辆进退操作的传动方式是动力机械(柴油机或电动机)8通过带离合器的减速箱5及后桥6带动车轮7 而驱动车辆，制动时靠刹车的机械摩擦来消耗动能。本专利技术的技术方案概述如下节能型行走式液压搬运机械，包括起重和行走的驱动系统和控制系统等，在原液压系统中附加部分液压元件，使形成的新的液压系统中具有至少一个油泵/油马达和至少一个蓄能器，在至少一个油泵/油马达的出油路上有控制出油去蓄能器或去工作油缸的换向阀，在至少一个油泵/油马达的进油路上有控制工作油缸的回油去油泵/油马达的入口或回油箱的换向阀，具有能实现重物势能回收与再生和车辆动能回收与再生两者的部分或全部功能。所述的液压系统中的油泵/油马达可以是变量油泵/油马达与定量油泵/油马达的组合；定量油泵/油马达的组合；变量油泵/油马达的组合。该液压系统的油泵/油马达的工况可以是下述三种状态之一油泵工况；油马达工况；卸荷工况。—、重物势能的回收与再生在重物下降回收势能的过程中，部分油泵/油马达进入油马达工况，被工作油缸的压力回油所驱动，输出转矩；另有部分油泵/油马达进入油泵工况，被前者所输出的转矩所驱动，将油从油箱压入蓄能器中。以双油泵/油马达为例(图 1)，在原只有一个油泵9的液压系统中并联增设一个油马达27，它与原液压系统的油泵9同轴安装或机械连动，重物放降时，重物的重力将升降油缸19的回油压至油马达27的进口， 驱动油马达27带动油泵9工作，将油液压入蓄能器15中，实现重物势能的部分回收；举升重物时，蓄能器15内压力油先后通到油泵9和油马达27(此时为油泵工况)的吸油口，对其实施压力供油，减小了举升过程中动力机械的实际输出功率，实现重物的势能的部分再生。具体叙述如下在原液压系统中并联设置一个油马达27，它与油泵9同轴安装或机械连动，(有些大型液压升降机械常设有两个或数个并联同时工作的油泵，如集装箱空箱堆高机、正面吊等，因一般的油马达可当油泵使用，可将其全部或部分油泵改为油马达27 的型号，而不需增设。)该系统的油路连结途径是，油箱1经单向阀3通向油泵9的进油口， 其出口经单向阀22与两位四通电磁换向阀11的H 口相连，两位四通电磁换向阀11的I、 Z和D 口分别通向油泵9的进油口、经截止阀14到蓄能器15和控制阀组20的压力油进口 PA，两位四通电磁换向阀11的Z与I 口之间并联了一个有节流孔的小两位两通电磁换向阀 10，蓄能器15的旁路上设有安全阀12和测压点13 ；增设的与原液压系统的油泵9同轴安装或机械连动的油马达27的进油口经单向阀M与油箱1连接，并在油马达27与油泵9的进油口之间的通道上设有两位二通电磁换向阀25，油马达27的出口经单向阀30与两位五通电磁换向阀32的F 口相连，两位五通电磁换向阀32的G、A、B和0 口分别通向油马达27的进油口、控制阀组20的压力油进口 Pa、控制阀组20的回油口 T和回油过滤器2 ；原液压系统中的控制阀组20通向升降油缸19的油路不变，但应将控制阀组20的回油通道上的流阻变小。该系统适用于定量泵也适用于变量泵，重物放降速度的控制方法A、在定量油泵/定量油马达的系统中，在重物放降的蓄能过程中，回油经两位三通电磁换向阀23到油马达27的进口，随着蓄能器15内压力的升高，放降速度也减慢，当蓄能器15内压力与升降油缸19下腔压力相等时，重物将不再下降。因此当重物放降速度低于要求值时，处于怠速工况的动力机械8可继续驱动油泵9和油马达27转动，在向蓄能器 15继续充能的同时，转动的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种节能型行走式液压搬运机械，包括起重和行走的驱动系统和控制系统等，在原液压系统中附加部分液压元件，构成新的液压系统，其特征在于：具有至少一个油泵／油马达和至少一个液压蓄能器，在至少一个油泵／油马达的出油路上有控制出油去蓄能器或去工作油缸的换向阀，在至少一个油泵／油马达的进油路上有控制工作油缸的回油去油泵／油马达的入口或回油箱的换向阀，新液压系统在保留该机械原有的全部功能和操控方式的基础上，具有能实现重物势能回收与再生和车辆动能回收与再生两者的部分或全部功能。
【技术特征摘要】
2010.05.13 CN 201010174436.4;2010.07.08 CN 20101021.一种节能型行走式液压搬运机械，包括起重和行走的驱动系统和控制系统等，在原液压系统中附加部分液压元件，构成新的液压系统，其特征在于具有至少一个油泵/油马达和至少一个液压蓄能器，在至少一个油泵/油马达的出油路上有控制出油去蓄能器或去工作油缸的换向阀，在至少一个油泵/油马达的进油路上有控制工作油缸的回油去油泵/ 油马达的入口或回油箱的换向阀，新液压系统在保留该机械原有的全部功能和操控方式的基础上，具有能实现重物势能回收与再生和车辆动能回收与再生两者的部分或全部功能。2.如权利要求1所述的节能型行走式液压搬运机械，其特征在于所述的液压系统中的油泵/油马达可以是变量油泵/油马达与定量油泵/油马达的组合；定量油泵/油马达的组合；变量油泵/油马达的组合。3.如权利要求1和2所述的节能型行走式液压搬运机械，其特征在于该液压系统的油泵/油马达的工况可以是下述三种状态之一油泵工况；油马达工况；卸荷工况。4.如权利要求1、2和3所述的节能型行走式液压搬运机械，其特征在于在重物下降回收势能的过程中，部分油泵/油马达进入油马达工况，被工作油缸的压力回油所驱动，输出转矩；另有部分油泵/油马达进入油泵工况，被前者所输出的转矩所驱动，将油从油箱压入蓄能器中。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：江绍成，姚航，白瑞海，张桂珍，
申请(专利权)人：济南谨恒节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：88
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