液压节能系统及液压起重设备技术方案

本发明专利技术提供了一种液压节能系统，包括：第一负载、第二负载、第一液压马达、第二液压马达、液压泵和蓄能器，其中，所述第一负载在工作中产生的势能驱动所述第一液压马达，所述第一液压马达驱动所述液压泵旋转，所述液压泵产生的液压能存储于所述蓄能器内或驱动所述第二液压马达旋转，所述第二液压马达驱动所述第二负载旋转。根据本发明专利技术的技术方案，能够最大量平稳回收压力油源的压力能，通过第二液压马达对第二负载进行力矩补偿，可以平稳且长时间地将压力能进行释放；将液压节能系统与工作系统相分离，提高系统稳定性，降低损耗。本发明专利技术还提供了一种具有该液压节能系统的液压起重设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，具体而言，涉及液压节能系统及具有该液压节能系统的液压起重设备。
技术介绍
液压系统在工程机械中具有广泛的应用，例如利用液压系统的高压油液驱动举升俯下系统举升重物，又例如利用高压油液驱动刹车系统进行有效制动。液压起重设备在作业时频繁进行重物举升/放下等动作，举升时发动机驱动执行元件，如液压油缸等，克服重物重力做功需要消耗大量能量，而在将重物放下时，就会产生相应的势能，直接将液压油返回到油箱中，并没有回收这部分势能，造成了能量浪费。如果能够收集势能并将回收的能量进行再利用，可有效降低系统能耗，降低整机运行使用成本。目前已经有相关人员研究如何收集这部分势能，例如，图I中所示的液压节能系统，在吊车装卸货物的频繁提升和下降过程中，将重物每次下降前的势能，借助数个并联安装在升降系统中的齿轮副带动变量柱塞油泵及液压系统，转换成流体的压力能并存储在液压蓄能器中，当需要提升重物时，该压力能释放出来带动油泵，提供提升转矩，与吊车原升降动力系统共同提升重物，达到节能目的。在该液压节能系统中，采用了一个高压蓄能器。 又例如图2所示的液压节能系统，它包括用于提供起重力的举升油缸，第一电磁换向阀，第二电磁换向阀，以及辅助油缸，其中，举升油缸的无杆腔和有杆腔通过第一电磁换向阀与压力油源和油箱连接；举升油缸的无杆腔通过第二电磁换向阀与蓄能器连接，辅助油缸的无杆腔通过第二电磁换向阀与蓄能器连接。在该液压节能系统中，也采用了一个高压蓄能器。专利技术人在研究和改进液压起重设备的过程中发现，目前的势能回收技术还存在一些技术问题。在采用蓄能器的节能系统中，蓄能器的性能随着压力、温度等参数变化，因此， 图I和图2所示的液压节能系统有共同的不足，即没有考虑到如何将回收的能量平稳且更多的存储到蓄能器中，以尽可能降低由于压力、温度等参数变化而引起的对蓄能器性能的影响，从而减少节能系统的不稳定因素；同时图I中采用的齿轮副能量释放传递机构，大大降低能量利用率，成为急需解决的技术问题。此外，如何将蓄能器中的能量进行平稳、长时间地释放，以避免对液压系统产生充击，同样也是急需解决的技术问题。因此，需要一种新的液压节能系统，能够将能量平稳回收到蓄能器中，在释放能量时，也可以平稳且长时间的释放。
技术实现思路
考虑到上述
技术介绍
，本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种液压节能系统，一方面能够平稳且大量地回收工作系统产生的能量，另一方面能够将回收的能量平稳且长时间释放到负载系统中，增加液压系统的稳定性，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种液压起重设备。根据本专利技术的一个方面，提供了一种液压节能系统，包括第一负载、第二负载、第一液压马达、第二液压马达、液压泵和蓄能器，其中，所述第一负载在工作中产生的势能驱动所述第一液压马达，所述第一液压马达驱动所述液压泵旋转，所述液压泵产生的液压能存储于所述蓄能器内或驱动所述第二液压马达旋转，所述第二液压马达驱动所述第二负载旋转或对所述第二负载进行力矩补偿。在该技术方案中，优选地，采用了低压蓄能器组作为储能装置，由于低压蓄能器本身的特性，对能量的收集门槛降低，更容易收集能量，并且可以使能量释放时间更长，即使得压力能收集与释放更平滑，减少蓄能器因压力、温度特性对液压节能系统的负面影响。所述第一负载为举升俯下系统，所述举升俯下系统包括重物和液压油缸，所述液压油缸可以通过液压能驱动抬升重物；所述重物在工作中的势能可以驱动液压油缸产生液压能，所述液压能可以驱动第一液压马达。第一液压马达的一端连接至液压泵，将工作系统中高压液压油的压力能转换为机械能，以驱动液压泵，该液压泵将该机械能又转换为液压节能系统的液压油的压力能，再将该压力能存储在低压蓄能器组中。采用第一液压马达和液压泵，可以在举升俯下系统负载下降的过程中，充分且平稳的收集压力油源的压力能，避免将压力油源的油液直接充入低压蓄能器组中，进而避免对低压蓄能器组的负面影响。低压蓄能器组在释放压力能的过程中，驱动第二液压马达，第二液压马达可以将力矩补偿给第二负载，将回收的压力能进行再利用的目的。采用第二液压马达的设计机构， 可以将低压蓄能器组的能量平滑且长时间的进行释放，不会对整机系统产生冲击，且可以充分利用能量。其次，将回收能量的油液回路与工作系统的油液回路分离，可以降低工作系统油液回路中油液的温度和压力对整机系统的影响。在上述技术方案中，优选地，还可以包括第一换向阀，其中，所述第一换向阀与所述液压泵、所述蓄能器、所述第二液压马达连接；所述第一换向阀具有第一电磁铁；其中， 第一换向阀具有以下位置第一电磁铁不得电时的第一位置，所述液压泵产生的液压能存储于所述蓄能器内；第一电磁铁得电时的第二位置，所述蓄能器的高压液压油驱动所述第二液压马达旋转。在上述技术方案中，优选地，还可以包括第二换向阀、油箱，其中，所述第二换向阀与所述液压泵、所述第一换向阀的第二位置、所述第二液压马达连接；所述第二换向阀具有第二电磁铁；其中，第二换向阀具有以下位置第二电磁铁不得电时的第一位置，所述蓄能器的高压液压油驱动所述第二液压马达旋转；第二电磁铁得电时的第二位置，所述第二液压马达与所述油箱连通。优选地,所述第一换向阀为第一两位三通电磁阀，所述第二换向阀为第二两位三通电磁阀。在负载下降时，需要回收重物下降势能，此时第一换向阀需要连通第一液压泵与低压蓄能器组之间的油路，以保存该势能。在负载上升时，需要将回收的势能进行再利用， 此时第一换向阀和第二换向阀需要连通第二液压马达与低压蓄能器组之间的油路，以将液压油的压力能提供给工作系统。在低压蓄能器组的能量释放到最小值时，低压蓄能器组重新开始回收势能，并及时为第二液压马达补偿工作油液，防止第二液压马达出现抽空现象，此时发动机带动第二液压马达，同时调节第二液压马达(变量马达)的流量达到最小值，因第二液压马达的输入口与输出口之间的压力差很小(两端通油箱)，所以第二液压马达的驱动力矩可以忽略，即增加给发动机的阻转矩可以忽略。在上述技术方案中，优选地，还可以包括过滤器和第一单向阀，所述第一单向阀连接至所述液压泵，所述过滤器连接在所述第一单向阀和所述第一换向阀之间，过滤高压液压油的杂质。在上述技术方案中，优选地，还可以包括溢流阀，其中所述溢流阀与所述液压泵的高压油路连通。当蓄能器组储能油路的压力大于设定值时，高压液压油通过溢流阀回油箱，进一步保护低压蓄能器组，保证能量回收回路的安全性。可以将工作系统的压力源油的压力能进行转换和放大，同时也能将重物下降势能平稳且充分的保存进低压蓄能器组。在上述技术方案中，优选地，还可以包括电液比例阀，所述第一负载产生的高压液压油经过所述电液比例阀连通所述第一液压马达。通过该电液比例阀可以调节进入液压节能系统的高压液压油，能够缓慢驱动第一液压马达，一方面实现能量的平稳回收，另一方面避免了高压液压油对第一液压马达的强烈冲击，提高第一液压马达的使用寿命。在上述技术方案中，优选地，还可以包括第三单向阀，设置于所述蓄能器的主油路的末端，阻止主油路上的高压液压油泄漏。在上述技术方案中，优选地，还可以包括截止阀，连接至所述蓄能器的主油路且与油箱连通。该截止阀是手动截止阀，用于维修泄压时使用。在上述技术方案中，优选地，还可以包括压力开关，连接至所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭天乐，金晶，赵庆辉，
申请(专利权)人：三一集团有限公司，
类型：发明
国别省市：