起重機卷揚能量回收與再利用系統(tǒng)及起重機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領域，特別涉及一種起重機卷揚能量回收與再利用系統(tǒng)及起重機。
【背景技術】
[0002]起重機是一種重力作業(yè)機械，目前，吊重起升時重力做功，重物下降時通過控制平衡閥的節(jié)流口面積實現(xiàn)下降過程的節(jié)流調(diào)速，重物下降過程的能量全部轉化為熱能，造成能量的浪費。
[0003]現(xiàn)有的重物卷揚下落控制方案具有以下缺點:
[0004]1、節(jié)流調(diào)速將重物勢能轉換成熱能，從而導致液壓系統(tǒng)油溫飛升，降低液壓元件的使用壽命，并且增大了系統(tǒng)的泄漏量，降低了液壓系統(tǒng)的作業(yè)效率。
[0005]2、重物勢能轉換成熱能，勢必要求系統(tǒng)增加散熱裝置，增加了設計成本。
[0006]3、重物勢能轉換成熱能，系統(tǒng)不能利用有效利用重物勢能，導致能量的浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于以上技術問題，本實用新型提供了一種起重機卷揚能量回收與再利用系統(tǒng)及起重機，通過將重物下降的重力勢能進行回收，并加以利用，從而實現(xiàn)節(jié)能減排，同時降低了液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，提高了液壓系統(tǒng)的作業(yè)效率。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種起重機卷揚能量回收與再利用系統(tǒng)，其特征在于，包括:卷揚馬達、平衡閥、主換向閥、主泵、第一液壓動力裝置、分動箱、第二液壓動力裝置、蓄能器和發(fā)動機，其中:
[0009]主泵的出油口與主換向閥的第一工作油口連通，主換向閥的第二工作油口與平衡閥的第一工作油口連通，主換向閥的第三工作油口與卷揚馬達的落口連通，平衡閥的第二工作油口與卷揚馬達的起口連通；
[0010]平衡閥的第一工作油口與第一液壓動力裝置的進油口連通，第一液壓動力裝置與主泵同軸連通，分動箱連通在發(fā)動機到主泵的輸出軸上，發(fā)動機通過分動箱與第二液壓動力裝置并聯(lián)，第二液壓動力裝置與蓄能器連通；
[0011]卷揚馬達將起重機吊重下落過程中重物產(chǎn)生的重力勢能轉換為液壓能；第一液壓動力裝置將卷揚馬達產(chǎn)生的液壓能轉換為主傳動軸的機械能；主傳動軸的機械能通過分動箱帶動第二液壓動力裝置進行旋轉；第二液壓動力裝置通過給蓄能器充液，將第二液壓動力裝置的機械能轉換成液壓能；蓄能器存儲第二液壓動力裝置轉換的液壓能。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括先導泵和第一換向閥，其中:
[0013]先導泵的出油口與第一換向閥的第一工作油口連通，第一換向閥的第二工作油口與平衡閥的控制油口連通；
[0014]起重機吊重下落時，第一換向閥處于下位，先導泵的壓力油到達平衡閥的控制油口，平衡閥反向?qū)ǎ黄鹬貦C吊重起升時，平衡閥正向?qū)ā?br>[0015]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一插裝閥，其中:
[0016]第一插裝閥的第一工作油口與平衡閥的第一工作油口連通，第一插裝閥的第二工作油口與第一液壓動力裝置的進油口連通；
[0017]起重機吊重下落時，第一插裝閥導通，卷揚馬達和第一液壓動力裝置組成泵控馬達回路；起重機吊重起升時，第一插裝閥關閉。
[0018]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一排量調(diào)節(jié)裝置，其中:
[0019]第一排量調(diào)節(jié)裝置與第一液壓動力裝置連接；
[0020]第一排量調(diào)節(jié)裝置在起重機吊重下落過程中，調(diào)整第一液壓動力裝置的排量，以控制重物下降速度。
[0021]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一力矩獲取裝置、第二力矩獲取裝置、觸發(fā)器、第二排量調(diào)節(jié)裝置、第一開關和第二開關，其中:
[0022]第一力矩獲取裝置與第一液壓動力裝置連接，第二力矩獲取裝置與第二液壓動力裝置連接；第一開關設置在第二液壓動力裝置與分動箱之間，第二開關設置在發(fā)動機與分動箱之間；觸發(fā)器分別與第一力矩獲取裝置、第二力矩獲取裝置、第二排量調(diào)節(jié)裝置、第一開關和第二開關連接；
[0023]第一力矩獲取裝置在起重機吊重下落過程中，實時獲取第一液壓動力裝置輸出給分動箱的負載扭矩Th;第二力矩獲取裝置獲取第二液壓動力裝置的最大回收扭矩T x _;觸發(fā)器在Tx _小于T h時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置將第二液壓動力裝置的排量調(diào)整到最大，使得第二液壓動力裝置的回收扭矩Tx等于Tx _，同時觸發(fā)第一開關和第二開關閉合，通過Tx和發(fā)動機制動力矩來共同平衡Th。
[0024]在本實用新型的一個實施例中，觸發(fā)器在Tx _不小于Th時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置通過調(diào)整第二液壓動力裝置的排量使得第二液壓動力裝置的回收扭矩Tx等于Th，同時觸發(fā)第一開關閉合、第二開關斷開，完全依靠通過Tx來平衡T ho
[0025]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第一壓力傳感器，其中:
[0026]第一壓力傳感器分別與蓄能器和觸發(fā)器連接；
[0027]第一壓力傳感器，用于檢測蓄能器的壓力；觸發(fā)器在第一壓力傳感器檢測的壓力達到預定最大工作壓力時，觸發(fā)第一開關斷開、第二開關閉合，完全依靠發(fā)動機制動力矩來平衡Th。
[0028]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第二插裝閥，其中:
[0029]第二插裝閥的第一工作油口與平衡閥的第一工作油口連通，第二插裝閥的第二工作油口與主換向閥的第二工作油口連通；
[0030]第一主換向閥在起重機吊重起升時，處于作為左位，在起重機吊重下落時，處于作為右位；第二液壓動力裝置將蓄能器釋放的液壓能轉換為主傳動軸的機械能；主泵將主傳動軸的機械能轉換為液壓能，以驅(qū)動卷揚馬達實現(xiàn)重物起升。
[0031]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第三排量調(diào)節(jié)裝置，其中:
[0032]第三排量調(diào)節(jié)裝置與主泵連接；
[0033]第三排量調(diào)節(jié)裝置在起重機吊重起升過程中，調(diào)整主泵的排量，以控制重物起升速度。
[0034]在本實用新型的一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括第三力矩獲取裝置、第四力矩獲取裝置，其中:
[0035]第三力矩獲取裝置與主泵連接，第四力矩獲取裝置與第二液壓動力裝置連接；觸發(fā)器分別與第三力矩獲取裝置和第四力矩獲取裝置連接；
[0036]第三力矩獲取裝置在起重機吊重起升過程中，實時獲取主泵輸出的負載扭矩Td;第四力矩獲取裝置獲取第二液壓動力裝置可提供的最大驅(qū)動扭矩Tx。_;觸發(fā)器在T xc max小于Td時，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置將第二液壓動力裝置的排量調(diào)到最大，使得第二液壓動力裝置提供的驅(qū)動扭矩Tx。等于T xc _，同時觸發(fā)第一開關和第二開關閉合，通過Tx。和發(fā)動機驅(qū)動力矩來共同驅(qū)動主泵。
[0037]在本實用新型的一個實施例中，觸發(fā)器在Tx。max不小于T ^寸，觸發(fā)第二排量調(diào)節(jié)裝置調(diào)整第二液壓動力裝置的排量，使第二液壓動力裝置提供的驅(qū)動扭矩Tx。等于T d，同時觸發(fā)第一開關閉合、第二開關斷開，完全依靠第二液壓動力裝置來驅(qū)動主泵。
[0038]在本實用新型的一個實施例中，觸發(fā)器在第一壓力傳感器檢測的壓力達到預定最低工作壓力時，觸發(fā)第一開關斷開、第二開關閉合，完全依靠發(fā)動機來驅(qū)動主泵。
[0039]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種起重機，包括上述任意一項實施例中所述的起重機卷揚能量回收與再利用系統(tǒng)。
[0040]本實用新型可以有效的回收起重機起升作業(yè)重物下降過程的能量，然后加以再利用，降低了起重作業(yè)燃油消耗，節(jié)能減排。在重物下降過程，采用的是通過給蓄能器充液的方式調(diào)節(jié)重物下降速度，取代了目前的采用平衡閥調(diào)速的方式，降低了系統(tǒng)的發(fā)熱量，延長了液壓元件的使用壽命，并且可以減小起重機散熱系統(tǒng)功率。
【附圖說明】
[0041]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施