本發(fā)明涉及工程機械領域,更準確的說涉及一種液壓泵能量回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在工程機械領域,由于一般工程機械整機重,工作負荷大,因此油耗成本占使用成本很大比重,油耗過大也不符合環(huán)保的要求,從而如何降低油耗成本成為了工程機械領域發(fā)展過程中一個非常重要的趨勢。液壓系統(tǒng)是工程機械領域最常用的傳動系統(tǒng),因此如何節(jié)約液壓系統(tǒng)的能耗是目前急需解決的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題,現(xiàn)有將勢能轉(zhuǎn)化為電能再利用方式,將液壓系統(tǒng)中節(jié)流、溢流高壓油回收再利用方式等解決方法。其中采用高壓油回收再利用方式具體為將液壓系統(tǒng)回收的高壓油儲存在儲能罐中,通過釋放儲能罐中的高壓油驅(qū)動馬達,馬達再通過動力傳輸裝置驅(qū)動液壓泵主軸旋轉(zhuǎn),從而降低發(fā)動機驅(qū)動液壓泵主軸的輸出功率,達到節(jié)能效果。使用上述方式存在一定缺陷,當儲能罐無高壓油釋放時,發(fā)動機驅(qū)動液壓泵,液壓泵會通過上述動力傳輸裝置反向驅(qū)動馬達,造成能量損失,不能達到理想的節(jié)能效果。現(xiàn)有采用高壓油回收再利用方式為了解決實現(xiàn)上述問題,機構(gòu)中需要引入很多部件,結(jié)構(gòu)復雜且占用空間較大。現(xiàn)有高壓油回收再利用方式中,儲能罐向馬達釋放高壓油的流量由儲能罐控制,馬達無法實現(xiàn)動態(tài)轉(zhuǎn)速控制,而為了降低發(fā)動機驅(qū)動液壓泵的輸出功率,馬達的轉(zhuǎn)速需要根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)進行動態(tài)調(diào)節(jié),馬達的轉(zhuǎn)速又由高壓油的流量控制,從而現(xiàn)有的高壓油回收再利用方式無法保證動力傳輸裝置的傳動平穩(wěn)性。綜上,現(xiàn)有的技術(shù)方案無法有效地降低液壓系統(tǒng)能耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種液壓泵能量回收系統(tǒng),所述液壓泵能量回收系統(tǒng)在動力傳輸裝置中,增加了超越離合器,使無高壓油釋放時液壓馬達和泵主軸可以實現(xiàn)運動分離;通過單向軸承實現(xiàn)的超越離合器集成在主動齒輪內(nèi),減小了結(jié)構(gòu)尺寸,降低了成本;在送禮傳輸裝置的殼體上增加轉(zhuǎn)速傳感器,將速度信號反饋給蓄能器組件的控制器,從而控制蓄能罐的流量釋放,提高傳動平穩(wěn)性。
為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種液壓泵能量回收系統(tǒng),包括:
一發(fā)動機,一液壓馬達,一蓄能器組件,一動力傳輸裝置,以及一泵主軸,所述發(fā)動機與所述泵主軸連接,且所述泵主軸受所述發(fā)動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn),所述液壓馬達與所述動力傳輸裝置連接,且所述動力傳輸裝置受所述液壓馬達驅(qū)動所述液壓馬達與所述蓄能器組件連接,且所述蓄能器通過釋放其儲存的高壓油為所述液壓馬達供能,所述動力傳輸裝置與所述蓄能器組件電連接,且所述蓄能器組件通過監(jiān)測所述動力傳輸裝置的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)高壓油的釋放流量。
優(yōu)選地,所述蓄能器組件包括一蓄能罐,一控制器以及一電比例流量閥,所述所述蓄能罐與所述電比例流量閥連接,且所述所述蓄能罐通過所述電比例流量閥與所述液壓馬達導通,所述控制器與所述電比例流量閥電連接,所述控制器還與所述動力傳輸裝置電連接。
優(yōu)選地,所述控制器通過監(jiān)測所述動力傳輸裝置的工作狀態(tài)控制所述電比例流量閥的流量。
優(yōu)選地,所述動力傳輸裝置包括一殼體,一花鍵套,一單向軸承,一主動輪以及一惰輪,所述花鍵套可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述殼體內(nèi)部,且所述花鍵套與所述液壓馬達連接,所述花鍵套受所述液壓馬達驅(qū)動轉(zhuǎn)動;所述單向軸承環(huán)繞所述花鍵套安裝在所述殼體且所述單向軸承受所述花鍵套驅(qū)動與所述花鍵套同軸同步轉(zhuǎn)動;所述主動輪環(huán)繞所述單向軸承安裝在所述殼體內(nèi)部,且所述主動輪受所述單向軸承驅(qū)動與所述單向軸承同軸同步轉(zhuǎn)動;所述惰輪可轉(zhuǎn)動地安裝于所述殼體內(nèi)部,且所述惰輪與所述主動輪相互嚙合,所述惰輪還與所述泵主軸50的齒輪相嚙合。
優(yōu)選地,所述花鍵套外圈中間位置形成所述單向軸承的內(nèi)滾道,所述主動輪內(nèi)孔中間位置形成所述單向軸承的外滾道。
優(yōu)選地,所述所述動力傳輸裝置包括兩個第一軸承和兩個第二軸承,兩個所述第一軸承安裝在所述主動輪外側(cè),兩個所述第二軸承46安裝自所述主動輪內(nèi)側(cè),同時兩個所述第二軸承位于所述花鍵套外側(cè)與所述單向軸承相鄰。
優(yōu)選地,所述動力傳輸裝置包括一轉(zhuǎn)速傳感器,所述轉(zhuǎn)速傳感器與所述殼體結(jié)合安裝,且所述轉(zhuǎn)速傳感器與所述蓄能器組件電連接。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)速傳感器與所述控制器電連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明公開的一種液壓泵能量回收系統(tǒng)的優(yōu)點包括:液壓泵能量回收系統(tǒng)在動力傳輸裝置中,增加了超越離合器,使無高壓油釋放時液壓馬達和泵主軸可以實現(xiàn)運動分離;通過單向軸承實現(xiàn)的超越離合器集成在主動齒輪內(nèi),減小了結(jié)構(gòu)尺寸,降低了成本;在動力傳輸裝置的殼體上增加轉(zhuǎn)速傳感器,將速度信號反饋給蓄能器組件的控制器,從而控制蓄能罐的流量釋放,提高傳動平穩(wěn)性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
如圖1所示為本發(fā)明的一種液壓泵能量回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2所示為本發(fā)明的一種液壓泵能量回收系統(tǒng)蓄能器組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖3所示為本發(fā)明的一種液壓泵能量回收系統(tǒng)動力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
如圖1所示為本發(fā)明的一種液壓泵能量回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,所述液壓泵能量回收系統(tǒng)包括一發(fā)動機10,一液壓馬達20,一蓄能器組件30,一動力傳輸裝置40,以及一泵主軸50。其中,所述發(fā)動機10與所述泵主軸50連接,且所述泵主軸50受所述發(fā)動機10驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。所述液壓馬達20與所述動力傳輸裝置40連接,且所述動力傳輸裝置40受所述液壓馬達20驅(qū)動。所述液壓馬達20與所述蓄能器30組件連接,且所述蓄能器30通過釋放其儲存的高壓油為所述液壓馬達20供能。所述動力傳輸裝置40與所述蓄能器30組件電連接,且所述蓄能器組件30通過監(jiān)測所述動力傳輸裝置40的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)高壓油的釋放流量。
如圖2為所述蓄能器組件30的示意圖,所述蓄能器組件30包括一蓄能罐31,一控制器32以及一電比例流量閥33。其中,所述蓄能罐31中儲存高壓油,所述所述蓄能罐31與所述電比例流量閥33連接,所述所述蓄能罐31中的高壓油通過所述電比例流量閥33傳輸至所述液壓馬達20,且所述電比例流量閥33控制高壓油傳輸至所述液壓馬達20的流量。所述控制器32與所述電比例流量閥33電連接,且所述控制器32控制所述電比例流量閥33的流量。所述控制器32還與所述動力傳輸裝置40電連接,所述控制器32通過接收所述動力傳輸裝置40的工作狀態(tài),且所述控制器32通過接收到的數(shù)據(jù)控制所述電比例流量閥33的流量。
如圖3所示為所述動力傳輸裝置40的結(jié)構(gòu)示意圖,所述動力傳輸裝置40包括一殼體41,一花鍵套42,一單向軸承43,一主動輪44,兩個第一軸承45,兩個第二軸承46,一惰輪47以及一轉(zhuǎn)速傳感器48。所述花鍵套42安裝在所述殼體41內(nèi)部,且所述花鍵套42與所述殼體41可旋轉(zhuǎn)地連接,所述花鍵套42與所述液壓馬達20連接,且所述花鍵套42受所述液壓馬達20驅(qū)動轉(zhuǎn)動。所述單向軸承43安裝在所述殼體41內(nèi)部,所述單向軸承43環(huán)繞所述花鍵套42,且所述單向軸承43受所述花鍵套42驅(qū)動與所述花鍵套42同軸同步轉(zhuǎn)動。所述主動輪44安裝在所述殼體41內(nèi)部,所述主動輪44環(huán)繞所述單向軸承43,且所述主動輪44受所述單向軸承43驅(qū)動與所述單向軸承43同軸同步轉(zhuǎn)動。由于所述單向軸承43位于所述花鍵套42和所述主動輪44之間,當所述花鍵套42轉(zhuǎn)動時,所述花鍵套42能夠通過所述單向軸承43帶動所述主動輪44轉(zhuǎn)動,而當所述主動輪44轉(zhuǎn)動時,所述主動輪44不能通過所述單向軸承43帶動所述花鍵套42轉(zhuǎn)動。所述花鍵套42外圈中間位置作為所述單向軸承43的內(nèi)滾道,所述主動輪44內(nèi)孔中間位置作為所述單向軸承43的外滾道。所述花鍵套42,所述單向軸承43和所述主動輪44共同構(gòu)成超越離合器結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)簡單,體積較小,在節(jié)約了空間的同時降低了制造成本。通過上述超越離合器結(jié)構(gòu),所述泵主軸50與所述液壓馬達20分離,能夠防止所述液壓馬達20作為泵工況來使用,降低能耗的同時提升了可靠性。
兩個所述第一軸承45安裝在所述主動輪44外側(cè),且所述第一軸承45對所述主動輪44起到支承作用。兩個所述第二軸承46安裝自所述主動輪44內(nèi)側(cè),同時兩個所述第二軸承46位于所述花鍵套42外側(cè)與所述單向軸承43相鄰,且兩個所述第二軸承46對所述單向軸承43起到支承作用。所述惰輪47可轉(zhuǎn)動地安裝于所述殼體41中,且所述惰輪47與所述主動輪44相互嚙合,即當所述主動輪44轉(zhuǎn)動時,所述惰輪47受到所述主動輪44驅(qū)動而轉(zhuǎn)動,當所述惰輪47轉(zhuǎn)動時,所述主動輪44受到所述惰輪47驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。所述惰輪47還與泵主軸50的齒輪相嚙合,即當所述惰輪47轉(zhuǎn)動時,所述泵主軸50受到所述惰輪47驅(qū)動而轉(zhuǎn)動,當所述泵主軸50轉(zhuǎn)動時,所述惰輪47受到所述泵主軸50驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)速傳感器48與所述殼體41結(jié)合安裝,且所述轉(zhuǎn)速傳感器48能夠監(jiān)測所述主動輪44的轉(zhuǎn)速,且所述轉(zhuǎn)速傳感器48與所述蓄能器組件30電連接。準確的說,所述轉(zhuǎn)速傳感器48與所述蓄能器組件30中的所述控制器32電連接,所述轉(zhuǎn)速傳感器48將其監(jiān)測到的轉(zhuǎn)速信息傳輸至所述控制器32,所述控制器32對接收到的轉(zhuǎn)速信息進行計算分析,并傳輸相應的電信號至所述電比例流量閥33,控制所述電比例流量閥33的流量,進而控制所述液壓馬達20的輸出速度,動態(tài)調(diào)節(jié),降低能耗的同時提升穩(wěn)定性。
值得注意的是,上述超越離合器結(jié)構(gòu)還可以集成在惰輪內(nèi),即將單向軸承設置于惰輪和主動輪之間,惰輪能夠通過單向軸承受到主動輪驅(qū)動,而主動輪無法通過單向軸承受到惰輪驅(qū)動?;蛘卟徊捎弥鲃虞喕蚨栎唭?nèi)孔作為單向軸承滾道,直接使用超越離合器部件集成在主動輪或惰輪內(nèi)也可以實現(xiàn)超越離合器功能。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。