一種電液耦合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電液動(dòng)力轉(zhuǎn)換、傳遞、存儲(chǔ)和輸出【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電液耦合器，馬達(dá)的上下兩端分別制有馬達(dá)出口和馬達(dá)入口，馬達(dá)出口與負(fù)載連接；高壓管路與馬達(dá)入口連接，為使用電液耦合器的整個(gè)液壓系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力；馬達(dá)出口與負(fù)載相連；馬達(dá)和發(fā)電機(jī)通過(guò)大齒輪和小齒輪的嚙合串連，其中，大齒輪與馬達(dá)連接，小齒輪與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)和動(dòng)力電池之間裝有逆變整流器；動(dòng)力電池上連接制有插頭，動(dòng)力電池能通過(guò)插頭與外部電源連接進(jìn)行充電；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，能有效減少液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中的壓差損失，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能高效回收，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能夠有效利用外充電能，適用范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種電液耦合器
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001 ] 本發(fā)明屬于電液動(dòng)力轉(zhuǎn)換、傳遞、存儲(chǔ)和輸出【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電液I禹合器，利用電液能量轉(zhuǎn)化方式有效減少液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中的壓差損失，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能的高效回收。
【背景技術(shù)】:
[0002]液壓傳動(dòng)技術(shù)以其重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、響應(yīng)速度快、能夠自潤(rùn)滑以及易于與數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)相連接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、航空航天以及日常生活等領(lǐng)域，然而，如何有效解決液壓技術(shù)中存在的功率損失大、效率低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題也一直是人們無(wú)法規(guī)避的話題。液壓系統(tǒng)上的能量損耗，不僅造成了能量浪費(fèi)，產(chǎn)生的熱量更是容易使元件老化，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，縮短使用壽命。
[0003]目前主要通過(guò)能量回收、蓄能器應(yīng)用、靜液傳動(dòng)、二次調(diào)節(jié)和計(jì)算機(jī)智能化控制等手段來(lái)降低系統(tǒng)的能耗，恒壓網(wǎng)絡(luò)二次調(diào)節(jié)技術(shù)是其中的典型代表，它是一種比傳統(tǒng)的負(fù)載傳感系統(tǒng)和負(fù)載敏感系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)的靜液傳動(dòng)技術(shù)，恒壓網(wǎng)絡(luò)中的蓄能器能將負(fù)載和能量源有效分離，能量源的動(dòng)態(tài)特性不影響負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)多負(fù)載的不相關(guān)控制，提高系統(tǒng)柔性和效率，同時(shí)，液壓變壓器的出現(xiàn)更是彌補(bǔ)了其在驅(qū)動(dòng)線性負(fù)載方面的缺陷。因此，采用液壓變壓器的恒壓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，然而，采用液壓變壓器的恒壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于納入了液壓變壓器和蓄能器，成本高、體積大，目前依然基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且不能很好地適應(yīng)液電混合動(dòng)力車輛或工程機(jī)械的工況，不能有效利用外沖電能，應(yīng)用范圍受到一定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明的目的在于克服目前采用液壓變壓器的恒壓網(wǎng)絡(luò)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種低成本、結(jié)構(gòu)緊湊的電液耦合器，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能夠有效降低能量損耗，適用范圍廣。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括馬達(dá)入口、馬達(dá)、馬達(dá)出口、負(fù)載、小齒輪、逆變整流器、動(dòng)力電池、插頭、發(fā)電機(jī)、大齒輪和高壓管路；馬達(dá)的上下兩端分別制有馬達(dá)出口和馬達(dá)入口，馬達(dá)出口與負(fù)載連接；高壓管路與馬達(dá)入口連接，為使用電液耦合器的整個(gè)液壓系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力；馬達(dá)出口與負(fù)載相連；馬達(dá)和發(fā)電機(jī)通過(guò)大齒輪和小齒輪的嚙合串連，其中，大齒輪與馬達(dá)連接，小齒輪與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)和動(dòng)力電池之間裝有逆變整流器；動(dòng)力電池上連接制有插頭，動(dòng)力電池能通過(guò)插頭與外部電源連接進(jìn)行充電；當(dāng)負(fù)載對(duì)象慣性能量回收時(shí)，動(dòng)力電池供電，發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使液壓油由負(fù)載流回高壓管路進(jìn)而到恒壓網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)高壓油驅(qū)動(dòng)負(fù)載對(duì)象時(shí)，壓差通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電并將電能存儲(chǔ)到動(dòng)力電池中。
[0006]本發(fā)明涉及的馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和逆變整流器在液壓系統(tǒng)的不同工況下發(fā)揮不同的功用，驅(qū)動(dòng)負(fù)載階段，馬達(dá)用作馬達(dá)，發(fā)電機(jī)用作發(fā)電機(jī)，逆變整流器用作整流器，由于負(fù)載的壓力比高壓管路內(nèi)的壓力低，高壓管路與負(fù)載之間存在的壓降通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電并將電能存儲(chǔ)到動(dòng)力電池中；在驅(qū)動(dòng)負(fù)載過(guò)程中，大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高發(fā)電效果；制動(dòng)負(fù)載階段，馬達(dá)用作泵，發(fā)電機(jī)用作電動(dòng)機(jī)，逆變整流器用作逆變器，制動(dòng)過(guò)程中，負(fù)載的慣性能轉(zhuǎn)換為液壓能，由于液壓能壓力較低，無(wú)法回流到壓力較高的高壓管路，此時(shí)，發(fā)電機(jī)利用動(dòng)力電池提供的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)提高回油壓力，使液壓油流回到高壓管路，達(dá)到制動(dòng)能回收目的。
[0007]本發(fā)明能相互獨(dú)立地并聯(lián)于高壓管路上，形成恒壓網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)負(fù)載對(duì)象的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，能有效減少液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中的壓差損失，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能高效回收，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能夠有效利用外充電能，適用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0009]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0010]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]實(shí)施例:
[0012]本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括馬達(dá)入口 1、馬達(dá)2、馬達(dá)出口 3、負(fù)載4、小齒輪5、逆變整流器6、動(dòng)力電池7、插頭8、發(fā)電機(jī)9、大齒輪10和高壓管路11 ;馬達(dá)2的上下兩端分別制有馬達(dá)出口 3和馬達(dá)入口 1，馬達(dá)出口 3與負(fù)載4連接；高壓管路11與馬達(dá)入口 I連接，為使用電液耦合器的整個(gè)液壓系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力；馬達(dá)出口 3與負(fù)載4相連；馬達(dá)2和發(fā)電機(jī)9通過(guò)大齒輪10和小齒輪5的嚙合串連，其中，大齒輪10與馬達(dá)2連接，小齒輪5與發(fā)電機(jī)9連接，發(fā)電機(jī)9和動(dòng)力電池7之間裝有逆變整流器6 ;動(dòng)力電池7上連接制有插頭8，動(dòng)力電池7能通過(guò)插頭8與外部電源連接進(jìn)行充電；當(dāng)負(fù)載對(duì)象慣性能量回收時(shí)，動(dòng)力電池7供電，發(fā)電機(jī)9驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2，使液壓油由負(fù)載4流回高壓管路11進(jìn)而到恒壓網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)高壓油驅(qū)動(dòng)負(fù)載對(duì)象時(shí)，壓差通過(guò)馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電并將電能存儲(chǔ)到動(dòng)力電池7中；當(dāng)多個(gè)負(fù)載對(duì)象時(shí)，本實(shí)施例可并聯(lián)使用，相互獨(dú)立地并聯(lián)于高壓管路11上，形成恒壓網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明涉及的馬達(dá)2、發(fā)電機(jī)9和逆變整流器6在液壓系統(tǒng)的不同工況下發(fā)揮不同的功用，驅(qū)動(dòng)負(fù)載階段，馬達(dá)2用作馬達(dá)，發(fā)電機(jī)9用作發(fā)電機(jī)，逆變整流器6用作整流器，由于負(fù)載4的壓力比高壓管路11內(nèi)的壓力低，高壓管路11與負(fù)載4之間存在的壓降通過(guò)馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電并將電能存儲(chǔ)到動(dòng)力電池7中；在驅(qū)動(dòng)負(fù)載過(guò)程中，大齒輪10帶動(dòng)小齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng),增大發(fā)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速,提高發(fā)電效果；制動(dòng)負(fù)載階段,馬達(dá)2用作泵,發(fā)電機(jī)9用作電動(dòng)機(jī)，逆變整流器6用作逆變器，制動(dòng)過(guò)程中，負(fù)載4的慣性能轉(zhuǎn)換為液壓能，由于液壓能壓力較低，無(wú)法回流到壓力較高的高壓管路11，此時(shí)，發(fā)電機(jī)9利用動(dòng)力電池7提供的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)9，小齒輪5帶動(dòng)大齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2提高回油壓力，使液壓油流回到高壓管路11，達(dá)到制動(dòng)能回收目的。
[0014]本發(fā)明能夠有效減少液壓驅(qū)動(dòng)負(fù)載過(guò)程中的壓差損失，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過(guò)程中的能量回收，從而避免液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中液壓能過(guò)多地轉(zhuǎn)換為流質(zhì)熱能造成的能量耗散，且成本較低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能夠有效利用外部電源補(bǔ)充電能，節(jié)能減排，適用范圍廣；當(dāng)液壓系統(tǒng)中不采用該電液耦合器時(shí)，一方面負(fù)載慣性能量在制動(dòng)過(guò)程中最終變?yōu)榱髻|(zhì)熱能耗散掉，同時(shí)造成液壓元件發(fā)熱，降低系統(tǒng)壽命；另一方面液壓驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)形成壓差損失，最終會(huì)變?yōu)榱髻|(zhì)的熱能浪費(fèi)掉。
【權(quán)利要求】
1.一種電液耦合器，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括馬達(dá)入口、馬達(dá)、馬達(dá)出口、負(fù)載、小齒輪、逆變整流器、動(dòng)力電池、插頭、發(fā)電機(jī)、大齒輪和高壓管路；馬達(dá)的上下兩端分別制有馬達(dá)出口和馬達(dá)入口，馬達(dá)出口與負(fù)載連接；高壓管路與馬達(dá)入口連接；馬達(dá)出口與負(fù)載相連；馬達(dá)和發(fā)電機(jī)通過(guò)大齒輪和小齒輪的嚙合串連，其中，大齒輪與馬達(dá)連接，小齒輪與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)和動(dòng)力電池之間裝有逆變整流器；動(dòng)力電池上連接制有插頭，動(dòng)力電池能通過(guò)插頭與外部電源連接進(jìn)行充電；當(dāng)負(fù)載對(duì)象慣性能量回收時(shí)，動(dòng)力電池供電，發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使液壓油由負(fù)載流回高壓管路進(jìn)而到恒壓網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)高壓油驅(qū)動(dòng)負(fù)載對(duì)象時(shí)，壓差通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電并將電能存儲(chǔ)到動(dòng)力電池中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液耦合器，其特征在于涉及的馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和逆變整流器在液壓系統(tǒng)的不同工況下發(fā)揮不同的功用，驅(qū)動(dòng)負(fù)載階段，馬達(dá)用作馬達(dá)，發(fā)電機(jī)用作發(fā)電機(jī)，逆變整流器用作整流器，負(fù)載的壓力比高壓管路內(nèi)的壓力低，高壓管路與負(fù)載之間存在的壓降通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電并將電能存儲(chǔ)到動(dòng)力電池中；在驅(qū)動(dòng)負(fù)載過(guò)程中，大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高發(fā)電效果；制動(dòng)負(fù)載階段，馬達(dá)用作泵，發(fā)電機(jī)用作電動(dòng)機(jī)，逆變整流器用作逆變器，制動(dòng)過(guò)程中，負(fù)載的慣性能轉(zhuǎn)換為液壓能，由于液壓能壓力低，無(wú)法回流到壓力較高的高壓管路，此時(shí)，發(fā)電機(jī)利用動(dòng)力電池提供的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)提高回油壓力，使液壓油流回到高壓管路，達(dá)到制動(dòng)能回收目的。
【文檔編號(hào)】B60K17/04GK104015610SQ201410229375
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】張洪信, 張鐵柱, 舒培, 馬永志, 尹懷先, 梁明, 華青松 申請(qǐng)人:青島大學(xué)