本發(fā)明涉及一種變幅機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種能量回收再利用式的建筑起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、建筑起重機(jī)主要包括變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)三大部分，其具有材料簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用低、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論是民用建筑還是工業(yè)建廠(chǎng)，建筑起重機(jī)均無(wú)法被替代，建筑起重機(jī)的上述優(yōu)點(diǎn)使它在建筑行業(yè)擁有良好的機(jī)遇。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，建筑起重機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)的一個(gè)基本要素就是節(jié)能環(huán)保，建筑起重機(jī)節(jié)能技術(shù)將會(huì)為國(guó)家、社會(huì)以及用戶(hù)帶來(lái)十分可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，而建筑起重機(jī)節(jié)能的首要目標(biāo)就是液壓系統(tǒng)的節(jié)能。

2、現(xiàn)有技術(shù)中通常會(huì)在變幅機(jī)構(gòu)或者回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的液壓儲(chǔ)能器對(duì)變幅勢(shì)能或回轉(zhuǎn)動(dòng)能進(jìn)行儲(chǔ)存和釋放。但是這些能量回收系統(tǒng)大多是相對(duì)獨(dú)立的，也就是說(shuō)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)一套液壓儲(chǔ)能器，變幅機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)一套液壓儲(chǔ)能器，采用這種技術(shù)對(duì)液壓儲(chǔ)能器的能量進(jìn)行釋放時(shí)，仍會(huì)產(chǎn)生能量損失。同時(shí)，動(dòng)臂塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常具有連續(xù)性，例如變幅下降后機(jī)位回正、變幅上升后旋轉(zhuǎn)機(jī)位等，分步操作雖然具有一定安全性，但是不利于能量的充分回收利用。

3、因此，需要設(shè)計(jì)一種能量回收再利用式的建筑起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)，可以與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)匹配，共同回收和釋放能量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變幅、回轉(zhuǎn)的同步操作，減少中間能量損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種能量回收再利用式的建筑起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)及其控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種能量回收再利用式的建筑起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)，包括變幅系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，變幅系統(tǒng)包括變幅泵、第一變幅溢流閥、第一三位四通電磁閥、平衡閥、第二三位四通電磁閥、第二變幅溢流閥、變幅馬達(dá)、補(bǔ)油閥；其中第一三位四通電磁閥包括左、中、右三個(gè)工作位置，具有a/b/c/d四個(gè)工作油口，左位a口d口聯(lián)通、b口c口聯(lián)通，中位b/c/d口聯(lián)通，右位a口c口聯(lián)通、b口d口聯(lián)通；第二三位四通電磁閥包括左、中、右三個(gè)工作位置，具有a/b/c/d四個(gè)工作油口，左位僅a口b口聯(lián)通，中位僅a口c口聯(lián)通，右位僅a口d口聯(lián)通。

4、優(yōu)選的，變幅泵的出油口連接至第一三位四通電磁閥的d口，第一三位四通電磁閥的b口連接至平衡閥的進(jìn)油口，平衡閥的出油口連接至第二三位四通電磁閥的c口，第二三位四通電磁閥的a口連接至變幅馬達(dá)的進(jìn)油口，變幅馬達(dá)的出油口連接至第一三位四通電磁閥的a口，此外，變幅馬達(dá)的進(jìn)油口與第二變幅溢流閥的進(jìn)油口聯(lián)通，變幅馬達(dá)的出油口還與補(bǔ)油閥18的出油口聯(lián)通。

5、優(yōu)選的，回轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)泵、第一二位三通換向閥、第三三位四通電磁閥；第一二位三通換向閥具有左位和右位、a/b/c三個(gè)工作油口，左位b口a口聯(lián)通，右位c口a口聯(lián)通；第三三位四通電磁閥具有左、中、右三個(gè)工作位置，具有a/b/c/d四個(gè)工作油口，左位a口c口聯(lián)通、b口d口聯(lián)通，中位a/b/c/d口斷開(kāi)，右位a口d口聯(lián)通、b口c口聯(lián)通。

6、優(yōu)選的，控制系統(tǒng)包括單片機(jī)控制器、變幅手柄、回轉(zhuǎn)手柄，控制器與變幅手柄和回轉(zhuǎn)手柄的控制口連通。

7、優(yōu)選的，回轉(zhuǎn)泵的出口與第一二位三通換向閥的c口連通，第一二位三通換向閥的a口與第三三位四通電磁閥的c口連通；此外，第一二位三通換向閥的b口與變幅系統(tǒng)的第二三位四通電磁閥的b口連通；第一二位三通換向閥的先導(dǎo)控制口與控制器連通；第三三位四通電磁閥兩側(cè)的先導(dǎo)口分別連接至回轉(zhuǎn)手柄的兩個(gè)接口。

8、優(yōu)選的，第三三位四通電磁閥的a口與第一液控?fù)Q向閥的第一進(jìn)口和第一單向閥的出口分別連通，第一液控?fù)Q向閥的出油口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)口連通，第一液控?fù)Q向閥的第二進(jìn)口與第一液控轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)口、第一液控卸載閥的進(jìn)口、第二單向閥的進(jìn)口分別連通，第二單向閥的出口與蓄能器的進(jìn)口連通，同時(shí)第二單向閥的出口與回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第二三位四通電磁閥的d口連接，第一液控轉(zhuǎn)換閥的出口、第一液控卸載閥的出口與第一單向閥的進(jìn)口連通，第一液控轉(zhuǎn)換閥的排油油口與第一液控轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)口連通，第一液控轉(zhuǎn)換閥的先導(dǎo)油口與第三三位四通電磁閥的b口聯(lián)通，第一液控卸載閥的先導(dǎo)油口與蓄能器進(jìn)口和第二三位四通電磁閥的d口連通，第一液控?fù)Q向閥的先導(dǎo)油口與回轉(zhuǎn)手柄一出口連通。

9、優(yōu)選的，第三三位四通電磁閥的b口與第二液控?fù)Q向閥的第一進(jìn)口和第三單向閥的出口分別連通，第二液控?fù)Q向閥的出油口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的出口連通，第二液控?fù)Q向閥的第二進(jìn)口與第二液控轉(zhuǎn)換閥的第一進(jìn)口、第二液控卸載閥的進(jìn)口、第四單向閥的進(jìn)口分別連通，第四單向閥的出口與蓄能器的進(jìn)口連通，同樣，第四單向閥的出口與第二三位四通電磁閥的d口連接，第二液控轉(zhuǎn)換閥的出口、第二液控卸載閥的出口分別與第三單向閥的進(jìn)口連通，第二液控轉(zhuǎn)換閥的排油油口與第二液控轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)口連通，第二液控轉(zhuǎn)換閥的先導(dǎo)油口與第三三位四通電磁閥的a口連通，第二液控卸載閥的先導(dǎo)油口與蓄能器的進(jìn)口和第二三位四通電磁閥的d口連通，第二液控?fù)Q向閥的先導(dǎo)油口與回轉(zhuǎn)手柄另一出口連通；同時(shí)，第二三位四通電磁閥的d口與第二單向閥、第四單向閥的出口之間還設(shè)置有第六單向閥，第六單向閥的入口連接至第二三位四通電磁閥的d口，第六單向閥的出口連接至第二單向閥、第四單向閥的出口。

10、另一方面，本發(fā)明還提供了上述能量回收再利用式的建筑起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的控制方法，當(dāng)動(dòng)臂下放時(shí)，有兩種變幅能量回收模式，分別為純蓄能模式和聯(lián)動(dòng)模式；所述純蓄能模式下，當(dāng)動(dòng)臂下放時(shí)，將第一三位四通電磁閥切換到中位，將第二三位四通電磁閥切換到右位。

11、優(yōu)選的，所述聯(lián)動(dòng)模式下，當(dāng)動(dòng)臂下放時(shí)，將第一三位四通電磁閥切換到中位，將第二三位四通電磁閥切換到左位，并將回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第一二位三通換向閥切換至左位，此時(shí)再通過(guò)回轉(zhuǎn)手柄控制第三三位四通電磁閥切換至左位或右位，將變幅系統(tǒng)中的液壓油供如回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂變幅下降的過(guò)程中同步實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的順時(shí)針復(fù)位或逆時(shí)針復(fù)位。

12、優(yōu)選的，當(dāng)變幅參數(shù)和回轉(zhuǎn)參數(shù)滿(mǎn)足下式時(shí)才采用聯(lián)動(dòng)模式：

13、 m 1 g△y 1 +m 2 g△y 2 ＞1/2jω 2，

14、式中， m 1為動(dòng)臂質(zhì)量， m 2為吊鉤和貨物總質(zhì)量， y 1為動(dòng)臂重心變化高度， y 2為吊鉤和貨物重心變化高度， j為回轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， ω為回轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明通過(guò)在變幅系統(tǒng)中設(shè)置第二三位四通電磁閥，在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中設(shè)置第一二位三通換向閥，通過(guò)上述兩個(gè)閥的閥口和閥位設(shè)置，將使得變幅液壓系統(tǒng)可以與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)匹配，共同回收和釋放能量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變幅、回轉(zhuǎn)的同步操作，減少中間能量損失。