專利名稱：一種勢能回收的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可對能量轉(zhuǎn)換器的液體流動進(jìn)行控制的液壓系統(tǒng)，尤其涉及從能量轉(zhuǎn)換器中回收能量并且隨后利用回收的能量為作業(yè)提供一定動力的裝置。
背景技術(shù)：
工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)設(shè)備常采用將液壓液體流動轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動來操作各種機(jī)械部件。例如，挖掘機(jī)是一種常用的工程機(jī)械，挖掘機(jī)懸臂常利用液壓油缸來實(shí)現(xiàn)其升降。液壓油缸包括一個(gè)帶有活塞的缸，該活塞在缸中劃分出兩個(gè)室，與活塞相連的桿連接到懸臂上， 而油缸與挖掘機(jī)的主體相連，通過將桿從油缸中向外伸展以及將桿朝油缸中縮回實(shí)現(xiàn)懸臂的升高與降低。挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)，例如懸臂、斗桿、鏟斗及相應(yīng)的油缸等工作裝置的位置經(jīng)常不斷調(diào)整，特別是懸臂常處于從某一低位提升到某一高位，再從某一高位降到某一低位的往復(fù)運(yùn)動過程之中，由于懸臂及作用在其上的斗桿、鏟斗等質(zhì)量較大，從能量轉(zhuǎn)化原理來說，懸臂可以只在重力的作用下降低，而且若不提供下降的阻力，在下降過程中易出現(xiàn)失重現(xiàn)象。當(dāng)懸臂在下降時(shí)為了防止其失重，以往的解決方法是，維持液壓油缸具有一定的背壓，為此常在液流回流管道上設(shè)有節(jié)流裝置，液壓油通過節(jié)流裝置后流回油箱，這樣懸臂的勢能轉(zhuǎn)化成熱能，被白白地浪費(fèi)掉了，為了防止液壓油的溫度大幅度升高對系統(tǒng)帶來的危害，還需設(shè)有散熱裝置。因此，需要找到一種有效的技術(shù)來在液壓系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能量的回收和再利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種液壓系統(tǒng)能量回收的裝置，節(jié)約能源，降低液壓系統(tǒng)液壓油的溫升。為了解決上述問題，本發(fā)明采用的基本技術(shù)方案是用于回收勢能的液壓系統(tǒng)，包括能量轉(zhuǎn)換器、壓能保持閥、可控切換閥、可控蓄能系統(tǒng)、升壓系統(tǒng)、蓄油器，所述能量轉(zhuǎn)換器由帶桿活塞分隔成兩室，一室與可控切換閥之間通過第一油道連接，第一油道上設(shè)有壓能保持閥，另一室與可控切換閥之間通過第二油道連接；所述可控蓄能系統(tǒng)包括受控于信號三的釋能閥和蓄能件，可控蓄能系統(tǒng)與可控切換閥之間通過第三油道連接；所述升壓系統(tǒng)包括泵及設(shè)在其吸油口的單向閥，泵進(jìn)油道通過第四油道及單向閥與蓄油器連接，在泵與單向閥之間的第四油道通過第五油道與蓄能系統(tǒng)連接；所述可控切換閥的信號控制一端與壓能保持閥的信號控制端受控于同一信號一，可控切換閥的另一信號控制端受控于信號二，所述信號一與所述信號三不能同時(shí)有效。優(yōu)選地，所述的信號一、信號二、信號三是液壓壓力信號和/或電信號。本發(fā)明帶來的有益效果本發(fā)明適用于挖掘機(jī)類動臂勢能回收利用，在動臂下降時(shí)能量轉(zhuǎn)換器把動臂的勢能通過可控切換閥充入蓄能件，當(dāng)挖掘機(jī)在進(jìn)行除動臂下降的耗能作業(yè)時(shí)通過升壓系統(tǒng)把儲存的油液升壓做功，減少原動機(jī)輸入功率，從而實(shí)現(xiàn)減少液壓系統(tǒng)發(fā)熱，節(jié)約能源，降低原動機(jī)排放量。具有結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，性能可靠，且性價(jià)比高的特點(diǎn)。


圖1為實(shí)施例1勢能回收的液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖1和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明
以挖掘機(jī)為例，參見圖1，挖掘機(jī)懸臂12由能量轉(zhuǎn)換器01的帶桿活塞OlC的伸縮推動其運(yùn)動?；厥找簤簞菽艿南到y(tǒng)包括能量轉(zhuǎn)換器01、壓能保持閥04、可控切換閥05、可控蓄能系統(tǒng)07、升壓系統(tǒng)09、蓄油器11，所述能量轉(zhuǎn)換器01由帶桿活塞OlC分隔成01A、01B兩室，OlA室與可控切換閥05之間通過油道02連接，油道02上設(shè)有壓能保持閥04，OlB室與可控切換閥05之間通過油道03連接；所述可控蓄能系統(tǒng)07包括受控于信號Signal3的釋能閥07A和蓄能件07B，可控蓄能系統(tǒng)07與可控切換閥05之間通過可控切換閥05油道 05E連接；所述升壓系統(tǒng)09包括泵09A及設(shè)在其吸油口的單向閥09B，泵09A進(jìn)油道通過油道10及單向閥09B與蓄油器11連接，在泵09A與單向閥09B之間的油道10通過油道08 與蓄能系統(tǒng)07連接；所述可控切換閥05的Pa2端與壓能保持閥04的Pil端受控于同一信號Signall，可控切換閥05的另一端受控于信號Signal2，所述信號Signall與所述信號 Signal3不能同時(shí)有效。信號Signall、Signa12、Signa13可以是液壓壓力信號和/或電信號。升壓系統(tǒng)09:油泵09A采用具有馬達(dá)功能的液壓齒輪泵。當(dāng)油道08無壓力油通入吸油口時(shí)，油泵09A按泵的方式工作；當(dāng)油道08有壓力通入吸油口時(shí)，如果此壓力大于出口壓力，油泵09A按馬達(dá)方式工作，如果此壓力小于出口壓力，油泵09A按泵的方式工作；但不管怎樣，在系統(tǒng)對外做功時(shí)，只要油道08有壓力油通入油泵09A吸油口，此壓力油必能減小原動機(jī)的輸出功率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。單向閥09B的作用有兩點(diǎn)1)齒輪泵作泵用且油道08無壓力油通入泵吸油口時(shí)可通過單向閥09B從蓄油器11處吸油；2)從可控蓄能系統(tǒng)07釋放出的壓力油通過油道08作用在油泵09A吸油口時(shí)可防止壓力油流入油箱，從而推動油泵09A做功?？煽匦钅芟到y(tǒng)07 蓄能件07B通過油道05E儲存來自可控切換閥05控制的油液， 充入蓄能件07B的起始壓力由蓄能件參數(shù)確定，信號Signal3控制釋能閥07A的換向，當(dāng)進(jìn)行耗能作業(yè)時(shí)，Signal3有效，釋能閥07A換向接通蓄能件07B至油泵09A之間的油道08， 從而把蓄能件內(nèi)的壓力油引入升壓系統(tǒng)09幫助做功，減小原動機(jī)能量輸入。當(dāng)Signal3無效時(shí)，動臂可進(jìn)行下降操作。可控切換閥05:可控切換閥05分別受信號Signall、Signal2控制。當(dāng)信號 Signall有效時(shí)，可控切換閥05換向左位，壓能保持閥04打開，這時(shí)油道05B被切斷，油道 05C被相應(yīng)關(guān)小，油道05D與油道0 2接通、油道05E與油道0 3接通，它們接通的程度受信號Signall的大小控制，隨著這些油道的開閉，從油道05D來的壓力油通過可控切換閥閥聯(lián)05A、油道0 3進(jìn)入能量轉(zhuǎn)換器01的OlB室，而能量轉(zhuǎn)換器01的OlA室壓力油通過油道 02、壓能保持閥04、可控切換閥閥聯(lián)05A、油道05E充入可控蓄能系統(tǒng)07，操作過程中，能量轉(zhuǎn)換器01的OlB室不斷增大，能量轉(zhuǎn)換器01的OlA室不斷減小，動臂12也從高位降到低位，通過能量轉(zhuǎn)換器Ol把勢能轉(zhuǎn)換成壓力 能后通入蓄能件07B儲存起來；當(dāng)信號Signal2 有效時(shí)，可控切換閥05換向右位，這時(shí)油道05B被切斷，油道05C不斷關(guān)小至完全斷開，油道05D與油道02接通，油道05F與油道03接通，它們接通的程度同樣受信號Signal2的大小控制，隨著這些油道的開閉，從油道05D來的壓力油通過可控切換閥閥聯(lián)05A、壓能保持閥04、油道02進(jìn)入能量轉(zhuǎn)換器01的OlA室，而能量轉(zhuǎn)換器01的OlB室油液通過油道03、 可控切換閥閥聯(lián)05A、油道05F通入總回油Tl，在這過程中，從油道05D來的壓力油不斷充入能量轉(zhuǎn)換器01的OlA室，OlA室容積增大，同時(shí)，能量轉(zhuǎn)換器01的OlB室油液不斷地排出，OlB室容積縮小，通過這容積變化，能量轉(zhuǎn)換器01的桿件OlC不斷伸出，使動臂12從低位升到高位。壓能保持閥04，用于在信號Signall、Signal2都無效即可控切換閥閥聯(lián)05A在中位時(shí)防止能量轉(zhuǎn)換器01的OlA室壓力油泄漏，保持動臂12的位置不變。為了讓動臂12下降平穩(wěn)，可控性強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換器01的OlA室必須有一定的背壓， 背壓的大小由可控蓄能系統(tǒng)07蓄能件07B的初始參數(shù)確定，對此，在信號Signall、Signa13 不能同時(shí)有效。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不以任何方式限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于回收液壓勢能的系統(tǒng)，其特征在于包括能量轉(zhuǎn)換器(01)、壓能保持閥 (04)、可控切換閥(05)、可控蓄能系統(tǒng)(07)、升壓系統(tǒng)(09)、蓄油器(11)，所述能量轉(zhuǎn)換器 (01)由帶桿活塞(OlC)分隔成兩室(01A、01B)，一室(OlA)與可控切換閥(05)之間通過油道(02)連接，油道(02)上設(shè)有壓能保持閥(04)，另一室(OlB)與可控切換閥(05)之間通過油道(03)連接；所述可控蓄能系統(tǒng)(07)包括受控于信號三(Signal3)控制的釋能閥(07A) 和蓄能件(07B)，可控蓄能系統(tǒng)(07)與可控切換閥(05)之間通過油道(05E)連接；所述升壓系統(tǒng)(09)包括泵(09A)及設(shè)在其吸油口的單向閥(09B)，泵(09A)通過油道(10)及單向閥 (09B)與蓄油器(11)連接，在泵(09A)與單向閥(09B)之間的油道(10)通過油道(08)與蓄能系統(tǒng)(07)連接；所述可控切換閥(05)的一端(Pa2)與壓能保持閥(04)的一端(Pil)受控于同一信號一(Signall)，可控切換閥(05)的另一端受控于信號二(Signal2)，所述信號一(Signall)與所述信號三(Signal3)不能同時(shí)有效。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于回收液壓勢能的系統(tǒng)，其特征在于所述的信號一 (Signall)、信號二(Signal2)、信號三(Signal3)是液壓壓力信號和/或電信號。
全文摘要
一種勢能回收的液壓系統(tǒng)，包括能量轉(zhuǎn)換器、壓能保持閥、可控切換閥、可控蓄能系統(tǒng)、升壓系統(tǒng)、蓄油器、動臂及相應(yīng)連接，通過使用本系統(tǒng)，它不僅能可控地把動臂下降的勢能轉(zhuǎn)化成液壓能存入蓄能件，而且還能把存入的液壓能進(jìn)行升壓利用，對負(fù)載做功，從而減小液壓系統(tǒng)發(fā)熱，減小原動機(jī)的輸入功率，達(dá)到節(jié)能的目的。
文檔編號F15B21/14GK102296663SQ201110132119
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月21日
發(fā)明者何清華, 唐中勇, 張?jiān)讫? 張大慶, 王金鋼 申請人:山河智能裝備股份有限公司