一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)及起重的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)及起重機(jī)，系統(tǒng)包括依次連接的取力器(1)、能量轉(zhuǎn)換器(4)和液壓蓄能器(8)；當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)，液壓蓄能器(8)為能量轉(zhuǎn)換器(4)提供高壓油源，能量轉(zhuǎn)換器(4)將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，取力器(1)將機(jī)械能輸入給能量轉(zhuǎn)換器(4)，能量轉(zhuǎn)換器(4)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓能存儲(chǔ)于液壓蓄能器(8)中。本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)一方面輔助制動(dòng)，將制動(dòng)能利用液壓蓄能器回收儲(chǔ)存；另外，在下次車輛啟動(dòng)時(shí)釋放液壓能，輔助提供動(dòng)力，降低燃油消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
【專利說明】一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)及起重機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)及起重機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車起重機(jī)是指下車與汽車功能相同，采用輪胎在路面行駛，上車作業(yè)時(shí)用吊鉤或其他取物裝置吊掛重物，在空間進(jìn)行升降與運(yùn)移等循環(huán)性作業(yè)的機(jī)械。上下車切換閥是指按功能命名的二位方向控制閥，根據(jù)中位機(jī)能的不同，可以做成常態(tài)位油路供給下車系統(tǒng)，換向后油路供給上車；也可以做成常態(tài)位油路供給上車系統(tǒng)，換向后油路供給下車。開式液壓系統(tǒng)是指相對(duì)于閉式液壓系統(tǒng)而言，開式液壓系統(tǒng)的油源先通過油箱吸油口進(jìn)入泵，再經(jīng)過執(zhí)行元件后直接回油箱，其中，液壓油箱通過空濾器與大氣相通，為系統(tǒng)最低壓力點(diǎn)。
[0003]一直以來，工程機(jī)械行業(yè)由于其產(chǎn)品數(shù)量大、耗油高、排放差，其節(jié)能問題己受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。汽車起重機(jī)作為工程機(jī)械的主要機(jī)型之一，與公路機(jī)動(dòng)設(shè)備一樣，穿梭于不同的城市與郊野，由于其質(zhì)量重，行駛過程中制動(dòng)、啟停頻繁，具有短暫、重復(fù)、周期性循環(huán)的工作特點(diǎn)。
[0004]目前液壓混合動(dòng)力技術(shù)被公認(rèn)為是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的有效措施之一。針對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)在工程機(jī)械上的應(yīng)用，目前做了大量的研宄工作。2009年，推出了采用HRB系統(tǒng)的液壓混合動(dòng)力垃圾車，系統(tǒng)節(jié)能效果高達(dá)25%。2010年，推出了采用HFW系統(tǒng)的液壓混合動(dòng)力挖掘機(jī)。
[0005]盡管液壓混合動(dòng)力技術(shù)上的先進(jìn)性給產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)帶來一定的優(yōu)勢(shì)，但是，現(xiàn)有技術(shù)的混合動(dòng)力系統(tǒng)具有下述缺點(diǎn):1、控制系統(tǒng)復(fù)雜，為實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)動(dòng)力匹配，需針對(duì)不同工況設(shè)定相應(yīng)控制參數(shù)；2、成本高，相比非能量回收系統(tǒng)增加很多購(gòu)置成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)及起重機(jī)，本實(shí)用新型的主要目的是車輛制動(dòng)時(shí)提供輔助制動(dòng)、將制動(dòng)能利用液壓蓄能器回收儲(chǔ)存和車輛啟動(dòng)時(shí)輔助提供動(dòng)力、降低燃油消耗、達(dá)到節(jié)能的目的。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0008]一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)，包括依次連接的取力器、能量轉(zhuǎn)換器和液壓蓄能器；
[0009]當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)，液壓蓄能器為能量轉(zhuǎn)換器提供高壓油源，能量轉(zhuǎn)換器將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，取力器將機(jī)械能輸入給能量轉(zhuǎn)換器，能量轉(zhuǎn)換器將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓能存儲(chǔ)于液壓蓄能器中。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，能量轉(zhuǎn)換器為液壓泵馬達(dá)。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，系統(tǒng)還包括離合器，離合器設(shè)置在取力器與能量轉(zhuǎn)換器的連接管路上。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，系統(tǒng)還包括上下車切換閥，上下車切換閥設(shè)置在能量轉(zhuǎn)換器與液壓蓄能器的連接管路上。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，系統(tǒng)還包括能量控制閥，能量控制閥設(shè)置在上下車切換閥與液壓蓄能器的連接管路上。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，系統(tǒng)還包括油箱，油箱與能量轉(zhuǎn)換器連接。
[0015]本實(shí)用新型還提供了以下技術(shù)方案:
[0016]一種起重機(jī)，包括如上所述的回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，起重機(jī)為汽車起重機(jī)。
[0018]基于上述技術(shù)方案中的任一技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0019]由于本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)包括依次連接的取力器、能量轉(zhuǎn)換器和液壓蓄能器；當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)，液壓蓄能器為能量轉(zhuǎn)換器提供高壓油源，能量轉(zhuǎn)換器將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，取力器將機(jī)械能輸入給能量轉(zhuǎn)換器，能量轉(zhuǎn)換器將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓能存儲(chǔ)于液壓蓄能器中，一方面輔助制動(dòng)，將制動(dòng)能利用液壓蓄能器回收儲(chǔ)存；另夕卜，在下次車輛啟動(dòng)時(shí)釋放液壓能，輔助提供動(dòng)力，降低燃油消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)的原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0023]需要說明的是:本實(shí)施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡(jiǎn)潔的需要本文件中無法窮舉本實(shí)用新型的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于每個(gè)技術(shù)特征的實(shí)施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實(shí)施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉:本實(shí)施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所能想到的任何替代技術(shù)方案。
[0024]下文為了敘述方便，下文中所稱的“左”、“右”、“上”、“下”與附圖本身的左、右、上、下方向一致。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)，可以包括依次連接的取力器1、能量轉(zhuǎn)換器4和液壓蓄能器8 ;
[0026]當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)，液壓蓄能器8為能量轉(zhuǎn)換器4提供高壓油源，能量轉(zhuǎn)換器4將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，取力器I將機(jī)械能輸入給能量轉(zhuǎn)換器4，能量轉(zhuǎn)換器4將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓能存儲(chǔ)于液壓蓄能器8中。
[0027]當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)，液壓蓄能器8為能量轉(zhuǎn)換器4提供高壓油源，能量轉(zhuǎn)換器4將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，液壓蓄能器8儲(chǔ)存的壓力能釋放使得傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械能，為車輛提供驅(qū)動(dòng)功率，輔助提供動(dòng)力，降低燃油消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
[0028]汽車起重機(jī)在路面行駛過程中遇特殊情況需緊急制動(dòng)，由于車輛質(zhì)量大慣性也大，導(dǎo)致制動(dòng)時(shí)能量耗費(fèi)也大，通過該系統(tǒng)可以將這部分制動(dòng)能量進(jìn)行回收利用。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，取力器I將機(jī)械能輸入給能量轉(zhuǎn)換器4，能量轉(zhuǎn)換器4將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓能存儲(chǔ)于液壓蓄能器8中，同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)車輛停止，輔助制動(dòng)，將制動(dòng)能利用液壓蓄能器8回收儲(chǔ)存。
[0029]在恒壓網(wǎng)絡(luò)中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的元件，稱為一次元件，比如液壓泵；將液壓能與機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的執(zhí)行元件，稱為能量轉(zhuǎn)換器，也稱為二次元件。
[0030]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，能量轉(zhuǎn)換器4可以為液壓泵馬達(dá)。
[0031]液壓泵馬達(dá)可通過改變斜盤的擺動(dòng)方向來實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角域內(nèi)的四象限工作，可以工作在泵和馬達(dá)兩種工況，可做為馬達(dá)工況對(duì)負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，又可做為泵工況對(duì)負(fù)載進(jìn)行制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量的回收和利用。利用液壓泵馬達(dá)可工作于四象限的特點(diǎn)，回收工程機(jī)械浪費(fèi)掉的制動(dòng)動(dòng)能，存儲(chǔ)于液壓蓄能器中，回收的能量可在車輛的起動(dòng)和加速過程中提供輔助功率，從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)的裝機(jī)功率，降低油耗，減少有害氣體的排放，提高制動(dòng)裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0032]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，系統(tǒng)還可以包括離合器2，離合器2設(shè)置在取力器I與能量轉(zhuǎn)換器4的連接管路上。
[0033]離合器2使取力器I能夠選擇性的與能量轉(zhuǎn)換器4連接；當(dāng)離合器2工作時(shí)，取力器I與能量轉(zhuǎn)換器4連接；當(dāng)離合器2不工作時(shí)，取力器I與能量轉(zhuǎn)換器4不連接。
[0034]下車作業(yè)時(shí)，離合器2工作，取力器I將產(chǎn)品行駛慣性能量(機(jī)械能)輸入給能量轉(zhuǎn)換器4，壓力油源進(jìn)入液壓蓄能器8并儲(chǔ)存；同樣在下次產(chǎn)品啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)傳感器檢測(cè)到當(dāng)前液壓蓄能器8壓力可利用，然后調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換器4變量機(jī)構(gòu)使其工作在馬達(dá)工況，當(dāng)離合器2工作時(shí)，液壓蓄能器8儲(chǔ)存的壓力能釋放使得傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械能輔助產(chǎn)品起步或爬坡等。
[0035]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，系統(tǒng)還可以包括上下車切換閥5，上下車切換閥5設(shè)置在能量轉(zhuǎn)換器4與液壓蓄能器8的連接管路上。
[0036]上車作業(yè)時(shí)，通過上下車切換閥5使得能量轉(zhuǎn)換器4只工作在泵工況，離合器2工作，作為上車液壓系統(tǒng)的油源，提供給上車的伸縮或變幅等開式液壓系統(tǒng)。
[0037]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，系統(tǒng)還可以包括能量控制閥7，能量控制閥7設(shè)置在上下車切換閥5與液壓蓄能器8的連接管路上。
[0038]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，系統(tǒng)還可以包括中心回轉(zhuǎn)體6，上車作業(yè)時(shí)，離合器2工作，上下車切換閥5換向、工作在上車作業(yè)狀態(tài)，能量轉(zhuǎn)換器4提供的壓力油源通過上下車切換閥5、中心回轉(zhuǎn)體6給上車的變幅或伸縮系統(tǒng)。
[0039]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，系統(tǒng)還可以包括油箱3，油箱3與能量轉(zhuǎn)換器4連接。
[0040]該系統(tǒng)一方面實(shí)現(xiàn)下車行駛的制動(dòng)能量回收與利用；另外，通過上下車切換閥5，能量轉(zhuǎn)換器4給上車開式液壓系統(tǒng)提供壓力油源。
[0041]本實(shí)用新型還提供了一種起重機(jī)，可以包括如上的回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)。
[0042]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，起重機(jī)可以為汽車起重機(jī)。
[0043]該系統(tǒng)在充分考慮可實(shí)施性的基礎(chǔ)上，結(jié)合汽車起重機(jī)的特點(diǎn)，上、下車系統(tǒng)獨(dú)立控制，互不干擾，通過一泵多用的方式實(shí)現(xiàn)下車能量回收及利用和上車液壓系統(tǒng)作業(yè)兩種功能，降低了成本，提高了性價(jià)比，提高了應(yīng)用的可實(shí)施性。
[0044]取力器、能量轉(zhuǎn)換器、液壓蓄能器、液壓泵馬達(dá)、離合器、上下車切換閥、能量控制閥、中心回轉(zhuǎn)體和油箱都是現(xiàn)有技術(shù)，本文不再展開描述。
[0045]上述本實(shí)用新型所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解:優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本實(shí)用新型才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。
[0046]如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語(yǔ)來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉:“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述上對(duì)零部件進(jìn)行區(qū)別如沒有另行聲明夕卜，上述詞語(yǔ)并沒有特殊的含義。
[0047]同時(shí)，上述本實(shí)用新型如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為:能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為:不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外
[0048]另外，上述本實(shí)用新型公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語(yǔ)除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本實(shí)用新型提供的任一部件既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨(dú)部件。
[0049]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)，其特征在于: 包括依次連接的取力器(I)、能量轉(zhuǎn)換器(4)和液壓蓄能器(8); 當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)，液壓蓄能器(8)為能量轉(zhuǎn)換器(4)提供高壓油源，能量轉(zhuǎn)換器(4)將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，取力器(I)將機(jī)械能輸入給能量轉(zhuǎn)換器(4)，能量轉(zhuǎn)換器(4)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓能存儲(chǔ)于液壓蓄能器(8)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 能量轉(zhuǎn)換器(4)為液壓泵馬達(dá)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)還包括離合器(2)，離合器(2)設(shè)置在取力器(I)與能量轉(zhuǎn)換器(4)的連接管路上O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)還包括上下車切換閥(5)，上下車切換閥(5)設(shè)置在能量轉(zhuǎn)換器(4)與液壓蓄能器(8)的連接管路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)還包括能量控制閥(7)，能量控制閥(7)設(shè)置在上下車切換閥(5)與液壓蓄能器(8)的連接管路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)還包括油箱(3)，油箱(3)與能量轉(zhuǎn)換器(4)連接。
7.一種起重機(jī)，其特征在于: 包括權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的回收和利用行駛制動(dòng)能量的系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的起重機(jī)，其特征在于: 所述起重機(jī)為汽車起重機(jī)。
【文檔編號(hào)】F15B1/02GK204226298SQ201420647020
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】向小強(qiáng), 東權(quán), 劉東宏, 張?chǎng)? 肖云博 申請(qǐng)人:徐州重型機(jī)械有限公司