能量回收控制系统和起重设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种能量回收控制系统和起重设备。
【背景技术】
[0002]叉车广泛应用于车间、仓库等对环境条件要求较高的场合，其结构和工作特点决定了在货叉提着重物上升时，需要举升油缸向其提供驱动力，即液压缸提供能量，将液压能转化为重力势能;而在货叉提着重物下降时，将其势能释放出来。这种势能相对于频繁工作的叉车来说非常可观，如不能有效利用，不仅造成能量浪费，还将导致液压油温度的升高，影响系统工作性能。因此在其液压系统中设计储能装置，把货物下降过程中释放出来的势能存储起来，并在下一个工作周期加以利用，提高能量的利用效率是必要的。
[0003]现有技术中的能量回收装置主要有两种，一种是利用电能进行能量回收，另一种利用液压能进行能量回收。其中，利用电能进行能量回收的能量回收控制系统原理图如图1所示，在负载重力的作用下，液压缸18的活塞向下运动，液压缸18无杆腔的液压油经两位两通电磁阀17的右位到达栗马达13的进油口，推动栗马达13旋转，栗马达13驱动电机11发电，电机11通过逆变器12对能量储存装置如电池或超级电容器等充电，实现能量回收。其中，两位两通电磁阀17为开关阀，不起调速作用，所以重物的下降速度无法控制。
[0004]图2所示为利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统原理图。如图2所示，液压能回收主要靠蓄能器24，举升作业时，操纵多路阀27的举升片手柄，阀杆压下开关K2，换向阀26得电换向并接通蓄能器24与液压栗23的入口油路，从而减少了栗的进出口压力差，降低了电机21驱动栗的功率需求;下降作业时，操纵多路阀27的举升片手柄，阀杆压下开关Kl，换向阀29得电而换向，液压缸28内的压力进入蓄能器24存储。
[0005]现有技术的利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统存在以下缺点:
[0006]1、在对液压能进行能量回收时，能量回收控制系统将高压油引入栗吸油口，不适合普通齿轮栗，一般齿轮栗吸油口正压力要求不能超过IMPa，特殊栗结构将使成本上升，不利于推广应用。
[0007]2、现有技术的举升类起重设备采用的能量回收控制系统主要针对电能驱动的设备，而大吨位举升设备采用的一般都是内燃机，内燃机功率大，且为满足速度要求液压栗的排量也大，不宜将蓄能器引入液压栗的进油口，因此以上现有技术的能量回收控制系统应用范围受限。
[0008]3、控制能量回收的控制阀为开关阀，切换后无法对下降速度进行控制，且切换时由于主油路与能量吸收回路存在压差，会产生冲击。
[0009]4、下降吸收过程中没有压力检测，当蓄能器压力与举升油缸大腔压力基本相同时，重物将停滞。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种能量回收控制系统和起重设备，旨在提出一种能量回收控制系统，解决现有技术的能量回收控制系统存在的应用范围受限的问题。更进一步地，还解决无法控制重物下降速度的问题。
[0011]为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种能量回收控制系统，包括液压栗、主阀、液压执行元件和蓄能器，主阀具有第一主阀压力油口、第二主阀压力油口、主阀工作油口和主阀排油口，主阀能够控制主阀工作油口与第一主阀压力油口、第二主阀压力油口以及主阀排油口的通断，液压执行元件具有执行元件工作油口，液压栗的出口与第一主阀压力油口连接，主阀工作油口与执行元件工作油口连接，能量回收控制系统还包括第一控制阀和第二控制阀，执行元件工作油口与蓄能器通过第一控制阀连接，第一控制阀控制执行元件工作油口与蓄能器的通断，蓄能器与第二主阀压力油口通过第二控制阀连接，第二控制阀控制蓄能器与第二主阀压力油口的通断。
[0012]进一步地，第一控制阀具有第一油口和第二油口，第一控制阀的第一油口与执行元件工作油口连接，第一控制阀的第二油口与蓄能器连接，第一控制阀具有第一工作位置和第二工作位置，在第一控制阀的第一工作位置其第一油口与第二油口连通，在第一控制阀的第二工作位置其第一油口与第二油口断开。
[0013]进一步地，第一控制阀能够控制其第一油口与第二油口连通时的阀口开度。
[00?4] 进一步地，第一控制阀为电比例节流阀。
[0015]进一步地，能量回收控制系统还包括第一压力检测元件和第二压力检测元件，第一压力检测元件与执行元件工作油口连接，第二压力检测元件与蓄能器连接。
[0016]进一步地，第二控制阀包括第一油口和第二油口，第二控制阀的第一油口与蓄能器连接，第二控制阀的第二油口与第二主阀压力油口连接，第二控制阀具有第一工作位置和第二工作位置，在第二控制阀的第一工作位置其第一油口与第二油口连通，在第二控制阀的第二工作位置其第一油口与第二油口断开。
[0017]进一步地，能量回收控制系统还包括负载压力比较阀，主阀还包括主阀负载反馈口，主阀能够控制第一主阀压力油口与主阀负载反馈口的通断，负载压力比较阀用于通过比较蓄能器与主阀负载反馈口的压力控制主阀负载反馈口与排油连通和断开。
[0018]进一步地，负载压力比较阀包括第一油口、第二油口、第一控制端口和第二控制端口，负载压力比较阀的第一油口、主阀负载反馈口与第一控制端口彼此连接，负载压力比较阀的第二油口与排油连接，第二控制端口与蓄能器连接，负载压力比较阀具有第一工作位置和第二工作位置，负载压力比较阀通过比较蓄能器与主阀负载反馈口的压力控制其在第一工作位置和第二工作位置之间切换，在负载压力比较阀的第一工作位置其第一油口与第二油口连通，在负载压力比较阀的第二工作位置其第一油口与第二油口断开。
[0019]进一步地，能量回收控制系统还包括单向阀，蓄能器与第二主阀压力油口通过第二控制阀和单向阀连接，单向阀具有单向阀进口和单向阀出口，其中，单向阀进口与蓄能器连接，单向阀出口与第二控制阀连接，或者，单向阀进口与第二控制阀连接，单向阀出口与第二主阀压力油口连接。
[0020]本发明第二方面提供一种起重设备，包括本发明第一方面中任一项的能量回收控制系统。
[0021]基于本发明提供的技术方案，该能量回收控制系统包括液压栗、主阀、液压执行元件和蓄能器，主阀具有第一主阀压力油口、第二主阀压力油口、主阀工作油口和主阀排油口，主阀能够控制主阀工作油口与第一主阀压力油口、第二主阀压力油口以及主阀排油口的通断，液压执行元件具有执行元件工作油口，液压栗的出口与第一主阀压力油口连接，主阀工作油口与执行元件工作油口连接，能量回收控制系统还包括第一控制阀和第二控制阀，执行元件工作油口与蓄能器通过第一控制阀连接，第一控制阀控制执行元件工作油口与蓄能器的通断，蓄能器与第二主阀压力油口通过第二控制阀连接，第二控制阀控制蓄能器与第二主阀压力油口的通断。该能量回收控制系统的蓄能器存储的能量能够直接由第二主阀压力油口作用于主阀，可用在大功率内燃机驱动的举升设备上，因对栗入口压力无影响，对采用齿轮栗作为液压栗也没有限制，因此使用范围更广。进一步地，在第一控制阀能够控制其第一油口与第二油口连通时的阀口开度的情况下，可以通过阀口开度控制执行元件的排油压力，从而还可以控制重物下降的速度。
[0022]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为现有技术中的利用电能进行能量回收的能量回收控制系统原理示意图；
[0025]图2为现有技术中的利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统原理示意图；
[0026]图3为本发明实施例的能量回收控制系统的原理示意图；
[0027]图4为本发明实施例的能量回收系统中主阀的一个具体示例的原理示意图。
[0028]各附图标记分别代表:
[0029 ] 11-电机；12-逆变器；13-栗马达；15_溢流阀；17_两位两通电磁阀；18_液压缸;21 -电机;23-液压栗;24-蓄能器;26-换向阀；27-多路阀；28-液压缸;29-换向阀；4-能量回收控制系统;421-第一压力检测元件;422-第二压力检测元件;43-液压栗;44-蓄能器;N-蓄能器接口 ；46_能量回收控制阀;A-回收阀工作油口；P-回收阀压力油口；E-回收阀出油口；N-蓄能器接口 ；Ls-回收阀负载反馈口 ；T-回收阀排油口；461-第一控制阀；al-第一控制阀的第一油口； a2-第一控制阀的第二油口； 462-第二控制阀;bl-第二控制阀的第一油口； b2-第二控制阀的第一油口 ；463_负载压力比较阀；Cl-负载压力比较阀的第一油口；c2-负载压力比较阀的第二油口； 464-单向阀；47-主阀；P1-第一主阀压力油口； P2-第二主阀压力油口； A1-主阀工作油口 ；LS1-主阀负载反馈口 ；T1-主阀