一种基于悬臂状态的建筑机械能量回收方法与流程

本发明是申请号：2016103164394，申请日：2016.05.12，发明名称：一种建筑机械的能量回收系统及能量回收方法的分案申请。

本发明涉及一种建筑机械，尤其涉及一种基于悬臂状态的建筑机械能量回收方法。

背景技术：

建筑机械中，由于工作负载很大，为了避免能量的无谓浪费，现有技术中已经广泛使用了能量回收系统，利用液压蓄能器或蓄电池等。

如中国发明专利cn10230586a公开了一种用于均衡内燃机输出扭矩的液压装置，保护液压泵、蓄能器等，在蓄能器上装有压力传感器，通过单向阀的切换使得液压系统的产生先导压力信号。

又如德国申请的pct国际申请进入中国国家阶段，目前已取得授权的中国发明专利cn102812218b，其公开了一种液压风扇驱动装置，使用液压蓄能器与压力管道连接，用于分散驱动装置，广泛使用于建筑机械、农机和森林机械等领域。

但是上述技术均未涉及建筑机械在高负载状态和空载状态下进行区分的能量回收方式。

由于在作业时液压系统使用高压驱动作业装置工作，由于悬臂、斗杆、铲斗以及工作时的重量都很大，在释放工作重量时，液压系统中有大量的溢流能量需要回收。现有系统中通常使用换向阀控制液压系统中压力的增大或减小。但是作业过程中，悬臂从高举状态放下时，由于重量很大，此时液压系统中的压力与空转时的压力是明显不同的，因此需要对于释放工作重量后的空转状态和负载状态时的工作状态进行区分。

技术实现要素：

由此出发，本发明的一个要解决的技术问题是：提供一种建筑机械的能量回收方法。

本发明提供一种建筑机械的能量回收系统，在悬臂上设置有应力传感器，所述应力传感器向所述建筑机械的控制系统中的控制单元发送测量到的应力状态值，所述控制系统中预先存储预定数值的应力状态值，以标定空载状态和负载状态；其特征在于，所述能量回收系统包括：悬臂势能回收阀，所述悬臂势能回收阀的第一端口与液压系统主控阀相联通，所述悬臂势能回收阀的第二端口与液压蓄能器的入口相联通，所述悬臂势能回收阀的第三端口与所述悬臂的油缸的无杆压力腔相联通；所述悬臂势能回收阀与所述液压蓄能器相联通的液压油路中设有减压阀，所述减压阀与所述悬臂油缸的无杆腔联通；所述控制单元接收到所述应力状态值后，与所述预定数值比较，然后根据比较结果判断负载状态结果，根据操作手柄的操作指令，当操作指令发出悬臂下降的信号时，根据已判断的负载状态，发出所述减压阀是否受控工作的信号；所述建筑机械的能量回收方法包括如下步骤：

当所述悬臂的应力传感器测量的应力状态值大于或等于预定数值时，所述控制单元判断悬臂处于负载状态，根据所述操作手柄的操作指令，当发出所述悬臂下降的信号时，根据已判断的负载状态，发出控制信号至所述悬臂势能回收阀，使得所述减压阀受控工作；当所述悬臂的应力传感器测量的应力状态值小于预定数值时，所述控制单元判断所述悬臂处于空载状态，根据所述操作手柄的操作指令，当发出所述悬臂下降的信号时，根据已判断的空载状态，发出控制信号至所述悬臂势能回收阀，使得所述减压阀不工作。

本发明的有益效果为：

1.可以将区分负载和空载状态下的悬臂状态，从而将不同压力的液压油存储进蓄能器中。

2.可避免当单个传感器输出的应力状态值处于等于预定数值时，判断是否为负载状态的困难，也减少误判的可能性。

附图说明

图1是能量回收系统的结构示意图

图2是图1所示的悬臂势能回收阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

实施例1

在悬臂10上设置应力传感器，在工作中实时向控制单元发送测量到的应力状态，建筑机械的控制系统中预先存储预定数值的应力状态值，以标定空载状态和负载状态，控制单元接收到测量的应力状态值后与存储的预定数值比较，然后根据比较判断负载状态，根据操作手柄的操作指令，当操作指令发出悬臂下降的信号时，根据已判断的负载状态，发出减压阀59是否受控工作的信号。

悬臂势能回收阀52的第一端口与液压系统主控阀50相联通，悬臂势能回收阀52使用电磁换向阀或液控换向阀，悬臂势能回收阀52的第二端口与液压蓄能器60的入口相联通，悬臂势能回收阀52的第三端口与悬臂10的油缸55的无杆压力腔相联通。

悬臂势能回收阀52与液压蓄能器60相联通的液压油路中设有减压阀59，减压阀59与悬臂油缸55的无杆腔联通，当悬臂应力传感器(未示出)测量的应力大于或等于预定数值(如空载状态阈值)时，控制单元判断悬臂处于负载状态，根据操作手柄的操作指令，当操作指令发出悬臂下降的信号时，根据已判断的负载状态，发出控制信号56至悬臂势能回收阀52，使得减压阀59受控工作，减压阀产生压力补偿作用，使得通过减压阀59至液压蓄能器60的液压流保持相对稳定，以使悬臂10的油缸55中保持相对高的压力。

当悬臂应力传感器(未示出)测量的应力小于预定数值(如空载状态阈值)时，控制单元判断悬臂处于空载状态，根据操作手柄的操作指令，当操作指令发出悬臂下降的信号时，根据已判断的空载状态，发出控制信号56至悬臂势能回收阀52，使得减压阀59不工作，以使悬臂10的油缸55保持较小的压力。

液压蓄能器60与能量释放控制阀53相联通，受控制单元控制，在需要时释放液压蓄能器60中的能量供液压泵62使用。

由此，上述技术方案可以将区分负载和空载状态下的悬臂状态，从而将不同压力的液压油存储进蓄能器中。

实施例2

进一步地，在悬臂10上邻近的位置处设置至少两个应力传感器，其中所述至少两个应力传感器沿着悬臂纵向延伸的方向间隔一个预定的距离。

在工作中，所述至少两个应力传感器实时向控制单元发送测量到的应力状态，建筑机械的控制系统中预先存储预定数值的应力状态值，以标定空载状态和不同的负载状态，控制单元接收到测量的应力状态值后与存储的预定数值比较，然后根据比较判断负载状态，根据操作手柄的操作指令，当操作指令发出悬臂下降的信号时，根据已判断的负载状态，发出减压阀59是否受控工作的信号。

其中在控制系统中存储的预定数值对应于所述至少两个应力传感器是不同的。具体而言，所述第一应力传感器在控制系统中存储的第一预定数值大于所述第二应力传感器在控制系统中存储的第二预定数值。当控制单元同时判断第一应力传感器的应力状态值大于或等于第一预定数值，并且同时第二应力传感器的应力状态值大于或等于第二预定数值时，判断为负载状态。

如此，可避免当单个传感器输出的应力状态值处于等于预定数值时，判断是否为负载状态的困难，也减少误判的可能性。

上述具体实施例只是对本发明内容的示意性说明，不代表对本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是，本发明中具体结构可以有很多的变化形式，但其采用技术方案的主要技术特征与本发明相同或相似，均应涵盖于本发明保护范围内。