卷扬能量回收与再利用复合控制方法和系统、及起重机的制作方法_3

文档序号:9684176阅读:来源:国知局
[0113]在本发明的一个实施例中,所述系统还包括第一排量调节模块,其中:
[0114]第一排量调节模块,用于在吊重下落过程中,调整第一液压动力装置2的排量,以控制重物下降速度,从而防止重物快速下落。
[0115]本发明的上述实施例,在重物下降过程,采用变量栗调节重物下降速度,取代了目前的采用平衡阀调速的方式,降低了系统的发热量,延长了液压元件的使用寿命,并且可以减小起重机散热系统功率。
[0116]在本发明的一个实施例中,起重机工作过程中,起重机控制器根据起重机操纵手柄的角度,输出电流信号控制第一液压动力装置2的排量,进而控制重物下降速度,进而计算出第一液压动力装置2输出给分动箱轴的扭矩也就是可回收的能量扭矩Th。
[0117]图2为本发明卷扬能量回收与再利用复合控制系统另一实施例的示意图。与上述实施例相比,图2所示实施例中,所述系统还可以包括第一力矩获取模块201、第二力矩获取模块202、第一识别模块203、第二排量调节模块204、以及如图1所示的第一开关17和第一.开关18,其中:
[0118]第一力矩获取模块201与图1中的第一液压动力装置2连接,第二力矩获取装置202与第二液压动力装置4连接。
[0119]如图1所示,第一开关17设置在第二液压动力装置4与分动箱3之间,第二开关设置在发动机7与分动箱3之间。
[0120]第一力矩获取模块201,用于在吊重下落过程中,实时获取第一液压动力装置2输出给分动箱3的负载扭矩Th。
[0121]在本发明的一个实施例中,第一力矩获取模块201可以通过获取第一液压动力装置2的排量以及第一压力传感器82的测量值来获取所述负载扭矩Th。
[0122]第二力矩获取模块202,用于获取第二液压动力装置4的最大回收扭矩Txniax。
[0123]在本发明的一个实施例中,第二力矩获取模块202可以通过获取第二液压动力装置4的最大排量、以及第二压力传感器81检测的蓄能器的压力来获取所述最大回收扭矩T
1xmax°
[0124]第一识别模块203,用于判断Txniax是否小于T ho
[0125]第二排量调节模块204,用于根据第一识别模块203的判断结果,在Txniax小于T h时,将第二液压动力装置4的排量调整到最大,使得第二液压动力装置4的回收扭矩Tx =Txnax,并触发第一开关17和第二开关18闭合,通过1;和发动机7的制动力矩来共同平衡Th。即,第二液压动力装置4只能部分回收第一液压动力装置2的机械能(即部分回收卷扬机构的卷扬能量)。
[0126]在本发明的一个实施例中,第二排量调节模块204还用于根据第一识别模块203的判断结果,在Txniax不小于T 4寸,通过调整第二液压动力装置4的排量使得第二液压动力装置4的回收扭矩Tx= Th,同时触发第一开关闭合、第二开关断开,完全依靠通过Tx来平衡Tho即,第二液压动力装置4可以全部回收第一液压动力装置2的机械能(即全部回收卷扬机构的卷扬能量)。
[0127]在本发明的一个实施例中,第一开关17和第二开关18均可以采用离合器。
[0128]在本发明的一个实施例中,如图1所示,所述系统还包括第一压力传感器81,其中:
[0129]第一压力传感器81与蓄能器5连接,用于检测蓄能器5的压力;
[0130]第一开关17还用于在第一压力传感器81检测的压力达到预定最大工作压力时,断开第二液压动力装置4与分动箱3的连接,完全依靠发动机7制动力矩来平衡Th。
[0131]本发明上述实施例中,随着吊重下落,能量回收的进行,蓄能器的压力不断增大,当蓄能器的压力达到蓄能器设定的最大工作压力时,断开第二液压动力装置4与分动箱3的连接,完全依靠发动机7制动力矩来平衡Th。
[0132]在本发明的一个实施例中,如图1所示,所述系统还包括第五换向阀15和第四插装阀16,其中:
[0133]起重机吊重下落的过程中,电磁铁3Y得电,第五换向阀15处于左位,第四插装阀16的控制油口无压力油,第四插装阀16闭合,蓄能器5与第二液压动力装置4连通,实现卷扬能量的回收。
[0134]在第一压力传感器81检测的压力达到预定最大工作压力时,电磁铁3Y断电,第五换向阀15处于右位,第四插装阀16的控制油口 Ul有压力油,第三插装阀断开,蓄能器5与第二液压动力装置4断开,完全依靠发动机7制动力矩来平衡Th。
[0135]在本发明的一个实施例中,可以采用开关阀替代第四插装阀对储能器进行锁止,同样可以达到卷扬能量回收和再利用的效果。
[0136]在本发明的一个实施例中,如图1所示,所述系统还包括与蓄能器5连通的溢流阀21,其中:
[0137]溢流阀21,用于第一压力传感器81检测的压力达到预定最大工作压力时(S卩,在当蓄能器充满时),打开,使得蓄能器保持恒定的压力,能量回收停止。
[0138]在本发明的一个实施例中,蓄能器5还用于在起重机进行上车操作且检测有可利用能量时,释放存储的液压能,为起重机的液压执行机构提供驱动力。
[0139]在本发明的一个实施例中,所述液压执行机构可以包括卷扬马达、卷扬马达、回转马达等液压执行机构中的至少一个。
[0140]在本发明的一个实施例中,如图1所示,第一液压动力装置还用于在起重机吊重下落时,断开与卷扬马达的连接(插装阀12断开),不进行能量回收;主栗还用于在第一液压动力装置与卷扬马达的连接断开时,与卷扬马达落口连接(主换向阀处于右位,插装阀19导通,平衡阀反向导通),与卷扬马达组成开式回路,系统实现开式下落。
[0141]在本发明的一个实施例中,如图1所示,在起重臂的吊重起升时,电磁铁5Y通电,通过主栗与卷扬马达组成开式栗控马达回路,实现对卷扬系统的驱动。
[0142]具体而言:
[0143]电磁铁5Y得电,主换向阀9处于左位,电磁铁4Y不得电,平衡阀正向导通,主栗出油口与卷扬马达起口连通。主栗6用于将主传动轴的机械能转换为液压能,以驱动卷扬马达I实现吊重起升。此时卷扬马达的起升,可通过主栗提供液压油。
[0144]在蓄能器检测有可利用能量时,第二液压动力装置4通过第一开关I带动分动箱进行旋转,从而将机械能传递至主传动轴,与发动机一起给主传动轴提供驱动力,从而实现存储的液压能的再利用。
[0145]本发明上述实施例中,在起升系统重物下降过程中,将卷扬马达与第一液压动力装置组成闭式栗控马达系统,第一液压动力装置再带动第二液压动力装置给蓄能器充液,回收重物下降过程的能量。回收的能量能够重新被释放,用于驱动主传动轴旋转,和发动机一起给主系统提供驱动力。
[0146]本发明卷扬能量回收与再利用系统不仅可以用于开式栗控系统的起重机,还可以用于负载敏感栗阀控系统和闭式栗控系统的起重机。
[0147]在本发明的一个实施例中,所述系统还包括第三排量调节模块,其中:
[0148]第三排量调节模块,用于在吊重起升过程中,调整主栗6的排量,以控制吊重起升速度。
[0149]在本发明的一个实施例中,起重机工作过程中,起重机控制器根据起重机操纵手柄的角度,输出电流信号控制主栗的排量,进而控制吊重起升的速度,进而获取主栗的输出力矩Td。
[0150]图3为本发明卷扬能量回收与再利用复合控制系统又一实施例的示意图。与上述实施例相比,图3所示实施例中,所述系统还可以包括第三力矩获取模块301、第四力矩获取模块302、第二识别模块303,其中:
[0151]第三力矩获取装置301与主栗连通,第四力矩获取装置302与第二液压动力装置连通;第二识别模块303分别与第三力矩获取模块和第四力矩获取模块连通。
[0152]第三力矩获取模块301,用于在吊重起升过程中,实时获取主栗6输出的负载扭矩
TdO
[0153]在本发明的一个实施例中,第三力矩获取模块301可以通过获取主栗6的排量以及第三压力传感器83的测量值来获取所述主栗6输出的负载扭矩Td。
[0154]第四力矩获取模块302,用于获取第二液压动力装置4可提供的最大驱动扭矩T
1xcmax°
[0155]在本发明的一个实施例中,第二力矩获取模块202可以通过获取第二液压动力装置4的最大排量、以及第二压力传感器81检测的蓄能器的压力来获取所述最大驱动扭矩T
1xcmax°
[0156]第二识别模块303,用于判断Txaiiax是否小于T do
[0157]第二排量调节模块204还用于根据第二识别模块303的判断结果,在Txeniax小于T d时,将第二液压动力装置4的排量调到最大,使得第二液压动力装置4提供的驱动扭矩Tx。=Txaiiax;同时触发第一开关和第二开关闭合,通过第二液压动力装置4的驱动扭矩T
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