起重机变幅能量回收与再利用系统及起重机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工程机械领域，特别涉及一种起重机变幅能量回收与再利用系统及起重机。
【背景技术】
[0002]起重机是一种重力作业机械，变幅落时，吊重与起重臂的重力做功。
[0003]目前通过控制平衡阀的节流口面积实现下降过程的节流调速，重物下降过程的能量全部转化为了热能，造成能量的浪费。同时会导致液压油温度升高，使液压元件以耐久性为主的可靠性降低。为了降低油温升高，就需要增大散热器的功率。
【实用新型内容】
[0004]鉴于以上技术问题，本实用新型提供了一种起重机变幅能量回收与再利用系统及起重机，通过将变幅落动作时，吊重和起重臂的重力势能加以回收利用，实现了节能减排，并降低了系统的发热。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供一种起重机变幅能量回收与再利用系统，包括:变幅油缸、变幅平衡阀、主换向阀、主泵、第一液压动力装置、分动箱、第二液压动力装置、蓄能器和发动机，其中:
[0006]主泵的出油口与主换向阀的第一工作油口连通，主换向阀的第二工作油口与变幅平衡阀的第一工作油口连通，变幅平衡阀的第二工作油口与变幅油缸的无杆腔连通；
[0007]变幅平衡阀的第一工作油口与第一液压动力装置的进油口连通，第一液压动力装置与主泵同轴连接，分动箱连接在发动机到主泵的输出轴上，发动机通过分动箱与第二液压动力装置并联，第二液压动力装置与蓄能器连通；
[0008]变幅油缸将起重机起重臂变幅下落过程中产生的重力势能转换为液压能；第一液压动力装置将变幅油缸产生的液压能转换为主传动轴的机械能；主传动轴的机械能通过分动箱带动第二液压动力装置进行旋转；第二液压动力装置通过给蓄能器充液，将第二液压动力装置的机械能转换成液压能；蓄能器存储第二液压动力装置转换的液压能。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括先导油源和第一换向阀，其中:
[0010]先导油源的出油口与第一换向阀的第一工作油口连通，第一换向阀的第二工作油口与变幅平衡阀的控制油口连通；
[0011]起重机起重臂变幅下落时，第一换向阀处于下位，先导油源的压力油到达变幅平衡阀的控制油口，变幅平衡阀反向导通；起重机起重臂变幅起升时，变幅平衡阀正向导通。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括第一插装阀，其中:
[0013]第一插装阀的第一工作油口与变幅平衡阀的第一工作油口连通，第一插装阀的第二工作油口与第一液压动力装置的进油口连通；
[0014]起重机起重臂变幅下落时，第一插装阀导通，变幅油缸和第一液压动力装置组成泵控缸回路；起重机起重臂变幅起升时，第一插装阀关闭。
[0015]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括第一排量调节装置，其中:
[0016]第一排量调节装置与第一液压动力装置连通；
[0017]第一排量调节装置在起重臂变幅下落过程中，调整第一液压动力装置的排量，以控制变幅下降速度。
[0018]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括第一力矩获取装置、第二力矩获取装置、触发器、第二排量调节装置、第一开关和第二开关，其中:
[0019]第一力矩获取装置与第一液压动力装置连接，第二力矩获取装置与第二液压动力装置连接；第一开关设置在第二液压动力装置与分动箱之间，第二开关设置在发动机与分动箱之间；触发器分别与第一力矩获取装置、第二力矩获取装置、第二排量调节装置、第一开关和第二开关连接；
[0020]第一力矩获取装置在起重臂变幅下落过程中，实时获取第一液压动力装置输出给分动箱的负载扭矩Th;第二力矩获取装置获取第二液压动力装置的最大回收扭矩Txmax;触发器在Txmax小于Th时，触发第二排量调节装置将调整第二液压动力装置的排量调到最大，使得第二液压动力装置的回收扭矩Tx等于Txmax,同时触发第一开关和第二开关闭合，通过TjP发动机制动力矩来共同平衡T ho
[0021]在本实用新型的一个实施例中，所述触发器在Txmax不小于Th时，触发第二排量调节装置通过调整第二液压动力装置的排量使得第二液压动力装置的回收扭矩Tx等于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T ho
[0022]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括第一压力传感器，其中:
[0023]第一压力传感器分别与蓄能器和触发器连通；
[0024]第一压力传感器，用于检测蓄能器的压力；触发器在第一压力传感器检测的压力达到预定最大工作压力时，触发第一开关断开、第二开关闭合，完全依靠发动机制动力矩来平衡Th。
[0025]在本实用新型的一个实施例中，第一主换向阀在起重机起重臂变幅起升时，处于作为左位；第二液压动力装置将蓄能器释放的液压能转换为主传动轴的机械能；主泵将主传动轴的机械能转换为液压能，以驱动变幅油缸实现起重臂的变幅起升。
[0026]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括第三排量调节装置，其中:
[0027]第三排量调节装置与主泵连通；
[0028]第三排量调节装置在起重臂变幅起升过程中，调整主泵的排量，以控制变幅起升速度。
[0029]在本实用新型的一个实施例中，所述系统还包括第三力矩获取装置、第四力矩获取装置，其中:
[0030]第三力矩获取装置与主泵连通，第四力矩获取装置与第二液压动力装置连通；触发器分别与第三力矩获取装置和第四力矩获取装置连通；
[0031]第三力矩获取装置在起重臂变幅起升过程中，实时获取主泵输出的负载扭矩Td;第四力矩获取装置获取第二液压动力装置可提供的最大驱动扭矩Txcmax;触发器在T XMa!/J、于Td时，触发第二排量调节装置将第二液压动力装置的排量调到最大，使得第二液压动力装置提供的驱动扭矩Tx。等于T xcmax,同时触发第一开关和第二开关闭合，通过Tx。和发动机驱动力矩来共同驱动主泵。
[0032]在本实用新型的一个实施例中，触发器在Txanax不小于T ,时，触发第二排量调节装置调整第二液压动力装置的排量，使第二液压动力装置提供的驱动扭矩Tx。等于T d，同时触发第一开关闭合、第二开关断开，完全依靠第二液压动力装置来驱动主泵。
[0033]在本实用新型的一个实施例中，触发器在第一压力传感器检测的压力达到预定最低工作压力时，触发第一开关断开、第二开关闭合，完全依靠发动机来驱动主泵。
[0034]根据本实用新型的另一方面，提供一种起重机，包括上述任意一项实施例中所述的起重机变幅能量回收与再利用系统。
[0035]本实用新型通过在变幅下降过程中，采用给蓄能器充液的方式调节变幅下降速度，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。
【附图说明】
[0036]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0037]图1为本实用新型起重机变幅能量回收与再利用系统一个实施例的示意图。
[0038]图2为本实用新型起重机变幅能量回收与再利用系统另一实施例的不意图。
[0039]图3为本实用新型起重机变幅能量回收与再利用系统又一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本实用新型实施例中的