CN102536971A - 起重机能量回收装置 - Google Patents

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沈德峰
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Abstract

一种起重机能量回收装置，它包括液压泵、溢流阀、液压油箱、单向阀、电磁阀、蓄能器、电动机电流传感器、上升下降传感器和电气控制单元，液压泵的轴端和卷扬机的减速机高速端连接，液压泵一个油口和油箱连接，另一个油口和电磁阀的P口、单向阀的出油口、溢流阀的压油口连接、电磁阀的A口和蓄能器连接；单向阀的吸油口、溢流阀的回油口、电磁阀的B口和油箱连接，电机电流传感器、上升下降传感器和电气控制单元的输入端连接；电气控制单元的输出端和电磁阀线圈连接。本发明可以较为充分地回收和利用重物下放的位能；转换环节少，转换效率高；并且结构简单，自成体系，可用于电气、液压和机械等不同传动形式起重机的卷扬机上。

Description

起重机能量回收装置
技术领域
本发明涉及一种起重机相关技术，尤其涉及一种起重机能量回收装置。
背景技术
在提升重物时是靠原动机产生能量将重物提起。对于某些起重机，如港口装卸起重机，频繁出现重物下放的工况，起重机在下放重物时的重力位能是靠工作机构转化成机械能再转换成热能在系统中消耗掉。回收下放重物的能量,节省能源是我们急需解决的问题。 
发明内容
本发明的目的在于提供了一种起重机的能量回收和再利用装置，可以回收下放收重物的位能，在提升重物时释放能量辅助驱动卷扬机提升重物。
本发明的目的是这样实现的：
一种起重机能量回收装置，它包括液压泵、溢流阀、液压油箱、单向阀、电磁阀、蓄能器、电动机电流传感器、上升下降传感器和电气控制单元，液压泵的轴端和卷扬机的减速机高速端连接，液压泵一个油口和油箱连接，另一个油口和电磁阀的P口、单向阀的出油口、溢流阀的压油口连接、电磁阀的A口和蓄能器连接；单向阀的吸油口、溢流阀的回油口、电磁阀的B口和油箱连接，电机电流传感器、上升下降传感器和电气控制单元的输入端连接；电气控制单元的输出端和电磁阀线圈连接，通过向控制单元输入起升下降传感器和电机电流传感器的信号来控制电磁阀的切换，从而接通电磁阀的B口，使得液压泵的排油直接和油箱进行循环。
上述的液压泵为定量液压泵或变量液压泵，变量液压泵上连接有变量控制端子，变量控制端子和控制单元的输出端连接，变量控制端子用于控制变量液压泵，从而获得更多重物下降的位能和较为平稳的释放蓄能器的液压势能。
上述的蓄能器是一个或者多个并联的蓄能器。
本发明取得了以下的技术效果：
1、本发明可以较为充分地回收和利用重物下放的位能；转换环节少，转换效率高；并且结构简单，自成体系，可用于电气、液压和机械等不同传动形式起重机的卷扬机上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例1的机械连接的示意图；
图2是本发明实施例1的电气连接的示意图；
图3是本发明实施例2的机械连接的示意图；
图4是本发明实施例2的电气连接的示意图。
其中，图1－２中：1.减速机, 2.液压泵, 3.溢流阀, 4.液压油箱, 5.单向阀, 6.电磁阀,7.蓄能器，8.电机， 9.控制单元，10.起升下降传感器，11.电机电流传感器，12..电磁阀线圈；
　　　　图3－4中：1.减速机, 2.液压泵, 3.溢流阀, 4.液压油箱, 5.单向阀, 6.电磁阀, 7.蓄能器，8.电机， 9.控制单元，10.起升下降传感器，11.电机电流传感器，12.电磁阀线圈，13.变量控制端子。
具体实施方式
　　实施例１
如图1-2所示，一种起重机能量回收装置，它包括液压泵2、溢流阀3、液压油箱4、单向阀5、电磁阀6、蓄能器7、电动机电流传感器11、上升下降传感器10和电气控制单元9，其特征在于：液压泵的轴端和卷扬机的减速机1高速端连接，液压泵一个油口和油箱4连接，另一个油口和电磁阀6的P口、单向阀5的出油口、溢流阀3的压油口连接；电磁阀6的A口和蓄能器7连接、单向阀5的吸油口、溢流阀3的回油口、电磁阀6的B口和油箱4连接，电机电流传感器11、上升下降传感器10和电气控制单元9的输入端连接；电气控制单元的输出端和电磁阀线圈12连接，通过向控制单元输入起升下降传感器和电机电流传感器的信号来控制电磁阀的切换，从而接通电磁阀6的B口，使得液压泵的排油直接和油箱进行循环不消耗能量，上述的液压泵为定量液压泵。
实施例１的工作原理：当卷扬机在重物下放时，传动系统带动液压泵（马达）旋转，液压泵（马达）行使液压泵功能通过电磁阀向蓄能器充油，回收重物的位能，变成蓄能器中的压力势能。当卷扬机提升重物上升时，蓄能器排出液压油推动液压泵成为液压马达，产生扭矩，和起重机原有的驱动电机产生的扭矩共同作用驱动卷扬机提升重物。当卷扬机空钩下落和空钩上升时，通过向控制单元输入起升下降传感器和电机电流传感器的信号控制切换电磁阀，接通电磁阀6的B口，使得液压泵的排油直接和油箱进行循环不消耗能量。
　　实施例2
参见图3－4，一种起重机能量回收装置，与实施例1区别在于，所述的液压泵为变量液压泵，变量液压泵上连接有变量控制端子13，变量控制端子和控制单元的输出端连接，变量控制端子用于控制变量液压泵，从而获得更多重物下降的位能和较为平稳的释放蓄能器的液压势能。
实施例2的工作原理：当卷扬机在重物下放时，传动系统带动液压泵（马达）旋转，液压泵（马达）行使液压泵功能通过电磁阀的A口向蓄能器充油，回收重物的位能，变成蓄能器中的压力势能。当卷扬机提升重物上升时，蓄能器排出液压油推动液压泵成为液压马达，产生扭矩，和起重机原有的驱动电机产生的扭矩共同作用驱动卷扬机提升重物。当卷扬机空钩下落和空钩上升时，通过向控制单元输入起升下降传感器和电机电流传感器的信号控制关闭电磁阀A口，接通电磁阀6的B口，使得液压泵的排油直接和油箱进行循环不消耗能量。
基本工作原理和技术方案一相同，将定量液压泵改为变量液压泵，可以获得更多重物下降的位能和较为平稳的释放蓄能器的液压势能。
上述实施例1－2中的蓄能器7可以是一个或者多个并联的蓄能器。
　　本发明的工作过程：
下降工况：当初始下降时，变量液压泵行使液压泵的功能，蓄能器的压力较低，液压泵的扭矩较小，电机的反向电流较大，控制液压泵到大排量加快对蓄能器的充油；当蓄能器的压力逐步上升，液压泵的扭矩将逐步增大，电机的反相电流逐步减小，控制液压泵减小排量减小液压泵的扭矩，防止电机消耗能量拖动液压泵。
上升工况：当初始上升时，变量液压泵行使液压马达的功能，蓄能器的压力较高，如果重物负载较小甚至空钩上升，电机的正相电流较小，控制液压泵到小排量，减小蓄能器液压油的消耗；当蓄能器的压力逐步下降，液压泵的扭矩逐步减小，电机的正向电流逐步增大，控制液压泵增大排量，增大液压马达的扭矩，减小电机的能耗。 

Claims (3)

1.一种起重机能量回收装置，它包括液压泵（2）、溢流阀（3）、液压油箱（4）、单向阀（5）、电磁阀（6）、蓄能器（7）、电动机电流传感器（11）、上升下降传感器（10）和电气控制单元（9），其特征在于：液压泵的轴端和卷扬机的减速机（1）高速端连接，液压泵一个油口和油箱（4）连接，另一个油口和电磁阀（6）的P口、单向阀（5）的出油口、溢流阀（3）的压油口连接、电磁阀（6）的A口和蓄能器（7）连接；单向阀（5）的吸油口、溢流阀（3）的回油口、电磁阀（6）的B口和油箱（4）连接，电机电流传感器（11）、上升下降传感器（10）和电气控制单元（9）的输入端连接；电气控制单元的输出端和电磁阀线圈（12）连接，通过向控制单元输入起升下降传感器和电机电流传感器的信号来控制电磁阀的切换，从而接通电磁阀(6)的B口，使得液压泵的排油直接和油箱进行循环。
2.根据权利要求1所述的起重机能量回收装置，其特征在于：所述的液压泵为定量液压泵或变量液压泵，变量液压泵上连接有变量控制端子（13），变量控制端子和控制单元的输出端连接，变量控制端子用于控制变量液压泵，从而获得更多重物下降的位能和较为平稳的释放蓄能器的液压势能。
3.根据权利要求１或2所述的起重机能量回收装置，其特征在于：所述的蓄能器（7）是一个或者多个并联的蓄能器。
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