CN103587380A

CN103587380A - 一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置

Info

Publication number: CN103587380A
Application number: CN201310581360.0A
Authority: CN
Inventors: 张为春; 刘自刚; 崔盈利; 刘攀
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-20
Also published as: CN103587380B

Abstract

一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置，属于机械领域。包括液压缸、三位四通液压阀、溢流阀、变量泵、蓄能器、液控单向阀组成的液压控制回路；马达、风机、操作室、温控开关、尾气加温装置、温度传感器、空气过滤进气装置组成的能源再利用，将具有一定能量的液压油和发动机尾气能量，进行对汽车的移动、转向和对操作室空气的净化增加车辆机动性和舒适性的装置。

Description

一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置

技术领域

本发明涉及一种工程车辆液压转向能源利用装置，属于机械领域。

背景技术

现在，工程车辆用液压系统进行控制而进行作业的占据多数，然而液压系统的循环过程往往会将装置产生的能量基本上都消耗在多路阀阀口上了，随之以热能的形式白白流失，浪费能源，现在，很多车辆都有能量回收装置，回收后的利用率并不是很高；而大型汽车在户外进行长时间作业时，由于驾驶室的空间狭小，空气流通不畅，而使操作员在里面工作感觉闷热，而不能全神贯注，由于操作员不能全神贯注而经常造成工地事故。大型工程车辆在户外作业往往伴随着环境恶劣，PM2.5在工作的地方是超标的，人的呼吸系统的防御能力对PM2.5没有作用，操作者吸入后深入肺部引起炎症，又能进入血管直达心脏或其他器官，其颗粒上有可能携带各种病菌，引发咳嗽、呼吸困难、肺部功能降低、加重哮喘、慢性支气管炎、心律不齐、非致命的心脏病发作、某些癌症。

现有的解决办法：

连接发电机：利用回收的较高能量的液压油进行发电来利用哪些将要散失的能量

打开工作门：在工地进行操作时，空气不流通特别是在夏天，闷热打开操作室的门，一方面很多尘土进入操作时，另一方面还存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种利用液压循环回的具有一定能量的液压油和发动机尾气能量，进行对汽车的移动、转向和对操作室空气的净化增加车辆机动性和舒适性的装置。本发明的技术方案如下：

一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置，包括液压缸、三位四通液压阀、溢流阀、变量泵、蓄能器、液控单向阀组成的液压控制回路；马达、风机、操作室、温控开关、尾气加温装置、温度传感器、空气过滤进气装置组成的能源再利用装置；其特征在于：工程车辆在作业时，液压油从油箱（18）经过过滤器（17）过滤后，电机（14）带动变量泵（13），将液压油送入油路中，经ECU(27)控制第一个三位四通电磁阀（7）使液压油经过第一液控单向阀（5）进入第一液压缸（1）和第三液压缸（3），第一液压缸（1）和第三液压缸（3）通过液压杆的来回运动来控制两条支撑腿的运动；经ECU(27)通过控制第二个三位四通电磁阀（8）使液压油经第二液控单向阀（6）进入第二液压缸（2）和第四液压缸（4），第二液压缸（1）和第四液压缸（3）通过液压杆的来回运动来控制另外两条支撑腿；经ECU(27)通过控制第三个三位四通电磁阀（10）液压油进入第五液压缸（9）通过液压杆的来回运动进行对车辆的转向控制，溢流阀（11）和溢流阀油箱（19）组成保护油路装置对整个回路进行保护；当第五液压缸（9）伸长，同时第一液压缸（1）第二液压缸（2）第三液压缸（3）第四液压缸（4）也伸长时液压油通过液压管道进入蓄能器（12）将液压油的能量储备起来，进行方向控制和支撑腿移动控制来适应操作环境；当第五液压缸（9）压缩，同时第一液压缸（1）第二液压缸（2）第三液压缸（3）第四液压缸（4）也进行压缩时再经蓄能器（12）加压后的液压油输入到液压缸内进行循环再利用并有一部分经过第三液控单向阀（16）将加压后的液压油输入马达（14）中作为马达（14）的驱动力，马达（14）将输入的液压能转换成风机的机械能带动第一风机（20）转动吸进外界空气，外界空气经空气过滤进气装置（21）后经过滤进入尾气加温装置（22），尾气加温装置（22）将尾气利用管带缠绕在进气管中，通过尾气释放的热量给过滤后的空气进行加温，温度由温度传感器（24）传输到ECU(27)，ECU(27)进行检测和控制温度开关（23）；当空气温度过高时温度传感器（24）检测到温度并传输到ECU(27)，ECU(27)控制温控开关（23）将开关打开，使过滤后的空气一部分直接进入尾气加温装置（22），另一部分通过温控开关（23）控制的管路进入管道使冷热空气结合，降低气体温度使进入的空气达到恒温适宜的温度；当温度过低时，温度传感器（24）检测到温度并传输到ECU(27)，ECU(27)控制温控开关（23）将开关关闭，使空气全部通过尾气加温装置（22），稳定温度，经处理后的空气经第一风机（20）输入到操作室（25）更新操作室内的空气和维持操作室的温度恒定，第二风机（26）及时的吸走操作室（25）的空气排放到室外，直至蓄能器内液压油的压力小于阀值时，高压蓄能器停止释放能量，一个能量利用循环结束。

本发明较现有技术所具有的优点：

不需要提供额外的动力装置，能够有效地利用循环回的液压油的残余能量和尾气的热量。

空气从外界进入加温后，操作者根据自己的感觉进行调温并更新操作室的空气，增加操作的舒适性。

该装置操作简单，节能，环保。

总之，该装置能够充分利用液压系统回路中液压油的能量和排放尾气中所含的热能；不仅使能量得到充分的利用并且能够改良驾驶人员的工作环境，侧面起到保护作用；使驾驶员处在舒适环境中集中精力舒适的工作，不仅能较低疲劳度还能提高工作质量。

附图说明

图1为本发明所述一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置的示意图。

具体实施方式

1、第一液压缸；2、第二液压缸；3、第三液压缸；4、第四液压缸；5、第一液控单向阀；6、第二液控单向阀；7、第一个三位四通电磁阀；8、第二个三位四通电磁阀；9、第五液压缸；10、第三个三位四通电磁阀；11、溢流阀；12、蓄能器；13、变量泵；14、电机；15、马达； 16、第三液控单向阀；17、过滤器；18、主油箱；19、溢流阀油箱；20、第一风机；21、空气过滤吸气装置；22、尾气加温装置；23、温控开关；24、温度传感器；25、操作室；26、第二风机；27、ECU；

下面结合实施附图对本发明做进一步说明。

一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境的装置，包括由第一液压缸1、第二液压缸2、第三液压缸3、第四液压缸4、第一液控单向阀5、第二液控单向阀6、第一个三位四通电磁阀7、第二个三位四通电磁阀8、第五液压缸9、第三个三位四通电磁阀10、溢流阀11、蓄能器12、变量泵13、电机14、马达15、第三液控单向阀16、过滤器17、主油箱18、溢流阀油箱19、第一风机20、空气过滤吸气装置21、尾气加温装置22、温控开关23、温度传感器24、操作室25、第二风机26、ECU27组成的能源再利用装置；在工程车辆在作业时，由于工作在环境恶劣的条件下，大都采用支撑腿作为支撑来稳定车身进行工作，工作时需要对车身做出适当的调整来满足工作的需要；液压油从主油箱18经过过滤器17过滤后电机14带动变量泵13，操作者可以根据自己的需求进行对变量泵泵油量的调整，将液压油送入油路中经ECU27控制第一个三位四通电磁阀7使液压油经过第一液控单向阀5进入第一液压缸1和第三液压缸3，第一液压缸1和第三液压缸3通过液压杆的来回运动来控制两条支撑腿的运动；经ECU27通过控制第二个三位四通电磁阀8使液压油经第二液控单向阀6进入第二液压缸2和第四液压缸4，第二液压缸1和第四液压缸3通过液压杆的来回运动来控制另外两条支撑腿；经ECU27通过控制第三个三位四通电磁阀10液压油进入第五液压缸9通过液压杆的来回运动进行对车辆的转向控制，溢流阀11和溢流阀油箱19组成保护油路装置对整个回路进行保护；在这个过程中装置产生的能量基本上都消耗在多路阀阀口上了，随之以热能的形式白白流失；当第五液压缸9伸长时，同时第一液压缸1第二液压缸2第三液压缸3第四液压缸4也进行伸长时液压油通过液压管道进入蓄能器12将液压油的能量储备起来，进行方向控制和支撑腿移动控制来适应操作环境；当第五液压缸9压缩时，同时第一液压缸1第二液压缸2第三液压缸3第四液压缸4也进行压缩时再经蓄能器12加压后的液压油输入到液压缸内进行循环再利用并有一部分经过第三液控单向阀16将加压后的液压油输入马达14中作为马达14的驱动力，马达14将输入的液压能转换成风机的机械能带动第一风机20转动吸进外界空气，外界空气经空气过滤进气装置21后经过滤进入尾气加温装置22，尾气加温装置22将尾气利用管带缠绕在进气管中，通过尾气释放的热量给过滤后的空气进行加温，温度由温度传感器24传输到ECU27，ECU27进行检测和控制温度开关23；当空气温度过高时温度传感器24检测到温度并传输到ECU27，ECU27控制温控开关23将开关打开，使过滤后的空气一部分直接进入尾气加温装置22另一部分通过温控开关23控制的管路进入管道使冷热空气结合，降低气体温度使进入的空气达到恒温适宜的温度；当温度过低时，温度传感器24检测到温度并传输到ECU27，ECU27控制温控开关23将开关关闭，使空气全部通过尾气加温装置22，稳定温度；经处理后的空气经第一风机20输入到操作室25更新操作室内的空气和维持操作室的温度恒定，第二风机26及时的吸走操作室25的空气排放到室外；直至蓄能器内液压油的压力小于阀值时，高压蓄能器停止释放能量一个能量利用循环结束。

Claims

1.一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置，包括液压缸、三位四通液压阀、溢流阀、变量泵、蓄能器、液控单向阀组成的液压控制回路；马达、风机、操作室、温控开关、尾气加温装置、温度传感器、空气过滤进气装置组成的能源再利用装置；其特征在于：工程车辆在作业时，液压油从油箱（18）经过过滤器（17）过滤后，电机（14）带动变量泵（13），将液压油送入油路中，经ECU(27)控制第一个三位四通电磁阀（7）使液压油经过第一液控单向阀（5）进入第一液压缸（1）和第三液压缸（3），第一液压缸（1）和第三液压缸（3）通过液压杆的来回运动来控制两条支撑腿的运动；经ECU(27)通过控制第二个三位四通电磁阀（8）使液压油经第二液控单向阀（6）进入第二液压缸（2）和第四液压缸（4），第二液压缸（1）和第四液压缸（3）通过液压杆的来回运动来控制另外两条支撑腿；经ECU(27)通过控制第三个三位四通电磁阀（10）液压油进入第五液压缸（9）通过液压杆的来回运动进行对车辆的转向控制，溢流阀（11）和溢流阀油箱（19）组成保护油路装置对整个回路进行保护；当第五液压缸（9）伸长，同时第一液压缸（1）第二液压缸（2）第三液压缸（3）第四液压缸（4）也伸长时液压油通过液压管道进入蓄能器（12）将液压油的能量储备起来，进行方向控制和支撑腿移动控制来适应操作环境；当第五液压缸（9）压缩，同时第一液压缸（1）第二液压缸（2）第三液压缸（3）第四液压缸（4）也进行压缩时再经蓄能器（12）加压后的液压油输入到液压缸内进行循环再利用并有一部分经过第三液控单向阀（16）将加压后的液压油输入马达（14）中作为马达（14）的驱动力，马达（14）将输入的液压能转换成风机的机械能带动第一风机（20）转动吸进外界空气，外界空气经空气过滤进气装置（21）后经过滤进入尾气加温装置（22），尾气加温装置（22）将尾气利用管带缠绕在进气管中，通过尾气释放的热量给过滤后的空气进行加温，温度由温度传感器（24）传输到ECU(27)，ECU(27)进行检测和控制温度开关（23）；当空气温度过高时温度传感器（24）检测到温度并传输到ECU(27)，ECU(27)控制温控开关（23）将开关打开，使过滤后的空气一部分直接进入尾气加温装置（22），另一部分通过温控开关（23）控制的管路进入管道使冷热空气结合，降低气体温度使进入的空气达到恒温适宜的温度；当温度过低时，温度传感器（24）检测到温度并传输到ECU(27)，ECU(27)控制温控开关（23）将开关关闭，使空气全部通过尾气加温装置（22），稳定温度，经处理后的空气经第一风机（20）输入到操作室（25）更新操作室内的空气和维持操作室的温度恒定，第二风机（26）及时的吸走操作室（25）的空气排放到室外，直至蓄能器内液压油的压力小于阀值时，高压蓄能器停止释放能量，一个能量利用循环结束。

2.如权利要求1所述的一种利用转向系统液压回收能量实现净化操作室环境装置，是利用液压循环回路中具有一定能量的液压油和发动机尾气能量，进行对汽车的移动、转向和对操作室空气的净化从而增加车辆机动性和舒适性的装置。