CN103896156A - 一种起重机用节能液压系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机用节能液压系统及起重机，包括：第一液压动力装置、第一齿轮泵、扭矩分担装置、能量回收装置、主切换阀和第一切换阀；第一齿轮泵的出油口与第一切换阀的第一工作油口连接，第一切换阀的第二工作油口与第一液压动力装置的进油口连接，第一液压动力装置的出油口与主切换阀的第一工作油口连接，主切换阀的第二工作油口与变幅油缸的无杆腔相通；通过扭矩分担装置向第一液压动力装置输入发动机输出的扭矩，由重力产生的势能通过扭矩分担装置输入能量回收装置进行能量回收。本发明的液压系统及起重机，提高了系统速度和作业效率，整机的工作效率提高，实现了能量的回收利用，有效提高能量使用率。

Description

一种起重机用节能液压系统及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种起重机用节能液压系统及起重机。

背景技术

现在的起重机绝大部分为全液压起重机，而液压系统的效率比较低，很多能量被转化为热能消耗了。开式系统为液压泵从油箱吸油，经控制阀到执行元件，执行元件排出的油返回油箱，油液可以在油箱中冷却，是液压系统常用的方式。闭式系统为液压泵将油液输入执行元件进油口，执行元件排出的油液直接供给液压泵的吸油口，多采用变量泵换向，该回路机构紧凑，但散热条件差，需设补油回路以补充回路中的泄漏。目前，起重机液压系统主要有两种：1.全开式系统，2.部分开式系统，这两种系统均不利于能量的回收利用。例如，中小吨位起重机使用的是全开式系统。大吨位起重机上使用的液压系统是伸缩变幅是开式系统，卷扬为闭式系统，主卷扬、塔臂卷扬为闭式系统，均为一个油泵带动一个马达工作；伸缩变幅为开式系统，由两个油泵提供动力。伸缩变幅的合流、切换、复合动作通过主阀进行切。在现代起重机械上，用户对节能要求越来越高，现有的起重机液压系统具有以下的缺点：1、中小吨位液压系统的能量不容易回收；2、大吨位起重机伸缩变幅系统的能量不容易回收；3、中小吨位的卷扬系统的微动性、平顺性不理想；4、大吨位系统的泵组较多，占用空间大，布置复杂，重量大。因此，需要一种有利于能量回收的起重机液压系统。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种起重机用节能液压系统，能够比较有效地解决上述的问题。

一种起重机用节能液压系统，包括：第一液压动力装置、第一齿轮泵、扭矩分担装置、能量回收装置、主切换阀和第一切换阀；所述第一液压动力装置包括：闭式泵、泵马达；所述第一齿轮泵的出油口与所述第一切换阀的第一工作油口连接，所述第一切换阀的第二工作油口与所述第一液压动力装置的进油口连接，所述第一液压动力装置的出油口与所述主切换阀的第一工作油口连接，所述主切换阀的第二工作油口与变幅油缸的无杆腔相通；其中，在变幅油缸伸出的状态下，通过所述扭矩分担装置向所述第一液压动力装置输入发动机输出的扭矩，变幅油缸依靠重力回缩，由此重力产生的势能通过所述扭矩分担装置输入所述能量回收装置进行能量回收。

根据本发明的一个实施例，进一步的，包括：第二液压动力装置、第二齿轮泵和第二切换阀；所述第二液压动力装置包括：闭式泵、泵马达；所述第二齿轮泵的出油口与所述第二切换阀的第一工作油口连接，所述第二切换阀的第二工作油口与所述第二液压动力装置的进油口连接，所述第二液压动力装置的出油口与所述主切换阀的第三工作油口连接，所述主切换阀的第四工作油口与伸缩油缸的无杆腔相通；通过所述扭矩分担装置向所述第二液压动力装置输入发动机输出的扭矩。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主切换阀的第五工作油口与第一卷扬马达的进油口连接，所述第一卷扬马达的出油口与所述第一切换阀的第三工作油口相连接，其中，在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第一液压动力装置输出的压油依次经过所述主切换阀的第一工作油口和第五工作油口、所述第一卷扬马达的进油口和出油口、所述第一切换阀的第三工作油口和第二工作油口进入所述第一液压动力装置的进油口，形成闭式回路；在所述第一卷扬马达反转的状态下，起吊的重物依靠重力下降，由此重力产生的势能通过所述扭矩分担装置输入所述能量回收装置进行能量回收。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主切换阀的第六工作油口与第二卷扬马达的进油口连接，所述第二卷扬马达的出油口与所述第二切换阀的第三工作油口相连接，其中，在所述第二卷扬马达正转的状态下，所述第二液压动力装置输出的压油依次经过所述主切换阀的第三工作油口、所述主切换阀的第六工作油口、所述第二卷扬马达的进油口和出油口、所述第一切换阀的第三工作油口和第二工作油口进入所述第二液压动力装置的进油口，形成闭式回路；其中，在所述第二卷扬马达反转的状态下，起吊的重物依靠重力下降，由此重力产生的势能通过所述扭矩分担装置输入所述能量回收装置进行能量回收。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主切换阀包括：7个插装阀；第一插装阀的第一工作油口与所述第一卷扬马达的进油口连接，所述第一插装阀的第二工作油口与第二插装阀的第二工作油口连接，所述第二插装阀的第一工作油口与第五插装阀的第二工作油口连接，第四插装阀的第二工作油口与用于连接所述第二插装阀的第一工作油口和所述第五插装阀的第二工作油口的连接油路相连通；所述第四插装阀的第一工作油口和所述第五插装阀的第一工作油口分别与所述变幅油缸的无杆腔和所述伸缩油缸的无杆腔相连接；第七插装阀的第一工作油口与所述第二卷扬马达的进油口连接；所述第七插装阀的第二工作油口与第六插装阀的第二工作油口连接；所述第六插装阀的第一工作油口与用于连接所述第五插装阀的第一工作油口与所述伸缩油缸的无杆腔相的连接油路相接通；第三插装阀的第二工作油口与所述第一液压动力装置的出油口连接；用于连接所述第一插装阀的第二工作油口和所述第二插装阀的第二工作油口之间的连接油路与用于连接所述第三插装阀的第二工作油口与所述第一液压动力装置的出油口之间的连接油路相连通；所述第三插装阀的第一工作油口与用于连接所述第七插装阀的第二工作油口和所述第六插装阀的第二工作油口之间的连接油路相连通，形成第一通路，所述第一通路与所述第二液压动力装置的进油口相连通。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第二插装阀关闭，所述第一插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经所述第一插装阀的第二工作油口、第一工作油口进入所述第一卷扬马达的进油口；所述第六插装阀和所述第七插装阀关闭，所述第三插装阀打开，所述第二液压动力装置输出的压力油依次经过所述第三插装阀的第一工作油口和第二工作油口，进入所述第一插装阀的第二工作油口，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述第二卷扬马达正转的状态下，所述第六插装阀关闭，所述第七插装阀打开，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第七插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第二卷扬马达；所述第一插装阀和所述第二插装阀关闭、所述第三插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油通过第三插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第七插装阀的第二工作油口，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述变幅油缸伸出的状态下，所述第一插装阀关闭，所述第二插装阀和所述第四插装阀打开，第一齿轮泵泵出的液压油经过所述第一切换阀进入所述第一液压动力装置的进油口，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经过所述第二插装阀的第二工作油口和第一工作油口、所述第四插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入变幅油缸的无杆腔，所述第二液压动力装置输出的压力油经过所述第三插装阀的第一工作油口和第二工作油口、所述第二插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入所述第四插装阀的第二工作油口，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述伸缩油缸伸出的状态下，所述第一插装阀、所述第三插装阀和所述第五插装阀关闭，所述第二插装阀和所述第四插装阀打开，第二齿轮泵输出的液压油经所述第二切换阀进入所述第二液压动力装置的进油口，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第六插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入伸缩油缸的无杆腔；所述第一液压动力装置输出的液压油经所述第二插装阀的第二工作油口和第一工作油口、所述第五插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入伸缩油缸的无杆腔，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，进一步的，关闭所述第三插装阀，在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第二插装阀关闭、所述第一插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经过所述第一插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第一卷扬马达的进油口；在所述第二卷扬马达正转的状态下，所述第六插装阀关闭、所述第七插装阀打开，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第七插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入所述第二卷扬马达的进油口，实现第一卷扬马达和所述第二卷扬马达的复合运动。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第二插装阀关闭，所述第一插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经过所述第一插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第一卷扬马达的进油口；所述第三插装阀和所述第七插装阀关闭，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第六插装阀的第二工作油口和第一工作油口、所述第五插装阀的第一工作油口和第二工作油口、所述第四插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入变幅油缸的无杆腔，实现所述第一卷扬马达和变幅油缸的复合运动。

一种起重机，包括如上所述的起重机用节能液压系统。

本发明的起重机用节能液压系统及起重机，通过闭式油泵驱动起重机上车的起升、变幅、伸缩等动作，卷扬系统的微动性、平顺性良好，提高了系统速度和作业效率，整机的工作效率提高，实现了能量的回收利用，有效提高了能量使用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明的起重机用节能液压系统的一个实施例的示意图；

图2为本发明的起重机用节能液压系统的一个实施例中的主切换阀的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。“前端”、“后端”或“末端”等为附图本身的左、右。本发明中“第一”、“第二”等为描述上加以区别，并没有其它特殊的含义。

如图1、2所示，起重机用节能液压系统包括：第一液压动力装置20、第一齿轮泵15、扭矩分担装置18、能量回收装置17、主切换阀24和第一切换阀14。第一液压动力装置可以包括：闭式泵、泵马达等等动力装置。泵马达指液压泵马达等，下文中的液压动力装置采用闭式泵进行描述。

第一齿轮泵15的出油口与第一切换阀14的第一工作油口G口连接，第一切换阀14的第二工作油口H口与第一液压动力装置20的进油口连接，第一液压动力装置20的出油口与主切换阀24的第一工作油口B口连接，主切换阀24的第二工作油口C口与变幅油缸23的无杆腔相通。第一闭式泵20为闭式液压泵，包括柱塞泵、叶片泵、齿轮泵等等。

在变幅油缸23伸出的状态下，第一齿轮泵15输出的液压油进入第一闭式泵20的进油口，通过扭矩分担装置19向第一闭式泵20输入发动机19输出的扭矩，第一闭式泵20输出的压力油进入变幅油缸23的无杆腔；变幅油缸23依靠重力回缩，由此重力产生的势能通过扭矩分担装置18输入能量回收装置17进行能量回收。

根据本发明的一个实施例，第一切换阀14可以为现有技术中的多种实现方式，例如，第一切换阀包括多个换向阀和插装阀等等。变幅油缸伸出时，第一齿轮泵15泵油经第一切换阀(换向阀DT0不带电)供给第一闭式泵20，发动机19直接输入扭矩经过扭矩分担装置18拖动第一闭式泵20泵出高压油进入变幅油缸23的无杆腔，变幅油缸23的有杆腔的油直接回油箱，实现变幅油缸伸出。

变幅油缸23缩回时，靠重力回缩。变幅油缸23的无杆腔的油进入第一闭式泵20，经第一切换阀14(换向阀DT0带电)流回油箱。发动机19不再输入扭矩，重物的势能通过扭矩分担装置18传入能量回收装置17进行能量回收，回收的能量用于其它工况做功，变幅油缸23的有杆腔的油由油箱内的油补充。

根据本发明的一个实施例，第二齿轮泵16的出油口与第二切换阀13的第一工作油口J口连接，第二切换阀13的第二工作油口K口与第二闭式泵21的进油口连接，第二闭式泵21的出油口与主切换阀24的第三工作油口D口连接，主切换阀24的第四工作油口F口与伸缩油缸22的无杆腔相通；通过扭矩分担装置18向第二闭式泵21输入发动机19输出的扭矩。

根据本发明的一个实施例，第二切换阀13可以为现有技术中的多种实现方式，可以与第一切换阀14相同。例如，第一切换阀包括多个换向阀和插装阀等等。第二齿轮泵16的油经第二切换阀13(换向阀DT1不带电)供给第二闭式泵21，发动机19直接输入扭矩经过扭矩分担装置18拖动第二闭式泵21泵出高压油，进入伸缩油缸22。通过换向阀8的切换，可以实现伸缩油缸22伸缩的切换。

本发明的起重机用节能液压系统，通过闭式油泵驱动起重机上车的变幅、伸缩等动作。

根据本发明的一个实施例，主切换阀24的第五工作油口A与第一卷扬马达11的进油口连接，第一卷扬马达11的出油口与第一切换阀14的第三工作油口F口相连接。在第一卷扬马达11正转的状态下，第一闭式泵20输出的压油依次经过主切换阀24的第一工作油口B口和第五工作油口A口、第一卷扬马达11的进油口和出油口、第一切换阀14的第三工作油口F口和第二工作油口H口进入第一闭式泵20的进油口，形成闭式回路。在第一卷扬马达11反转的状态下，起吊的重物依靠重力下降，由此重力产生的势能通过扭矩分担装置18输入能量回收装置17进行能量回收。

根据本发明的一个实施例，第一卷扬马达11正转时，发动机19直接输入扭矩经过扭矩分担装置18拖动第一闭式泵20泵出的高压油经主切换阀24进入第一卷扬马达11，然后经第一切换阀14回到第一闭式泵的进油口，形成闭式回路。第一卷扬马达11反转时，重物下落，改变第一闭式泵20的摆角，更换出油口。发动机19不再输入扭矩，重物的势能通过扭矩分担装置18传入能量回收装置17进行能量回收，回收的能量用于其它工况做功。

根据本发明的一个实施例，主切换阀的第六工作油口E口与第二卷扬马达12的进油口连接，第二卷扬马达12的出油口与第二切换阀13的第三工作油口L口相连接，在第二卷扬马达12正转的状态下，第二闭式泵21输出的压油依次经过主切换阀的第三工作油口D口、主切换阀的第六工作油口E口、第二卷扬马达12的进油口和出油口、第一切换阀13的第三工作油口L口和第二工作油口K口进入第二闭式泵21的进油口，形成闭式回路。在第二卷扬马达12反转的状态下，起吊的重物依靠重力下降，由此重力产生的势能通过扭矩分担装置18输入能量回收装置17进行能量回收。

根据本发明的一个实施例，第二卷扬马达12正转时，发动机19直接输入扭矩经过扭矩分担装置18拖动第二闭式泵21泵出的高压油经主切换阀24进入第二卷扬马达12，然后经第二切换阀13回到第二闭式泵21的进油口，形成闭式回路。第二卷扬马达12反转时，重物下落，改变第二闭式泵21的摆角，更换出油口。发动机19不再输入扭矩，重物的势能通过扭矩分担装置18传入能量回收装置17进行能量回收，回收的能量用于其它工况做功。

根据本发明的一个实施例，主切换阀可以为现有技术中的能够完成此功能的切换阀。如图2所示，主切换阀包括：7个插装阀1－7和5个换向阀DT5-DT9。换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。5个换向阀DT5-DT9分别与7个插装阀1－7的控制口相连接，用于控制7个插装阀1－7的工作油口的开合。

第一插装阀1的第一工作油口X1口与第一卷扬马达11的进油口连接，第一插装阀1的第二工作油口Y1与第二插装阀2的第二工作油口Y2连接，第二插装阀2的第一工作油口X2与第五插装阀5的第二工作油口Y5连接，第四插装阀4的第二工作油口Y4与用于连接第二插装阀2的第一工作油口X2和第五插装阀5的第二工作油口Y5的连接油路相连通。

第四插装阀4的第一工作油口X4和第五插装阀5的第一工作油口X5分别与变幅油缸23的无杆腔和伸缩油缸22的无杆腔相连接；第七插装阀7的第一工作油口X7与第二卷扬马达12的进油口连接；第七插装阀7的第二工作油口Y7与第六插装阀6的第二工作油口Y6连接；第六插装阀6的第一工作油口X6与用于连接第五插装阀5的第一工作油口X5与伸缩油缸23的无杆腔相的连接油路相接通。

第三插装阀3的第二工作油口Y3与第一闭式泵20的出油口连接；用于连接第一插装阀1的第二工作油口Y1和第二插装阀2的第二工作油口Y2之间的连接油路与用于连接第三插装阀3的第二工作油口Y3与第一闭式泵20的出油口之间的连接油路相连通；第三插装阀3的第一工作油口X3与用于连接第七插装阀7的第二工作油口Y7和第六插装阀6的第二工作油口Y6之间的连接油路相连通，形成第一通路，第一通路与第二闭式泵21的进油口相连通。

根据本发明的一个实施例，在第一卷扬马达11正转的状态下，第二插装阀2关闭，第一插装阀1打开，第一闭式泵20输出的压力油依次经第一插装阀1的第二工作油口Y1、第一工作油口X1进入第一卷扬马达11的进油口；第六插装阀6和第七插装阀7关闭，第三插装阀3打开，第二闭式泵21输出的压力油依次经过第三插装阀3的第一工作油口X3和第二工作油口Y2，进入第一插装阀1的第二工作油口Y1，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，第一卷扬马达1正转时，第一闭式泵20泵出的高压油经第一插装阀1进入第一卷扬马达1，然后经第一切换阀14回到第一闭式泵20的进油口，形成闭式回路，第二插装阀2关闭，切断其他油路，第二闭式泵21通过第三插装阀3和第一插装阀1实现给卷扬马达1供油，实现合流。

根据本发明的一个实施例，在第二卷扬马达12正转的状态下，第六插装阀6关闭，第七插装阀7打开，第二闭式泵21输出的压力油经第七插装阀7的第二工作油口Y7和第一工作油口X7进入第二卷扬马达12；第一插装阀1和第二插装阀2关闭、第三插装阀3打开，第一闭式泵20输出的压力油通过第三插装阀3的第二工作油口Y3和第一工作油口X3进入第七插装阀7的第二工作油口Y7，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，第二卷扬马达12正转时，第二闭式泵21泵出的高压油经第七插装阀7进入第二卷扬马达12，然后经第二切换阀13回到第二闭式泵21的进油口，形成闭式回路。第六插装阀6关闭，切断其他油路。第二齿轮泵16的出油口经第二切换阀16直接回油。第一闭式泵20通过第三插装阀3和第七插装阀7实现给第二卷扬马达12供油，实现合流。

根据本发明的一个实施例，在变幅油缸伸出的状态下，第一插装阀1和第五插装阀5关闭，第二插装阀2和第四插装阀4打开，第一齿轮泵15泵出的液压油经过第一切换阀14进入第一闭式泵20的进油口，第一闭式泵20输出的压力油依次经过第二插装阀2的第二工作油口Y2和第一工作油口X2、第四插装阀4的第二工作油口Y4和第一工作油口X4，进入变幅油缸23的无杆腔，第二闭式泵21输出的压力油经过第三插装阀3的第一工作油口X3和第二工作油口Y3、第二插装阀2的第二工作油口Y2和第一工作油口X2，进入第四插装阀4的第二工作油口Y2，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，变幅油缸23伸出时，第一齿轮泵15泵油经第一切换阀14供给第一闭式泵20，第一闭式泵20泵出高压油，第二插装阀2和第四插装阀4，进入变幅油缸23的无杆腔，变幅油缸23的有杆腔的油直接回油箱，实现变幅油缸伸出。变幅油缸23缩回时，靠重力回缩。变幅油缸23的无杆腔的油经第二插装阀2和第四插装阀4，进入第一闭式泵20，经第一切换阀14流回油箱。第二闭式泵21通过第四插装阀4、第二插装阀2和第三插装阀3实现给变幅油缸供油，实现合流。

根据本发明的一个实施例，在伸缩油缸22伸出的状态下，第一插装阀1、第三插装阀3关闭，第二插装阀2和第四插装阀4打开，第二齿轮泵16输出的液压油经第二切换阀13进入第二闭式泵21的进油口，第二闭式泵21输出的压力油经第六插装阀6的第二工作油口Y6和第一工作油口X6，进入伸缩油缸22的无杆腔；第一闭式泵20输出的液压油经第二插装阀2的第二工作油口Y2和第一工作油口X2、第五插装阀5的第二工作油口Y5和第一工作油口X5，进入伸缩油缸22的无杆腔，实现供油合流。

根据本发明的一个实施例，第二齿轮泵16的油经第二切换阀13供给第二闭式泵21，第二闭式泵21泵出高压油，经第六插装阀6，进入伸缩油缸22。通过换向阀8的切换，可以实现伸缩油缸伸缩的切换。第一闭式泵20通过第二插装阀2、第五插装阀5给伸缩油缸22供油，实现合流。

根据本发明的一个实施例，关闭第三插装阀3，在第一卷扬马达11正转的状态下，第二插装阀2关闭、第一插装阀1打开，第一闭式泵20输出的压力油依次经过第一插装阀1的第二工作油口Y1和第一工作油口X1进入第一卷扬马达11的进油口；在第二卷扬马达12正转的状态下，第六插装阀6关闭、第七插装阀7打开，第二闭式泵21输出的压力油经第七插装阀7的第二工作油口Y7和第一工作油口X7，进入第二卷扬马达12的进油口，实现第一卷扬马达11和第二卷扬马达12的复合运动。

根据本发明的一个实施例，关闭第三插装阀3，第一卷扬马达11正转时，第一闭式泵20泵出的高压油经第一插装阀1进入第一卷扬马达11，然后经第一切换阀14回到第一闭式泵20的进油口，形成闭式回路。第二插装阀2关闭，切断其他油路。第一齿轮泵15的出油口经第一切换阀14直接回油。第二卷扬马达12正转时，第二闭式泵21泵出的高压油经第七插装阀7进入第二卷扬马达12，然后经第二切换阀13回到第二闭式泵21的进油口，形成闭式回路。第六插装阀6关闭，切断其他油路。第二齿轮泵16的出油口经第二切换阀13直接回油，可实现卷扬马达1和卷扬马达2的复合运动。

根据本发明的一个实施例，在第一卷扬马达11正转的状态下，第二插装阀2关闭，第一插装阀1打开，第一闭式泵0输出的压力油依次经过第一插装阀1的第二工作油口Y2和第一工作油口X1进入第一卷扬马达11的进油口；第三插装阀3和第七插装阀7关闭，第二闭式泵21输出的压力油经第六插装阀6的第二工作油口Y6和第一工作油口X6、第五插装阀5的第一工作油口X5和第二工作油口Y5、第四插装阀4的第二工作油口Y4和第一工作油口X4，进入变幅油缸23的无杆腔，实现第一卷扬马达11和变幅油缸23的复合运动。

根据本发明的一个实施例，第一卷扬马达11正转时，第一闭式泵20泵出的高压油经第一插装阀1进入第一卷扬马达11，然后经第一切换阀14回到第一闭式泵20的进油口，形成闭式回路。第二闭式泵21通过第六插装阀6、第五插装阀5、第四插装阀4给变幅油缸23供油，实现第一卷扬马达11和变幅油缸23的复合运动。

根据本发明的一个实施例，关闭第三插装阀3，第一卷扬马达11正转时，第一闭式泵20泵出的高压油经第一插装阀1进入第一卷扬马达11，然后经第一切换阀14回到第一闭式泵20的进油口，形成闭式回路。第二齿轮泵16的油经第二切换阀13供给第二闭式泵21，第二闭式泵21输出的压力油经过第六插装阀6，进入伸缩油缸22，可实现卷扬马达1和伸缩油缸的复合运动。

根据本发明的一个实施例，关闭第三插装阀3，变幅油缸23伸出时，第一齿轮泵15泵油经第一切换阀14供给第一闭式泵20，第一闭式泵20泵出高压油，经第二插装阀2和第四插装阀4，进入变幅油缸23的无杆腔，变幅油缸23的有杆腔的油直接回油箱，实现变幅油缸伸出。第二卷扬马达12正转时，第二闭式泵21泵出的高压油经第七插装阀7进入第二卷扬马达12，然后经第二切换阀13回到第二闭式泵21的进油口，形成闭式回路。第六插装阀6关闭，切断其他油路，可实现第二卷扬马达12和变幅油缸23的复合运动。

根据本发明的一个实施例，第二卷扬马达12正转时，第二闭式泵21泵出的高压油经第七插装阀7进入第二卷扬马达12，然后经第二切换阀13回到第二闭式泵21的进油口，形成闭式回路。第六插装阀6关闭，切断其他油路，可实现第二卷扬马达12和变幅油缸23的复合运动。第一闭式泵20输出的压力油通过第二插装阀2、第五插装阀5给伸缩油缸22供油，实现第二卷扬马达12和伸缩油缸22的复合运动。

根据本发明的一个实施例，关闭第三插装阀3，变幅油缸伸出时，第一齿轮泵15泵油经第一切换阀14供给第一闭式泵20，第一闭式泵20泵出高压油，经第二插装阀2和第四插装阀4，进入变幅油缸无杆腔，第二齿轮泵16的油经第二切换阀13供给第二闭式泵21，第二闭式泵21泵出高压油，经主第六插装阀6，进入伸缩油缸，可实现变幅油缸和伸缩油缸的复合运动。

根据本发明的一个实施例，在第一、第二卷扬马达11、12下落和变幅油缸23下落时，由于重力的作用，负载会带动第一、第二闭式泵20，21做功，通过设在闭式泵和发动机之间的扭矩分担装置18传给能量回收装置17进行回收，转换为电能或者液压能进行储存，在其它工况进行利用。

根据本发明的一个实施例，扭矩分担装置18为多种能够传递发动机扭矩的装置，例如，扭矩分担装置18可以为一套行星减速机构，和发动机19相连。行星减速机的另一输出口可以连接能量回收装置17，能量回收装置17可以为多种装置，例如，发电机、泵马达、电池、蓄能器等。

在卷扬马达下落、变幅油缸下落的过程中，负载会带动闭式泵旋转，产生的能量可以通过发电机、泵马达等进行能量转化，储存在锂电池、超级电容或者蓄能器里。需要使用时，通过发电机或者泵马达实现储存能量的利用，有效提高能量使用率。

根据本发明的一个实施例，一种起重机，包括如上的起重机用节能液压系统。

本发明的起重机用节能液压系统及起重机具有以下优点：

1、通过闭式油泵驱动起重机上车的起升、变幅、伸缩等动作。

2、卷扬系统的微动性、平顺性良好；卷扬系统采用闭式系统，可控性强，压力波动小，所以具有良好的微动性和操作平顺性。

3、提高了机械的工作效率；由于本系统可以实现两两动作的复合运动和单个动作的双泵合流，提高了系统速度和作业效率，整机的工作效率随之提高。

4、实现了能量的回收利用；在卷扬马达下落、变幅油缸下落的过程中，负载会带动闭式泵旋转，产生的能量可以通过发电机、泵马达等进行能量转化，储存在锂电池、超级电容或者蓄能器里。需要使用时，通过发电机或者泵马达实现储存能量的利用，有效提高能量使用率。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (12)

1.一种起重机用节能液压系统，其特征在于，包括：

第一液压动力装置、第一齿轮泵、扭矩分担装置、能量回收装置、主切换阀和第一切换阀；所述第一液压动力装置包括：闭式泵、泵马达；

所述第一齿轮泵的出油口与所述第一切换阀的第一工作油口连接，所述第一切换阀的第二工作油口与所述第一液压动力装置的进油口连接，所述第一液压动力装置的出油口与所述主切换阀的第一工作油口连接，所述主切换阀的第二工作油口与变幅油缸的无杆腔相通；其中，在变幅油缸伸出的状态下，通过所述扭矩分担装置向所述第一液压动力装置输入发动机输出的扭矩，变幅油缸依靠重力回缩，由此重力产生的势能通过所述扭矩分担装置输入所述能量回收装置进行能量回收。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

第二液压动力装置、第二齿轮泵和第二切换阀；所述第二液压动力装置包括：闭式泵、泵马达；

所述第二齿轮泵的出油口与所述第二切换阀的第一工作油口连接，所述第二切换阀的第二工作油口与所述第二液压动力装置的进油口连接，所述第二液压动力装置的出油口与所述主切换阀的第三工作油口连接，所述主切换阀的第四工作油口与伸缩油缸的无杆腔相通；通过所述扭矩分担装置向所述第二液压动力装置输入发动机输出的扭矩。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：

所述主切换阀的第五工作油口与第一卷扬马达的进油口连接，所述第一卷扬马达的出油口与所述第一切换阀的第三工作油口相连接，其中，在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第一液压动力装置输出的压油依次经过所述主切换阀的第一工作油口和第五工作油口、所述第一卷扬马达的进油口和出油口、所述第一切换阀的第三工作油口和第二工作油口进入所述第一液压动力装置的进油口，形成闭式回路；在所述第一卷扬马达反转的状态下，起吊的重物依靠重力下降，由此重力产生的势能通过所述扭矩分担装置输入所述能量回收装置进行能量回收。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述主切换阀的第六工作油口与第二卷扬马达的进油口连接，所述第二卷扬马达的出油口与所述第二切换阀的第三工作油口相连接，其中，在所述第二卷扬马达正转的状态下，所述第二液压动力装置输出的压油依次经过所述主切换阀的第三工作油口、所述主切换阀的第六工作油口、所述第二卷扬马达的进油口和出油口、所述第一切换阀的第三工作油口和第二工作油口进入所述第二液压动力装置的进油口，形成闭式回路；其中，在所述第二卷扬马达反转的状态下，起吊的重物依靠重力下降，由此重力产生的势能通过所述扭矩分担装置输入所述能量回收装置进行能量回收。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述主切换阀包括：7个插装阀；

第一插装阀的第一工作油口与所述第一卷扬马达的进油口连接，所述第一插装阀的第二工作油口与第二插装阀的第二工作油口连接，所述第二插装阀的第一工作油口与第五插装阀的第二工作油口连接，第四插装阀的第二工作油口与用于连接所述第二插装阀的第一工作油口和所述第五插装阀的第二工作油口的连接油路相连通；所述第四插装阀的第一工作油口和所述第五插装阀的第一工作油口分别与所述变幅油缸的无杆腔和所述伸缩油缸的无杆腔相连接；

第七插装阀的第一工作油口与所述第二卷扬马达的进油口连接；所述第七插装阀的第二工作油口与第六插装阀的第二工作油口连接；所述第六插装阀的第一工作油口与用于连接所述第五插装阀的第一工作油口与所述伸缩油缸的无杆腔相的连接油路相接通；

第三插装阀的第二工作油口与所述第一液压动力装置的出油口连接；用于连接所述第一插装阀的第二工作油口和所述第二插装阀的第二工作油口之间的连接油路与用于连接所述第三插装阀的第二工作油口与所述第一液压动力装置的出油口之间的连接油路相连通；所述第三插装阀的第一工作油口与用于连接所述第七插装阀的第二工作油口和所述第六插装阀的第二工作油口之间的连接油路相连通，形成第一通路，所述第一通路与所述第二液压动力装置的进油口相连通。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第二插装阀关闭，所述第一插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经所述第一插装阀的第二工作油口、第一工作油口进入所述第一卷扬马达的进油口；所述第六插装阀和所述第七插装阀关闭，所述第三插装阀打开，所述第二液压动力装置输出的压力油依次经过所述第三插装阀的第一工作油口和第二工作油口，进入所述第一插装阀的第二工作油口，实现供油合流。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

在所述第二卷扬马达正转的状态下，所述第六插装阀关闭，所述第七插装阀打开，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第七插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第二卷扬马达；所述第一插装阀和所述第二插装阀关闭、所述第三插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油通过第三插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第七插装阀的第二工作油口，实现供油合流。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

在所述变幅油缸伸出的状态下，所述第一插装阀和所述第五插装阀关闭，所述第二插装阀和所述第四插装阀打开，第一齿轮泵泵出的液压油经过所述第一切换阀进入所述第一液压动力装置的进油口，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经过所述第二插装阀的第二工作油口和第一工作油口、所述第四插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入变幅油缸的无杆腔，所述第二液压动力装置输出的压力油经过所述第三插装阀的第一工作油口和第二工作油口、所述第二插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入所述第四插装阀的第二工作油口，实现供油合流。

9.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

在所述伸缩油缸伸出的状态下，所述第一插装阀、所述第三插装阀关闭，所述第二插装阀和所述第四插装阀打开，第二齿轮泵输出的液压油经所述第二切换阀进入所述第二液压动力装置的进油口，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第六插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入伸缩油缸的无杆腔；所述第一液压动力装置输出的液压油经所述第二插装阀的第二工作油口和第一工作油口、所述第五插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入伸缩油缸的无杆腔，实现供油合流。

10.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

关闭所述第三插装阀，在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第二插装阀关闭、所述第一插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经过所述第一插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第一卷扬马达的进油口；在所述第二卷扬马达正转的状态下，所述第六插装阀关闭、所述第七插装阀打开，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第七插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入所述第二卷扬马达的进油口，实现第一卷扬马达和所述第二卷扬马达的复合运动。

11.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

在所述第一卷扬马达正转的状态下，所述第二插装阀关闭，所述第一插装阀打开，所述第一液压动力装置输出的压力油依次经过所述第一插装阀的第二工作油口和第一工作油口进入所述第一卷扬马达的进油口；所述第三插装阀和所述第七插装阀关闭，所述第二液压动力装置输出的压力油经所述第六插装阀的第二工作油口和第一工作油口、所述第五插装阀的第一工作油口和第二工作油口、所述第四插装阀的第二工作油口和第一工作油口，进入变幅油缸的无杆腔，实现所述第一卷扬马达和变幅油缸的复合运动。

12.一种起重机，其特征在于：

包括如权利要求1至11任意一项所述的起重机用节能液压系统。

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