CN105134261A - 一种无外接电源的液压能吸收、转换、储存系统和智能阀装置 - Google Patents

Abstract

一种液压能吸收、转换、储存系统，包括液压能电能转换单元和控制单元，所述控制单元仅由液压能电能转换单元供电。一种无外接电源的智能阀装置，包括智能阀控制单元、液压能电能转换单元、电磁先导阀、液控换向阀等，所述智能阀控制单元仅由所述液压能电能转换单元供电。本发明巧妙的利用对设备有害的管路振动和液压冲击，经过液电转换为电磁阀供电，变害为利，实现了液压能量的综合利用；整体结构简单，装卸方便，故障率低；带有无线控制装置，可实现远程遥控。

Description

一种无外接电源的液压能吸收、转换、储存系统和智能阀装置

技术领域

本发明涉及一种液压能吸收、转换、储存系统，尤其涉及一种用于液压支架等井下设备中的智能换向阀。

背景技术

智能阀装置，如电磁换向阀或者电磁换向阀芯，是液压领域常用的控制部件。其在煤矿井下中的应用非常广泛，大量使用在液压支架、支柱等井下设备中，起到换向调节作用。通常情况下，现有的电磁阀装置带有电池或者外接电源为其供电，造成结构臃肿，尤其是井下的环境比较差，电池或外接电源常常会产生连接上的故障，影响电磁阀装置的正常使用。

同时，井下设备大多是重型的液压设备，液压冲击和振动都比较大，这些都是无用功，会引起介质温升或管路振动，同样会影响液压支架等的正常使用。

在现有技术中，如CN1185421C、CN103256278A等，均公开了液压能电能的转换装置，但其主要是针对管路的节流能量的回收，能量巨大，因此转换装置的结构复杂，不适用于驱动阀等小型部件。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种液压能吸收、转换、储存系统，尤其是一种无外接电源的智能阀装置，其可以利用液压设备的冲击或振动能量转换为电能为其供电，实现智能阀的动作。

一种液压能吸收、转换、储存系统，包括液压能电能转换单元和控制单元，所述控制单元仅由液压能电能转换单元供电

一种无外接电源的智能阀装置，包括智能阀控制单元、液压能电能转换单元、电磁先导阀、液控换向阀，所述智能阀控制单元仅由所述液压能电能转换单元供电。

优选所述液压能电能转换单元所利用的液压能包括高压液引起的管路振动和/或液压冲击。

优选所述无外接电源的智能阀装置具有电能储存单元，液压能电能转换单元转换成的电能可储存在电能储存单元中以确保该无外接电源的智能阀装置在空闲状态下仍可以进行电动控制。

优选所述智能阀控制单元包括控制芯片、无线收发装置或/和无线接收装置，可接收外部无线指令并控制相应电磁先导阀的开启与关闭动作。

优选所述无外接电源的智能阀装置，具有电动控制及手动控制两种功能；

优选所述液压能电能转换单元，包括：压电转换和/或热电转换材料组成；

本发明巧妙的利用对设备有害的管路振动和液压冲击，经过液电转换为电磁阀供电，变害为利，实现了液压能量的综合利用；整体结构简单，装卸方便，故障率低；带有无线控制装置，可实现远程遥控。

附图说明

附图1为本发明一个具体实施例的结构示意图，其为无外接电源的智能电磁换向阀；

附图2为另一实施例中智能电磁换向阀的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的详细描述。

参见附图1，其描述无外接电源的智能电磁换向阀的一个优选实施例。智能电磁换向阀安装在液压支架等井下设备上，包括智能阀控制单元、液压能电能转换单元、电磁先导阀、液控换向阀，整体智能电磁换向阀没有外接电源，仅由液压能电能转换单元为其供电，以此控制液控换向阀芯动作，实现换向。液压能电能转换单元集成在该智能电磁换向阀中，其仅利用高压液引起的管路振动和/或液压冲击产生电能，当智能电磁换向阀接到指令时通过智能控制单元控制输出信号控制电磁先导阀动作，从而控制液控换向阀动作，实现智能控制阀换向的正常工作。在液压能电能转换单元和智能阀控制单元之间还串接有电能储存单元，例如可充电电池等，电能储存单元在智能阀装置空闲状态时充电，保证在管路振动和/或液压冲击阶段性能量不足的情况下仍可以对液控换向阀和电磁先导阀进行电动控制。

参见附图2，其描述了根据本发明所述无外接电源的智能电磁换向阀的另一个优选实施例。液压能电能转换单元包括压电转换元件和电热转换元件，压电转换元件将液压管路中的噪声和液压冲击转换为电能，电热转换元件将液压管路中由于液压油和管路之间的摩擦等产生的热量转换为电能，液压能电能转换单元将产生的电能传输至电能储存单元，并进而为智能阀控制单元供电，智能阀控制单元的主要部分包括智能控制芯片装置，包括单片机、PLC等逻辑控制部件，用于通过一定逻辑进行换向阀的控制，智能阀控制单元还包括有线或无线输出装置和无线通讯装置，输出装置用于将智能阀装置的供电状态和参数显示并输出，无线通讯装置用于与工作面的其他相关设备进行通讯，智能控制芯片装置顺次连接电磁先导阀和液控换向阀，进行换向控制。考虑到井下断电的情况，为了系统的安全，在智能阀控制单元上还设置有手动控制按钮，根据需要，可以选择换向阀的电控控制模式或手动控制模式。

可以理解的是，上述的液压能吸收、转换、储存系统除可以用于驱动换向阀外，还可以用于驱动具有电磁操作功能的其他阀体，以及具有电气操作功能的其他液压设备。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压能吸收、转换、储存系统，其特征在于：包括液压能电能转换单元和控制单元，所述控制单元仅由液压能电能转换单元供电。

2.一种无外接电源的智能阀装置，包括智能阀控制单元、液压能电能转换单元，其特征在于：所述智能阀控制单元由所述液压能电能转换单元供电。

3.如权利要求2所述的无外接电源的智能阀装置，其特征在于：所述液压能电能转换单元所利用的液压能包括高压液引起的管路振动和/或液压冲击。

4.如权利要求2所述的无外接电源的智能阀装置，其特征在于：还包括电能储存单元，所述液压能电能转换单元转换成的电能可储存在电能储存单元中以确保所述无外接电源的智能阀装置在空闲状态下仍能进行电动控制。

5.如权利要求2所述的无外接电源的智能阀装置，其特征在于：所述智能阀控制单元包括控制芯片、无线收发装置或/和无线接收装置。

6.如权利要求2所述的无外接电源的智能阀装置，其特征在于：具有电动控制及手动控制两种功能。

7.如权利要求2或3所述的无外接电源的智能阀装置，其特征在于：所述液压能电能转换单元由压电转换和/或热电转换材料组成。