CN204226298U - 一种回收和利用行驶制动能量的系统及起重机 - Google Patents

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东权
刘东宏
张鑫
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Abstract

本实用新型涉及一种回收和利用行驶制动能量的系统及起重机,系统包括依次连接的取力器(1)、能量转换器(4)和液压蓄能器(8);当车辆起动时,液压蓄能器(8)为能量转换器(4)提供高压油源,能量转换器(4)将液压能转换为机械能;当车辆制动时,取力器(1)将机械能输入给能量转换器(4),能量转换器(4)将机械能转换为液压能,液压能存储于液压蓄能器(8)中。本实用新型提供的系统一方面辅助制动,将制动能利用液压蓄能器回收储存;另外,在下次车辆启动时释放液压能,辅助提供动力,降低燃油消耗,从而达到节能的目的。

Description

一种回收和利用行驶制动能量的系统及起重机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及工程机械领域,具体涉及一种回收和利用行驶制动能量的系统及起重机。
背景技术
[0002] 汽车起重机是指下车与汽车功能相同,采用轮胎在路面行驶,上车作业时用吊钩或其他取物装置吊挂重物,在空间进行升降与运移等循环性作业的机械。上下车切换阀是指按功能命名的二位方向控制阀,根据中位机能的不同,可以做成常态位油路供给下车系统,换向后油路供给上车;也可以做成常态位油路供给上车系统,换向后油路供给下车。开式液压系统是指相对于闭式液压系统而言,开式液压系统的油源先通过油箱吸油口进入泵,再经过执行元件后直接回油箱,其中,液压油箱通过空滤器与大气相通,为系统最低压力点。
[0003] 一直以来,工程机械行业由于其产品数量大、耗油高、排放差,其节能问题己受到业界的广泛关注。汽车起重机作为工程机械的主要机型之一,与公路机动设备一样,穿梭于不同的城市与郊野,由于其质量重,行驶过程中制动、启停频繁,具有短暂、重复、周期性循环的工作特点。
[0004]目前液压混合动力技术被公认为是解决能源危机和环境污染的有效措施之一。针对混合动力系统在工程机械上的应用,目前做了大量的研宄工作。2009年,推出了采用HRB系统的液压混合动力垃圾车,系统节能效果高达25%。2010年,推出了采用HFW系统的液压混合动力挖掘机。
[0005] 尽管液压混合动力技术上的先进性给产品竞争带来一定的优势,但是,现有技术的混合动力系统具有下述缺点:1、控制系统复杂,为实现发动机最优动力匹配,需针对不同工况设定相应控制参数;2、成本高,相比非能量回收系统增加很多购置成本。
实用新型内容
[0006] 本实用新型提供一种回收和利用行驶制动能量的系统及起重机,本实用新型的主要目的是车辆制动时提供辅助制动、将制动能利用液压蓄能器回收储存和车辆启动时辅助提供动力、降低燃油消耗、达到节能的目的。
[0007] 为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:
[0008] 一种回收和利用行驶制动能量的系统,包括依次连接的取力器、能量转换器和液压蓄能器;
[0009] 当车辆起动时,液压蓄能器为能量转换器提供高压油源,能量转换器将液压能转换为机械能;当车辆制动时,取力器将机械能输入给能量转换器,能量转换器将机械能转换为液压能,液压能存储于液压蓄能器中。
[0010] 根据本实用新型的一个实施例,进一步的,能量转换器为液压泵马达。
[0011] 根据本实用新型的一个实施例,进一步的,系统还包括离合器,离合器设置在取力器与能量转换器的连接管路上。
[0012] 根据本实用新型的一个实施例,进一步的,系统还包括上下车切换阀,上下车切换阀设置在能量转换器与液压蓄能器的连接管路上。
[0013] 根据本实用新型的一个实施例,进一步的,系统还包括能量控制阀,能量控制阀设置在上下车切换阀与液压蓄能器的连接管路上。
[0014] 根据本实用新型的一个实施例,进一步的,系统还包括油箱,油箱与能量转换器连接。
[0015] 本实用新型还提供了以下技术方案:
[0016] 一种起重机,包括如上所述的回收和利用行驶制动能量的系统。
[0017] 根据本实用新型的一个实施例,进一步的,起重机为汽车起重机。
[0018] 基于上述技术方案中的任一技术方案,本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果:
[0019]由于本实用新型所提供的系统包括依次连接的取力器、能量转换器和液压蓄能器;当车辆起动时,液压蓄能器为能量转换器提供高压油源,能量转换器将液压能转换为机械能;当车辆制动时,取力器将机械能输入给能量转换器,能量转换器将机械能转换为液压能,液压能存储于液压蓄能器中,一方面辅助制动,将制动能利用液压蓄能器回收储存;另夕卜,在下次车辆启动时释放液压能,辅助提供动力,降低燃油消耗,从而达到节能的目的。
附图说明
[0020] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021] 图1为本实用新型的系统的原理示意图。
具体实施方式
[0022] 下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0023] 需要说明的是:本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种,为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案,也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一,所以本领域技术人员应该知晓:本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围,本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。
[0024] 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。
[0025] 如图1所示,本实用新型提供了一种回收和利用行驶制动能量的系统,可以包括依次连接的取力器1、能量转换器4和液压蓄能器8 ;
[0026] 当车辆起动时,液压蓄能器8为能量转换器4提供高压油源,能量转换器4将液压能转换为机械能;当车辆制动时,取力器I将机械能输入给能量转换器4,能量转换器4将机械能转换为液压能,液压能存储于液压蓄能器8中。
[0027] 当车辆起动时,液压蓄能器8为能量转换器4提供高压油源,能量转换器4将液压能转换为机械能,液压蓄能器8储存的压力能释放使得传动轴旋转,输出机械能,为车辆提供驱动功率,辅助提供动力,降低燃油消耗,从而达到节能的目的。
[0028] 汽车起重机在路面行驶过程中遇特殊情况需紧急制动,由于车辆质量大惯性也大,导致制动时能量耗费也大,通过该系统可以将这部分制动能量进行回收利用。当车辆制动时,取力器I将机械能输入给能量转换器4,能量转换器4将机械能转换为液压能,液压能存储于液压蓄能器8中,同时产生制动转矩,制动车辆停止,辅助制动,将制动能利用液压蓄能器8回收储存。
[0029] 在恒压网络中,将机械能转化为液压能的元件,称为一次元件,比如液压泵;将液压能与机械能互相转换的执行元件,称为能量转换器,也称为二次元件。
[0030] 在本实用新型的一个具体实施例中,能量转换器4可以为液压泵马达。
[0031] 液压泵马达可通过改变斜盘的摆动方向来实现在转矩转角域内的四象限工作,可以工作在泵和马达两种工况,可做为马达工况对负载进行驱动,又可做为泵工况对负载进行制动,实现能量的回收和利用。利用液压泵马达可工作于四象限的特点,回收工程机械浪费掉的制动动能,存储于液压蓄能器中,回收的能量可在车辆的起动和加速过程中提供辅助功率,从而减小发动机的装机功率,降低油耗,减少有害气体的排放,提高制动装置和发动机的使用寿命。
[0032] 在本实用新型的一个具体实施例中,系统还可以包括离合器2,离合器2设置在取力器I与能量转换器4的连接管路上。
[0033] 离合器2使取力器I能够选择性的与能量转换器4连接;当离合器2工作时,取力器I与能量转换器4连接;当离合器2不工作时,取力器I与能量转换器4不连接。
[0034] 下车作业时,离合器2工作,取力器I将产品行驶惯性能量(机械能)输入给能量转换器4,压力油源进入液压蓄能器8并储存;同样在下次产品启动时,系统传感器检测到当前液压蓄能器8压力可利用,然后调节能量转换器4变量机构使其工作在马达工况,当离合器2工作时,液压蓄能器8储存的压力能释放使得传动轴旋转,输出机械能辅助产品起步或爬坡等。
[0035] 在本实用新型的一个具体实施例中,系统还可以包括上下车切换阀5,上下车切换阀5设置在能量转换器4与液压蓄能器8的连接管路上。
[0036] 上车作业时,通过上下车切换阀5使得能量转换器4只工作在泵工况,离合器2工作,作为上车液压系统的油源,提供给上车的伸缩或变幅等开式液压系统。
[0037] 在本实用新型的一个具体实施例中,系统还可以包括能量控制阀7,能量控制阀7设置在上下车切换阀5与液压蓄能器8的连接管路上。
[0038] 在本实用新型的一个具体实施例中,系统还可以包括中心回转体6,上车作业时,离合器2工作,上下车切换阀5换向、工作在上车作业状态,能量转换器4提供的压力油源通过上下车切换阀5、中心回转体6给上车的变幅或伸缩系统。
[0039] 在本实用新型的一个具体实施例中,系统还可以包括油箱3,油箱3与能量转换器4连接。
[0040] 该系统一方面实现下车行驶的制动能量回收与利用;另外,通过上下车切换阀5,能量转换器4给上车开式液压系统提供压力油源。
[0041] 本实用新型还提供了一种起重机,可以包括如上的回收和利用行驶制动能量的系统。
[0042] 在本实用新型的一个具体实施例中,起重机可以为汽车起重机。
[0043] 该系统在充分考虑可实施性的基础上,结合汽车起重机的特点,上、下车系统独立控制,互不干扰,通过一泵多用的方式实现下车能量回收及利用和上车液压系统作业两种功能,降低了成本,提高了性价比,提高了应用的可实施性。
[0044] 取力器、能量转换器、液压蓄能器、液压泵马达、离合器、上下车切换阀、能量控制阀、中心回转体和油箱都是现有技术,本文不再展开描述。
[0045] 上述本实用新型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,所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案,并且,上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
[0046] 如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话,本领域技术人员应该知晓:“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明夕卜,上述词语并没有特殊的含义。
[0047] 同时,上述本实用新型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
[0048] 另外,上述本实用新型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。本实用新型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。
[0049] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型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;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种回收和利用行驶制动能量的系统,其特征在于: 包括依次连接的取力器(I)、能量转换器(4)和液压蓄能器(8); 当车辆起动时,液压蓄能器(8)为能量转换器(4)提供高压油源,能量转换器(4)将液压能转换为机械能;当车辆制动时,取力器(I)将机械能输入给能量转换器(4),能量转换器(4)将机械能转换为液压能,液压能存储于液压蓄能器(8)中。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于: 能量转换器(4)为液压泵马达。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于: 所述系统还包括离合器(2),离合器(2)设置在取力器(I)与能量转换器(4)的连接管路上O
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于: 所述系统还包括上下车切换阀(5),上下车切换阀(5)设置在能量转换器(4)与液压蓄能器(8)的连接管路上。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于: 所述系统还包括能量控制阀(7),能量控制阀(7)设置在上下车切换阀(5)与液压蓄能器(8)的连接管路上。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于: 所述系统还包括油箱(3),油箱(3)与能量转换器(4)连接。
7.一种起重机,其特征在于: 包括权利要求1-6任一项所述的回收和利用行驶制动能量的系统。
8.根据权利要求7所述的起重机,其特征在于: 所述起重机为汽车起重机。
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