CN205423409U - 能量回收控制系统和起重设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能量回收控制系统和起重设备。能量回收控制系统包括液压泵、泵出口控制阀、主阀、能量回收控制阀、蓄能器、卸荷阀和执行元件,主阀用于控制与执行元件工作油口连接的主阀工作油口与主阀压力油口连通或与排油连通,泵出口控制阀能切断从主阀压力油口流向液压泵的出口的流体,能量回收控制阀用于控制蓄能器是否从执行元件工作油口接收液压油及是否向执行元件工作油口提供液压油,卸荷阀用于在蓄能器供油时控制液压泵卸荷。本实用新型的能量回收控制系统的蓄能器直接向执行元件工作油口供油或者通过主阀向执行元件工作油口供油,对液压泵的入口压力无影响,可用在大功率内燃机驱动的举升设备上,因此应用范围更广。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域,特别涉及一种能量回收控制系统和起重设备。
背景技术
叉车广泛应用于车间、仓库等对环境条件要求较高的场合,其结构和工作特点决定了在货叉带着重物上升时,需要举升油缸向其提供驱动力,即液压缸提供能量,将液压能转化为重力势能;而在货叉带着重物下降时,将其势能释放出来。这种势能相对于频繁工作的叉车来说非常可观,如不能有效利用,不仅造成能量浪费,还将导致液压油温度的升高,影响系统工作性能。因此在其液压系统中设计储能装置是必要的,把货物下降过程中释放出来的势能存储起来,并在下一个工作周期加以利用,提高能量的利用效率。
现有技术中的能量回收控制系统主要有两种,一种是利用电能进行能量回收,另一种利用液压能进行能量回收。其中,利用电能进行能量回收的能量回收控制系统原理图如图1所示,在负载重力的作用下,液压缸17的活塞向下运动,液压缸17无杆腔的液压油经两位两通电磁阀14的右位到达泵马达11的进油口,推动泵马达11旋转,泵马达11驱动电机15发电,电机15通过逆变器18对能量储存装置如电池或超级电容器等充电,实现能量回收。
图2所示为利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统原理图。如图2所示,利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统包括液压泵21、数字流量控制单元24、蓄能器25、电磁阀26和液压缸27,其将蓄能器25的油路直接连接到液压泵21的进油口,实现了能量的回收利用。
现有技术的利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统存在以下缺点:
1、现有技术的举升类起重设备采用的能量回收控制系统主要针对电能驱动的设备,而大吨位举升设备采用的一般都是内燃机,内燃机功率大,且为满足速度要求液压泵的排量也大,不宜将蓄能器引入液压泵的进油口,因此以上现有技术的能量回收控制系统应用范围受限。
2、在对液压能进行能量回收时,能量回收控制系统将高压油引入泵吸油口,不适合普通齿轮泵,一般齿轮泵吸油口正压力要求不能超过1MPa,特殊泵结构将使成本上升,不利于推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能量回收控制系统和起重设备,解决现有技术的能量回收控制系统存在的应用范围受限的问题。
为了实现上述目的,本实用新型第一方面提供一种能量回收控制系统,包括液压泵、泵出口控制阀、主阀、能量回收控制阀、蓄能器、卸荷阀和执行元件;主阀包括主阀压力油口、主阀工作油口和主阀排油口,主阀压力油口与液压泵的出口通过泵出口控制阀连接,泵出口控制阀能切断从主阀压力油口流向液压泵的出口的流体,主阀工作油口与执行元件的执行元件工作油口连接,主阀能够控制主阀工作油口与主阀压力油口的通断和与主阀排油口的通断;能量回收控制阀分别与蓄能器和执行元件工作油口连接,能量回收控制阀能够控制蓄能器是否接受从执行元件工作油口的来油并能控制蓄能器是否向执行元件工作油口供油;卸荷阀包括卸荷阀压力油口和卸荷阀排油口,卸荷阀压力油口与液压泵的出口和泵出口控制阀之间的流路连接,卸荷阀用于在蓄能器向执行元件工作油口供油时控制卸荷阀压力油口与卸荷阀排油口连通。
进一步地,主阀还包括主阀负载反馈口,卸荷阀通过比较主阀负载反馈口和蓄能器的压力值控制卸荷阀压力油口与卸荷阀排油口的通断。
进一步地,卸荷阀包括分流阀,分流阀包括压力控制端、第一油口和第二油口,分流阀的第一油口与卸荷阀压力油口连接,分流阀的第二油口与卸荷阀排油口连接,压力控制端与主阀负载反馈口具有连通状态与断开状态,在连通状态时,分流阀的第一油口与其第二油口断开,在断开状态时,分流阀的第一油口与其第二油口连通,其中,通过卸荷阀负载反馈口的压力和蓄能器的压力共同控制压力控制端与主阀负载反馈口的连通状态与断开状态。
进一步地,卸荷阀还包括换向阀,换向阀包括第一控制端、第二控制端、第一油口和第二油口,第一控制端与蓄能器连接,第二控制端、换向阀的第一油口与主阀负载反馈口彼此连接,换向阀具有第一工作位置和第二工作位置,在换向阀的第一工作位置其第一油口与第二油口断开;在换向阀的第二工作位置其第一油口与第二油口连通。
进一步地,换向阀还包括第三油口,换向阀的第三油口与卸荷阀排油口连接,在换向阀的第一工作位置,换向阀的第一油口截止且换向阀的第二油口与换向阀的第三油口连通,在换向阀的第二工作位置,第三油口截止。
进一步地,能量回收控制阀包括控制阀第一油口、控制阀压力油口和控制阀蓄能器接口,控制阀第一油口与执行元件工作油口连接,控制阀压力油口与控制阀第一油口以及主阀工作油口彼此连接,控制阀蓄能器接口与蓄能器连接,能量回收控制阀能够控制控制阀第一油口与控制阀蓄能器接口的通断。
进一步地,能量回收控制阀包括第一控制阀,第一控制阀设于控制阀第一油口与控制阀蓄能器接口之间,第一控制阀具有第一油口和第二油口,第一控制阀的第一油口与控制阀第一油口连接,第一控制阀的第二油口与控制阀蓄能器接口连接,第一控制阀具有第一工作位置和第二工作位置,在第一控制阀的第一工作位置其第一油口与第二油口断开,在第一控制阀的第二工作位置其第一油口与第二油口连通。
进一步地,能量回收控制阀还包括控制阀第二油口,控制阀第二油口与主阀压力油口连接,能量回收控制阀能够控制控制阀蓄能器接口与控制阀第二油口的通断。
进一步地,能量回收控制阀还包括第二控制阀,第二控制阀设于控制阀蓄能器接口与控制阀第二油口之间,第二控制阀具有第一油口和第二油口,第二控制阀的第一油口与控制阀蓄能器接口连接,第二控制阀的第二油口与控制阀第二油口连接,第二控制阀具有第一工作位置和第二工作位置,在第二控制阀的第一工作位置其第一油口与第二油口断开;在第二控制阀的第二工作位置其第一油口与第二油口连通。
进一步地,泵出口控制阀包括单向阀或换向阀。
进一步地,能量回收控制阀与主阀压力油口连接,能量回收控制阀通过控制蓄能器是否向主阀压力油口与泵出口控制阀之间的流路供油来控制蓄能器是否向执行元件工作油口供油,蓄能器向主阀压力油口供油时控制卸荷阀压力油口与卸荷阀排油口连通。
本发明第二方面提供一种起重设备,包括上述的能量回收控制系统。
进一步地,起重设备为叉车。
本实用新型提供的能量回收控制系统的能量回收控制阀中,主阀用于控制与执行元件工作油口连接的主阀工作油口和主阀压力油口连通或和排油连通,泵出口控制阀能切断从主阀压力油口流向液压泵的出口的流体,能量回收控制阀用于控制蓄能器是否从执行元件工作油口接收液压油及是否向执行元件工作油口提供液压油。蓄能器存储的能量可以直接向执行元件工作油口提供液压油(或者进一步地通过主阀压力油口向主阀供油进而向执行元件工作油口提供液压油),对液压泵的入口压力无影响,可用在大功率内燃机驱动的举升设备上,扩大了应用范围。并且其能量回收控制阀直接与主阀压力油口连接,适用于普通齿轮泵,成本低。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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为现有技术中的利用电能进行能量回收的能量回收控制系统原理示意图;
图2为现有技术中的利用液压能进行能量回收的能量回收控制系统原理示意图;
图3为本实用新型第一实施例的能量回收控制系统的原理示意图;
图4为图3中能量回收控制阀的原理示意图;
图5为第一实施例的能量回收控制系统中主阀的一个具体示例的原理示意图;
图6为本实用新型第二实施例的能量回收控制系统的原理示意图;
图7为图6中能量回收控制阀的原理示意图。
各附图标记分别代表:
11-泵马达;14-两位两通电磁阀;15-电机;17-液压缸;18-逆变器;21-液压泵;24-数字流量控制单元;25-蓄能器;26-电磁阀;27-液压缸;41-液压泵;42-泵出口控制阀;43-主阀;P-主阀压力油口;A-主阀工作油口;LS-主阀负载反馈口;T-主阀排油口;44-能量回收控制阀;A1-控制阀第一油口;A2-控制阀第二油口;P1-控制阀压力油口;Px1-控制阀蓄能器接口;441-第一控制阀;a1-第一控制阀的第一油口;a2-第一控制阀的第二油口;442-第二控制阀;b1-第二控制阀的第一油口;b2-第二控制阀的第二油口;45-蓄能器;46-卸荷阀;P2-卸荷阀压力油口;T2-卸荷阀排油口;Ls2-卸荷阀蓄能器接口;Px2-卸荷阀反馈口接口;461-分流阀;C1-分流阀的第一油口;C2-分流阀的第二油口;462-换向阀;B1-换向阀的第一油口;B2-换向阀的第二油口;B3-换向阀的第三油口;47-执行元件;W-执行元件工作油口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
以下实施例以应用于举升类的起重设备的能量回收控制系统为例进行说明。
第一实施例
如图3所示,本实用新型实施例的能量回收控制系统包括液压泵41、泵出口控制阀42、主阀43、能量回收控制阀44、蓄能器45、卸荷阀46和执行元件47。
主阀43包括主阀压力油口P、主阀工作油口A和主阀排油口T,且主阀43能够控制主阀工作油口A与主阀压力油口P的通断以及主阀工作油口A与主阀排油口T的通断。主阀工作油口A与执行元件47的执行元件工作油口W连接。
能量回收控制阀44分别与蓄能器45、执行元件工作油口W和主阀压力油口P连接。能量回收控制阀44能够控制蓄能器45是否接受从执行元件工作油口W的来油并能控制蓄能器45是否向主阀压力油口P与泵出口控制阀42之间的流路供油。
泵出口控制阀42设于液压泵41的出口与主阀压力油口P之间,泵出口控制阀42可以切断从主阀压力油口P流向液压泵41的出口方向的流体。
卸荷阀46包括卸荷阀压力油口P2和卸荷阀排油口T2,卸荷阀压力油口P2与液压泵41的出口和泵出口控制阀42之间的流路连接,卸荷阀46用于在蓄能器45向主阀压力油口P供油时控制卸荷阀压力油口P2与卸荷阀排油口T2连通。
以上实施例中的能量回收控制系统的能量回收控制阀44能够控制蓄能器45是否向主阀压力油口P与泵出口控制阀42之间的流路供油,而当蓄能器45向主阀压力油口P供油时卸荷阀压力油口P2与卸荷阀排油口T2连通,此时就由蓄能器45通过主阀压力油口P向主阀43供油,可用在大功率内燃机驱动的举升设备上,应用范围更广。并且由于能量回收控制阀44直接与主阀压力油口P连接,因此对液压泵41的入口压力无影响,适用于普通齿轮泵,成本更低。
优选地,如图3所示,主阀43包括主阀负载反馈口Ls,卸荷阀46通过比较主阀负载反馈口Ls和蓄能器45的压力值控制卸荷阀压力油口P2与卸荷阀排油口T2的通断。
当执行元件47进行首次举升时,主阀负载反馈口Ls建立压力,而蓄能器45的压力为零,蓄能器45不能为主阀43供油,那么卸荷阀46就控制卸荷阀压力油口P2与卸荷阀排油口T2断开,那么油液从液压泵41的出口经过泵出口控制阀42流向主阀43的主阀压力油口P,由主阀43控制执行元件47实现重物的举升。执行元件47首次举升的能量由液压泵41提供。
当执行元件47控制重物下降时,能量回收控制阀44控制蓄能器45接受从执行元件工作油口W的来油进行能量回收,将重物的势能转化成液压能。同时,卸荷阀46控制卸荷阀压力油口P2与卸荷阀排油口T2连通,那么液压泵41的出口的油液就由卸荷阀压力油口P2流向了卸荷阀排油口T2,液压泵41处于卸荷状态,执行元件47由能量回收控制阀44来控制实现重物的下降。重物下降的过程是蓄能器45储能的过程。
当执行元件47进行再次举升时,主阀负载反馈口Ls建立压力,且蓄能器45具有一定的压力,卸荷阀46比较蓄能器45和主阀负载反馈口Ls的压力值。
如果蓄能器45的压力值大于主阀负载反馈口Ls的压力值,说明蓄能器45的压力是可以满足此次举升任务的,卸荷阀46将继续处于卸荷状态,能量回收控制阀44控制蓄能器45向主阀压力油口P供油,执行元件47由蓄能器45提供能量。
如果蓄能器45的压力值小于主阀负载反馈口Ls的压力值,说明蓄能器45的压力不足以满足此次举升任务,此时卸荷阀46的卸荷阀压力油口P2将与卸荷阀排油口T2断开,液压泵41的出口的油液将通过泵出口控制阀42流向主阀压力油口P,主阀43控制主阀压力油口P与主阀工作油口A连通,而主阀工作油口A与执行元件工作油口W是连通的,因此执行元件47由液压泵41提供能量。
由上述的工作过程可知,能量回收控制系统中的卸荷阀46实时比较蓄能器45与主阀负载反馈口Ls的压力,并根据比较结果进行控制,使得能量吸收控制系统的控制更加方便。
在本实施例中,如图3所示,卸荷阀46包括分流阀461,分流阀461包括压力控制端、分流阀的第一油口C1和分流阀的第二油口C2,分流阀的第一油口C1与卸荷阀压力油口P2连接,分流阀的第二油口C2与卸荷阀排油口T2连接。当蓄能器45的压力值大于主阀负载反馈口Ls的压力值时,压力控制端与主阀负载反馈口Ls处于断开状态,分流阀的第一油口C1与分流阀的第二油口C2连通;当蓄能器45的压力值小于主阀负载反馈口Ls的压力值时,压力控制端与主阀负载反馈口Ls处于连通状态,分流阀的第一油口C1与分流阀的第二油口C2断开。
在本实施例中,如图3所示,能量回收控制系统还可以包括换向阀462,换向阀462包括第一控制端、第二控制端、第一油口B1和第二油口B2。其中,第一控制端与蓄能器45连接,第二控制端、第一油口B1和主阀负载反馈口Ls彼此连接,第二油口B2与分流阀461的压力控制端连接。而且换向阀462具有第一工作位置(图3所示的左位)和第二工作位置(图3所示的右位),在第一工作位置时,第一油口B1与第二油口B2断开;在第二工作位置时,第一油口B1与第二油口B2连通。
当蓄能器45的压力值小于主阀负载反馈口Ls的压力值时,换向阀462处于第二工作位置,此时第一油口B1与第二油口B2连通,如图3所示,油液就由第一油口B1流到了第二油口B2,由于第一油口B1与主阀负载反馈口Ls连接,且第二油口B2与分流阀461的压力控制端连接,即主阀负载反馈口Ls与压力控制端处于连通状态,那么分流阀的第一油口C1与分流阀的第二油口C2断开;当蓄能器45的压力值大于主阀负载反馈口Ls的压力值时,换向阀462处于第一工作位置,此时第二油口B1与第二油口B2断开,即主阀负载反馈口Ls与压力控制端处于断开状态,分流阀的第一油口C1与分流阀的第二油口C2连通,即卸荷阀46的卸荷阀压力油口P2与卸荷阀排油口T2连通,液压泵41处于卸荷状态。
本实施例中优选地,如图3所示,换向阀462还包括第三油口B3。第三油口B3与卸荷阀排油口T2连接,当换向阀462处于第一工作位置(图3所示的左位)时,第一油口B1截止且第二油口B2与第三油口B3连通;在换向阀462处于第二工作位置时,第三油口B3截止。在换向阀462处于第一工作位置时,第二油口B2与第三油口B3连通,从而使压力控制端与卸荷阀排油口T2连通,从而确保压力控制端泄压,更有效地保证卸荷阀46的第一油口C1和第二油口C2的连通,从而确保液压泵41处于卸荷状态。
如图3所示,在卸荷阀46上还设有卸荷阀蓄能器接口Px2及卸荷阀反馈口接口Ls2。其中,卸荷阀蓄能器接口Px2与蓄能器45连接,卸荷阀反馈口接口Ls2与主阀负载反馈口Ls连接。
卸荷阀46的具体的工作过程为:
当起重设备首次举升重物时,主阀负载反馈口Ls建立压力,而此时蓄能器45的压力为零,即蓄能器45的压力值小于主阀负载反馈口Ls的压力值,则换向阀462处于第二工作位置,分流阀461的压力控制端与主阀负载反馈口Ls连通,分流阀461的第一油口C1与分流阀462的第二油口C2断开,油液从液压泵41流向主阀43,由主阀43控制重物的举升。
当起重设备控制重物的下降时,能量回收控制阀44控制油液从执行元件工作油口W流向蓄能器45,将重物的势能转化为液压能,此时蓄能器45将具有一定的压力。
当起重设备再次举升重物时,主阀负载反馈口Ls建立压力,且蓄能器45具有一定的压力:当蓄能器45的压力值大于主阀负载反馈口Ls的压力值时,换向阀462处于第一工作位置(图3中的左位),其第一油口B1与第二油口B2断开,即主阀负载反馈口Ls与分流阀462的压力控制端处于断开状态,同时,第二油口B2与第三油口B3连通,分流阀461的第一控制端与卸荷阀排油口T2连通,则分流阀462的第一油口C1与第二油口C2连通,液压泵41卸荷,此时由蓄能器45向执行元件工作油口W供油完成举升任务;当蓄能器45的压力值小于主阀负载反馈口Ls的压力值时,换向阀462处于第二工作位置(图3中的右位),其第一油口B1与第二油口B2连通,即主阀负载反馈口Ls与分流阀462的压力控制端处于连通状态,则分流阀462的第一油口C1与第二油口C2断开,由液压泵41为主阀43供油完成举升任务。
以上实施例中的卸荷阀46采用了常规液压元件分流阀461和换向阀462,通过液控方式实现对蓄能器回收的液压能的有效利用,结构简单,运行可靠。
以上实施例中的能量回收控制阀44与主阀压力油口P直接连接,具体地,如图3所示,能量回收控制阀44包括控制阀第一油口A1、控制阀第二油口A2、控制阀压力油口P1和控制阀蓄能器接口Px1。其中,控制阀第一油口A1与执行元件工作油口W连接,控制阀第二油口A2与主阀压力油口P连接,控制阀压力油口P1、控制阀第一油口A1以及主阀工作油口A彼此连接,控制阀蓄能器接口Px1与蓄能器45连接。能量回收控制阀44能够控制控制阀第一油口A1与控制阀蓄能器接口Px1的通断。并且能量回收控制阀44能够控制蓄能器接口Px1与控制阀第二油口A2的通断。
当执行元件47控制重物下降时,能量回收控制阀44能够储能,此时能量回收控制阀44就要控制控制阀第一油口A1与控制阀蓄能器接口Px1连通,由于控制阀第一油口A1与执行元件工作油口W是连接的,那么此时油液就从执行元件工作油口W流向了蓄能器45进行储能,由重力势能转化为了液压能。
当蓄能器45储存的能量足够用来完成举升任务时,能量回收控制阀44就控制控制阀蓄能器接口Px1与控制阀第二油口A2连通。由于控制阀第二油口A2与主阀压力油口P是连通的,那么此时蓄能器45的能量就可以通过主阀压力油口P提供给主阀43来完成对重物的举升。
如图4所示,在本实施例中,能量回收控制阀44包括第一控制阀441和第二控制阀442。其中,第一控制阀441设于控制阀第一油口A1与控制阀蓄能器接口Px1之间,第二控制阀442设于控制阀蓄能器接口Px1与控制阀第二油口A2之间。第一控制阀441具有第一油口a1和第二油口a2,其中,第一油口a1与控制阀第一油口A1连接,第二油口a2与控制阀蓄能器接口Px1连接。第一控制阀441具有第一工作位置(图4中的左位)和第二工作位置(图4中的右位)。在第一工作位置时,其第一油口a1与第二油口a2断开;在第二工作位置时,其第一油口a1与第二油口a2连通。同样地,第二控制阀442也具有第一油口b1和第二油口b2,第一油口b1与控制阀蓄能器接口Px1连接,第二油口b2与控制阀第二油口A2连接。第二控制阀442具有第一工作位置(图4中的上位)和第二工作位置(图4中的下位),在第一工作位置时,第一油口b1与第二油口b2断开;在第二工作位置时,第一油口b1与第二油口b2连通。
在第一实施例中的泵出口控制阀42是单向阀,在其它实施例中也可以为换向阀等其它液压阀。
在本实用新型的能量回收控制系统中,只要能实现上述从控制阀第一油口A1到控制阀蓄能器接口Px1之间的油路通断的功能控制阀都可以用来作为第一控制阀,并不限于上述的两位阀。同理,只要能实现从控制阀蓄能器接口Px1与控制阀第二油口A2之间的油路的通断的功能的控制阀都可以用来作为第二控制阀,并不限于上述的两位阀。
第一实施例中的主阀43可以为现有技术中任何具有前述结构和功能的阀,例如结构原理图如图5所示的阀。
第一实施例中的能量回收控制阀44的控制阀第二油口A2与主阀压力油口P连接,对液压泵的入口压力无影响,因此大功率内燃机驱动的举升设备上应用,扩大了能量回收控制系统的应用范围。另外,蓄能器45储存的能量不仅可以提供给如图3所示的与控制阀第一油口A1直接连接的执行元件,还可以提供给图中未示出的与主阀43连接的其他的执行元件,进一步扩大了应用范围。
第二实施例
在本实施例中,能量回收控制阀44将蓄能器45的油液直接提供给执行元件工作油口W。
如图6所示,第二实施例中,能量回收控制阀44与主阀43的主阀压力油口P之间没有连接管路。
如图6所示,第二实施例中,能量回收控制阀44包括控制阀第一油口A1、控制阀压力油口P1和控制阀蓄能器接口Px1。控制阀第一油口A1与执行元件工作油口W连接,控制阀压力油口P1与控制阀第一油口A1以及主阀工作油口A彼此连接,控制阀蓄能器接口Px1与蓄能器45连接,能量回收控制阀44能够控制控制阀第一油口A1与控制阀蓄能器接口Px1的通断。
具体地,如图7所示,能量回收控制阀44包括设于控制阀第一油口A1与控制阀蓄能器接口Px1之间的第一控制阀441,第一控制阀441包括第一油口a1和第二油口a2,第一控制阀的第一油口a1与控制阀第一油口A1连接,第一控制阀第二油口a2与控制阀蓄能器接口Px1连接。第一控制阀441包括第一工作位置(图7中的左位)和第二工作位置(图7中的右位)。在第一工作位置时,其第一油口a1与第二油口a2断开;在第二工作位置时,其第一油口a1与第二油口a2连通。
在本实施例中,当蓄能器45储存的能量足够时,即蓄能器45的压力值大于主阀负载反馈口Ls的压力值时,能量回收控制阀44可以直接控制第一控制阀441处于第二工作位置,使得其第一油口a1与其第二油口a2连通,即蓄能器45与执行元件工作油口W连通,则蓄能器45可以直接向执行元件工作油口W提供液压能。
本实施例的能量回收控制阀44结构简单,而且蓄能器45的油液直接从控制阀蓄能器接口Px1流向执行元件工作油口W,对液压泵的入口压力无影响,能在大功率内燃机驱动的举升设备上应用。另外,液压能损失较小,进一步提高了液压能的利用率。
本实施例中其他未说明的结构、原理和效果同第一实施例。
本实用新型还提出一种起重设备,包括上述实施例中的能量回收控制系统。该起重设备例如可以是叉车。
综上所述,本实用新型实施例的能量回收控制系统的蓄能器存储的能量可以直接向执行元件工作油口提供液压油或者通过主阀压力油口向主阀供油进而向执行元件工作油口提供液压油,对液压泵的入口压力无影响,能在大功率内燃机驱动的举升设备上应用。并且能够采用普通齿轮泵,成本低。
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 (13)
1.一种能量回收控制系统,其特征在于,包括液压泵(41)、泵出口控制阀(42)、主阀(43)、能量回收控制阀(44)、蓄能器(45)、卸荷阀(46)和执行元件(47);
所述主阀(43)包括主阀压力油口(P)、主阀工作油口(A)和主阀排油口(T),所述主阀压力油口(P)与所述液压泵(41)的出口通过所述泵出口控制阀(42)连接,所述泵出口控制阀(42)能切断从所述主阀压力油口(P)流向所述液压泵(41)的出口的流体,所述主阀工作油口(A)与所述执行元件(47)的执行元件工作油口(W)连接,所述主阀(43)能够控制所述主阀工作油口(A)与所述主阀压力油口(P)的通断和与所述主阀排油口(T)的通断;
所述能量回收控制阀(44)分别与所述蓄能器(45)和所述执行元件工作油口(W)连接,所述能量回收控制阀(44)能够控制所述蓄能器(45)是否接受从所述执行元件工作油口(W)的来油并能控制所述蓄能器(45)是否向所述执行元件工作油口(W)供油;
所述卸荷阀(46)包括卸荷阀压力油口(P2)和卸荷阀排油口(T2),所述卸荷阀压力油口(P2)与所述液压泵(41)的出口和所述泵出口控制阀(42)之间的流路连接,所述卸荷阀(46)用于在所述蓄能器(45)向所述执行元件工作油口(W)供油时控制所述卸荷阀压力油口(P2)与所述卸荷阀排油口(T2)连通。
2.根据权利要求1所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述主阀(43)还包括主阀负载反馈口(Ls),所述卸荷阀(46)通过比较所述主阀负载反馈口(Ls)和所述蓄能器(45)的压力值控制所述卸荷阀压力油口(P2)与所述卸荷阀排油口(T2)的通断。
3.根据权利要求2所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述卸荷阀(46)包括分流阀(461),所述分流阀(461)包括压力控制端、第一油口(C1)和第二油口(C2),所述分流阀(461)的第一油口(C1)与所述卸荷阀压力油口(P2)连接,所述分流阀(461)的第二油口(C2)与所述卸荷阀排油口(T2)连接,所述压力控制端与所述主阀负载反馈口(Ls)具有连通状态与断开状态,在连通状态时,所述分流阀(461)的第一油口(C1)与其第二油口(C2)断开,在断开状态时,所述分流阀(461)的第一油口(C1)与其第二油口(C2)连通,其中,通过比较所述主阀负载反馈口(Ls)的压力和所述蓄能器(45)的压力值来控制所述压力控制端与所述主阀负载反馈口(Ls)的连通状态与断开状态。
4.根据权利要求3所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述卸荷阀(46)还包括换向阀(462),所述换向阀(462)包括第一控制端、第二控制端、第一油口(B1)和第二油口(B2),所述第一控制端与所述蓄能器(45)连接,所述第二控制端、所述换向阀的第一油口(B1)与所述主阀负载反馈口(Ls)彼此连接,所述换向阀的第二油口(B2)与所述分流阀(461)的压力控制端连接,所述换向阀(462)具有第一工作位置和第二工作位置,在所述换向阀(462)的第一工作位置其第一油口(B1)与第二油口(B2)断开;在所述换向阀(462)的第二工作位置其第一油口(B1)与第二油口(B2)连通。
5.根据权利要求4所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述换向阀(462)还包括第三油口(B3),所述换向阀(462)的第三油口(B3)与所述卸荷阀排油口(T2)连接,在所述换向阀(462)的第一工作位置,所述换向阀的第一油口(B1)截止且所述换向阀的第二油口(B2)与所述换向阀的第三油口(B3)连通,在所述换向阀(462)的第二工作位置,所述第三油口(B3)截止。
6.根据权利要求1所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述能量回收控制阀(44)包括控制阀第一油口(A1)、控制阀压力油口(P1)和控制阀蓄能器接口(Px1),所述控制阀第一油口(A1)与所述执行元件工作油口(W)连接,所述控制阀压力油口(P1)与所述控制阀第一油口(A1)以及所述主阀工作油口(A)彼此连接,所述控制阀蓄能器接口(Px1)与所述蓄能器(45)连接,所述能量回收控制阀(44)能够控制所述控制阀第一油口(A1)与所述控制阀蓄能器接口(Px1)的通断。
7.根据权利要求6所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述能量回收控制阀(44)包括第一控制阀(441),所述第一控制阀(441)设于所述控制阀第一油口(A1)与所述控制阀蓄能器接口(Px1)之间,所述第一控制阀(441)具有第一油口(a1)和第二油口(a2),所述第一控制阀的第一油口(a1)与所述控制阀第一油口(A1)连接,所述第一控制阀的第二油口(a2)与所述控制阀蓄能器接口(Px1)连接,所述第一控制阀(441)具有第一工作位置和第二工作位置,在所述第一控制阀(441)的第一工作位置其第一油口(a1)与第二油口(a2)断开,在所述第一控制阀(441)的第二工作位置其第一油口(a1)与第二油口(a2)连通。
8.根据权利要求6所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述能量回收控制阀(44)还包括控制阀第二油口(A2),所述控制阀第二油口(A2)与所述主阀压力油口(P)连接,所述能量回收控制阀(44)能够控制所述控制阀蓄能器接口(Px1)与所述控制阀第二油口(A2)的通断。
9.根据权利要求8所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述能量回收控制阀(44)还包括第二控制阀(442),所述第二控制阀(442)设于所述控制阀蓄能器接口(Px1)与所述控制阀第二油口(A2)之间,所述第二控制阀(442)具有第一油口(b1)和第二油口(b2),所述第二控制阀的第一油口(b1)与控制阀蓄能器接口(Px1)连接,所述第二控制阀的第二油口(b2)与所述控制阀第二油口(A2)连接,所述第二控制阀(442)具有第一工作位置和第二工作位置,在所述第二控制阀(442)的第一工作位置其第一油口(b1)与第二油口(b2)断开;在所述第二控制阀(442)的第二工作位置其第一油口(b1)与第二油口(b2)连通。
10.根据权利要求1所述的能量回收控制系统,其特征在于,泵出口控制阀(42)包括单向阀或换向阀。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的能量回收控制系统,其特征在于,所述能量回收控制阀(44)与所述主阀压力油口(P)连接,所述能量回收控制阀(44)通过控制所述蓄能器(45)是否向所述主阀压力油口(P)与所述泵出口控制阀(42)之间的流路供油来控制所述蓄能器是否向所述执行元件工作油口(W)供油,所述蓄能器(45)向所述主阀压力油口(P)供油时控制所述卸荷阀压力油口(P2)与所述卸荷阀排油口(T2)连通。
12.一种起重设备,其特征在于,包括如权利要求1至11中任一项所述的能量回收控制系统。
13.根据权利要求12所述的起重设备,其特征在于,所述起重设备为叉车。
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