一种能量回收控制系统及吊装设备

文档序号:873903 发布日期:2021-03-19 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种能量回收控制系统及吊装设备 (Energy recovery control system and hoisting equipment ) 是由 任军辉 郭大千 袁光金 于 2020-11-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种能量回收控制系统及吊装设备,控制系统包括油泵、油箱、主控制阀、能量回收装置和俯仰阀组;能量回收装置包括第一、第二油路、设于第一油路上的控制阀一和马达,与马达传动连接的发电装置、与发电装置电连接的蓄电装置,及设于第二油路上的控制阀二;俯仰阀组包括单向阀二、控制阀三、单向阀三、控制阀四和逻辑阀。单向阀二设于A6口与B3口之间;单向阀三设于B3口与B2口之间,控制阀三设于单向阀二与单向阀三的进油口之间,逻辑阀设于A5口与A6口之间。该系统可根据选择对吊装设备吊臂下降(俯)工作时产生的势能进行回收利用,且还可便捷地实现对俯仰油缸伸出后的位置锁定,以及根据需要实现俯仰油缸快速伸出。(The invention discloses an energy recovery control system and hoisting equipment, wherein the control system comprises an oil pump, an oil tank, a main control valve, an energy recovery device and a pitching valve group; the energy recovery device comprises a first oil way, a second oil way, a first control valve and a motor which are arranged on the first oil way, a power generation device in transmission connection with the motor, an electric storage device electrically connected with the power generation device, and a second control valve arranged on the second oil way; the pitching valve group comprises a one-way valve II, a control valve III, a one-way valve III, a control valve IV and a logic valve. The check valve II is arranged between the port A6 and the port B3; the check valve III is arranged between the port B3 and the port B2, the control valve III is arranged between the check valve II and the oil inlet of the check valve III, and the logic valve is arranged between the port A5 and the port A6. The system can recycle potential energy generated when the suspension arm of the hoisting equipment descends (bends) according to selection, can conveniently lock the position of the extended pitching oil cylinder, and can rapidly extend the pitching oil cylinder according to requirements.)

一种能量回收控制系统及吊装设备

技术领域

本发明涉及起重机械设备技术领域,尤其涉及一种能量回收控制系统及吊装设备。

背景技术

目前集装箱正面吊运机类起重设备吊臂俯仰工作时,其下降(俯)主要是靠吊臂及其上的其它部件与货物的自重推动俯仰油缸缩回,而基本不需要油泵对俯仰油缸有杆腔供油使油缸缩回。固,将吊臂下降时的势能进行回收利用将对设备使用时节能减排具有较大的实际意义。

此外,起吊重物时,俯仰油缸需要保持在某一特定状态,目前公开的俯仰油缸锁定阀组中,一般功能较为单一,不能够灵活实现俯仰油缸的快/慢速伸出,工况适应性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种能量回收装置、具有该能量回收装置的能量回收控制系统,以及具有该能量回收控制系统的吊装设备,可根据选择对吊装设备吊臂下降(俯)工作时产生的势能进行回收利用,且还可便捷地实现对俯仰油缸伸出后的位置锁定,以及根据需要实现俯仰油缸快慢速伸出,从而实现吊臂的快慢速升降

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种能量回收控制系统,包括液压油泵、液压油箱,以及控制俯仰油缸伸缩的主控制阀,所述主控制阀具有进油口A1、回油口T、工作油口A2和工作油口B1,所述进油口A1与液压油泵的出油口连通,所述回油口T与液压油箱连通,所述液压油泵的进油口与液压油箱连通;还包括能量回收装置和俯仰阀组;

所述能量回收装置具有与俯仰阀组的A5口连通的A4口,以及与主控制阀的工作油口A2连通的A3口,所述主控制阀的工作油口B1与俯仰油缸的有杆腔连通;

所述能量回收装置包括设于A4口和A3口之间的第一油路和第二油路、设于第一油路上的控制阀一和马达,与马达传动连接的发电装置、与发电装置电连接的蓄电装置,以及设于第二油路上的控制阀二,所述控制阀一设于所述A4口与马达的A7口之间;所述控制阀二设置于所述马达的A8口与所述A4口之间;

所述控制阀一和控制阀二通电时,所述控制阀一连通第一油路,且控制阀二关闭第二油路;所述控制阀一和控制阀二断电时,所述控制阀一关闭第一油路,且控制阀二连通第二油路;

所述俯仰阀组具有与能量回收装置的A4口连通的A5口、与俯仰油缸的无杆腔连通的A6口、与俯仰油缸的有杆腔连通的B3口,与主控制阀的B1口连通的B2口,以及与液压油箱连通的泄油口T2;

所述俯仰阀组包括单向阀二;控制阀三;单向阀三;控制阀四和逻辑阀;

单向阀二设置于A6口与B3口之间,单向阀二用于阻止液压油从A6口向B3口方向流动;

单向阀三设置于B3口与B2口之间,单向阀三用于阻止液压油从B3口向B2口方向流动;

控制阀三设置于单向阀二的进油口与单向阀三的进油口之间,在断电状态,液压油可同时经单向阀三与控制阀三流向单向阀二的进油口端与所述的B3口;;

逻辑阀设置于A5口与A6口之间,所述逻辑阀具有第一工作口、第二工作口和控制口,第一工作口与A6口连通,第二工作口与A5口连接,控制口与控制阀四的进油口连通;

控制阀四的出油口与T2口相通,在断电状态,液压油无法从逻辑阀的控制口经控制阀四流向T2口。

由此,可根据需要选择是否实施能量回收功能,若需要能量回收时,通过使俯仰阀组中的控制阀四通电与控制主控制阀,设备吊臂在自重作用下将自动下降(俯),俯仰油缸无杆腔中液压油经俯仰阀组中A6、A5至能量回收装置,经A4口、控制阀一(通电),控制阀二关闭(通电),液压油驱动马达转动,马达带动发电装置工作,发电装置发出的电能储存在蓄电装置中,以供设备使用,马达中的液压油经单向阀一、主控制阀流回液压油箱。若不需要能量回收时,俯仰阀组中的控制阀四连通(通电)与控制主控制阀,吊臂下降时将能量回收装置中控制阀一关闭(断电),控制阀二连通(断电)液压油经主控制阀流回液压油箱。

并且,还可通过俯仰阀组对油缸伸出后的位置进行锁定或实现俯仰油缸的快速伸出。

通过俯仰阀组对油缸伸出后的位置进行锁定的原理为:将控制阀四断电以关闭控制阀四,逻辑阀的两个工作口不导通,俯仰油缸无杆腔的液压油被封锁在其腔内,因俯仰油缸带动的吊臂在0至90度幅度范围内工作,在未有操作动作时俯仰油缸不会伸出和缩回,吊臂被锁定在某一幅度位置。俯仰油缸的快速伸出的实现原理为:俯仰阀组中,控制阀四连通(通电),控制阀三单向连通(通电),俯仰油缸中有杆腔的液压油经俯仰阀组中单向阀二直接进入俯仰油缸的无杆腔,实现俯仰油缸的快速伸出,驱动设备吊臂快速仰起工作。

作为上述技术方案的进一步改进:

所述第一油路上还设有单向阀一,所述单向阀一设于马达的A8口与所述控制阀二和所述的A3口之间,所述单向阀一用于阻止液压油从所述A3口与控制阀二流向马达。

所述控制阀一为断电时处于关闭状态,通电时处于连通状态的液压油可双向或单向流动的两位两通电磁阀。

所述控制阀二为断电时处于连通状态,通电时处于关闭状态,且液压油可双向流动的两位两通电磁阀。

所述俯仰阀组还包括节流装置和超压保护阀,所述节流装置包括第一节流阀和第二节流阀;

所述超压保护阀设置于逻辑阀的第一工作口与控制阀四的出油口之间,所述超压保护阀的溢流油口与T2口相通;

第一节流阀设置于逻辑阀的控制口与控制阀四的进油口之间,第二节流阀的其中一个油口与超压保护阀的进油口连通,第二节流阀的另一油口与第一节流阀的出油口及控制阀四的进油口均连通。

俯仰油缸的慢速伸出的实现原理为:

俯仰阀组中,控制阀四连通(通电),控制阀三双向连通(断电),俯仰油缸中有杆腔的液压油经控制阀三和主控制阀直接流回油箱,实现俯仰油缸的慢速伸出,驱动设备吊臂慢速仰起工作。

控制阀三为断电时处于双向连通状态、通电时处于单向连通状态的两位两通电磁阀。

控制阀四为断电时处于关闭状态、通电时处于连通状态,且液压油仅可向一个方向流动的两位两通电磁阀。

俯仰油缸设有两件,俯仰阀组相应设有两套,两套俯仰阀组的A5口连通,且两套俯仰阀组的B2口连通。

作为一个总的发明构思,本发明还提供一种吊装设备,包括驱动工程机械设备吊臂做俯仰动作的俯仰油缸,还包括上述的能量回收控制系统。

作为上述技术方案的进一步改进:

所述俯仰油缸设于车架和吊臂之间,所述俯仰油缸的中心轴线与水平面之间的夹角在0度至90度之间变化所述俯仰油缸的缸筒端安装于车架上,所述俯仰油缸的活塞杆端安装于吊臂上。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

(1)、本发明提供的一种能量回收控制系统,可便捷地对所述吊臂下降(俯)工作时产生的势能进行收集利用,对设备使用时节能减排具有较大的实际意义。

(2)、本发明提供的一种能量回收控制系统,可根据需要进行自由选择是否需要对其能量进行收集,以拓宽整机设备的工况适应性。

(3)、本发明提供的一种能量回收控制系统,可便捷地实现对俯仰油缸伸出后的位置锁定,且还可根据需要实现俯仰油缸快/慢速伸出,从而实现吊臂的快/慢速伸出,以拓宽整机设备的工况适应性。

附图说明

图1为本发明一种能量回收控制系统及吊装设备实施例1的原理示意图。

图2为本发明一种能量回收控制系统及吊装设备的能量回收装置的原理示意图。

图3为本发明一种能量回收控制系统及吊装设备的俯仰阀组的原理示意图。

图4为本发明一种能量回收控制系统及吊装设备实施例2的原理示意图。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1:

如图1所示,本实施例的吊装设备,包括车架7、吊臂8、驱动吊装设备吊臂下降(俯)的俯仰油缸1,以及本实施例的能量回收控制系统。工作时俯仰油缸1的中心轴线与水平面之间的夹角在0度至90度之间变化。具体地,俯仰油缸1缸筒端安装于吊装设备的车架上,活塞杆端安装于吊装设备的吊臂上。

本实施例的能量回收控制系统,包括液压油泵5、液压油箱6、控制俯仰油缸1伸缩的主控制阀4、能收集俯仰油缸1缩回时能量的能量回收装置3,以及能实现俯仰油缸快慢速伸出及油缸伸出后位置锁定的俯仰阀组2。

主控制阀4具有进油口A1、回油口T、工作油口A2和工作油口B1,进油口A1与液压油泵5的出油口连通,回油口T与液压油箱6连通,液压油泵5的进油口与液压油箱6连通。

俯仰阀组2具有与能量回收装置的A4口连通的A5口、与俯仰油缸1的无杆腔连通的A6口、与俯仰油缸1的有杆腔连通的B3口,与主控制阀4的B1口连通的B2口,以及与液压油箱6连通的泄油口T2。

能量回收装置具有与俯仰阀组2的A5口连通的A4口,以及与主控制阀4的A2口连通的A3口。

如图2所示,能量回收装置包括设于A4口和A3口之间的第一油路和第二油路、设于第一油路上的控制阀一31、马达34和单向阀一35,与马达34传动连接的发电装置32、与发电装置32电连接的蓄电装置33,以及设于第二油路上的控制阀二36,控制阀一31设于所述A4口与马达34的A7口之间;控制阀二36设置于所述马达34的A8口与所述A4口之间。。单向阀一35设于马达34的A8口与所述控制阀二36和所述的A3口之间,所述单向阀一35用于阻止液压油从所述A3口与控制阀二36流向马达34。

控制阀一31和控制阀二36通电时,控制阀一31连通第一油路,且控制阀二36关闭第二油路;控制阀一31和控制阀二36断电时,控制阀一31关闭第一油路,且控制阀二36连通第二油路。

本实施例中,控制阀一31为断电时处于关闭状态,通电时处于连通状态的液压油可双向或单向流动的两位两通电磁阀;控制阀二36为断电时处于连通状态,通电时处于关闭状态,且液压油可双向流动的两位两通电磁阀。

如图3所示,俯仰阀组2包括单向阀二22、控制阀三21、单向阀三26、控制阀四27、超压保护阀23、节流装置24、逻辑阀25。

单向阀二22设置于A6口与B3口之间,液压油只能从B3口向A6口方向流动。

单向阀三26设置于B3口与B2口之间,液压油只能从B2口向B3口方向流动。

控制阀三21设置于单向阀二22与单向阀三26的进油口之间,在不通电状态,

液压油可同时经单向阀三26与控制阀三21流向单向阀二22的进油口端与所述的B3口。逻辑阀25设置于A5口与A6口之间,第一工作口251与A6口连通,第二工作口252与A5口连接,控制口253与控制阀四27的进油口连通;

超压保护阀23设置于逻辑阀25的第一工作油口251与控制阀四27的出油口之间,溢流油口并与T2口相通。

节流装置24中的第一节流阀241设置于逻辑阀25的控制口253与控制阀四27的进油口之间,节流装置24中的第二节流阀242设置于超压保护阀23的进油口与第一节流阀241的出油口、控制阀四27的进油口之间。

控制阀四27设置于节流装置24的出油口端与超压保护阀23的溢流油口之间,并且,控制阀四27的出油口与T2口相通,在不通电状态,液压油无法从节流装置24的出油口经控制阀四27流向T2口。

本实施例中,控制阀三21为断电时处于双向连通状态、通电时处于单向连通状态的两位两通电磁阀。控制阀四27为断电时处于关闭状态、通电时处于连通状态,且液压油仅可向一个方向流动的两位两通电磁阀。

本发明提供的一种能量回收控制系统,通过使俯仰阀组2中的控制阀四27通电与控制主控制阀4,设备吊臂在自重作用下将自动下降(俯),俯仰油缸1无杆腔中液压油经俯仰阀组2中A6、A5至能量回收装置3,经A4口、控制阀一31(通电),控制阀二36关闭(通电),液压油驱动马达34转动,马达34带动发电装置32工作,发电装置32发出的电能储存在蓄电装置33中,以供设备使用,马达34中的液压油经单向阀一35、主控制阀4流回液压油箱6。

本发明提供的一种能量回收控制系统,可根据需要选择是否需要实施能量回收功能,若不需要能量回收时,俯仰阀组2中的控制阀四27连通(通电)与控制主控制阀4,吊臂下降时将能量回收装置3中控制阀一31关闭(断电),控制阀二36连通(断电)液压油经主控制阀4流回液压油箱6。

本发明提供的一种能量回收控制系统,还可通过俯仰阀组对油缸伸出后的位置进行锁定。即:将控制阀四27断电以关闭控制阀四27,逻辑阀25的两个工作口251、252不导通,俯仰油缸1无杆腔的液压油被封锁在其腔内,因俯仰油缸1带动的吊臂8在0至90度幅度范围内工作,在未有操作动作时俯仰油缸1不会伸出和缩回,吊臂8被锁定在某一幅度位置。本发明提供的一种能量回收控制系统,还可实现吊臂的快速仰起工作。即:

将控制阀四27连通(通电),控制阀三21单向连通(通电),俯仰油缸1中有杆腔的液压油经俯仰阀组2中单向阀二22直接进入俯仰油缸1的无杆腔,实现俯仰油缸1的快速伸出,驱动设备吊臂8快速仰起工作。

本发明提供的一种能量回收控制系统,还可实现吊臂的慢速仰起工作。即:

将控制阀四27连通(通电),控制阀三21双向连通(断电),俯仰油缸1中有杆腔的液压油经控制阀三21和主控制阀4直接流回油箱6,实现俯仰油缸1的慢速伸出,驱动设备吊臂8慢速仰起工作。

实施例2:

如图4所示,本实施例的吊装设备,俯仰油缸1设有两件,俯仰阀组2相应设有两套,两套俯仰阀组2的A5口连通,且两套俯仰阀组2的B2口连通。其余结构与实施例1相同。

以上所述,仅是本申请的较佳实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

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