[實用新型]一種能量回收和再利用裝置

有效

• 申請號: 201220487299.4
• 申請日: 2012-09-23
• 公開（公告）號: CN202833451U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 凌在山;夏禹武;付斌;牟建強;范曉飛;王成
• 申請（專利權）人: 山重建機有限公司
• 主分類號: F15B21/14
• 分類號: F15B21/14;F15B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種能量回收和再利用裝置，尤其是涉及一種起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置。

背景技術

工程機械由于應用廣、數量多、耗油高、排放差等特點，對其實現高效、節能已成為國、內外工程機械研究者探索、追求的目標之一。工程機械系統的節能研究目前主要從兩方面展開：基于系統控制策略和控制方法的節能研究和基于系統結構的節能研究。基于系統結構的節能研究包括基于閥控系統改進、動力源系統改進、能量回收的節能研究。基于能量回收的工程機械的節能研究包括機械式、液壓式、電氣式能量回收。液壓式回收采用蓄能器作為儲能元件，蓄能器能夠儲存并釋放壓力能，其性能穩定，能夠滿足工程機械快速節能的要求。電氣式回收多采用電儲能元件電池或電容器，將機械能轉化為電能儲存并利用。?

就起重設備而言，目前工程上研究的起重設備的能量回收主要研究起重臂的勢能回收，其中大部分采用電氣式回收方式。目前電氣式能量回收方法存在設備復雜、成本較高的問題，由于電儲能元件及發電機的成本較高，限制了該回收方案在實際中的應用，而且機械能、壓力能、電能的反復轉換也降低了能量回收的利用率。

另外，現有的液壓驅動的起重機中，當需要起重臂上升時，高壓油液進入與起重臂相連的油缸的大腔，推動活塞，帶動活塞桿向上伸出，從而使得與活塞桿相連的起重臂上升；當需要起重臂下降時，高壓油液進入與起重臂相連的油缸的小腔，推動活塞，帶動活塞桿向下縮回，從而使得與活塞桿相連的起重臂下降，同時，在油缸大腔中的低壓油液排回到油箱。由于液壓驅動的起重臂的自重很大，其產生的勢能也很大，由此產生的液壓能量也較大，現有技術中，如CN202056123U，其公開了一種利用起重臂自重的勢能回收蓄能器，但是其存在的問題是不能實現能量回收與主液壓回路的結合，系統協調性較差。另外，CN?101408213公開了一種混合動力工程機械蓄能器-液壓馬達能量回收系統，其主要通過變頻電機、整流/逆變器、壓力傳感器等一套復雜的電器轉換設備，其設置電器轉換設備的過程復雜、成本較高，不利于應用。

實用新型內容

針對現有技術中的上述問題，本實用新型提供了一種起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置，該起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置利用全液壓系統控制，以可控制的方式實現了能量回收與主液壓回路的結合，系統協調性好，此外，不要采用變頻電機、整流/逆變器、壓力傳感器等復雜的電器轉換設備，節約了成本。而且只有勢能和壓力能的轉換，提高能量回收的利用率。

本實用新型的起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置的技術方案如下：

一種起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置，所述能量回收和再利用裝置包括：起重臂組件和液壓系統；所述起重臂組件包括起重臂10和重物7；所述液壓系統包括：液壓主泵系統，該液壓主泵系統包括液壓主泵2，先導泵3以及驅動液壓主泵2和先導泵3的電動機；與起重臂10連接的油缸9，所述油缸包括缸筒、活塞和活塞桿，活塞桿一端與活塞相連，另一端與起重臂相連，活塞桿的伸出和縮回帶動起重臂上升或下降；液壓主閥4，該液壓主閥位于液壓主泵2和油缸9之間，控制油缸油液的流向；其特征在于：所述液壓系統還包括能量回收和再利用系統，該能量回收和再利用系統包括第一多路閥11、第二多路閥5、升壓設備16和蓄能器12；第一多路閥11連接在油缸大腔和升壓設備16的入口之間，蓄能器12連接在升壓設備16的出口，第二多路閥5連接升壓設備16的出口和油缸大腔之間，并與所述蓄能器12流體連通；在起重臂10下降時，所述能量回收和再利用系統能夠將油缸9大腔中流出的低壓油轉變成高壓油并儲存在蓄能器12中；在起重臂10上升時，所述能量回收和再利用系統能夠將蓄能器12中的高壓油再釋放到油缸9的大腔中得到再利用。

本實用新型的起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置利用全液壓系統，將起重臂下降的勢能部分轉換成流體的壓力能并儲存到液壓蓄能器中，并用于下次舉升重物，使消耗動力獲得的勢能部分得到再生，以降低驅動液壓主泵的負荷和功率，本實用新型的能量回收和再利用裝置回收和再生效率高，節能減排效益顯著。簡便易行，投資少，壽命長。新造時配置或舊機改造時添置均可，可以廣泛應用于挖掘機械、裝載機械和起重設備等大型工程機械中。

附圖說明

當閱讀下列有關附圖的詳細說明和具體實施方式時，本實用新型的這些及其他特征、方面和優點將得到更好的理解，其中：

圖1是本實用新型的起重臂自重勢能的能量回收和再利用裝置的液壓系統原理圖。