[發明專利]一種起重機用智能閉式液壓系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202210637677.0
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114890312A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 劉成強;趙立軍;孫濤;張磊;李志;李超永;宋彬;馬西良;謝奇志;宋威;孫健
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: B66C13/20
• 分類號: B66C13/20;F15B1/027;F15B19/00;F15B21/08;F15B21/0423;F15B21/14;F15B11/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種起重機用智能閉式液壓系統及其控制方法，其特征在于：包括控制系統和起重機液壓系統，起重機液壓系統液壓泵a(6)、液壓泵c(18)和液壓馬達c(21)，其中液壓泵a(6)上連接有發動機(5)，液壓馬達c(21)通過卷揚(22)與起重機吊臂的制動器(25)連接；

液壓泵a(6)、液壓泵c(18)之間通過傳動軸直接連接，液壓泵a(6)為雙出口液壓泵，液壓泵c(18)為單出口液壓泵，液壓泵c(18)的入口通過反向設置的單向閥(16)與油箱連接，液壓泵a(6)的兩個出口A口和D口分別通過管路與液壓馬達c(21)的B口和C口連接其中，其中A口與B口形成的管路之間連接有溢流補油閥(28)，C口與D口形成的返回管路之間連接有溢流補油閥a(19)，溢流補油閥a(19)與溢流補油閥b(28)相對設置并連接，溢流補油閥a(19)與溢流補油閥b(28)的出口通過比例減壓閥(20)與液壓馬達c(21)連接；液壓馬達液壓馬達c(21)上設有變量液壓缸(201)，液壓馬達液壓馬達c(21)的變量液壓缸(201)的無桿腔與比例減壓閥(20)的出口相連，控制信號的大小對應減壓閥(20)的出口壓力，從而控制液壓馬達c(21)的排量；

液壓泵c(18)的C口與液壓泵a(6)的D口形成的返回管路上，位于溢流補油閥a(19)到液壓泵a(6)D口之間的管路上設有動能回收系統，所述的動能回收系統順序設有切換閥b(14)、液壓閥組、切換閥b(10)、液壓馬達a(9)和切換閥a(8)，其中液壓閥組包括通過傳動軸相互連接的液壓馬達a(12)和液壓泵b(13)，液壓馬達a(12)用以將切換閥a(14)的切換油路與返回管路連接，液壓泵b(13)的進油口與油箱連接，出油口分別與溢流閥(11)以及切換閥b(14)的入口連接，利用切換閥b(14)控制起重臂下落狀態時的油路流動情況，通過溢流閥(11)平衡起重臂的平衡，具體的：溢流閥(11)的入口壓力較大增加了液壓泵b(13)的出口壓力，產生阻力扭矩，從而實現起重臂下落重力勢能的平衡作用，切換閥b(15)的出口連接到液壓泵c(18)的入口與單向閥(16)之間的管路，用以實現增大液壓泵c(18)入口的壓力，減小對發動機(5)扭矩的需求，當液壓泵c(18)的入口油液壓力大于液壓泵c(18)的出口油液壓力時，液壓泵c(18)工作在液壓馬達工況，液壓泵c(18)向發動機(5)輸出扭矩，溢流閥(11)與液壓泵b(13)之間管路連接有蓄能器(122)，蓄能器(122)與切換閥b(15)連接；

所述控制系統包括控制器(1)、設置在發動機(5)上的轉速傳感器a(4)、設置在液壓泵a(6)上的溫度傳感器a(3)、設置在液壓泵a(6)D口處的壓力傳感器(7)、設置在卷揚(22)上的轉速傳感器b(23)、設置在液壓馬達c(21)上的溫度傳感器b(26)以及設置在液壓馬達c(21)的B口處的溫度傳感器c(27)，其中轉速傳感器a(4)、溫度傳感器a(3)、壓力傳感器(7)、轉速傳感器b(23)、溫度傳感器b(26)溫度傳感器c(27)均通過線路與控制器(1)連接。

2.根據權利要求1所述起重機用智能閉式液壓系統及其控制方法，其特征在于：控制器(1)還連接有控制閥(2)，液壓泵a(6)上設有變量油缸(bc2)，液壓泵a(6)的變量油缸(bc2)的兩個端口與控制閥(2)的兩個出油口相連接，通過控制閥(2)的換向控制變量油缸(bc2)的位置，實現對液壓泵a(6)的排量控制，實現對液壓馬達c(21)的速度控制和運動方向的控制。

3.根據權利要求1所述起重機用智能閉式液壓系統及其控制方法，其特征在于：利用切換閥(10)連接液壓馬達a(9)，液壓馬達a(9)上連接有風扇(92)，一方面將起重臂下落時的重力勢能轉換為機械能，油液壓流回油箱，回流的油液驅動風扇(92)旋轉降溫，避免液壓油的發熱，實現了重物勢能的回收與再利用，將存儲在蓄能器(122)中，用來驅動風扇(92)或者輔助提高液壓泵的入口壓力，降低對發動機的扭矩需求。