工程机械的卷扬机构动力回收系统及动力回收方法技术方案

本发明专利技术提供了一种工程机械的卷扬机构动力回收系统，其包括闭式回路、发动机及电机储能系统；闭式回路包括卷扬马达及闭式泵，卷扬马达与卷扬机构的一侧连接，发动机与闭式泵连接；电机储能系统包括电机、电机控制器及储能单元，电机与卷扬机构的另一侧连接，电机控制器与电机连接，储能单元与电机控制器连接；卷扬机构下放时，卷扬机构可带动卷扬马达运行，使液压油从卷扬马达流入闭式泵，让闭式泵反拖发动机；同时卷扬机构下放时，卷扬机构可同步带动电机转动储能。与现有技术相比，本发明专利技术提供的工程机械的卷扬机构动力回收系统及动力回收方法能有效回收卷扬机构下放时的势能，节能环保，并且能降低系统的热负荷，提高液压元件的使用寿命。件的使用寿命。件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
工程机械的卷扬机构动力回收系统及动力回收方法


[0001]本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种工程机械的卷扬机构动力回收系统及动力回收方法。

技术介绍

[0002]旋挖钻机是一种桩工类的工程机械，凭着在各种大型桩基础施工中的卓越表现，得到越来越广泛的应用。但是，随着市场竞争的日益激烈，其油耗高、排放差的问题日益引起人们的关注。
[0003]在旋挖作业过程中，主卷扬机构下放非常频繁，释放出大量的重力势能。现有技术中，主卷扬机构基本上都采用开式回路的液压驱动系统，这些能量基本上都消耗在平衡阀的节流损失上，不仅浪费了能量，增加了系统的热负荷，而且降低了液压元件的使用寿命。因此，将主卷扬机构下放过程中的能量存储起来再利用，提高发动机的燃油经济性，降低排放，有着十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的工程机械中，卷扬机构在下放过程中不仅存在大量的能量损失，同时也增加了系统的热负荷，影响液压元件使用寿命的技术问题，本专利技术提供了一种能有效回收卷扬机构下放时释放的重力势能，降低系统的热负荷，提高液压元件使用寿命的工程机械的卷扬机构动力回收系统。
[0005]一种工程机械的卷扬机构动力回收系统，其包括闭式回路、发动机及电机储能系统；
[0006]所述闭式回路包括卷扬马达及闭式泵，所述卷扬马达与所述卷扬机构的一侧连接，所述闭式泵的第一油口通过第一管路与所述卷扬马达的第一油口连接，所述闭式泵的第二油口通过第二管路与所述卷扬马达的第二油口连接；
[0007]所述发动机与所述闭式泵连接；
[0008]所述电机储能系统包括电机、电机控制器及储能单元，所述电机与所述卷扬机构的另一侧连接，所述电机控制器与所述电机连接，所述储能单元与所述电机控制器连接；
[0009]所述卷扬机构下放时，所述卷扬机构可带动所述卷扬马达运行，使液压油从所述卷扬马达的第二油口流入所述闭式泵的第二油口，让所述闭式泵反拖所述发动机；同时所述卷扬机构下放时，所述卷扬机构可同步带动所述电机转动储能。
[0010]优选的，所述电机通过联轴器与所述卷扬机构的另一侧连接。
[0011]优选的，所述电机与所述卷扬机构之间串联有电机减速机。
[0012]优选的，所述卷扬机构包括卷扬、制动器及减速机，所述制动器用以锁闭所述卷扬，所述减速机串联于所述卷扬的一侧与所述卷扬马达之间，所述电机与所述卷扬机构的另一侧连接。
[0013]优选的，还包括补油回路，所述补油回路包括补油泵、溢流阀、第一单向阀及第二
单向阀，所述补油泵的出油口通过管路依次与所述溢流阀、所述第一单向阀及所述第一管路连接，所述补油泵的出油口通过管路依次与所述溢流阀、所述第二单向阀及所述第二管路连接。
[0014]优选的，还包括冲洗阀及冲洗溢流阀，所述冲洗阀的进油口通过管路分别与所述第一管路、所述第二管路连接，所述冲洗阀的回油口通过管路与油箱连接，所述冲洗溢流阀设置于所述冲洗阀的回油口与所述油箱之间。
[0015]优选的，所述第一管路与所述第二管路之间连接有高压溢流阀。
[0016]一种工程机械的卷扬机构动力回收方法，其包括如下步骤：
[0017]S1、提供上述任一项所述的工程机械的卷扬机构动力回收系统；
[0018]S2、判断所述卷扬机构的所需运行状态：若所述卷扬机构为下放则执行步骤S31，若所述卷扬机构为上升则执行步骤S41；
[0019]S31、根据检测得到的信号，确定所述卷扬马达转速和所述电机转速以及方向；
[0020]S32、通过所述卷扬马达转速、所述发动机转速和负荷率共同决定所述闭式泵的排量以及所述闭式回路中液压油流向，使液压油从所述卷扬马达的第二油口流入所述闭式泵的第二油口，所述闭式泵运行反拖所述发动机；同时所述卷扬机构带动所述电机运行发电，并通过所述电机控制器转换后储存于所述储能单元中；
[0021]S41、根据检测得到的信号，确定所述卷扬马达转速和所述电机转速以及方向；
[0022]S42、通过所述卷扬马达转速、所述发动机转速共同决定所述闭式泵的排量以及所述闭式回路中液压油流向，使液压油从所述闭式泵的第二油口流入所述卷扬马达的第二油口。
[0023]优选的，所述步骤S31与所述步骤S41中根据检测得到的信号均为：整车控制器根据卷扬操控手柄的开度所检测得到的信号。
[0024]优选的，所述步骤S42中还包括：判断所述储能单元中能源储量，若所述储能单元中能源储量充足，则启动所述电机，通过所述电机与所述卷扬马达共同带动所述卷扬机构运行。
[0025]与现有技术相比，本专利技术提供的工程机械的卷扬机构动力回收系统，创新性的用闭式回路与电机储能系统同时回收利用卷扬机构的下放势能。利用闭式回路能取消传统卷扬机构下放所需的平衡阀，节省平衡阀的耗能损失，同时闭式回路还能将卷扬机构下放时的重力势能反拖发动机，让发动机输出最小。由于卷扬机构下放势能很大，单纯闭式回路反拖发动机会造成发动机失速飞车，利用电机和储能单元能很好的回收这部分能量，让卷扬机构下放势能得到充分利用，同时电机直接与卷扬机构连接，能减少能量传递链，提高能量回收效率。本专利技术提供的回收系统相较于纯电动回收方式所需的储能单元也少占空间少，也更具经济性与实用性。并且电机储能系统与闭式回路直接连接卷扬机构，回收卷扬机构势能时能缩短能量传递链，提高的能量回收效率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为一种实施例提供的工程机械的卷扬机构动力回收系统的液路图；
[0028]图2为图1所示卷扬下放时重物释放的势能传递路线图；
[0029]图3为图1工程机械的卷扬机构动力回收系统的控制流程图。
具体实施方式
[0030]为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“安装于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
[0032]须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程机械的卷扬机构动力回收系统，其特征在于，包括闭式回路、发动机及电机储能系统；所述闭式回路包括卷扬马达及闭式泵，所述卷扬马达与所述卷扬机构的一侧连接，所述闭式泵的第一油口通过第一管路与所述卷扬马达的第一油口连接，所述闭式泵的第二油口通过第二管路与所述卷扬马达的第二油口连接；所述发动机与所述闭式泵连接；所述电机储能系统包括电机、电机控制器及储能单元，所述电机与所述卷扬机构的另一侧连接，所述电机控制器与所述电机连接，所述储能单元与所述电机控制器连接；所述卷扬机构下放时，所述卷扬机构可带动所述卷扬马达运行，使液压油从所述卷扬马达的第二油口流入所述闭式泵的第二油口，让所述闭式泵反拖所述发动机；同时所述卷扬机构下放时，所述卷扬机构可同步带动所述电机转动储能。2.根据权利要求1所述的工程机械的卷扬机构动力回收系统，其特征在于，所述电机通过联轴器与所述卷扬机构的另一侧连接。3.根据权利要求2所述的工程机械的卷扬机构动力回收系统，其特征在于，所述电机与所述卷扬机构之间串联有电机减速机。4.根据权利要求1所述的工程机械的卷扬机构动力回收系统，其特征在于，所述卷扬机构包括卷扬、制动器及减速机，所述制动器用以锁闭所述卷扬，所述减速机串联于所述卷扬的一侧与所述卷扬马达之间，所述电机与所述卷扬机构的另一侧连接。5.根据权利要求1所述的工程机械的卷扬机构动力回收系统，其特征在于，还包括补油回路，所述补油回路包括补油泵、溢流阀、第一单向阀及第二单向阀，所述补油泵的出油口通过管路依次与所述溢流阀、所述第一单向阀及所述第一管路连接，所述补油泵的出油口通过管路依次与所述溢流阀、所述第二单向阀及所述第二管路连接。6.根据权利要求5所述的工程机械的卷扬机构动力回收系统，其特征在于，还包括冲洗阀及冲洗溢流阀，所述冲洗阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：何清华，朱建新，李赛白，黄宵，戴鹏，张静，
申请(专利权)人：山河智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：