一种重力势能回收液压控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种重力势能回收液压控制系统，属于液压控制技术领域，提升重物时，升降液压缸的活塞杆伸出，由蓄能器与伺服电机泵组联合供油，能够减小蓄能器的装机容积；重物下降时，升降液压缸的活塞杆缩回，一部分液压油储存于蓄能器，另一部分通过伺服电机泵组进入液压缸的有杆腔，伺服电机泵组的吸油口压力大于排油口压力，伺服电机泵组处于发电状态，重力势能通过蓄能器和伺服电机泵组转化为液压能和电能；升降液压缸的活塞杆伸缩速度由伺服电机泵组泵控容积调速控制，无节流调速的能量损失，降低了运行能耗；蓄能器内的油液通过阀控回路进行更换，恒压油源仅需设计阀控回路的液压缸所需流量和系统泄漏补充流量，降低了装机功量。装机功量。装机功量。

【技术实现步骤摘要】
一种重力势能回收液压控制系统


[0001]本技术属于液压控制
，涉及一种重力势能回收液压控制系统。

技术介绍

[0002]在液压控制领域，常常采用蓄能器进行能量回收。重物下降时，负载压缩液压缸的无杆腔油液从无杆腔排出，进入与无杆腔并联的蓄能器，并压缩蓄能器气侧气体，使得压力油储存于蓄能器中，以便下一次驱动重物或负载时使用。
[0003]由于同一系统中，工况的多样性，重力势能并不稳定，蓄能器充气压力需按最大负载力设计，使得有杆腔压力也不得不按最大工作压力设计并一直运行。
[0004]常规的蓄能器对重力势能进行回收时，几乎是承压侧的所有油液压入蓄能器中，使得蓄能器的容积需求较大。
[0005]在重力势能回收或释放过程中，由于蓄能器内油压力与负载和反腔压力需要实时匹配以控制速度，常采用阀控模式，会导致节流调速的能量损失，增大能量的消耗。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种重力势能回收液压控制系统，以降低能耗。
[0007]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种重力势能回收液压控制系统，包括伺服电机泵组，伺服电机泵组的第一油口通过第一油路与升降液压缸的无杆腔相连，伺服电机泵组的第二油口通过第二油路与升降液压缸的有杆腔相连，第一油路和第二油路均连接有溢流阀；第一油路在连接伺服电机泵组和溢流阀之间的管路上还设有蓄能支路，蓄能支路包括蓄能器和第一两位两通换向阀，蓄能器的油侧与第一两位两通换向阀连接，第一两位两通换向阀与第一支路连接；蓄能器的油侧通过三位三通换向阀与恒压油源相连，三位三通换向阀的中位为截止状态；蓄能器连接有第一位移传感器以实时监测其活塞位置，升降液压缸连接有第二位移传感器以实时检测其活塞位置，第一位移传感器、第二位移传感器、伺服电机泵组、第一两位两通换向阀、三位三通换向阀、第二两位两通换向阀均与控制器相连。
[0009]可选地，伺服电机泵组的吸油口压力大于排油口压力时，伺服电机泵组处于发电状态。
[0010]可选地，蓄能器油侧通过第二两位两通换向阀与阀控回路相连以更换蓄能器的油液。
[0011]可选地，阀控回路为由三位四通换向阀控制的水平伸缩的双杆液压缸回路。
[0012]可选地，蓄能器的油侧连接有与控制器连接的第一压力传感器以监测油侧压力，控制器通过蓄能器的活塞位置、当前油侧压力、气侧预充压力、气侧容积、环境温度计算蓄能器的当前气侧压力，以判断当前气侧压力是否处在安全范围内，判断气侧是否需要充放气。
[0013]可选地，恒压油源与第一油路和第二油路相连，在连接恒压油源与第一油路和第二油路的管路上均设有安全阀和单向阀。
[0014]可选地，第一油路和第二油路连接有排气测压元件。
[0015]可选地，伺服电机泵组的吸油腔和排油腔均设有与控制器连接的压力传感器以监控两腔压力。
[0016]本技术的有益效果在于：在重力势能下落时，可通过蓄能器和伺服电机泵组把重力势能转化为液压能和电能。在提升重物时，升降液压缸的无杆腔由蓄能器和伺服电机泵组联合供油，可减小蓄能器的设计容积。升降液压缸的伸缩速度由伺服电机泵组来控制，无额外液压阀的控制和压力损失，降低了运行能耗。蓄能器内的油液通过向阀控回路供油，通过阀控回路的液压缸动作，油液流回油箱，既保证了泵控闭式回路油液的清洁度和温度，又不用直接从蓄能器放油，再次利用了蓄能器的液压能，进一步节约了能量。对于重力势能升降回路，恒压油源只需要提供本回路因泄漏而需补充的流量，降低了恒压油源泵站的装机功量。
[0017]本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0018]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：
[0019]图1为本技术一种重力势能回收液压控制系统的示意图。
[0020]附图标记：恒压油源1、三位三通换向阀2、蓄能器3、第一位移传感器4.1、第二位移传感器4.2、第一压力传感器5.1、第二压力传感器5.2、第三压力传感器5.3、第一两位两通换向阀6.1、第二两位两通换向阀6.2、伺服电机泵组7、第一溢流阀8.1、第二溢流阀8.2、升降液压缸9、减压阀10、第一单向阀11.1、第二单向阀11.2、第一排气测压接头12.1、第二排气测压接头12.2、控制器13、三位四通换向阀14、阀控液压缸15。
具体实施方式
[0021]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0023]本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0024]请参阅图1，一种重力势能回收液压控制系统，包括伺服电机泵组7，伺服电机泵组7的第一油口通过第一油路与升降液压缸9的无杆腔相连，伺服电机泵组7的第二油口通过第二油路与升降液压缸9的有杆腔相连，第一油路和第二油路均连接有溢流阀；第一油路在连接伺服电机泵组7和溢流阀之间的管路上还设有蓄能支路，蓄能支路包括蓄能器3和第一两位两通换向阀6.1，蓄能器3的油侧与第一两位两通换向阀6.1连接，第一两位两通换向阀6.1与第一支路连接；蓄能器3的油侧通过三位三通换向阀2与恒压油源1相连，三位三通换向阀2的中位为截止状态；蓄能器3油侧通过第二两位两通换向阀6.2与阀控回路相连，以更换蓄能器3的油液；伺服电机泵组7的吸油口压力大于排油口压力时，伺服电机泵组7处于发电状态；蓄能器3连接有第一位移传感器4.1以实时监测其活塞位置，升降液压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重力势能回收液压控制系统，其特征在于：包括伺服电机泵组，伺服电机泵组的第一油口通过第一油路与升降液压缸的无杆腔相连，伺服电机泵组的第二油口通过第二油路与升降液压缸的有杆腔相连，第一油路和第二油路均连接有溢流阀；第一油路在连接伺服电机泵组和溢流阀之间的管路上还设有蓄能支路，蓄能支路包括蓄能器和第一两位两通换向阀，蓄能器的油侧与第一两位两通换向阀连接，第一两位两通换向阀与第一支路连接；蓄能器的油侧通过三位三通换向阀与恒压油源相连，三位三通换向阀的中位为截止状态；蓄能器连接有第一位移传感器以实时监测其活塞位置，升降液压缸连接有第二位移传感器以实时检测其活塞位置，第一位移传感器、第二位移传感器、伺服电机泵组、第一两位两通换向阀、三位三通换向阀、第二两位两通换向阀均与控制器相连。2.根据权利要求1所述的重力势能回收液压控制系统，其特征在于：伺服电机泵组的吸油口压力大于排油口压力时，伺服电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏峰，胡俊，李军，孙天健，陈德国，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：