[发明专利]用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机。

背景技术

起重机是一种重力作业机械，目前，吊重起升时重力做功，重物下降时通过控制平衡阀的节流口面积实现下降过程的节流调速，重物下降过程的能量全部转化为热能，造成能量的浪费。

现有的重物卷扬下落控制方案具有以下缺点：

1、节流调速将重物势能转换成热能，从而导致液压系统油温飞升，降低液压元件的使用寿命，并且增大了系统的泄漏量，降低了液压系统的作业效率。

2、重物势能转换成热能，势必要求系统增加散热装置，增加了设计成本。

3、重物势能转换成热能，系统不能利用有效利用重物势能，导致能量的浪费。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种用于卷扬势能回收的串联控制方法和系统、及起重机，通过将重物下降的重力势能进行回收，并加以利用，从而实现节能减排，同时降低了液压系统的发热，提高了液压系统的作业效率。

根据本发明的一个方面，提供一种用于卷扬势能回收的串联控制方法，包括：

检测混合动力模式是否开启；

若混合动力模式开启，则检测当前的卷扬工作模式；

若当前起重机处于卷扬下落工作模式，则将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中。

在本发明的一个实施例中，在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，所述方法还包括：

根据起重机操纵手柄的角度，设定卷扬马达的转速；

实时检测蓄能器的压力；

根据蓄能器的压力，调节卷扬马达的排量；

调节主换向阀和平衡阀的开度，以控制重物的下降速度。

在本发明的一个实施例中，在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，所述方法还包括：

在蓄能器的压力达到预定最大工作压力时，打开溢流阀，以便蓄能器保持恒定的压力，

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：

若当前起重机处于卷扬起升工作模式，则判断蓄能器是否有可利用的能量；

若蓄能器有可利用的能量，则闭合第二插装阀，以便蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力。

在本发明的一个实施例中，蓄能器释放存储的液压能，与主泵一起为起重机提供驱动力的过程中，所述方法还包括：

当蓄能器的压力达到预定最低工作压力时，断开第二插装阀，完全依靠主泵为起重机提供驱动力。

在本发明的一个实施例中，蓄能器释放存储的液压能，为起重机提供驱动力的步骤包括：

蓄能器中的高压油液经过第二插装阀和第一单向阀汇集到主油路，与主泵一起给主油路提供液压油，以驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升。

在本发明的一个实施例中，蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，所述方法还包括：

根据起重机操纵手柄的角度，控制主换向阀的开度，以控制吊重起升速度。

在本发明的一个实施例中，蓄能器与主泵一起驱动卷扬马达实现重物的卷扬起升的过程中，所述方法还包括：

蓄能器的压力低于需要的主泵压力时，增大主泵排量，以维持速度恒定。

根据本发明的另一方面，提供一种用于卷扬势能回收的串联控制系统，包括：第一检测模块、第二检测模块、卷扬马达、平衡阀、第一插装阀、储能器，其中：

第一检测模块，用于检测混合动力模式是否开启；

第二检测模块，用于在第一检测模块检测到混合动力模式开启时，检测当前的卷扬工作模式；

卷扬马达，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时，将起重机吊重下落过程中重物产生的重力势能转换为液压能，并通过平衡阀和第一插装阀，将所述液压能存储到蓄能器中；

平衡阀，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时，反向导通；

第一插装阀，用于在第二检测模块检测到当前起重机处于卷扬下落工作模式时导通；

蓄能器，用于存储液压能。

在本发明的一个实施例中，所述系统还包括变量调节机构和第一压力传感器，其中：

变量调节机构，用于在将所述液压能存储到蓄能器的过程中，根据起重机操纵手柄的角度，设定卷扬马达的转速；根据第一压力传感器检测的蓄能器压力，调节卷扬马达的排量；并调节主换向阀和平衡阀的开度，以控制重物的下降速度

第一压力传感器，用于实时检测蓄能器的压力。