一种能量回收装置、液压升降系统及混合动力系统的制作方法

1.本实用新型涉及液压升降系统技术领域，尤其涉及一种能量回收装置、液压升降系统及混合动力系统。


背景技术：

2.液压升降系统广泛应用于设备生产、基础建设、建筑安装、货物仓储等生产过程，液压缸是液压升降系统的核心部件，在液压升降系统执行举升动作时，需要液压缸提供驱动力，即液压缸输出能量，把液压能转换成势能；在液压升降系统执行下降动作时，负载的势能将被释放出来。目前，在液压升降系统中并无能量回收装置，负载的势能全部转化为热能，不仅导致液压升降系统发热，而且会造成能量浪费，这种能量浪费对于载重较大、举升高度较大以及需频频工作的机型来说将非常可观。
3.因此，亟需一种能量回收装置、液压升降系统及混合动力系统以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种能量回收装置、液压升降系统及混合动力系统，以解决现有技术中存在的能量浪费的技术问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种能量回收装置，包括：
7.液压缸，其液压腔内滑动设置有活塞；
8.旁通管，其进液口和出液口均与所述液压腔连通，且所述出液口位于所述活塞运动的上止点的上方，所述进液口位于所述出液口的上方；
9.第一单向阀，设置于所述液压腔内，且所述第一单向阀位于所述进液口与所述出液口之间，所述第一单向阀被配置为沿所述活塞的提升方向单向导通；
10.开关阀，设置于所述进液口，所述开关阀被配置为当所述活塞提升时关闭以及当所述活塞下降时开启；
11.第二单向阀，设置于所述出液口，所述第二单向阀被配置为由所述进液口至所述出液口方向单向导通；
12.发电装置，包括转动件、传动轴和发电机，所述转动件设置于所述旁通管内，且所述转动件能够绕所述旁通管的轴线转动，所述发电机设置于所述旁通管外，所述传动轴的一端与所述转动件固定连接，所述传动轴的另一端与所述发电机的转子传动连接。
13.作为能量回收装置的优选技术方案，所述开关阀为联动阀，所述联动阀与所述活塞的下降运动联动。
14.作为能量回收装置的优选技术方案，所述开关阀为电磁阀，所述液压腔内设置有用于检测所述活塞运动方向的传感器，所述传感器与所述电磁阀通过控制单元电连接。
15.作为能量回收装置的优选技术方案，所述发电装置为涡轮发电装置，所述转动件
为涡轮。
16.作为能量回收装置的优选技术方案，所述转动件为叶轮。
17.作为能量回收装置的优选技术方案，所述出液口与所述活塞运动的上止点之间的距离为100mm
‑
200mm。
18.作为能量回收装置的优选技术方案，所述旁通管为弧形管。
19.作为能量回收装置的优选技术方案，所述进液口的直径大于所述出液口的直径。
20.一种液压升降系统，包括如上任一方案所述的能量回收装置。
21.一种混合动力系统，包括如上所述的液压升降系统。
22.本实用新型的有益效果：
23.本实用新型提供一种能量回收装置，包括液压缸、旁通管、第一单向阀、第二单向阀、开关阀和发电装置。液压缸的液压腔内滑动设置有活塞；旁通管的进液口和出液口均与液压腔连通，且出液口位于活塞运动的上止点的上方，进液口位于出液口的上方；第一单向阀设置于液压腔内，且第一单向阀位于旁通管的进液口与出液口之间，第一单向阀被配置为沿活塞的提升方向单向导通；开关阀设置于进液口，开关阀被配置为当活塞提升时关闭以及当活塞下降时开启；第二单向阀设置于出液口，第二单向阀被配置为由进液口至出液口方向单向导通；发电装置包括转动件、传动轴和发电机，转动件设置于旁通管内，且转动件能够绕旁通管的轴线转动，发电机设置于旁通管外，传动轴的一端与转动件固定连接，传动轴的另一端与发电机的转子传动连接。
24.通过将旁通管的出液口设置在活塞运动的上止点的上方，能够确保当油液经旁通管流下时能作用于活塞，从而确保活塞的正常下降运动。通过将第一单向阀设置于进液口与出液口之间，能够确保当第一单向阀关闭时不影响油液流进及流出旁通管，从而确保活塞的正常下降运动。当活塞提升时，第一单向阀开启，开关阀和第二单向阀均关闭，液压油在液压缸的液压腔内沿活塞的提升方向流动；当活塞下降时，第一单向阀关闭，开关阀和第二单向阀均开启，液压油经旁通管流下，转动件在液压油的作用下发生转动，并通过传动轴带动发电机发电，从而能够对液压油的势能进行回收利用，避免了能量浪费。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例提供的能量回收装置的原理示意图。
26.图中：
27.10、液压缸；11、液压腔；20、旁通管；21、进液口；22、出液口；30、第一单向阀；40、开关阀；50、第二单向阀；61、转动件；62、传动轴；63、发电机。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.如图1所示，本实用新型提供一种能量回收装置，包括液压缸10、旁通管20、第一单向阀30、第二单向阀50、开关阀40和发电装置。液压缸10的液压腔11内滑动设置有活塞；旁通管20的进液口21和出液口22均与液压腔11连通，且出液口22位于活塞运动的上止点(图1中的a点)的上方，进液口21位于出液口22的上方；第一单向阀30设置于液压腔11内，且第一单向阀30位于旁通管20的进液口21与出液口22之间，第一单向阀30被配置为沿活塞的提升方向单向导通；开关阀40设置于进液口21，开关阀40被配置为当活塞提升时关闭以及当活塞下降时开启；第二单向阀50设置于出液口22，第二单向阀50被配置为由进液口21至出液口22方向单向导通；发电装置包括转动件61、传动轴62和发电机63，转动件61设置于旁通管20内，且转动件61能够绕旁通管20的轴线转动，发电机63设置于旁通管20外，传动轴62的一端与转动件61固定连接，传动轴62的另一端与发电机63的转子传动连接。
33.通过将旁通管20的出液口22设置在活塞运动的上止点的上方，能够确保当油液经旁通管20流下时能作用于活塞，从而确保活塞的正常下降运动。优选地，出液口22与活塞运动的上止点之间的距离为100mm
‑
200mm。通过将第一单向阀30设置于进液口21与出液口22之间，能够确保当第一单向阀30关闭时不影响油液流进及流出旁通管20，从而确保活塞的正常下降运动。当活塞提升时，第一单向阀30开启，开关阀40和第二单向阀50均关闭，液压油在液压缸10的液压腔11内沿活塞的提升方向流动；当活塞下降时，第一单向阀30关闭，开关阀40和第二单向阀50均开启，液压油经旁通管20流下，转动件61在液压油的作用下发生转动，并通过传动轴62带动发电机63发电，从而能够对液压油的势能进行回收利用，避免了能量浪费。
34.在本实施例中，开关阀40可以为联动阀，联动阀与活塞的下降运动联动，即联动阀仅在活塞处于下降状态时开启，联动阀具有容易控制、不需要电源等优势。在其他实施例中，开关阀40还可以为电磁阀，在液压腔11内设置有用于检测所述活塞运动方向的传感器，传感器与电磁阀通过控制单元电连接，当传感器检测到活塞提升时，则通过控制单元控制电磁阀关闭，当传感器检测到活塞下降时，则通过控制单元控制电磁阀开启。当然，以上只是示例性说明，并不以此为限。
35.在本实施例中，发电装置为涡轮发电装置，转动件61为涡轮。涡轮发电装置具有结构简单、成本低、能量转换效率高以及输出功率大的优点。当然发电装置还可以为其他动力
发电装置，比如动力件为叶轮，只要是在油液的驱动下能够进行转动，且能够通过传动轴62带动发电机63的转子转动的任何动力件均可，并不以本实施例为限。
36.优选地，旁通管20为弧形管，以提高油液在旁通管20内流通的顺畅性。优选地，旁通管20的进液口21的直径大于出液口22的直径，能够使油液快速流入旁通管20，并快速作用于转动件61，减少油液在流入旁通管20前的能量浪费。
37.本实用新型还提供一种液压升降系统，包括如上所述的能量回收装置，通过采用上述能量回收装置，能够对液压油的势能进行回收利用，避免能量浪费。
38.本实用新型还提供一种混合动力系统，包括如上所述的液压升降系统，通过采用上述液压升降系统，能够对液压油的势能进行回收并利用至自身用电系统中，达到了节能的效果。
39.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。