一种起重机用智能闭式液压系统及其控制方法

技术特征：
1.一种起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，其特征在于：包括控制系统和起重机液压系统，起重机液压系统液压泵a(6)、液压泵c(18)和液压马达c(21)，其中液压泵a(6)上连接有发动机(5)，液压马达c(21)通过卷扬(22)与起重机吊臂的制动器(25)连接；液压泵a(6)、液压泵c(18)之间通过传动轴直接连接，液压泵a(6)为双出口液压泵，液压泵c(18)为单出口液压泵，液压泵c(18)的入口通过反向设置的单向阀(16)与油箱连接，液压泵a(6)的两个出口a口和d口分别通过管路与液压马达c(21)的b口和c口连接其中，其中a口与b口形成的管路之间连接有溢流补油阀(28)，c口与d口形成的返回管路之间连接有溢流补油阀a(19)，溢流补油阀a(19)与溢流补油阀b(28)相对设置并连接，溢流补油阀a(19)与溢流补油阀b(28)的出口通过比例减压阀(20)与液压马达c(21)连接；液压马达液压马达c(21)上设有变量液压缸(201)，液压马达液压马达c(21)的变量液压缸(201)的无杆腔与比例减压阀(20)的出口相连，控制信号的大小对应减压阀(20)的出口压力，从而控制液压马达c(21)的排量；液压泵c(18)的c口与液压泵a(6)的d口形成的返回管路上，位于溢流补油阀a(19)到液压泵a(6)d口之间的管路上设有动能回收系统，所述的动能回收系统顺序设有切换阀b(14)、液压阀组、切换阀b(10)、液压马达a(9)和切换阀a(8)，其中液压阀组包括通过传动轴相互连接的液压马达a(12)和液压泵b(13)，液压马达a(12)用以将切换阀a(14)的切换油路与返回管路连接，液压泵b(13)的进油口与油箱连接，出油口分别与溢流阀(11)以及切换阀b(14)的入口连接，利用切换阀b(14)控制起重臂下落状态时的油路流动情况，通过溢流阀(11)平衡起重臂的平衡，具体的：溢流阀(11)的入口压力较大增加了液压泵b(13)的出口压力，产生阻力扭矩，从而实现起重臂下落重力势能的平衡作用，切换阀b(15)的出口连接到液压泵c(18)的入口与单向阀(16)之间的管路，用以实现增大液压泵c(18)入口的压力，减小对发动机(5)扭矩的需求，当液压泵c(18)的入口油液压力大于液压泵c(18)的出口油液压力时，液压泵c(18)工作在液压马达工况，液压泵c(18)向发动机(5)输出扭矩，溢流阀(11)与液压泵b(13)之间管路连接有蓄能器(122)，蓄能器(122)与切换阀b(15)连接；所述控制系统包括控制器(1)、设置在发动机(5)上的转速传感器a(4)、设置在液压泵a(6)上的温度传感器a(3)、设置在液压泵a(6)d口处的压力传感器(7)、设置在卷扬(22)上的转速传感器b(23)、设置在液压马达c(21)上的温度传感器b(26)以及设置在液压马达c(21)的b口处的温度传感器c(27)，其中转速传感器a(4)、温度传感器a(3)、压力传感器(7)、转速传感器b(23)、温度传感器b(26)温度传感器c(27)均通过线路与控制器(1)连接。2.根据权利要求1所述起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，其特征在于：控制器(1)还连接有控制阀(2)，液压泵a(6)上设有变量油缸(bc2)，液压泵a(6)的变量油缸(bc2)的两个端口与控制阀(2)的两个出油口相连接，通过控制阀(2)的换向控制变量油缸(bc2)的位置，实现对液压泵a(6)的排量控制，实现对液压马达c(21)的速度控制和运动方向的控制。3.根据权利要求1所述起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，其特征在于：利用切换阀(10)连接液压马达a(9)，液压马达a(9)上连接有风扇(92)，一方面将起重臂下落时的重力势能转换为机械能，油液压流回油箱，回流的油液驱动风扇(92)旋转降温，避免液压油的发热，实现了重物势能的回收与再利用，将存储在蓄能器(122)中，用来驱动风扇(92)或者辅助提高液压泵的入口压力，降低对发动机的扭矩需求。
4.根据权利要求3所述起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，其特征在于：切换阀b(14)是两位三通阀，通过换向实现控制起重臂下落状态时的油路流动的切换，切换阀b(14)工作在下位时，马达回油口直接流过。，切换阀b(14)工作在上位时，马达回油口流向马达(12)的入口，然后利用溢流阀(11)实现平衡，从而实现下落时对蓄能器(122)进行充液，实现能量储存。5.根据权利要求1所述起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，其特征在于：利用切换阀a(8)管路的开闭切换，当切换阀a(8)工作在下位时管路关闭，工作在上位时管路开启，当切换阀a(8)工作在下位时液压马达c(21)中的回油流到油箱，液压泵a(6)的吸油口从邮箱中吸油，从实现管路关闭时里面封闭的液压油流回油箱，实现对闭式系统的换油清洗和降温散热的作用。6.根据权利要求1所述起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，其特征在于：所利用切换阀(10)控制液压马达a(9)的工作，切换阀(10)工作在下位时，液压马达a(9)不工作，切换阀(10)工作在上位时，液压马达a(9)工作，实现带载下落时势能转换为机械能，驱动油散工作。

技术总结
本发明公开了一种起重机用智能闭式液压系统及其控制方法，属于机械行业起重机领域。包括发动机转速传感器、发动机、小型液压油箱、液压泵、液压马达、卷扬机构、压力传感器、温度传感器、控制阀、控制器、补油泵、蓄能器、油散马达。本装置具有智能性，可以实现功率匹配，可以实现液压泵、液压马达温度控制，可以实现闭式回路液压油的自动换油，可以实现下落势能的综合利用。合利用。合利用。


技术研发人员：刘成强 赵立军 孙涛 张磊 李志 李超永 宋彬 马西良 谢奇志 宋威 孙健
受保护的技术使用者：徐州工程学院
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2022/8/12