飞轮蓄能节能型液压振动系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102619817A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102619817A(43)申请公布日2012.08.01(21)申请号201110028055.X(22)申请日2011.01.26(71)申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁区弘景大道1号科技与产业处(72)发明人吕云嵩(51)Int.Cl.F15B21/12(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称飞轮蓄能节能型液压振动系统(57)摘要本发明公开一种飞轮蓄能节能型液压振动系统，属于液压振动技术领域。在本系统中，电机通过液力耦合器与飞轮连接，飞轮通过弹性联轴器和双联液压泵连接，液压泵通过液压阀与液压缸组成闭式回路，液压缸与振体连接。其中双联泵具有双泵工作和单泵工作两种工况。双泵工作时泵的输出流量增加，液压缸和振体加速，单泵工作时泵的流量减小，液压缸靠振体惯性驱动液压泵带动飞轮增速，振体自身减速。本发明的特点是，振体动量的变化主要是通过与飞轮之间的动量交换实现的。这种动量交换是可逆的，无实功消耗，故比现存节流调速型液压振动系统节能。CN1026987ACN102619817A权利要求书1/1页1.一种飞轮蓄能节能型液压振动系统，其特征在于：包括驱动装置、液压泵、液压缸、振体和液压阀；所述驱动装置包括电机(1)、液力耦合器(2)、飞轮(3)和弹性联轴器(4)，三者同轴连接；所述液压泵为双联泵，包括第一液压泵(5)和第二液压泵(6)，它与所述弹性联轴器(4)同轴连接；所述液压阀包括两位四通电磁换向阀(7)、第一两位四通换向阀(8)和第二两位四通换向阀(11)；电磁阀(7)与第一换向阀(8)串接在第二液压泵(6)和液压缸(9)之间，构成泵-阀-缸闭式回路，振体(10)和液压缸(9)刚性连接；其中，电磁阀(7)的T、P油口与第二液压泵(6)的进出油口连接，A、B口和第一换向阀(8)的T、P口连接，第一换向阀(8)的A、B油口与液压缸(9)的A、B油口连接；电磁阀(7)未得电时，第二液压泵(6)的进出油口被短路，第一换向阀(8)的T、P油口被封堵；电磁阀(7)得电时，第二液压泵(6)与第一换向阀(8)连通；第一换向阀(8)处于上位时，第二液压泵(6)的出油口与液压缸(9)的A口连通，泵的进油口与缸的B口连通；第一换向阀(8)切换至下位时，泵的出油口接缸的B口，泵的进油口接缸的A口；第二换向阀(11)连接第一液压泵(5)与第二液压泵(6)，当该阀处于上位时，两只液压泵并联，当阀切换到下位时，两泵之间的连接被断开，第二液压泵(6)被短路卸荷。2.根据权利要求1所述飞轮蓄能节能型液压振动系统，其特征在于：所述双联泵即所述第一液压泵(5)与第二液压泵(6)可以是双手动变量泵，也可以是双定量泵，还可以采用一只定量泵与一只手动变量泵组合。3.根据权利要求1所述飞轮蓄能节能型液压振动系统，其特征在于：所述两位四通换向阀(8)和所述两位四通换向阀(11)以是转阀、也可以是滑阀、锥阀或伺服阀。2CN102619817A说明书1/5页飞轮蓄能节能型液压振动系统技术领域[0001]本发明涉及一种飞轮蓄能节能型液压振动系统，属于液压振动技术领域。背景技术[0002]振动技术是一项广泛用于各工业领域的基础技术。激振方法主要包括机械、电动和液压三类。液压激振的主要优点是能够产生较大的激振力和位移幅值。大型液压振动台的激振力可达数百吨，位移幅值能达到数十公分。这一特点恰好弥补了机械和电动激振方法的不足，满足了航天航空、汽车、造船、冶金等领域对大吨位振动装备的需求。此外，液压振动系统的力密度和功率密度也比较大，振动设备易于实现小型化和轻量化，因此，比机械和电动方法更能适应移动装备的需要。近年来，液压振动技术发展很快，但其高能耗的缺点一直没有改变。能耗高不仅浪费能源，导致系统温升，还要求设备要有大的装机容量，因此，在运行过程中，对电网产生的冲击也大。上述缺点在很大程度上制约了液压振动技术的应用范围和发展空间，使其特有的技术优势得不到充分发挥。[0003]高能耗是由液压振动系统的工作机理所决定的。自问世以来，液压振动系统就一直保持着阀控缸的基本回路结构，其本质上是一种节流调速回路。这种回路靠阻尼效应控制振动过程，是一种高能耗系统。对于这个问题，人们也早有认识。为了提高效率，人们曾提出过一种谐振式电液振动方案[1]，即设法使系统处在一种准共振状态，进而实现节能。其具体做法，一是利用蓄能器与液压缸组成刚度可变的液压弹簧，二是通过给振体配置附加质量块。用这两种做法均可改变系统的固有频率，使之产生共振。但采用这些方法，频率的变化是十分有限的，其实际使用范围很小。近年来，液压振动技术研究的方向基本上是跟踪电动