[发明专利]一种多压力源节能液压站

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型节能液压站

背景技术

传统液压站，仅能提供单一输出压力源，为满足系统多压力特性需求，往往要经过减压、溢流等技术手段来达到其压力需要，使能量很大一部分消耗在控制阀及管路等辅助装置上，损耗的能量最终转换成热量使油温升高，并由此需要附加额外的循环冷却系统来强制降温，进一步加大了系统能耗；同时，系统整体上使用高压力，也极大地增强了系统内泄能耗，这种单一压力源已经不适合节能对液压系统的要求，现代液压系统需要更新的节能技术。

现行液压系统，以单一压力源供能造成的浪费比比皆是，比如，在轧钢设备中，多辊轧机轧制力上推大油缸，在快速上升和下降时仅需要低压大流量，而在正常轧制时又仅需要高压小流量，我们在兼顾高压和大流量需求时，单一压力源要同时满足高压和大流量需求，这便造成了其设计装机功率的最大化，造成了很大空载能耗；又如卷取机旋转液压缸体积很大，旋转液压缸在收缩或涨开过程中，仅需要很小压力，而在涨开到位后却需要高压保压，但此时几乎不消耗压力油；而传统做法是以最高压力来满足整个过程需求；再如卷取机卷筒外支撑油缸在上升和下降全行程中并不需要高压油驱动，仅需要2.0MPa压力就足以推动外支撑快速运动，只有当外支撑到达行程末端接触卷筒球轴承后，才需要高压油保压，而此时也几乎不消耗高压油，可见这种单一压力源造成的空载驱动很浪费。这种现象在各个液压系统中都广泛存在，造成了液压系统能耗的普遍浪费。

作为改进，在专利技术1《一种多压力源节能液压系统》(申请号：201210103380.2)中描述了一种多压力源双压力控制回路的新型节能液压回路系统，该发明将系统负载按时序作功需求提供其最小压力源与之相适应，将整个液压系统控制回路按实际负载需求划分为2～4个压力源，在每个大流量高耗能重要回路中，都将采用双压力源来进行分时供能。且专利技术2《一种新型节能液压站》(申请号：201210088618.9)描述了与专利技术1配套使用的一种多压力源新型节能液压站，由它们可以共同构建一种全新的液压节能系统。这种新型节能液压系统有着极广泛的应用前景，但与之配套的多压力源液压站也存在一些固有缺点：如该液压站需要大量使用高压或超高压蓄能站储存能量，在由液压马达驱动工作泵快速启动时存在冲击力大的缺点；其高压蓄能器皮囊及高速启动的液压泵和液压马达存在易损的风险，因此，实际维护成本较高，难以大面积推广。

本发明针对上述发明专利2作进一步改进，压力变换装置中的液压马达-液压泵由变压缸取代，由变压缸形成的减压源或增压源组成多压力源，该发明能很好适应大、中、小等规模液压站的节能改造，具有低成本、高可靠性和易于维护等优点。

为此，本发明在于提供一种由工作泵和变压缸形成的2～4种多等级液压动力源，以此充分适应液压执行元件对压力需求的多样性，使整个液压回路尽量不用溢流阀和减压阀，从整体上大幅降低系统压力，从而降低系统空载能耗和内泄漏损耗，从整体上达到节能最大化。

发明内容

本发明在于提供一种多压力源节能型液压站的构成方法，该液压站根据液压执行机构实际需求，可以独立输出2～4种不同压力等级的动力源，且其中至少有1种由原动机-工作泵输出的中压或中高压动力源P₀，另至少有1种由P₀经液压压力转换器减压后输出的减压动力源P₂，还可以有1～2种由P₀经压力转换器增压后输出的增压源P₁，一般地，取中压源P₀＝8～16MPa，低压源P₂＝2～5MPa，高压源P₁＝15～40MPa。

在这种由工作泵和变压缸输出的多种混合动力源中，以输出中压(或中高压)P₀及低压源P₂为主要驱动源，以高压源P₁为辅助动力源；且每种动力源都可以为多个液压回路共同使用。

液压压力转换器是利用液压缸活塞两腔面积不等的特性进行减压或增压转换，这有别于使用减压阀得来的减压源，也区别于使用由液压马达驱动工作泵得到的减压源或增压源；这种由液压缸组成的液压压力转换系统，简称“压力转换器”，具有结构简单、可靠的优点。