[发明专利]用于势能回收系统故障时的备用装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种备用装置及其使用方法，具体的说是用于势能回收系统故障时的备用装置及其使用方法。

背景技术

升降及步进机械在各个行业占了很大的比重，且其大部分都属于重载、连续生产工况，这些设备上升时由升降缸驱动，下降时靠自重或动力加辅助背压。在下降过程中释放的重力势能大部分转化为热量被白白消耗，而此部分能量占到了提升时能耗总量的50%到70%，甚至更高。步进式加热炉，步进梁运输机、步进式冷床、升降式称重设备、液压升降机等都存在相同的问题：下降过程中大部分重力势能被白白消耗，造成了能源的极大浪费。势能回收系统可有效回收这些升降及步进机械下降过程中的部分重力势能，并用于下一次提升，可实现节能约40%～60%。但是，在任何生产单位，确保设备的“绝对稳定运行”是确保正常生产的首要前提，如出现故障，会影响设备的运行。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种用于势能回收系统故障时的备用装置及其使用方法，可确保势能回收系统出现异常时仍然能够正常运行。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种用于势能回收系统故障时的备用装置，其特征在于：它包括势能回收系统、油箱、系统主泵、升降缸、第一势能回收缸、第二势能回收缸、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第四电磁换向阀、第一球阀、第二球阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、安全阀、第一备用泵和第二备用泵；

系统主泵、第一备用泵和第二备用泵的吸油口与油箱连接，系统主泵、第一备用泵和第二备用泵的出油口分别连接第三单向阀、第一单向阀和第二单向阀的进油口，第三单向阀、第一单向阀和第二单向阀的出油口连通并与升降缸的无杆腔油口连接，安全阀的进油口连接第三单向阀的出油口，安全阀的出油口连接油箱；

第一势能回收缸的有杆腔油口分别连接第一电磁换向阀的B口和第二电磁换向阀的A口，第一势能回收缸的无杆腔油口分别连接第一电磁换向阀的A口、第二电磁换向阀的B口和第一球阀的进油口；第一电磁换向阀的T口、第三电磁换向阀的T口和升降缸的有杆腔油口连通并与油箱连接；第二电磁换向阀的P口和第四电磁换向阀的P口连通并与升降缸的无杆腔油口连接，第二电磁换向阀的T口和第四电磁换向阀的T口与升降缸的有杆腔油口连通并与油箱连接；第一球阀的出油口连接势能回收系统；

第二势能回收缸的有杆腔油口分别连接第三电磁换向阀的B口和第四电磁换向阀的A口，第二势能回收缸的无杆腔油口分别连接第三电磁换向阀的A口、第四电磁换向阀的B口和第二球阀的进油口；第二球阀的出油口连接势能回收系统。

所述的用于势能回收系统故障时的备用装置，其特征在于：所述第一备用泵和第二备用泵为齿轮泵、柱塞泵或叶片泵。

所述的用于势能回收系统故障时的备用装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据升降缸上升时的最大运行速度以及第一势能回收缸、第二势能回收缸的规格和数量，确定第一势能回收缸、第二势能回收缸上升时所需最大流量，以确定第一备用泵和第二备用泵的规格：

                    （1）

                   （2）

式（1）中：

Q_1max：第一势能回收缸上升时所需最大流量；

n₁：第一势能回收缸的数量；

D₁：第一势能回收缸无杆腔直径；

V_max ：升降缸上升时最大运行速度；

式（2）中：

Q_2max：第二势能回收缸上升时所需最大流量

n₂：第二势能回收缸的数量；

D₂：第二势能回收缸无杆腔直径；

根据第一势能回收缸和第二势能回收缸上升时所需最大流量Q_1max 、Q_2max可确认第一、第二备用泵的规格。

步骤二：根据Q_1max、Q_2max和系统压力确定第一备用泵、第二备用泵的驱动电机功率：

                        （3）

                        （4）

式（3）中：

P_1max：驱动第一备用泵所需最大电机功率；

η₁：第一备用泵的效率；