[发明专利]一种具有能量回收功能的液压机液压垫装置

说明书

本发明公开了一种具有能量回收功能的液压机液压垫装置。控制器与伺服电机的控制端相连，所述伺服电机的输出轴与内啮合齿轮泵的输入轴机械连接，实现同步转动；所述整流装置两端分别和伺服电机、储能装置相连，实现对伺服电机输出电能的回收利用；所述内啮合齿轮泵油路一端与液压缸通过油管相连，实现进油及回油过程；所述内啮合齿轮泵油路另一端与油箱通过油管相连，用于进油过程中提供油液及回油过程中回收油液。本发明机械传动结构简单；低速加载性能强；对原液压系统改造较小，无严格匹配要求，普适性强；实现生产过程中的能量回收再利用，系统升温较小，能量回收效率较高。

技术领域

本发明涉及能量回收领域，特别是涉及一种具有能量回收功能的液压机液压垫装置。

背景技术

在当前液压机液压缸的工作过程中，存在大量的能量损失现象：电机驱动液压缸上行推动液压垫，行程结束后，液压缸在外力的作用下下行，为控制液压缸内液压，现行技术的一种方式是通过溢流阀控制液压，溢出的油液进入油箱，造成溢流损失，油箱内的油液温度升高，通过冷却系统对油箱内的油液进行冷却，系统在溢流损失和冷却系统两方面有能量损耗；另一种方式是伺服电机给双向电机扭矩，来控制液压缸的液压，多余液压推动双向电机旋转，将液体势能转化为转子机械能，通过克服电机扭矩做功使电机内阻发热，系统依然在内阻发热和驱动伺服电机两方面有能量损耗。

当前常见的液压系统能量回收方案如机械补偿能量回收以及液压补偿能量回收方案等均需要对原液压系统做出较大改动，在面向实际工程液压设备时还存在着成本高昂、结构复杂、安装空间狭窄等等问题，因此需要一种既能达到能量回收目的，又成本低廉，对原液压系统改动较小的能量回收装置。

发明内容

本发明在于针对背景技术中的不足，提供了一种具有能量回收功能的液压机液压垫装置。本发明具有如下优点：装置机械传动结构简单；低速加载性能强；对原液压系统改造较小，无严格匹配要求，普适性强；实现生产过程中的能量回收再利用，系统升温较小，能量回收效率较高。

本发明所采用的技术方案是：

本发明包括液压缸、内啮合齿轮泵、伺服电机、控制器、整流装置、储能装置和油箱：所述控制器与伺服电机的控制端相连，所述伺服电机的输出轴与内啮合齿轮泵的输入轴机械连接，实现同步转动；所述整流装置两端分别和伺服电机、储能装置相连，实现对伺服电机输出电能的回收利用；所述内啮合齿轮泵油路一端与液压缸通过油管相连，实现进油及回油过程；所述内啮合齿轮泵油路另一端与油箱通过油管相连，用于进油过程中提供油液及回油过程中回收油液。

所述的控制器与伺服电机连接之间设有开关，在进油过程中开关闭合，控制器控制伺服电机转动；在回油过程中开关断开，伺服电机由内啮合齿轮泵带动转动。

在进油过程中，伺服电机由外电网供电作为电动机，内啮合齿轮泵由伺服电机带动转动作为液压泵，向液压缸内泵入油液；在回油过程中，伺服电机向外部输出电流作为发电机，内啮合齿轮泵由液压缸和油箱之间的油液驱动作为液压马达，带动伺服电机反转发电。

所述的储能装置选为蓄电池，整流装置整流后的直流电充电到蓄电池以待后续供电使用。

所述的伺服电机采用他励式直流伺服电机。

所述的伺服电机内部设置有电枢绕组和励磁绕组，电枢绕组和励磁绕组无直接相连，励磁绕组两端经可调电阻R连接外部直流电源U，励磁绕组的励磁电流I_a由外部直流电源U提供，通过可调电阻R分压快速调节励磁电流大小。

在伺服电机作为发电机实现回油过程情况下，伺服电机通过上述电路结构的改进改变励磁电流从而控制内部的电磁转矩，从而控制与伺服电机机械结构相连的内啮合齿轮泵的液压扭矩，最终达到控制回油过程中压力恒定的目的。