[实用新型]一种变量泵式液压飞轮蓄能器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄能器系统，特别涉及一种变量泵式液压飞轮蓄能器系统。

背景技术

液压系统中，传统蓄能器能量密度较低，难以满足大型系统的蓄能需求，且系统压力依赖于蓄能器的储能状态，影响系统的工作特性。

已有的储能装置的稳压方法(如中国实用新型申请，申请公布号：CN202593289U，公布日：2012.12.12)是将飞轮作为储能元件，另用一个液压蓄能器来稳压，形成定压源。这种方式虽然也能够维持蓄能系统压力的恒定，但系统的质量和体积较大，不利于零部件的布置；此外，蓄能元件个数增多，系统控制困难。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种变量泵式液压飞轮蓄能器系统。

本实用新型的变量泵式液压飞轮蓄能器系统包括液压飞轮蓄能器、双向变量泵/马达、高速开关阀、溢流阀、油箱、传感器以及控制器，适用于任何需要进行能量存储的液压系统。针对该能量存储系统存在的多种工作模式，本实用新型提出了一种使蓄能系统存储能量的同时维持系统压力恒定的控制方法。该方法基于变量泵的工作特性，采用将临界排量与实时控制相结合的切换式稳压控制方法，在保证系统转速范围的条件下，通过控制高速开关阀的工作与否、离合器的通断以及双向变量泵/马达的排量，实现蓄能系统的稳压控制。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.壳体内油液由于离心力作用形成的抛物面形压力分布，使液压飞轮蓄能器存储的液压能相对于同体积的传统蓄能器增加；

2.通过油液及壳体的转动将液压能转换为大量动能存储，能量存储量比同条件下传统蓄能器的能量存储量大大增加；

3.同一元件的双能量存储方式，提高了储能元件的能量密度，减小了储能元件的体积；

4.由于两种能量的相互作用关系，使液压飞轮蓄能器系统压力与蓄能系统的能量存储量解耦，维持系统压力为设定的恒定值；

附图说明

图1是本实用新型的结构组成与工作原理示意图。

图2是本实用新型的蓄能器充能模式图。

图3是本实用新型的转速优先充能模式图。

图4是本实用新型的压力恒定充能模式图。

图5是本实用新型的转速稳态能量维持模式图。

图6是本实用新型的转速优先能量维持模式图。

图7是本实用新型的压力恒定能量维持模式图。

图8是本实用新型的控制总流程图。

图9是本实用新型充能时的模式选择流程图。

图10是本实用新型能量维持时的模式选择流程图。

图中：1.液压系统，2.液压系统总控制器3.液压飞轮蓄能器系统，4.第一压力传感器，5.流量传感器，6.高速开关阀，7.液压飞轮蓄能器系统控制器，8.溢流阀，9.油箱，10.第二压力传感器，11.高速旋转接头，12.液压飞轮蓄能器，13.转速传感器，14.离合器信号放大电路，15.离合器，16.双向变量泵/马达，17.壳体，18.活塞。

具体实施方式

请参阅图1，为本实用新型的实施例，该实施例由液压系统1和变量泵式液压飞轮蓄能器系统3组成。变量泵式液压飞轮蓄能器系统3主要包括双向变量泵/马达16、离合器15、液压飞轮蓄能器12、高速旋转接头11、高速开关阀6、溢流阀8、油箱9、控制器以及传感器；所述的传感器包括第一压力传感器4、第二压力传感器10、流量传感器5以及转速传感器13。

所述双向变量泵/马达16的轴端与离合器15的一端连接，低压端与油箱9液压连接，高压端通过液压管路与高速开关阀6和高速旋转接头11连接；所述离合器15的另一端与液压飞轮蓄能器12连接，液压飞轮蓄能器12的另一端与高速旋转接头11连接；所述溢流阀8的高压端连接在高速旋转接头11与高速开关阀6之间液压管路上，低压端与油箱9液压连接；所述的高速开关阀6的一端与液压系统1液压连接，另一端连接在双向变量泵/马达16与高速旋转接头11之间液压管路上。

所述第一压力传感器4和流量传感器5依次安装在液压系统1与高速开关阀6之间的液压管路上，转速传感器13安装在离合器15与液压飞轮蓄能器12连接的轴上，第二压力传感器10安装在高速旋转接头11与溢流阀8相连的液压管路上；