蓄能器NXQ-F1/20-H，蓄能器NXQ-F1/20-H

对于小型升降机来说尚不严重

,

但对于载重和举升高度较大、南非频繁工作的机型来说

,

就非常厉害了。对

于此类机型

,

应在其液压系统中设计储能装置

,

以把升降机下降过程中释放出的势能储存起来

,

并在上升时

重新加以利用

,

从而减少无用功的消耗

,

提高能量的利用效率

,

并同时达到使系统运行平稳、

工作可靠、

安全

的目的。

对于城市用车辆

,

需要频繁地起步加速与制动。车速低、

油耗高、

排放污染与噪声严重是城市车辆的共

有问题。

制动器频繁地作用

,

造成能量的无谓消耗。

如能把制动器消耗的能量回收

,

在车辆起步时释放

,

这无

疑是提高能量利用率的有效途径

,

同时也会改善车辆排放性能。

对于工程机械

,

液压设备在运行过程中会产生很大的能量损失

,

利用蓄能器可实现系统节能

,

减小能量

损失

,

提高传动效率。蓄能器的作用是：在制动过程中

,

泵

/

马达呈泵的工况向蓄能器供油

,

使其回收制动能

量

,

形成制动力矩

,

制动力矩的大小可通过改变泵

/

马达的排量进行控制；重新启动时

,

先由蓄能器释放储存

的制动能量

,

通过泵

/

马达单独驱动车轮

,

当机器启动后达到一定速度时

,

再由发动机驱动；当发动机的输出

功率大于驱动车轮所需功率时

,

多余的能量输入蓄能器储存起来；在发动机的转矩小于驱动车轮的需要时

,

蓄能器释放能量以加大驱动车轮的转矩。

加装蓄能器的主要优点是：

吸收或补充发动机的输出转矩

,

使发动

机始终工作在效率最高的工况下

,

回收与利用制动能量

,

大大降低了机器行驶中频繁启动和制动时造成的燃

油消耗。

图

2-14

为柴油机的油马达启动系统

,

在该系统中设置有蓄能器。启动时

,

扳动二位二通手动换向阀

,

蓄能器

供油驱动马达去带动柴油机启动。

柴油机启动后松开手动换向阀

,

截止通向马达的回路

,

油泵向蓄能器充油

,

以备再用。图中手动油泵是在蓄能器泄漏后补油用。

2.4.2 

应用实例Ⅰ

车辆静液压储能传动系统如图

2-15

所示。

在该系统中

,

由于蓄能器的存在使系统中液压泵的流量

q1

与

变量马达的流量

q2

之间没有直接联系

,

流量之差

（

q3=q1-q2

）

将直接流入或流出液压蓄能器

,

即液压泵和变

量马达有互不相关的转速。变量马达采用对称结构

,

通过零点的轴向柱塞斜盘式结构

,

变量马达可以完全可

逆工作

,

即排量

V2

的大小和方向均可以改变。

变量马达可在四象限工作

,

当变量马达工作在一象限时驱动车

辆前进；

在三象限时驱动车辆后退

,

即车辆倒挡工况是通过改变变量马达的旋向来实现的；

当在二象限和四

象限时分别为前进和后退的制动工况。静液压传动系统通过调节变量马达斜盘的倾斜角及其方向来适应外

负载的变化和马达工况的转变。

在车辆传动系统中加入储能元件蓄能器后

,

传动系统的工作方式发生了很大的变化。

主要表现在：

①车

辆起步时

,

由发动机或蓄能器或两者同时提供能量驱动车辆起步行驶；

②仅由发动机提供能源驱动车辆起步

行驶

,

同时向蓄能器充液

,

当系统达到规定压力后

,

发动机停机或处于怠速状态

,

此时由蓄能器提供车辆行驶

所需的能量

,

直到不能满足车辆行驶要求

,

发动机才重新开始正常工作

,

并保持在相应的经济工作区域附近

,

需要峰值功率时由蓄能器来补充；

③当车辆减速或制动时

,

发动机停机或怠速

,

液压马达以泵工况方式工作

,

将车辆的惯性能转化为液压能储存在蓄能器中

,

根据需要释放出来驱动车辆

,

这样可实现制动能回收（通常

在制动器处以热能形式耗散掉）。因此车辆静液压储能传动系统主要特点为：①发动机可以间歇式工作

,

降低油耗

,

减少排放；②采用二次调节技术使发动机负荷与工作负荷完全分离；③蓄能器可提供峰值功率

,

减少发动机的装机容量；④可减少制动频率和实现部分制动能回收；⑤易于实现车辆直接驱动

/

全轮驱动

,

使车辆结构相应简单

,

减少了由机械传动引起的振动和噪声；⑥改善车辆的操纵性及行驶的平稳性

,

提高其

乘坐的舒适性。

2.4.3 

应用实例Ⅱ

在当今社会

,

城市交通中的机动车辆数量众多

,

带来了巨大的能量消耗。

由于城市人口和车辆集中

,

造成

城市车辆运行工况的特殊性。

特别对于城市用公交车辆

,

需要频繁地起步加速与换挡制动。

车速低、

油耗高、

排放污染与噪声严重是城市公交车辆的共有问题。

制动器频繁地作用

,

造成能量的无谓消耗。

如能把制动器消耗的能量回收

,

在车辆起步时释放

,

这无疑是

提高能量利用率的有效途径

,

同时也会改善车辆的排放性能。

由于带有液压蓄能器的液压系统具有能量密度高、

可控性和可靠性高的特点

,

非常适合车辆这类在起步和制

动时短时间需大能量的工况。

车辆在制动初期具有一定的动能

,

在一般制动情况下

,

这部分能量除被道路阻力、

风阻消耗外

,

大部分被

制动器以摩擦形式消耗掉。为回收这部分动能

,

在车辆传动系上加额外的阻力源

,

把动能转化为液压能储存

起来。

车辆制动能量回收系统以双向变量泵

-

马达为能量转化装置

,

以皮囊式蓄能器为能量储存单元

,

系统布

置简图如图

2-16

所示。在车辆制动时

,

控制单元

2

根据制动踏板

1

的制动强度要求

,

打开二通插装阀

8,

使

高压蓄能器

7

与双向变量泵

-

马达

11

高压端接通

,

同时也供给泵

-

马达排量来控制油压

,

操纵泵

-

马达排量在

正方向

,

使它以泵的方式工作

,

车辆的动能带动泵

-

马达旋转

,

起到阻力源作用

,

同时把低压液压油压入液压

蓄能器转化为高压油

,

实现能量的回收转化。系统在作辅助动力源时

,

把泵

-

马达排量调整到反方向

,

这样可

做到高低压油路端口不变

,

旋转方向不变。

这时泵

-

马达以马达的方式工作

,

打开二通插装阀

8,

高压蓄能器

7

中的高压油推动泵

-

马达旋转

,

辅助车辆起步。

图

2-16  

系统布置原理图

1

—

制动踏板；

2

—控制单元；

3

—发动机；

4

—传动系；

5

—驱动轮；

6

—低压蓄能器；

7

—高压蓄能器；

8

—二通插装阀；

9

—安全阀；

10

—过滤器；

11

—双向变量泵

-

马达；

12

—排量控制油路

2.4.4 

应用实例Ⅲ

采用伺服泵或变速泵

,

不经节流元件

,

直接控制差动液压缸的运动

,

是液压控制技术领域实现节能、

减小

系统发热的有效途径之一

,

也是目前国内外的研究热点。发展优化的回路原理

,

在满足系统动静态特性要求

的同时

,

使能耗降低到最小。

基于这一思想

,

针对注塑机中运动的特点

,

用单台变量泵结合蓄能器和旁通比例

阀复合控制差动缸运动的回路原理

,

不仅简化了系统

,

也使锁模机构每工作循环的能耗由原

18kW/s

降低为