基于伺服电机驱动液压站的高效液压节能系统

技术领域

本发明涉及液压站技术领域，尤其涉及基于伺服电机驱动液压站的高效液压节能系统。

背景技术

液压站是由液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置。按驱动装置要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上，将液压站与驱动装置(油缸或马达)用油管相连，液压系统即可实现各种规定的动作，其中电动机采用伺服电机驱动实现高效率的驱动精度。

传统的液压站分为有连续工作类型以及间歇工作类型，在间歇工作类型的液压站中，无需冷却装置对液压油进行冷却，而在连续工作类型的液压站中，需要添加散热装置对回流液压油进行冷却，避免液压有温度过高；一般工作油温应在25℃-55℃，而在长时间的工作过程中，油温会逐渐升高，进而超过适宜工作的最高温度；过高的油温会导致加速液压油的氧化，进而导致液压油的使用寿命大大降低；而在传统的风冷散热中，需要外接电源进行长时间的工作，长时间的工作会造成外加的大量电能损耗，设置制冷风扇对油管进行吹风散热，导致油管在接受风吹一侧的灰尘积累，导致油管的散热能力下降，并且灰尘难以清洁。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种能够伴随温度的变化而自动改变散热效率的伺服电机驱动液压站的高效液压节能系统。

本发明的技术方案：基于伺服电机驱动液压站的高效液压节能系统，包括液压油箱以及伺服电机，所述液压油箱与伺服电机之间通过用于实现单向震动放大作用的单向限制组件固定；

所述单向限制组件包括与液压油箱固定的底板，所述底板的上侧固定有四个固定柱，每个所述固定柱的上端均固定有顶板，位于同侧的两个所述固定柱共同活动套设有动板，两个所述动板共同与伺服电机固定，每个所述固定柱上均套设有分别位于动板两侧的弹簧一和弹簧二；

所述伺服电机上安装有与液压油箱之间通过抽油管连接的油泵，所述油泵通过导油管连接有固定在液压油箱上侧的输出供油阀组，所述油泵上通过控制阀连接有配合单向限制组件用于增大自然散热能效的回油管组件；

所述回油管组件包括与控制阀连接的油管一，所述油管一连接有交换盒，所述交换盒上连接有油管二，所述油管二连接有散热油管，所述散热油管的另一端通过油管三与液压油箱相连接，所述散热油管上固定有竖板，所述竖板的下端固定有与动板固定传导散热油管传导伺服电机震动的下接板，所述液压油箱的上侧设置有用于将散热油管降温的冷却组件；

所述冷却组件包括固定在液压油箱上的水箱，所述水箱的一侧固定有安装板，所述交换盒固定在安装板上，所述交换盒与水箱之间设置有相互贴合利用交换盒与水箱之间的温差发电的温差发电片，所述水箱上设置有为温差发电片提供控制开关输出电能的控电箱，所述水箱的一侧连通连接有外排管，所述外排管上设置有通过温差变化自适应调节对于散热油管散热效果的调节组件，所述液压油箱的上侧设置有将用于冷却散热油管的液体进行循环再利用的回收组件。

优选的，两个所述竖板上侧共同固定有集中槽，所述集中槽的下侧设置有多个用于出水的出水孔，所述外排管延伸至集中槽内侧。

优选的，所述调节组件包括与外排管的一端滑动插接的调节管筒，所述外排管的一端延伸至调节管筒内，所述调节管筒的下侧等间距设置有多个分流孔，所述分流孔上固定有多折杆，所述多折杆的自由端固定有活塞柱，所述活塞柱的自由端固定有活塞，所述活塞上活动套设有细外筒，所述活塞柱的一端贯穿细外筒且与活塞固定，所述细外筒上固定有相连通且固定插接在交换盒内的存液筒，所述活塞与存液筒所形成的空腔内设置有膨胀液。

优选的，所述回收组件包括设置在液压油箱上且位于散热油管下方用于收集外排管排出液体的过滤水盒，所述过滤水盒的内底部通过支撑件设置有过滤板，所述过滤水盒通过管路先接有水泵后与水箱连接，所述水泵通过控电箱与伴随着交换盒与水箱温差改变而输出电能变化的温差发电片电连接。

优选的，所述下接板上固定套设有两个位于散热油管两侧用于避免外流的引流板。

优选的，所述温差发电片与控电箱电性连接，所述控电箱与水泵电性连接。

优选的，所述液压油箱的外侧设置有液位显示器，所述液压油箱的顶部设置有加油口。

优选的，所述抽油管、导油管、油管一、油管二和油管三均为高压软油管。

与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

通过采用单向限制组件将伺服电机的工作震动进行竖直方向上的运动放大，可通过弹簧一以及弹簧二的弹力实现放大震动幅度，并且同时减少了伺服电机与液压油箱之间硬性固定而导致固定螺栓松动现象；通过电机控制启停动作，实现是否震动，通过震动幅度的放大将通过下接板传导实现固定的散热油管自身震动，散热油管可伴随震动加速与周围空气的热交换，提高散热效率，并且可降低灰尘落在散热油管上；

通过增加交换盒与水箱以及温差发电片的设置，在液压油工作后会产生大量的热量，高温的液压油需要进行回流，在回流过程中通过交换盒的热传递使交换盒温度升高，交换盒与水箱之间存在较大的温度差，实现通过温差发电片发电，油温温度的变化可直接体现发电量的改变，实现控制水泵工作功率，改变排水量；

而在回流油管的温度升高过程中，可实现将调节管筒上的分流孔能够排液的孔的数量增加，通过集中槽排出的液体将流经散热油管的表面，进而能够带走散热油管中回流液液压油的温度，并且在液体流过散热油管表面并且伴随着震动可提高液体与空气接触；并且流动的液体进一步加强了对散热油管的清洁效果，保持冷却能力，进而增大在液压油回流过程中液压油的降温效果，实现高效率的降温；

通过设置的过滤水盒以及水泵和管线，可将流过散热油管表面的液体回收至水箱内，并且伴随着震动带来的水的散热效率提高，进而回流温度也随之降低，进而水箱内的温度伴随着回流温度的降低，进而进一步促进温差的改变提高发电能力，进而促进温差发电片的发电量，促进水泵的工作功率，促使水箱内的压强升高，进而增大排水量，实现促进散热工作的进行。

附图说明

图1给出本发明一种实施例的结构示意图；

图2为图1的A处放大结构示意图；

图3为图1的B处放大结构示意图；

图4为图1的俯视图；

图5为图1中调节机构的结构示意图；

图6为图5的部分结构剖视图。

附图标记：

1、液压油箱；

2、底板；21、固定柱；22、动板；23、顶板；24、弹簧一；25、弹簧二；

3、伺服电机；31、油泵；

4、输出供油阀组；

5、油管一；51、交换盒；52、油管二；53、散热油管；54、竖板；55、下接板；56、集中槽；57、油管三；

6、水箱；61、温差发电片；62、控电箱；63、水泵；64、外排管；

65、调节管筒；651、分流孔；652、多折杆；653、活塞柱；654、活塞；655、细外筒；656、存液筒；

66、过滤水盒。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例一

如图1-6所示，本发明提出的基于伺服电机驱动液压站的高效液压节能系统，包括液压油箱1以及伺服电机3，所述液压油箱1与伺服电机3之间通过用于实现单向震动放大作用的单向限制组件固定；液压油箱1的外侧设置有液位显示器，液压油箱1的顶部设置有加油口，加油口上设置有加油盖；液压油箱1采用一体成型的不锈钢油箱。

单向限制组件包括与液压油箱1固定的底板2，底板2的上侧固定有四个固定柱21，每个固定柱21的上端均固定有顶板23，位于同侧的两个固定柱21共同活动套设有动板22，两个动板22共同与伺服电机3固定，每个固定柱21上均套设有分别位于动板22两侧的弹簧一24和弹簧二25，在本实施例中，弹簧一24设置在动板22的下侧，弹簧二25设置在动板22的上侧，且弹簧一24的弹力大于弹簧二25的弹力用于克服伺服电机3的重力；

伺服电机3上安装有与液压油箱1之间通过抽油管连接的油泵31，油泵31通过导油管连接有固定在液压油箱1上侧的输出供油阀组4，油泵31上通过控制阀连接有配合单向限制组件用于增大自然散热能效的回油管组件；本实施例中，抽油管、回油管均采用为高压软油管。

回油管组件包括与控制阀连接的油管一5，油管一5连接有交换盒51，交换盒51上连接有油管二52，油管二52连接有散热油管53，散热油管53的另一端通过油管三57与液压油箱1相连接，散热油管53上固定有竖板54，两个竖板54上侧共同固定有集中槽56，集中槽56的下侧设置有多个用于出水的出水孔，外排管64延伸至集中槽56内侧；竖板54的下端固定有与动板22固定传导散热油管53传导伺服电机3震动的下接板55，下接板55上固定套设有两个位于散热油管53两侧用于避免外流的引流板；油管一5、油管二52和油管三57均为高压软油管。液压油箱1的上侧设置有用于将散热油管53降温的冷却组件；

冷却组件包括固定在液压油箱1上的水箱6，本实施例中，水箱6一侧设置于排水阀，水箱6的顶部设置有注水口，本实施例中所采用用于冷却散热油管53的的液体为水，使用更方便，来源更广，成本更低。水箱6的一侧固定有安装板，交换盒51固定在安装板上，交换盒51与水箱6之间设置有相互贴合利用交换盒51与水箱6之间的温差发电的温差发电片61，本实施例中，温差发电片61可通过两侧不同的温差实现发电。水箱6上设置有为温差发电片61提供控制开关输出电能的控电箱62，本实施例中，控电箱62内设置有将温差发电片61发电存储的蓄电池组，并且设置了控制开关。温差发电片61与控电箱62电性连接，水箱6的一侧连通连接有外排管64，外排管64上设置有阀门，用于控制开关。外排管64上设置有通过温差变化自适应调节对于散热油管53散热效果的调节组件；

调节组件包括与外排管64的一端滑动插接的调节管筒65，外排管64的一端延伸至调节管筒65内，外排管64的端部设置有固定套设在外排管64上的密封套，用来防漏。调节管筒65的下侧等间距设置有多个分流孔651，分流孔651上固定有多折杆652，多折杆652的自由端固定有活塞柱653，活塞柱653的自由端固定有活塞654，活塞654上活动套设有细外筒655，活塞柱653的一端贯穿细外筒655且与活塞654固定，细外筒655上固定有相连通且固定插接在油管二52内的存液筒656，活塞654与存液筒656所形成的空腔内设置有膨胀液，本实施例中，膨胀液可选用为酒精、煤油或水银，本实施例中采用为煤油作为膨胀液，具有膨胀效果的同时可具有润滑效果。

本实施例中，在液压站进行使用前，需要先将水箱6内灌入足量的水用于冷却，并且水箱6处于封闭状态；当液压站开始启动工作时，伺服电机3开始启动工作，伺服电机3在工作的过程中会产生振动效果，而震动的同时，伺服电机3的震动使得弹簧一24以及弹簧二25在竖直方向上发生小幅度的伸缩变形，通过固定柱21的设置，可进而使得伺服电机3自身的震动方式在竖直方向上放大，进而与伺服电机3固定的动板22连同下接板55震动，下接板55的震动通过竖板54使得散热油管53自身发生震动，在震动作用下，散热油管53自身与散热油管53周围空气发生相对运动，进而这种方式将散热油管53自身加速冷却效果。

而由于液压站工作过程中的液压油在回流时温度较高，通过油管一5回流的液压油将经过交换盒51后依次经过油管二52、散热油管53、油管三57回流至液压油箱1内，而在经过回流油自身的热量通过交换盒51传递，进而交换盒51与水箱6之间的温差发电片61将通过交换盒51与水箱6之间的温度差实现自发电，而发出的电能通过控电箱62提供给水泵63工作；

而在水箱6装入水后，将外排管64上的阀门打开，通过外排管64排出水流动至调节管筒65内；并且当交换盒51内的回流油温度升高的同时，存液筒656内的膨胀液将膨胀，将推动活塞654移动，进而活塞654连接的活塞柱653移动，进而活塞柱653带动多折杆652以及调节管筒65移动，调节管筒65将与外排管64滑动，使得调节管筒65上的分流孔651能够流水的孔数量伴随着温度的升高而增大，进而提供排水速度，水流将流动到集中槽56内并且通过多个出水孔排出到散热油管53表面，经过重力作用在散热油管53表面流动，带走散热油管53自身的热量，进而对散热油管53内流动的回流油进行降温，并且伴随着散热油管53的震动，流动水与空气相对运动，进而增加自身散热，达到了高效的节能型散热效果。

实施例二

如图3-4所示，本发明提出的基于伺服电机驱动液压站的高效液压节能系统，基于实施例一，本实施例还包括：液压油箱1的上侧设置有将用于冷却散热油管53的液体进行循环再利用的回收组件，回收组件包括设置在液压油箱1上且位于散热油管53下方用于收集外排管64排出液体的过滤水盒66，过滤水盒66的内底部通过支撑件设置有过滤板，在本实施例中，过滤板采用为过滤棉板。水箱6上设置有水泵63，过滤水盒66通过水管一与水泵63的输入端连接，水泵63的输出端通过水管二与水箱6连接，水泵63通过控电箱62与伴随着交换盒51与水箱6温差改变而输出电能变化的温差发电片61电连接。

本实施例中，在使用前，向过滤水盒66内加入足量的水，在当散热油管53表面水流动至过滤水盒66内时，再将水泵63打开，将过滤水盒66内的水抽回至水箱6内，实现保持水箱6的水量，实现水流循环，并且当回油管油温升高时，交换盒51与水箱6之间的温差变大，进而提高水泵63的工作功率，进而进一步加强水箱6内的水流出量，实现回流油温越高，散热能效更好的目的，并且节能环保。当电机3工作时而震动，由于震动效果的作用，流过散热油管的水散热能力增加，进而通过水泵回流至水箱6内的水温度也会逐渐降低，进而促进温差发电片61的发电量，促进水泵63的工作功率，促使水箱6内的压强升高，进而增大排水量，实现促进散热工作的进行。

上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。