[实用新型]一种油液混合动力挖掘机动臂势能差动回收系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及势能回收系统，尤其涉及一种油液混合动力挖掘机动臂势能差动回收系统。 

背景技术

普通液压挖掘机对挖掘机动臂下降势能并没有进行回收利用，使动臂下降势能在节流口就以热能形式损耗，不仅使系统能量白白流失，还提高系统温升，引发气穴等液压系统缺陷。此外，挖掘机的工作循环周期比较短，频率高，使得可回收利用动臂下降势能是相当可观的。因此，开发一套液压挖掘机动臂下降势能回收系统，不仅可以改善挖掘机的液压系统，还具有节能作用。 

目前，挖掘机的能量回收系统主要应用于混合动力液压挖掘机系统，其中日本开发的系统最具代表性。神户制钢所开发了一款串联式混合动力液压挖掘机，势能回收系统采用泵-马达驱动方式，当动臂下降时，由马达将液压能转化为机械能，和电动机共同作用于泵；当回收能量大于系统需求时，将多余能量转化为电能存储起来。而小松和日立的并联式混合动力液压挖掘机系统采用单独的液压马达-发电机来动臂下降的动能和势能，此系统液压马达并联于油路中，当动臂上升时，控制阀存在着较大的节流损失。上述的混合动力液压挖掘机势能回收系统都是将势能转成电能存储在蓄电池中，其能量转化环节多，能量存储元件昂贵，这样使得此势能回收系统难以得到广泛应用。 

发明内容

本实用新型目的是克服现有技术的不足，提供一种油液混合动力挖掘机动臂势能差动回收系统。 

油液混合动力挖掘机动臂势能差动回收系统包括控制器、先导控制手柄、动臂液压缸、动臂液压缸、液控换向阀、蓄能器、液控方向节流阀、液控溢流阀、单向阀、第一压力传感器、比例电磁阀、多路阀、第二压力传感器、变量泵、油箱；油箱与变量泵相连，变量泵与多路阀的P口相连，多路阀的T口与油箱相连，多路阀的先导控制X口与先导油路控制手柄的A口相连，多路阀的先导控制Y口与先导油路控制手柄的B口相连；多路阀的A口与动臂缸和动臂缸的小腔相连；动臂缸和动臂缸的大腔与第一换向阀的A口和第二换向阀的A口相连；第一换向阀的P口和第二换向阀的P口并接与多路阀的B口相连；第一换向阀的先导控制油口和第二换向阀的先导控制油口并接与先导控制手柄的X口相连；第一换向阀的T口和第二换向阀的T口并接与第三换向阀的B口相连；第三换向阀的先导控制X口与多路阀的A口相连；第三换向阀的A口与单向阀的P1口相连，同时还与液控卸荷阀的A口相连；第三换向阀的先导控制Y口与油箱相连；液控卸荷阀的B口与多路阀的B口相连；单向阀的P2口与蓄能器相连；单向阀的P2口与液控卸荷阀的先导控制油口相连；蓄能器与第四换向阀的A口相连，第四换向阀的B口与单向阀的P1口相连，单向阀的P2口与泵的出油口相连；第四换向阀的先导控制油口与控制器的输出信号线相连；第一压力传感器两端分别与蓄能器和控制器的输入信号线相连，第二压力传感器两端分别与变量泵和控制器的输入信号线相连，控制器的输出信号线与电液比例阀的电磁铁相连。 

所述的控制器采用PLC。所述的变量泵采用负流量控制变量。所述的第一换向阀、第二换向阀为二位三通液控换向阀；所述的第三换向阀为液控方向节流阀；所述的第四换向阀为二位二通电液比例阀，实现对蓄能器输出流量的调节。 

本实用新型与背景技术相比具有的有益效果是： 

1、动臂势能回收系统的能量存储单元是蓄能器，与畜电池和超级电容相比，回收的动臂势能可以通过二位二通比例电磁阀直接利用，减少了能量转化环节，减少能量流失，从而使系统更加简单、紧凑，生产成本大幅降低。

2、动臂下降时，通过变量泵与蓄能器压力差来控制液控方向节流阀阀口开度，使变量泵自动提高其出口压力，以保证动臂顺利下降。此动臂势能回收装置采用先导压力油控制，实现系统自动控制，减少系统压力波动，提高系统的稳定性。 

3、蓄能器回收的液压油具有较高压力，释放的能量可直接用于驱动工作装置；由于蓄能器与泵可共同驱动工作装置，因此可满足系统更大的流量需求。 

4、能量释放装置是由控制器改变二位二通比例电磁阀的阀口开度，调节蓄能器和变量泵液压油的混合度，实现对回收动臂势能的利用，又可以使发动机工作在高效燃油区间，节省液压挖掘机燃油。 

5、动臂势能回收系统可移植性强。本系统是基于现行液压挖掘机系统而开发，因此可以直接向普通液压挖掘机添加此能量回收模块。 

附图说明

图1液压挖掘机动臂势能回收系统系统结构示意图； 

图2本实用新型在能量回收时的工作状态图；

图3本实用新型在能量释放时的工作状态图；