[发明专利]一种挖掘机动臂势能回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压挖掘机技术领域，具体涉及一种挖掘机动臂势能回收系统。

背景技术

液压挖掘机以其应用广泛、保有量大、创造价值高等特点在工程机械行业中占据着重要地位，是农田水利、建筑工程、能源交通、市政工程以及现代化军事工程等领域的重要施工机械。

目前，我国液压挖掘机行业整体水平相对落后，制造工艺水平与技术条件较差，加上液压挖掘机作业条件比较恶劣、载荷变化范围大，在整个挖掘作业过程中浪费了大量的挖掘功率，能量的利用效率相当低，为了提高液压挖掘机的作业能力，目前一般都只能通过增大整机的装机功率来实现。因此，如何探索一种更为有效与合理的方法，使液压挖掘机在作业时达到低能耗、高效率和更大的作业能力，这对于提高液压挖掘机的综合性能，促进液压挖掘机技术的发展有着重要的理论意义和现实意义。

混合动力的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的,提高能量的储备与利用率是当前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种回收效率较高的挖掘机动臂势能回收系统。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种挖掘机动臂势能回收系统，包括油箱、变量泵、电机、多路阀、液压缸和能量回收系统，所述油箱与所述变量泵连接，所述变量泵再与所述多路阀连接，所述电机与所述变量泵连接，所述多路阀通过第一支路与所述液压缸一端连接，所述多路阀通过第二支路与所述液压缸另一端连接，所述多路阀还通过第三支路与所述能量回收系统连接，所述能量回收系统通过第四支路与所述油箱连接。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，所述能量回收系统包括换向阀、变量马达、发电机和蓄电装置，所述第三支路与所述换向阀连接，所述第四支路与所述变量马达连接，所述换向阀与所述变量马达之间通过第五支路连接，所述发电机与所述变量马达连接，所述蓄电装置与所述发电机连接。

根据本发明的一个实施方案，所述第五支路上设置有第一电磁比例节流阀。

根据本发明的一个实施方案，所述第四支路与所述第五支路之间还通过第六支路连接。

根据本发明的一个实施方案，所述第六支路上设置有第二电磁比例节流阀。

根据本发明的一个实施方案，所述蓄电装置为蓄电池。

根据本发明的一个实施方案，还包括ECU，所述ECU分别与所述换向阀、第一电磁比例节流阀、变量马达和第二电磁比例节流阀连接。

根据本发明的一个实施方案，所述多路阀为手动比例多路换向阀。

本发明还可以是：

根据本发明的一个实施方案，所述手动比例多路换向阀为MHV-32手动比例阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的挖掘机动臂势能回收系统，在挖掘机动臂下降时，动臂液压缸无杆腔中的压力油通过多路阀左位后，直接流回油箱，其下降速度由多路阀回油口开度控制，在此过程中，动臂下降产生的势能除了小部分转会成动臂的动能外，其余的能量全部消耗在多路阀阀口上，以势能的形式耗散掉，同时，有杆腔的补油还要消耗一定的能量。

通过能量回收系统可避免能量的损失，具体，当动臂上升时，从泵出来的压力油通过多路阀右位进入液压缸无杆腔，推动活塞向上提升，有杆腔的液压油经过换向阀下位直接回油箱，当动臂下降并进行能量回收时，动臂在重力的作用下，自动下降，无杆腔的压力油经过多路阀左位，进入能量回收系统，此刻换向阀上位开启，液压油通过第一比例电磁阀后分两路走：一路推动液压马达及其连轴的发电机，进行能量转换，多余的油则经过第二比例电磁节流阀直接回油箱，有杆腔的补油工作由泵来完成，该过程中两个比例电磁节流阀的开口大小、马达的排量以及换向阀都是由电子控制系统根据需要来控制，当能量回收完毕开始挖掘时，换向阀回到下位，动臂在泵出来的压力油的作用下克服阻力继续下降。

因此，由液压缸、节流阀、变量马达和发电机组成的挖掘机势能回收系统,并将回收的能量纳入整机能量分配管理系统中。该回收系统回收效率较高,可控性好,能有效延长元器件寿命,并在一定程度上降低发动机装机容量,达到了节能的目的。

附图说明