[实用新型]弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及装载机制动能量再生技术领域，更具体的是说，涉及一种弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制系统。

背景技术

随着能源需求快速增长与石油资源日渐匮乏矛盾的加剧，节能减排越来越受到全世界的关注。装载机是工程施工作业的一种重要的工程机械，其最主要的特点为循环装载作业周期短、前进、倒车、制动、起步操作频繁，装载机在频繁制动过程中，动能与势能均通过制动器的摩擦力以及轮胎与地面的摩擦力转化为热能而浪费掉，不仅降低了制动器与轮胎的使用寿命，而且增加油耗。

目前已有的制动能量回收与再生系统和控制方法，按储能的方式分主要有：电储能式、液压储能式和飞轮储能式。电储能式通过发电机将车辆的动能转化为电能储存在蓄电池或超级电容中，存在着成本高、制动能量回收利用率低和能量转化效率低等不足；液压储能式是通过液压泵等二次元件将车辆的动能转化为液压能储存在蓄能器中，存在着能量密度低，重量大、结构复杂等不足；飞轮储能式是将车辆的动能转化为高速飞轮的动能，这种储能方式存在着成本高、技术难度大、技术不成熟等不足。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺陷，充分发挥橡胶带储能器结构简单、重量轻、能量转化率高等优点，能够自动判定驾驶员的操作意图和装载机前进、倒车、制动、起步状态，实现对装载机前进时制动能量回收控制、倒车时制动能量回收控制、前进时制动能量释放控制、倒车时制动能量释放控制的弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制系统。

其技术方案为：一种弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制系统，包括第一弹性橡胶带蓄能器、第二弹性橡胶带蓄能器、齿轮传动箱、第一制动器、第二制动器、第一离合器、第二离合器、加速踏板开关、制动踏板开关、倒档开关、空档开关、车速传感器、第一滚筒轴转角检测端盘、第二滚筒轴转角检测端盘、电控单元、液压控制模块、第一滚筒轴转角起始位置传感器、第二滚筒轴转角起始位置传感器、第一滚筒轴转角终止位置传感器、第二滚筒轴转角终止位置传感器。

其中：第一弹性橡胶带蓄能器，用于装载机前进储能和倒车释放制动能量驱动装载机实现制动能量再生。

第二弹性橡胶带蓄能器，用于装载机倒车储能和前进释放制动能量驱动装载机实现制动能量再生。 

齿轮传动箱，用于实现将第一弹性橡胶带蓄能器、第二弹性橡胶带蓄能器与装载机的第二万向传动轴、第三万向传动轴的动力传动。

第一制动器，用于实现第一弹性橡胶带蓄能器的制动控制。

第二制动器，用于实现第二弹性橡胶带蓄能器的制动控制。

第一离合器，用于实现第一弹性橡胶带蓄能器的动力接合控制。

第二离合器，用于实现第二弹性橡胶带蓄能器的动力接合控制。 

加速踏板开关，用于检测驾驶员是否踏下加速踏板。

制动踏板开关，用于检测驾驶员是否踏下制动踏板。

倒档开关，用于检测装载机是否处于倒车档位。

空档开关，用于检测装载机是否处于空档档位。

车速传感器，用于测定装载机行驶速度。

第一滚筒轴转角检测端盘，用于显示第一滚筒转过的角度。

第二滚筒轴转角检测端盘，用于显示第二滚筒转过的角度。

第一滚筒轴转角起始位置传感器，用于检测第一蓄能器是否释放完存储能量。

第二滚筒轴转角起始位置传感器，用于检测第二蓄能器是否释放完存储能量。

第一滚筒轴转角终止位置传感器，用于检测第一蓄能器是否储存满能量。

第二滚筒轴转角终止位置传感器，用于检测第二蓄能器是否储存满能量。

电控单元，采用单片机，其输入端连接加速踏板开关、制动踏板开关、倒档开关、空档开关、车速传感器、第一滚筒轴转角起始位置传感器、第二滚筒轴转角起始位置传感器、第一滚筒轴转角终止位置传感器、第二滚筒轴转角终止位置传感器，用于识别装载机的前进行驶状态、倒车行驶状态、前进起步状态、倒车起步状态和判断装载机的行驶车速及驾驶员的起步与制动意图，以及判断第一弹性橡胶带蓄能器和第二弹性橡胶带蓄能器中储存的弹性势能的状态；其输出端连接液压控制模块的第一电磁换向阀电磁线圈、第二电磁换向阀电磁线圈、第三电磁换向阀电磁线圈及第四电磁换向阀电磁线圈，用于进行装载机前进时制动能量回收控制、倒车时制动能量回收控制、前进时制动能量释放控制、倒车时制动能量释放控制及制动能量保持控制。