[实用新型]压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种装载机动臂势能回收再生装置，更确切的说是一种压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置。

背景技术

在装载机装载作业过程中，装载机动臂需要频繁的举升和下降，在动臂举升过程中，发动机驱动液压泵经液压换向阀控制动臂油缸，将动臂连同铲斗和摇臂一起举升至卸料高度，铲斗卸料后，发动机驱动液压泵经液压换向阀控制动臂油缸，将动臂、铲斗和摇臂一起下降至装料高度，在动臂举升和下降过程中，均需要发动机提供动力，且动臂重力势能白白浪费，使装载机存在油耗高、排放污染大等不足。

现有的装载机动臂势能回收装置通常采用液压回收或液压驱动发电的回收方式，即将动臂油缸的回油腔连接一个液压马达，液压马达向液压蓄能器泵入高压油液；或将液压马达与电机同轴相连，在动臂下降时使电机发电，回收动臂下降的重力势能。这种动臂势能回收方式，存在结构复杂、能量转化率低、动态响应慢、重量大、成本高等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种能量转化率高、能量密度大、重量轻、结构简单的压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置，它包括动臂、前桥车架、动臂油缸、油箱、动臂举升限位开关、动臂操纵杆、点火开关，它还包括压簧蓄能器、电控单元、动臂操纵杆举升挡位开关、动臂操纵杆下降挡位开关、液压电磁换向阀。

其中，压簧蓄能器包括：壳体、安装底座、压簧、连接盘、分压杆、压力板、压杆、活塞杆、活塞、油缸、油缸封盖。

压簧蓄能器置安装在动臂油缸的上方，且压簧蓄能器的纵向轴线与动臂油缸的纵向轴线平行，压簧蓄能器的压杆的一端与动臂铰接，压杆的另一端与压力板的一端面固定连接，压力板的另一端面与活塞杆的一端固定连接，活塞杆的另一端穿过油缸封盖的中心通孔与活塞固定连接；活塞装入油缸内，活塞将油缸空腔分为有杆腔和无杆腔，压杆的纵向轴线与压力板的纵向轴线、活塞杆的纵向轴线、活塞的纵向轴线、油缸的纵向轴线在同一条直线上；壳体的纵向中央位置处设有一个圆柱通孔，圆柱通孔的底部设有周向凸台，通过该周向凸台将油缸固定安装在壳体的该圆柱通孔上；压力板另一端面的外周上还与多个分压杆的一端固定连接，多个分压杆以压力板的纵向轴线对称布置，每个分压杆的另一端与连接盘的一个端面固定连接，每个连接盘置于壳体的空腔内；每个连接盘的另一个端面设有第一弹簧座，壳体底板的内部底面设有第二弹簧座，第二弹簧座和第一弹簧座之间安装有多个压簧，每个压簧的一端抵压在第一弹簧座上，每个压簧的另一端抵压在第二弹簧座上；在壳体底板的外部底面的中心位置处固定连接有安装底座，安装底座的底座吊耳铰接在前桥车架上。

油缸的底部还设有第一进油口，第一进油口连通至无杆腔；油缸封盖上还设有第二进油口，第二进油口连通至有杆腔。

液压电磁换向阀的一个控制油口通过液压管路连接至第一进油口，液压电磁换向阀的另一个控制油口通过液压管路连接至第二进油口。

电控单元的输入端连接动臂操纵杆举升挡位开关、动臂操纵杆下降挡位开关、动臂举升限位开关、点火开关，电控单元的输出端连接液压电磁换向阀的电磁线圈。

将压簧蓄能器在前桥车架的左右两侧各布置一套，且两套压簧蓄能器以前桥车架的纵向轴线对称安装。

压簧蓄能器的最大压缩量大于动臂从最高位置下降到最低位置时压杆所压缩的量。

动臂势能回收过程的工作原理为：在装载机作业过程中，驾驶员接通点火开关，当驾驶员将动臂操纵杆推至下降挡位时，动臂操纵杆下降挡位开关闭合，装载机动臂开始下降，电控单元检测到动臂操纵杆下降挡位开关的闭合信号后，电控单元控制液压电磁换向阀的电磁线圈通电，液压电磁换向阀通电动作；随着装载机动臂的下降，铰接在动臂上的压簧蓄能器的压杆向下运动，压杆通过压力板推动分压杆，分压杆再经连接盘将压簧压缩；同时压杆通过压力板推动活塞杆，活塞杆推动活塞一起下移，无杆腔的液压油从第一进油口排出，经过液压电磁换向阀流回油箱，有杆腔由于活塞的下移而形成真空，液压油经过油箱和液压电磁换向阀通过第二进油口，被吸入到有杆腔；停止动臂下降时则液压电磁换向阀回位至关闭位置，此时有杆腔的第二进油口和无杆腔的第一进油口均被液压电磁换向阀关断，活塞被固定不动，活塞杆、压力板、压杆、分压杆、连接盘均保持固定不动，压簧被保持在压缩状态，这样就将动臂下落的重力势能转换为压簧的弹性势能储存起来。