[发明专利]一种能量回收再利用装置及其使用方法及挖掘机

说明书

技术领域

本发明涉及一种挖掘机，尤其涉及一种能量回收再利用装置及其使用方法及挖掘机。

背景技术

挖掘机是一种多用途土石方施工机械，主要进行土石方挖掘、装载，还可进行土地平整、修坡、吊装等作业，在各种工程设施建设中得到广泛应用。如图1和图2所示，挖掘机主要由上车架101、下车架102、工作装置100、回转支承103、回转中心104和挖掘机配重105组成；挖掘机配重位于挖掘机上车架部分后部，用于平衡工作装置重量，结构固定，一般做成实体，内部填充混凝土等重物。上下车架通过回转支承连接，回转中心处放置回转接头，为上车架回转时绕其运动的轴。挖掘机能耗较高，在整机制动如工作装置下降、回转减速等操作过程中，大量液压能直接释放，不能加以利用，造成了液压能的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种能量回收再利用装置及其使用方法及挖掘机，以解决上述大量液压能直接释放，不能加以利用，造成了液压能的浪费的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种能量回收再利用装置，包括配重壳体、活动块、弹簧、油缸和两位三通阀，所述油缸包括第一油缸、第二油缸和第三油缸，所述两位三通阀包括第一两位三通阀、第二两位三通阀和第三两位三通阀，其中，所述活动块设于所述配重壳体的活动空间内，所述弹簧安装于所述活动块顶部的凹槽内，三所述油缸的活塞杆分别连接所述活动块底部，所述第二油缸安装于所述活动块重心下方位置，所述第一油缸和所述第三油缸相对于所述第二油缸对称设置，所述第一和第三油缸的大腔油路连接所述第一两位三通阀，所述第二两位三通阀连接液压主系统管路和第一两位三通阀及第二油缸大腔，所述第三两位三通阀连接油箱和三所述油缸的小腔；

所述第一油缸、所述第二油缸和所述第三油缸分别具有大腔截面面积A1、A2和A3，以及小腔截面面积a1、a2和a3，三所述油缸的截面面积关系满足不等式：A1+A3>a1+a2+a3的要求。

上述一种能量回收再利用装置，其中，所述活动块的底部开设有与三所述油缸活塞杆轴孔相匹配的安装座，用于安装三所述油缸的活塞杆。

上述一种能量回收再利用装置，其中，所述配重壳体的活动空间上部设有与所述弹簧外径大小相匹配的安装固定座，以便于将所述弹簧进行定位。

上述一种能量回收再利用装置，其中，所述配重壳体的活动空间下部设有与所述油缸根部轴孔相匹配的安装固定座，便于所安装所述油缸根部。

上述一种能量回收再利用装置，其中，还包括一单向阀，所述单向阀进液端连接所述第一两位三通阀，以防止工作工程中的液压油反向流动。

上述一种能量回收再利用装置，其中，还包括一溢流阀，所述溢流阀与所述第三两位三通阀连接，用于提高三所述油缸的小腔压力，增大所述第二油缸大腔的输出压力。

还包括一种能量回收再利用的方法，所述方法如下，

步骤1：当需要回收相对低压的液压能时，三所述油缸同时推动活动块和弹簧上移，以积蓄重力势能和弹性势能；

步骤2：当需要释放能量时，三所述两位三通阀同时移动，所述第一和第三油缸的大腔内的油液转移至所述第一、第二和第三油缸的小腔内，所述第一和第三油缸的大腔内油液压力降低，多余的油液经过一溢流阀回到油箱中；

步骤3：当三所述两位三通阀的阀芯移动后，所述活动块的重力和所述弹簧的弹力由原先三个油缸支撑平衡，现转移到主要由所述第二油缸的活塞杆来支撑，所述第二油缸大腔的油液压力提高，在所述活动块的重力和所述弹簧的弹力的作用下，持续向液压主系统管路输出高压油，实现能量的再利用。

还包括一种挖掘机，包括上述任意一项所述的能量回收再利用装置以及能量回收再利用的方法。

本发明由于采用了上述技术，产生的积极效果是：

本发明的能量回收再利用装置的系统结构简单，成本低，易于拆装和维护；仅仅是对整机的局部进行改制，不会影响到其他部件的正常工作；能全面回收液压系统高压能量，并能迅速转换供液压主系统再次利用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中挖掘机的结构示意图主视图；

图2为现有技术中挖掘机的结构示意图俯视图；

图3为本发明的一种能量回收再利用装置及其使用方法及挖掘机的配重结构示意图；