[发明专利]动臂油缸节能系统及其控制方法、挖掘机

说明书

本发明提供的动臂油缸节能系统及其控制方法、挖掘机，涉及工程机械技术领域。该动臂油缸节能系统采用主泵、变量液压马达、单向离合器、动臂油缸、能量回收阀块和蓄能器。当动臂下降，动臂阀芯截断动臂油缸下降的回油口，将回油引导至蓄能器中进行无转化储能。当动臂提升，能量回收阀块将蓄能器中的回油释放、并用于驱动变量液压马达转动，为主泵提供辅助扭矩。该节能系统将动臂油缸下降的势能进行储存，实现能量的回收与再利用，节能效果好。本发明提供的动臂油缸节能系统控制方法操作简单，安全可靠，提高了高压液压油的利用率。本发明提供的挖掘机，对动臂的下降势能进行回收与再利用，降低发动机的输出功率，达到节能目的。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种动臂油缸节能系统及其控制方法、挖掘机。

背景技术

当前工程机械中，挖掘机的使用得到极大的推广与应用，但是其能量的总利用率较低，液压挖掘机实现节能减排一直是业界努力最求的目标。

传统的挖掘机在动臂下降过程中，整个工作装置的下降势能通过液压截流转化为热量浪费。而且，下降势能转化为热能还会导致燃油效率下降、液压油温上升、降低液压元件的使用寿命。

目前，针对液压挖掘机工作装置制动势能损失的研究，主要着眼于对其势能的回收与再利用方面。

有鉴于此，设计制造出一种动臂油缸节能系统，能够针对动臂下降过程中下降势能的浪费，进行下降势能的回收与再利用，降低发动机的输出功率，实现节能目的是目前工程机械技术领域中急需改善的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动臂油缸节能系统，在挖掘机动臂下降时，将动臂油缸的液压油回收至蓄能器中，在动臂提升或其他带负载工作时，蓄能器释放液压、用于油驱动马达回转，通过单向离合器，向与之同轴相连的主泵提供辅助扭矩，降低发动机的输出功率，实现节能。

本发明的目的还在于提供一种动臂油缸节能系统控制方法，该控制方法用于上述的动臂油缸节能系统，先将动臂下降时的高压液压油的能量储存起来，在动臂提升时，再将储存的高压液压油释放出来为主泵提供辅助扭矩。减少了能量的浪费，提高能量利用率，节能效果好。

本发明的目的还在于提供一种挖掘机，该挖掘机包括上述的动臂油缸节能系统，可以降低发动机的输出功率，节能效果好。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种动臂油缸节能系统，所述动臂油缸节能系统包括主泵、主阀、操作手柄、变量液压马达、单向离合器、动臂油缸、能量回收阀块和蓄能器。

所述主泵与所述变量液压马达同轴设置，且所述变量液压马达与所述主泵之间设置有所述单向离合器，所述单向离合器用于控制所述变量液压马达单向地为所述主泵提供扭矩。所述主泵经所述主阀与所述动臂油缸连接，所述动臂油缸与所述能量回收阀块连接，所述能量回收阀块与所述蓄能器、所述变量液压马达连接；所述操作手柄与所述能量回收阀块、所述主阀连接。

当动臂下降蓄能，所述能量回收阀块与所述蓄能器连通，所述动臂油缸的液压油经所述能量回收阀块进入所述蓄能器中。当所述动臂下降挖掘，所述能量回收阀块与油箱连通，所述动臂油缸的液压油经所述能量回收阀块进入所述油箱中。当所述动臂提升，所述能量回收阀块与所述变量液压马达连通，所述蓄能器中的液压油经所述能量回收阀块、用于驱动所述变量液压马达转动，所述变量液压马达经过所述单向离合器为所述主泵提供扭矩。

进一步地，所述主泵包括第一主泵和第二主泵，所述第一主泵与所述第二主泵同轴或并联设置，所述变量液压马达与所述第一主泵或与所述第二主泵同轴设置，所述第一主泵或所述第二主泵与所述变量液压马达之间设有所述单向离合器。