[发明专利]电机驱动双定量泵双蓄能器的分布式直驱挖掘机液压系统

说明书

本发明提供一种电机驱动双定量泵双蓄能器的分布式直驱挖掘机液压系统，通过所述控制器输入信号给所述驱动器，再通过所述驱动器控制每所述液压模块中的驱动电机的转速和方向，来实现对所述液压缸的控制，避免了系统的节流损失和溢流损失，系统效率高，主回路较短且没有节流元件，因此压力损失少、发热量少，可不需要冷却装置；同时采用两个蓄能器，其中所述第二蓄能器用于替代油箱；所述第一蓄能器用于当两个定量泵的排量比与所述液压缸两腔室的有效面积比不一致时，用于平衡所述第一腔室和第二腔室的流量，解决了两个定量泵的排量比无法精确匹配所述液压缸的两个腔室的有效面积比的问题。

技术领域

本发明涉及挖掘机领域，特别是一种挖掘机的液压系统。

背景技术

液压挖掘机作为工程机械中最常用的机械，其存在耗油高、排放差、能量利用率低缺点。在能源短缺和环境污染问题日趋严重形势下，如何实现挖掘机的节能和降低排放，越来越受到人们重视，成为目前研究的热点。

当前挖掘机仍采用发动机-变量泵-多路阀-执行器的驱动系统。由于节能环保要求，部分研究采用普通电机替代发动机，但系统效率仍有待提高。随着交流伺服电动机的相继研制成功，伺服电机-定量液压泵/马达-液压阀-执行器已开展工程应用，如注塑机。这些液压系统节能方法在提高效率方面起到了重要的作用。

发明专利CN201110453095“一种全电动伺服挖掘机”(公开日为2013-07-03)，采用交流伺服电动机与滚珠丝杠相结合的电-机传动与伺服系统，它的优点是电能直接变换为机械能、系统简单耗能少、占用空间小。但在要求低速大转矩、大出力的工况时，这种电-机传动与伺服系统要加上减速器才能完成传动任务，使系统复杂化，有时即使加上减速器仍不能满足要求。

发明专利CN201610406357“全电驱动的液压挖掘机动力系统”(公开日为2016-10-12)，控制各个伺服电机的转速大小和转速方向，从而来控制与其连接的双向定量泵的输出流量的大小和方向，最终完成对各个液压执行元件的速度控制。①该系统采用伺服电机驱动双向定量泵来控制对称液压缸，液压缸活塞侧的有效面积减小，使得活塞伸出时输出力大幅度减小。②当系统压力较高时，驱动定量泵所需的力矩较大，对电机性能要求高，例如，转矩、功率范围要求宽。③该系统无法回收负值负载回馈的能量。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种电机驱动双定量泵双蓄能器的分布式直驱挖掘机液压系统，避免了系统的节流损失和溢流损失，系统效率高，实现节能、减排和降噪。

本发明是这样实现的：电机驱动双定量泵双蓄能器的分布式直驱挖掘机液压系统，包括控制器，还包括至少一液压模块；每所述液压模块包括液压缸、第一双向定量泵、第二双向定量泵、第一蓄能器、第二蓄能器、三位三通控制阀、驱动器以及驱动电机；

所述液压缸包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞杆的一端固定连接于所述活塞，所述活塞气密性可滑动的连接于所述缸体内，且所述活塞将所述缸体内部分为第一腔室和第二腔室；

所述三位三通控制阀包括第一接油口、第一液控控制油口、第二接油口、第二液控控制油口以及第三接油口；

所述第一双向定量泵包括第一泄油口、第一端口和第二端口；

所述第二双向定量泵包括第二泄油口、第三端口和第四端口；

所述第二端口和所述第四端口并联后连接于所述第二蓄能器；所述第一端口、第一接油口以及第一液控控制油口并联后连通所述第一腔室；所述第三端口、第二接油口以及第二液控控制油口并联后连通所述第二腔室；所述第三接油口连接于所述第一蓄能器；所述第一泄油口连接于所述第二端口和第四端口之间，所述第二泄油口连接于所述第四端口和第二蓄能器之间，

所述第一双向定量泵和第二双向定量泵分别连接于所述驱动电机，实现同步运动；所述驱动器通信连接于所述控制器。