[发明专利]一种挖掘机动臂-回转闭式液压系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种挖掘机动臂‑回转闭式液压系统及控制方法。该系统中系统控制器与电机、电机制动电磁阀、信号处理装置、第一阀组、第二阀组和回转马达制动电磁阀电连接；传感器组与信号处理装置电连接；电机通过联轴器与双向定量泵/马达连接；第一阀组包括四个电液比例方向阀；第二阀组包括四个电液比例方向阀；动臂缸组件包括一个溢流阀、两个单向阀、电液比例溢流阀和动臂液压缸；回转马达组件包括两个溢流阀、两个单向阀、回转马达和回转马达制动液压缸。本发明能够降低挖掘机系统能耗、减少排放并实现高性能的流量控制。

技术领域

本发明涉及液压挖掘机工作装置驱动技术领域，特别是涉及一种挖掘机动臂-回转闭式液压系统及控制方法。

背景技术

传统挖掘机液压系统一般为开式阀控系统，存在阀口节流损失、泵-阀-执行器流量不匹配的溢流损失、工作装置的动能损失与势能损失等形式的压力流量损失，造成系统能耗高、发热量大的问题，其中动臂下降势能与转台制动动能有很大的再利用空间。随着电机驱动技术的发展，电机在挖掘机行业上的研究应用不断增加，但具有利用动臂下降势能与转台制动动能功能的基于电机-泵/马达的挖掘机动臂-回转闭式液压系统在国内外鲜有报道。

发明内容

基于此，有必要提供一种挖掘机动臂-回转闭式液压系统及控制方法，以降低能耗、减少发热量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种挖掘机动臂-回转闭式液压系统，包括：系统控制器、电机、双向定量泵/马达、电机制动电磁阀、信号处理装置、第一阀组、第二阀组、动臂缸组件、回转马达组件、回转马达制动电磁阀和传感器组；所述系统控制器分别与所述电机、所述电机制动电磁阀、所述信号处理装置、所述第一阀组、所述第二阀组和所述回转马达制动电磁阀电连接；所述传感器组与所述信号处理装置电连接；所述电机通过联轴器与所述双向定量泵/马达连接；

所述第一阀组包括第一电液比例方向阀、第二电液比例方向阀、第三电液比例方向阀和第四电液比例方向阀；所述第二阀组包括第五电液比例方向阀、第六电液比例方向阀、第七电液比例方向阀和第八电液比例方向阀；所述动臂缸组件包括第一溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、电液比例溢流阀和动臂液压缸；所述回转马达组件包括第二溢流阀、第三溢流阀、第三单向阀、第四单向阀、回转马达和回转马达制动液压缸；

所述第三电液比例方向阀的右侧、所述第四电液比例方向阀的右侧、所述第七电液比例方向阀的左侧、所述第八电液比例方向阀的左侧均与所述双向定量泵/马达的左侧通过油管连通；所述第一电液比例方向阀的右侧、所述第二电液比例方向阀的右侧、所述第五电液比例方向阀的左侧、所述第六电液比例方向阀的左侧均与所述双向定量泵/马达的右侧通过油管连通；所述第一电液比例方向阀的左侧、所述第三电液比例方向阀的左侧、所述第三溢流阀的左侧、所述第三单向阀的左侧均与所述回转马达的左侧通过油管连通；所述第二电液比例方向阀的左侧、所述第四电液比例方向阀的左侧、所述第二溢流阀的右侧、所述第四单向阀的右侧均与所述回转马达的右侧通过油管连通；所述第二溢流阀的左侧、所述第三溢流阀的右侧、所述第三单向阀的右侧、所述第四单向阀的左侧均与第一油箱连通；所述第五电液比例方向阀的右侧、所述第七电液比例方向阀的右侧、所述第一溢流阀的左侧、所述第一单向阀的左侧均与所述动臂液压缸的无杆腔连通；所述第六电液比例方向阀的右侧、所述第八电液比例方向阀的右侧、所述电液比例溢流阀的右侧、所述第二单向阀的右侧均与所述动臂液压缸的有杆腔连通；所述电液比例溢流阀的左侧、所述第一溢流阀的右侧、所述第一单向阀的右侧和所述第二单向阀的左侧均通过油管与第二油箱连通；所述回转马达制动液压缸的有杆腔与所述回转马达制动电磁阀连接。

可选的，所述挖掘机动臂-回转闭式液压系统还包括电源；所述电源包括交流电源和超级电容；所述系统控制器与所述电源电连接；所述电机与所述超级电容电连接。

可选的，所述挖掘机动臂-回转闭式液压系统还包括电机控制器；所述电机控制器分别与所述系统控制器、所述电机和所述电源电连接。