[发明专利]一种挖掘机回转节能系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械节能技术领域，尤其涉及一种挖掘机回转节能系统。

背景技术

回转系统在液压挖掘机工作过程中占有十分重要的地位。在挖掘机的每个工作循环中，都要进行两次回转：满斗回转和空斗回转，每次回转至少包括启动加速和减速制动两个过程。由于挖掘机上车车身质量大，惯性大，加速很慢。启动初始阶段，回转马达转速较低，流量需求小，液压泵输出流量远大于回转马达所需流量，多余流量通过过载缓冲阀溢流，产生大量能量损失。这部分能量损失不仅会增加燃油消耗，而且会使液压系统发热，影响系统使用寿命。

传统的方法是在液压系统中增加一个蓄能器。回转启动时，回转马达无法吸收的流量进入蓄能器；当需要大流量时，蓄能器再将这部分流量释放，从而减小系统能量损失。但是这样需要改变液压系统机构，使系统变的更复杂，而且会增加整机成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种挖掘机回转节能系统，它能在挖掘机回转启动时，根据回转马达的需求提供相应的流量，减小系统溢流损失。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种挖掘机回转节能系统，它包括变量液压泵、先导液压泵、多路阀、回转马达、先导油路控制手柄、控制器，此外，还包括溢流阀、梭阀、流量控制阀、第一过载缓冲阀、第一单向阀、第二单向阀、第二过载缓冲阀、压力传感器、电磁比例减压阀、油箱，变量液压泵的出油口与多路阀的进油口及溢流阀的进油口相连，溢流阀的出油口与油箱相连；多路阀的回油口与油箱相连；多路阀的两个先导油口分别与先导油路控制手柄的两个先导出油口相连；多路阀的第一出油口分别与第二过载缓冲阀的进油口、第二单向阀的出油口、回转马达的第一油口相连，多路阀的第二出油口分别与第一过载缓冲阀的进油口、第一单向阀的出油口、回转马达的第二油口相连；梭阀的两个进油口分别与先导操作手柄两个先导出油口相连；梭阀的出油口与流量控制阀的先导油口相连；流量控制阀的进油口与第一过载缓冲阀的出油口、第二过载缓冲阀的出油口、第一单向阀的进油口、第二单向阀的进油口相连，流量控制阀的出油口与油箱相连；压力传感器的两端分别连接流量控制阀的进油口和控制器；控制器的输出信号线与电磁比例减压阀的电磁铁相连；电磁比例减压阀的出油口与变量液压泵的斜盘调节机构相连，电磁比例减压阀的进油口与先导液压泵的出油口相连；变量液压泵和先导液压泵的吸油口均与油箱相连。

进一步地，所述流量控制阀设置在第一过载缓冲阀、第二过载缓冲阀与油箱之间，在回转启动加速时，流量控制阀工作在节流模式；在回转减速制动或不回转时，流量控制阀工作在直通模式。

回转马达不能完全吸收液压泵输出流量时，过载缓冲阀溢流，溢流流量等于液压泵输出流量与回转马达吸收流量之差。在过载缓冲阀与油箱之间设置一个节流孔，测量节流孔进油口压力，再根据压力-流量方程计算出流经节流孔的流量，这个流量就是系统的溢流流量。控制溢流流量为一个较小的值，可以减小溢流损失，同时保证回转加速性能。

具体控制方法为：在回转加速过程中，流量控制阀工作于节流模式，将系统溢流流量转化为压力，根据这一压力调节液压泵排量，使溢流流量为一较小的设定值。通过压力-流量方程计算出此设定溢流流量在流量控制阀进油口产生的压力，将其设为标准压力。当测得流量控制阀进油口压力大于标准压力时，减小液压泵排量，使液压泵输出流量大部分被回转马达吸收；当测得流量控制阀进油口压力小于标准压力时，增加液压泵排量，以满足回转马达需求，同时使回转马达进口压力一直维持在溢流压力值，增加回转扭矩。这样一方面减少了溢流损失，另一方面保证了回转加速性能。

在回转减速制动过程中，流量控制阀工作在直通模式，保证回转马达能够正常补油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、不改变挖掘机液压系统原有结构，仅在过载缓冲阀回油通路上增加一个流量控制阀和一个梭阀。

2、根据马达的需求提供流量，减少系统溢流损失。

3、在回转制动或不回转时，流量控制阀工作在直通模式，不对系统回油或补油造成影响，保证了原有的工作性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明在回转启动加速时的工作状态图；

图中：变量液压泵1、先导液压泵2、溢流阀3、多路阀4、梭阀5、先导油路控制手柄6、流量控制阀7、第一过载缓冲阀8、第一单向阀9、回转马达10、第二单向阀11、第二过载缓冲阀12、压力传感器13、控制器14、电磁比例减压阀15、油箱16。

具体实施方式