[发明专利]一种复合动作能量再生结构、方法及挖掘机

说明书

技术领域

本发明属于机械设备制造领域，涉及一种能量再生结构，尤其涉及一种挖掘机的复合动作能量再生结构、方法及挖掘机。

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，其油耗、工作效率和操作便捷性是各主机制造公司、研发机构和客户的主要关注对象。在挖掘机操作中，动臂、斗杆等构件的频繁动作，加上各自自重产生的惯性运动，导致液压能量的损失，同时增加了液压系统的油温，从而降低了液压元件的寿命，机器的工作效率，提高了燃油消耗率，进一步降低了整机操作便捷性。为克服动臂和斗杆的自重产生的惯性运动造成的液压能量损失，目前有针对动臂、斗杆单独的能量回收或者再生研究应用。

其中，动臂再生是在动臂下降动作时，由于动臂自重的原因，将动臂油缸大腔的液压油一部分再生回动臂油缸小腔，其余回油至油箱。斗杆再生是在斗杆挖掘动作时，由于斗杆自重的原因，将斗杆油缸小腔的液压油再生至斗杆油缸大腔，与主泵提供的液压油一起为斗杆油缸大腔供油。

但是挖掘机在实际工作中，为了提高工作效率和操作的便捷性，动臂和斗杆复合动作使用很频繁，在动臂下降和斗杆挖掘同时动作时，动臂油缸大腔有富余的液压油回至油箱，造成能量的浪费。斗杆油缸小腔再生给油缸大腔的液压油不能满足油缸大腔的要求，需要主泵提供液压油。

发明内容

有鉴于此，本发明通过开关阀和单向阀，实现复合动作的时候，第一油缸大腔的高压油一部分再生到第二油缸大腔，实现复合动作的能量利用，一方面进一步提高了工作效率，降低了燃油消耗，提高整机的操作便捷性；另一方面可减少对第二油缸大腔的供油，实现节能。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种复合动作能量再生结构，包括设于主油路中的第一油缸、第二油缸、以及控制所述第一油缸和第二油缸动作的第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和第二控制阀上分别包括控制所述第一油缸和第二油缸动作的第一开关和第二开关，还包括第一开关阀和单向阀，所述第一开关阀和所述单向阀相连，所述第一油缸的大腔依次通过所述第一开关阀和单向阀与所述第二油缸的大腔相连。

优选的，还包括第二开关阀，所述第一油缸的大腔依次通过所述第一开关阀、第二开关阀和单向阀与所述第二油缸的大腔相连。

优选的，所述第一开关阀包括与所述第一油缸相连的阀体、与所述阀体相连的控制器，所述控制器与所述第一控制阀的第一开关相连。

优选的，还包括先导油路，所述第一开关阀和第二开关阀的开关通过所述先导油路分别与所述第一控制阀、第二控制阀的第一开关、第二开关相连。

优选的，所述第一开关阀和第二开关阀均为两位两通阀。

优选的，所述第一控制阀和第二控制阀均为三位六通阀。

优选的，所述第一油缸为动臂油缸，所述第二油缸为斗杆油缸，所述第一控制阀的第一开关控制第一油缸动臂下降，所述第二控制阀的第二开关控制第二油缸斗杆挖掘。

另一方面，提供一种复合动作能量再生方法，通过如上所述复合动作能量再生结构，所述方法包括如下步骤：

步骤1，所述第一控制阀的第一开关控制第一油缸动作，所述第二控制阀的第二开关控制第二油缸动作；

步骤2，打开所述第一开关阀和单向阀使得所述第一油缸的大腔依次通过所述第一开关阀和单向阀与所述第二油缸的大腔相通。

优选的，所述第一开关阀和第二开关阀的开关通过先导油路分别与所述第一控制阀、第二控制阀的第一开关、第二开关相连。

另一方面，提供一种挖掘机，,包括如上所述复合动作能量再生结构。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1、动臂油缸大腔液压油提供给斗杆油缸大腔，可提高挖掘机在动臂下降和斗杆挖掘复合动作时的工作效率，提升操作便捷性。

2、动臂油缸大腔液压油提供给斗杆油缸大腔，减少主泵对斗杆油缸的供油的同时，提升了动臂油缸大腔高压液压油的利用率，降低能量损失的同时，进一步降低燃油消耗。

3、由于燃油消耗下降，整机的发热量减少，这样可提升整机系统的稳定性、可靠性、元器件的寿命。

4、能量再生系统结构设计简单，易于内置或外置于主阀，易于实现，且成本较低，可靠性高。

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是本发明实施例复合动作能量再生结构的结构示意图；