[发明专利]一种液压挖掘机用能量回收系统

说明书

技术领域

本发明属于工程机械液压传动领域，具体涉及一种液压挖掘机能量回收系统。

背景技术

液压挖掘机是一种应用广泛的工程机械，工作装置重量约占整机重量1/4，在挖掘机作业过程中，每一个作业循环都要举升和下降一次工作装置，举升时需要大量的能量，下降时的势能又白白浪费。同样在每个作业循环中回转装置都要进行启动停止操作，由于挖掘机上车重量约占整机的2/3，启动需要很大的能量，制定时也需要很大的能量。回转马达通过自身的溢流阀溢流衰减上车转动的惯性能，上车转动逐渐停止。然而在溢流制动这一过程中，大量高压油液流回油箱，造成能源流失和发热，用于制动的能量就白白浪费掉了。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液压挖掘机能量回收系统，能够将动臂下降的势能及回转制动的惯性势能进行回收利用，使能源得到再次利用，达到降低能耗的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种液压挖掘机能量回收系统，包括油箱、变量泵、主控阀、主控制油缸、两个辅助控制油缸和回转马达，还包括蓄能器和手柄控制阀组，

所述变量泵从油箱输出的液压油经主控阀的动臂阀芯与三个控制油缸的小腔和主控制油缸的大腔连接，辅助控制油缸的大腔连接一蓄能器；

所述回转马达的两油口经回转能量转换阀中的单向阀C1、C2与回转能量转换阀的A2、B2口连接，回转能量转换阀的P2口连接另一蓄能器，回转能量转换阀的A1、B1口和主控阀的回转阀芯A、B口并联后与回转马达A、B口连接，形成系统主油路，实现高压油液的回收、存储和释放的功能；

所述主控阀回转阀芯xa1、xb1口通过手柄控制阀组中的回转手柄分别与先导控制阀Ⅰ、先导控制阀Ⅱ和回转能量转换阀连接，先导控制阀Ⅰ、Ⅱ与回转能量转换阀的MP口连接，形成先导油路，用于控制各阀块的动作和逻辑关系。

进一步，所述主控阀为多路换向阀。

进一步，所述主控阀还包括充放能阀芯，当蓄能系统压力不足时，可以利用挖机自身充能。

进一步，所述主控阀的动臂阀芯采用流量再生功能，以保证动臂下降时间达到相关标准。

进一步，说书主控阀还设有溢流阀，用于控制系统压力。

进一步，所述主控阀还包括流量控制阀，用于提供信号，调整变量泵输出流量。

进一步，所述蓄能装置为活塞式蓄能器。

进一步，所述手柄控制阀组还包括动臂手柄和充放能手柄。

以上整个系统可以在机械回转过程实现回收、存储、释放的控制功能。

本发明的有益效果是：该系统中增加了蓄能装置，将动臂下降的势能和回转制动的势能回收，存储在蓄能装置中，在动臂举升时将蓄能装置中存储的能量释放用出来辅助动臂上升，在回转启动时将蓄能装置中存储的能量释放出来用于辅助回转启动，可以使能源再次利用，降低能耗，减少发热。

该系统用液压挖掘机动臂采用三油缸结构，两侧油缸为主动油缸，中间油缸为辅助油缸，动臂下降时三油缸的小腔同时进油，两侧的主动油缸回油，中间辅助油缸大腔与蓄能器相连，蓄能器采用活塞式蓄能器，由于体积变化蓄存能量；当动臂上升时，两侧主动油缸大腔进油,中间辅助油缸大腔利用蓄能器回收的能量辅助动臂上升，能够实现降低装机功率和高效节能的效果。

为了保证动作时间，在动臂下降时采用了阀芯再生功能，能够保证动臂下降时间达到相关标准，同时在系统中设置了冲能阀，当蓄能系统压力不足时，可以利用挖机自身充能。

该系统回转制动时，原本溢流损失的高压油液通过回转能量转换阀的回收联收集并存储于蓄能器中，而在机械再次启动时，通过回转能量转换阀的释放联，将储存的能量释放用以驱动上车回转。

在系统中同时设置有蓄能器先导控制阀，使蓄能器中储存的能量优先于变量泵将能源释放，并且控制变量泵在蓄能器能量完全释放前介入回转补充能量。可有效实现对回转系统制动能源的回收和再利用，达到降低能耗，减少发热的功效。

附图说明

图1为本发明的原理图。