[发明专利]一种挖掘机回收能量利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收能量利用系统，具体是一种挖掘机回收能量利用系统，属于挖掘机回收能量技术领域。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，能源短缺和环境污染问题日趋严重，各国都已将降低能源损耗、保护环境提上日程。而能效比是液压挖掘机市场竞争的关键参数之一，故液压挖掘机的节能技术研究及应用尤为必要。

目前，油液混合动力技术研究已列入国家十三五科技支撑计划，如基于挖掘机能量回收的液压混合动力节能技术研究及应用，主要是对挖掘机动臂势能、回转制动能进行回收，回收的能量通过蓄能器进行存储。回收的能量再利用通常有直接和间接两种。直接利用是指将其直接用于驱动工作油缸或马达，其传动效率高，但影响了整机操控性能。间接利用是指将回收的能量通过辅助马达进行释放，与发动机共同驱动液压主泵，这种能量释放的方式对整机操控性无影响，但传递环节多，能量利用效率低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种挖掘机回收能量利用系统，不仅可以消除蓄能器中已回收能量利用的中间传动环节，提高能量利用效率，而且与工作油缸和马达不发生耦合，不影响整机的操控性能。

为了实现上述目的，本发明采用的一种挖掘机回收能量利用系统，包括油箱、第一变量液压泵、第一变量液压马达、第二变量液压泵、第一电控方向阀、第一单向阀、第二单向阀、第二电控方向阀、第三电控方向阀、第一风扇、第二变量液压马达、第二风扇、第三变量液压马达、第三单向阀、第四电控方向阀、液压油缸、蓄能器、液压马达、溢流阀及安全阀，分为泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路及蓄能器控驱动马达回路，三个回路可独立控制启动、停止及马达转速，也可以任意两个回路同时启动，或三个回路同时启动；所述泵控风扇马达回路由第二变量液压泵、第一单向阀、第二单向阀、第三电控方向阀、第二变量液压马达、第三变量液压马达、第二电控方向阀及安全阀构成，所述蓄能器控风扇马达回路由第二变量液压马达、第三单向阀、第四电控方向阀、蓄能器及溢流阀构成，所述蓄能器控驱动马达回路由第一变量液压马达、第一电控方向阀、第三单向阀、第四电控方向阀、蓄能器及溢流阀构成，第二变量液压泵的出油口与第一单向阀、第二单向阀的进口相连，旁路与安全阀相连；第一单向阀的出口与第三电控方向阀进口相连，第二单向阀的出口与第二电控方向阀供油进口相连，第三电控方向阀供油出口与第二变量液压马达的进油A口相连，第二变量液压马达的回油B口与第三电控方向阀回油进口相连；第二电控方向阀供油出口与第三变量液压马达的供油进口A口相连，第三变量液压马达的回油B口与第二电控方向阀回油进口相连，第三电控方向阀回油出口和第二电控方向阀回油出口均与油箱相连，第二变量液压马达输出轴与第一风扇相连，第三变量液压马达输出轴与第二风扇相连；蓄能器进油口与液压油缸和液压马达油口相连，蓄能器出油口与第四电控方向阀进油口相连，蓄能器出油旁路油口与溢流阀相连，第四电控方向阀出油口与第三单向阀进油口相连，第三单向阀出油口同时与第二变量液压马达供油A口、第三变量液压马达供油A口、第一电控方向阀进油口相连，第一电控方向阀出油口与第一变量液压马达进油口相连，第一变量液压马达出油口与油箱相连；油箱与第一变量液压泵、第二变量液压泵相连。

优选地，所述第二变量液压泵分别通过第三电控方向阀和第二电控方向阀驱动第二变量液压马达和第三变量液压马达，第二变量液压马达和第三变量液压马达为容积调速，通过检测负载压力、蓄能器压力、水温、油温控制自身的排量，第二变量液压泵为两点式变量泵，最小排量为零，第二变量液压马达和第三变量液压马达为连续变量电控液压马达，第二电控方向阀、第三电控方向阀为开关阀，控制油路的开关，实际选型中根据需要设计，第二电控方向阀、第三电控方向阀用于控制第三变量液压马达和第二变量液压马达的启动和停止，安全阀控制第二变量液压泵的输出压力。

优选地，所述第四电控方向阀为开关阀，用于控制蓄能器的能量释放启闭控制；蓄能器驱动第二变量液压马达和第三变量液压马达工作，通过调整第二变量液压马达和第三变量液压马达的排量来控制第一风扇和第二风扇的转动；溢流阀控制蓄能器充液和释放压力。

优选地，所述第一电控方向阀为开关阀，用于控制第一变量液压马达的启动和停止。

优选地，所述第一变量液压马达与第一变量液压泵集成通过串联或取力口并联，或分动箱形式集成在一起。