[发明专利]一种利用飞轮储能的工程机械回转制动能量回收系统

说明书

一种利用飞轮储能的工程机械回转制动能量回收系统，主换向阀的A口和B口分别与回转马达的A口和B口连接；主换向阀的A口和B口分别通过第一和第二溢流阀与油箱连接；第一和第二补油单向阀的进油口与油箱连接，出油口分别与回转马达的A口和B口连接；回转马达通过减速器、回转支承、与转台连接；第二和第三单向阀的进油口分别与主换向阀的A口和B口连接；第二和第三单向阀的出油口均与切换阀的P口连接，切换阀的A口通过缓冲阀与油箱连接；旁通阀的A口和P口分别与回转马达的A口和B口连接；辅助齿轮与回转支承连接；辅助齿轮依次通过第一变速箱和第一离合器与飞轮连接。该系统能一体化地实现对回转制动能量的回收和再利用过程。

技术领域

本发明属于液压传动技术领域，具体是一种利用飞轮储能的工程机械回转制动能量回收系统。

背景技术

回转动作广泛存在于各类工程机械中，用于实现设备在一定空间内的作业，典型工程机械有液压挖掘机、起重机和旋挖钻机等。

工程机械在回转制动时，由于惯性力的原因，回转马达并不会马上停止转动，它将继续回转并压缩出油口的油液，使回转马达出油口产生短时的高压，并从溢流阀溢流掉，从而达到制动的效果。以挖掘机为例，在挖掘机的典型工作循环中，回转马达需启动和制动两次。长时间的工作下，回转马达制动溢流浪费掉的能量非常巨大，如果能回收制动时转台的动能，必能减少发动机的能量消耗，提高能量利用效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用飞轮储能的工程机械回转制动能量回收系统，该系统能根据不同工况进行工作模式的切换，可以实现制动能量的回收与再利用，也可以实现发动机的工作点调整，能使发动机工作在高效区域，并可以提高系统的能量利用效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种利用飞轮储能的工程机械回转制动能量回收系统，包括发动机、回转液压泵、主换向阀、主溢流阀、第一溢流阀、第二溢流阀、第一补油单向阀、第二补油单向阀、回转马达、转台和用于操作转台动作的操作手柄，所述发动机与回转液压泵同轴连接，回转液压泵的S口和P口分别与油箱和第一单向阀的进油口连接；所述主换向阀的P口和T口分别与第一单向阀的出油口和油箱连接；主换向阀的A口和B口分别与回转马达的A口和B口连接；主换向阀的A口和B口还分别通过第一溢流阀和第二溢流阀与油箱连接；第一补油单向阀的进油口和第二补油单向阀的进油口均与油箱连接，第一补油单向阀的出油口和第二补油单向阀的出油口分别与回转马达的A口和B口连接；

回转马达与减速器连接，减速器上的驱动齿轮与回转支承内座圈中的齿圈啮合，回转支承的外座圈与转台固定连接；

还包括第二单向阀、第三单向阀、旁通阀、辅助齿轮、用于检测转台转速的转速传感器和控制器；

所述第二单向阀的进油口和第三单向阀的进油口分别与主换向阀的A口和B口连接；第二单向阀的出油口和第三单向阀的出油口均与切换阀的P口连接，切换阀的A口通过缓冲阀与油箱连接；

所述旁通阀的A口和P口分别与回转马达的A口和B口连接；

所述辅助齿轮与回转支承内座圈中的齿圈啮合，辅助齿轮中心的传动轴与第一变速箱的输入端连接，第一变速箱的输出端通过第一离合器与飞轮连接；

控制器的输入端与操作手柄和转速传感器的信号输出端连接，控制器的输出端分别与回转液压泵、主换向阀、旁通阀、切换阀、第一变速箱和第一离合器连接。

进一步，为了限制液压泵的最高工作压力，还包括主溢流阀，回转液压泵的P口通过主溢流阀与油箱连接。