[发明专利]一种能量回收利用装置

说明书

本发明公开了一种能量回收利用装置，包括三位七通换向阀、双油源耦合器和蓄能器；所述三位七通换向阀包括中位、能量释放位和能量回收位，其上设有进油口、回油口、两组工作油口以及三组节能油口，所述进油口、回油口以及两组工作油口分别对接驱动油缸的两个油口以及液压系统的进出油路，其中一组节能油口连接至蓄能器，另外两组节能油口汇接至双油源耦合器，所述双油源耦合器并联连接至驱动油缸的其中一个油口，本发明通过三位七通换向阀改变外部有势装置的驱动油缸进出油路，通过驱动油缸的两个油腔差动互通的再生能量回收方式，高效回收了外部有势装置的势能，并且保证了装置工作的可靠性。

技术领域

本发明属于液压系统能量回收技术，具体涉及一种驱动外部有势装置的液压系统能量回收利用装置。

背景技术

在全球环境污染、能源短缺的大背景下，政府、行业与市场对大型机械装备的能耗与排放提出了更高的要求，节能减排技术已成为工程机械装备领域的研究热点。挖掘机是一种常用的工程机械，挖掘机动臂为常利用液压油作用在油缸上来实现其升降，由于动臂及作用在其上的斗杆、铲斗等质量较大，作为挖掘机上主要的外部有势装置(这里所指的“有势装置”是指该装置在工作过程中会产生势能的变化)，为防止动臂装置在下降过程中易出现失重现象，以往的解决方法是在油缸大腔回流管道上设有节流装置以产生可调背压进行速度控制，因而动臂装置的能量绝大部分转化成热能，被白白地浪费掉了，而且为了防止液压油的温度大幅度升高对系统带来的危害，还需设有散热装置，进一步造成设备成本增加。

为了提高挖掘机的能量利用率及充分利用挖掘机平台的成熟可靠性，大部分厂家都是基于挖掘机原平台进行能量回收利用装置的研制开发，但如何实现能量的高效地回收利用及使蓄能器元件容积小型化是能量回收利用技术工程化实施的难点，目前能量回收利用技术通常的方法如图1a和图1b中所示，是利用液压主泵4和回收泵5串联作为二次元件进行增压回收和再次利用，液压油回流时，通过液压主泵作为驱动件驱动回收泵将液压油泵入蓄能器6内部储存实现能量回收，在需要泵送油液驱动动臂举升时，蓄能器6内部的压力油和液压主泵4泵送的压力油汇合实现回收的能量利用，由于单个元件的能量转化效率一般不超过85％，将液压主泵4和回收泵5串联设置后，回收利用一次的最大效率相乘之后最大只有52％，因而节能效果并不理想，能量浪费仍比较严重。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有工程设备中外部有势装置的能量回收利用效率不高的问题，提供一种能够进一步提升能量回收效率的能量回收利用装置。

本发明采用如下技术方案实现：

能量回收利用装置，包括三位七通换向阀7、双油源耦合器8和蓄能器6；

所述三位七通换向阀7包括中位、能量释放位和能量回收位，其上设有进油口、回油口、两组工作油口以及三组节能油口，所述进油口、回油口以及两组工作油口分别对接驱动油缸的两个油口以及液压系统的进出油路，其中一组节能油口连接至蓄能器6，另外两组节能油口汇接至双油源耦合器8，所述双油源耦合器8并联连接至驱动油缸的其中一个油口；

所述三位七通换向阀7位于中位，所述驱动油缸的两个油口与液压系统的进出油路通过所述三位七通换向阀7的进油口、回油口以及两组工作油口连通形成回路，三组所述节能油口分别截止；

所述三位七通换向阀7位于能量回收位，所述驱动油缸的两个油口通过所述三位七通换向阀7的两组工作油口形成差动连通，该两组工作油口还分别连通至与连接蓄能器6的节能油口以及连接至液压系统进油路的进油口连通，所述回油口以及连接至双油源耦合器8的两组节能油口分别截止；

所述三位七通换向阀7位于能量释放位，所述驱动油缸其中一个油口通过其中一组工作油口以及进油口连通液压系统的回油路，另外一组工作油口截止，回油口与连接至双油源耦合器8的其中一组节能油口连通，所述驱动油缸另外一个油口通过双油源耦合器8分别连接至液压系统的进油路和蓄能器6