[发明专利]结合油液混合和油电混合的挖掘机动臂能量回收利用系统

说明书

结合油液混合和油电混合的挖掘机动臂能量回收利用系统，包括油箱、液压泵、换向阀、油缸、液压蓄能器、液压马达、发电机和储电设备，油箱、液压泵、换向阀依次相连。液压马达的输出轴与发电机的输入轴相连，发电机与储电设备电连接。本发明的系统利用液压蓄能器、液压油缸、液压马达、发电机、蓄电池/超级电容和逆变器一方面实现了动臂能量的回收以及再利用，另一方面，通过马达调节进入蓄能器的流量从而间接调整蓄能器压力以解决蓄能器压力不可变且不可适应多种负载工况的问题。该发明通过结合油液混合和油电混合实现了较好的回收效果和操控性能。

技术领域

本发明涉及液压系统，具备涉及结合油液混合和油电混合的挖掘机动臂能量回收利用系统。

背景技术

采用液压蓄能器实现动臂能量的回收以及再利用，蓄能器和平衡油缸的无杆腔相连，这样可以实现对动臂的势能的回收以及再利用.目前针对挖掘机势能回收控制装置的研究有很多。例如申请号为201620875606.4、2016.08.12授权的中国实用新型专利，该专利公开了通过液控换向阀的控制口压力变化使换向阀自动换向,从而切断或接通溢流能量回收与释放油路,实现溢流损耗能量的回收与再利用。再如申请号为201420029590.6,2014.01.17授权的中国实用新型专利，该专利公开了通过设置第一平衡阀用作微动作回路,第二平衡阀用作快速动作回路,能够区别对待动臂下降的微操作和快速下降操作,实现动臂下降微动作时操控性高,对动臂势能进行回收快速动作时操控性不高,集成度高、移植性好。

但是，现有的液压蓄能器的参数一旦设置好以后就无法改变。节能系统只能基于一种最典型的动臂姿态进行参数设置。但是液压挖掘机在实际工作的过程中，工况复杂多变，因此挖掘机的动臂姿态是不断被变化的，而液压蓄能器不一定能完全适应所有情况的动臂姿态。当前关于使用液压蓄能器的能量回收技术主要是基于一种典型姿态解决动臂的能量回收以及再利用，尚无人提出可以解决液压蓄能无法适应所有动臂姿态的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于液压平衡思想的结合油液混合和油电混合的挖掘机动臂能量回收利用系统，通过液压蓄能器、液压马达、发电机、整流器和蓄电池/超级电容等的有机组合作用，可使该系统能够适应挖掘机动臂姿态导致的负载变化，通过液压马达实现该节能系统可以适应所有情况下的负载变化，同时通过液压蓄能器作为储能单元，实现能量的回收以及再利用。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

结合油液混合和油电混合的挖掘机动臂能量回收利用系统，包括油箱、液压泵、换向阀、驱动油缸、平衡油缸、液压蓄能器、液压马达、发电机和储电设备，油箱、液压泵、换向阀依次相连，驱动油缸的有杆腔连接换向阀的进油口A，驱动油缸的无杆腔连接换向阀的出油口B，液压泵的出油口连接换向阀的进油口P，换向阀的出油口T接油箱，平衡油缸无杆腔连接液压马达和液压蓄能器，液压马达的输出轴与发电机的输入轴相连，发电机与储电设备电连接。

进一步的，所述发电机为直流发电机。

进一步的，所述发电机为交流发电机，发电机与储电设备之间具有逆变器。

进一步的，所述储电设备为蓄电池或超级电容。

进一步的，所述液压马达为定理马达或变量马达。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的挖掘机动臂能量回收利用系统利用液压蓄能器、平衡油缸、液压马达、发电机、蓄电池/超级电容和逆变器实现动臂能量的回收以及再利用。该系统结合了油液混合和油电混合的优点，一方面可以进行能量回收，另一方面通过马达回路间接解决了蓄能器压力变化无法适应挖掘机众多工况所带来的操控性问题。此外，马达回路的能量被储电装置吸收可用于车载设备的供电。基于此，该发明结构简单，能量利用率高，具有多种功能，实用性好，系统稳定性好，可以应用此类液压系统中实现能量的回收再利用。

附图说明