一種上車迴轉能量回收利用系統的製作方法

2024-03-08 20:28:15

專利名稱：一種上車迴轉能量回收利用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種能量回收利用系統，特別是涉及一種上車迴轉能量回收利用系統。
背景技術：
工程機械和農業設備常採用流體傳動來操作各種機械部件。例如，挖掘機是ー種常用的工程機械，常利用壓カ油作用在迴轉馬達上來實現挖掘機上車迴轉。挖掘機作業時，上車工作裝置的方位經常不斷調整，這需要不斷地啟停迴轉驅動裝置，迴轉驅動裝置工作有如下特點在加速時所需的流量小壓カ高，加速完後所需的流量大壓カ低，而迴轉供油常按加速完後的流量提供，加速時多餘的液壓油會從迴轉驅動裝置的安全閥溢出，同樣，在轉動停止吋，為了產生制動力，迴轉馬達排出的壓カ油往往通過多 路閥閥芯節流或安全閥溢流形式流回油箱，這樣迴路提供的液壓能大部分轉化成熱能，被白白地浪費掉了，這不僅多消耗了能量，而且還為了防止液壓油的溫度大幅度升高對系統帶來的危害，還需設有散熱裝置。因此，需要找到ー種有效的技術來防止迴轉啟停時油液的溢流並加以利用。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供ー種能防止油液在迴轉啟停時溢流，減小能源消耗，降低液壓系統液壓油的溫升的上車迴轉節能系統。為了解決上述問題，本實用新型提供的上車迴轉能量回收利用系統，包括多路閥、上車迴轉驅動裝置和工作泵，控制塊包括第一邏輯元件、第二邏輯元件、第一切換閥、第二切換閥、第一節流塞(Ka)、第二節流塞(Kb)、第一單向閥(CH1)、第二單向閥(CH2)、第三單向閥(CH3)及低壓カ檢測器(SP1)、高壓カ檢測器(SP2)，所述的第一邏輯元件的工作油ロ(II 3、1￥&)、第ー單向閥(011)、第ニ邏輯元件的エ作油ロ(11 b、IVb)之間的連接形成工作泵供油路，所述的第一邏輯元件的工作油ロ(II a)與所述的多路閥的P3 ロ連接，所述的第ニ邏輯元件的工作油ロ(IV b)與所述的工作泵的出ロ連接，能量收集器通過所述的第二單向閥(CH2)、所述的第三單向閥(CH3)與所述的上車迴轉驅動裝置連接形成能量回收油路，所述的第一邏輯元件的工作油ロ( I a)與所述的能量回收油路之間連接形成能量釋放利用油路，所述的第二切換閥(5. 4)的油ロ(III)至第一節流塞(Ka)、第一邏輯元件(5. I)的控制油ロ(III a)之間的連接及該切換閥油ロ(I )、(11)分別至能量回收油路、回油路(L)之間的連接共同構成能量釋放利用控制油路，所述的第二邏輯元件(5. 2)的工作油ロ( I b)與回油(T)之間的連接形成所述的工作泵(3)的卸荷油路，所述的第一切換閥(5. 3)的油ロ(III)至第二節流塞(Kb)、第二邏輯元件(5. 2)的控制油ロ(IIIb)之間的連接及該切換閥油ロ( I )、(II)分別至泵供油路、回油路(L)之間的連接共同構成的卸荷控制油路，所述的低壓カ檢測器(SPl)和所述的高壓カ檢測器(SP2)連接於能量回收油路上用於檢測所述的能量收集器(4)內的壓カ且與所述的第一切換閥(5. 3)和所述的第二切換閥(5. 4)的電磁鐵電連接提供換向控制信號。採用上述技術方案的上車迴轉能量回收利用系統，工作泵通過控制塊、多路閥與上車迴轉驅動裝置或其它工作裝置形成供油連接，能量收集器通過所述的控制塊與上車迴轉驅動裝置形成能量回收連接。當工作泵給工作裝置供油吋，如供壓カ大於所述能量收集器內的壓力，工作泵輸出的多於工作裝置所需的壓力油可通過所述能量釋放利用油路直接存入所述能量收集器。能量收集器內的壓カ達到所述高壓力檢測器(SP2)設定壓カ時，高壓力檢測器發訊使第一切換閥的電磁鐵(IDT)得電，第一切換閥換向使第二邏輯元件工作油ロ( I b)開啟(開啟速度受控於第二節流塞(Kb))，工作泵的工作油通入卸荷油路而卸荷，同時，也為能量收集器能量釋放利用準備了第一條件。多路閥如進行操作則上車迴轉能量回收利用系統結合第一條件讓第二切換閥的電磁鐵(2DT)得電，第二切換閥換向使第一邏輯元件工作油ロ( I a)開啟(開啟速度受控於第一節流塞(Ka))，能量收集器通過能量釋放利用油路給工作裝置輸出存貯的壓力油，直至低壓カ檢測器(SPl)發訊使所述兩切換閥的電磁鐵都失電為止。 轉動的上車迴轉驅動裝置如停止迴轉時，在上車裝置慣量作用下上車迴轉驅動裝置馬達出口會排出一定壓カ的制動油，當制動油壓力大於所述能量收集器內的壓カ時，則此制動油通過所述能量回收油路存入能量收集器。本實用新型帶來的有益效果本實用新型適用於挖掘機類上車迴轉的作業機械，在上車迴轉工作時，無論啟動與停止，都可進行能量回收，並且還可把回收的能量釋放利用而使工作泵卸荷，即不影響迴轉及其它裝置的工作性能，又無溢流損失。此實用新型原理簡單，控制方便，性能可靠，不僅節能效果顯著，而且能減少液壓系統發熱，降低原動機排放。綜上所述，本實用新型不僅能有效地回收上車迴轉啟制動時的溢流能量，防止エ作泵給其它工作裝置供油時出現溢流，而且還能把收集的能量根據需要進行釋放作功，從而達到減小系統發熱，減小原動機能量消耗、節省能源、提高工作效率的目的

圖I為實施例I的結構示意圖。
具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進ー步詳細說明。參見圖1，包括多路閥I、上車迴轉驅動裝置2和工作泵3，控制塊5包括第一邏輯元件5. I、第二邏輯元件5. 2、第一切換閥5. 3、第二切換閥5. 4、第一節流塞Ka、第二節流塞Kb、第一單向閥CH1、第二單向閥CH2、第三單向閥CH3及低壓カ檢測器SP1、高壓カ檢測器SP2，第一邏輯元件5. I的工作油ロ(II a、IV a)、第一單向閥CHl、第二邏輯元件5. 2的工作油ロ(II b、IVb)之間的連接形成工作泵供油路，第一邏輯元件5. I的工作油ロ II a與多路閥I的P3 ロ連接，第二邏輯元件5. 2的工作油ロ IVb與工作泵3的出口連接，能量收集器4通過第二單向閥CH2、第三單向閥CH3與上車迴轉驅動裝置2連接形成能量回收油路，第一邏輯元件5. I的工作油ロ I a與能量回收油路之間連接形成能量釋放利用油路，所述的第ニ切換閥5. 4的油ロIII至第一節流塞Ka、第一邏輯元件5. I的控制油ロIII a之間的連接及該切換閥油ロ I、II分別至能量回收油路、回油路L之間的連接共同構成能量釋放利用控制油路，所述的第二邏輯元件5. 2的工作油ロ I b與回油T之間的連接形成所述的工作泵3的卸荷油路，所述的第一切換閥5. 3的油ロIII至第二節流塞Kb、第二邏輯元件5. 2的控制油ロIIIb之間的連接及該切換閥油ロ I、II分別至泵供油路、回油路L之間的連接共同構成的卸荷控制油路，所述的低壓カ檢測器SPl和所述的高壓カ檢測器SP2連接於能量回收油路上用於檢測所述的能量收集器4內的壓カ且與所述的第一切換閥5. 3和所述的第二切換閥5. 4的電磁鐵電連接提供換向控制信號。下面分別說明各部件的工作性能。多路閥I :主要根據先導操作信號實現如迴轉等工作裝置油路切換及速度控制。上車迴轉驅動裝置2 :在進行迴轉操作時把液壓能轉化成迴轉動能，實現迴轉動カ輸出，反之，在制動時，可把迴轉動能轉化成液壓能，實現制動。工作泵3 :為迴轉等工作裝置迴路提供壓カ油源。 能量收集器4 :在充入一定氣壓後可對上車迴轉驅動裝置啟動制動進行能量收集，防止油液溢流。控制塊5 :實現能量的收集利用，工作泵的卸荷等。參見圖1，根據迴轉能量回收利用情況進行分類說明一、啟動回收利用情況如下(I)、未操作前，如果能量收集器4內的壓カ達到控制塊高壓カ檢測器(SP2)設定壓力，則第一切換閥5. 3的電磁鐵(IDT)得電而換向，第二邏輯元件5. 2的控制油ロ(IIIb)通過第一切換閥5. 3與油箱相通，第二邏輯元件(5. 2)的工作油ロ(II b、IV b)都與通往回油(T)的工作油D(Ib)連通，因而工作泵3處於卸荷狀態，當進行迴轉啟動操作吋，第二切換閥5. 4的電磁鐵(2DT)得電而換向，第一邏輯元件5. I的控制油ロIII a通過第一切換閥5. 3與油箱相通，第一邏輯元件5. I的工作油ロ(II a、IV a)都與通往能量收集器4的エ作油ロ( I a)相通，上車迴轉驅動裝置2所需壓カ油全部由能量收集，4提供(由於第一單向閥CHl的作用，能量收集器4供油不會通入卸荷油路)，當能量收集器4供油壓カ減至低壓カ檢測器SPl設定壓カ時，低壓力檢測器SPl發訊使第一切換閥5. 3和第二切換閥5. 4的電磁鐵都失電，這時第二邏輯元件5. 2的控制油ロIIIb通過第一切換閥5. 3與工作泵供油路相通，第一邏輯元件5. I的控制油ロIII a通過第二切換閥5. 4與能量回收油路相通，エ作泵壓カ油不能通過第二邏輯元件5. 2的工作油ロ(II b、IVb)通往工作油ロ I b，但在壓力大於能量收集器4壓カ時多於上車迴轉驅動裝置2所需的壓力油可從第一邏輯元件5. I的工作油ロ(II a、IVa)通往工作油ロ(I a)進入能量收集器貯存。(2)、未操作前，如果能量收集器4內的壓カ未達到控制塊高壓力檢測器SP2設定壓力，第一切換閥5. 3和第二切換閥5. 4的電磁鐵都失電，這時第二邏輯元件5. 2的控制油ロ III b通過第一切換閥5. 3與工作泵供油路相通，第一邏輯元件5. I的控制油ロIII a通過第二切換閥5. 4與能量回收油路相通，如進行迴轉啟動操作，工作泵3壓カ油不能通過第二邏輯元件5. 2工作油ロ(II b、IVb)通往工作油ロ I b，但在壓力大於能量收集器4壓カ時多於工作裝置所需的壓力油可從第一邏輯元件5. I工作油ロ(II a、IVa)通往工作油ロ I a進入能量收集器4貯存，直至能量收集器4的壓カ達到控制塊高壓カ檢測器SP2設定壓力，這時工作情況又與上述第I點工作狀態相同。ニ、迴轉能量制動回收情況如下[0024]當進行迴轉制動時，在上車裝置慣量作用下上車迴轉驅動裝置2馬達出ロ會排出一定壓カ的制動油，當制動油壓力大於能量收集器4壓カ時，制動油可分別通過控制塊5的第二單向閥CH2、第三單向閥CH3進入能量回收油路而存入能量收集器4，以便在迴轉啟動時加以利用。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不以任何方式限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神
和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種上車迴轉能量回收利用系統，包括多路閥(I)、上車迴轉驅動裝置(2)和工作泵(3)，其特徵在於控制塊(5)包括第一邏輯元件(5. I)、第二邏輯元件(5. 2)、第一切換閥(5. 3)、第二切換閥(5. 4)、第一節流塞(Ka)、第二節流塞(Kb)、第一單向閥(CH1)、第二單向閥(CH2)、第三單向閥(CH3)及低壓カ檢測器(SP1)、高壓カ檢測器(SP2)，所述的第一邏輯元件(5. I)的工作油ロ(II a,IV a)、第一單向閥(CH1)、第二邏輯元件(5. 2)的工作油ロ(II b、IVb)之間的連接形成工作泵供油路，所述的第一邏輯元件(5. I)的工作油ロ(II a)與所述的多路閥(I)的P3 ロ連接，所述的第二邏輯元件(5.2)的工作油ロ(IVb)與所述的工作泵(3)的出口連接，能量收集器(4)通過所述的第二單向閥(CH2)、所述的第三單向閥(CH3)與所述的上車迴轉驅動裝置(2)連接形成能量回收油路，所述的第一邏輯元件(5. I)的工作油ロ( I a)與所述的能量回收油路之間連接形成能量釋放利用油路，所述的第二切換閥(5. 4)的油ロ(III)至第一節流塞(Ka)、第一邏輯元件(5. I)的控制油ロ(III a)之間的連接及該切換閥油ロ(I )、(11)分別至能量回收油路、回油路(L)之間的連接共同構成能量釋放利用控制油路，所述的第二邏輯元件(5. 2)的工作油ロ(I b)與回油(T)之間的連接形成所述的工作泵(3)的卸荷油路，所述的第一切換閥(5. 3)的油ロ(III)至第二節流塞(Kb)、第二邏輯元件(5. 2)的控制油ロ(IIIb)之間的連接及該切換閥油ロ( I )、(11)分別至泵供油路、回油路(L)之間的連接共同構成的卸荷控制油路，所述的低壓カ檢測器(SPl)和所述的高壓カ檢測器(SP2)連接於能量回收油路上用於檢測所述的能量收集器(4)內的壓カ且與所述的第一切換閥(5. 3)和所述的第二切換閥(5. 4)的電磁鐵電連接提供換向控制信號。
專利摘要本實用新型公開了一種上車迴轉能量回收利用系統，包括多路閥、上車迴轉裝置、工作泵、能量收集器、控制塊及相應連接，通過使用本系統，它不僅能有效地回收上車迴轉啟制動時的溢流能量，防止工作泵給其它工作裝置供油時出現溢流，而且還能把收集的能量根據需要進行釋放作功，從而達到減小系統發熱，減小原動機能量消耗、節省能源、提高工作效率的目的。
文檔編號F15B21/14GK202628688SQ20122029221
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者何清華, 唐中勇, 張大慶, 張雲龍, 王金鋼, 陳涵 申請人:山河智能裝備股份有限公司