挖掘機液壓混合動力系統的製作方法
2023-10-22 18:19:22 2
挖掘機液壓混合動力系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種挖掘機液壓混合動力系統，與挖掘機的液壓迴轉馬達連接，它包括相背聯結的變量泵I、變量泵II，以及單向閥、換向閥、蓄能器、梭閥，梭閥兩端連接迴轉馬達的進出油口，變量泵I、變量泵II分別通過換向閥與兩個梭閥連接，蓄能器與一個換向閥連接，變量泵II通過單向閥與蓄能器連接。可有效吸收挖掘機迴轉制動時的能量，並在挖掘機反向迴轉時釋放出來，從而實現能量的回收利用，同時保護了液壓系統和元件，避免了液壓衝擊和溢流發熱，並提高了液壓元件、機械零件的使用壽命。
【專利說明】挖掘機液壓混合動力系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於工程機械車輛的混合動力系統，具體涉及一種挖掘機液壓混合動力系統。
【背景技術】
[0002]單鬥液壓挖掘機迴轉機構迴轉的能量消耗約佔25%?40%，迴轉液壓油路的發熱量約佔液壓系統總發熱量的30%?40%。迴轉制動時必然產生液壓衝擊和溢流發熱，給液壓元件的使用壽命和液壓系統的熱平衡帶來不利影響，如把這部分能量回收利用起來，即保護了系統和元件，又節約了能量，因此大家越來越關注這部分能量的回收利用。
[0003]在挖掘機的實際作業中，迴轉是作業循環必須用到的，挖掘、充鬥後，提動臂同時進行迴轉，迴轉到卸載位置前，開始制動、展鬥卸料。然後反向迴轉、落臂，回到初始工作狀態，再進入下一工作循環。當迴轉制動時，首先須操作迴轉先導閥回到中位，進出迴轉馬達A、B 口的油路被切斷，然而此時由於上部迴轉部分的慣性，馬達仍繼續旋轉，假設先前為A 口進油，造成B 口壓力急劇升高，造成液壓衝擊，當液壓壓力升高到過載閥的設定壓力時，打開過載閥，溢流回液壓油箱，從而造成溢流損失。
[0004]目前的中大型挖掘機動力控制系統都致力於混合動力的節能技術研究，在某些中型挖掘機上正積極推廣應用電混合動力系統，以有效地節約能源，但是電力混合動力系統必須使用發電電動機、變流器、電容器、轉換器、旋轉電機等元器件，才能有效將迴轉時的機械能轉換為電能忙存起來，通過電容器的充放電，驅動電動機帶動迴轉減速機運動，以實現迴轉制動時能量的回收利用。現有【技術領域】，多採用這種基本原理的電混合動力。其缺陷為:要用到電容器等多種電器元件，挖掘機迴轉平臺上面的空間狹小，給安裝使用造成諸多困難，出現故障後維修也不方便，且電器元件連接複雜、體積大、價格昂貴、且壽命短。
【發明內容】
[0005]為了克服現有【技術領域】存在的上述缺陷，本發明的目的在於，提供一種挖掘機液壓混合動力系統，避免了液壓衝擊和溢流發熱，並提高了液壓元件、機械零件的使用壽命。
[0006]本發明提供的挖掘機液壓混合動力系統，與挖掘機的液壓迴轉馬達連接，它包括相背聯結的變量泵1、變量泵II，以及單向閥、換向閥、蓄能器、梭閥，梭閥兩端連接迴轉馬達的進出油口，變量泵1、變量泵II分別通過換向閥與兩個梭閥連接，蓄能器與一個換向閥連接，變量泵II通過單向閥與蓄能器連接。
[0007]本發明提供的挖掘機液壓混合動力系統，液壓迴路和迴轉馬達油路相連接，正向制動時，將制動時由於慣性產生的能量最後轉換為液壓能貯存起來，緊接著當反向旋轉時再將液壓能通過迴路釋放到迴轉馬達的油路中，帶動馬達反向旋轉。實現能量的回收利用。當正向迴轉時，迴轉制動時產生的高壓油經梭閥和液控單向閥進入變量泵I，此時變量泵I作為液壓馬達使用，帶動變量泵II旋轉，向蓄能器充壓，完成充壓過程。當反向旋轉時變量泵II作為液壓馬達使用，帶動變量泵I，蓄能器中的壓力油經變量泵1、液控單向閥和梭閥進入液壓馬達的進油口，這樣迴轉液壓馬達制動時的機械能被轉化為液壓能，通過蓄能器的充壓和釋放，不斷的被循環使用。[0008]本發明提供的挖掘機液壓混合動力系統，其有益效果在於，可有效吸收挖掘機迴轉制動時的能量，並在挖掘機反向迴轉時釋放出來，從而實現能量的回收利用，同時保護了液壓系統和元件，避免了液壓衝擊和溢流發熱，並提高了液壓元件、機械零件的使用壽命。該裝置結構簡潔、控制簡單，使用、操作、安裝、維修方便。
[0009]本發明與現有電混合動力相比，本發明的優點是:
1.本發明控制原理簡單可行、所用元器件少，安裝簡單，布管布線方便，成本低，且易於實現，僅從迴轉馬達的進出油口引出壓力油至液壓蓄能器，即可有效實現能量的回收使用，且安裝位置集中在迴轉馬達一側；
2.將制動時由於挖掘機上部迴轉時的慣性產生的機械能轉換為液壓能，來循環利用；只採用液壓元件，不需要電器元件，與電混合動力相比，單位功率的重量小，體積小，佔用空間小，安裝與檢修非常方便；
3.操縱控制方便，採用液壓閥和雙向變量泵來改變液流的壓力、流量和流動方向並實現無級調速。工作安全性好易於實現過載保護；
4.與電混合動力相比，響應快，動態特性好；
5.與電混合動力相比，液壓混合動力全部通過液壓系統和液壓元件來實現，無高壓電容、發電電動機等難製造、價格高的電器件，安全、綠色、環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明一個實施例的整體結構示意圖；
圖中標註:
1.變量泵I ;2.變量泵II ；3.單向閥；4.換向閥I ;5.蓄能器；6.梭閥I，7.換向閥II ；8.梭閥II
【具體實施方式】，下面參照附圖，結合一個實施例，對本發明提供的挖掘機液壓混合動力系統進行詳細的說明。
實施例，參照圖1，本實施例的挖掘機液壓混合動力系統，與挖掘機的液壓迴轉馬達連接，它包括相背聯結的變量泵I 1、變量泵112，以及單向閥3、換向閥I 4、換向閥II 7、蓄能器5、梭閥I 6、梭閥118，梭閥兩端連接迴轉馬達的進出油口，變量泵1、變量泵II分別通過換向閥與兩個梭閥連接，蓄能器5與換向閥I 4連接，變量泵112通過單向閥3與蓄能器5連接。
[0012]本實施例的挖掘機液壓混合動力系統，當迴轉馬達開始正向迴轉時假設A 口進油，B 口出油，迴轉馬達液壓系統產生的高壓油由A 口經梭閥II後到換向閥II而截止，此時液壓制動延時閥前的壓力油為0，不能打開換向閥II。儘管迴轉先導操作閥的先導壓力同時也被輸送到換向閥I，打開換向閥I，但蓄能器5中尚未貯存液壓能或貯存的液壓能已釋放過。變量泵II是停止的，不能帶動變量泵I旋轉。
[0013]當正向迴轉完成，迴轉制動時，液壓制動延時閥前的壓力油被引至換向閥II，打開換向閥II，迴轉馬達液壓系統產生的高壓油由B 口經梭閥I和換向閥II進入變量泵I，此時變量泵I作為液壓馬達使用，帶動變量泵II旋轉，打開單向閥3，此時換向閥I截止，向蓄能器5充壓，完成充壓過程。這樣迴轉馬達制動時的機械能被轉化為液壓能，液壓能通過變量泵I被轉換為機械能。機械能通過變量泵II又被轉化為液壓能，在蓄能器貯存。
[0014]當反向旋轉時，迴轉先導操作閥的先導壓力同時也被輸送到換向閥1、換向閥II，打開換向閥1、換向閥II，，蓄能器中的壓力油經換向閥I進入變量泵II，變量泵II作為液壓馬達使用，帶動變量泵I，變量泵I產生的壓力油經換向閥II和梭閥I進入馬達的進油口，這樣蓄能器液壓能，通過變量泵II被轉換為機械能。機械能通過變量泵I又被轉化為液壓能，向迴轉馬達供油。通過蓄能器的充壓和釋放，不斷的被循環使用。
【權利要求】
1.一種挖掘機液壓混合動力系統，與挖掘機的液壓迴轉馬達連接，其特徵在於:它包括相背聯結的變量泵1、變量泵II，以及單向閥、換向閥、蓄能器、梭閥，梭閥兩端連接迴轉馬達的進出油口，變量泵1、變量泵II分別通過換向閥與兩個梭閥連接，蓄能器與一個換向閥連接，變量泵II通過單向閥與蓄能器連接。
【文檔編號】E02F9/22GK103541398SQ201210247183
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月17日 優先權日:2012年7月17日
【發明者】李宴玲 申請人:李宴玲