[發明專利]挖掘機動臂勢能循環利用系統

有效

• 申請號: 201210508867.9
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102943496A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 何旺;姜旭東;林明智;劉劍
• 申請（專利權）人: 柳工常州挖掘機有限公司;柳州柳工挖掘機有限公司;廣西柳工機械股份有限公司
• 主分類號: E02F3/36
• 分類號: E02F3/36;E02F3/42;E02F9/18
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及一種重力勢能回收系統，具體的說涉及到一種挖掘機動臂勢能循環利用系統。

背景技術

液壓挖掘機、液壓起降機、液壓吊車等液壓作業機械是工程機械中的主要設備，以液壓挖掘機為例，液壓挖掘機作為一種快速、高效的施工作業機械，是土石方施工工程中的主要機械設備之一，被業內稱為“工程機械之王”，其廣泛應用于工業與民用建筑、交通運輸、水利電力工程、農田改造、礦山采掘以及現代化軍事工程等行業的機械化施工中。

目前液壓挖掘機普遍采用柴油機作為動力，其使用的燃料柴油為不可再生資源，且挖掘機數量多、燃油消耗大，在能源日益短缺、油價不斷攀升的今天，對挖掘機低油耗的要求也在不斷的提高。同時隨著全球氣候變暖，關愛地球環境，研發節能減排的液壓挖掘機產品是一種趨勢，很多挖機生產廠家投入了大量人力和物力。

液壓挖掘機作為一種的循環挖掘作業的機械，需頻繁抬降動臂和左右回轉上部機身，因這些本身質量大慣性大，需要消耗大量的發動機能量，而這部分能量不是用來做有效功的，而是白白浪費掉了，而且還引起發熱、沖擊等，能量利用率低。目前已有混合動力的挖掘機在這方面進行了探索嘗試，但技術復雜，可靠性低。而除了液壓挖掘機外，液壓起降機、液壓吊車等均存在其機械臂頻繁升降消耗發動機能量，能耗高的缺點。

通過檢索，我們在液壓能量回收系統領域中，檢索到以下公開文獻，但均存在一定的缺點，例如：

1.中國專利，申請號：CN200780025266??，專利名稱：液壓能量回收系統，摘要：該系統包括：至少一個液壓馬達；?兩個主管道，用作所述至少一個液壓馬達的供給管道或排出管道；?低壓液體源；及高壓蓄能器，形成高壓液體源。該系統可在能量回收模式及能量釋放模式下運行，在能量回收模式，供給主管道連接到低壓液體源，排出主管道連接到高壓蓄能器，在能量釋放模式連接方式相反。低壓液體源包括高流速增壓泵和可調節的壓力限制器，在能量回收模式下當馬達以最大轉速運行時增壓泵可傳送足夠液流，以將液體供給到至少一個液壓馬達；可控制壓力限制器改變低壓液體源出口處的液體壓力。該液壓能量回收系統主要用作車輛的發動機節能，但是無法用作大型機械的能量回收上。

2.?中國專利，申請號：CN87202038?，專利名稱：活塞式液壓能量回收機，摘要：一種活塞式液壓能量回收機，特別適用于需循環使用的中小流量、高壓力的液體余壓能回收的場合。?能量回收機由液力部分和動力部分組成，該機的液力部分，主要由缸體、活塞、柱塞桿、進液閥、排液閥、強?制閥等組成，將泵和發動機復合成一個整體，泵端和發動機端依靠強制閥協調工作，泵端所不足能量，由一電機直接補充。該活塞式液壓能量回收機主要用作補充泵端能量用，無法作大型機械中的機械臂能量回收用。

發明內容

本發明的目的是提供一種挖掘機動臂勢能循環利用系統，對挖掘機動臂下降所發出的勢能進行儲存，將其利用到挖掘機動臂上抬的過程中，以達到提高挖掘機能量利用率，節約能耗的效果。

本發明的方案是通過這樣實現的：構造一種挖掘機動臂勢能循環利用系統，包括回轉平臺和工作裝置、設置在回轉平臺上的配重及液壓油箱，工作裝置包括與回轉平臺鉸接的動臂、動臂中部與回轉平臺之間連接有第一柱塞油缸組，配重中包含至少一塊可在豎直方向移動的活動配重塊，活動配重塊與回轉平臺之間連接有頂升活動配重塊的第二柱塞油缸組，第一柱塞油缸組、第二柱塞油缸組和液壓油箱經連接液壓管路和控制閥組連接。

上述方案的技術原理是：在利用該系統時，控制閥組將第一柱塞油缸組、第二柱塞油缸組導通，當挖掘機的工作裝置下降時，動臂利用其重力作用于第一柱塞油缸組液壓油缸上，使第一柱塞油缸組液壓油缸的柱塞桿回縮，第一柱塞油缸組液壓油缸內的液壓油經液壓管路及控制閥組進入到第二柱塞油缸組液壓油缸中，使得第二柱塞油缸組液壓油缸的柱塞桿伸出頂升活動配重塊，將工作裝置的部分勢能轉化為活動配重塊的勢能存儲起來。而當動臂需要抬升時，挖掘機的動臂油缸充油頂升挖掘機動臂，與此同時，活動配重塊利用其重力推動第二柱塞油缸組液壓油缸的柱塞桿使其回縮，第二柱塞油缸組液壓油缸的液壓油經液壓管路及控制閥組進入到第一柱塞油缸組液壓油缸中，使第一柱塞油缸組液壓油缸的柱塞桿伸出，與挖掘機動臂油缸共同抬升挖掘機動臂，實現挖掘機動臂勢能的循環利用，降低挖掘機動臂油缸抬升動臂所需要的能量，降低整機能耗。