[實(shí)用新型]液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420176183.8
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN203821467U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海派司尼科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: E02F3/43
• 分類號: E02F3/43
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 胡美強(qiáng);楊東明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工程機(jī)械控制系統(tǒng)，特別涉及一種液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，挖掘機(jī)等帶有液壓式動(dòng)臂的機(jī)械的能量利用率一般僅達(dá)到30%～40%，巨大的能量損失使現(xiàn)有的這類機(jī)械的能效比很差。

液壓式動(dòng)臂在回縮時(shí)，處于液壓油缸的無桿腔中的液壓油往往是因?yàn)橹亓Φ韧饬ν扑团懦觯ɡ缤诰驒C(jī)，其鏟斗連接動(dòng)臂，在回縮時(shí)往往伴隨有重力和液壓壓力等推送力的多重做功），然后經(jīng)管路輸送至油箱內(nèi)，使得推送力做的功被白白浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)液壓式動(dòng)臂能量利用率低下的缺陷，提供一種能效比更高的液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)，其包括有一發(fā)動(dòng)機(jī)、至少一液壓泵、一油箱、一換向閥和一用于驅(qū)動(dòng)一動(dòng)臂的活塞式油缸，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過一驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述液壓泵，所述換向閥分別與所述液壓泵、所述油箱、所述活塞式油缸的有桿腔和無桿腔連通，所述換向閥用于在所述動(dòng)臂下降時(shí)連通所述液壓泵與所述有桿腔，在所述動(dòng)臂上升時(shí)將所述無桿腔與所述液壓泵以及所述油箱與所述有桿腔，其特征在于，所述液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)還包括有一蓄能器和一液壓馬達(dá)；

所述蓄能器與所述無桿腔在所述無桿腔到所述蓄能器的方向上單向連通；

所述液壓馬達(dá)與所述蓄能器連通，所述液壓馬達(dá)通過一傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述液壓泵。

也就是說，動(dòng)臂下降時(shí)，由于液壓泵與有桿腔是連通的，液壓泵輸送液壓油至有桿腔，壓迫活塞式油缸中的活塞下降，帶動(dòng)動(dòng)臂下降。與此同時(shí)，由于無桿腔與蓄能器是單向連通的，無桿腔內(nèi)的液壓油會進(jìn)入蓄能器（由于液壓馬達(dá)在此時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，液壓油不會進(jìn)入液壓馬達(dá)）。蓄能器可以是通過彈性形變等各種方式將液壓油以蓄能的形態(tài)存儲，液壓油在動(dòng)臂下降（即活塞下降）的壓力下進(jìn)入蓄能器可以視為壓力做功轉(zhuǎn)換為其他的能量形態(tài)（如彈性勢能等）被蓄能器存儲。

當(dāng)動(dòng)臂上升時(shí)，無桿腔與液壓泵以及油箱與有桿腔連通（通過換向閥），液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓油注入無桿腔中，進(jìn)而推動(dòng)動(dòng)臂（即活塞）上升，而有桿腔由于與油箱連通，有桿腔中的液壓油被擠入油箱中。與此同時(shí)，液壓馬達(dá)打開，蓄能器中的液壓油在蓄能器所儲存的能量的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入并驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓馬達(dá)由于通過傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)液壓泵，使得蓄能器所儲存的能量先轉(zhuǎn)換為液壓馬達(dá)的動(dòng)能再被傳遞至液壓泵，為液壓泵的動(dòng)力提供輔助性的能量。這樣一來，動(dòng)臂下降時(shí)產(chǎn)生的能量就沒有被浪費(fèi)。

較佳的，所述蓄能器與所述無桿腔之間設(shè)置有一比例閥。

此處，比例閥可以控制無桿腔中的液壓油流動(dòng)至蓄能器的流速，防止因?yàn)樗查g產(chǎn)生的壓力造成對硬件的破壞。

較佳的，所述蓄能器與所述液壓馬達(dá)之間設(shè)置有一開關(guān)閥。

此處，開關(guān)閥可以在蓄能器在出油的時(shí)候打開，這樣就不需要對液壓馬達(dá)的開、閉進(jìn)行調(diào)整，使控制更為方便。

較佳的，所述傳動(dòng)件包括有一離合器，所述離合器用于在所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速低于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)將所述液壓馬達(dá)與所述液壓泵的傳動(dòng)關(guān)系解除并在所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)建立所述液壓馬達(dá)與所述液壓泵的傳動(dòng)關(guān)系。

較佳的，所述蓄能器與所述無桿腔之間設(shè)置有一在所述無桿腔到所述蓄能器的方向連通的單向閥。

較佳的，所述液壓馬達(dá)通過所述離合器來驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸。

也就是說，離合器分別與液壓馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)軸連接，當(dāng)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速低于驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速（即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）時(shí)，離合器自動(dòng)分離，使得液壓泵的動(dòng)力來源僅為發(fā)動(dòng)機(jī)。而液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速高于驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器自動(dòng)的連接，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)得以傳遞至驅(qū)動(dòng)軸，使得液壓泵的動(dòng)力來源為液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速時(shí)，若離合器連接，則液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)反而成為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻礙，因此在這種情況下應(yīng)該分離。由于離合器為現(xiàn)有技術(shù)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，此處不再作贅述。

本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于：通過設(shè)置蓄能器儲藏動(dòng)臂下降時(shí)推力對液壓油做功產(chǎn)生的能量，并在動(dòng)臂上升時(shí)釋放該能量，顯著的提高了液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)的能效比。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的動(dòng)臂下降階段的液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的動(dòng)臂上升階段的液壓式動(dòng)臂的控制系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。