[發明專利]能量回收閥組、卷揚機構的液壓系統及工程機械

有效

• 申請號: 201510038411.4
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104595291A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 袁野;馬忠孝;趙光明;劉昆朋
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: F15B21/14
• 分類號: F15B21/14
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 杜秀科

技術領域

本發明涉及液壓技術領域，特別是涉及一種能量回收閥組、卷揚機構的液壓系統及工程機械。

背景技術

隨著工業的發展，燃油等能源的短缺日益嚴重，工程機械的節能研究正成為研究熱點。目前，工程機械在進行卷揚下放時，一般通過平衡閥來控制下放速度穩定，在該過程中，負載的重力勢能被白白損失掉。如何回收和利用負載的重力勢能，降低發動機能耗是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種能量回收閥組、卷揚機構的液壓系統及工程機械，以回收和利用卷揚下放時負載的重力勢能，從而降低發動機能耗。

本發明實施例所提供的能量回收閥組，包括平衡閥、換向閥和補償閥，其中：

平衡閥具有關閉工作位置和開啟工作位置，包括先導油口、第一進油口和第一出油口；先導油口可與卷揚下放供油油路連通，第一進油口可與卷揚下放壓力油路連通；在關閉工作位置，第一進油口與第一出油口截止；在開啟工作位置，第一進油口與第一出油口連通；

換向閥具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，包括第二進油口、第二出油口、第一回油口以及第一控制油口和第二控制油口；第二進油口與平衡閥的第一出油口連通，第二出油口可與能量回收裝置連通；第一控制油口和第二控制油口分別與第一出油口連通，且第二進油口至第一控制油口的油路上設置有阻尼元件；在第一工作位置，第二進油口、第二出油口和第一回油口截止；在第二工作位置，第二進油口和第二出油口連通，第一回油口截止；在第三工作位置，第二進油口與第二出油口和第一回油口分別連通；

補償閥具有第三進油口、第二回油口以及第三控制油口，第三進油口與阻尼元件的出油口連通，第三控制油口可與卷揚下放壓力油路連通。

在本發明實施例的技術方案中，當卷揚起升時，平衡閥處于關閉工作位置，換向閥處于第一工作位置，補償閥未工作，卷揚起升供油可直接到達卷揚馬達的高壓腔油口，從而帶動負載起升。當卷揚下放時，能量回收閥組的工作過程可分為三個階段。在第一階段，平衡閥在先導壓力油的作用下切換至開啟工作位置，卷揚下放壓力油依次經過平衡閥、換向閥的阻尼元件和補償閥后流回油箱。補償閥可保持平衡閥的進出口壓差基本等于補償閥的調定壓力，因此，流經平衡閥的流量取決于平衡閥的開度而與負載大小無關。在該階段，換向閥的第一控制油口和第二控制油口之間建立壓差，換向閥由第一工作位置逐漸向第二工作位置移動。在第二階段，換向閥工作在第二工作位置。流經平衡閥的壓力油，大部分經過換向閥后充入能量回收裝置，小部分經過阻尼元件和補償閥后流回油箱。隨著能量回收裝置充液的逐漸增加，換向閥第二出油口處的壓力逐漸增大，換向閥的進出口壓差逐漸減小，這時換向閥會在第一控制油口和第二控制油口的壓差推動下增大開度，以匹配壓差的減小，從而使得充入能量回收裝置的流量穩定。在第三階段，當能量回收裝置的壓力接近換向閥的進口壓力時，壓力油無法再經過換向閥充入能量回收裝置中，這時換向閥會在第一控制油口和第二控制油口的壓差推動下移動至第三工作位置，以使壓力油經過換向閥的第一回油口流回油箱。在該階段，如果能量回收裝置壓力降低，壓力油仍然會經過換向閥的第二出油口向能量回收裝置充液。

當卷揚再次起升時，能量回收裝置給輔助馬達供油，由輔助馬達和發動機共同給泵提供驅動力。本方案通過回收和利用卷揚下放時負載的重力勢能，大大降低了發動機能耗。

優選的，能量回收閥組還包括防爆閥，所述防爆閥的進油口與卷揚下放壓力油路連通，所述防爆閥的出油口與平衡閥的先導油口連通。

優選的，所述能量回收閥組為集成閥組，包括先導壓力油口、負載壓力油口、回油口、油路切換油口和能量回收油口，其中：

所述先導壓力油口與平衡閥的先導油口連通；所述負載壓力油口與平衡閥的第一進油口和補償閥的第三控制油口連通；所述回油口與補償閥的第二回油口連通；所述油路切換油口至負載壓力油口單向連通，且所述油路切換油口與換向閥的第一回油口連通；所述能量回收油口與換向閥的第二出油口連通。

優選的，所述能量回收閥組還包括第一單向閥，所述第一單向閥的進油口與油路切換油口連通，所述第一單向閥的出油口與負載壓力油口連通。