[實用新型]挖掘機回轉節能系統

有效

• 申請號: 201521009567.1
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN205296271U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 劉曉輝;劉林;李曉丹
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: E02F9/22
• 分類號: E02F9/22;F15B21/14
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本實用新型涉及挖掘機回轉節能系統，屬于挖掘機控制技術領域。

背景技術

回轉機構是液壓挖掘機的重要組成部分，作業回轉過程包括滿斗回轉和空斗回轉兩次回 轉動作，每次回轉都包括加速、勻速、減速制動三個連續過程，因此挖掘機回轉時間工作比 重占到整個液壓挖掘機工作循環的50％～70％，能量消耗約占25％～40％，回轉液壓油路的發 熱量約占液壓系統總發熱量的35％～40％。為了更好的對這部分能量進行利用，本實用新型提 供一種挖掘機的回轉節能系統，回收轉臺的制動能量，并將存儲的能量在轉臺啟動時予以釋 放，實現能量的再利用。

CN104372823《一種挖掘機回轉制動能量回收系統》提供一種挖掘機回轉制動能量回收 系統，以液壓蓄能器作為儲能元件，回轉馬達/泵作為能量轉換元件，將轉臺的慣性能轉化為 液壓能儲存到蓄能器中，即制動時回轉馬達運行于泵工況，將挖掘機回轉制動能量回收并存 儲于蓄能器中，下次啟動時釋放能量，通過控制發動機和蓄能器主輔動力源的能量分配，實 現挖掘機回轉制動能量的回收和再利用；從而達到節能的目的。通過ECU控制單元采集壓力 傳感器組件反饋的信號，控制閥組件的通斷，控制蓄能器、變量泵、回轉馬達等部件的動作， 實現能量的回收；控制發動機和蓄能器動力源能量分配，實現能量的再利用。其需要在傳統 挖掘機回轉機構的基礎上增加控制閥組、壓力傳感器單元以及ECU控制單元，結構復雜，且 壓力傳感器組件以及ECU單元成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種挖掘機的回轉節能系統，通過增加一個 用于能量回收的馬達，對回轉過程中的制動能量進行回收并進行存儲；在系統轉動時進行再 次利用，以達到節能的效果。具體技術方案如下：

挖掘機回轉節能系統主要由轉臺、回轉馬達、齒圈、能量回收馬達、操作裝置、閥組一、 閥組二、蓄能器一、蓄能器二組成。其中操作裝置一路通過閥組一連接回轉馬達，另一路通 過閥組二連接能量回收馬達。能量回收馬達和回轉馬達均是與齒圈相連的獨立的液壓系統， 二者通過扭矩耦合，為轉臺提供能量。蓄能器一和蓄能器二通過閥組二與能量回收馬達連接， 能量回收馬達在轉臺回轉時對能量進行回收存儲到儲能器中。

其中能量回收馬達、閥組二、蓄能器一、蓄能器二是在原系統上新增的能量回收裝置， 通過回轉方向不同在兩個蓄能器之間產生壓力差，用來實現回轉制動能量的回收和再利用。 閥組二包括常閉型兩位兩通換向閥一、常閉型兩位兩通換向閥二、常開型兩位兩通換向閥、 常閉型兩位兩通換向閥三、兩位三通閥、兩位三通換向閥和梭閥；

常閉型兩位兩通換向閥一和常閉型兩位兩通換向閥二輸入端接能量回收馬達，輸出端分 別接蓄能器一和蓄能器二,常開型兩位兩通換向閥兩端分別與能量回收馬達連接，常閉型兩 位兩通換向閥三輸入端連接兩位三通換向閥,常閉型兩位兩通換向閥一、常閉型兩位兩通換向 閥二、常開型兩位兩通換向閥的控制端以及常閉型兩位兩通換向閥三輸出端連接兩位三通換 向閥，常閉型兩位兩通換向閥三控制端連接兩位三通閥,兩位三通閥與梭閥連接。

本實用新型在不改變挖掘機原來系統的基礎上，增加了一套獨立的液壓系統，完成回轉 系統的能量回收和再利用，易于實現，且具有以下有益效果：

(1)能量單次回收利用，使用的蓄能器小；

(2)通過扭矩耦合，無需改變原系統；

(3)采用閥組通過液壓進行控制，不需要新增電控單元，控制可靠性高。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖2是新增閥組的連接示意圖。

圖中：1-能量回收馬達；2-蓄能器一；3-蓄能器二；4-常閉型兩位兩通換向閥一；5-常 閉型兩位兩通換向閥二；6-常開型兩位兩通換向閥；7-常閉型兩位兩通換向閥三；8-兩位三 通閥；9-兩位三通換向閥；10-梭閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1-2所示，本實用新型所述的挖掘機回轉節能系統主要由轉臺、回轉馬達、齒圈、 能量回收馬達1、操作裝置、閥組一、閥組二、蓄能器一2、蓄能器二3組成。其中能量回收 馬達1和回轉馬達均是與齒圈相連的獨立的液壓系統，二者通過扭矩耦合，為轉臺提供能量。 能量回收馬達在轉臺回轉時對能量進行回收存儲到儲能器中。