[發(fā)明專利]一種挖掘機回收能量利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610514179.1
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN106013315B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費樹輝;李宗;張宏;秦家升;王振興;金月峰;董永平;韋慶杰;賀艷飛
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: E02F9/22
• 分類號: E02F9/22
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所32220
• 代理人: 劉囝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種回收能量利用系統(tǒng)，具體是一種挖掘機回收能量利用系統(tǒng)，屬于挖掘機回收能量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，各國都已將降低能源損耗、保護環(huán)境提上日程。而能效比是液壓挖掘機市場競爭的關(guān)鍵參數(shù)之一，故液壓挖掘機的節(jié)能技術(shù)研究及應(yīng)用尤為必要。

目前，油液混合動力技術(shù)研究已列入國家十三五科技支撐計劃，如基于挖掘機能量回收的液壓混合動力節(jié)能技術(shù)研究及應(yīng)用，主要是對挖掘機動臂勢能、回轉(zhuǎn)制動能進行回收，回收的能量通過蓄能器進行存儲。回收的能量再利用通常有直接和間接兩種。直接利用是指將其直接用于驅(qū)動工作油缸或馬達(dá)，其傳動效率高，但影響了整機操控性能。間接利用是指將回收的能量通過輔助馬達(dá)進行釋放，與發(fā)動機共同驅(qū)動液壓主泵，這種能量釋放的方式對整機操控性無影響，但傳遞環(huán)節(jié)多，能量利用效率低。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種挖掘機回收能量利用系統(tǒng)，不僅可以消除蓄能器中已回收能量利用的中間傳動環(huán)節(jié)，提高能量利用效率，而且與工作油缸和馬達(dá)不發(fā)生耦合，不影響整機的操控性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種挖掘機回收能量利用系統(tǒng)，包括油箱、第一變量液壓泵、第一變量液壓馬達(dá)、第二變量液壓泵、第一電控方向閥、第一單向閥、第二單向閥、第二電控方向閥、第三電控方向閥、第一風(fēng)扇、第二變量液壓馬達(dá)、第二風(fēng)扇、第三變量液壓馬達(dá)、第三單向閥、第四電控方向閥、液壓油缸、蓄能器、液壓馬達(dá)、溢流閥及安全閥，分為泵控風(fēng)扇馬達(dá)回路、蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路及蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路，三個回路可獨立控制啟動、停止及馬達(dá)轉(zhuǎn)速，也可以任意兩個回路同時啟動，或三個回路同時啟動；所述泵控風(fēng)扇馬達(dá)回路由第二變量液壓泵、第一單向閥、第二單向閥、第三電控方向閥、第二變量液壓馬達(dá)、第三變量液壓馬達(dá)、第二電控方向閥及安全閥構(gòu)成，所述蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路由第二變量液壓馬達(dá)、第三單向閥、第四電控方向閥、蓄能器及溢流閥構(gòu)成，所述蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路由第一變量液壓馬達(dá)、第一電控方向閥、第三單向閥、第四電控方向閥、蓄能器及溢流閥構(gòu)成，第二變量液壓泵的出油口與第一單向閥、第二單向閥的進口相連，旁路與安全閥相連；第一單向閥的出口與第三電控方向閥進口相連，第二單向閥的出口與第二電控方向閥供油進口相連，第三電控方向閥供油出口與第二變量液壓馬達(dá)的進油A口相連，第二變量液壓馬達(dá)的回油B口與第三電控方向閥回油進口相連；第二電控方向閥供油出口與第三變量液壓馬達(dá)的供油進口A口相連，第三變量液壓馬達(dá)的回油B口與第二電控方向閥回油進口相連，第三電控方向閥回油出口和第二電控方向閥回油出口均與油箱相連，第二變量液壓馬達(dá)輸出軸與第一風(fēng)扇相連，第三變量液壓馬達(dá)輸出軸與第二風(fēng)扇相連；蓄能器進油口與液壓油缸和液壓馬達(dá)油口相連，蓄能器出油口與第四電控方向閥進油口相連，蓄能器出油旁路油口與溢流閥相連，第四電控方向閥出油口與第三單向閥進油口相連，第三單向閥出油口同時與第二變量液壓馬達(dá)供油A口、第三變量液壓馬達(dá)供油A口、第一電控方向閥進油口相連，第一電控方向閥出油口與第一變量液壓馬達(dá)進油口相連，第一變量液壓馬達(dá)出油口與油箱相連；油箱與第一變量液壓泵、第二變量液壓泵相連。

優(yōu)選地，所述第二變量液壓泵分別通過第三電控方向閥和第二電控方向閥驅(qū)動第二變量液壓馬達(dá)和第三變量液壓馬達(dá)，第二變量液壓馬達(dá)和第三變量液壓馬達(dá)為容積調(diào)速，通過檢測負(fù)載壓力、蓄能器壓力、水溫、油溫控制自身的排量，第二變量液壓泵為兩點式變量泵，最小排量為零，第二變量液壓馬達(dá)和第三變量液壓馬達(dá)為連續(xù)變量電控液壓馬達(dá)，第二電控方向閥、第三電控方向閥為開關(guān)閥，控制油路的開關(guān)，實際選型中根據(jù)需要設(shè)計，第二電控方向閥、第三電控方向閥用于控制第三變量液壓馬達(dá)和第二變量液壓馬達(dá)的啟動和停止，安全閥控制第二變量液壓泵的輸出壓力。

優(yōu)選地，所述第四電控方向閥為開關(guān)閥，用于控制蓄能器的能量釋放啟閉控制；蓄能器驅(qū)動第二變量液壓馬達(dá)和第三變量液壓馬達(dá)工作，通過調(diào)整第二變量液壓馬達(dá)和第三變量液壓馬達(dá)的排量來控制第一風(fēng)扇和第二風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動；溢流閥控制蓄能器充液和釋放壓力。

優(yōu)選地，所述第一電控方向閥為開關(guān)閥，用于控制第一變量液壓馬達(dá)的啟動和停止。

優(yōu)選地，所述第一變量液壓馬達(dá)與第一變量液壓泵集成通過串聯(lián)或取力口并聯(lián)，或分動箱形式集成在一起。