[發(fā)明專利]一種能量回收利用裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911112772.3
• 申請(qǐng)日: 2019-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN110671393A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何清華;唐中勇;劉昌盛;吳民旺;戴鵬;李賽白
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山河智能裝備股份有限公司
• 主分類號(hào): F15B21/14
• 分類號(hào): F15B21/14;F15B1/02
• 代理公司: 43114 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 鄒劍峰

本發(fā)明公開了一種能量回收利用裝置，包括三位七通換向閥、雙油源耦合器和蓄能器；所述三位七通換向閥包括中位、能量釋放位和能量回收位，其上設(shè)有進(jìn)油口、回油口、兩組工作油口以及三組節(jié)能油口，所述進(jìn)油口、回油口以及兩組工作油口分別對(duì)接驅(qū)動(dòng)油缸的兩個(gè)油口以及液壓系統(tǒng)的進(jìn)出油路，其中一組節(jié)能油口連接至蓄能器，另外兩組節(jié)能油口匯接至雙油源耦合器，所述雙油源耦合器并聯(lián)連接至驅(qū)動(dòng)油缸的其中一個(gè)油口，本發(fā)明通過三位七通換向閥改變外部有勢(shì)裝置的驅(qū)動(dòng)油缸進(jìn)出油路，通過驅(qū)動(dòng)油缸的兩個(gè)油腔差動(dòng)互通的再生能量回收方式，高效回收了外部有勢(shì)裝置的勢(shì)能，并且保證了裝置工作的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液壓系統(tǒng)能量回收技術(shù)，具體涉及一種驅(qū)動(dòng)外部有勢(shì)裝置的液壓系統(tǒng)能量回收利用裝置。

背景技術(shù)

在全球環(huán)境污染、能源短缺的大背景下，政府、行業(yè)與市場對(duì)大型機(jī)械裝備的能耗與排放提出了更高的要求，節(jié)能減排技術(shù)已成為工程機(jī)械裝備領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。挖掘機(jī)是一種常用的工程機(jī)械，挖掘機(jī)動(dòng)臂為常利用液壓油作用在油缸上來實(shí)現(xiàn)其升降，由于動(dòng)臂及作用在其上的斗桿、鏟斗等質(zhì)量較大，作為挖掘機(jī)上主要的外部有勢(shì)裝置(這里所指的“有勢(shì)裝置”是指該裝置在工作過程中會(huì)產(chǎn)生勢(shì)能的變化)，為防止動(dòng)臂裝置在下降過程中易出現(xiàn)失重現(xiàn)象，以往的解決方法是在油缸大腔回流管道上設(shè)有節(jié)流裝置以產(chǎn)生可調(diào)背壓進(jìn)行速度控制，因而動(dòng)臂裝置的能量絕大部分轉(zhuǎn)化成熱能，被白白地浪費(fèi)掉了，而且為了防止液壓油的溫度大幅度升高對(duì)系統(tǒng)帶來的危害，還需設(shè)有散熱裝置，進(jìn)一步造成設(shè)備成本增加。

為了提高挖掘機(jī)的能量利用率及充分利用挖掘機(jī)平臺(tái)的成熟可靠性，大部分廠家都是基于挖掘機(jī)原平臺(tái)進(jìn)行能量回收利用裝置的研制開發(fā)，但如何實(shí)現(xiàn)能量的高效地回收利用及使蓄能器元件容積小型化是能量回收利用技術(shù)工程化實(shí)施的難點(diǎn)，目前能量回收利用技術(shù)通常的方法如圖1a和圖1b中所示，是利用液壓主泵4和回收泵5串聯(lián)作為二次元件進(jìn)行增壓回收和再次利用，液壓油回流時(shí)，通過液壓主泵作為驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)回收泵將液壓油泵入蓄能器6內(nèi)部儲(chǔ)存實(shí)現(xiàn)能量回收，在需要泵送油液驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂舉升時(shí)，蓄能器6內(nèi)部的壓力油和液壓主泵4泵送的壓力油匯合實(shí)現(xiàn)回收的能量利用，由于單個(gè)元件的能量轉(zhuǎn)化效率一般不超過85％，將液壓主泵4和回收泵5串聯(lián)設(shè)置后，回收利用一次的最大效率相乘之后最大只有52％，因而節(jié)能效果并不理想，能量浪費(fèi)仍比較嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有工程設(shè)備中外部有勢(shì)裝置的能量回收利用效率不高的問題，提供一種能夠進(jìn)一步提升能量回收效率的能量回收利用裝置。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

能量回收利用裝置，包括三位七通換向閥7、雙油源耦合器8和蓄能器6；

所述三位七通換向閥7包括中位、能量釋放位和能量回收位，其上設(shè)有進(jìn)油口、回油口、兩組工作油口以及三組節(jié)能油口，所述進(jìn)油口、回油口以及兩組工作油口分別對(duì)接驅(qū)動(dòng)油缸的兩個(gè)油口以及液壓系統(tǒng)的進(jìn)出油路，其中一組節(jié)能油口連接至蓄能器6，另外兩組節(jié)能油口匯接至雙油源耦合器8，所述雙油源耦合器8并聯(lián)連接至驅(qū)動(dòng)油缸的其中一個(gè)油口；

所述三位七通換向閥7位于中位，所述驅(qū)動(dòng)油缸的兩個(gè)油口與液壓系統(tǒng)的進(jìn)出油路通過所述三位七通換向閥7的進(jìn)油口、回油口以及兩組工作油口連通形成回路，三組所述節(jié)能油口分別截止；

所述三位七通換向閥7位于能量回收位，所述驅(qū)動(dòng)油缸的兩個(gè)油口通過所述三位七通換向閥7的兩組工作油口形成差動(dòng)連通，該兩組工作油口還分別連通至與連接蓄能器6的節(jié)能油口以及連接至液壓系統(tǒng)進(jìn)油路的進(jìn)油口連通，所述回油口以及連接至雙油源耦合器8的兩組節(jié)能油口分別截止；

所述三位七通換向閥7位于能量釋放位，所述驅(qū)動(dòng)油缸其中一個(gè)油口通過其中一組工作油口以及進(jìn)油口連通液壓系統(tǒng)的回油路，另外一組工作油口截止，回油口與連接至雙油源耦合器8的其中一組節(jié)能油口連通，所述驅(qū)動(dòng)油缸另外一個(gè)油口通過雙油源耦合器8分別連接至液壓系統(tǒng)的進(jìn)油路和蓄能器6