[發明專利]壓力耦合液壓混合動力驅動回路及其控制方法、挖掘機

有效

• 申請號: 202010321320.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN113529843B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 何清華;方慶琯
• 申請（專利權）人: 山河智能裝備股份有限公司
• 主分類號: E02F9/22
• 分類號: E02F9/22
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;王娟

1.一種壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，包括三通壓力匹配器，所述三通壓力匹配器的第一油口接執行元件的第一油口；所述三通壓力匹配器第二油口、執行元件第二外接油口通過控制閥接液壓泵和油箱；所述三通壓力匹配器第三油口接蓄能器油口；所述三通壓力匹配器包括第一能量轉換裝置和第二能量轉換裝置；所述第一能量轉換裝置、第二能量轉換裝置一側的油口連通后形成所述三通壓力匹配器的第一油口；所述第一能量轉換裝置另一側的油口、第二能量轉換裝置另一側的油口分別為所述三通壓力匹配器的第二油口、第三油口；所述第一能量轉換裝置的傳動軸與所述第二能量轉換裝置的傳動軸剛性同軸連接，且所述第一能量轉換裝置和第二能量轉換裝置的運動方向相同；所述三通壓力匹配器三個油口滿足以下數學模型：

當液壓油從所述三通壓力匹配器第二油口、第三油口流向所述三通壓力匹配器第一油口時，（PA1+△P）×（q2+?q3）=?P2·q2+?PX·q3；

當液壓油從所述三通壓力匹配器第一油口流向第二油口、第三油口時，（PA1-△P）×（q2+?q3）=?P2·q2+?PX·q3；

其中，q2、?q3分別為三通壓力匹配器第二油口流量、第三油口流量；△P為三通壓力匹配器內能量轉換裝置進口的壓力損失；PA1為執行元件正負載驅動腔或負負載回油腔的負載壓力，PA1=?P1，P1為三通壓力匹配器第一油口壓力；PX為蓄能器油口壓力，PX=?P3，P3為所述三通壓力匹配器第三油口壓力；P2為三通壓力匹配器第二油口壓力。

2.根據權利要求1所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，所述第一能量轉換裝置與所述第二能量轉換裝置均為液壓馬達，兩臺所述液壓馬達轉向相同。

3.根據權利要求2所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，所述液壓馬達處于馬達工況或泵工況。

4.根據權利要求2所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，所述液壓馬達為柱塞馬達、齒輪馬達、葉片馬達中的一種。

5.根據權利要求4所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，所述柱塞馬達包括徑向柱塞馬達和軸向柱塞馬達；所述齒輪馬達包括內嚙合齒輪馬達和外嚙合齒輪馬達；所述葉片馬達包括單作用葉片馬達和雙作用葉片馬達。

6.根據權利要求1～5之一所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，當所述執行元件的負載壓力變化，和/或蓄能器進出油壓力波動時，調節所述三通壓力匹配器第二油口的壓力和流量，實現所述三通壓力匹配器三個油口壓力值與所述執行元件負載壓力的匹配。

7.根據權利要求6所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，通過控制所述液壓泵的排量和控制閥的開度，調節所述三通壓力匹配器第二油口的壓力和流量。

8.根據權利要求1所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路，其特征在于，所述控制閥包括多路換向閥；所述多路換向閥壓力油口接所述液壓泵出口；所述多路換向閥回油口接油箱；所述多路換向閥第一工作油口接所述三通壓力匹配器第二油口；所述多路換向閥第二工作油口接所述執行元件第二外接油口。

9.一種挖掘機，其特征在于，該挖掘機采用權利要求1～8之一所述的壓力耦合液壓混合動力驅動回路。