[發明專利]一種能量回收和再利用一體化系統

有效

• 申請號: 202210252206.8
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114622609B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 李建松;孫金海;黎少輝;周波;吉智
• 申請（專利權）人: 徐州工業職業技術學院
• 主分類號: E02F3/42
• 分類號: E02F3/42;E02F9/22
• 代理公司: 徐州蘇越知識產權代理事務所(普通合伙) 32543
• 代理人: 劉振祥

一種能量回收和再利用一體化系統，發動機與液壓泵、第二齒輪同軸連接，液壓泵為三腔液壓缸；液壓泵P口與主換向閥P口連接,主換向閥的A、B口分別與動臂液壓缸油口B、A連接；止逆閥設在液壓泵與油箱之間；液壓缸為三腔液壓缸；第一齒輪與第二齒輪嚙合，且其通過離合器與液壓馬達連接；液壓馬達T、P口分別與油箱和切換閥二T口連接；切換閥二P、A口分別與止逆閥出油口B、輔助換向閥T口連接；輔助換向閥P口與液壓泵馬達P口和切換閥一P口連接，其B口與蓄能器連接；液壓泵馬達通過離合器與飛輪連接，其S口與油箱連接；切換閥一A口與動臂液壓缸油口C和第二單向閥出油口連接，第二單向閥進油口與油箱連接。該系統能將動臂的勢能進行回收和再利用。

技術領域

本發明屬于液壓控制技術領域，具體是一種能量回收和再利用一體化系統。

背景技術

如圖1所示，在現有技術中，挖掘機中的動臂子系統通常包括動臂100、轉臺200和動臂液壓缸4組成。動臂液壓缸4的缸筒鉸接在轉臺200上，動臂液壓缸4的活塞桿鉸接在動臂100的中部。當動臂液壓缸伸縮運動時，即可驅動動臂做上下擺動。挖掘機在工作過程中，動臂升降動作頻繁，又由于工作裝置和負載質量大，在下降過程中會釋放出大量的勢能。圖2是現有技術中挖掘機動臂液壓系統的簡化原理圖。結合圖1和圖2可知，上述的勢能絕大部分消耗在主換向閥3的閥口上并轉換為熱能，這不僅造成了能量的浪費和系統的發熱，同時，油液的高溫也會降低液壓元件的使用壽命。

隨著社會經濟的迅速發展，能源短缺問題日趨嚴重，如何降低能源損耗是現階段亟需解決的問題。同時，能效比是液壓挖掘機市場競爭的關鍵參數之一，因此液壓挖掘機的節能技術研究迫在眉睫。

當前，用于挖掘機動臂勢能回收的系統功能單一，節能效果不理想，仍然存在能量浪費的情況，同時，其能量利用方式不靈活。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種能量回收和再利用一體化系統，該系統即能實現動臂勢能的有效回收，同時，能避免能量浪費，并且能通過多種方式實現能量的再利用過程。

為了實現上述目的，本發明提供一種能量回收和再利用一體化系統，包括發動機、液壓泵、第一單向閥、主換向閥、動臂液壓缸、操縱手柄、止逆閥、第二齒輪、第一齒輪、第二離合器、液壓馬達、輔助換向閥、蓄能器、液壓泵馬達、切換閥二、切換閥一、第二單向閥、第一離合器、飛輪和控制器；

所述發動機與液壓泵同軸連接，液壓泵的P口與第一單向閥的進油口A連接,第一單向閥的出油口B通過管路與主換向閥的P口連接,主換向閥的A口通過管路與動臂液壓缸的油口B連接，主換向閥的B口分別通過管路與動臂液壓缸的油口A連接；主換向閥的T口通過管路與油箱連接；

所述止逆閥的出油口B通過管路與液壓泵的S口連接，其進油口A通過管路與油箱連接；

所述動臂液壓缸為三腔液壓缸，其缸筒與轉臺鉸接，其活塞桿端與動臂的中部鉸接；

所述第二齒輪與發動機同軸連接；所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合的設置，第一齒輪旋轉中心的傳動軸通過第二離合器與液壓馬達的傳動軸連接；

所述液壓馬達的T口通過管路與油箱連接，其P口通過管路與切換閥二的T口連接；

所述切換閥二的P口與止逆閥的出油口B連接，其A口與輔助換向閥的T口連接；

所述輔助換向閥的P口通過管路同時與液壓泵馬達的P口和切換閥一的P口連接，其B口通過管路與蓄能器連接，其A口截止；

所述液壓泵馬達通過第一離合器與飛輪的傳動軸連接，其S口通過管路與油箱連接；

所述切換閥一的A口通過管路同時與動臂液壓缸的油口C和第二單向閥的出油口B連接，第二單向閥的進油口A通過管路與油箱連接；