一种挖掘机及其动臂势能回收系统技术领域
本实用新型涉及一种挖掘机及其动臂势能回收系统，特别是一种挖掘机及其具有
自动卸压装置的动臂势能回收系统。
背景技术
液压挖掘机是一种应用广泛的工程机械，在基础建设中被大量使用，由于能源的
日益紧张及人们环保意视的增强，节能、环保成为挖掘机发展的趋势。在节能、环保挖掘机
中，通常采用回收动臂下降的势能蓄存在蓄能器中，再将其作为辅助动臂上升的动能的节
能方式，其中，挖掘机动臂油缸分为主控油缸及蓄能油缸，但是在挖掘机挖掘作业时由于蓄
能油缸反作用力，会影响挖掘机的挖掘作业。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种挖掘机及
其具有自动卸压装置的动臂油缸势能回收系统。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种挖掘机的动臂势能回收系统，包括：
油箱，安装在挖掘机的车架上；
主控油缸，安装在所述车架上并与所述挖掘机的动臂连接；
蓄能油缸，安装在所述车架上并与所述挖掘机的动臂连接；
蓄能器，安装在所述车架上并与所述蓄能油缸连接；
主控阀，安装在所述车架上并分别与所述油箱、所述主控油缸和所述蓄能油缸连
接；
其中，所述动臂势能回收系统还包括：
用于所述挖掘机进行挖掘作业时，释放所述蓄能油缸的无杆腔的压力，使所述蓄
能油缸的无杆腔压力与回油相等，以减小挖掘作业时所述动臂的反作用力的自动卸压装
置，包括卸压阀、截止阀和球阀，所述球阀分别与所述蓄能器和所述截止阀连接，所述截止
阀分别与所述卸压阀及所述油箱连接，所述卸压阀分别与所述油箱及所述蓄能油缸的无杆
腔连接。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述卸压阀为控制所述蓄能油缸的有杆腔与所
述油箱的油路通断的二位三通阀。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述卸压阀的泄压口与所述油箱相连接。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述截止阀为控制所述蓄能油缸的有杆腔与所
述蓄能器的油路通断的二位二通阀。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述蓄能器为能将液压油与气体进行分离的活
塞式蓄能器。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述球阀通过自身螺纹与所述活塞式蓄能器连
接，所述球阀通过液压管路与所述截止阀连接。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述主控阀分别与所述主控油缸的有杆腔及所
述主控油缸的无杆腔连通，所述主控阀与所述蓄能油缸的有杆腔连通。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述卸压阀的设定开启压力大于所述截止阀的
设定开启压力。
上述的动臂势能回收系统，其中，所述卸压阀和所述截止阀分别通过螺栓固定在
所述车架上。
为了更好地实现上述目的，本实用新型还提供了一种挖掘机，包括车架和安装在
所述车架上的行走装置、控制装置和工作装置，所述工作装置与所述控制装置连接，所述工
作装置包括动臂和动臂势能回收系统，所述动臂势能回收系统与所述动臂连接，其中，所述
动臂势能回收系统为上述的动臂势能回收系统。
本实用新型的技术效果在于：
本实用新型在挖掘作业时将蓄能油缸无杆腔的液压油进行卸压，消除了蓄能油缸
中压力对挖掘时的影响。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型
的限定。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的挖掘机结构示意图；
图2为本实用新型一实施例的动臂势能回收系统结构示意图；
图3为图2的工作原理图。
其中，附图标记
1行走装置
2控制装置
3工作装置
31动臂
32动臂势能回收系统
321油箱
322主控油缸
3221主控油缸有杆腔
3222主控油缸无杆腔
323蓄能油缸
3231蓄能油缸有杆腔
3232蓄能油缸无杆腔
324蓄能器
325主控阀
3251阀芯第一先导侧
3252阀芯第二先导侧
3253蓄能位置
3254上升位置
326自动卸压装置
3261卸压阀
32611卸压阀进油位
32612卸压阀卸压位
3262截止阀
32621截止阀进油位
32622截止阀关闭位
3263球阀
4车架
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述
参见图1，图1为本实用新型一实施例的挖掘机结构示意图。本实用新型的挖掘机，
包括车架4和安装在该车架4上的行走装置1、控制装置2和工作装置3，所述工作装置3与所
述控制装置2连接，所述工作装置3包括动臂31和动臂势能回收系统32等，所述动臂势能回
收系统32与所述动臂31连接，其中，因该挖掘机其他部分的组成、结构、相互位置关系、连结
关系、工作原理及其功用等均为较成熟的现有技术，故在此不再赘述，下面仅对本实用新型
的动臂势能回收系统32予以详细说明。
参见图2及图3，图2为本实用新型一实施例的动臂势能回收系统结构示意图，图3
为图2的工作原理图。本实用新型的动臂势能回收系统32，包括：油箱321，安装在挖掘机的
车架4上；主控油缸322，安装在所述车架4上并与所述挖掘机的动臂31连接；蓄能油缸323，
安装在所述车架4上并与所述挖掘机的动臂31连接；蓄能器324，安装在所述车架4上并与所
述蓄能油缸323连接；主控阀325，安装在所述车架4上并分别与所述油箱321、所述主控油缸
322和所述蓄能油缸323连接；以及自动卸压装置326，包括卸压阀3261、截止阀3262和球阀
3263，所述球阀3263分别与所述蓄能器324和所述截止阀3262连接，所述截止阀3262分别与
所述卸压阀3261及所述油箱321连接，所述卸压阀3261分别与所述油箱321及所述蓄能油缸
323的无杆腔连接，用于所述挖掘机进行挖掘作业时，释放所述蓄能油缸323的无杆腔的压
力，使所述蓄能油缸323的无杆腔压力与回油相等，以减小挖掘作业时所述动臂31的反作用
力。
其中，所述卸压阀3261和所述截止阀3262分别通过螺栓固定在所述车架4上，所述
卸压阀3261优选为二位三通阀，用于控制所述蓄能油缸323的有杆腔与所述油箱321的油路
通断以将所述蓄能油缸323中的液压油压力卸掉，减小所述动臂31挖掘时的反作用力。所述
卸压阀3261的泄压口与所述油箱321相连接。所述截止阀3262优选为二位二通阀，用于控制
所述蓄能油缸323的有杆腔与所述蓄能器324的油路通断，在挖掘机挖掘作业及卸压阀3261
工作时，关闭所述蓄能器324的液压油以防止所述蓄能器324卸压。所述蓄能器324优选为能
将液压油与气体进行分离的活塞式蓄能器324。所述球阀3263通过自身螺纹与所述活塞式
蓄能器324连接，所述球阀3263通过液压管路与所述截止阀3262连接。所述主控阀325分别
与所述主控油缸有杆腔3221及所述主控油缸无杆腔3222连通，所述主控阀325与所述蓄能
油缸有杆腔3231连通。所述卸压阀3261的设定开启压力大于所述截止阀3262的设定开启压
力。
参见图2，本实施例中，油箱321连通主控阀325；主控阀325连通主控油缸322的主
控油缸有杆腔3221及主控油缸无杆腔3222；主控阀325还连通蓄能油缸323的蓄能油缸有腔
杆3231；蓄能油缸无杆腔3232连通卸压阀3261；卸压阀3261连通截止阀3262；截止阀3262连
通球阀3263；球阀3263连通活塞式蓄能器324。活塞式蓄能器324用螺栓连接固定在车架4的
平台上面，球阀3263依靠自身螺纹与活塞式蓄能器324相连接，球阀3263用液压管路与截止
阀3262连接；截止阀3262用螺栓固定在车架4的平台上面，同时卸压阀3261用螺栓固定在车
架4的平台上面，两者之间依靠液压管路连接，同时卸压阀3261还与液压油箱321连接；卸压
阀3261的出油口液压管路与蓄能油缸无杆腔3232相连接，同时蓄能油缸有杆腔3231与主控
阀325相连接；主控阀325用螺栓固定在车架4的平台上面，其动臂31阀芯联出油口分别与主
控油缸无杆腔3222及主控油缸有杆腔3221连接，以上连接构成一个液压回路。另外，需要说
明的是，图3中的附图标记油箱321对应的是同一个油箱，图中的多处油箱321是本领域内为
了方便表达的制图惯例。
参照图3，以下结合图3具体说明本实用新型动臂势能回收系统32的具体工作过
程：
挖掘机动臂31下降蓄能过程
当操纵动臂31先导手柄时，先导压力推动主控阀325阀芯第一先导侧3251，使主控
阀325中动臂31阀芯向右移动换向到蓄能位置3253，此时液压油经过主控阀325进入到主控
油缸322中的主控油缸有杆腔3221及蓄能油缸323中的蓄能油缸有杆腔3231，同时主控油缸
322中主控油缸无杆腔3222的液压油通过主控阀325流回油箱321，蓄能油缸323中的蓄能油
缸无杆腔3232的液压油通过卸压阀3261的卸压阀进油位32611，截止阀3262的截止阀进油
位32621及球阀3263进入活塞式蓄能器324，使活塞式蓄能器324压力升高，从而达到能量储
存的目的。
挖掘机挖掘作业时蓄能油缸323卸压过程
当动臂31下降到地面挖掘时，此时蓄能油缸有杆腔3231压力升高，蓄能油缸有杆
腔3231的压力油控制截止阀3262及卸压阀3261工作，当蓄能油缸有杆腔3231压力升至截止
阀3262设定压力时，会使截止阀3262移动至截止阀关闭位32622，关闭活塞式蓄能器324的
油路；当蓄能油缸有杆腔3231压力继续升高时(卸压阀3261的设定开启压力略高于截止阀
3262)，蓄能油缸有杆腔3231的压力会使卸压阀3261移动至卸压阀卸压位32612，使蓄能油
缸无杆腔3232的压力油与油箱321连通，卸掉其压力，消除挖掘作业时的反作用力。
挖掘机动臂31上升过程
当动臂31完成挖掘作业，操纵先导手柄使动臂31上升，先导压力油推动主控阀325
阀芯第二先导侧3252，使主控阀325中动臂阀芯换向到上升位置3254，此时主控油缸无杆腔
3222进入工作油，主控油缸有杆腔3221与油箱321连通，压力变低，此时卸压阀3261在弹簧
力的作用下恢复到卸压阀进油位32611，截止阀3262在弹簧力作用下恢复到截止阀进油位
32621，活塞式蓄能器324压力油通过球阀3263、截止阀3262及卸压阀3261进入蓄能油缸323
的蓄能油缸无杆腔3232辅助主控油缸322完成动臂31上升动作。
现有技术中当挖掘机进行挖掘作业时，由于动臂31由高点下降到地面，此时蓄能
油缸无杆腔3232液压油压缩进入活塞式蓄能器324，使的蓄能油缸无杆腔3232的压力变高，
此时挖掘机进行挖掘作业由于蓄能油缸323的反作力会使的挖掘机挖掘无力，本实用新型
通过卸压阀3261，将蓄能油缸无杆腔3232的液压油与油箱321相连通，同时截止阀3262工
作，切断活塞式蓄能器324与蓄能油缸无杆腔3232的通路，消除了挖掘作业时的反作用力。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的
情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些
相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。