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1、10申请公布号CN102979133A43申请公布日20130320CN102979133ACN102979133A21申请号201210483691622申请日20121126E02F9/2220060171申请人柳州柳工挖掘机有限公司地址545100广西壮族自治区柳州市柳江县拉堡镇双拥路申请人柳工常州挖掘机有限公司广西柳工机械股份有限公司72发明人邢树鑫74专利代理机构柳州市集智专利商标事务所45102代理人黄有斯54发明名称液压挖掘机回转制动能量回收利用装置57摘要本发明公开了一种液压挖掘机回转制动能量回收利用装置，涉及工程机械制造领域，液压马达的A、B腔分别与三位六通液控换向阀油口（P。
2、1）、（P2）相连，在上述管路之间接出串接二个反向液控单向阀的管路；在液压马达的A、B腔分别接出一条串接二个正向设置的液控单向阀的管路，并在此管路上接出一条管路与蓄能器相连，蓄能器的充液口与一个溢流阀相通；手动先导阀、梭阀的出油口分别接出管路与二个二位三通阀、二位二通阀的进油口相通，二位三通阀的出油口分别接出管路与三位六通换向阀、液控单向阀液控端相通。本发明的目的是提供能将液压挖掘机回转制动的多余能量回收后再用于回转平台启动的液压装置，优点是结构简单、性能可靠。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页1/1页。
3、21一种液压挖掘机回转制动能量回收利用装置，包括有一个驱动回转机件的液压马达（10），一个向所述液压马达（10）提供驱动介质的变量泵（17），在所述变量泵（17）与所述液压马达（10）之间接有一个包括有中位机能同时封闭四个油口的第一液控换向阀（15），所述液控换向阀（15）的第一进油口（P）与所述变量泵（17）出油口之间连接有一个单向阀（16），其特征在于一个手动先导阀（2）的压力油口（C）、（D）通过换向阀4、5的下位油口与所述液控换向阀（15）的液控端（XAS1）、（XBS1）连接，在所述液压马达（10）的A腔接出一条管路（21），所述管路（21）串联二个同向设置的液控单向阀（11）、（1。
4、2），所述液控单向阀（12）的进油口与所述液压马达（10）的A腔相连，在所述液压马达（10）的B腔接出一条管路（23），所述管路（23）串联二个同向设置的液控单向阀（8）、（9），所述液控单向阀（9）的进油口与所述液压马达（10）的B腔相连，所述管路（21）、（23）的出口对接，在所述液控单向阀（11）、（8）的出口管路上接出一条端口连接蓄能器（13）的管路（26），在所述管路（26）上接入一个溢流阀（14）；在所述管路（22）、（24）之间连接一条管路（25），所述管路（25）上串接二个反向设置的液控单向阀（6）、（7），所述液控单向阀（6）、（7）的出油口分别与所述管路（24）、（22）连。
5、接，在所述液控单向阀（6）、（7）的进油管路上接出一条管路与节流阀（3）的出油口相连，所述节流阀（3）的进油口直接与油箱相通；从所述液控二位三通阀（4）的上位出油口接出管路至所述液控单向阀（7）、（9）的液控端，从所述液控二位三通阀（5）的上位出油口接出管路至所述液控单向阀（12）、（6）的液控端；从所述液控单向阀（8）出油口接出管路至所述液控二位三通阀（4）、（5）的液控端；在所述手动先导阀（2）的出油口（C）、（D）之间连接梭阀（1），所述梭阀（1）的出油口与所述节流阀（3）的液控端口相连。权利要求书CN102979133A1/5页3液压挖掘机回转制动能量回收利用装置技术领域0001本发明。
6、涉及工程机械制造技术领域，尤其是一种具有回转液压系统的液压挖掘机回转制动能量回收利用装置。背景技术0002液压挖掘机最常进行的挖掘装车工况中，每个工作循环都有两次回转平台启动和制动的过程，回转平台制动时一般都是通过溢流阀产生的背压，使回转减速直至停止。0003现有一种液压挖掘机回转液压控制系统，液压原理图如图1所示，有一个液压马达的A、B腔分别与三位六通液控换向阀的油口（P1）、（P2）相通，三位六通液控换向阀的回油口（T）接油箱，压力油口（P）与变量泵之间串接一个单向阀，三位六通液控换向阀中位的常开进油口（PI）与变量泵的压力输出管路相连；三位六通液控换向阀中位的常开出油口（PJ）与变量泵的。
7、反馈液控口相连；二个单向阀和二个溢流阀并联后，一端接液压马达的A腔、另一端接入液压马达的B腔；先导控制阀的压力油口（C）、（D）分别与三位六通液控换向阀的先导控制油口（XAS1）、（XBS1）相连；当先导控制阀的手柄扳到右位时，其压力油口（C）输出先导压力油，三位六通液控换向阀主阀芯处于右位，液压挖掘机开始转动；当先导控制阀的手柄扳到左位时，其压力油口（D）输出压力油，三位六通液控换向阀主阀芯处于左位，液压挖掘机反向转动；当先导控制阀的手柄扳到中位时，其压力油口（C）、（D）均不输出压力油，三位六通液控换向阀主阀芯处于中位，液压马达的A、B腔与变量泵及油箱保持断开状态，A、B腔内的液压油经过溢。
8、流阀回油箱，液压挖掘机回转停止开始制动。0004这种液压挖掘机回转液压控制系统存在如下缺点1、回转平台制动力矩不足，回转平台需要较长时间才能完全停住；2、回转平台制动过程中，液压系统的液压油经溢流阀溢流回油箱，回转惯性产生的动能转化为液压油的热能而被白白浪费；3、回转平台启动时，液压系统内的液压油压力己大大低于设定值，变量油泵需工作一段时间才能使液压系统内液压油的压力升高到设定值，液压挖掘机才能开始回转作业。发明内容0005本发明的目的是提供一种能将液压挖掘机的回转制动时产生的能量储存再利用的液压挖掘机回转制动能量回收利用装置。0006为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是这种液压挖掘机回转。
9、制动能量回收利用装置，包括有一个驱动回转机件的液压马达，一个向所述液压马达提供驱动介质的变量泵，在变量泵与所述液压马达之间接有一个包括有中位机能同时封闭四个油口的第一液控换向阀，所述液控换向阀的第一进油口（P）与所述变量泵出油口之间连接有一个单向阀，一个手动先导阀的压力油口（C）、（D）通过换向阀的下位油口与所述液控换向阀的液控端（XAS1）、（XBS1）连接，在所述液压马达的A腔接出一条管路，所述管路串联二个同向设置的液控单向阀，所述液控单向阀的进油口与所述液压马达的A腔相连，在所述液压马达的B腔接出一条管路，所述管路串联二个同向设置的液说明书CN102979133A2/5页4控单向阀，所述。
10、液控单向阀的进油口与所述液压马达的B腔相连，所述管路的出口对接，在所述液控单向阀的出口管路上接出一条端口连接蓄能器的管路，在所述管路上接入一个溢流阀；在所述管路之间连接一条管路，所述管路上串接二个反向设置的液控单向阀，所述液控单向阀的出油口分别与所述管路连接，在所述液控单向阀的进油管路上接出一条管路与节流阀的出油口相连，所述节流阀的进油口直接与油箱相通；从所述液控二位三通阀的上位出油口接出管路至所述液控单向阀的液控端，从所述液控二位三通阀的上位出油口接出管路至所述液控单向阀的液控端；从所述液控单向阀出油口接出管路至所述液控二位三通阀的液控端；在所述手动先导阀的出油口（C）、（D）之间连接梭阀，。
11、所述梭阀的出油口与所述节流阀的液控端口相连。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果1、不改变现有技术中的液压马达和主换向阀等液压元件。00072、增加元件较少，技术较成熟，价格低廉。00083、蓄能器只回收液压马达制动能量，而不接收现有回转液压系统输出的能量。00094、液压马达启动首先使用蓄能器储存的能量，蓄能器储存的能量低于设定值时，再自动切换变量泵输出能量，相互不干扰。附图说明0010图1是现有技术的液压原理图。0011图2是本发明的液压原理图。具体实施方式0012下面结合附图实施例对本发明作进一步详述如图2所示的液压挖掘机回转制动能量回收利用装置的液压原理图，包括。
12、有一个驱动回转机件的液压马达10，一个向所述液压马达10提供驱动介质的变量泵17，在变量泵17与所述液压马达10之间接有一个包括有中位机能同时封闭四个油口的第一液控换向阀15，所述液控换向阀15的第一进油口（P）与所述变量泵17出油口之间连接有一个单向阀16，一个手动先导阀2的压力油口（C）、（D）通过换向阀4、5的下位油口与所述液控换向阀15的液控端（XAS1）、（XBS1）连接，在所述液压马达10的A腔接出一条管路21，所述管路21串联二个同向设置的液控单向阀11、12，所述液控单向阀12的进油口与所述液压马达10的A腔相连，在所述液压马达10的B腔接出一条管路23，所述管路23串联二个同。
13、向设置的液控单向阀8、9，所述液控单向阀9的进油口与所述液压马达10的B腔相连，所述管路21、23的出口对接，在所述液控单向阀11、8的出口管路上接出一条端口连接蓄能器13的管路26，在所述管路26上接入一个溢流阀14；在所述管路22、24之间连接一条管路25，所述管路25上串接二个反向设置的液控单向阀6、7，所述液控单向阀6、7的出油口分别与所述管路24、22连接，在所述液控单向阀6、7的进油管路上接出一条管路与节流阀3的出油口相连，所述节流阀3的进油口直接与油箱相通；从所述液控二位三通阀4的上位出油口接出管路至所述液控单向阀7、9的液控端，从所述液控二位三通阀5的上位出油口接出管路至所述液。
14、控单向阀12、6的液控端；从所述液控单向阀8出油口接出管路至所述液控二位三通阀4、5的液控端；在所述手动先导阀2的出油口（C）、（D）之间连接梭阀1，所述梭阀1的出油口与说明书CN102979133A3/5页5所述节流阀3的液控端口相连。0013液压挖掘机回转制动能量回收利用装置液压原理说明一、当蓄能器13压力低时A、手动先导阀2的手柄扳到左边，使油口（D）输出压力油，一方面压力油通过梭阀1的出油口作用在节流阀3上，节流阀3处于左位，另一方面由于蓄能器13的压力低，二位三通阀4的液控端压力低于弹簧力，二位三通阀4处于下位，压力油通过二位三通阀4的下位作用在三位六通液控换向阀15的液控端（XAS。
15、1），三位六通液控换向阀15的主阀芯处于右位，这时变量泵17输出的液压油通过单向阀16、三位六通液控换向阀15的进油口（P）、出油口（P2）、油路24作用在液压马达10的B腔使液压马达10转动，液压油再通过液压马达10的A腔、油路22、三位六通液控换向阀15的油口（P1）、回油口（T）回到油箱，多余的液压油通过液控单向阀9、液控单向阀8进入蓄能器13，使蓄能器13的压力升高，此时，液压马达10的转速由三位六通液控换向阀15主阀芯的开口度控制。0014B、手动先导阀2的手柄扳到右边，使油口（C）输出压力油，一方面压力油通过梭阀1的出油口作用在节流阀3上，节流阀3处于左位，另一方面由于蓄能器13的。
16、压力低，二位三通阀5的液控端压力低于弹簧力，二位三通阀5处于下位，压力油通过二位三通阀5的下位作用在三位六通液控换向阀15的液控端（XBS1），三位六通液控换向阀15的主阀芯处于左位，这时变量泵17输出的液压油通过单向阀16、三位六通液控换向阀15的进油口（P）、出油口（P1）、油路22作用在液压马达10的A腔使液压马达10转动，液压油再通过液压马达10的B腔、油路24、三位六通液控换向阀15的油口（P2）、回油口（T）回到油箱，多余的液压油通过液控单向阀12、液控单向阀11进入蓄能器13，使蓄能器13的压力升高，此时，液压马达10的转速由三位六通液控换向阀15主阀芯的开口度控制。0015C、。
17、当液压马达10转动，液压油从B腔流到A腔，回转平台需要制动时，手动先导阀2手柄扳回中位，梭阀1的出油口不输出压力油，节流阀3的液控端无液压油输入，节流阀3的阀芯在弹簧的作用下处于右位；同时由于手动先导阀2的压力输出口（C）、（D）无压力油输出，液控二位三通阀4、5的进油口也无压力油输入，三位六通液控换向阀15的液控端（XAS1）、（XBS1）均无压力油进入，于是三位六通液控换向阀15的主阀芯处于中位，其油口（P1）、（P2）均与变量泵17、油箱处于断路状态，液压马达10在惯性的作用下继续转动，A腔压力继续升高，压力油通过液控单向阀12、11进入处于蓄能器13，蓄能器13处于升压状态，当蓄能器1。
18、3的压力升到溢流阀14设定的压力值时，溢流阀14溢流，蓄能器13的压力保持设定值，同时在压力的作用下液压马达10逐渐停止转动，由于液压马达10的惯性转动，造成液压马达10的B腔产生真空，这样油箱中的液压油通过节流阀3的右位、液控单向阀6进入液压马达10的B腔。0016D、当液压马达10转动，液压油从A腔流到B腔，回转平台需要制动时，手动先导阀2手柄扳回中位，梭阀1的出油口不输出压力油，节流阀3的液控端无液压油输入，节流阀3的阀芯在弹簧的作用下处于右位；同时由于手动先导阀2的压力输出口（C）、（D）无压力油输出，液控二位三通阀4、5的进油口也无压力油输入，三位六通液控换向阀15的液控端（XAS1。
19、）、（XBS1）均无压力油进入，三位六通液控换向阀15的主阀芯处于中位，其油口（P1）、（P2）均与变量泵17、油箱处于断路状态，液压马达10在惯性的作用下继续转动，B腔压力继续升高，压力油通过液控单向阀9、8进入处于蓄能器13，蓄能器13处于升压状态，当说明书CN102979133A4/5页6蓄能器13的压力升到溢流阀14设定的压力值时，溢流阀14溢流，蓄能器13的压力保持设定值，同时在压力的作用下液压马达10逐渐停止转动，由于液压马达10的惯性转动，造成液压马达10的A腔产生真空，这样油箱中的液压油通过节流阀3的右位、液控单向阀7进入液压马达10的A腔。0017二、当蓄能器13压力高时A、。
20、手动先导阀2手柄扳到左边，使油口（D）输出压力油，一方面油口（D）输出的液压油通过梭阀1的出油口作用在节流阀3的液控端，节流阀3处于左位；另一方面由于蓄能器13的压力高，液控二位三通阀4的液控端输入压力油，液控二位三通阀4处于上位，压力油通过二位三通阀4的上位作用在液控单向阀9、7上使它们处于开启状态，液控单向阀8、11在蓄能器13压力的作用下也处于开启状态，这样，蓄能器13中的高压油通过液控单向阀8、9进入液压马达10的B腔使其旋转，液压马达10的A腔的液压油通过油路22、液控单向阀7、节流阀3回到油箱，此时，液压马达10的转速由节流阀3的开口度控制。0018B、手动先导阀2手柄扳到右边，使。
21、油口（C）输出油压，一方面油口（C）输出的压力油通过梭阀1的出油口作用在节流阀3的液控端，节流阀3处于左位；另一方面由于蓄能器13的压力高，液控二位三通阀5的液控端输入压力油，液控二位三通阀5处于上位，压力油通过二位三通阀5的上位作用在液控单向阀6、12上使它们处于开启状态，液控单向阀8、11在蓄能器13压力的作用下也处于开启状态，这样，蓄能器13中的高压油通过液控单向阀11、12进入液压马达10的A腔使其转动，液压马达10的B腔的液压油通过油路24、液控单向阀6、节流阀3回到油箱，此时，液压马达10的转速由节流阀3的开口度控制。0019C、当液压马达10转动，液压油从B腔流到A腔，回转平台需。
22、要制动时，手动先导阀2手柄扳回中位，梭阀1的出油口不输出压力油，节流阀3的液控端无液压油输入，节流阀3的阀芯在弹簧的作用下处于右位；液控二位三通阀4、5的液控端输入来自蓄能器13的高压油均处于上位，液控单向阀6、7、8、9、11、12的液控端无法打开，液控单向阀6、7、8、9、11、12反向均处于关闭状态；三位六通液控换向阀15的液控端（XAS1）、（XBS1）均无液压油进入，三位六通液控换向阀15的主阀芯处于中位，其油口（P1）、（P2）均与变量泵17、油箱处于断路状态，液压马达10在惯性的作用下继续转动，A腔压力继续升高，压力油通过液控单向阀12、11进入处于蓄能器13，蓄能器13处于升压。
23、状态，当蓄能器13的压力升到溢流阀14设定的压力值时，溢流阀14溢流，蓄能器13的压力保持设定值，同时在压力的作用下液压马达10逐渐停止转动，由于液压马达10的惯性转动，造成液压马达10的B腔产生真空，这样油箱中的液压油通过节流阀3的右位、液控单向阀6、油路24进入液压马达10的B腔。0020D、当液压马达10转动，液压油从A腔流到B腔，回转平台需要制动时，手动先导阀2手柄扳回中位，梭阀1的出油口不输出压力油，节流阀3的液控端无液压油输入，节流阀3的阀芯在弹簧的作用下处于右位；液控二位三通阀4、5的液控端输入来自蓄能器13的高压油均处于上位，液控单向阀6、7、8、9、11、12的液控端无法打开。
24、，液控单向阀6、7、8、9、11、12反向均处于关闭状态；三位六通液控换向阀15的液控端（XAS1）、（XBS1）均无压力油进入，三位六通液控换向阀15的主阀芯处于中位，其油口（P1）、（P2）均与变量泵17、油箱处于断路状态，液压马达10在惯性的作用下继续逆时针转动，B腔压力继续升高，压力油通过液控单向阀9、8进入处于蓄能器13，蓄能器13处于升压状态，当蓄能器13的压力升到溢流阀14设定的压力值时，溢流阀14溢流，蓄能器13的压力保持设定值，同时在压力的作用下说明书CN102979133A5/5页7液压马达10逐渐停止转动，由于液压马达10的惯性转动，造成液压马达10的A腔产生真空，油箱中。
25、的液压油通过节流阀3的右位、液控单向阀7、油路22进入液压马达10的A腔。0021本发明的回转制动能量回收利用装置，在回转平台启动过程中，充分利用蓄能器只提供压力不提供流量的功能，使平台快速启动，节省泵的能量供给其余液压元件，利用蓄能器存储能量的多少，进而确定蓄能器的驱动以及停止的时机，蓄能器仅在回转平台启动过程中需要压力较高流量不大时起作用，当回转平台启动后压力需求较低对液压油流量需求较大时，蓄能器同液压马达脱开，由液压泵继续提供流量；本发明专利的优点是结构简单、性能可靠。说明书CN102979133A1/2页8图1说明书附图CN102979133A2/2页9图2说明书附图CN102979133A。