一种挖掘机液压能量回收利用装置.pdf

本发明公开了一种挖掘机液压能量回收利用装置，第一选择阀的进油口8通过液压管路与回转马达的A口和挖掘机多路阀连通，第一选择阀的进油口9通过液压管路与回转马达的B口和挖掘机多路阀连通；第一选择阀的出油口12与第一压力控制阀的进油口14通过液压管路连通，第一选择阀的出油口13与第二压力控制阀的进油口15通过液压管路连通；第二压力控制阀的出油口16与储能装置的进油口17通过液压管路连通，储能装置的出油口18与第二选择阀的进油口19通过液压管路连通；第二选择阀的出油口22与第一选择阀的进油口8通过液压管路连通，第二选择阀的出油口23与第一选择阀的进油口9通过液压管路连通。能降低传动环节，提高能量利用效率，降低燃油消耗。

1.  一种挖掘机液压能量回收利用装置，其特征在于，包括能量回收利用控制阀组(1)、储能装置(2)、操作手柄(3)和先导泵(4)，所述的能量回收利用控制阀组(1)包括第一选择阀、第二选择阀、第一压力控制阀和第二压力控制阀，先导泵(4)与操作手柄(3)通过液压管路连通，操作手柄(3)的控制油口24通过控制油路分别与第二选择阀的先导控制油口20和第一选择阀的先导控制油口10连通；操作手柄(3)的控制油口25口通过控制油路分别与第二选择阀的先导控制油口21和第一选择阀的先导控制油口11连通；第一选择阀的进油口8通过液压管路与回转马达(5)的A口和挖掘机多路阀(6)连通，第一选择阀的进油口9通过液压管路与回转马达(5)的B口和挖掘机多路阀(6)连通；第一选择阀的出油口12与第一压力控制阀的进油口14通过液压管路连通，第一选择阀的出油口13与第二压力控制阀的进油口15通过液压管路连通；第二压力控制阀的出油口16与储能装置(2)的进油口17通过液压管路连通，储能装置(2)的出油口18与第二选择阀的进油口19通过液压管路连通；第二选择阀的出油口22与第一选择阀的进油口8通过液压管路连通，第二选择阀的出油口23与第一选择阀的进油口9通过液压管路连通。

2.  根据权利要求1所述的一种挖掘机液压能量回收利用装置，其特征在于，所述的第二压力控制阀的设定压力高于第一压力控制阀的设定压力。

3.  根据权利要求1或2所述的一种挖掘机液压能量回收利用装置，其特征在于，所述的储能装置(2)为蓄能器。

4.  根据权利要求1或2所述的一种挖掘机液压能量回收利用装置，其特征在于，所述的能量回收利用控制阀组(1)为一体式。

一种挖掘机液压能量回收利用装置
技术领域
本发明涉及一种能量回收利用装置，具体是一种挖掘机液压能量回收利用装置，属于液压技术领域。
背景技术
随着社会经济的迅速发展，能源短缺和环境污染问题日趋严重，各国都已将降低能源损耗、保护环境提上日程。液压挖掘机作为一种重要的工程机械虽具有作业效率高、工况适应性好等多种特点，但其油耗高的问题在当前社会背景下，越发凸显改善的必要。
混合动力技术通过对能量进行回收再利用的方式实现能耗的降低，已成功地应用到了汽车等领域。目前，混合动力技术在挖掘机上的应用研究是行业热点之一，混合动力技术主要有油电和油液两种结构形式，主要对挖掘机动臂势能、回转制动能进行回收，通过电动机或液压马达进行能量再利用，传动环节多、效率较低、成本高。小松等外资品牌混合动力挖掘机已推向市场，但因新增成本回收周期较长，未得到用户的认可。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种挖掘机液压能量回收利用装置，将液压挖掘机回转制动能回收至储能装置中，并将回收装置所储存的能量直接利用于回转启动。从而降低液压挖掘机回转制动能利用的传动环节，提高能量利用效率，降低燃油消耗。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该种挖掘机液压能量回收利用装置，包括能量回收利用控制阀组、储能装置、操作手柄和先导泵，所述的能量回收利用控制阀组包括第一选择阀、第二选择阀、第一压力控制阀和第二压力控制阀，先导泵与操作手柄通过液压管路连通，操作手柄的控制油口24通过控制油路分别与第二选择阀的先导控制油口20和第一选择阀的先导控制油口10连通；操作手柄的控制油口25口通过控制油路分别与第二选择阀的先导控制油口21和第一选择阀的先导控制油口11连通；第一选择阀的进油口8通过液压管路与回转马达的A口和挖掘机多路阀连通，第一选择阀的进油口9通过 液压管路与回转马达的B口和挖掘机多路阀连通；第一选择阀的出油口12与第一压力控制阀的进油口14通过液压管路连通，第一选择阀的出油口13与第二压力控制阀的进油口15通过液压管路连通；第二压力控制阀的出油口16与储能装置的进油口17通过液压管路连通，储能装置的出油口18与第二选择阀的进油口19通过液压管路连通；第二选择阀的出油口22与第一选择阀的进油口8通过液压管路连通，第二选择阀的出油口23与第一选择阀的进油口9通过液压管路连通。
进一步，所述的第二压力控制阀的设定压力高于第一压力控制阀的设定压力。
进一步，所述的储能装置为蓄能器。
进一步，所述的能量回收利用控制阀组为一体式。
与现有技术相比，本发明采用第一选择阀、第二选择阀、第一压力控制阀和第二压力控制阀相结合的方式，将液压挖掘机回转制动能回收至储能装置中，并将回收装置所储存的能量直接利用于回转启动。从而降低了液压挖掘机回转制动能利用的传动环节，提高能量利用效率，降低燃油消耗；其性价比高，成本回收周期短。
附图说明
图1是本发明的液压原理图。
图中：1、能量回收利用控制阀组，2、储能装置，3、操作手柄，4、先导泵，5、回转马达，6、挖掘机多路阀。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括能量回收利用控制阀组1、储能装置2、操作手柄3和先导泵4，所述的能量回收利用控制阀组1包括第一选择阀、第二选择阀、第一压力控制阀和第二压力控制阀，先导泵4与操作手柄3通过液压管路连通，操作手柄3的控制油口24通过控制油路分别与第二选择阀的先导控制油口20和第一选择阀的先导控制油口10连通；操作手柄3的控制油口25口通过控制油路分别与第二选择阀的先导控制油口21和第一选择阀的先导控制油口11连通；第一选择阀的进油口8通过液压管路与回转马达5的A口和挖掘机多路阀6连通，第一选择阀的进油口9通过液压管路与回转马达5的B口和挖掘机多路 阀6连通；第一选择阀的出油口12与第一压力控制阀的进油口14通过液压管路连通，第一选择阀的出油口13与第二压力控制阀的进油口15通过液压管路连通；第二压力控制阀的出油口16与储能装置2的进油口17通过液压管路连通，储能装置2的出油口18与第二选择阀的进油口19通过液压管路连通；第二选择阀的出油口22与第一选择阀的进油口8通过液压管路连通，第二选择阀的出油口23与第一选择阀的进油口9通过液压管路连通。
进一步，所述的第二压力控制阀的设定压力高于第一压力控制阀的设定压力；采用这种结构在使用过程中，能使挖掘机回转制动角度更小，性能更好。
进一步，所述的储能装置2为蓄能器。
进一步，所述的能量回收利用控制阀组为一体式。
工作过程：先导泵4为操作手柄3提供压力油源，挖掘机多路阀6控制回转马达5的旋转，从而控制挖掘机上车左转或右转，回转马达5的油口A进高压油、油口B回油时，挖掘机上车左转，回转马达5的油口B进高压油、油口A回油时，挖掘机上车右转，操作手柄3的控制油口24控制挖掘机上车左转，操作手柄3的控制油口25控制挖掘机上车右转，能量回收利用控制阀组1用于控制挖掘机上车制动能量回收及对储能装置2的能量利用以驱动回转马达5启动；当挖掘机无回转操作时，第一选择阀使进油口8、9与出油口13连通；当挖掘机左回转时，操作手柄3的控制油口24压力信号使第一选择阀工作，使第一选择阀的进油口8与出油口12连通，使挖掘机多路阀6供给回转马达5的A口的高压油液流经第一选择阀的进油口8、出油口12及第一压力控制阀的进油口14，从而通过第一压力控制阀设定压力来控制回转马达5的启动力矩，同时，操作手柄3的控制油口24与第二选择阀的先导控制油口20相连使第二选择阀工作，使储能装置2的油液通过出油口18流经第二选择阀的进油口19、出油口22及回转马达5的高压油口A，从而驱动回转马达5，同时减小多路控制阀开度，减少发动机负荷，使挖掘机节能；当挖掘机停止左回转时，挖掘机多路阀6停止向回转马达5供油，由于挖掘机上车回转惯性，回转马达5的低压侧油口B变高压，高压侧油口A变低压，同时操作手柄3的控制油口24压力信号消失，使第一选择阀、第二选择阀停止工作，使流经回转马达油口B的高压油液流经第一选择阀的进油口9、出油口13，第二压力控制阀的进油口15、出油口16及储能装置2的进油口17，从而将挖掘机上车回转制动能量存储于储能装置2中。
当挖掘机右回转时，操作手柄3的控制油口25压力信号使第一选择阀工作，使第一选择阀的进油口9与出油口12连通，使挖掘机多路阀6供给回转马达5的B口的高压油液流 经第一选择阀的进油口9、出油口12及第一压力控制阀的出油口14，从而通过第一压力控制阀设定压力来控制回转马达5的启动力矩，同时，操作手柄3的控制油口25与第二选择阀的控制油口21相连使第二选择阀工作，使储能装置2的油液通过出油口18流经第二选择阀的进油口19、出油口23及回转马达5的高压油口B，从而驱动回转马达5，同时减小多路控制阀开度，减少发动机负荷，使挖掘机节能；当挖掘机停止右回转时，挖掘机多路阀6停止向回转马达5供油，由于挖掘机上车回转惯性，回转马达5的低压侧油口A变高压，高压侧油口B变低压，同时操作手柄3的控制油口25压力信号消失，使第一选择阀、第二选择阀停止工作，使流经回转马达油口A的高压油液流经第一选择阀的进油口8、出油口13，第二压力控制阀的进油口15、出油口16及储能装置2的进油口17，从而将挖掘机上车回转制动能量存储于储能装置2中。