一种新型节能装载机及其控制方法技术领域
本发明涉及一种新型节能装载机及其控制方法。
背景技术
装载机是一种用途很广泛的工程机械，能在多种条件下工作，如
矿山、铁路，建筑工地，路桥工程等等。现有装载机的工作装置包括
动臂、铲斗，摇臂、转斗拉杆，该部分的重量约占全车重量的四分之
一，动臂下方设有两个动臂油缸。装载机在进行装载作业举升货物时，
同时也举起了由动臂、铲斗、拉杆、摇臂及转斗油缸组成的工作装置，
致使很大一部分能量消耗在了举升工作装置上面，同时动臂的势能也
没有被很好利用。
申请人的“用于作业机械的起重臂的升降系统及作业机械”专利
(专利号ZL 2011 2 0551900.7)公开了一种工程机械节能技术，能够
充分利用起重臂的势能。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种新型节能装载机及其控制方法，
能够有效减少能量消耗和尾气排放。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立技术方案：
1、一种新型节能装载机，铲斗经转斗拉杆、摇臂接转斗油缸，第
一动臂、第二动臂端部接铲斗，第一动臂下方设有第一动臂油缸，第二
动臂下方设有第二动臂油缸，其特征在于：第一动臂、第二动臂之间还
设有第三动臂，第三动臂端部接铲斗，第三动臂下方设有第三动臂油缸；
第一动臂油缸和第二动臂油缸均为蓄能油缸，所说蓄能油缸即油缸经管
路连接蓄能储存器，第三动臂油缸为动力油缸即由动力控制的油缸；或
者第一动臂油缸、第二动臂油缸均为动力油缸，第三动臂油缸为蓄能油
缸；所说的蓄能储存器内，下部为液压油，上部为有压空气。
设有两个用于驱动铲斗转动的转斗油缸。
2、一种上述新型节能装载机的控制方法，其特征在于：当第一动
臂油缸、第二动臂油缸均为蓄能油缸时，控制第三动臂油缸，为动臂升
起提供起始动力；动臂下降时，蓄能油缸内的液压油被推进蓄能储存器
里，从而使蓄能储存器内上部的空气被压缩，进行蓄能；动臂升起时，
蓄能储存器内上部的压缩空气推动液压油再进入蓄能油缸，从而为动臂
升起提供动力。
当第三动臂油缸为蓄能油缸时，控制第一动臂油缸、第二动臂油缸，
为动臂升起提供起始动力。
本发明具有的有益效果：
本发明增设一根动臂即第三动臂，并在其下方增设一个油缸即第三
动臂油缸，第三动臂油缸位于第一动臂油缸和第二动臂油缸之间；本发
明第一动臂油缸和第二动臂油缸可以均为蓄能油缸，即油缸通过管路连
接蓄能储存器，第三动臂油缸为动力油缸即由动力控制的油缸，或者第
一动臂油缸、第二动臂油缸均为动力油缸，第三动臂油缸为蓄能油缸。
蓄能油缸可以充分利用动臂下降产生的势能，动臂下降时，蓄能油缸内
的液压油被推进蓄能储存器里，从而使蓄能储存器内上部的空气被压
缩，进行蓄能；动臂升起时，蓄能储存器内上部的压缩空气推动液压油
再进入蓄能油缸，为动臂升起提供动力，从而有效减少了发动机的能量
消耗。
本发明增设一个转斗油缸，即设有两个用于驱动铲斗转动的转斗油
缸，提高铲斗转斗速度，缩短了铲装时的转斗时间，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明装载机的结构原理图；
图2为本发明装载机尾部的结构示意图；
图3为本发明装载机另一角度下的结构示意图；
图4为本发明装载机蓄能、动力控制原理图。
具体实施方式
如图3、图1所示，铲斗9经转斗拉杆10、摇臂11接转斗油缸6，
车架上设有转斗油缸支座与转斗油缸铰接，第一动臂12、第二动臂端部
接铲斗9，第一动臂12下方设有第一动臂油缸1，第二动臂下方设有第
二动臂油缸2，此为现有技术。如图1所示，第一动臂、第二动臂之间
还设有第三动臂，第三动臂端部接铲斗，第三动臂下方设有第三动臂油
缸3；第一动臂油缸和第二动臂油缸均为蓄能油缸，所说蓄能油缸即油
缸经管路连接蓄能储存器，第三动臂油缸3为动力油缸即由动力控制的
油缸；或者第一动臂油缸1、第二动臂油缸2均为动力油缸，第三动臂
油缸3为蓄能油缸。
如图4所示，本实施例中，第一动臂油缸1、第二动臂油缸2为蓄
能油缸，蓄能油缸通过管路4接蓄能储存器5，蓄能储存器5内，下部
为液压油，上部为有压空气，蓄能储存器5接液压泵站7。第三动臂油
缸3为动力油缸，第三动臂油缸3接控制器13、分配器14。分配器14
接发动机15，发动机15为第三动臂油缸3提供动力，控制器13与第一
动臂油缸1、第二动臂油缸2上腔连接。第一动臂油缸1，第二动臂油
缸2的下腔与蓄能储存器5连接。如图2、图3所示，蓄能储存器5设
置于装载机的尾部。如图1所示，设有两个用于驱动铲斗转动的转斗油
缸6、8，车架上相应设有两个转斗油缸支座，用于与转斗油缸6、8铰
接，达到进一步提高铲斗的转斗速度，缩短了铲装时的转斗时间，提高
了工作效率。
当第一动臂油缸、第二动臂油缸均为蓄能油缸时，控制第三动臂油
缸，为动臂升起提供起始动力，控制动臂上升或下降；动臂下降时，蓄
能油缸的活塞杆向下推动活塞，蓄能油缸内的液压油被推进蓄能储存器
里，从而使蓄能储存器内上部的空气被压缩，进行蓄能；动臂升起时，
蓄能储存器内上部的压缩空气推动液压油再进入蓄能油缸，从而为动臂
升起提供动力。也就是说，当装载机的工作装置需要上升时，由第三动臂
油缸打破平衡推动工作装置上升，同时蓄能储存器也释放能量推动工作装
置上升，蓄能储存器把装载机工作装置的重量平衡为零，第三动臂油缸只
推动货物上升，从而大大降低了能量消耗。
当第一动臂油缸、第二动臂油缸为动力油缸，第三动臂油缸为蓄能
油缸时，控制第一动臂油缸、第二动臂油缸举升，为动臂升起提供起始
动力，蓄能油缸的工作原理同上。