CN103541398A

CN103541398A - 挖掘机液压混合动力***

Info

Publication number: CN103541398A
Application number: CN201210247183.8A
Authority: CN
Inventors: 李宴玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2014-01-29

Abstract

本发明公开了一种挖掘机液压混合动力***，与挖掘机的液压回转马达连接，它包括相背联结的变量泵I、变量泵II，以及单向阀、换向阀、蓄能器、梭阀，梭阀两端连接回转马达的进出油口，变量泵I、变量泵II分别通过换向阀与两个梭阀连接，蓄能器与一个换向阀连接，变量泵II通过单向阀与蓄能器连接。可有效吸收挖掘机回转制动时的能量，并在挖掘机反向回转时释放出来，从而实现能量的回收利用，同时保护了液压***和元件，避免了液压冲击和溢流发热，并提高了液压元件、机械零件的使用寿命。

Description

挖掘机液压混合动力***

技术领域

本发明属于工程机械车辆的混合动力***，具体涉及一种挖掘机液压混合动力***。

背景技术

单斗液压挖掘机回转机构回转的能量消耗约占25％～40％，回转液压油路的发热量约占液压***总发热量的30％～40％。回转制动时必然产生液压冲击和溢流发热，给液压元件的使用寿命和液压***的热平衡带来不利影响，如把这部分能量回收利用起来，即保护了***和元件，又节约了能量，因此大家越来越关注这部分能量的回收利用。

　在挖掘机的实际作业中，回转是作业循环必须用到的，挖掘、充斗后，提动臂同时进行回转，回转到卸载位置前，开始制动、展斗卸料。然后反向回转、落臂，回到初始工作状态，再进入下一工作循环。当回转制动时，首先须操作回转先导阀回到中位，进出回转马达A、B口的油路被切断，然而此时由于上部回转部分的惯性，马达仍继续旋转，假设先前为A口进油，造成B口压力急剧升高，造成液压冲击，当液压压力升高到过载阀的设定压力时，打开过载阀，溢流回液压油箱，从而造成溢流损失。

目前的中大型挖掘机动力控制***都致力于混合动力的节能技术研究，在某些中型挖掘机上正积极推广应用电混合动力***，以有效地节约能源，但是电力混合动力***必须使用发电电动机、变流器、电容器、转换器、旋转电机等元器件，才能有效将回转时的机械能转换为电能贮存起来，通过电容器的充放电，驱动电动机带动回转减速机运动，以实现回转制动时能量的回收利用。现有技术领域，多采用这种基本原理的电混合动力。其缺陷为：要用到电容器等多种电器元件，挖掘机回转平台上面的空间狭小，给安装使用造成诸多困难，出现故障后维修也不方便，且电器元件连接复杂、体积大、价格昂贵、且寿命短。

发明内容

为了克服现有技术领域存在的上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种挖掘机液压混合动力***，避免了液压冲击和溢流发热，并提高了液压元件、机械零件的使用寿命。

本发明提供的挖掘机液压混合动力***，与挖掘机的液压回转马达连接，它包括相背联结的变量泵I、变量泵II，以及单向阀、换向阀、蓄能器、梭阀，梭阀两端连接回转马达的进出油口，变量泵I、变量泵II分别通过换向阀与两个梭阀连接，蓄能器与一个换向阀连接，变量泵II通过单向阀与蓄能器连接。

本发明提供的挖掘机液压混合动力***，液压回路和回转马达油路相连接，正向制动时，将制动时由于惯性产生的能量最后转换为液压能贮存起来，紧接着当反向旋转时再将液压能通过回路释放到回转马达的油路中，带动马达反向旋转。实现能量的回收利用。当正向回转时，回转制动时产生的高压油经梭阀和液控单向阀进入变量泵I，此时变量泵I作为液压马达使用，带动变量泵II旋转，向蓄能器充压，完成充压过程。当反向旋转时变量泵II作为液压马达使用，带动变量泵I，蓄能器中的压力油经变量泵I、液控单向阀和梭阀进入液压马达的进油口，这样回转液压马达制动时的机械能被转化为液压能，通过蓄能器的充压和释放，不断的被循环使用。

本发明提供的挖掘机液压混合动力***，其有益效果在于，可有效吸收挖掘机回转制动时的能量，并在挖掘机反向回转时释放出来，从而实现能量的回收利用，同时保护了液压***和元件，避免了液压冲击和溢流发热，并提高了液压元件、机械零件的使用寿命。该装置结构简洁、控制简单，使用、操作、安装、维修方便。

本发明与现有电混合动力相比，本发明的优点是：

1.本发明控制原理简单可行、所用元器件少，安装简单，布管布线方便，成本低，且易于实现，仅从回转马达的进出油口引出压力油至液压蓄能器，即可有效实现能量的回收使用，且安装位置集中在回转马达一侧；

　　2.将制动时由于挖掘机上部回转时的惯性产生的机械能转换为液压能，来循环利用；只采用液压元件，不需要电器元件，与电混合动力相比，单位功率的重量小，体积小，占用空间小，安装与检修非常方便；

　　3.操纵控制方便，采用液压阀和双向变量泵来改变液流的压力、流量和流动方向并实现无级调速。工作安全性好易于实现过载保护；

　　4.与电混合动力相比，响应快，动态特性好；

　　5.与电混合动力相比，液压混合动力全部通过液压***和液压元件来实现，无高压电容、发电电动机等难制造、价格高的电器件，安全、绿色、环保。

附图说明

图1是本发明一个实施例的整体结构示意图；

　图中标注：

　　1.变量泵I；2.变量泵II；3.单向阀；4.换向阀I；5.蓄能器；6.梭阀I，7.换向阀II；8.梭阀II

具体实施方式，下面参照附图，结合一个实施例，对本发明提供的挖掘机液压混合动力***进行详细的说明。

实施例，参照图1，本实施例的挖掘机液压混合动力***，与挖掘机的液压回转马达连接，它包括相背联结的变量泵I 1、变量泵II2，以及单向阀3、换向阀I 4、换向阀II 7、蓄能器5、梭阀I 6、梭阀II8，梭阀两端连接回转马达的进出油口，变量泵I、变量泵II分别通过换向阀与两个梭阀连接，蓄能器5与换向阀I 4连接，变量泵II2通过单向阀3与蓄能器5连接。

　本实施例的挖掘机液压混合动力***，当回转马达开始正向回转时假设A口进油，B口出油，回转马达液压***产生的高压油由A口经梭阀II后到换向阀II而截止，此时液压制动延时阀前的压力油为0，不能打开换向阀II。尽管回转先导操作阀的先导压力同时也被输送到换向阀I，打开换向阀I，但蓄能器5中尚未贮存液压能或贮存的液压能已释放过。变量泵II是停止的，不能带动变量泵I旋转。

　当正向回转完成，回转制动时，液压制动延时阀前的压力油被引至换向阀II，打开换向阀II，回转马达液压***产生的高压油由B口经梭阀I和换向阀II进入变量泵I，此时变量泵I作为液压马达使用，带动变量泵II旋转，打开单向阀3，此时换向阀I截止，向蓄能器5充压，完成充压过程。这样回转马达制动时的机械能被转化为液压能，液压能通过变量泵I被转换为机械能。机械能通过变量泵II又被转化为液压能，在蓄能器贮存。

　当反向旋转时，回转先导操作阀的先导压力同时也被输送到换向阀I、换向阀II，打开换向阀I、换向阀II，，蓄能器中的压力油经换向阀I进入变量泵II，变量泵II作为液压马达使用，带动变量泵I，变量泵I产生的压力油经换向阀II和梭阀I进入马达的进油口，这样蓄能器液压能，通过变量泵II被转换为机械能。机械能通过变量泵I又被转化为液压能，向回转马达供油。通过蓄能器的充压和释放，不断的被循环使用。

Claims

1.一种挖掘机液压混合动力***，与挖掘机的液压回转马达连接，其特征在于：它包括相背联结的变量泵I、变量泵II，以及单向阀、换向阀、蓄能器、梭阀，梭阀两端连接回转马达的进出油口，变量泵I、变量泵II分别通过换向阀与两个梭阀连接，蓄能器与一个换向阀连接，变量泵II通过单向阀与蓄能器连接。