CN115584772A - 一种电动装载机节能液压***及电动装载机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动装载机节能液压***及电动装载机，***包括工作泵、转向泵、电池组和先导泵；工作泵用于仅向工作***供油，转向泵用于向转向***、工作***供油，先导泵用于向先导***供油；先导泵通过电控充液阀向先导油源阀的第一进油口供油，压力传感器采集先导油源阀的蓄能器的压力，先导油源阀的第二进油口与动臂油缸的大腔连接。转向泵给流量放大阀供油，流量放大阀的控制口压力通过压力传感器输入控制器。动臂回收***的回收控制阀的进油口与动臂大腔连接，出油口与液压马达连接，液压马达与发电机连接。本发明减少了电动装载机的液压***在工作过程中产生的能量损失，将动臂下降的能量进行回收，提高了电动装载机的续航能力。

Description

一种电动装载机节能液压***及电动装载机

技术领域

本发明属于电动装载机技术领域，具体涉及一种电动装载机节能液压***及电动装载机。

背景技术

现有电动装载机技术中，采用了传统的先导泵给先导油源阀供油，在先导油源阀供油足够时，先导泵的出油会始终溢流，产生能量损失，消耗了电池的电量；其次，现有电动装载机的转向没有与液压电机建立联系，在慢转向工况时，造成转向泵多余的液压油通过高压旁通回液压油箱，产生能量损失，消耗了电池的电量；其次，在重载的装车工况，铲斗克服重力势能做功，耗电量较大，整机续航时间较短，因此整机续航亟需有待提升，而现有电动装载机没有将动臂的势能进行回收，下降能势能被浪费掉。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种电动装载机节能液压***及电动装载机，减少了电动装载机的液压***在工作过程中产生的能量损失，提高了电动装载机的续航能力。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，提供一种电动装载机节能液压***，包括：由液压电机驱动的工作泵、转向泵和先导泵；为液压电机供电以驱动液压电机旋转的电池组；所述工作泵用于仅向工作***供油，所述转向泵用于向转向***、工作***供油，所述先导泵用于向先导***供油；所述工作***包括多路阀，所述工作泵通过所述多路阀驱动铲斗油缸和动臂油缸；所述先导***包括电控充液阀和先导油源阀，所述电控充液阀的进油口P口与所述先导泵的出油口连接，所述电控充液阀的出油口A口与所述先导油源阀的第一进油口P1口连接，所述电控充液阀的电磁阀与压力传感器连接，所述压力传感器用于采集所述先导油源阀的蓄能器的压力，所述先导油源阀的第二进油口P2口与所述动臂油缸的大腔连接，用于消除先导泵的供油溢流损失，降低了电池的电量消耗，延长了整机续航时间。

进一步地，所述先导***还包括先导电比例控制阀组、电手柄和控制器，电手柄的输出信号分别与先导电比例控制阀组的电磁阀、控制器连接，先导电比例控制阀组的进油口与先导油源阀的出油口连接，同时与转向***中转向器的进油口连接，先导电比例控制阀组的出油口分别与多路阀的先导口连接，用于通过操作电手柄，同时控制先导电比例控制阀组的输出压力和液压电机的转速，实现了电控正流量控制，以降低多路阀的换向压力损失，延长了整机续航时间。

进一步地，所述转向***还包括流量放大阀和转向油缸，所述流量放大阀的工作口与转向油缸连接，流量放大阀的两个控制口L1、R1分别与转向器的L口、R口连接，同时右压力传感器将流量放大阀的控制口R1的压力信号传递给控制器，左压力传感器将流量放大阀的控制口L1的压力信号传递给控制器，用于将转向快慢与液压电机的转速形成比例控制关系，降低转向***的能量损失，延长整机续航时间。

进一步地，还包括动臂回收***，所述动臂回收***包括回收控制阀、控制开关、液压马达和发电机，回收控制阀的进油口B口与动臂油缸的大腔连接，回收控制阀的出油口A口与液压马达连接，所述液压马达用于驱动所述发电机并向电池组充电；回收控制阀的第一控制口a口与先导电比例控制阀组的输出口连接，回收控制阀的第二控制口b口与多路阀的控制口连接，回收控制阀的电磁阀分别与控制开关、电手柄连接，用于根据整机工况选择是否进行能量回收，以延长整机续航时间。

进一步地，所述回收控制阀包括液控换向阀、第一电磁阀和第二电磁阀，液控换向阀连接在所述回收控制阀的进油口B口与出油口A口之间；第二电磁阀分别与液控换向阀、第一电磁阀和回收控制阀的回油口连接；第一电磁阀分别与回收控制阀的第一控制口a口、回收控制阀的第二控制口b口、回收控制阀的回油口连接。

进一步地，在第一种工况下，即不适合能量回收时，控制开关处于关闭状态，第一电磁阀和第二电磁阀均不通电，操作电手柄，控制多路阀动作，完成铲斗油缸和动臂油缸动作，同时，电手柄的控制信号也控制液压电机的转速。

进一步地，在第二种工况，即适合能量回收时，打开控制开关，第一电磁阀通电，第二电磁阀与电手柄接通，通过操作电手柄，多路阀控制动臂提升，回收控制阀控制动臂下降，动臂油缸的大腔的液压油通过回收控制阀的液控换向阀与液压马达连通。

进一步地，所述液控换向阀为两位两通液控换向阀。

进一步地，所述电控充液阀为两位三通的电磁阀。

第二方面，提供一种电动装载机，其特征在于，所述电动装载机配置有第一方面所述的一种电动装载机节能液压***。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

（1）本发明通过在先导油源阀的蓄能器压力低时，先导泵给蓄能器供油充液，满足压力后，电磁阀换向，先导泵低压回油，同时在整机工作的过程中，动臂大腔始终存在压力油，先导油源阀的蓄能器始终能够维持压力，促使了先导泵仅仅在启动时提供先导压力，其他时刻先导泵都是低压回油，消除了传统先导泵供油溢流损失，降低了电池的电量消耗，延长了整机续航时间；

（2）本发明通过流量放大阀的工作口与转向油缸连接，流量放大阀的两个控制口与转向器连接，同时流量放大阀的控制口压力与压力传感器连接，压力传感器与控制器连接，将转向快慢与液压电机的转速形成比例控制关系，进一步降低转向***的能量损失，延长了整机续航时间；

（3）本发明根据整机工况选择是否进行能量回收，通过该油液控制回路***，实现了动臂动臂下降时，通过回收控制阀将动臂油缸的压力油驱动液压马达旋转，进一步驱动发电机向电池充电；即满足了装载机的正常的作业效率，又通过比较简单的方式实现了能量回收，延长了整机续航时间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电动装载机节能液压***的结构示意图；

图2是本发明实施例中回收控制阀的结构示意图；

图中：1、液压电机； 2、工作泵；3、转向泵；4、先导泵；5、电池组；6、ECU；7、发电机；8、液压马达；9、液压油箱；10、铲斗油缸；11、动臂油缸；12、先导电比例控制阀组；13、压力传感器；14、转向器；15、流量放大阀；16、转向油缸；17、先导油源阀；18、电控充液阀；19、回收控制阀；20、控制器；21、电手柄；22、控制开关；23、多路阀；31、右压力传感器；32、左压力传感器；33、第一电磁阀；34、第二电磁阀；35、液控换向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1、图2所示，一种电动装载机节能液压***，包括：电池组5、ECU6、液压电机1、液压油箱9、工作泵2、转向泵3、先导泵4，电池组5通过ECU6控制液压电机1，向液压电机1供电驱动其旋转，液压电机1驱动工作泵2、转向泵3、先导泵4转动，工作泵2给工作***供油，转向泵3给转向***供油，先导泵4给先导***供油。

转向泵3除向转向***供油外，还可以给工作***供油，工作泵2仅可以给工作***供油。转向***包括流量放大阀15、转向器14及转向油缸16；工作***包括多路阀23、铲斗油缸10、动臂油缸11。先导***包括电控充液阀18，先导油源阀17，先导电比例控制阀组12，电手柄21，控制器20。动臂回收***包括回收控制阀19，液压马达8，发电机7。通过操作电手柄21，控制先导电比例控制阀组12，通过先导油控制多路阀23换向，工作泵2和转向泵3合流，去参与动臂油缸11和铲斗油缸10工作，充分利用的工作泵2和转向泵3的流量，提升了整机的作业效率。

转向泵3的出口与流量放大阀15的进油口P口连接，流量放大阀15的工作口与转向油缸16连接，流量放大阀15的两个控制口L1、R1分别与转向器14的L口、R口连接，同时流量放大阀15的两个控制口L1、R1的压力分别与左压力传感器32、右压力传感器31连接，左压力传感器32、右压力传感器31分别与控制器20连接，控制器20可以控制液压电机1的转速；当司机操纵方向盘驱动转向器14向左或向右转向时，在转向器14的L口和R口会形成一定的压差，该压差即对应着流量放大阀15的转向流量，通过转向器14的L口和R口压力传感（左压力传感器32、右压力传感器31）采集压力，即压差小对应着转向流量小，压差大对应着转向流量大，通过该压差的电信号反馈给液压电机1，就可以实现转向流量与液压电机的比例对应关系，因此，转向快慢与液压电机1的转速就形成了比例控制关系，实现了转向***电信号控制的流量供给，按照转向的需求实时调整液压电机1的转速，该控制解决了传统的转向多余流量浪费的问题，大幅降低了转向***的能量损失，有效的延长了整机续航时间。

先导***的电控充液阀18的进油口与先导泵4连接，出油口与先导油源阀17的第一进油口P1口连接，两个回油口分别接回液压油箱9，电控充液阀18由两位三通的电磁阀和溢流阀组成，电磁阀的电信号由压力传感器13采集先导油源阀17的蓄能器压力来控制；另外先导油源阀17的第二进油口P2口与动臂油缸11的大腔连通。这样一来，当蓄能器的压力低时，先导泵4给蓄能器供油充液，满足压力后，电控充液阀18的电磁阀换向，先导泵4低压回油，同时在整机工作的过程中，动臂油缸11的大腔始终存在压力油，先导油源阀17的蓄能器始终能够维持压力，促使了先导泵4仅仅在启动时提供先导压力，其他时刻先导泵4都是低压回油，基本上消除了传统先导泵供油溢流损失，降低了消耗电池的电量，延长了整机续航时间。

回收控制阀19包括液控换向阀35、第一电磁阀33和第二电磁阀34，液控换向阀35连接在回收控制阀19的进油口B口与出油口A口之间；第二电磁阀34分别与液控换向阀35、第一电磁阀33和回收控制阀19的回油口连接；第一电磁阀33分别与回收控制阀19的第一控制口a口、回收控制阀19的第二控制口b口、回收控制阀19的回油口连接。

动臂回收***的回收控制阀19的进油口B口与动臂油缸11的大腔连接，出油口A口与液压马达8连接，回油口与液压油箱9连接，第一控制口a口与先导电比例控制阀组12的输出口连接，第二控制口b口与多路阀23的控制口连接，第一电磁阀33由用于能量回收的控制开关22控制，第二电磁阀34由电手柄21控制；电手柄21的输出信号与先导电比例控制阀组12的电磁阀连接，其次，电手柄21的输出信号同时与控制器20连接，先导电比例控制阀组12的进油口与先导油源阀17的出油口连接，同时与转向器14的进油口连接，先导电比例控制阀组12的出油口分别与多路阀23的先导口连接，回油口与液压油箱9连接。根据整机工况选择是否进行能量回收，第一种工况，当不适合能量回收时，能量回收控制开关22处于关闭状态，第一电磁阀33和第二电磁阀34均不通电，操作电手柄21，可以控制多路阀23动作，完成铲斗油缸10和动臂油缸11的动作，同时，电手柄21的控制信号也控制液压电机1的转速，这样，就可以实现液压电机1的转速根据多路阀23的流量需求进行实时调整，实现了正流量控制，大幅减少了多余的流量损失，降低了液压***的功率损失。第二种工况，当进行装车等动臂频繁举高工况时，打开能量回收控制开关22，第一电磁阀33通电，第二电磁阀34与电手柄21接通，通过操作电手柄21，动臂提升可由多路阀23控制，通过多路阀油路控制动臂提升的运动速度，动臂下降时，动臂油缸11的大腔的液压油通过回收控制阀19的两位两通液控换向阀与液压马达8连通，通过该油液控制回路***，实现了动臂下降时，通过回收控制阀19将动臂油缸11的压力油驱动液压马达8旋转，进一步驱动发电机7向电池组5充电；既满足了装载机的正常作业功能和作业效率，又通过比较简单可靠的方式实现了能量回收，大幅度延长了整机续航时间。

实施例二：

基于实施例一所述的一种电动装载机节能液压***，本实施例提供一种电动装载机，所述电动装载机配置有实施例一所述的一种电动装载机节能液压***。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动装载机节能液压***，其特征在于，包括：

由液压电机（1）驱动的工作泵（2）、转向泵（3）和先导泵（4）；

为液压电机（1）供电以驱动液压电机（1）旋转的电池组（5）；

所述工作泵（2）用于仅向工作***供油，所述转向泵（3）用于向转向***、工作***供油，所述先导泵（4）用于向先导***供油；

所述工作***包括多路阀（23），所述工作泵（2）通过所述多路阀（23）驱动铲斗油缸（10）和动臂油缸（11）；

所述先导***包括电控充液阀（18）和先导油源阀（17），所述电控充液阀（18）的进油口P口与所述先导泵（4）的出油口连接，所述电控充液阀（18）的出油口A口与所述先导油源阀（17）的第一进油口P1口连接，所述电控充液阀（18）的电磁阀与压力传感器（13）连接，所述压力传感器（13）用于采集所述先导油源阀（17）的蓄能器的压力，所述先导油源阀（17）的第二进油口P2口与所述动臂油缸（11）的大腔连接，用于消除先导泵（4）的供油溢流损失。

2.根据权利要求1所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，所述先导***还包括先导电比例控制阀组（12）、电手柄（21）和控制器（20），电手柄（21）的输出信号分别与先导电比例控制阀组（12）的电磁阀、控制器（20）连接，先导电比例控制阀组（12）的进油口与先导油源阀（17）的出油口连接，同时与转向***中转向器（14）的进油口连接，先导电比例控制阀组（12）的出油口分别与多路阀（23）的先导口连接，用于通过操作电手柄（21），同时控制先导电比例控制阀组（12）的输出压力和液压电机（1）的转速，以降低多路阀（23）的换向压力损失。

3.根据权利要求2所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，所述转向***还包括流量放大阀（15）和转向油缸（16），

所述流量放大阀（15）的工作口与转向油缸（16）连接，流量放大阀（15）的两个控制口L1、R1分别与转向器的L口、R口连接，同时右压力传感器（31）将流量放大阀（15）的控制口R1的压力信号传递给控制器（20），左压力传感器（32）将流量放大阀（15）的控制口L1的压力信号传递给控制器（20），用于将转向快慢与液压电机（1）的转速形成比例控制关系，降低转向***的能量损失。

4.根据权利要求2所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，还包括动臂回收***，所述动臂回收***包括回收控制阀（19）、控制开关（22）、液压马达（8）和发电机（7），回收控制阀（19）的进油口B口与动臂油缸（11）的大腔连接，回收控制阀（19）的出油口A口与液压马达（8）连接，所述液压马达（8）用于驱动所述发电机（7）并向电池组（5）充电；回收控制阀（19）的第一控制口a口与先导电比例控制阀组（12）的输出口连接，回收控制阀（19）的第二控制口b口与多路阀（23）的控制口连接，回收控制阀（19）的电磁阀分别与控制开关（22）、电手柄（21）连接，用于根据整机工况选择是否进行能量回收，以延长整机续航时间。

5.根据权利要求4所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，所述回收控制阀（19）包括液控换向阀（35）、第一电磁阀（33）和第二电磁阀（34），液控换向阀（35）连接在所述回收控制阀（19）的进油口B口与出油口A口之间；第二电磁阀（34）分别与液控换向阀（35）、第一电磁阀（33）和回收控制阀（19）的回油口连接；第一电磁阀（33）分别与回收控制阀（19）的第一控制口a口、回收控制阀（19）的第二控制口b口、回收控制阀（19）的回油口连接。

6.根据权利要求5所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，

在第一种工况下，即不适合能量回收时，控制开关（22）处于关闭状态，第一电磁阀（33）和第二电磁阀（34）均不通电，操作电手柄（21），控制多路阀（23）动作，完成铲斗油缸（10）和动臂油缸（11）动作，同时，电手柄（21）的控制信号也控制液压电机（1）的转速。

7.根据权利要求5所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，

在第二种工况，即适合能量回收时，打开控制开关（22），第一电磁阀（33）通电，第二电磁阀（34）与电手柄（21）接通，通过操作电手柄（21），多路阀（23）控制动臂提升，回收控制阀（19）控制动臂下降，动臂油缸（11）的大腔的液压油通过回收控制阀（19）的液控换向阀（35）与液压马达（8）连通。

8.根据权利要求5所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，所述液控换向阀（35）为两位两通液控换向阀。

9.根据权利要求1所述的一种电动装载机节能液压***，其特征在于，所述电控充液阀（18）为两位三通的电磁阀。

10.一种电动装载机，其特征在于，所述电动装载机配置有权利要求1~9任一项所述的一种电动装载机节能液压***。

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