CN210917542U - 电动挖掘机能量回收*** - Google Patents
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Abstract
一种电动挖掘机能量回收***，蓄电池组与电动机连接，电动机与液压泵同轴连接，液压泵通过第一单向阀与主换向阀的P口连接；主换向阀的T口和A口分别与油箱和动臂液压缸的有杆腔连接，主换向阀的B口分别与切换阀的A口、第二单向阀的进油口和第三单向阀的出油口连接，第三单向阀的进油口与液压马达的A口连接，液压马达的P口、第二单向阀的出油口和切换阀的P口均与动臂液压缸的无杆腔连接；切换阀的控制口通过节流子与主换向阀的A口连接；液压马达的输出轴依次通过单向离合器、第一离合器、飞轮、第二离合器与发电机连接；发电机与蓄电池组连接。该***能将动臂的势能转化为飞轮的机械能，并能进行能量的储存和再利用。
Description
技术领域
本实用新型属于液压传动技术领域，具体是一种电动挖掘机能量回收***。
背景技术
液压挖掘机在各类施工领域广泛应用，液压挖掘机具有油耗高、效率低等缺点，其节能研究迫在眉睫。
传统的挖掘机由发动机提供动力，消耗大量的燃油，不仅对环境造成巨大的伤害，而且使施工成本大大增加，同时发动机也是挖掘机的故障源之一，影响施工进度。基于传统挖掘机的以上缺陷以及人们对于环境和资源的愈加重视，电动挖掘机应运而生。电动挖掘机是使用电动机代替传统的发动机作为动力源，从电池中获取电能转化为机械能，在降低施工成本的同时减少了废物排放，因而对环境友好。而且电动挖掘机的故障率大大降低，因此在施工效率和施工完成进度上也优于传统的挖掘机。
图1为当前一种普遍的挖掘机动臂***结构示意图。其中，动臂100的端部铰接在转台200上，动臂液压缸4的缸筒铰接在转台200上，动臂液压缸4的活塞杆端铰接在动臂100的中部。当动臂液压缸4的活塞杆做伸缩运动时，即可带动动臂100做提升和下放动作。挖掘机在工作过程中，动臂升降动作频繁，又由于工作装置和负载质量大，在下降过程中会释放出大量的势能。图2是现有技术中挖掘机动臂液压***的简化原理图。结合图2可知，上述的能量绝大部分消耗在主换向阀3的阀口上并转换为热能，这不仅造成了能量的浪费和***的发热，同时，也降低了液压元件的寿命。因此，研究动臂势能回收与再利用问题，对延长设备使用寿命，提高能量利用率具有重要意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电动挖掘机能量回收***，该***在动臂下放过程中，能将动臂的势能转化为飞轮旋转的机械能，并能进行存储，从而能避免因转化为油液热能造成的能量浪费和液压元器件升温的现象；另外，当动臂需要提升时，存储的能量可以为动力源提供能量进而能用于动臂提升，能减少对电动机和蓄电池组的功率需求，该***具有显著的节能效果。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组、电动机、液压泵、主换向阀、动臂液压缸、油箱、用于操纵动臂的操纵手柄和控制器，所述蓄电池组与转换电路连接，转换电路与电动机连接，电动机与液压泵同轴连接，液压泵的S口与油箱连接，液压泵的出油口P通过第一单向阀与主换向阀的P口连接；主换向阀的T口和A口分别与油箱和动臂液压缸的有杆腔连接，主换向阀的B口分别与切换阀的A口、第二单向阀的进油口和第三单向阀的出油口连接，第三单向阀的进油口与液压马达的A口连接，液压马达的P口、第二单向阀的出油口和切换阀的P口均与动臂液压缸的无杆腔连接；切换阀的控制口通过节流子与主换向阀的A口连接；液压马达的输出轴通过第一离合器与飞轮一端的转轴连接，飞轮另一端的转轴通过第二离合器与发电机同轴连接；发电机与转换电路连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀、第一离合器、第二离合器、液压泵、液压马达和发电机连接。
进一步，为了便于改变传动比，所述第二离合器与发电机之间还串接有变速器。
进一步，为了有效地保护***在设定压力内工作，主换向阀的P口还通过溢流阀与油箱连接。
进一步，还包括第四单向阀，第四单向阀的进油口和出油口分别与油箱和液压马达的A口连接。
本发明还提供了一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组、电动机、液压泵、主换向阀、动臂液压缸、油箱、用于操纵动臂的操纵手柄和控制器，所述蓄电池组与转换电路连接，转换电路与电动机连接，电动机与液压泵同轴连接，液压泵的S口与油箱连接，液压泵的出油口P通过第一单向阀与主换向阀的P口连接；主换向阀的A口和B口分别与动臂液压缸的有杆腔和无杆腔连接，主换向阀的T口与切换阀的A口连接，切换阀的P口与液压马达的P口连接，切换阀的T口和液压马达的A口均与油箱连接；切换阀的控制口通过节流子与主换向阀的A口连接；
液压马达的输出轴通过第一离合器与飞轮一端的转轴连接，飞轮另一端的转轴通过第二离合器与发电机同轴连接；发电机与转换电路连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀、第一离合器、第二离合器、液压泵、液压马达和发电机连接。
进一步，为了便于改变传动比，所述第二离合器与发电机之间还串接有变速器。
进一步，为了有效地保护***在设定压力内工作，主换向阀的P口还通过溢流阀与油箱连接。
进一步，液压马达的输出轴和第一离合器之间还串接有单向离合器。
本发明还提供了一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组、电动机、液压泵、主换向阀、动臂液压缸、油箱、用于操纵动臂的操纵手柄、第四单向阀和控制器；所述蓄电池组与转换电路连接，转换电路与电动机连接，电动机与液压泵同轴连接，液压泵的S口与油箱连接，液压泵的出油口P通过第一单向阀与主换向阀的P口连接；主换向阀的T口和A口分别与油箱和动臂液压缸的有杆腔连接，主换向阀的B口分别与切换阀的A口和液压马达的A口连接，液压马达的P口和切换阀的P口均与动臂液压缸的无杆腔连接；主换向阀的B口还通过第二单向阀与动臂液压缸的无杆腔连接；切换阀的控制口通过节流子与主换向阀的A口连接；
第四单向阀的进油口和出油口分别与油箱和液压马达的A口连接；
液压马达的输出轴通过第一离合器与飞轮一端的转轴连接，飞轮另一端的转轴通过第二离合器与发电机同轴连接；发电机与转换电路连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀、第一离合器、第二离合器、液压泵、液压马达和发电机连接。
本实用新型采用飞轮来回收动臂的能量，并通过发电机转化为电能进行利用，或储存在蓄电池组中。电动挖掘机的电动机以蓄电池组供应的电能作为动力，而蓄电池组的适应负载功率剧烈变化的能力较差，这样，在负载功率剧烈变化过程中，电池的效率会降低，易造成蓄电池组的损伤，进而会影响蓄电池组的使用寿命。本实用新型在动臂下降的过程中，通过液压马达进行能量的转化并存储于飞轮中，避免了动臂下降过程中能量的浪费。利用飞轮来回收能量，能在能量再利用的过程中平衡负载，同时，飞轮上的能量可以可控的用发电机取出，缓慢地给蓄电池组充电，不仅能保证回收的能量可靠的存储起来，还能保证在充电过程中电流平稳输入到蓄电池组中，这样能保证较高的充电效率，同时还能避免剧烈波动的充电功率对蓄电池组的寿命造成损伤。另外，在传统的利用飞轮来回收挖掘的能量的机构中，挖掘机工作的最后一个工作循环或中间有较长时间暂停工作时，因设备后面不需要继续工作，所以飞轮的能量完全浪费，并不能得到充分的利用，采用本***可以将飞轮中的能量及时地储存到蓄电池组中，能避免飞轮能量的浪费。同时，本方案还能将储存的能量反馈于液压***中，由于飞轮将回收的能量存储到了蓄电池组中，在动臂需要提升时，蓄电池组可以为电动机提供动力源。通过控制器控制离合器的吸合或断开来控制充能或能量转换过程，能更便捷、高效地控制能量的转化或再利用过程。切换阀的设置能自动地判断出动臂下放过程是否有能量能进行回收，在动臂液压缸的有杆腔压力升高后，可自动地切换并导通内部油路，以使动臂液压缸无杆腔的油液不再经过液压马达而直接流回油箱，在动臂液压缸的有杆腔压力较低时，切换阀内部油路始终处于断开状态，以使动臂液压缸无杆腔的油液经过液压马达，以进行动臂下落过程中能量的回收。第二离合器和发电机的设置，能便于飞轮回收的能量转化为电能。
采用本实用新型的技术，有利于选用更小的蓄电池组，对减轻设备重量，降低成本，乃至减轻蓄电池组报废后的环保压力都有益处。
附图说明
图1是现有技术中挖掘机的结构示意图；
图2是现有技术中挖掘机动臂液压***的简化原理图；
图3是本实用新型中第一个实施例的液压原理图；
图4是本实用新型中第二个实施例的液压原理图；
图5是本实用新型中第三个实施例的液压原理图。
图中：1、液压泵，2、第一单向阀，3、主换向阀，4、动臂液压缸，5、油箱，6、电动机，7、液压马达，8、飞轮，9、第一离合器，10、单向离合器，11、第二离合器，12、发电机，13、切换阀，14、第二单向阀，15、节流子，16、蓄电池组，17、第三单向阀，18、第四单向阀，19、转换电路，100、动臂，200、转台。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组16、电动机6、液压泵1、主换向阀3、动臂液压缸4、油箱5、用于操纵动臂的操纵手柄和控制器，所述蓄电池组16与转换电路19连接，转换电路19与电动机6连接，电动机6与液压泵1同轴连接，液压泵1的S口与油箱5连接，液压泵1的出油口P通过第一单向阀2与主换向阀3的P口连接；主换向阀3的T口和A口分别与油箱5和动臂液压缸4的有杆腔连接，主换向阀3的B口分别与切换阀13的A口、第二单向阀14的进油口和第三单向阀17的出油口连接，第三单向阀17的进油口与液压马达7的A口连接，液压马达7的P口、第二单向阀14的出油口和切换阀13的P口均与动臂液压缸4的无杆腔连接；切换阀13的控制口通过节流子15与主换向阀3的A口连接；液压马达7的输出轴通过第一离合器9与飞轮8一端的转轴连接，飞轮8另一端的转轴通过第二离合器11与发电机12同轴连接；发电机12与转换电路19连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀3、第一离合器9、第二离合器11、液压泵1、液压马达7和发电机12连接。
为了便于改变传动比，所述第二离合器11与发电机12之间还串接有变速器。
为了有效地保护***在设定压力内工作，主换向阀3的P口还通过溢流阀与油箱5连接。
进一步，还包括第四单向阀18，第四单向阀18的进油口和出油口分别与油箱5和液压马达7的A口连接。
实施例2：
一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组16、电动机6、液压泵1、主换向阀3、动臂液压缸4、油箱5、用于操纵动臂的操纵手柄和控制器，所述蓄电池组16与转换电路19连接，转换电路19与电动机6连接，电动机6与液压泵1同轴连接，液压泵1的S口与油箱5连接，液压泵1的出油口P通过第一单向阀2与主换向阀3的P口连接；主换向阀3的A口和B口分别与动臂液压缸4的有杆腔和无杆腔连接，主换向阀3的T口与切换阀13的A口连接，切换阀13的P口与液压马达7的P口连接，切换阀13的T口和液压马达7的A口均与油箱5连接；切换阀13的控制口通过节流子15与主换向阀3的A口连接；
液压马达7的输出轴通过第一离合器9与飞轮8一端的转轴连接，飞轮8另一端的转轴通过第二离合器11与发电机12同轴连接；发电机12与转换电路19连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀3、第一离合器9、第二离合器11、液压泵1、液压马达7和发电机12连接。
为了便于改变传动比，所述第二离合器11与发电机12之间还串接有变速器。
为了有效地保护***在设定压力内工作，主换向阀3的P口还通过溢流阀与油箱5连接。
作为一种优选，液压马达7的输出轴和第一离合器9之间还串接有单向离合器10。
实施例3：
一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组16、电动机6、液压泵1、主换向阀3、动臂液压缸4、油箱5、用于操纵动臂的操纵手柄、第四单向阀18和控制器；所述蓄电池组16与转换电路19连接，转换电路19与电动机6连接，电动机6与液压泵1同轴连接，液压泵1的S口与油箱5连接，液压泵1的出油口P通过第一单向阀2与主换向阀3的P口连接；主换向阀3的T口和A口分别与油箱5和动臂液压缸4的有杆腔连接，主换向阀3的B口分别与切换阀13的A口和液压马达7的A口连接，液压马达7的P口和切换阀13的P口均与动臂液压缸4的无杆腔连接；主换向阀3的B口还通过第二单向阀14与动臂液压缸4的无杆腔连接；切换阀13的控制口通过节流子15与主换向阀3的A口连接；
第四单向阀18的进油口和出油口分别与油箱5和液压马达7的A口连接；
液压马达7的输出轴通过第一离合器9与飞轮8一端的转轴连接，飞轮8另一端的转轴通过第二离合器11与发电机12同轴连接；发电机12与转换电路19连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀3、第一离合器9、第二离合器11、液压泵1、液压马达7和发电机12连接。
工作原理：
一、实施例1：
结合图3，对实施例1的工作原理做进一步的说明。
1.1动臂下放过程(动臂势能回收)：
控制器(未画出)收到操纵手柄发出的动臂下放的指令后，使主换向阀3的电磁铁Y1b得电，第一离合器9得电吸合。结合图3，液压泵1排出的油液经第一单向阀2，主换向阀3的P口至A口，进入动臂液压缸4的有杆腔。由于动臂液压缸4上作用有动臂等负载，动臂液压缸4的有杆腔的压力很小。动臂液压缸4无杆腔内的高压油液流入液压马达7的P口，低压油液经其A口流出后经主换向阀3的B口至T口流回油箱。液压马达7输出机械能，经第一离合器9驱动飞轮8加速旋转。因此，动臂势能转化成飞轮8的机械能。通过合理控制液压马达7的排量，即可调整动臂液压缸4的负载的下放速度。动臂液压缸4排出的高压油液具有的压力能，大部分经液压马达7转化成了飞轮8的机械能，消耗在主换向阀3的阀口上的能量很少。
当由于某些原因，例如铲斗触地等，动臂不能继续依靠重力下放时，动臂必须在动臂液压缸4的带动下才能继续向下运动。此时，液压泵1要为动臂液压缸4有杆腔提供高压油液，无杆腔的油液也不再具有很高的压力。这意味着此时动臂没有可以回收的势能。进入动臂液压缸4有杆腔的油液压力升高后，就会通过切换阀13的控制口使切换阀13换向，切换阀13工作在左位。这样，动臂液压缸4无杆腔的油液就不再流向液压马达7，而是经切换阀13的P口至A口，主换向阀3的B口至T口流回油箱5。此时，液压马达7不再回收动臂势能。
切换阀13的控制口所在的油路上设置有节流子15，可以避免动臂液压缸4有杆腔的进油压力波动时造成切换阀13的误动作。
1.2能量存储过程
可以在飞轮8上设置转速传感器，当转速传感器采集到飞轮8的转速达到一定程度时向控制器反馈信号，以便于控制器及时控制飞轮8中的能量转换为电能。当然，也可以不设置转速传感器，通过人工的经验来判断何进需要将飞轮8中的能量转换为电能。另外，还可以在动臂液压缸4内设置压力传感器，当压力传感器检测到动臂100长时间无动作时向控制器反馈信号，以便于控制器及时控制飞轮8中的能量转换电能，以防止在长时间待机的情况下，因摩擦而消耗过多的能量。在需要将飞轮8中的能量转化为电能时，控制器控制第二离合器11吸合，控制第一离合器9断开，飞轮8通过第二离合器11驱动发电机12工作，发电机12发出的电能经充电电路缓慢地充入到蓄电池组中。
1.3能量再利用过程(动臂提升)
蓄电池组16中的能量通过转换电路19对电动机6进行供电。
当负载需要的功率较小时，控制器使主换向阀3的电磁铁Y1a得电。电动机6驱动液压泵1从油箱5吸油，P口排出的高压油经第一单向阀2，主换向阀3的P口至B口，第二单向阀14的A口至B口，进入动臂液压缸4的无杆腔；动臂液压缸4有杆腔的油液经主换向阀3的A口至T口流回油箱5。因此，动臂液压缸4的活塞杆伸出，动臂100提升。
两种方法：
A、输出电能的方法：当设备的负载所需要的功率超过蓄电池组16的正常输出功率时，飞轮8提供部分功率，防止蓄电池组16过载而损伤使用寿命。此时，控制器使第二离合器11吸合，飞轮8通过第二离合器11驱动发电机12工作，与蓄电池组16一起，向电动机6供电。这样，飞轮8便可以帮助蓄电池组16来克服负载，减少蓄电池组16的功率波动，避免蓄电池组16过多损耗。
B、输出液压能的方法：在不设置有单向离合器10的情况下可以通过如下方法来减少蓄电池组16的功率波动，控制器调整液压泵马达7的排量使之工作在泵模式下，同时控制第一离合器9吸合。飞轮8通过第一离合器9驱动液压泵马达7工作。油箱5内的油液流经第四单向阀18的A口至B口。液压泵马达7的A口吸油，P口排出高压油，与第二单向阀14的B口的油液合流，进入动臂液压缸4的无杆腔，驱动动臂100提升。
二、实施例2：
结合图4，对实施例2的工作原理做进一步的说明。
2.1动臂下放过程(动臂势能回收)：
控制器(未画出)收到动臂下放的指令后，使主换向阀3的电磁铁Y1b得电，第一离合器9得电吸合。结合图4，液压泵1排出的油液经第一单向阀2，主换向阀3的P口至A口，进入动臂液压缸4的有杆腔。由于动臂液压缸4上作用有动臂等负载，动臂液压缸4的有杆腔的压力很小。动臂液压缸4无杆腔内的高压油液流出，经主换向阀3的B口至T口，切换阀13的A口至P口，流入液压马达7的P口，然后经其A口流出后回油箱。液压马达7输出机械能，经单向离合器10、第一离合器9驱动飞轮8加速旋转。因此，动臂势能转化成飞轮8的机械能。通过合理控制液压马达7的排量，即可调整动臂液压缸4的负载下落的速度。动臂液压缸4排出的高压油液具有的压力能，大部分经液压马达7转化成了飞轮8的机械能，消耗在主换向阀3的阀口上的能量较少。
当由于某些原因，例如铲斗触地等，动臂不能继续依靠重力下放时，动臂必须在动臂液压缸4的带动下才能继续向下运动。液压泵1要为动臂液压缸4有杆腔提供高压油液，无杆腔的油液也不再具有很高的压力。这意味着此时动臂没有可以回收的势能。进入动臂液压缸4有杆腔的油液压力升高后，就会通过切换阀13的控制口使切换阀13换向。这样，主换向阀3的T口的油液就不再流向液压马达7，而是经切换阀13的A口至T口流回油箱5。此时，液压马达7不再回收动臂势能。
切换阀13的控制口所在的油路上设置有节流子15，可以避免动臂液压缸4有杆腔的进油压力波动时造成切换阀13的误动作。
1.2能量存储过程
可以在飞轮8上设置转速传感器，当转速传感器采集到飞轮8的转速达到一定程度时向控制器反馈信号，以便于控制器及时控制飞轮8中的能量转换为电能。当然，也可以不设置转速传感器，通过人工的经验来判断何进需要将飞轮8中的能量转换为电能。另外，还可以在动臂液压缸4内设置压力传感器，当压力传感器检测到动臂100长时间无动时向控制器反馈信号，以便于控制器及时控制飞轮8中的能量转换电能，以防止在长时间待机的情况下，因摩擦而消耗过多的能量。在需要将飞轮8中的能量转化为电能时，控制器控制第二离合器11吸合，控制第一离合器9断开，飞轮8通过第二离合器11驱动发电机12工作，发电机12发出的电能经充电电路缓慢地充入到蓄电池组中。
1.3能量再利用过程
蓄电池组16中的能量通过转换电路19对电动机6进行供电。
当负载需要的功率较小时，控制器使主换向阀3的电磁铁Y1a得电。电动机6驱动液压泵1从油箱5吸油，P口排出的高压油经第一单向阀2，主换向阀3的P口至B口，第二单向阀14的A口至B口，进入动臂液压缸4的无杆腔；动臂液压缸4有杆腔的油液经主换向阀3的A口至T口流回油箱5。因此，动臂液压缸4的活塞杆伸出，动臂100提升。
当设备的负载所需要的功率超过蓄电池组16的正常输出功率时，飞轮8提供部分功率，防止蓄电池组16过载而损伤使用寿命。此时，控制器使第二离合器11吸合，飞轮8通过第二离合器11驱动发电机12工作，与蓄电池组16一起，向电动机6供电。这样，飞轮8便可以帮助蓄电池组16来克服负载，减少蓄电池组16的功率波动，避免蓄电池组16过多损耗。
三、实施例3：
结合图5，对实施例3的工作原理做进一步的说明。
3.1动臂下放过程(动臂势能回收)：
控制器(未画出)收到操纵手柄发出的动臂下放的指令后，使主换向阀3的电磁铁Y1b得电，第一离合器9得电吸合。结合图5，液压泵1排出的油液经第一单向阀2，主换向阀3的P口至A口，进入动臂液压缸4的有杆腔。由于动臂液压缸4上作用有动臂等负载，动臂液压缸4的有杆腔的压力很小。动臂液压缸4无杆腔内的高压油液流入液压马达7的P口，低压油液经其A口流出后经主换向阀3的B口至T口流回油箱。液压马达7输出机械能，经第一离合器9驱动飞轮8加速旋转。因此，动臂100的势能转化成飞轮8的机械能。通过合理控制液压马达7的排量，即可调整动臂液压缸4的负载的下放速度。动臂液压缸4排出的高压油液具有的压力能，大部分经液压马达7转化成了飞轮8的机械能，消耗在主换向阀3的阀口上的能量很少。
当由于某些原因，例如铲斗触地等，动臂不能继续依靠重力下放时，动臂必须在动臂液压缸4的带动下才能继续向下运动。此时，液压泵1要为动臂液压缸4有杆腔提供高压油液，无杆腔的油液也不再具有很高的压力。这意味着此时动臂没有可以回收的势能。进入动臂液压缸4有杆腔的油液压力升高后，就会通过切换阀13的控制口使切换阀13换向，切换阀13工作在左位。这样，动臂液压缸4无杆腔的油液就不再流向液压马达7，而是经切换阀13的P口至A口，主换向阀3的B口至T口流回油箱5。此时，液压马达7不再回收动臂势能。
切换阀13的控制口所在的油路上设置有节流子15，可以避免动臂液压缸4有杆腔的进油压力波动时造成切换阀13的误动作。
3.2能量存储过程
可以在飞轮8上设置转速传感器，当转速传感器采集到飞轮8的转速达到一定程度时向控制器反馈信号，以便于控制器及时控制飞轮8中的能量转换为电能。当然，也可以不设置转速传感器，通过人工的经验来判断何进需要将飞轮8中的能量转换为电能。在需要将飞轮8中的能量转化为电能时，控制器控制第二离合器11吸合，飞轮8通过第二离合器11驱动发电机12工作，发电机12发出的电能经转换电路19缓慢地充入到蓄电池组16中。
3.3能量再利用过程(动臂提升)
蓄电池组16中的能量通过转换电路19对电动机6进行供电。
当负载需要的功率较小时，控制器使主换向阀3的电磁铁Y1a得电。电动机6驱动液压泵1从油箱5吸油，P口排出的高压油经第一单向阀2，主换向阀3的P口至B口，第二单向阀14的A口至B口，进入动臂液压缸4的无杆腔；动臂液压缸4有杆腔的油液经主换向阀3的A口至T口流回油箱5。因此，动臂液压缸4的活塞杆伸出，动臂100提升。
当负载所需功率超过蓄电池组16的正常输出功率时，飞轮8提供一部分能量辅助动臂的提升动作，防止蓄电池组16过载而损伤使用寿命。具体有两种方法：
A、输出电能的方法：控制器使第二离合器11吸合，飞轮8通过第二离合器11驱动发电机12工作，与蓄电池组16一起，向电动机6供电。
B、直接输出液压能的方法：控制器调整液压泵马达7的排量使之工作在泵模式下，同时控制第一离合器9吸合。飞轮8通过第一离合器9驱动液压泵马达7工作在泵模式。液压泵马达7的A口吸油，P口排出高压油，进入动臂液压缸4的无杆腔，驱动动臂100提升。极端情况下，如液压泵马达7的流量超过主换向阀3的B口提供的流量时，油箱5内的油液流经第四单向阀18的A口至B口进行补充。
Claims (9)
1.一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组(16)、电动机(6)、液压泵(1)、主换向阀(3)、动臂液压缸(4)、油箱(5)和用于操纵动臂的操纵手柄，所述蓄电池组(16)与转换电路(19)连接，转换电路(19)与电动机(6)连接，电动机(6)与液压泵(1)同轴连接，液压泵(1)的S口与油箱(5)连接，液压泵(1)的出油口P通过第一单向阀(2)与主换向阀(3)的P口连接；主换向阀(3)的T口和A口分别与油箱(5)和动臂液压缸(4)的有杆腔连接，主换向阀(3)的B口分别与切换阀(13)的A口、第二单向阀(14)的进油口和第三单向阀(17)的出油口连接，第三单向阀(17)的进油口与液压马达(7)的A口连接，液压马达(7)的P口、第二单向阀(14)的出油口和切换阀(13)的P口均与动臂液压缸(4)的无杆腔连接；切换阀(13)的控制口通过节流子(15)与主换向阀(3)的A口连接；其特征在于，还包括控制器；
液压马达(7)的输出轴通过第一离合器(9)与飞轮(8)一端的转轴连接，飞轮(8)另一端的转轴通过第二离合器(11)与发电机(12)同轴连接；发电机(12)与转换电路(19)连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀(3)、第一离合器(9)、第二离合器(11)、液压泵(1)、液压马达(7)和发电机(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动挖掘机能量回收***，其特征在于，所述第二离合器(11)与发电机(12)之间还串接有变速器。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动挖掘机能量回收***，其特征在于，主换向阀(3)的P口还通过溢流阀与油箱(5)连接。
4.根据权利要求3所述的一种电动挖掘机能量回收***，其特征在于，还包括第四单向阀(18)，第四单向阀(18)的进油口和出油口分别与油箱(5)和液压马达(7)的A口连接。
5.一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组(16)、电动机(6)、液压泵(1)、主换向阀(3)、动臂液压缸(4)、油箱(5)和用于操纵动臂的操纵手柄，所述蓄电池组(16)与转换电路(19)连接，转换电路(19)与电动机(6)连接，电动机(6)与液压泵(1)同轴连接，液压泵(1)的S口与油箱(5)连接，液压泵(1)的出油口P通过第一单向阀(2)与主换向阀(3)的P口连接；主换向阀(3)的A口和B口分别与动臂液压缸(4)的有杆腔和无杆腔连接，主换向阀(3)的T口与切换阀(13)的A口连接，切换阀(13)的P口与液压马达(7)的P口连接，切换阀(13)的T口和液压马达(7)的A口均与油箱(5)连接；切换阀(13)的控制口通过节流子(15)与主换向阀(3)的A口连接；其特征在于，还包括控制器；
液压马达(7)的输出轴通过第一离合器(9)与飞轮(8)一端的转轴连接，飞轮(8)另一端的转轴通过第二离合器(11)与发电机(12)同轴连接；发电机(12)与转换电路(19)连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀(3)、第一离合器(9)、第二离合器(11)、液压泵(1)、液压马达(7)和发电机(12)连接。
6.根据权利要求5所述的一种电动挖掘机能量回收***，其特征在于，所述第二离合器(11)与发电机(12)之间还串接有变速器。
7.根据权利要求6所述的一种电动挖掘机能量回收***，其特征在于，主换向阀(3)的P口还通过溢流阀与油箱(5)连接。
8.根据权利要求7所述的一种电动挖掘机能量回收***，其特征在于，液压马达(7)的输出轴和第一离合器(9)之间还串接有单向离合器(10)。
9.一种电动挖掘机能量回收***，包括蓄电池组(16)、电动机(6)、液压泵(1)、主换向阀(3)、动臂液压缸(4)、油箱(5)和用于操纵动臂的操纵手柄，所述蓄电池组(16)与转换电路(19)连接，转换电路(19)与电动机(6)连接，电动机(6)与液压泵(1)同轴连接，液压泵(1)的S口与油箱(5)连接，液压泵(1)的出油口P通过第一单向阀(2)与主换向阀(3)的P口连接；主换向阀(3)的T口和A口分别与油箱(5)和动臂液压缸(4)的有杆腔连接，主换向阀(3)的B口分别与切换阀(13)的A口和液压马达(7)的A口连接，液压马达(7)的P口和切换阀(13)的P口均与动臂液压缸(4)的无杆腔连接；主换向阀(3)的B口还通过第二单向阀(14)与动臂液压缸(4)的无杆腔连接；切换阀(13)的控制口通过节流子(15)与主换向阀(3)的A口连接；其特征在于，还包括第四单向阀(18)和控制器；
第四单向阀(18)的进油口和出油口分别与油箱(5)和液压马达(7)的A口连接；
液压马达(7)的输出轴通过第一离合器(9)与飞轮(8)一端的转轴连接，飞轮(8)另一端的转轴通过第二离合器(11)与发电机(12)同轴连接；发电机(12)与转换电路(19)连接；
所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向阀(3)、第一离合器(9)、第二离合器(11)、液压泵(1)、液压马达(7)和发电机(12)连接。
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