CN104328817A - 一种能量回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能量回收系统，第一主液压泵(1)与发动机(2)连接，第二主液压泵(15)与电动机(14)连接，多路阀(3)出油口与回转马达总成(5)、动臂势能回收阀(13)、动臂油缸(4)分别连接，动臂势能回收阀(13)的工作油口与动臂油缸(4)的无杆腔油口连接，动臂势能回收阀(13)的出油口通过第二单向阀(11)与蓄能器(7)连接，第一单向阀(8)与液压马达/发电机(9)及蓄能器(7)相互连通，第一单向阀(8)的进油口与回转马达总成(5)上的两个压力油口均与回转能量回收阀(6)连接，液压马达/发电机(9)与油箱连接。本发明能实现同时对回转溢流能量和动臂势能的能量进行高效的回收。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘机，具体是一种能量回收系统。
背景技术
挖掘机的可回收能量主要有两部分，一是回转溢流能量，二是动臂下降时的势能。目前，挖掘机回收能量系统的功能较为单一，要么是只对回转溢流能量进行回收，要么只是对动臂势能的能量进行回收。虽然也有一些系统可同时实现对回转溢流能量和动臂下降势能能量的回收，但是这些系统通常结构复杂，实施难度大，回收效率较低，此外，回收的过程中也会对原有的系统产生一定的干扰。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种能量回收系统，能同时对回转溢流能量和动臂势能的能量进行高效的回收，该系统结构简单且易于实现。
为了实现上述目的，本发明提供一种能量回收系统，包括发动机、电动机、与油箱连接的第一主液压泵、与油箱连接的第二主液压泵、多路阀、回转能量回收阀、动臂势能回收阀，所述第一主液压泵与发动机连接，所述第二主液压泵与电动机连接，所述第一主液压泵、第二主液压泵的出油口通过管路与多路阀的进油口连接，所述多路阀的第一、二出油口通过管路与回转马达总成的进、出油口分别连接，所述多路阀的第三、四出油口通过管路与动臂势能回收阀的压力油口、动臂油缸的有杆腔油口分别连接，所述动臂势能回收阀的工作油口与动臂油缸的无杆腔油口管路连接，所述动臂势能回收阀的出油口与第二单向阀的进油口管路连接，所述第二单向阀的出油口与蓄能器、第一单向阀的出油口、液压马达/发电机的进油口通过管路相互连通，所述第一单向阀的进油口与回转能量回收阀的出油口管路连接，所述回转能量回收阀的两个进油口通过管路与回转马达总成上的两个压力油口分别连接，所述液压马达/发电机的出油口与油箱管路连接。
进一步，所述回转能量回收阀由第一顺序阀和第二顺序阀组成，所述第一顺序阀的出油口和第二顺序阀的出油口连通后与第一单向阀的进油口管路连接，所述第一顺序阀的进油口及第二顺序阀的进油口分别与回转马达总成上的两个压力油口连接。
进一步，所述动臂势能回收阀由减压阀和液控换向阀组成，所述减压阀的进油口与液控换向阀的回油口连接，所述减压阀的泄油口与液控换向阀的工作油口连接，所述液控换向阀的工作油口与动臂油缸的无杆腔油口管路连接，所述减压阀的出油口与第二单向阀的进油口管路连接。
进一步，所述第一顺序阀的泄油口及第二顺序阀的泄油口连通后与油箱连接。
进一步，所述液压马达/发电机通过逆变器与电动机电器连接。
进一步，所述蓄能器通过溢流阀与油箱管路连接。
进一步，所述电动机与第一主液压泵、第二主液压泵、发动机同轴或通过齿轮箱连接。
与现有技术相比，本发明通过回转能量回收阀、动臂能量回收阀的运用可以同时实现对回转溢流能量和动臂势能的能量进行高效的回收，并将回收的回转溢流能量和动臂势能的能量存储于蓄能器中，该系统结构简单，易于实现；通过使回转能量回收阀由第一顺序阀和第二顺序阀组成，可以高效的对回转能量进行回收，并且能够保证不会对原有系统产生干扰；通过使动臂势能回收阀由减压阀和液控换向阀组成，可以高效的对动臂势能的能量进行回收，并且能够保证不会对原有系统产生干扰；通过使第一顺序阀及第二顺序阀的泄油口连通后和油箱相连，可以保证其阀芯动作的及时性，并能将外排出来的油液进行回收；通过马达/发电机以电能的形式释放，最终供给发动机，从而可以为第一主液压泵运转提供混合动力；通过使蓄能器与溢流阀连接，可以防止蓄能器过充；通过电动机与第一主液压泵、第二主液压泵、发动机同轴或通过齿轮箱连接的方式可以使该系统能更高效的利用所回收的能量。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明中的回转能量回收阀的原理图；
图3是本发明中的动臂势能回收阀的原理图。
图中：1、第一主液压泵，2、发动机，3、多路阀，4、动臂油缸，5、回转马达总成，6、回转能量回收阀，7、蓄能器，8、第一单向阀，9、液压马达/发电机，10、溢流阀，11、第二单向阀，12、逆变器，13、动臂势能回收阀，14、电动机，15、第二主液压泵,16、第一顺序阀，17、第二顺序阀，18、减压阀，19、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说明。
如图1和图2所示，本发明提供一种能量回收系统，包括发动机2、电动机14、与油箱连接的第一主液压泵1、与油箱连接的第二主液压泵15、多路阀3、回转能量回收阀6、动臂势能回收阀13，所述第一主液压泵1与发动机2连接，所述第二主液压泵15与电动机14连接，所述第一主液压泵1、第二主液压泵15的出油口通过管路与多路阀3的进油口连接，所述多路阀3的第一、二出油口通过管路与回转马达总成5的进、出油口分别连接，所述多路阀3的第三、四出油口通过管路与动臂势能回收阀13的压力油口、动臂油缸4的有杆腔油口分别连接，所述动臂势能回收阀13的工作油口与动臂油缸4的无杆腔油口管路连接，所述动臂势能回收阀13的出油口与第二单向阀11的进油口管路连接，所述第二单向阀11的出油口与蓄能器7、第一单向阀8的出油口、液压马达/发电机9的进油口通过管路相互连通，所述第一单向阀8的进油口与回转能量回收阀6的出油口管路连接，所述回转能量回收阀6的两个进油口通过管路与回转马达总成5上的两个压力油口分别连接，所述液压马达/发电机9的出油口与油箱管路连接。
在该实施方式中，通过回转能量回收阀6、动臂能量回收阀13的运用可以同时实现对回转溢流能量和动臂势能的能量进行高效的回收，并将回收的回转溢流能量和动臂势能的能量存储于蓄能器7中，该系统结构简单，不会对原有系统产生任何干扰，易于实现。
所述回转能量回收阀6由第一顺序阀16和第二顺序阀17组成，所述第一顺序阀16的出油口和第二顺序阀17的出油口连通后与第一单向阀8的进油口管路连接，所述第一顺序阀16的进油口及第二顺序阀17的进油口分别与回转马达总成5上的两个压力油口连接。
在该实施方式中，由于顺序阀具有调压精度高、动作准确的特点，同时油液通过顺序阀的压力损失值接近于零，所以通过使回转能量回收阀6由第一顺序阀16和第二顺序阀17和组成，可以高效的对回转能量进行回收，并且能够保证不会对原有系统产生干扰。
所述动臂势能回收阀13由减压阀18和液控换向阀19组成，所述减压阀18的进油口与液控换向阀19的回油口连接，所述减压阀18的泄油口与液控换向阀19的工作油口连接，所述液控换向阀19的工作油口与动臂油缸4的无杆腔油口管路连接，所述减压阀18的出油口与第二单向阀11的进油口管路连接。
在该实施方式中，通过使动臂势能回收阀13由减压阀18和液控换向阀19组成，可以保证动臂势能回收阀13进口油液压力不断变化的情况下，其出口油液的压力保持在设定的范围内，从而能够高效的对动臂势能的能量进行回收，并且能够保证不会对原有系统产生干扰。
所述第一顺序阀16的泄油口及第二顺序阀17的泄油口连通后与油箱连接。
在该实施方式中，通过使第一顺序阀16及第二顺序阀17的泄油口连通后和油箱相连，可以使第一顺序阀门6或第二顺序阀门7的阀芯在移动时不会受到液压油的阻力，能够保证动作的及时性，同时能将外排出来的油液进行回收。
所述液压马达/发电机9通过逆变器12与电动机14电器连接。
在该实施方式中，采用液压马达/发电机9和电动机14组成能量释放系统，控制灵活且相对独立，而且对挖掘机原液压系统没有任何干扰。
所述蓄能器7通过溢流阀10与油箱管路连接。
在该实施方式中，溢流阀10用于限制蓄能器7的工作压力，防止过充，当蓄能器7过充时通过溢流阀10将一部分压力油流导入油箱来降低蓄能器7的压力。
为了能更高效的利用所回收的能量，所述电动机14与第一主液压泵1、第二主液压泵15、发动机2同轴或通过齿轮箱连接。
工作原理：
第一主液压泵1通过多路阀为回转马达总成5和动臂油缸4供给高压油。
当回转马达总成5的高压油A口或B口达到溢流压力时，第一顺序阀16或第二顺序阀17内部油路接通开始工作，从而回转能量回收阀6对回转溢流能量进行回收，回收的能量经过第一单向阀8输送给蓄能器7进行储存；动臂油缸4伸出以及微动作缩回时，动臂势能回收阀13不工作，当动臂油缸4快速缩回时，动臂势能回收阀13工作，动臂油缸4腔体中的油液通过液控换向阀19的工作油口和回油口进入减压阀18的进油口，减压阀18的出油口通过第二单向阀11将回收的动臂势能能量输送给蓄能器7进行储存。
由回转能量回收阀6和动臂势能回收阀13回收的能量分别经第一单向阀8和第二单向阀11先进入液压蓄能器7存储，存储在液压蓄能器7中的能量在系统需要时，可以释放给液压马达\发电机9来进行发电，发出的电能由逆变器12变换后供给电动机14带动第二主液压泵15动作，电动机14与第一主液压泵1、第二主液压泵15、发动机2同轴或通过齿轮箱连接，就可以使电动机14和发动机2一起来驱动第一主液压泵1和第二主液压泵15为系统提供动力，从而能够为整个系统提供辅助动力。
Claims (8)
1.一种能量回收系统，包括发动机(2)、电动机(14)、与油箱连接的第一主液压泵(1)、与油箱连接的第二主液压泵(15)，所述第一主液压泵(1)与发动机(2)连接，所述第二主液压泵(15)与电动机(14)连接，其特征在于，还包括多路阀(3)、回转能量回收阀(6)、动臂势能回收阀(13)，所述第一主液压泵(1)、第二主液压泵(15)的出油口通过管路与多路阀(3)的进油口连接，所述多路阀(3)的第一、二出油口通过管路与回转马达总成(5)的进、出油口分别连接，所述多路阀(3)的第三、四出油口通过管路与动臂势能回收阀(13)的压力油口、动臂油缸(4)的有杆腔油口分别连接，所述动臂势能回收阀(13)的工作油口与动臂油缸(4)的无杆腔油口管路连接，所述动臂势能回收阀(13)的出油口与第二单向阀(11)的进油口管路连接，所述第二单向阀(11)的出油口与蓄能器(7)、第一单向阀(8)的出油口、液压马达/发电机(9)的进油口通过管路相互连通，所述第一单向阀(8)的进油口与回转能量回收阀(6)的出油口管路连接，所述回转能量回收阀(6)的两个进油口通过管路与回转马达总成(5)上的两个压力油口分别连接，所述液压马达/发电机(9)的出油口与油箱管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述回转能量回收阀(6)由第一顺序阀(16)和第二顺序阀(17)组成，所述第一顺序阀(16)的出油口和第二顺序阀(17)的出油口连通后与第一单向阀(8)的进油口管路连接，所述第一顺序阀(16)的进油口及第二顺序阀(17)的进油口分别与回转马达总成(5)上的两个压力油口连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述动臂势能回收阀(13)由减压阀(18)和液控换向阀(19)组成，所述减压阀(18)的进油口与液控换向阀(19)的回油口连接，所述减压阀(18)的泄油口与液控换向阀(19)的工作油口连接，所述液控换向阀(19)的工作油口与动臂油缸(4)的无杆腔油口管路连接，所述减压阀(18)的出油口与第二单向阀(11)的进油口管路连接。
4.根据权利要求2所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述第一顺序阀(16)的泄油口及第二顺序阀(17)的泄油口连通后与油箱连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述液压马达/发电机(9)通过逆变器(12)与电动机(14)电器连接。
6.根据权利要求3所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述液压马达/发电机(9)通过逆变器(12)与电动机(14)电器连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述蓄能器(7)通过溢流阀(10)与油箱管路连接。
8.根据权利要求1或2所述的一种能量回收系统，其特征在于，所述电动机(14)与第一主液压泵(1)、第二主液压泵(15)、发动机(2)同轴或通过齿轮箱连接。
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