CN104405004A - 一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，回转马达两个油口分别接第一顺序阀、第二顺序阀，第一顺序阀与第二顺序阀出口接第一换向阀；第一换向阀出口接第二单向阀，第二单向阀出口与截止阀、第三单向阀连接，截止阀出口与蓄能器连接；第三单向阀出口接辅助马达入口与第四单向阀出口，辅助马达出口接第一单向阀入口，第一单向阀出口接油箱，第四单向阀入口接补油回路。本发明在回转系统产生溢流时，系统自动进行能量回收，回收过程中保证溢流压力稳定并与原系统相同；回收的能量进入蓄能器存储或直接进行释放；蓄能器存储的能量通过辅助马达释放，辅助马达回路为独立的释放回路，对挖掘机原液压系统没有影响。

Description

一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液压挖掘机，具体是一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统。

背景技术

[0002] 液压挖掘机适用范围广，能量消耗大，研究液压挖掘机的节能技术具有很大的经济价值和可行性。挖掘机回转启动和制动产生的溢流能量一方面造成了能量的浪费，另一方面增加了散热系统的负担。而挖掘机工作具有强周期性的特点，回转启停频繁，能量浪费大，因此对回转系统的溢流能量进行回收利用具有十分可观的经济效益。

[0003] 以往的回转能量回收控制装置只回收回转制动溢流能量，没有回收回转启动溢流能量；在能量回收时利用蓄能器建立背压，因为蓄能器的固有特性，这种方式建立的背压并不稳定，必然会影响挖掘机回转系统的性能；能量释放直接作用在挖掘机执行元件上，造成执行元件工作过程与原系统差异过大，此种能量回收利用系统实用性不强。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，对回转启动和制动过程的溢流能量自动回收，能量释放利用相对独立，系统工作时对挖掘机原系统性能影响小。

[0005] 为了实现上述目的，本发明一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，包括回转马达、第一单向阀、第一顺序阀、第二顺序阀、第一换向阀、第二单向阀、第三单向阀、截止阀、蓄能器、第四单向阀和辅助马达；所述回转马达两个油口分别接第一顺序阀、第二顺序阀，第一顺序阀与第二顺序阀出口接第一换向阀；第一换向阀出口接第二单向阀，第二单向阀出口与截止阀、第三单向阀连接，截止阀出口与蓄能器连接；第三单向阀出口接辅助马达入口与第四单向阀出口，辅助马达出口接第一单向阀入口，第一单向阀出口接油箱，第四单向阀入口接补油回路。

[0006] 本本发明可在不影响液压挖掘机原动作性能的前提下，回收回转溢流能量。在工作时，第一换向阀开启，能量回收系统处于启用状态，当回转系统达到溢流压力，第一顺序阀或第二顺序阀打开，如辅助马达排量为零，则高压油液经第一换向阀、第二单向阀全部进入蓄能器存储，如辅助马达排量不为零，则高压油液经第一换向阀、第二单向阀、第三单向阀进入辅助马达，多余的油液进入蓄能器存储。存储在蓄能器中的高压油在系统需要时经第三单向阀进入辅助马达。辅助马达与能量利用装置连接，进行回收能量的利用。与现有技术相比，本发明的有益效果是:1、本发明对回转启动溢流能量和回转制动溢流能量都可进行回收；2、顺序阀调定压力稳定，保证了回转系统性能与原系统基本一样。

[0007] 作为本发明的进一步改进，所述第一顺序阀与所述第二顺序阀的出口接有溢流阀，溢流阀出口接第一单向阀。溢流阀的作用是防止蓄能器过充液，保护系统，系统中顺序阀的压力为回转系统溢流压力。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述第二单向阀出口连接有第二换向阀，第二换向阀出口接油箱。第二电磁换向阀为卸荷阀，用于系统停机时释放蓄能器中的高压油。

[0009] 作为本发明的方案，所述第一换向阀和所述第二换向阀可以为电磁换向阀或液控换向阀。

[0010] 作为本发明的方案，所述辅助马达可以为变量马达或定量马达，并优选变量马达，采用辅助变量马达做独立的能量释放元件，能量释放过程对原系统没有影响，保证了挖掘机的性能保持不变。

附图说明

[0011] 图1为本发明液压原理图；

图中:1、回转马达；2、第一单向阀；3、溢流阀；4、第一顺序阀；5、第二顺序阀；6、第一换向阀；7、第二单向阀；8、第二换向阀；9、第三单向阀；10、截止阀；11、蓄能器；12、第四单向阀；13、辅助马达；14、能量利用装置。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0013] 如图1所示，本发明液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，包括回转马达1、第一单向阀2、第一顺序阀4、第二顺序阀5、第一换向阀6、第二单向阀7、第三单向阀9、截止阀10、蓄能器11、第四单向阀12和辅助马达13 ;所述回转马达I两个油口分别接第一顺序阀4、第二顺序阀5,第一顺序阀4与第二顺序阀5出口接第一换向阀6 ;第一换向阀6出口接第二单向阀7，第二单向阀7出口与截止阀10、第三单向阀9连接，截止阀10出口与蓄能器11连接；第三单向阀9出口接辅助马达13入口与第四单向阀12出口，辅助马达13出口接第一单向阀2入口，第一单向阀2出口接油箱，第四单向阀12入口接补油回路。

[0014] 结合上述特征的实施方式的具体工作过程为:

第一换向阀6开启，挖掘机回转能量回收利用系统启用，进行回转能量回收利用。第一换向阀6关闭，挖掘机回转能量回收利用系统关闭，不进行回转能量回收利用。

[0015] 第一换向阀6开启，且回转系统达到溢流压力时，第一顺序阀4或第二顺序阀5打开。如辅助马达13排量为零，则高压油液经第一换向阀6、第二单向阀7全部进入蓄能器11存储；如辅助马达13排量不为零，则高压油液经第一换向阀6、第二单向阀7、第三单向阀9进入辅助马达13，多余的油液进入蓄能器11存储。存储在蓄能器11中的高压油在系统需要时经第三单向阀9进入辅助马达13。辅助马达13与能量利用装置14连接，进行回收能量的利用。截止阀10用于安装维修系统时切断蓄能器用；第四单向阀12为补油阀。

[0016] 在上述实施方式中，还可以做出如下改进，在第一顺序阀4与所述第二顺序阀5的出口接有溢流阀3，溢流阀3出口接第一单向阀2。溢流阀3能够防止蓄能器过充液，保护系统，系统中的顺序阀的压力为回转系统溢流压力。还可以在第二单向阀7出口连接第二换向阀8，第二换向阀8出口接油箱。其中第二电磁换向阀为卸荷阀，用于系统停机时释放蓄能器中的高压油。

[0017] 对于上述实施方式中，第一换向阀6和所述第二换向阀8可以为电磁换向阀或液控换向阀。辅助马达13可以为变量马达或定量马达。并优选变量马达，采用辅助变量马达做独立的能量释放元件，能量释放过程对原系统没有影响，保证了挖掘机的性能保持不变。

Claims (5)

1.一种液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，其特征在于，包括回转马达(I)、第一单向阀(2)、第一顺序阀(4)、第二顺序阀(5)、第一换向阀(6)、第二单向阀(7)、第三单向阀(9)、截止阀(10)、蓄能器(11)、第四单向阀(12)和辅助马达(13);所述回转马达(I)两个油口分别接第一顺序阀(4)、第二顺序阀(5)，第一顺序阀(4)与第二顺序阀(5)出口接第一换向阀(6);第一换向阀(6)出口接第二单向阀(7)，第二单向阀(7)出口与截止阀(10)、第三单向阀(9)连接，截止阀(10)出口与蓄能器(11)连接；第三单向阀(9)出口接辅助马达(13)入口与第四单向阀(12)出口，辅助马达(13)出口接第一单向阀(2)入口，第一单向阀(2)出口接油箱，第四单向阀(12)入口接补油回路。

2.根据权利要求1所述液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，其特征在于，所述第一顺序阀(4)与所述第二顺序阀(5)的出口接有溢流阀(3)，溢流阀(3)出口接第一单向阀(2)。

3.根据权利要求1或2所述液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，其特征在于，所述第二单向阀(7)出口连接有第二换向阀(8)，第二换向阀(8)出口接油箱。

4.根据权利要求3所述液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，其特征在于，所述第一换向阀(6)和所述第二换向阀(8)为电磁换向阀或液控换向阀。

5.根据权利要求1所述液压挖掘机回转溢流能量回收利用系统，其特征在于，所述辅助马达(13)为变量马达或定量马达。