CN104631529B - 一种挖掘机大臂势能再利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挖掘机大臂势能再利用系统，包括：储能器油路、大臂无杆腔油路和主控阀大臂无杆腔油路，所述储能器油路与主控阀大臂无杆腔油路之间增加有二位五通电磁换向阀，所述储能器油路上设置有活塞式储能器、溢流阀和三位五通液压换向阀，所述大臂无杆腔油路上设置有压力继电器，所述主控阀大臂无杆腔油路上设置有切断阀，所述切断阀的一端连接二位五通电磁换向阀的P1端，所述切断阀的另一端连接二位五通电磁换向阀的B端，所述三位五通液压换向阀的一端连接二位五通电磁换向阀的A端，所述三位五通液压换向阀的另一端连接大臂举伸先导，所述二位五通电磁换向阀的T端连接回油箱。通过上述方式，本发明能够实现大臂势能的利用。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘机技术领域，特别是涉及一种挖掘机大臂势能再利用系统。
背景技术
现有技术中，挖掘机的发动机输出功率的利用率是非常低的，一般正常工作发动机功率的利用率在44%-46%左右，其功率的损耗一般都是大臂，中臂，铲斗的势能损耗，回转起步和刹车的势能损耗，溢流损耗和泵、阀组、马达油缸等一些额外的泄漏，及各个不同工作装置的不同负载在同时工作时的损耗，为了达到工作的协调性，负控和正控系统用阀杆节流来控制流量的合理分配，负载敏感系统也需要用压力补偿阀来合理的分配流量，这都会引起诸多的功率损失。目前的回转势能再利用，用油电混合动力款挖机上，其原理就是利用回转刹车损耗的能量通过发电的方式储存在镍镉电池中加以利用，但其大臂的势能的损耗更为严重。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种挖掘机大臂势能再利用系统，能够达到节能和环保的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种种挖掘机大臂势能再利用系统，包括：储能器油路、大臂无杆腔油路和主控阀大臂无杆腔油路，所述储能器油路、大臂无杆腔油路和主控阀大臂无杆腔油路呈三叉口结构相互连接，所述储能器油路与主控阀大臂无杆腔油路之间增加有二位五通电磁换向阀，所述储能器油路上设置有活塞式储能器、溢流阀和三位五通液压换向阀，所述大臂无杆腔油路上设置有压力继电器，所述主控阀大臂无杆腔油路上设置有切断阀，所述切断阀的一端连接二位五通电磁换向阀的P1端，所述切断阀的另一端连接二位五通电磁换向阀的B端，所述三位五通液压换向阀的一端连接二位五通电磁换向阀的A端，所述三位五通液压换向阀的另一端连接大臂举伸先导，所述二位五通电磁换向阀的T端连接回油箱。
本发明的有益效果是：本发明能使大臂下降的速度保持稳定，当大臂空载向下释放时，增加向下的挖掘力，当大臂上升时，同轴的泵产生流量和发动的液压主泵提供的流量一起输出到大臂无杆腔，实现大臂势能的利用。
附图说明
图1是本发明挖掘机大臂势能再利用系统的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种挖掘机大臂势能再利用系统，包括：储能器油路1、大臂无杆腔油路2和主控阀大臂无杆腔油路3，其特征在于，所述储能器油路1、大臂无杆腔油路2和主控阀大臂无杆腔油路3呈三叉口结构相互连接，所述储能器油路1与主控阀大臂无杆腔油路3之间增加有二位五通电磁换向阀4，所述储能器油路1上设置有活塞式储能器10、溢流阀11和三位五通液压换向阀12，所述大臂无杆腔油路2上设置有压力继电器20，所述主控阀大臂无杆腔油路3上设置有切断阀30，所述切断阀30的一端连接二位五通电磁换向阀4的P1端，所述切断阀30的另一端连接二位五通电磁换向阀4的B端，所述三位五通液压换向阀12的一端连接二位五通电磁换向阀4的A端，所述三位五通液压换向阀12的另一端连接大臂举伸先导，所述二位五通电磁换向阀4的T端连接回油箱5。
本发明挖掘机大臂势能再利用系统的工作原理：
1、大臂下放蓄能过程；
大臂下放时，大臂阀杆下放先导压力通过二位五通电磁换向阀4的输入口P1端输出先导压力从输出口A端输出来控制三位五通液控换向阀12换向，同时大臂阀杆下降先导压力通过二位五通电磁换向阀4的输入口P1端把切断阀30通向主控阀大臂无杆腔油路3切断，使得大臂无杆腔的势能压力油驱动泵马达转换系统6的液压马达61带动同轴的液压泵60输出流量使活塞式蓄能器10蓄能，随着活塞式蓄能器10蓄能压力的升高，泵马达转换系统6通过控制阀芯7和控制换向阀芯8，变量轴9来控制下面液压马达61吸收的扭矩，也就是能使大臂下降的速度保持稳定，不会随活塞式蓄能器10压力的变化产生大幅的速度变化。
2、大臂上升蓄能释放过程
大臂上升时，大臂阀杆上升先导压力送至三位五通液压换向阀12的C端,使活塞式蓄能器10的蓄能流量通过液压马达61驱动同轴的泵产生流量和发动的液压主泵提供的流量一起输出到大臂无杆腔油路2来共同提升挖掘机的大臂 ,实现大臂势能的利用。
3、大臂微操作模式
大臂微操作时，我们通过设定三位五通液控换向阀12和切断阀30的先导开启压力≥15kg每平方厘米才开启阀口（指三位五通液控换向阀12和切断阀30的阀口）执行动作，来实现微操作的阀控稳定。
4、应急模式
在整套系统出现故障或平整场地作业时也就是大臂升降行程不大的情况下(此时系统的效率不大），可以利用模式开关打开二位五通电磁换向阀4，使整套系统完全不参加工作，由此来提高平整作业的协调性。
5、大臂向下挖掘模式
大臂空载向下释放时，大臂无杆腔的势能压力油给活塞式蓄能器10蓄能，大臂有杆腔的油液补充绝大部分靠回油压力﹥0.25mp，小部分靠发动机主液压泵提供，在大臂加载向下挖掘时，压力继电器20在大臂有杆腔压力超过3mp的时候来驱动应急模式，使大臂无杆腔通过二位二通阀30和主控阀大臂无杆腔油路3以及控制阀直接回液压油箱，增加向下的挖掘力。
6、微操作上升与快速下放模式
在微操作上升的情况下，也就是先导操作压力不超过1.5mp的情况下，系统是不参与工作的，所以在再次快速下放过程中蓄能器的压力会不断提高，最后无法下放大臂，主溢流阀11只要蓄能压力超值就会溢流，来保证大臂的下放速度。
本发明以200挖掘机为例，正常的装车作业，大臂油缸提升行程在55cm，每分钟六个工作循环，也就是每分钟提大臂六次，计算其功率损耗在发动机功率输出的21%左右，达到节能和环保的效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种挖掘机大臂势能再利用系统，包括：储能器油路、大臂无杆腔油路和主控阀大臂无杆腔油路，所述储能器油路、大臂无杆腔油路和主控阀大臂无杆腔油路呈三叉口结构相互连接，其特征在于，所述储能器油路与主控阀大臂无杆腔油路之间增加有二位五通电磁换向阀，所述储能器油路上设置有活塞式储能器、溢流阀和三位五通液压换向阀，所述大臂无杆腔油路上设置有压力继电器，所述主控阀大臂无杆腔油路上设置有切断阀，所述切断阀的一端连接二位五通电磁换向阀的P1 端，所述切断阀的另一端连接二位五通电磁换向阀的 B 端，所述三位五通液压换向阀的一端连接二位五通电磁换向阀的 A 端，所述三位五通液压换向阀的另一端连接大臂举伸先导，所述二位五通电磁换向阀的 T 端连接回油箱。
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