CN107268704B - 一种新型节能液压挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型节能液压挖掘机，动臂下降，先导手柄控制动臂油缸大腔液压油通过多路阀进入蓄能器，液压主泵A供油并经过液压主阀进入动臂油缸小腔；动臂上升时，先导手柄控制液压主阀分别控制多路阀切换到右侧、调速阀通路，蓄能器内液压油通过多路阀、调速阀进入定量马达、变量泵，液压主泵A、变量泵向动臂油缸大腔内供油，动臂油缸内小腔的液压油经过液压主阀回油箱；液压主阀回油油温低于55℃时，液压主阀内回油通过旁通阀与油箱连通；液压主阀回油油温高于80℃时，液压主阀内回油通过背压阀并经散热器散热后与油箱连通。本发明有益效果：将动臂势能回收、再利用，节能效果好；减少了挖掘机冷作业时间，稳定系统回油压力。
Description
技术领域
本发明涉及液压挖掘机节能技术领域，尤其涉及一种新型节能液压挖掘机。
背景技术
随着科技技术的进步，挖掘机的液压系统不断的优化，挖掘机的液压传动效率有了明显的提高，但是挖掘机的燃油消耗却没有明显的降低。一方面在挖掘机作业循环的过程中，工作装置自身重量的提升与下降过程占用了很大的整机能量消耗；另一方面挖掘机在冷启动后需要很长时间的热车作业，这段时间内作业效率低，燃油消耗高；挖掘机复合工况作业旁通被压波动大，造成能量浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型节能液压挖掘机，解决了现有挖掘机能源消耗大，热车作业时间长，液压件使用寿命短，复合工况作业旁通被压波动大，造成能量浪费的问题。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：
一种新型节能液压挖掘机，包括液压主泵A1、先导泵3、旁通阀4、先导手柄5、温控阀6、 背压阀7、液压主阀8、动臂10、动臂油缸12、蓄能器14、多路阀16、调速阀17、单向阀18、定量 马达19、变量泵20和散热器23，先导泵3与液压主泵A1连通，动臂10下降时，先导手柄5通过 控制先导泵3、液压主泵A1使液压主阀8切换到左侧，液压主阀8控制多路阀16切换到左侧， 且单向阀18截断动臂油缸12的大腔与变量泵20的油路，动臂油缸12大腔液压油通过多路阀 16进入蓄能器14，且液压主泵A1供油并经过液压主阀8进入动臂油缸12小腔；动臂10上升 时，先导手柄5通过控制先导泵3、液压主泵A1使液压主阀8切换到右侧，液压主阀8分别控制 多路阀16切换到右侧、调速阀17通路，蓄能器14内液压油通过多路阀16、调速阀17进入定量 马达19、变量泵20内，且液压主泵A1、变量泵20向动臂油缸12大腔内供油，动臂油缸12内小 腔的液压油经过液压主阀8回油箱；液压主阀8内回油油温低于55℃时，温控阀6开口最小， 液压主阀8内回油通过旁通阀4与油箱连通；液压主阀8内回油油温高于80℃时，温控阀6开 口最大，液压主阀8内回油通过背压阀7并经散热器23散热后与油箱连通。
所述的旁通阀4、背压阀7均采用滑阀结构。
所述的新型节能液压挖掘机还包括溢流阀13，且溢流阀13与蓄能器14连接。
所述的新型节能液压挖掘机还包括放油阀15，且放油阀15与蓄能器14连接。
所述的新型节能液压挖掘机还包括液压主泵B2、合流控制阀9、动臂保持阀11、电磁阀A21和电磁阀B22，液压主泵B2分别与液压主泵A1、先导泵3连通，且液压主泵B2与合流控制阀9连通，动臂10上升时，动臂油缸12的大腔断开与主泵B2的合流，且主泵A1与变量泵20合流；动臂10下降时，动臂油缸12的大腔回油不经过液压主阀8回油；动臂上升合流控制阀9的先导控制口与电磁阀B22的A口连接；动臂保持阀11的先导控制口连接电磁阀A21的A口，同时电磁阀A21以及电磁阀B22的T口回油。
所述的先导手柄5的下降口分别与液压主阀8动臂下降先导口、电磁阀A21的P口连接，先导手柄5的上升口分别与液压主阀8的动臂上升先导口、电磁阀B22的P口连接，电磁阀A21的B口与多路阀16先导动臂下降端连接，电磁阀B22的B口分别与多路阀16先导动臂上升端、调速阀17先导控制端连接。
本发明的工作原理：节能挖掘机在动臂需下降时，操作先导手柄，先导泵供油，将液压主阀切换到左侧，同时打开多路阀左侧，动臂油缸的大腔与单向阀油路不通。动臂油缸大腔液压油通过多路阀，进入蓄能器，整个工作装置下降的势能回收并储存在蓄能器里，液压主泵A供油，经过液压主阀进入动臂油缸小腔；挖掘机挖掘完成挖掘工作装置提升卸料时，此时动臂需要上升，操作先导手柄，先导泵供油，将液压主阀切换到右侧，同时打开多路阀右侧和调速阀，蓄能器里液压油通过多路阀和调速阀调节稳定流量释放到增压装置定量马达、变量泵内，同时液压主泵和增压装置变量泵同时给动臂油缸大腔供油，蓄能器内蓄积的能量得到释放和利用，动臂油缸小腔的液压油经过液压主阀回油箱。
节能挖掘机在冷启动后，液压系统中通过液压主阀回油油温低时，温控阀开口最小，大量低温油通过旁通阀直接到油箱，使大量低温液压油不经散热器，从而使液压油温快速达到适宜工作温度；液压主阀回油油温升高时，温控阀开口最大，大量高温油通过背压阀经散热器散热后回到油箱，从而使液压油温稳定在55-80℃范围内，整个循环过程维持平衡，减少挖掘机冷作业时间，提高工作效率，减少燃油消耗，增长液压件使用寿命，减少液压油变质。
多路阀对油缸下降时的大腔油液流量及油路通或断进行控制，调速阀对蓄能器的油液进入增压装置定量马达、变量泵的流量及油路通或断进行控制；定量马达、变量泵将蓄能器释放的液压油进行升压，同时进入动臂油缸大腔流量及油路通或断进行控制。
节能挖掘机在不需要节能作业时，可以切换电磁阀和电磁阀阀芯位置，来恢复传统挖掘机，来正常使用，从而提高作业效率。
本发明的有益效果在于：1、将动臂下降过程中动臂的重力势能有效储存在蓄能器内，在动臂下一次举升过程中，蓄能器内将储存的能量得到高效释放，辅助动臂的举升，节能效果显著。2、使液压油温稳定在55-80℃范围内，整个循环过程维持平衡，减少了挖掘机冷作业时间，提高了工作效率，减少燃油消耗，增长液压件使用寿命，减少液压油变质。3、节能挖掘机在不需要节能作业时，可以切换电磁阀A和电磁阀B的阀芯位置，来恢复传统挖掘机，来正常使用，从而提高作业效率。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
其中，1-液压主泵A、2-液压主泵B、3-先导泵、4-旁通阀、5-先导手柄、6-温控阀、7-背压阀、8-液压主阀、9-合流控制阀、10-动臂、11-动臂保持阀、12-动臂油缸、13-溢流阀、14-蓄能器、15-放油阀、16-多路阀、17-调速阀、18-单向阀、19-定量马达、20-变量泵、21-电磁阀A、22-电磁阀B、23-散热器。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
参照图1，本具体实施方式所述的一种新型节能液压挖掘机，包括液压主泵A1、先导泵3、旁通阀4、先导手柄5、温控阀6、背压阀7、液压主阀8、动臂10、动臂油缸12、蓄能器14、多路阀16、调速阀17、单向阀18、定量马达19、变量泵20和散热器23，先导泵3与液压主泵A1连通，动臂10下降时，先导手柄5通过控制先导泵3、液压主泵A1使液压主阀8切换到左侧，液压主阀8控制多路阀16切换到左侧，且单向阀18截断动臂油缸12的大腔与变量泵20的油路，动臂油缸12大腔液压油通过多路阀16进入蓄能器14，且液压主泵A1供油并经过液压主阀8进入动臂油缸12小腔；动臂10上升时，先导手柄5通过控制先导泵3、液压主泵A1使液压主阀8切换到右侧，液压主阀8分别控制多路阀16切换到右侧、调速阀17通路，蓄能器14内液压油通过多路阀16、调速阀17进入定量马达19、变量泵20内，且液压主泵A1、变量泵20向动臂油缸12大腔内供油，动臂油缸12内小腔的液压油经过液压主阀8回油箱；液压主阀8内回油油温低于55℃时，温控阀6开口最小，液压主阀8内回油通过旁通阀4与油箱连通；液压主阀8内回油油温高于80℃时，温控阀6开口最大，液压主阀8内回油通过背压阀7并经散热器23散热后与油箱连通。
所述的旁通阀4、背压阀7均采用滑阀结构。
所述的新型节能液压挖掘机还包括溢流阀13，且溢流阀13与蓄能器14连接。
所述的新型节能液压挖掘机还包括放油阀15，且放油阀15与蓄能器14连接。
所述的新型节能液压挖掘机还包括液压主泵B2、合流控制阀9、动臂保持阀11、电磁阀A21和电磁阀B22，液压主泵B2分别与液压主泵A1、先导泵3连通，且液压主泵B2与合流控制阀9连通，动臂10上升时，动臂油缸12的大腔断开与主泵B2的合流，且主泵A1与变量泵20合流；动臂10下降时，动臂油缸12的大腔回油不经过液压主阀8回油；动臂上升合流控制阀9的先导控制口与电磁阀B22的A口连接；动臂保持阀11的先导控制口连接电磁阀A21的A口，同时电磁阀A21以及电磁阀B22的T口回油。
所述的先导手柄5的下降口分别与液压主阀8动臂下降先导口、电磁阀A21的P口连接，先导手柄5的上升口分别与液压主阀8的动臂上升先导口、电磁阀B22的P口连接，电磁阀A21的B口与多路阀16先导动臂下降端连接，电磁阀B22的B口分别与多路阀16先导动臂上升端、调速阀17先导控制端连接。
本具体实施方式的工作原理：节能挖掘机在动臂需下降时，操作先导手柄，先导泵供油，将液压主阀切换到左侧，同时打开多路阀左侧，动臂油缸的大腔与单向阀油路不通。动臂油缸大腔液压油通过多路阀，进入蓄能器，整个工作装置下降的势能回收并储存在蓄能器里，液压主泵A供油，经过液压主阀进入动臂油缸小腔；挖掘机挖掘完成挖掘工作装置提升卸料时，此时动臂需要上升，操作先导手柄，先导泵供油，将液压主阀切换到右侧，同时打开多路阀右侧和调速阀，蓄能器里液压油通过多路阀和调速阀调节稳定流量释放到增压装置定量马达、变量泵内，同时液压主泵和增压装置变量泵同时给动臂油缸大腔供油，蓄能器内蓄积的能量得到释放和利用，动臂油缸小腔的液压油经过液压主阀回油箱。
节能挖掘机在冷启动后，液压系统中通过液压主阀回油油温低时，温控阀开口最小，大量低温油通过旁通阀直接到油箱，使大量低温液压油不经散热器，从而使液压油温快速达到适宜工作温度；液压主阀回油油温升高时，温控阀开口最大，大量高温油通过背压阀经散热器散热后回到油箱，从而使液压油温稳定在55-80℃范围内，整个循环过程维持平衡，减少挖掘机冷作业时间，提高工作效率，减少燃油消耗，增长液压件使用寿命，减少液压油变质。
多路阀对油缸下降时的大腔油液流量及油路通或断进行控制，调速阀对蓄能器的油液进入增压装置定量马达、变量泵的流量及油路通或断进行控制；定量马达、变量泵将蓄能器释放的液压油进行升压，同时进入动臂油缸大腔流量及油路通或断进行控制。
节能挖掘机在不需要节能作业时，可以切换电磁阀和电磁阀阀芯位置，来恢复传统挖掘机，来正常使用，从而提高作业效率。
本具体实施方式的有益效果在于：1、将动臂下降过程中动臂的重力势能有效储存在蓄能器内，在动臂下一次举升过程中，蓄能器内将储存的能量得到高效释放，辅助动臂的举升，节能效果显著。2、使液压油温稳定在55-80℃范围内，整个循环过程维持平衡，减少了挖掘机冷作业时间，提高了工作效率，减少燃油消耗，增长液压件使用寿命，减少液压油变质。3、节能挖掘机在不需要节能作业时，可以切换电磁阀A和电磁阀B的阀芯位置，来恢复传统挖掘机，来正常使用，从而提高作业效率。
本发明的具体实施例不构成对本发明的限制，凡是采用本发明的相似结构及变化，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种新型节能液压挖掘机，其特征在于：包括液压主泵A（1）、先导泵（3）、旁通阀（4）、先导手柄（5）、温控阀（6）、背压阀（7）、液压主阀（8）、动臂（10）、动臂油缸（12）、蓄能器（14）、多路阀（16）、调速阀（17）、单向阀（18）、定量马达（19）、变量泵（20）和散热器（23），先导泵（3）与液压主泵A（1）连通，动臂（10）下降时，先导手柄（5）通过控制先导泵（3）、液压主泵A（1）使液压主阀（8）切换到左侧，液压主阀（8）控制多路阀（16）切换到左侧，且单向阀（18）截断动臂油缸（12）的大腔与变量泵（20）的油路，动臂油缸（12）大腔液压油通过多路阀（16）进入蓄能器（14），且液压主泵A（1）供油并经过液压主阀（8）进入动臂油缸（12）小腔；动臂（10）上升时，先导手柄（5）通过控制先导泵（3）、液压主泵A（1）使液压主阀（8）切换到右侧，液压主阀（8）分别控制多路阀（16）切换到右侧、调速阀（17）通路，蓄能器（14）内液压油通过多路阀（16）、调速阀（17）进入定量马达（19）、变量泵（20）内，且液压主泵A（1）、变量泵（20）向动臂油缸（12）大腔内供油，动臂油缸（12）内小腔的液压油经过液压主阀（8）回油箱；液压主阀（8）内回油油温低于55℃时，温控阀（6）开口最小，液压主阀（8）内回油通过旁通阀（4）与油箱连通；液压主阀（8）内回油油温高于80℃时，温控阀（6）开口最大，液压主阀（8）内回油通过背压阀（7）并经散热器（23）散热后与油箱连通；
所述新型节能液压挖掘机还包括液压主泵B（2）、合流控制阀（9）、动臂保持阀（11）、电磁阀A（21）和 电磁阀B（22），液压主泵B（2）分别与液压主泵A（1）、先导泵（3）连通，且液压主泵B（2）与合流 控制阀（9）连通，动臂（10）上升时，动臂油缸（12）的大腔断开与液压主泵B（2）的合流，且液压主泵A （1）与变量泵（20）合流；动臂（10）下降时，动臂油缸（12）的大腔回油不经过液压主阀（8）回 油；动臂上升合流控制阀（9）的先导控制口与电磁阀B（22）的A口连接；动臂保持阀（11）的先 导控制口连接电磁阀A（21）的A口，同时电磁阀A（21）以及电磁阀B（22）的T口回油。
2.如权利要求1所述的一种新型节能液压挖掘机，其特征在于：所述的旁通阀（4）、背压阀（7）均采用滑阀结构。
3.如权利要求1所述的一种新型节能液压挖掘机，其特征在于：所述的新型节能液压挖掘机还包括溢流阀（13），且溢流阀（13）与蓄能器（14）连接。
4.如权利要求1所述的一种新型节能液压挖掘机，其特征在于：所述的新型节能液压挖掘机还包括放油阀（15），且放油阀（15）与蓄能器（14）连接。
5.如权利要求1所述的一种新型节能液压挖掘机，其特征在于：所述的先导手柄（5）的下降口分别与液压主阀（8）动臂下降先导口、电磁阀A（21）的P口连接，先导手柄（5）的上升口分别与液压主阀（8）的动臂上升先导口、电磁阀B（22）的P口连接，电磁阀A（21）的B口与多路阀（16）先导动臂下降端连接，电磁阀B（22）的B口分别与多路阀（16）先导动臂上升端、调速阀（17）先导控制端连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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