CN107447802A - 挖掘机回转节能系统及其控制方法、挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的挖掘机回转节能系统及其控制方法、挖掘机,涉及工程机械技术领域。该挖掘机回转节能系统包括回转马达总成、主阀、主泵、操作阀、节能换向阀块和蓄能器。回转马达总成与回转体连接,主泵经主阀与回转马达总成连接,节能换向阀块与回转马达总成连接,蓄能器与节能换向阀块连接,操作阀与节能换向阀块、主阀连接;回转体回转制动时,回转马达总成的液压油以液压能的形式直接储存至蓄能器中。回转体回转启动时,蓄能器将存储的液压油释放,驱动回转马达总成、以带动回转体转动。该挖掘机回转节能系统可实现能量的回收与再利用,节能效果好。本发明提供的挖掘机回转节能系统控制方法和挖掘机,易于操作,安全可靠,具有节能减排的优点。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域,具体而言,涉及一种挖掘机回转节能系统及其控制方法、挖掘机。
背景技术
当前工程机械中,挖掘机的使用得到极大的推广与应用,但是其能量的总利用率较低,液压挖掘机实现节能减排一直是业界努力最求的目标。
在挖掘机实际操作过程中,回转动作最为频繁,因上部回转体的重量占整机重量的60%以上。由于上部回转体为一个巨大的惯性负载,导致在启动加速时,马达进油口的溢流阀开启,液压马达不能完全吸收主泵提供的液压能。在挖掘机的上部回转体制动时,液压马达的进油和回油油路均被切断,回油油路在惯性作用下,压力升高,导致马达回油口溢流阀开启,能量损失大。
因此,在回转制动和回转启动过程中,因克服回转惯性造成较大的液压能量损失,导致燃油效率下降、液压油温上升、降低液压元件寿命。有鉴于此,设计制造出一种挖掘机回转节能系统,能够有效利用制动过程中的能量,避免能量浪费达到节能减排的目的是目前工程机械技术领域中急需改善的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挖掘机回转节能系统,能将回转体回转制动过程中的高压液压油回收至蓄能器中,当回转体回转启动时,能将蓄能器中的液压油进行释放,为回转体启动提供动力,从而实现了能量的回收和再利用,达到节能的目的。
本发明的目的还在于提供一种挖掘机回转节能系统控制方法,用于在挖掘机的回转体制动和启动时,将其制动时产生的能量收集并用于为启动时提供动力。该挖掘机回转节能系统控制方法易于操作,控制灵活。
本发明的目的还在于提供一种挖掘机,包括上述的挖掘机回转节能系统,可以实现节能减排,大大提高燃油效率,从而提高能量的利用率,降低液压油温升,延长液压元件的使用寿命。
本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提供的一种挖掘机回转节能系统,所述挖掘机回转节能系统包括回转马达总成、主阀、主泵、操作阀、节能换向阀块和蓄能器。
所述回转马达总成与回转体连接,所述主泵经所述主阀与所述回转马达总成连接,所述节能换向阀块与所述回转马达总成连接,所述蓄能器与所述节能换向阀块连接,所述操作阀与所述节能换向阀块、所述主阀连接。
所述回转体回转制动时,所述回转马达总成的液压油以液压能的形式直接储存至所述蓄能器中。所述回转体回转启动时,所述蓄能器将存储的所述液压油释放,驱动所述回转马达总成、以带动所述回转体转动。或者,所述主泵泵送的液压油经所述主阀、与所述蓄能器中释放的液压油汇合,共同驱动所述回转马达总成、以带动所述回转体转动。
进一步地,所述回转马达总成包括马达、第一溢流阀、第二溢流阀、第一单向阀和第二单向阀。所述马达的一端分别连接所述第一单向阀、所述第一溢流阀。所述马达的另一端分别连接所述第二单向阀、所述第二溢流阀,所述马达与所述回转体连接。
进一步地,所述回转马达总成还包括减速机和刹车组件,所述减速机设于所述马达与所述回转体之间,所述马达、所述减速机和所述回转体三者传动连接。所述刹车组件包括刹车片和减速控制阀。所述减速控制阀与所述刹车片连接,所述刹车片设于连接所述马达与所述减速机的传动轴上。
进一步地,所述节能换向阀块包括换向阀、第三单向阀和第四单向阀,所述换向阀包括第一阀芯和第二阀芯。所述第三单向阀设于所述第一单向阀与所述蓄能器之间的油路上,所述第四单向阀设于所述第二单向阀与所述蓄能器之间的油路上。
所述换向阀的A口与所述马达的一端连通、与所述第四单向阀连通,所述换向阀的B口与所述马达的另一端连通、与所述第三单向阀连通,所述换向阀的P口与所述蓄能器连通,所述换向阀的T口与油箱连通。
进一步地,所述操作阀包括左回转手柄和右回转手柄,所述左回转手柄与所述第一阀芯连接,所述右回转手柄与所述第二阀芯连接。
进一步地,所述主阀包括第三阀芯、第四阀芯,所述挖掘机回转节能系统还包括第五单向阀,所述第三阀芯与所述左回转手柄连接,所述第四阀芯与所述右回转手柄连接;所述第五单向阀设于所述主泵与所述主阀之间。
进一步地,所述挖掘机回转节能系统还包括先导泵,所述先导泵与所述主泵同轴连接,所述先导泵分别与所述操作阀、所述主阀连接。
进一步地,所述挖掘机回转节能系统还包括控制器,所述节能换向阀块与所述蓄能器之间设有压力传感器,所述压力传感器与所述控制器信号连接,所述控制器与所述主泵信号连接。
本发明提供的一种控制方法,用于上述的挖掘机回转节能系统,其控制方法如下:
所述回转体左回转制动时,第二阀芯、第四阀芯关闭,马达输出的液压油经第三单向阀直接储存至所述蓄能器中。
所述回转体右回转制动时,第一阀芯、第三阀芯关闭,所述马达输出的液压油经第四单向阀直接储存至所述蓄能器中。
所述回转体左回转启动时,所述操作阀的左回转手柄控制所述第一阀芯、第三阀芯开启;当压力传感器检测到所述蓄能器中的压力高于所述主泵油路中的压力时,所述蓄能器释放液压油经换向阀向所述马达提供动力。当压力传感器检测到所述蓄能器中的压力低于所述主泵油路中的压力时,所述蓄能器释放液压油经换向阀的所述第一阀芯向所述马达提供动力、同时所述主泵泵送液压油经所述第三阀芯向所述马达提供动力。
所述回转体右回转启动时,所述操作阀的右回转手柄控制所述第二阀芯、第四阀芯开启。当压力传感器检测到所述蓄能器中的压力高于所述主泵油路中的压力时,所述蓄能器释放液压油经换向阀的所述第二阀芯向所述马达提供动力。当压力传感器检测到所述蓄能器中的压力低于所述主泵油路中的压力时,所述蓄能器释放液压油经换向阀向所述马达提供动力、同时所述主泵泵送液压油经所述第四阀芯向所述马达提供动力。
本发明提供的一种挖掘机,包括回转体和上述的挖掘机回转节能系统,所述回转体与所述挖掘机回转节能系统连接。
本发明提供的挖掘机回转节能系统及其控制方法、挖掘机具有以下几个方面的有益效果:
本发明提供的挖掘机回转节能系统,包括回转马达总成、主阀、主泵、操作阀、节能换向阀块和蓄能器。通过将回转马达总成与回转体连接,主泵经主阀与回转马达总成连接,节能换向阀块与回转马达总成连接,蓄能器与节能换向阀块连接,操作阀与节能换向阀块、主阀连接,可以使得在回转体回转制动时,回转马达总成的液压油以液压能的形式直接储存至蓄能器中;在回转体回转启动时,蓄能器再将存储的液压油释放,驱动回转马达总成、以带动回转体转动。该挖掘机回转节能系统结构设计简单,易于和现有的挖掘机的液压系统、控制系统结合,安全可靠,可实现能量的回收与再利用,节能效果好,且不会影响挖掘机的其它正常作业。
本发明提供的挖掘机回转节能系统控制方法,易于操控,操作简单,可以有效将回转体回转制动过程中的高压液压油回收至蓄能器中储存,当回转体回转启动时,再将蓄能器中的液压油进行释放并用于驱动回转体转动,从而实现了能量的回收和再利用,达到节能的目的。
本发明提供的挖掘机,包括上述的挖掘机回转节能系统,结构可靠,易于操作,能量利用安全高效,并且易于生产制造,在现有的挖掘机结构上改进成本较低,具有节能减排的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统的液压工作原理示意图;
图2为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统的回转马达总成的结构示意图;
图3为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统的主阀的结构示意图;
图4为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统的左回转制动能量回收实施效果图;
图5为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统的右回转启动能量释放实施效果图。
图标:100-挖掘机回转节能系统;101-回转体;103-油箱;110-回转马达总成;111-马达;112-第一单向阀;113-第二单向阀;114-第一溢流阀;115-第二溢流阀;116-减速机;117-减速控制阀;118-刹车片;130-主泵;140-操作阀;141-左回转手柄;143-右回转手柄;150-节能换向阀块;151-换向阀;152-第一阀芯;153-第二阀芯;155-第三单向阀;157-第四单向阀;120-主阀;121-第三阀芯;123-第四阀芯;125-第五单向阀;160-蓄能器;161-手动开关阀;170-先导泵;180-控制器;190-压力传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的“第一”、“第二”等,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
目前,针对液压挖掘机回转马达回转制动和回转启动能量损失的研究,主要着眼于对回转马达进油的控制以及将会有高压能量转化为电能储存的研究。通过转化为电能进行储存会产生二次或多次转化损失,本发明提供的挖掘机回转节能系统可以直接以液压能的形式储存,降低能量在回收储存、转换中的二次损失。
图1为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统100的液压工作原理示意图,请参照图1。
本发明提供的一种挖掘机回转节能系统100,挖掘机回转节能系统100包括回转马达总成110、主阀120、主泵130、操作阀140、节能换向阀块150、蓄能器160、先导泵170、控制器180(附图中的MC即为控制器180)和压力传感器190。
回转马达总成110与回转体101连接,主泵130经主阀120与回转马达总成110连接,节能换向阀块150与回转马达总成110连接,蓄能器160与节能换向阀块150连接,操作阀140与节能换向阀块150、主阀120连接。
回转体101回转制动时,回转马达总成110的液压油以液压能的形式直接储存至蓄能器160中。回转体101回转启动时,蓄能器160将存储的液压油释放,驱动回转马达总成110、以带动回转体101转动。或者,主泵130泵送的液压油经主阀120、与蓄能器160中释放的液压油汇合,共同驱动回转马达总成110、以带动回转体101转动。
图2为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统100的回转马达总成110的结构示意图,请参照图2。
回转马达总成110包括马达111、第一溢流阀114、第二溢流阀115、第一单向阀112、第二单向阀113、减速机116和刹车组件。马达111的一端分别连接第一单向阀112、第一溢流阀114。马达111的另一端分别连接第二单向阀113、第二溢流阀115,马达111与回转体101连接。减速机116设于马达111与回转体101之间,马达111、减速机116和回转体101三者传动连接。刹车组件包括刹车片118和减速控制阀117。减速控制阀117与刹车片118连接,刹车片118设于连接马达111与减速机116的传动轴上。
具体地,以图中所示的马达111的上方为排油口,下方为吸油口,则第一单向阀112的一端与马达111的排油口连接,另一端和第二单向阀113的一端连接,第二单向阀113的另一端与马达111的吸油口连接。第一溢流阀114的一端与马达111的排油口连接,另一端和第二溢流阀115的一端连接,第二溢流阀115的另一端与马达111的吸油口连接。马达111还连接于减速控制阀117。
节能换向阀块150包括换向阀151、第三单向阀155和第四单向阀157,换向阀151包括第一阀芯152和第二阀芯153。第三单向阀155设于马达111的排油口与蓄能器160之间的油路上,第四单向阀157设于马达111的吸油口与蓄能器160之间的油路上。
换向阀151的A口与马达111的吸油口一端连通、与第四单向阀157连通,换向阀151的B口与马达111的排油口一端连通、与第三单向阀155连通,换向阀151的P口与蓄能器160连通,换向阀151的T口与油箱103连通。
操作阀140包括左回转手柄141和右回转手柄143,主阀120包括第三阀芯121、第四阀芯123,左回转手柄141与第一阀芯152、第三阀芯121连接,右回转手柄143与第二阀芯153、第四阀芯123连接。先导泵170与主泵130同轴连接,先导泵170分别与操作阀140、主阀120连接。先导泵170驱动操作阀140动作,操作阀140可以确保第一阀芯152和第三阀芯121同时开启或关闭,也可以确保第二阀芯153和第四阀芯123同时开启或关闭。
图3为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统100的主阀120的结构示意图,请参照图3。
具体地,主阀120可以但不仅限于为三位八通阀,主阀120的A口、B口、C口与主泵130连接,其中,B口与主泵130之间设有第五单向阀125。主阀120的D口与先导泵170连接,E口与马达111的吸油口、换向阀151的A口连接;主阀120的F口与马达111的排油口、换向阀151的B口连接;G口、H口与油箱103连接。
节能换向阀块150与蓄能器160之间的油路上设有压力传感器190,压力传感器190与控制器180信号连接,控制器180与主泵130信号连接。作为优选,节能换向阀块150与蓄能器160之间的油路上设有手动开关阀161,手动开关阀161的一端与蓄能器160连接,另一端和油箱103连接。手动开关阀161的设置可以在蓄能器160检查或故障时,释放蓄能器160的高压液压油,提高检查过程的安全性。
图4为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统100的左回转制动能量回收实施效果图,请参照图4。
在左回转制动时,第二阀芯153和第四阀芯123均处于关闭状态。马达111在回转体101较大的惯性的作用下,通过减速机116使得马达111继续向左回转,导致回转马达总成110的右侧油路(即马达111的排油口到换向阀151一侧的回路)的压力上升。当右侧油路的压力大于蓄能器160的初始压力,右侧油路的高压油经过油路到达换向阀151的B口,液压油的流向沿图4中箭头所示的的方向。由于第二阀芯153关闭,液压油经第三单向阀155进入蓄能器160中进行存储。当刹车片118开始工作导致右侧油路的压力小于蓄能器160的压力时,第三单向阀155、第四单向阀157切断蓄能器160与马达111右侧回路,使得高压液压油储存于蓄能器160中。另一方面,马达111的左侧油路(即马达111的吸油口到换向阀151一侧的回路)在负压的作用下,左侧油路经回转马达总成110的M口、第二单向阀113从液压油箱103吸油进行补油。
右回转制动原理此相同,这里不再赘述。
图5为本发明具体实施例提供的挖掘机回转节能系统100的右回转启动能量释放实施效果图,请参照图5。
在右回转启动时,右回转手柄143工作,使得第二阀芯153和第四阀芯123均处于开启状态工作,即换向阀151右位工作、主阀120的右位工作。当蓄能器160的压力高于主泵130提供的压力时,蓄能器160的高压液压油经过油路到达换向阀151的P口、再到B口进入马达111的右侧回路,为马达111提供启动力矩。此时,在主阀120中的第五单向阀125的作用下,右侧油路的高压液压油不能进入主泵130供油的主油路中,因此不会对挖掘机的其他动作造成影响。当蓄能器160中的压力低于主泵130提供的压力时,蓄能器160液压油经过油路到达换向阀151的P口、再到B口进入马达111的右侧回路,同时,主泵130提供的液压油经主阀120的第五单向阀125到达主阀120的B口、再到T口进入马达111的右侧回路,与蓄能器160中释放的液压油进行合流,共同为马达111提供启动力矩。液压油的流向沿图5中箭头所指的方向。
应当理解的是,在右回转启动时,操作阀140控制第二阀芯153和第四阀芯123同时开启,保证蓄能器160中的液压油和主泵130提供的液压油合流、以共同驱动马达111旋转。压力传感器190用于检测蓄能器160的压力,并实时传送给控制器180,达到精确控制主泵130排量的目的。
此外,在马达111的启动和工作过程中,当右侧油路形成的脉冲压力的压力高于蓄能器160的初始压力时,蓄能器160可以吸收和储存高压液压油用于后续能量再利用,降低了回转马达111在回转启动时的溢流。并且在蓄能器160的高压液压油释放过程中,压力传感器190通过检测蓄能器160的压力,精确控制主泵130的排量,向回转马达总成110提供合理的液压油,减少因高压产生溢流而造成的能量损失。
左回转启动原理与此相同,这里不再赘述。
需要说明的是,蓄能器160的设计用于直接储存回转制动的液压油,其初始充气压力设计在回转马达111正常工作压力与回转马达111溢流压力之间。蓄能器160的容量满足马达111在一个回转制动过程中,回收其高压液压油。同时,可以吸收回转过程中液压油路的脉冲,增加回转动作的平稳性。第三单向阀155和第四单向阀157的设计,主要用于回转油路的高压液压油向蓄能器160单向充油使用,防止在未回转启动的前提下进行能量释放,造成机器的误动作。
本发明提供的一种挖掘机回转节能系统100,实现直接以液压能的方式回收回转制动产生的能量,降低能量在回收储存、转换中的二次损失。控制器180通过压力传感器190检测的压力信号精确调节主泵130的排量,降低主泵130的输出功率,实现回转节能的目的。通过将回转制动高压液压油储存、转换至回转启动时使用,减少主泵130对马达111回转启动供油的同时,提升了回转马达111液压油的利用率,降低了因惯性产生的回转液压油溢流,实现降低能量损失和燃油消耗。由于液压系统溢流的减少及燃油消耗下降,整机的发热量减少,这样可提升整机系统的稳定性、可靠性、元器件的寿命。而且该挖掘机回转节能系统100结构设计简单,易于结合目前挖掘机的液压、控制系统,外置于主阀120,易于实现,成本较低,可靠性高。
本发明提供的一种挖掘机回转节能系统控制方法,用于上述的挖掘机回转节能系统100,其具体的控制方法如下:
回转体101左回转制动时,第二阀芯153、第四阀芯123处于关闭状态,马达111输出的液压油经右侧回路第三单向阀155直接储存至蓄能器160中。
回转体101右回转制动时,第一阀芯152、第三阀芯121处于关闭状态,马达111输出的液压油经左侧回路、第四单向阀157直接储存至蓄能器160中。
回转体101左回转启动时,操作阀140的左回转手柄141控制第一阀芯152、第三阀芯121开启;当压力传感器190检测到蓄能器160中的压力高于主泵130油路中的压力时,蓄能器160释放液压油经换向阀151向马达111提供动力。当压力传感器190检测到蓄能器160中的压力低于主泵130油路中的压力时,蓄能器160释放液压油经换向阀151的第一阀芯152向马达111提供动力、同时主泵130泵送液压油经第三阀芯121向马达111提供动力。
回转体101右回转启动时,操作阀140的右回转手柄143控制第二阀芯153、第四阀芯123开启。当压力传感器190检测到蓄能器160中的压力高于主泵130油路中的压力时,蓄能器160释放液压油经换向阀151的第二阀芯153向马达111提供动力。当压力传感器190检测到蓄能器160中的压力低于主泵130油路中的压力时,蓄能器160释放液压油经换向阀151向马达111提供动力、同时主泵130泵送液压油经第四阀芯123向马达111提供动力。
本发明提供的一种挖掘机,包括回转体101和上述的挖掘机回转节能系统100,回转体101与挖掘机回转节能系统100连接。该挖掘机直接在现有挖掘机的基础上进行改进、组装,结构上实现较为简单,且和现有的挖掘机的液压系统和控制系统结合容易,控制便利,可操作性强,具有极大的推广应用价值。
容易理解的是,本发明提供的挖掘机回转节能系统100不仅可以用于挖掘机上部回转体101的制动时储能、启动时节能,还可以在挖掘机行走、动臂下降或其它状态进行能量的储存及再利用,也可以吸收工作中的脉冲压力能量,提高动作的平稳性。此外,第三单向阀155、第四单向阀157、第五单向阀125以及换向阀151除了采用上述列举的情形,还可以采用集成开关阀或电磁阀等,也可以实现上述的节能效果。
综上所述,本发明提供的挖掘机回转节能系统100及其控制方法、挖掘机具有以下几个方面的有益效果:
本发明提供的挖掘机回转节能系统100,第一,在回转制动时,将回油侧的高压液压油直接以液压能的方式储存于高压蓄能器160中,减少了能量因溢流而产生的浪费,同时,减少了能量储存在转化过程中的损失。第二,在回转启动时,将蓄能器160回收的高压液压能释放与主泵130高压液压油合流,共同驱动回转马达111的启动,降低了主泵130提供给回转马达111的扭矩,控制器180通过对蓄能器160中压力的分析来精确控制主泵130的排量,减少不必要的溢流,减少能量消耗,降低液压油温升,可延长液压元件的使用寿命。第三,可以对回转启动或回转工作中形成的高压液压油脉冲的吸收,提高了回转动作的平稳性的同时,减少因启动会回转中途的因脉冲产生的高压液压油的溢流,降低在回转过程中能量不必要的浪费。最后,该挖掘机回转节能系统100可在现行系统上直接进行改装,结构上实现较为简单,控制便利,具有较高可实现性和可靠性。
本发明提供的挖掘机回转节能系统控制方法,操控方便、灵敏,可实现能量的回收与再利用,减少能量的浪费,实现节能减排的目的。本发明提供的挖掘机,结构设计简单,改装成本相对较低,可操作性强,具有极大的推广应用价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述挖掘机回转节能系统包括回转马达总成(110)、主阀(120)、主泵(130)、操作阀(140)、节能换向阀块(150)和蓄能器(160);
所述回转马达总成(110)与回转体(101)连接,所述主泵(130)经所述主阀(120)与所述回转马达总成(110)连接,所述节能换向阀块(150)与所述回转马达总成(110)连接,所述蓄能器(160)与所述节能换向阀块(150)连接,所述操作阀(140)与所述节能换向阀块(150)、所述主阀(120)连接;
所述回转体(101)回转制动时,所述回转马达总成(110)的液压油以液压能的形式直接储存至所述蓄能器(160)中;所述回转体(101)回转启动时,所述蓄能器(160)将存储的所述液压油释放,驱动所述回转马达总成(110)、以带动所述回转体(101)转动;或者,所述主泵(130)泵送的液压油经所述主阀(120)、与所述蓄能器(160)中释放的液压油汇合,共同驱动所述回转马达总成(110)、以带动所述回转体(101)转动。
2.根据权利要求1所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述回转马达总成(110)包括马达(111)、第一溢流阀(114)、第二溢流阀(115)、第一单向阀(112)和第二单向阀(113);所述马达(111)的一端分别连接所述第一单向阀(112)、所述第一溢流阀(114);所述马达(111)的另一端分别连接所述第二单向阀(113)、所述第二溢流阀(115),所述马达(111)与所述回转体(101)连接。
3.根据权利要求2所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述回转马达总成(110)还包括减速机(116)和刹车组件,所述减速机(116)设于所述马达(111)与所述回转体(101)之间,所述马达(111)、所述减速机(116)和所述回转体(101)三者传动连接;所述刹车组件包括刹车片(118)和减速控制阀(117);所述减速控制阀(117)与所述刹车片(118)连接,所述刹车片(118)设于连接所述马达(111)与所述减速机(116)的传动轴上。
4.根据权利要求2所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述节能换向阀块(150)包括换向阀(151)、第三单向阀(155)和第四单向阀(157),所述换向阀(151)包括第一阀芯(152)和第二阀芯(153);所述第三单向阀(155)设于所述第一单向阀(112)与所述蓄能器(160)之间的油路上,所述第四单向阀(157)设于所述第二单向阀(113)与所述蓄能器(160)之间的油路上;
所述换向阀(151)的A口与所述马达(111)的一端连通、与所述第四单向阀(157)连通,所述换向阀(151)的B口与所述马达(111)的另一端连通、与所述第三单向阀(155)连通,所述换向阀(151)的P口与所述蓄能器(160)连通,所述换向阀(151)的T口与油箱(103)连通。
5.根据权利要求4所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述操作阀(140)包括左回转手柄(141)和右回转手柄(143),所述左回转手柄(141)与所述第一阀芯(152)连接,所述右回转手柄(143)与所述第二阀芯(153)连接。
6.根据权利要求5所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述主阀(120)包括第三阀芯(121)、第四阀芯(123),所述挖掘机回转节能系统还包括第五单向阀(125),所述第三阀芯(121)与所述左回转手柄(141)连接,所述第四阀芯(123)与所述右回转手柄(143)连接;所述第五单向阀(125)设于所述主泵(130)与所述主阀(120)之间。
7.根据权利要求1所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述挖掘机回转节能系统还包括先导泵(170),所述先导泵(170)与所述主泵(130)同轴连接,所述先导泵(170)分别与所述操作阀(140)、所述主阀(120)连接。
8.根据权利要求1所述的挖掘机回转节能系统,其特征在于,所述挖掘机回转节能系统还包括控制器(180),所述节能换向阀块(150)与所述蓄能器(160)之间设有压力传感器(190),所述压力传感器(190)与所述控制器(180)信号连接,所述控制器(180)与所述主泵(130)信号连接。
9.一种挖掘机回转节能系统控制方法,其特征在于,用于权利要求1所述的挖掘机回转节能系统,所述挖掘机回转节能系统控制方法如下:
所述回转体(101)左回转制动时,第二阀芯(153)、第四阀芯(123)关闭,马达(111)输出的液压油经第三单向阀(155)直接储存至所述蓄能器(160)中;
所述回转体(101)右回转制动时,第一阀芯(152)、第三阀芯(121)关闭,所述马达(111)输出的液压油经第四单向阀(157)直接储存至所述蓄能器(160)中;
所述回转体(101)左回转启动时,所述操作阀(140)的左回转手柄(141)控制所述第一阀芯(152)、第三阀芯(121)开启;当压力传感器(190)检测到所述蓄能器(160)中的压力高于所述主泵(130)油路中的压力时,所述蓄能器(160)释放液压油经换向阀(151)向所述马达(111)提供动力;当压力传感器(190)检测到所述蓄能器(160)中的压力低于所述主泵(130)油路中的压力时,所述蓄能器(160)释放液压油经换向阀(151)的所述第一阀芯(152)向所述马达(111)提供动力、同时所述主泵(130)泵送液压油经所述第三阀芯(121)向所述马达(111)提供动力;
所述回转体(101)右回转启动时,所述操作阀(140)的右回转手柄(143)控制所述第二阀芯(153)、第四阀芯(123)开启;当压力传感器(190)检测到所述蓄能器(160)中的压力高于所述主泵(130)油路中的压力时,所述蓄能器(160)释放液压油经换向阀(151)的所述第二阀芯(153)向所述马达(111)提供动力;当压力传感器(190)检测到所述蓄能器(160)中的压力低于所述主泵(130)油路中的压力时,所述蓄能器(160)释放液压油经换向阀(151)向所述马达(111)提供动力、同时所述主泵(130)泵送液压油经所述第四阀芯(123)向所述马达(111)提供动力。
10.一种挖掘机,其特征在于,包括回转体(101)和权利要求1至8中任一项所述的挖掘机回转节能系统,所述回转体(101)与所述挖掘机回转节能系统连接。
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CN201710657126.XA CN107447802A (zh) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 挖掘机回转节能系统及其控制方法、挖掘机 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113235691A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-10 | 立澈(上海)自动化有限公司 | 一种挖掘机回转启动节能控制方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104372823A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-02-25 | 福建工程学院 | 一种挖掘机回转制动能量回收系统 |
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- 2017-08-03 CN CN201710657126.XA patent/CN107447802A/zh active Pending
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