CN204041606U - 一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，包括阀体，阀体上设置有第一油口A1、第一压力口P1、第二压力口P2、第三压力口P3；第一油口A1通过集成阀的第一外部油路与第二压力口P2相连通，第二压力口P2处设置有第一单向阀；第一压力口P1与第二压力口P2之间的集成阀内部油路上还设置了第二单向阀；阀体之内还设置有第一滑阀、第一逻辑阀、第一逻辑控制阀、过载阀、第二滑阀、第二单向阀和第二逻辑阀。本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，具有可回收挖掘机大臂下降时的能量、可防止回收能量过大损坏外部能量存储装置、并能在挖掘机大臂上升时重新利用回收的能量、工作可靠性好、节约能源等优点。

Description

一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀

技术领域

本实用新型涉及一种集成阀，尤其是一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀。

背景技术

挖掘机，又称挖掘机械(excavating machinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。现今的挖掘机占绝大部分的是全液压全回转挖掘机。挖掘机的液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。

挖掘机在工作过程中，其大臂频繁下降和上升。在挖掘机的工作过程中，有一种情形是不需要消耗发动机功率的，即大臂从高向低下落时。在挖掘机大臂下降的过程中，它的势能也由大减小，这些能量也被白白浪费了。目前，挖掘机上尚无配备专门的能量回收装置。

申请号为CN201320587141.9的中国实用新型专利公开了一种带势能回收装置的挖掘机大臂能量再生装置，包括大臂和固定在大臂两侧的主油缸，主油缸通过电磁阀组连通油箱，所述大臂与机架之间铰接有流体传力机构，流体传力机构位于两个主油缸之间，流体传力机构通过管路连接蓄能器，蓄能器隐蔽固定在大臂的内部。该实用新型虽然对挖掘机的能量回收系统进行了介绍，但是并未有关于挖掘机能量回收的专用阀门的介绍。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，以使得挖掘机大臂下降时的重力势能回收、并在大臂上升过程中释放并利用回收的势能、使得挖掘机在工作时更加节能。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其结构特点是，包括阀体，所述阀体上设置有第一油口A1、第一压力口P1、第二压力口P2、第三压力口P3；所述第一油口A1通过集成阀的第一外部油路与所述第二压力口P2相连通，所述第二压力口P2处设置有一个第一单向阀，使得所述第一油口A1处的液压油能经过所述外部油路单向流向所述第二压力口P2；所述第一压力口P1与所述第二压力口P2之间的集成阀内部油路上还设置了一个第二单向阀，使得在能量释放时的液压油只能够从第二压力口P2单向流向第一压力口P1；

所述第一压力口P1与挖掘机大臂油缸相连接，所述第一压力口P1向大臂油缸供油时大臂上升，所述第一压力口P1回油时大臂下降；所述第二压力口P2通过集成阀的内部油路与所述第三压力口P3相连接，所述第三压力口P3与一个外部能量存储装置相连接；

所述阀体内设置有第一滑阀腔和第一逻辑阀腔，所述第一滑阀腔和第一逻辑阀腔之间通过第一油道相连通；所述第一逻辑阀腔通过集成阀的内部油道与所述第一压力口P1相连通，所述第一逻辑阀设置于所述第一逻辑阀腔中，用于控制所述第一压力口P1与所述第一油道之间的通断；第一逻辑阀包括第一逻辑阀芯和第一逻辑阀弹簧；第一逻辑阀芯设置于所述第一逻辑阀腔内，第一逻辑阀弹簧设于所述第一逻辑阀芯下方，所述第一逻辑阀弹簧下方通过一个螺塞封闭；

所述第一逻辑阀腔还通过第二油道和第三油道与设置于阀体外的第一逻辑控制阀相连接；所述第一逻辑控制阀包括第一逻辑控制阀体、第一逻辑控制阀芯、第一逻辑控制阀弹簧、接口Pib1、接口T1；所述第一逻辑控制阀体固定于所述阀体上，第一逻辑控制阀体内设置有第一逻辑控制阀腔，所述第一逻辑控制阀芯、第一逻辑控制阀弹簧均设置于所述第一逻辑控制阀腔内，所述第一逻辑控制阀腔通过分别通过第二逻辑控制油道和第三逻辑控制油道与所述第二油道和第三油道相连通；所述第一逻辑控制阀芯用于控制所述第二逻辑控制油道和第三逻辑控制油道之间的通断；所述接口Pib1通过外部油路与挖掘机控制油Pi1相连通；所述接口T1与回油口T相连通；

所述第一滑阀腔内设置有第一滑阀；所述第一滑阀包括第一滑阀杆、第一滑阀弹簧、第一左封盖和第一右封盖；所述第一滑阀杆插入于所述第一滑阀腔内，所述第一滑阀腔的左右两端分别由所述第一左封盖和第一右封盖封闭，从而将所述第一滑阀杆封闭于所述阀体之内；所述第一滑阀弹簧位于所述第一左封盖的内腔中，用于使得第一滑阀杆向左移动后向右复位；所述第一滑阀杆的右端伸入于所述第一右封盖的内腔中，所述第一右封盖的内腔通过接口Pia1与挖掘机控制油Pi1相连通。

本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的结构特点也在于：

所述阀体内设置有一个过载阀腔，所述过载阀腔内设置有一个过载阀；所述过载阀腔与所述第三压力口P3与所述第二压力口P2之间的内部油路相连通，所述过载阀腔还与回油口T相连通，由所述过载阀控制所述第三压力口P3与所述第二压力口P2之间的内部油路与所述回油口T之间的通断。

所述过载阀包括主阀套、主阀芯、主阀弹簧、锥阀座、锥阀芯、锥阀弹簧、套管和调压螺钉；

所述主阀套下端设置有过载阀压力口，所述过载阀压力口与所述第二压力口P2之间相连通；所述主阀套的内腔中设置有主阀芯和锥阀座，所述锥阀座位于所述主阀芯的上方；所述主阀套的外周面上设置有过载阀回油口T3，所述过载阀回油口T3与所述主阀套内腔的位于主阀芯下方的部分腔体相通；

所述主阀芯顶端设置有主阀芯凹槽，所述主阀芯凹槽的下方开设有第一阻尼孔，所述第一阻尼孔沿着所述主阀芯的轴向贯穿所述主阀芯，所述主阀芯凹槽与所述过载阀压力口之间通过所述第一阻尼孔相连通；所述主阀弹簧的下端位于所述主阀芯凹槽内并与所述主阀芯凹槽的槽底相抵接，所述主阀弹簧的上端与所述锥阀座的下端面相抵接；所述锥阀座内设置于沿着所述锥阀座的轴向贯穿于所述锥阀座的阶梯孔，所述锥阀芯的下端插入所述阶梯孔上段之内，所述阶梯孔的下段为第二阻尼孔，所述阶梯孔通过所述第二阻尼孔与锥阀芯下方的主阀套内腔和所述主阀芯凹槽相连通；所述套管套设于所述主阀套的上段的外周面上，在所述套管内壁与所述主阀套的外周面之间形成有第一回油腔和第二回油腔；所述锥阀芯的上端位于所述套管的内腔中，所述锥阀芯之上设置有锥阀弹簧，所述调压螺钉的下端螺纹旋入所述所述套管的内腔上段中，所述锥阀弹簧的上端与所述调压螺钉的下端相抵接；所述第一回油腔与所述套管的内腔相连通，所述第二回油腔与所述过载阀回油口T3相连通；所述过载阀回油口T3与阀体的回油口T相连通。

所述套管的顶端上设置有一个螺母，所述螺母与所述调压螺钉之间以螺纹配合的方式相连接；所述螺母与所述套管之间设置有阶梯形密封圈。

所述阀体内设置有第二滑阀腔、第二单向阀腔和第二逻辑阀腔，所述第二滑阀腔和第二逻辑阀腔之间通过第七油道相连通；所述第二滑阀腔和第二单向阀腔之间通过第四油道相连通；

所述第二单向阀腔内设置有用于控制第二单向阀腔与第四油道之间的通断的第二单向阀，所述第二单向阀包括第二单向阀芯、第二单向阀弹簧和第二单向阀螺塞；所述第二单向阀芯将所述第二单向阀腔隔离成第二单向阀上腔体和第二单向阀下腔体，所述第二单向阀上腔体与第一压力口P1相连通；当第二单向阀芯向下移动时，所述第四油道通过所述第二单向阀上腔体与所述第一压力口P1相连通；所述第二单向阀螺塞设置于所述第二单向阀腔的出口上，将第二单向阀腔的第二单向阀下腔体下方的出口封闭；所述第二单向阀弹簧位于所述第二单向阀芯和第二单向阀螺塞之间；

所述第二逻辑阀腔中设置有用于控制第二逻辑阀腔与第七油道之间的通断的第二逻辑阀；所述第二逻辑阀包括第二逻辑阀芯、第二逻辑阀弹簧和第二逻辑阀螺塞；所述第二逻辑阀芯将所述第二逻辑阀腔隔离成第二逻辑阀上腔体和第二逻辑阀下腔体，所述第二逻辑阀上腔体通过集成阀的内部油道与第二压力口P2相连通；当第二逻辑阀芯向下移动时，所述第七油道通过所述第二逻辑阀上腔体与所述第二压力口P2相连通；所述第二逻辑阀螺塞设置于所述第二逻辑阀腔的出口上，将第二逻辑阀腔的出口封闭；所述第二逻辑阀弹簧位于所述第二逻辑阀芯和第二逻辑阀螺塞之间；所述第二逻辑阀上腔体与第五油道相连通，第二逻辑阀下腔体与第六油道相连通；

第二逻辑控制阀包括第二逻辑控制阀体、第二逻辑控制阀芯、第二逻辑控制阀弹簧、接口Pib2、接口T2；所述第二逻辑控制阀体固定于所述阀体上，第二逻辑控制阀体内设置有第二逻辑控制阀腔，所述第二逻辑控制阀芯、第二逻辑控制阀弹簧均设置于所述第二逻辑控制阀腔内；所述第二逻辑控制阀腔通过分别通过第五逻辑控制油道和第六逻辑控制油道与所述第五油道和第六油道相连通；所述第二逻辑控制阀芯用于控制所述第五逻辑控制油道和第六逻辑控制油道之间的通断；所述接口Pib2通过外部油路与挖掘机控制油Pi2相连通；所述接口T2与回油口T相连通；

所述第二滑阀腔设置于第二滑阀；第二滑阀包括第二滑阀杆、第二滑阀弹簧、第二左封盖和第二右封盖；所述第二滑阀杆插入于所述第二滑阀腔内，所述第二滑阀腔的左右两端分别由所述第二左封盖和第二右封盖封闭，从而将所述第二滑阀杆封闭于所述阀体之内；所述第二滑阀弹簧位于所述第二左封盖的内腔中，用于使得第二滑阀杆向左移动后向右复位；所述第二滑阀杆的右端伸入于所述第二右封盖的内腔中，所述第二右封盖的内腔通过接口Pia2与挖掘机控制油Pi2相连通。

所述阀体上还设置有一个第二油口A2。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，通过控制油的使A1口通过第一滑阀腔与第一油道接通，从而使P1口与A1口接通。A1口连接外部的能量转化装置，将油缸下降时的势能转化成高压油通过P2口进入本实用新型的集成阀内，再通过P3口进入外部能量存储装置，从而将能量存储起来，实现将挖掘机大臂下降的能量回收的目的。第一逻辑阀设于下降能量回收油路的P1口与A1口之间；在第一逻辑阀与A1口之间设有第一滑阀，通过控制油的压力大小改变第一滑阀的位移，从而改变第一逻辑阀与A1口之间的开口大小，达到控制下降能量回收时的流量。

P2口设置过载阀，防止能量回收时过载压力过高损坏外部能量存储装置。

通过控制油将第五流道与第六流道切断，并将第六流道与回油T接通，即第二逻辑阀的第二逻辑阀下腔体压力为0，P2口压力油将第二逻辑阀压向下移，第二逻辑阀的第二逻辑阀芯下移使得第二逻辑阀打开，使P2口通过第二逻辑阀上腔体与第七流道相连。当Pi2压力大于0.7MPa时，即Pia2压力大于0.7MPa,第二滑阀被推向左，使第七流道与第四流道相通，压力流从外部能量存储装置23经P2口到第七流道，再到第四流道，推开P2与P1间的第二单向阀进入到P1口，使回收的能量再次释放使挖机的大臂油缸上升，从而实现了回收能量的再利用。

第二逻辑阀与P1口间设有第二滑阀，通过控制油的压力大小改变滑阀的位移，从而改变第二逻辑阀与P1口之间的开口大小，达到控制上升能量释放时的流量。第二逻辑阀设于上升能量释放油路的P2口与P1口之间，并在P1口与P2口之间增加第二单向阀防止P1口压力油流入P2口。

本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，具有可回收挖掘机大臂下降时的能量、可防止回收能量过大损坏外部能量存储装置、并能在挖掘机大臂上升时重新利用回收的能量、工作可靠性好、节约能源等优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的主视图。

图2为本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的俯视图。

图3为本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的左视图。

图4为本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的液压原理图。

图5为图2中的A-A剖视图(本实用新型的第二逻辑阀、第二滑阀和第二逻辑控制阀的剖视图)。

图6为图2中的B-B剖视图(本实用新型的第一逻辑阀、第一滑阀和第一逻辑控制阀的剖视图)。

图7为能量回收时图2中的B-B剖视图。

图8为能量释放时图2中的A-A剖视图。

图9为图3中的C-C剖视图的局部视图(过载阀未过载，无动作)。

图10为图3中的C-C剖视图的局部视图(过载阀过载，过载阀动作)。

图11为图9和10中的过载阀的结构图。

附图1～附图11中标号：1阀体，2第一单向阀，3第二单向阀，301第二单向阀芯，302第二单向阀弹簧，303第二单向阀螺塞，4大臂油缸，5第一滑阀腔，6第一逻辑阀腔，7第一逻辑控制阀，701第一逻辑控制阀体，702第一逻辑控制阀芯，703第一逻辑控制阀弹簧，704第一逻辑控制阀腔，705第二逻辑控制油道，706第三逻辑控制油道，8第一油道，9第二油道，10第三油道，11第四油道，12第五油道，13第六油道，14第七油道，15螺母，16调压螺钉，17套管，18能量转化装置，19阶梯形密封圈，20第一逻辑阀，2001第一逻辑阀芯，2002第一逻辑阀弹簧，21第二逻辑阀，2101第二逻辑阀芯，2102第二逻辑阀弹簧，2103第二逻辑阀螺塞，22第一外部油路，23外部能量存储装置，24第一滑阀，2401第一滑阀杆，2402第一滑阀弹簧，2403第一左封盖，2404第一右封盖，25第二滑阀，2501第二滑阀杆，2502第二滑阀弹簧，2503第二左封盖，2504第二右封盖，26过载阀腔，27过载阀，2701主阀套，2702主阀芯，2703主阀弹簧，2704锥阀座，2705锥阀芯，2706锥阀弹簧，2707过载阀压力口，2708主阀芯凹槽，2709第一阻尼孔，2710第二阻尼孔，2711阶梯孔，2712第一回油腔，2713第二回油腔，28第二滑阀腔，29第二单向阀腔，2901第二单向阀上腔体，2902第二单向阀下腔体，30第二逻辑阀腔，3001第二逻辑阀上腔体，3002第二逻辑阀下腔体，31第二逻辑控制阀，3101第二逻辑控制阀体，3102第二逻辑控制阀芯，3103第二逻辑控制阀弹簧，3104第二逻辑控制阀腔，3105第五逻辑控制油道，3105第六逻辑控制油道。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见附图1～附图11，本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，包括阀体1，所述阀体1上设置有第一油口A1、第一压力口P1、第二压力口P2、第三压力口P3；所述第一油口A1通过集成阀的第一外部油路22与所述第二压力口P2相连通，所述第二压力口P2处设置有一个第一单向阀2，使得所述第一油口A1处的液压油能经过所述外部油路单向流向所述第二压力口P2；所述第一压力口P1与所述第二压力口P2之间的集成阀内部油路上还设置了一个第二单向阀3，使得在能量释放时的液压油只能够从第二压力口P2单向流向第一压力口P1；

所述第一压力口P1与挖掘机大臂油缸4相连接，所述第一压力口P1向大臂油缸4供油时大臂上升，所述第一压力口P1回油时大臂下降；所述第二压力口P2通过集成阀的内部油路与所述第三压力口P3相连接，所述第三压力口P3与一个外部能量存储装置23相连接；

所述阀体1内设置有第一滑阀腔5和第一逻辑阀腔6，所述第一滑阀腔5和第一逻辑阀腔6之间通过第一油道8相连通；所述第一逻辑阀腔6通过集成阀的内部油道与所述第一压力口P1相连通，所述第一逻辑阀20设置于所述第一逻辑阀腔6中，用于控制所述第一压力口P1与所述第一油道8之间的通断；第一逻辑阀20包括第一逻辑阀芯2001和第一逻辑阀弹簧2002；第一逻辑阀芯2001设置于所述第一逻辑阀腔6内，第一逻辑阀弹簧2002设于所述第一逻辑阀芯2001下方，所述第一逻辑阀弹簧2002下方通过一个螺塞封闭；

所述第一逻辑阀腔6还通过第二油道9和第三油道10与设置于阀体1外的第一逻辑控制阀7相连接；所述第一逻辑控制阀7包括第一逻辑控制阀体701、第一逻辑控制阀芯702、第一逻辑控制阀弹簧703、接口Pib1、接口T1；所述第一逻辑控制阀体701固定于所述阀体1上，第一逻辑控制阀体701内设置有第一逻辑控制阀腔704，所述第一逻辑控制阀芯702、第一逻辑控制阀弹簧703均设置于所述第一逻辑控制阀腔704内，所述第一逻辑控制阀腔704通过分别通过第二逻辑控制油道705和第三逻辑控制油道706与所述第二油道9和第三油道10相连通；所述第一逻辑控制阀芯702用于控制所述第二逻辑控制油道705和第三逻辑控制油道706之间的通断；所述接口Pib1通过外部油路与挖掘机控制油Pi1相连通；所述接口T1与回油口T相连通；

所述第一滑阀腔5内设置有第一滑阀24；所述第一滑阀24包括第一滑阀杆2401、第一滑阀弹簧2402、第一左封盖2403和第一右封盖2404；所述第一滑阀杆2401插入于所述第一滑阀腔5内，所述第一滑阀腔5的左右两端分别由所述第一左封盖2403和第一右封盖2404封闭，从而将所述第一滑阀杆2401封闭于所述阀体1之内；所述第一滑阀弹簧2402位于所述第一左封盖2403的内腔中，用于使得第一滑阀杆2401向左移动后向右复位；所述第一滑阀杆2401的右端伸入于所述第一右封盖2404的内腔中，所述第一右封盖2404的内腔通过接口Pia1与挖掘机控制油Pi1相连通。

如图1-3为本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的外形图。集成阀内还设置了第二逻辑阀和第二逻辑控制阀，用于使得外部能量存储装置所回收的液压油重新使用，为挖掘机大臂上升提供压力能源。图4为集成阀的液压原理图。图5和图6分别为图2中的A-A剖视图和B-B剖视图，分别可看出第一逻辑阀和第二逻辑阀的内部结构。回油口T为集成阀的回油口，与外部的回油箱相连通。图6是第一逻辑阀、第一滑阀和第一逻辑控制阀的结构图，通过第一逻辑阀、第一滑阀和第一逻辑控制阀等部件实现集成阀对挖掘机的大臂油缸下落时的能量回收功能。图5是第二逻辑阀、第二滑阀和第二逻辑控制阀的结构图，通过第二逻辑阀、第二滑阀和第二逻辑控制阀等部件实现挖掘机的大臂油缸上升时，将回收存储的能量重新释放，帮助大臂油缸上升，从而节约能源。

图7是能够回收时图6中的第一逻辑阀、第一滑阀和第一逻辑控制阀的动作后的图。此时，图5中的第二逻辑阀、第二滑阀和第二逻辑控制阀无动作，第二逻辑阀、第二滑阀均为关闭状态，无能量释放动作。

图8为能量释放时图5中的第二逻辑阀、第二滑阀和第二逻辑控制阀的动作后的图。此时，图6中的第一逻辑阀、第一滑阀和第一逻辑控制阀无动作，第一逻辑阀、第一滑阀是关闭的，无能量回收动作。

图9为能量回收过程中，过载阀未过载时的结构图，过载阀处于关闭状态，无过载保护动作。图10为能量回收过程中，过载阀过载时的结构图，过载阀处于打开状态，有过载保护动作。图11为图9和10中的过载阀的剖视图。

本实用新型的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀的能量回收过程如下。

在挖掘机大臂油缸下降过程中，从图4液压原理图与图6的B-B剖视图中看，接口Pia1与Pib1是通过外部管路并联到一起，连接挖掘机控制油Pi1。Pia2与Pib2是通过外部管路并联到一起，连接挖掘机控制油Pi2。当控制油路Pi1提供压力油时，挖掘机大臂油缸下降；当Pi2提供压力油时，挖掘机大臂油缸上升。当Pi1提供压力时，压力达到0.5MPa时，即Pib1达到0.5Mpa，第一逻辑阀控制阀的第一逻辑控制阀芯被压向第一逻辑控制阀弹簧，第一逻辑控制阀芯将第二逻辑控制油道705和第三逻辑控制油道706之间的油路切断，并将第三逻辑控制油道706通过接口T1与回油口T接通；此时，第三逻辑控制油道706与第三油道10相通。

第一逻辑阀腔被第一逻辑阀芯分为前腔和后腔两个腔体；位于第一逻辑阀芯上方的为前腔，位于第一逻辑阀芯下方的为后腔；其中，该前腔与第一压力口P1相通。由于第二油道9和第三油道10分别与第一逻辑阀芯上方的前腔和下方的后腔相连通，因此第一逻辑阀的后腔通过第三油道、第三逻辑控制油道回油口T相连通，第一逻辑阀的后腔的压力为0。第一逻辑阀芯上方的前腔与所述第一油道之间由所述第一逻辑阀芯隔断，当第一逻辑阀芯下降时，前腔与第一油道接通。由于第一逻辑阀的后腔与回油口连通，使得第一逻辑阀的后腔的压力为0，而第一逻辑阀芯上方的前腔与第一压力口P1相通，P1口高压油将第一逻辑阀芯向下压，使第一逻辑阀打开将P1口与第一油道接通。

当Pi1压力增加大于0.7MPa时，即Pia1压力大于0.7Mpa，Pia1压力油推动第一滑阀向左移动，使A1口通过第一滑阀腔与第一油道接通，从而使P1口与A1口接通。如图6所示，由于在P1口与P2口之间增加了第二单向阀，使P1口油无法直接通过第四油道而进到P2口，但P2口油可以通过第四油道入进到P1口提供能量释放使油缸上升。能量转化装置18设置在A1口和P2口之间。A1口连接外部的能量转化装置18，将油缸下降时的势能转化成高压油通过P2口进入本实用新型的集成阀内，再通过P3口进入外部能量存储装置，从而将能量存储起来，实现将挖掘机大臂下降的能量回收的目的。

本实用新型的集成阀的第一滑阀还具有流量控制功能。流量控制过程如下：当Pi1压力大于0.7MPa时，第一滑阀将第一油道与A1口接通后，通过控制Pi1的压力在0.7MPa～3.5MPa之间变化，不同压力实现对第一滑阀的不同推力，实现第一滑阀处于不同位置，从而控制第一油道与A1口之间的开口大小，最终控制通过开口处的流量以实现对P1口到A1口的流量控制，达到控制油缸下降速度，使得挖掘机大臂能够缓缓下降，而不会突然降落而导致发生事故，提高了挖掘机工作的安全可靠性。

所述阀体1内设置有一个过载阀腔26，所述过载阀腔26内设置有一个过载阀27；所述过载阀腔26与所述第三压力口P3与所述第二压力口P2之间的内部油路相连通，所述过载阀腔26还与回油口T相连通，由所述过载阀27控制所述第三压力口P3与所述第二压力口P2之间的内部油路与所述回油口T之间的通断。当挖掘机大臂下降时重力势能过大时，能量转化装置18产生的高压油压力过大，可能会损坏整个能量回收系统。所以在下降过程中，一但所转化的高压油压力超过过载阀设定压力，高压油经过P2口到P3口时，P2口和P3口之间的过载阀打开，将高压油的压力控制在设定安全范围内，保证整个系统的安全。

所述过载阀27包括主阀套2701、主阀芯2702、主阀弹簧2703、锥阀座2704、锥阀芯2705、锥阀弹簧2706、套管17和调压螺钉16；

所述主阀套2701下端设置有过载阀压力口2707，所述过载阀压力口2707与所述第二压力口P2之间相连通；所述主阀套2701的内腔中设置有主阀芯2702和锥阀座2704，所述锥阀座2704位于所述主阀芯2702的上方；所述主阀套2701的外周面上设置有过载阀回油口T3，所述过载阀回油口T3与所述主阀套2701内腔的位于主阀芯2702下方的部分腔体相通；

所述主阀芯2702顶端设置有主阀芯凹槽2708，所述主阀芯凹槽2708的下方开设有第一阻尼孔2709，所述第一阻尼孔2709沿着所述主阀芯2702的轴向贯穿所述主阀芯2702，所述主阀芯凹槽2708与所述过载阀压力口2707之间通过所述第一阻尼孔2709相连通；所述主阀弹簧2703的下端位于所述主阀芯凹槽2708内并与所述主阀芯凹槽2708的槽底相抵接，所述主阀弹簧2703的上端与所述锥阀座2704的下端面相抵接；所述锥阀座2704内设置于沿着所述锥阀座2704的轴向贯穿于所述锥阀座2704的阶梯孔2711，所述锥阀芯2705的下端插入所述阶梯孔2711上段之内，所述阶梯孔2711的下段为第二阻尼孔2710，所述阶梯孔2711通过所述第二阻尼孔2710与锥阀芯2705下方的主阀套2701内腔和所述主阀芯凹槽2708相连通；所述套管17套设于所述主阀套2701的上段的外周面上，在所述套管17内壁与所述主阀套2701的外周面之间形成有第一回油腔2712和第二回油腔2713；所述锥阀芯2705的上端位于所述套管17的内腔中，所述锥阀芯2705之上设置有锥阀弹簧2706，所述调压螺钉16的下端螺纹旋入所述所述套管17的内腔上段中，所述锥阀弹簧2706的上端与所述调压螺钉16的下端相抵接；所述第一回油腔2712与所述套管17的内腔相连通，所述第二回油腔2713与所述过载阀回油口T3相连通；所述过载阀回油口T3与阀体1的回油口T相连通。

所述过载阀如图11，包括主阀套、主阀芯、主阀弹簧、锥阀座、锥阀芯、锥阀弹簧、套管、螺母和调压螺钉等部件。主阀套下方的过载阀压力口与第二压力口P2并联，过载阀回油口T3与阀体的回油口T相连通。当P2口压力过载时，压力油经第一阻尼孔1、第二阻尼孔2，到达锥阀芯与锥阀座之间的部位，此时锥阀座内的阶梯孔内充满压力油。当该处压力油的油压力过载且达到过载阀调定压力(该调定压力与锥阀弹簧被压缩的程度相关，可由调压螺钉调整。)时，压力油作用于锥阀芯上，推动锥阀芯向上移，使锥阀芯与锥阀座之间相分离，使得锥阀座的阶梯形内腔与第一回油腔之间相连通，从而使得压力油依次通过第一回油腔、第二回油腔回到过载阀回油口T3，进而回到外部的回油箱之中。当所述过载阀安装于所述过载阀腔内时，所述过载阀回油口T3与阀体的回油口T相连通；此时，所述第二回油腔与过载阀回油口T3之间是相通的。因此，主阀芯上端的内腔中与回油相通，主阀芯上端的压力小于主阀芯下方的过载阀压力口处的压力，主阀芯被压力油向上推，使过载阀压力口与回油口T相通，从而可为P2口卸载，保证系统安全。

所述套管17的顶端上设置有一个螺母15，所述螺母15与所述调压螺钉16之间以螺纹配合的方式相连接；所述螺母与所述套管17之间设置有阶梯形密封圈19。

所述阀体1内设置有第二滑阀腔28、第二单向阀腔29和第二逻辑阀腔30，所述第二滑阀腔28和第二逻辑阀腔30之间通过第七油道14相连通；所述第二滑阀腔28和第二单向阀腔29之间通过第四油道11相连通；

所述第二单向阀腔29内设置有用于控制第二单向阀腔29与第四油道11之间的通断的第二单向阀3，所述第二单向阀3包括第二单向阀芯301、第二单向阀弹簧302和第二单向阀螺塞303；所述第二单向阀芯301将所述第二单向阀腔29隔离成第二单向阀上腔体2901和第二单向阀下腔体2902，所述第二单向阀上腔体2901与第一压力口P1相连通；当第二单向阀芯301向下移动时，所述第四油道11通过所述第二单向阀上腔体2901与所述第一压力口P1相连通；所述第二单向阀螺塞303设置于所述第二单向阀腔29的出口上，将第二单向阀腔29的第二单向阀下腔体2902下方的出口封闭；所述第二单向阀弹簧302位于所述第二单向阀芯301和第二单向阀螺塞303之间；

所述第二逻辑阀腔30中设置有用于控制第二逻辑阀腔30与第七油道14之间的通断的第二逻辑阀21；所述第二逻辑阀21包括第二逻辑阀芯2101、第二逻辑阀弹簧2102和第二逻辑阀螺塞2103；所述第二逻辑阀芯2101将所述第二逻辑阀腔30隔离成第二逻辑阀上腔体3001和第二逻辑阀下腔体3002，所述第二逻辑阀上腔体3001通过集成阀的内部油道与第二压力口P2相连通；当第二逻辑阀芯2101向下移动时，所述第七油道14通过所述第二逻辑阀上腔体3001与所述第二压力口P2相连通；所述第二逻辑阀螺塞2103设置于所述第二逻辑阀腔30的出口上，将第二逻辑阀腔30的出口封闭；所述第二逻辑阀弹簧2102位于所述第二逻辑阀芯2101和第二逻辑阀螺塞2103之间；所述第二逻辑阀上腔体3001与第五油道12相连通，第二逻辑阀下腔体3002与第六油道13相连通；

第二逻辑控制阀31包括第二逻辑控制阀体3101、第二逻辑控制阀芯3102、第二逻辑控制阀弹簧3103、接口Pib2、接口T2；所述第二逻辑控制阀体3101固定于所述阀体1上，第二逻辑控制阀体3101内设置有第二逻辑控制阀腔3104，所述第二逻辑控制阀芯3102、第二逻辑控制阀弹簧3103均设置于所述第二逻辑控制阀腔3104内；所述第二逻辑控制阀腔3104通过分别通过第五逻辑控制油道3105和第六逻辑控制油道3106与所述第五油道12和第六油道13相连通；所述第二逻辑控制阀芯3102用于控制所述第五逻辑控制油道3105和第六逻辑控制油道3106之间的通断；所述接口Pib2通过外部油路与挖掘机控制油Pi2相连通；所述接口T2与回油口T相连通；

所述第二滑阀腔28设置于第二滑阀25；第二滑阀25包括第二滑阀杆2501、第二滑阀弹簧2502、第二左封盖2503和第二右封盖2504；所述第二滑阀杆2501插入于所述第二滑阀腔28内，所述第二滑阀腔28的左右两端分别由所述第二左封盖2503和第二右封盖2504封闭，从而将所述第二滑阀杆2501封闭于所述阀体1之内；所述第二滑阀弹簧2502位于所述第二左封盖2503的内腔中，用于使得第二滑阀杆2501向左移动后向右复位；所述第二滑阀杆2501的右端伸入于所述第二右封盖2504的内腔中，所述第二右封盖2504的内腔通过接口Pia2与挖掘机控制油Pi2相连通。

如图5所示，当控制油Pi2提供压力油时，压力达到0.5MPa时，即Pia2压力达到0.5MPa,第二逻辑阀控制阀的第二逻辑控制阀芯被推向下移，第二逻辑控制阀芯将第五流道与第六流道切断，并将第六流道与回油T接通，即第二逻辑阀的第二逻辑阀下腔体3002压力为0，P2口(P2、P3、P4是并联接口，接到回收能量存储器)压力油将第二逻辑阀压向下移，第二逻辑阀的第二逻辑阀芯下移使得第二逻辑阀打开，使P2口通过第二逻辑阀上腔体3001与第七流道相连。当Pi2压力大于0.7MPa时，即Pia2压力大于0.7MPa,第二滑阀被推向左，使第七流道与第四流道相通，压力流从外部能量存储装置23经P2口到第七流道，再到第四流道，推开P2与P1间的第二单向阀进入到P1口，使回收的能量再次释放使挖机的大臂油缸上升，从而实现了回收能量的再利用，节约了能源，提高了挖掘机工作的环保性能。

所述阀体1上还设置有一个第二油口A2。A2口为备用油口，与A1口是并联的，在工作时A1与A2口任意选择其一，方便连接管路，另一个外加封堵封闭起来。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其特征是，包括阀体(1)，所述阀体(1)上设置有第一油口A1、第一压力口P1、第二压力口P2、第三压力口P3；所述第一油口A1通过集成阀的第一外部油路(22)与所述第二压力口P2相连通，所述第二压力口P2处设置有一个第一单向阀(2)，使得所述第一油口A1处的液压油能经过所述外部油路单向流向所述第二压力口P2；所述第一压力口P1与所述第二压力口P2之间的集成阀内部油路上还设置了一个第二单向阀(3)，使得在能量释放时的液压油只能够从第二压力口P2单向流向第一压力口P1； 

所述第一压力口P1与挖掘机大臂油缸(4)相连接，所述第一压力口P1向大臂油缸(4)供油时大臂上升，所述第一压力口P1回油时大臂下降；所述第二压力口P2通过集成阀的内部油路与所述第三压力口P3相连接，所述第三压力口P3与一个外部能量存储装置(23)相连接； 

所述阀体(1)内设置有第一滑阀腔(5)和第一逻辑阀腔(6)，所述第一滑阀腔(5)和第一逻辑阀腔(6)之间通过第一油道(8)相连通；所述第一逻辑阀腔(6)通过集成阀的内部油道与所述第一压力口P1相连通，所述第一逻辑阀(20)设置于所述第一逻辑阀腔(6)中，用于控制所述第一压力口P1与所述第一油道(8)之间的通断；第一逻辑阀(20)包括第一逻辑阀芯(2001)和第一逻辑阀弹簧(2002)；第一逻辑阀芯(2001)设置于所述第一逻辑阀腔(6)内，第一逻辑阀弹簧(2002)设于所述第一逻辑阀芯(2001)下方，所述第一逻辑阀弹簧(2002)下方通过一个螺塞封闭； 

所述第一逻辑阀腔(6)还通过第二油道(9)和第三油道(10)与设置于阀体(1)外的第一逻辑控制阀(7)相连接；所述第一逻辑控制阀(7)包括第一逻辑控制阀体(701)、第一逻辑控制阀芯(702)、第一逻辑控制阀弹簧(703)、接口Pib1、接口T1；所述第一逻辑控制阀体(701)固定于所述阀体(1)上，第一逻辑控制阀体(701)内设置有第一逻辑控制阀腔(704)，所述第一逻辑控制阀芯(702)、第一逻辑控制阀弹簧(703)均设置于所述第一逻辑控制阀腔(704)内，所述第一逻辑控制阀腔(704)通过分别通过第二逻辑控制油道(705)和第三逻辑控制油道(706)与所述第二油道(9)和第三油道(10)相连通；所述第一逻辑控制阀芯(702)用于控制所述第二逻辑控制油道(705)和第三逻辑控制油道(706)之间的通断；所述接口Pib1通过外部油路与挖掘机控制油Pi1相连通；所述接口T1与回油口T相连通； 

所述第一滑阀腔(5)内设置有第一滑阀(24)；所述第一滑阀(24)包括第一滑阀杆(2401)、第一滑阀弹簧(2402)、第一左封盖(2403)和第一右封盖(2404)；所述第一滑阀杆(2401)插入于所述第一滑阀腔(5)内，所述第一滑阀腔(5)的左右两端分别由所述第一左封盖(2403) 和第一右封盖(2404)封闭，从而将所述第一滑阀杆(2401)封闭于所述阀体(1)之内；所述第一滑阀弹簧(2402)位于所述第一左封盖(2403)的内腔中，用于使得第一滑阀杆(2401)向左移动后向右复位；所述第一滑阀杆(2401)的右端伸入于所述第一右封盖(2404)的内腔中，所述第一右封盖(2404)的内腔通过接口Pia1与挖掘机控制油Pi1相连通。 

2.根据权利要求1所述的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其特征是，所述阀体(1)内设置有一个过载阀腔(26)，所述过载阀腔(26)内设置有一个过载阀(27)；所述过载阀腔(26)与所述第三压力口P3与所述第二压力口P2之间的内部油路相连通，所述过载阀腔(26)还与回油口T相连通，由所述过载阀(27)控制所述第三压力口P3与所述第二压力口P2之间的内部油路与所述回油口T之间的通断。 

3.根据权利要求2所述的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其特征是，所述过载阀(27)包括主阀套(2701)、主阀芯(2702)、主阀弹簧(2703)、锥阀座(2704)、锥阀芯(2705)、锥阀弹簧(2706)、套管(17)和调压螺钉(16)； 

所述主阀套(2701)下端设置有过载阀压力口(2707)，所述过载阀压力口(2707)与所述第二压力口P2之间相连通；所述主阀套(2701)的内腔中设置有主阀芯(2702)和锥阀座(2704)，所述锥阀座(2704)位于所述主阀芯(2702)的上方；所述主阀套(2701)的外周面上设置有过载阀回油口T3，所述过载阀回油口T3与所述主阀套(2701)内腔的位于主阀芯(2702)下方的部分腔体相通； 

所述主阀芯(2702)顶端设置有主阀芯凹槽(2708)，所述主阀芯凹槽(2708)的下方开设有第一阻尼孔(2709)，所述第一阻尼孔(2709)沿着所述主阀芯(2702)的轴向贯穿所述主阀芯(2702)，所述主阀芯凹槽(2708)与所述过载阀压力口(2707)之间通过所述第一阻尼孔(2709)相连通；所述主阀弹簧(2703)的下端位于所述主阀芯凹槽(2708)内并与所述主阀芯凹槽(2708)的槽底相抵接，所述主阀弹簧(2703)的上端与所述锥阀座(2704)的下端面相抵接；所述锥阀座(2704)内设置于沿着所述锥阀座(2704)的轴向贯穿于所述锥阀座(2704)的阶梯孔(2711)，所述锥阀芯(2705)的下端插入所述阶梯孔(2711)上段之内，所述阶梯孔(2711)的下段为第二阻尼孔(2710)，所述阶梯孔(2711)通过所述第二阻尼孔(2710)与锥阀芯(2705)下方的主阀套(2701)内腔和所述主阀芯凹槽(2708)相连通；所述套管(17)套设于所述主阀套(2701)的上段的外周面上，在所述套管(17)内壁与所述主阀套(2701)的外周面之间形成有第一回油腔(2712)和第二回油腔(2713)；所述锥阀芯(2705)的上端位于所述套管(17)的内腔中，所述锥阀芯(2705)之上设置有锥阀弹簧(2706)，所述调压螺钉(16)的下端螺纹旋入所述所述套管(17)的内腔上段中，所述锥阀弹簧(2706)的上端与所述调压螺钉(16)的下端相抵接；所述第一回油腔(2712) 与所述套管(17)的内腔相连通，所述第二回油腔(2713)与所述过载阀回油口T3相连通；所述过载阀回油口T3与阀体(1)的回油口T相连通。 

4.根据权利要求3所述的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其特征是，所述套管(17)的顶端上设置有一个螺母(15)，所述螺母(15)与所述调压螺钉(16)之间以螺纹配合的方式相连接；所述螺母与所述套管(17)之间设置有阶梯形密封圈(19)。 

5.根据权利要求1所述的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其特征是，所述阀体(1)内设置有第二滑阀腔(28)、第二单向阀腔(29)和第二逻辑阀腔(30)，所述第二滑阀腔(28)和第二逻辑阀腔(30)之间通过第七油道(14)相连通；所述第二滑阀腔(28)和第二单向阀腔(29)之间通过第四油道(11)相连通； 

所述第二单向阀腔(29)内设置有用于控制第二单向阀腔(29)与第四油道(11)之间的通断的第二单向阀(3)，所述第二单向阀(3)包括第二单向阀芯(301)、第二单向阀弹簧(302)和第二单向阀螺塞(303)；所述第二单向阀芯(301)将所述第二单向阀腔(29)隔离成第二单向阀上腔体(2901)和第二单向阀下腔体(2902)，所述第二单向阀上腔体(2901)与第一压力口P1相连通；当第二单向阀芯(301)向下移动时，所述第四油道(11)通过所述第二单向阀上腔体(2901)与所述第一压力口P1相连通；所述第二单向阀螺塞(303)设置于所述第二单向阀腔(29)的出口上，将第二单向阀腔(29)的第二单向阀下腔体(2902)下方的出口封闭；所述第二单向阀弹簧(302)位于所述第二单向阀芯(301)和第二单向阀螺塞(303)之间； 

所述第二逻辑阀腔(30)中设置有用于控制第二逻辑阀腔(30)与第七油道(14)之间的通断的第二逻辑阀(21)；所述第二逻辑阀(21)包括第二逻辑阀芯(2101)、第二逻辑阀弹簧(2102)和第二逻辑阀螺塞(2103)；所述第二逻辑阀芯(2101)将所述第二逻辑阀腔(30)隔离成第二逻辑阀上腔体(3001)和第二逻辑阀下腔体(3002)，所述第二逻辑阀上腔体(3001)通过集成阀的内部油道与第二压力口P2相连通；当第二逻辑阀芯(2101)向下移动时，所述第七油道(14)通过所述第二逻辑阀上腔体(3001)与所述第二压力口P2相连通；所述第二逻辑阀螺塞(2103)设置于所述第二逻辑阀腔(30)的出口上，将第二逻辑阀腔(30)的出口封闭；所述第二逻辑阀弹簧(2102)位于所述第二逻辑阀芯(2101)和第二逻辑阀螺塞(2103)之间；所述第二逻辑阀上腔体(3001)与第五油道(12)相连通，第二逻辑阀下腔体(3002)与第六油道(13)相连通； 

第二逻辑控制阀(31)包括第二逻辑控制阀体(3101)、第二逻辑控制阀芯(3102)、第二逻辑控制阀弹簧(3103)、接口Pib2、接口T2；所述第二逻辑控制阀体(3101)固定于所述阀体(1)上，第二逻辑控制阀体(3101)内设置有第二逻辑控制阀腔(3104)，所述第二 逻辑控制阀芯(3102)、第二逻辑控制阀弹簧(3103)均设置于所述第二逻辑控制阀腔(3104)内；所述第二逻辑控制阀腔(3104)通过分别通过第五逻辑控制油道(3105)和第六逻辑控制油道(3106)与所述第五油道(12)和第六油道(13)相连通；所述第二逻辑控制阀芯(3102)用于控制所述第五逻辑控制油道(3105)和第六逻辑控制油道(3106)之间的通断；所述接口Pib2通过外部油路与挖掘机控制油Pi2相连通；所述接口T2与回油口T相连通； 

所述第二滑阀腔(28)设置于第二滑阀(25)；第二滑阀(25)包括第二滑阀杆(2501)、第二滑阀弹簧(2502)、第二左封盖(2503)和第二右封盖(2504)；所述第二滑阀杆(2501)插入于所述第二滑阀腔(28)内，所述第二滑阀腔(28)的左右两端分别由所述第二左封盖(2503)和第二右封盖(2504)封闭，从而将所述第二滑阀杆(2501)封闭于所述阀体(1)之内；所述第二滑阀弹簧(2502)位于所述第二左封盖(2503)的内腔中，用于使得第二滑阀杆(2501)向左移动后向右复位；所述第二滑阀杆(2501)的右端伸入于所述第二右封盖(2504)的内腔中，所述第二右封盖(2504)的内腔通过接口Pia2与挖掘机控制油Pi2相连通。 

6.根据权利要求1所述的一种用于挖掘机能量回收与再利用且可防过载的集成阀，其特征是，所述阀体(1)上还设置有一个第二油口A2。