CN204238273U - 动臂势能能量回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种动臂势能能量回收利用系统，动臂油缸（1）的有杆腔油口、第一液控换向阀（2）的出油口均与主阀系统连接，第一液控换向阀（2）的进油口与第二液控换向阀（3）的进油口、动臂油缸（1）的无杆腔油口相互连通，第二液控换向阀（3）的出油口与第一单向阀（4）的进油口管路连接，第一单向阀（4）的出油口、蓄能器（5）、变量马达（8）的进油口通过管路相互连通，变量马达（8）的出油口与油箱管路连接，第一液控换向阀（2）、第二液控换向阀（3）的控制油口均与动臂手柄（11）连接。本实用新型可根据动臂油缸的动作情况来判断是否对动臂势能的能量进行回收，该系统结构简单、制作成本低，具有较强的移植性。
Description
技术领域
本实用新型涉及挖掘机，具体是一种动臂势能能量回收利用系统。
背景技术
液压挖掘机工作装置重量大，动作频繁，下降过程中的重力势能由于节流调速转化为热能损失掉，造成能量的很大浪费。
目前的挖掘机动臂势能回收系统，系统中通常应用电磁换向阀或比例换向阀来实现势能的回收的控制，这类势能回收的系统不仅能量转换和利用的环节多、系统复杂，而且制作成本也较高；当这类系统中应用比例换向阀时，需要使比例换向阀的开口面积与系统的运动性能保持一致，这就需要对比例换向阀的控制信号以及动臂的运动性能做相应的匹配，这个匹配的过程不仅会耗费大量的时间，而且过程极其繁琐，尤甚是对于不同机型的挖掘机来说，每一种型号挖掘机都需要进行匹配，使得这些系统的可移植性很差；而电磁换向阀的应用，通常会无法准确地对动臂的微动作和快速动作进行判断，从而不仅会对挖掘机原有的工作系统产生一定的影响，而且使得动臂势能的回收效率，同时挖掘机的一些其他动作易对比例阀的动作产生影响，从而会严重制约动臂的性能，进而会对挖掘机的正常工作系统产生一定的影响。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种动臂势能能量回收利用系统，该系统可以根据动臂控制手柄的输出压力大小来准确地判断动臂的动作情况，从而来控制是否对系统中的动臂势能能量进行回收，可有效的提高能量的回收效率，且不会对原有系统产生影响，该系统结构简单、能量转换和利用的环节少，且具有很强的移植性。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种动臂势能能量回收利用系统，包括动臂油缸、蓄能器、主阀系统、第一液控换向阀、第二液控换向阀，所述动臂油缸的有杆腔油口、第一液控换向阀的出油口与所述主阀系统工作联管路连接，所述第一液控换向阀的进油口与动臂油缸的无杆腔油口、第二液控换向阀的进油口通过管路相互连通，所述第二液控换向阀的出油口与第一单向阀的进油口管路连接，所述第一单向阀的出油口、蓄能器、变量马达的进油口通过管路相互连通，所述变量马达的出油口与油箱管路连接，所述第一液控换向阀、第二液控换向阀的控制油口均与动臂控制手柄的动臂联下降油口管路连接。
在该技术方案中，通过第一液控换向阀、第二液控换向阀与动臂油缸连接，可以根据动臂控制手柄的输出压力来控制第一液控换向阀、第二液控换向阀的内部油路的接通或关闭，从而可以根据动臂油缸的动作情况准确地判断是否对动臂势能的能量进行回收，从而不仅提高了动臂势能能量回收的效率，而且不会对原有系统产生影响；通过使第二液控换向阀通过第一单向阀与蓄能器、变量马达管路连接，可以使回收的动臂势能能量储存到蓄能器中，当需要利用所回收的动臂势能的能量时，通过控制变量马达来完成所回收能量的利用，还可以根据需要灵活地对输出的能量进行调节；整个系统的结构简单、能量转换和利用环节少、具有很强的移植性。
进一步，所述变量马达的进油口与第二单向阀的出油口管路连接，所述第二单向阀的进油口与油箱管路连接。
在该技术方案中，通过补油管路的接入，可以在蓄能器能量不足时，通过补油管路来为变量马达进行能量供给，使与变量马达相连的能量利用装置可以有稳定的能量供给。
进一步，所述变量马达为电控变量马达。
在该技术方案中，通过使所述变量马达为电控，使得对能量输出的控制更为便捷。
进一步，所述蓄能器通过溢流阀与油箱管路连接。
在该技术方案中，通过使蓄能器通过溢流阀与油箱连接，可以防止蓄能器过充，也便于对蓄能器的维护。
进一步，所述蓄能器的工作油路上设置有截止阀。
在该技术方案中，使蓄能器设有截止阀，不仅可以在蓄能器充满后又不需要释放能量时切断蓄能器的油路，保证回收的能量不流失，还可以起到节流的作用，从而可以对蓄能器能量释放过程进行控制。
进一步，所述第一液控换向阀为二位二通常开式换向阀。
在该技术方案中，使所述第一液控换向阀为二位二通常开式换向阀，不仅可以不会对动臂油缸原有液压系统的正常动作产生影响，而且可以在需要回收能量时保证其阀芯动作的及时性，从而提高了对动臂势能能量回收的效率。
进一步，所述第二液控换向阀为二位二通常闭式换向阀。
在该技术方案中，使所述第二液控换向阀为二位二通常闭式换向阀，不仅可以不会对动臂油缸原有液压系统的正常动作产生影响，而且可以在需要回收能量时保证其阀芯动作的及时性，从而提高了对动臂势能能量回收的效率。
综上所述，本实用新型准确地判断了动臂下降的微操作和快速下降操作，不仅可以在微操作时保证动臂的正常运动性能，从而不影响原有的工作系统，而且还可以在动臂快速动作时有效的提高对势能能量回收的效率,该系统结构简单、制作成本低，而且有较强的移植性，此外，该系统能量释放环节相对独立，对原系统影响小，采用变量马达作为能量释放装置，控制灵活，对原系统不会产生影响；该系统能量回收、存储、利用均采用液压元件，能量转换和利用的环节少、效率高，也不需要为该系统再做系统匹配。
附图说明
图1是本实用新型的液压原理示意图。
图中：1、动臂油缸，2、第一液控换向阀，3、第二液控换向阀，4、第一单向阀，5、蓄能器，6、截止阀，7、溢流阀，8、变量马达，9、第二单向阀，10、能量利用装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
1. 如图1所示，一种动臂势能能量回收利用系统，包括动臂油缸1、蓄能器5、主阀系统、第一液控换向阀2、第二液控换向阀3，所述动臂油缸1的有杆腔油口、第一液控换向阀2的出油口与所述主阀系统工作联管路连接，所述第一液控换向阀2的进油口与第二液控换向阀3的进油口、动臂油缸1的无杆腔油口通过管路相互连通，所述第二液控换向阀3的出油口与第一单向阀4的进油口管路连接，所述第一单向阀4的出油口、蓄能器5、变量马达8的进油口通过管路相互连通，所述变量马达8的出油口与油箱管路连接，所述第一液控换向阀2、第二液控换向阀3的控制油口均动臂控制手柄11的动臂联下降油口管路连接。
通过第一液控换向阀2、第二液控换向阀3与动臂油1缸连接，可以根据动臂控制手柄11的输出压力来控制第一液控换向阀2、第二液控换向阀3的内部油路的接通或关闭，从而可以根据动臂油缸1的动作情况准确地判断是否对动臂势能的能量进行回收，从而不仅提高了动臂势能能量回收的效率，而且不会对原有系统产生影响；通过使第二液控换向阀3通过第一单向阀4与蓄能器5、变量马达8管路连接，可以使回收的动臂势能能量储存到蓄能器5中，当需要利用所回收的动臂势能的能量时，通过控制变量马达8来完成所回收能量的利用，还可以根据需要灵活地对输出的能量进行调节；整个系统的结构简单、能量转换和利用环节少、具有很强的移植性。
所述变量马达8的进油口与第二单向阀9的出油口管路连接，所述第二单向阀9的进油口与油箱管路连接。
在该实施方式中，通过补油管路的接入，可以在蓄能器5能量不足时，通过补油管路来对变量马达8进行能量供给，使与变量马达相连的能量利用装置10可以有稳定的能量供给。
所述变量马达8为电控变量马达。
在该实施方式中，通过使所述变量马达8为电控，使得对能量输出的控制更为便捷。
所述蓄能器5通过溢流阀7与油箱管路连接。
在该实施方式中，通过使蓄能器5通过溢流阀7与油箱连接，可以防止蓄能器5过充，也便于对蓄能器5的维护。
所述蓄能器5的工作油路上设置有截止阀6。
在该实施方式中，使蓄能器5设有截止阀6，不仅可以在蓄能器5充满后又不需要释放能量时切断蓄能器5的油路，保证回收的能量不流失，还可以起到节流的作用，从而可以对蓄能器5能量释放过程进行控制。
所述第一液控换向阀2为二位二通常开式换向阀。
在该实施方式中，使所述第一液控换向阀2为二位二通常开式换向阀，不仅可以不会对动臂油缸1原有液压系统的正常动作产生影响，而且可以在需要回收能量时保证其阀芯动作的及时性，从而提高了对动臂势能能量回收的效率。
所述第二液控换向阀3为二位二通常闭式换向阀。
在该实施方式中，使所述第二液控换向阀3为二位二通常闭式换向阀，不仅可以不会对动臂油缸1原有液压系统的正常动作产生影响，而且可以在需要回收能量时保证其阀芯动作的及时性，从而提高了对动臂势能能量回收的效率。
工作原理：
第一液控换向阀2、第二液控换向阀3通过动臂控制手柄11的输出压力来判断动臂是快速动作还是微动作，进而决定是否进行能量回收。当动臂控制手柄11的输出压力小于第一液控换向阀2及第二液控换向阀3的控制油口的压力时判断为微动作，当判断为微动作时，常开式第一液控换向阀2不动作，其内部油路保持接通状态，闭式第二液控换向阀3也不动作，其内部油路保持关闭状态，动臂油缸1的无杆腔油液由第一液控换向阀2回流到原主阀系统中，从而保证了动臂微动作的稳定性；当动臂控制手柄11的输出压力大于第一液控换向阀2及第二液控换向阀3的控制油口的压力时判断为快速动作，当判断为快速动作时，常开式第一液控换向阀2动作，其内部油路关闭，常闭式第二液控换向阀3也动作，其内部油路接通，从而动臂油缸1的无杆腔中的高压油液通过第一单向阀4进入蓄能器5存储，这样就完成了对动臂微动作与快速动作的区别对待。而在系统需要释放能量时，通过控制变量马达8使其排量变大，即能进行能量的输出，在系统不需要释放能量时，通过控制变量马达8使其排量为零，即能不输出能量。这样就完成了动臂势能能量的回收、存储和利用。
Claims (7)
1.一种动臂势能能量回收利用系统，包括动臂油缸（1）、蓄能器（5）、主阀系统，所述动臂油缸（1）的有杆腔油口与所述主阀系统工作联管路连接，其特征在于，还包括第一液控换向阀（2）、第二液控换向阀（3），所述第一液控换向阀（2）的出油口与所述主阀系统的工作联管路连接，其进油口与动臂油缸（1）的无杆腔油口、第二液控换向阀（3）的进油口通过管路相互连通，所述第二液控换向阀（3）的出油口与第一单向阀（4）的进油口管路连接，所述第一单向阀（4）的出油口、蓄能器（5）、变量马达（8）的进油口通过管路相互连通，所述变量马达（8）的出油口与油箱管路连接，所述第一液控换向阀（2）、第二液控换向阀（3）的控制油口均与动臂控制手柄（11）的动臂联下降油口管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种动臂势能能量回收利用系统，其特征在于，所述变量马达（8）的进油口与第二单向阀（9）的出油口管路连接，所述第二单向阀（9）的进油口与油箱管路连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种动臂势能能量回收利用系统，其特征在于，所述变量马达（8）为电控变量马达。
4.根据权利要求1或2所述的一种动臂势能能量回收利用系统，其特征在于，所述蓄能器（5）通过溢流阀（7）与油箱管路连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种动臂势能能量回收利用系统，其特征在于，所述蓄能器（5）的工作油路上设置有截止阀（6）。
6.根据权利要求1或2所述的一种动臂势能能量回收利用系统，其特征在于，所述第一液控换向阀（2）为二位二通常开式换向阀。
7.根据权利要求1或2所述的一种动臂势能能量回收利用系统，其特征在于，所述第二液控换向阀（3）为二位二通常闭式换向阀。
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| CN204238273U true CN204238273U (zh) | 2015-04-01 |
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| CN201420570964.5U Active CN204238273U (zh) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 动臂势能能量回收利用系统 |
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2014
- 2014-09-30 CN CN201420570964.5U patent/CN204238273U/zh active Active
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