CN206090684U - 一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，包括液压泵、液压马达、单向阀、溢流阀、多路阀、压力传感器、流量传感器、电控系统，以及实现能量回收的蓄能器和实现防反转摇晃功能的二位二通电磁换向阀。转台回转制动时，由于巨大的转动惯量，转台继续带动液压马达旋转，此时液压马达工作在泵模式，电控系统控制换向阀使得压力油被回收进蓄能器；制动即将结束时，电控系统控制位于液压马达进出油口两端的二位二通电磁换向阀卸荷，使得液压马达两腔背压值均较低，从而防止转台反转摇晃，降低对液压元件的冲击，提高操作舒适性；转台回转启动时，电控系统依据液压马达两端的压力传感器实时数据控制换向阀的开闭以实现蓄能器中压力油的释放，蓄能器释放压力油至变量泵的进油口，通过降低变量泵的进出口压差以达到节能目的。

Description

一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统

技术领域

本实用新型涉及具有液压回转系统的液压挖掘机。

背景技术

城市基础设施建设需要大量的工程机械，而液压挖掘机作为工程机械领域的重要装备之一，其需求量大与高油耗、高排放、燃油效率低之间的矛盾，使得对液压挖掘机的研究主要集中在节能及环保方面。

液压挖掘机回转动作在挖掘机工作时间和能量消耗方面占有很大比例，由于转台巨大的转动惯量，回转制动时会产生很大的制动能，一般都通过溢流或摩擦被白白浪费掉。

当转台制动时，液压马达进油腔油路被切断，由于惯性，转台带动马达继续旋转，此时马达进、出油口会形成液压弹簧，使转台产生反转摇晃。此外，在回转马达制动完成的一瞬间，由于回转减速机齿轮的反冲力作用，回转马达会向反方向作微小转动，也会引起转台反转摇晃，这会对液压元件造成冲击，影响操作的舒适性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，使得挖掘机转台回转制动时能量得以回收，制动结束时防止转台反转摇晃，回转启动时回收能量再利用。降低挖掘机燃料消耗，减小液压元件所受冲击，提高驾驶员操作舒适性。

为实现上述目的，本实用新型所采用的的技术方案如下：一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，具体包括油箱、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第一两位两通电磁换向阀、第二两位两通电磁换向阀、第三两位两通电磁换向阀、电动机、变量泵、液控卸荷阀、先导操作手柄、多路阀、第一两位三通电磁换向阀、第二两位三通电磁换向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、流量传感器、蓄能器、液压马达；

其中，电动机和变量泵用机械同轴相接，变量泵的进油口分两路：第一路接第一单向阀的出口，第一单向阀的进口接油箱，第二路接第二单向阀的出口，第二单向阀的进口与第一两位两通电磁换向阀的A口连通；变量泵的出油口分两路：第一路与液控卸荷阀的P口连通，第二路与多路阀的P口连通；液控卸荷阀的T口与油箱连通；多路阀的T口与油箱连通；多路阀的A口与第一两位三通电磁换向阀的A口连通，多路阀的B口与第二两位三通电磁换向阀的A口连通；第一两位三通电磁换向阀的B口与第三单向阀的进口连通，第二两位三通电磁换向阀的B口与第四单向阀的进口连通；第一两位三通电磁换向阀的P口分三路：第一路与第二两位两通电磁换向阀的A口连通，第二路与第五单向阀的出口连通，第三路接第二压力传感器并与液压马达的A腔连通；第二两位三通电磁换向阀的P口也分三路：第一路与第三两位两通电磁换向阀的A口连通，第二路与第六单向阀的出口连通，第三路接第三压力传感器并与液压马达的B腔连通；第五单向阀的进口与油箱连通，第六单向阀的进口与油箱连通；第二两位两通电磁换向阀的P口与油箱连通，第三两位两通电磁换向阀的P口与油箱连通；蓄能器的入口接流量传感器和第一压力传感器，并且分为三路：第一路与第三单向阀的出口连通，第二路与第四单向阀的出口连通，第三路与第一两位两通电磁换向阀的P口连通；

控制信号方面，多路阀信号与先导操作手柄和电控系统连接；变量泵信号、第一两位两通电磁换向阀信号、第二两位两通电磁换向阀信号、第三两位两通电磁换向阀信号、第一两位三通电磁换向阀信号、第二两位三通电磁换向阀信号、第一压力传感器信号、第二压力传感器信号、第三压力传感器信号、流量传感器信号，这些都与电控系统连接。

与背景技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、转台回转制动时，转台上部集中了挖掘机大部分重量，会产生巨大的转动惯量，转台继续带动液压马达旋转，此时液压马达工作在泵模式，电控系统控制换向阀使得压力油被回收进蓄能器，从而实现制动能量回收，避免了制动能量白白浪费。

2、制动即将结束时，由于液压马达进出油口压差，转台会产生反转摇晃。此时电控系统控制位于液压马达进出油口两端的二位二通电磁换向阀卸荷，使得液压马达两腔背压值均较低，从而防止转台反转摇晃，降低对液压元件的冲击，提高驾驶员操作舒适性。

3、转台回转启动时，压力传感器实时监测液压马达进出油口压力，传递给电控系统控制换向阀的打开以实现蓄能器中压力油的释放，蓄能器释放压力油至变量泵的进油口，能量释放用来降低变量泵的进出口压差，从而实现节能目的。

附图说明

图1为本实用新型的具体系统结构示意图。

图中，1-油箱、21-第一单向阀、22-第二单向阀、23-第三单向阀、24-第四单向阀、25-第五单向阀、26-第六单向阀、31-第一两位两通电磁换向阀、32-第二两位两通电磁换向阀、33-第三两位两通电磁换向阀、4-电动机、5-变量泵、6-液控卸荷阀、7-先导操作手柄、8-多路阀、91-第一两位三通电磁换向阀、92-第二两位三通电磁换向阀、101-第一压力传感器、102-第二压力传感器、103-第三压力传感器、11-流量传感器、12-蓄能器、13-液压马达。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图1，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，电动机4和变量泵5用机械同轴相接，变量泵5的进油口分两路：第一路接第一单向阀21的出口，第一单向阀21的进口接油箱1，第二路接第二单向阀22的出口，第二单向阀22的进口与第一两位两通电磁换向阀31的A口连通；变量泵5的出油口分两路：第一路与液控卸荷阀6的P口连通，第二路与多路阀8的P口连通；液控卸荷阀6的T口与油箱1连通；多路阀8的T口与油箱1连通；多路阀8的A口与第一两位三通电磁换向阀91的A口连通，多路阀8的B口与第二两位三通电磁换向阀92的A口连通；第一两位三通电磁换向阀91的B口与第三单向阀23的进口连通，第二两位三通电磁换向阀92的B口与第四单向阀24的进口连通；第一两位三通电磁换向阀91的P口分三路：第一路与第二两位两通电磁换向阀32的A口连通，第二路与第五单向阀25的出口连通，第三路接第二压力传感器102并与液压马达13的A腔连通；第二两位三通电磁换向阀92的P口也分三路：第一路与第三两位两通电磁换向阀33的A口连通，第二路与第六单向阀26的出口连通，第三路接第三压力传感器103并与液压马达13的B腔连通；第五单向阀25的进口与油箱1连通，第六单向阀26的进口与油箱1连通；第二两位两通电磁换向阀32的P口与油箱1连通，第三两位两通电磁换向阀33的P口与油箱1连通；蓄能器12的入口接流量传感器11和第一压力传感器101，并且分为三路：第一路与第三单向阀23的出口连通，第二路与第四单向阀24的出口连通，第三路与第一两位两通电磁换向阀31的P口连通；

控制信号方面，多路阀8信号与先导操作手柄7连接；多路阀8信号、变量泵5信号、第一两位两通电磁换向阀31信号、第二两位两通电磁换向阀32信号、第三两位两通电磁换向阀33信号、第一两位三通电磁换向阀91信号、第二两位三通电磁换向阀92信号、第一压力传感器101信号、第二压力传感器102信号、第三压力传感器103信号、流量传感器11信号，这些都与电控系统连接。

下面详述本实施例的工作原理：

本实用新型实施例中技术方案的工作过程包括制动时的能量回收、制动结束时的防反转控制以及回转启动时的能量释放，下面就其控制原理分别予以说明：

(1)回转制动时进行能量回收。

假设此时液压马达13中的液压油是A腔进B腔出，第二压力传感器102、第三压力传感器103检测液压马达13两端压力的变化。首先，制动时第三压力传感器103处检测到的压力大于第二压力传感器102处的压力，电控系统收到压力信号，随后发出指令，使第一两位三通电磁换向阀91、第二两位三通电磁换向阀92的B口与P口连通，第一两位两通电磁换向阀31关闭，由于转台巨大的转动惯量，使得液压马达13在液压泵工况下工作。最后液压油通过第二两位三通电磁换向阀92、第四单向阀24、第一压力传感器101、流量传感器11进入蓄能器12，使得制动能量得以回收。

(2)制动结束时的防反转控制。

第二两位两通电磁换向阀32、第三两位两通电磁换向阀33分别接液压马达13的A腔和B腔，另一端P口接油箱1，通过卸荷实现转台防反转控制功能。假设此时液压油在马达13中仍是A腔进B腔出，回转制动结束时，第二两位两通电磁换向阀32的A口与P口连通，第三两位两通电磁换向阀33的A口与P口连通，使液压马达13的A腔、B腔与油箱1接通进行卸荷，液压马达13两腔的背压值均较低，从而防止转台反转摇晃。转台反转制动时原理相同。

(3)回转启动时能量释放。

仍假设此时液压马达13中的液压油是A腔进B腔出。电控系统发出指令，使得多路阀8处于左位，第一两位三通电磁换向阀91的P口与A口连通，第二两位三通电磁换向阀92的P口与A口连通，第一两位两通电磁换向阀31打开，液压马达13在马达工况下工作。第一压力传感器101检测蓄能器12出口压力，将信号传递给电控系统以判断是否进行能量释放。如果此时蓄能器12出口压力值大于设定值，则电控系统发出指令，控制第一两位三通电磁换向阀31打开以释放蓄能器12中压力油至变量泵5的进油口，通过降低变量泵5进出口压差达到节能目的。

Claims (4)

1.一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，其特征在于：包括油箱(1)、第一单向阀(21)、第二单向阀(22)、第三单向阀(23)、第四单向阀(24)、第五单向阀(25)、第六单向阀(26)、第一两位两通电磁换向阀(31)、第二两位两通电磁换向阀(32)、第三两位两通电磁换向阀(33)、电动机(4)、变量泵(5)、液控卸荷阀(6)、先导操作手柄(7)、多路阀(8)、第一两位三通电磁换向阀(91)、第二两位三通电磁换向阀(92)、第一压力传感器(101)、第二压力传感器(102)、第三压力传感器(103)、流量传感器(11)、蓄能器(12)、液压马达(13)、转台和电控系统；其相互连接关系如下：

电动机(4)和变量泵(5)用机械同轴相接，变量泵(5)的进油口分两路：第一路接第一单向阀(21)的出口，第一单向阀(21)的进口接油箱(1)，第二路接第二单向阀(22)的出口，第二单向阀(22)的进口与第一两位两通电磁换向阀(31)的A口连通；变量泵(5)的出油口分两路：第一路与液控卸荷阀(6)的P口连通，第二路与多路阀(8)的P口连通；液控卸荷阀(6)的T口与油箱(1)连通；多路阀(8)的T口与油箱(1)连通；多路阀(8)的A口与第一两位三通电磁换向阀(91)的A口连通，多路阀(8)的B口与第二两位三通电磁换向阀(92)的A口连通；第一两位三通电磁换向阀(91)的B口与第三单向阀(23)的进口连通，第二两位三通电磁换向阀(92)的B口与第四单向阀(24)的进口连通；第一两位三通电磁换向阀(91)的P口分三路：第一路与第二两位两通电磁换向阀(32)的A口连通，第二路与第五单向阀(25)的出口连通，第三路接第二压力传感器(102)并与液压马达(13)的A腔连通；第二两位三通电磁换向阀(92)的P口也分三路：第一路与第三两位两通电磁换向阀(33)的A口连通，第二路与第六单向阀(26)的出口连通，第三路接第三压力传感器(103)并与液压马达(13)的B腔连通；第五单向阀(25)的进口与油箱(1)连通，第六单向阀(26)的进口与油箱(1)连通；第二两位两通电磁换向阀(32)的P口与油箱(1)连通，第三两位两通电磁换向阀(33)的P口与油箱(1)连通；蓄能器(12)的入口接流量传感器(11)和第一压力传感器(101)，并且分为三路：第一路与第三单向阀(23)的出口连通，第二路与第四单向阀(24)的出口连通，第三路与第一两位两通电磁换向阀(31)的P口连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，其特征在于：还包括电控系统，所述的电控系统分别与多路阀(8)、变量泵(5)、第一两位两通电磁换向阀(31)、第二两位两通电磁换向阀(32)、第三两位两通电磁换向阀(33)、第一两位三通电磁换向阀(91)、第二两位三通电磁换向阀(92)、第一压力传感器(101)、第二压力传感器(102)、第三压力传感器(103)、流量传感器(11)相连接。

3.按照权利要求1所述的一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，其特征在于：还包括转台，所述转台与液压马达(13)通过机械传动装置相连接。

4.按照权利要求1所述的一种具有防反转摇晃功能的挖掘机回转节能系统，其特征在于：还包括先导操作手柄(7)与多路阀(8)的电磁信号相连接。