CN208379663U - 一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，包括发动机、液压泵、发电电动机、第一换向阀、蓄能器、第二回转马达、变频器、超级电容、电磁换向阀、第二换向阀、第一单向阀、第三换向阀、第二单向阀、溢流阀、回收电机和第一回转马达，所述发动机的输出端与液压泵相连接，所述液压泵的输出端连接有油箱。本新型设计巧妙，方便实用，当挖掘机处于正常作业时，采用以超级电容作为主要储能装置以蓄能器为辅助储能装置的复合回收模式，液压蓄能器主要用来吸收回转制动起始时产生的冲击能，采取以液压蓄能器作为储能元件单独回收的模式，避免了回收模式频繁启动对系统稳定性及元件的影响，延长使用寿命。

Description

一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置

技术领域

本实用新型涉及挖掘机技术领域，具体为一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置。

背景技术

液压挖掘机是国家建设中典型、高效的工程机械设备，目前在交通运输、水利工程、矿山开采及电力等领域都有广泛的应用。然而，液压挖掘机的工况复杂，工作条件恶劣，能量损耗大，因此，研究液压挖掘机的节能降排技术有利于是推动挖掘机发展；在传统的液压挖掘机中回转制动时，由于液压挖掘机的回转平台质量大，惯性大，在回转系统减速或制动过程中会释放出大量的能量。这部分能量最终消耗在溢流阀阀口上，转换为热能造成系统发热，导致能量损耗；而且，现有的能量回收系统中的蓄能器结构固定，不能自由调节；为此，我们提出了一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，包括发动机、液压泵、发电电动机、第一换向阀、蓄能器、第二回转马达、变频器、超级电容、电磁换向阀、第二换向阀、第一单向阀、第三换向阀、第二单向阀、溢流阀、回收电机和第一回转马达，所述发动机的输出端与液压泵相连接，所述液压泵的输出端连接有油箱，所述液压泵的输入端与第一换向阀的输入端相连接，所述第一换向阀的输出端分别连接有第二换向阀的输入端和第三换向阀的输入端，且第二换向阀和第三换向阀的输出端均与第一回转马达相连接，所述蓄能器分别与电磁换向阀的输入端、第一单向阀的输出端、第二单向阀的输出端和溢流阀的输入端相连接，所述第一单向阀的输入端、第二单向阀的输入端分别与第二换向阀的输出端和第三换向阀的输出端相连接，所述电磁换向阀的输出端连接有第二回转马达，所述第二回转马达与回收电机相连接，所述回收电机与变频器电连接，所述变频器分别与发电电动机和超级电容电连接，所述发电发动机与液压泵相连接；

所述蓄能器包括壳体和挡板，所述壳体的上表面转动安装有转块，所述转块的上表面开设有螺纹槽，所述壳体的下表面开设有油液口，且油液口分别与电磁换向阀的输入端、第一单向阀的输出端、第二单向阀的输出端和溢流阀的输入端相连接，所述壳体的内腔滑动卡接有挡板，所述挡板的上表面固定安装有弹簧，所述弹簧的上端固定安装有调节板，所述调节板的上表面固定安装有丝杠，所述丝杠的上端贯穿壳体的上侧壁，且丝杠螺接在螺纹槽内。

优选的，所述转块的侧表面设置有防滑纹。

优选的，所述挡板的侧表面固定安装有密封橡胶垫。

优选的，所述壳体的上表面开设有透气孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本新型设计巧妙，方便实用，当挖掘机处于正常作业时，采用以超级电容作为主要储能装置以蓄能器为辅助储能装置的复合回收模式，液压蓄能器主要用来吸收回转制动起始时产生的冲击能，采取以液压蓄能器作为储能元件单独回收的模式，避免了回收模式频繁启动对系统稳定性及元件的影响，延长使用寿命；通过转块、丝杠和调节板的配合使用，可以快速方便对蓄能器进行调节。

附图说明

图1为本实用新型系统原理图；

图2为本实用新型蓄能器结构示意图。

图中：1、发动机、2、液压泵、3、油箱、4、发电电动机、5、第一换向阀、6、蓄能器、61、壳体、611、油液口、612透气孔、62、挡板、621、密封橡胶垫、63、转块、631、螺纹槽、64、丝杠、65、调节板、66、弹簧、7、第二回转马达、8、变频器、9、超级电容、10、电磁换向阀、 11、第二换向阀、12、第一单向阀、13、第三换向阀、14、第二单向阀、15、溢流阀、16、回收电机、17、第一回转马达。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，包括发动机1、液压泵2、发电电动机4、第一换向阀5、蓄能器6、第二回转马达7、变频器8、超级电容9、电磁换向阀10、第二换向阀11、第一单向阀12、第三换向阀13、第二单向阀14、溢流阀15、回收电机16和第一回转马达17，所述发动机1 的输出端与液压泵2相连接，所述液压泵2的输出端连接有油箱3，所述液压泵2的输入端与第一换向阀5的输入端相连接，所述第一换向阀5的输出端分别连接有第二换向阀11的输入端和第三换向阀13 的输入端，且第二换向阀11和第三换向阀13的输出端均与第一回转马达17相连接，所述蓄能器6分别与电磁换向阀10的输入端、第一单向阀12的输出端、第二单向阀14的输出端和溢流阀15的输入端相连接，所述第一单向阀12的输入端、第二单向阀14的输入端分别与第二换向阀11的输出端和第三换向阀13的输出端相连接，所述电磁换向阀10的输出端连接有第二回转马达7，所述第二回转马达7 与回收电机16相连接，所述回收电机16与变频器8电连接，所述变频器8分别与发电电动机4和超级电容9电连接，所述发电电动机4 与液压泵2相连接，当回转平台加速时第一电磁换向阀5处于左位的情况，系统制动时第一电磁换向阀5处于中位，第二换向阀11、第三换向阀13换向，回转平台由于存在惯性会继续转动，此时第一回转马达17是处于泵工况，输出的液压油先后经过第二换向阀11、第一单向阀12将能量回收于蓄能器6中，同时通过蓄能器6产生制动力矩使回转平台制动，蓄能器6回收一定时间后，电磁换向阀10换向，液压油在第二回转马达7处产生压力，第二回转马达7和回收电机16运转，控制器控制回收电机16输出发电转矩，回收电机16输出制动转矩，调节第二回转马达7的出油口压力，第二回转马达7使回转平台减速制动，同时进行制动能量回收，回收的能量储存于超级电容9中，能量回收模式停止后蓄能器6中回收的能量也通过回收电机16组储存到超级电容9中，该液压油路具有对称性，阀10处于右位时能量回收方式亦然；

所述蓄能器6包括壳体61和挡板62，所述壳体61的上表面转动安装有转块63，所述转块63的上表面开设有螺纹槽631，所述壳体61的下表面开设有油液口611，且油液口611分别与电磁换向阀 10的输入端、第一单向阀12的输出端、第二单向阀14的输出端和溢流阀15的输入端相连接，所述壳体61的内腔滑动卡接有挡板62，所述挡板62的上表面固定安装有弹簧66，所述弹簧66的上端固定安装有调节板65，所述调节板65的上表面固定安装有丝杠64，所述丝杠64的上端贯穿壳体61的上侧壁，且丝杠64螺接在螺纹槽631 内，转动转块63使丝杠64上下移动，调节弹簧66上端的位置，从而调节蓄能器6可以储存的油压。

具体而言，所述转块63的侧表面设置有防滑纹，方便转动转块 63。

具体而言，所述挡板62的侧表面固定安装有密封橡胶垫621，保证挡板62的密封性。

具体而言，所述壳体61的上表面开设有透气孔612，方便排出壳体61内的气体。

工作原理：当回转平台加速时第一电磁换向阀5处于左位的情况，系统制动时第一电磁换向阀5处于中位，第二换向阀11、第三换向阀13换向，回转平台由于存在惯性会继续转动，此时第一回转马达 17是处于泵工况，输出的液压油先后经过第二换向阀11、第一单向阀12将能量回收于蓄能器6中，同时通过蓄能器6产生制动力矩使回转平台制动，蓄能器6回收一定时间后，电磁换向阀10换向，液压油在第二回转马达7处产生压力，第二回转马达7和回收电机16 运转，控制器控制回收电机16输出发电转矩，回收电机16输出制动转矩，调节第二回转马达7的出油口压力，第二回转马达7使回转平台减速制动，同时进行制动能量回收，回收的能量储存于超级电容9 中，能量回收模式停止后蓄能器6中回收的能量也通过回收电机16 组储存到超级电容9中，该液压油路具有对称性，阀10处于右位时能量回收方式亦然；转动转块63使丝杠64上下移动，调节弹簧66 上端的位置，从而调节蓄能器6可以储存的油压。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，包括发动机(1)、液压泵(2)、发电电动机(4)、第一换向阀(5)、蓄能器(6)、第二回转马达(7)、变频器(8)、超级电容(9)、电磁换向阀(10)、第二换向阀(11)、第一单向阀(12)、第三换向阀(13)、第二单向阀(14)、溢流阀(15)、回收电机(16)和第一回转马达(17)，其特征在于：所述发动机(1)的输出端与液压泵(2)相连接，所述液压泵(2)的输出端连接有油箱(3)，所述液压泵(2)的输入端与第一换向阀(5)的输入端相连接，所述第一换向阀(5)的输出端分别连接有第二换向阀(11)的输入端和第三换向阀(13)的输入端，且第二换向阀(11)和第三换向阀(13)的输出端均与第一回转马达(17)相连接，所述蓄能器(6)分别与电磁换向阀(10)的输入端、第一单向阀(12)的输出端、第二单向阀(14)的输出端和溢流阀(15)的输入端相连接，所述第一单向阀(12)的输入端、第二单向阀(14)的输入端分别与第二换向阀(11)的输出端和第三换向阀(13)的输出端相连接，所述电磁换向阀(10)的输出端连接有第二回转马达(7)，所述第二回转马达(7)与回收电机(16)相连接，所述回收电机(16)与变频器(8)电连接，所述变频器(8)分别与发电电动机(4)和超级电容(9)电连接，所述发电电动机(4)与液压泵(2)相连接；

所述蓄能器(6)包括壳体(61)和挡板(62)，所述壳体(61)的上表面转动安装有转块(63)，所述转块(63)的上表面开设有螺纹槽(631)，所述壳体(61)的下表面开设有油液口(611)，且油液口(611)分别与电磁换向阀(10)的输入端、第一单向阀(12)的输出端、第二单向阀(14)的输出端和溢流阀(15)的输入端相连接，所述壳体(61)的内腔滑动卡接有挡板(62)，所述挡板(62)的上表面固定安装有弹簧(66)，所述弹簧(66)的上端固定安装有调节板(65)，所述调节板(65)的上表面固定安装有丝杠(64)，所述丝杠(64)的上端贯穿壳体(61)的上侧壁，且丝杠(64)螺接在螺纹槽(631)内。

2.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，其特征在于：所述转块(63)的侧表面设置有防滑纹。

3.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，其特征在于：所述挡板(62)的侧表面固定安装有密封橡胶垫(621)。

4.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机的回转制动能量回收装置，其特征在于：所述壳体(61)的上表面开设有透气孔(612)。