本發(fā)明涉及一種液壓挖掘機回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),屬于挖掘機回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
液壓挖掘機回轉(zhuǎn)主要由液壓系統(tǒng)驅(qū)動,由于挖掘機轉(zhuǎn)動慣量大,在回轉(zhuǎn)啟動和制動過程中,經(jīng)常發(fā)生溢流現(xiàn)象,造成能量損失。常規(guī)的挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括回轉(zhuǎn)控制閥1、第一補油單向閥2、第二補油單向閥5、回轉(zhuǎn)馬達6、油箱14、第一溢流閥15、回油背壓閥16和第二溢流閥17?;剞D(zhuǎn)啟動過程,液壓動力源通過回轉(zhuǎn)控制閥1向回轉(zhuǎn)馬達6的A口供油,如果液壓動力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達6轉(zhuǎn)動需要的油量,則多余的油液通過第一溢流閥15溢流,并通過回油背壓閥16回到油箱14,產(chǎn)生溢流損失,造成了能量浪費。回轉(zhuǎn)制動過程,回轉(zhuǎn)控制閥1關(guān)閉,在挖掘機回轉(zhuǎn)慣性的作用下回轉(zhuǎn)馬達6繼續(xù)回轉(zhuǎn),沒有油液從回轉(zhuǎn)控制閥1進入回轉(zhuǎn)馬達6的A口,在回轉(zhuǎn)馬達6繼續(xù)回轉(zhuǎn)的情況下,A口只能從第一補油單向閥2進行補油,以防止回轉(zhuǎn)馬達6吸空?;剞D(zhuǎn)馬達6的B口排出的油液無法通過回轉(zhuǎn)控制閥1流出,只能通過第二溢流閥17溢流,溢流流量一部分通過回油背壓閥16流入油箱14,一部分通過第一補油單向閥2向回轉(zhuǎn)馬達6的A口補油。但是,在這個過程中,挖掘機轉(zhuǎn)動動能大部分通過回轉(zhuǎn)溢流閥轉(zhuǎn)化為熱能消耗了,沒有被回收再利用。若將回轉(zhuǎn)溢流能量進行回收再利用,可以減小挖掘機功率消耗,達到節(jié)能的目的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種液壓挖掘機回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),可以回收挖掘機回轉(zhuǎn)啟動和制動過程中的溢流能量,并將其再用于回轉(zhuǎn)動作,完成能量回收再利用的循環(huán),達到節(jié)能的目的。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的一種液壓挖掘機回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),包括回轉(zhuǎn)馬達、回轉(zhuǎn)控制閥、補油蓄能器、第一補油單向閥、第一截止閥、第二補油單向閥、第三補油單向閥、回轉(zhuǎn)蓄能器、溢流閥、第二截止閥、第一回收單向閥、第二回收單向閥和能量釋放閥,回轉(zhuǎn)控制閥的油口A與回轉(zhuǎn)馬達的油口B、第三補油單向閥的出油口、能量釋放閥的油口A、第一回收單向閥的進油口連通,回轉(zhuǎn)控制閥的油口B與回轉(zhuǎn)馬達的油口A、第二補油單向閥的出油口、能量釋放閥的油口B、第二回收單向閥的進油口連通;第一補油單向閥的進油口接液壓油源,出油口與第一截止閥的進油口、第二補油單向閥的進油口、第三補油單向閥的進油口連通;第一截止閥的進、出油口與補油蓄能器連通;第一回收單向閥的出油口、第二回收單向閥的出油口均與溢流閥的進油口、第二截止閥的進油口、能量釋放閥的油口C連接;第二截止閥的進、出油口與回轉(zhuǎn)蓄能器連通。
優(yōu)選地,所述能量釋放閥為液壓先導控制閥,先導控制壓力與回轉(zhuǎn)控制閥的相同。所述能量釋放閥還可以是電磁比例控制閥。
優(yōu)選地,所述回轉(zhuǎn)蓄能器的最高工作壓力不高于回轉(zhuǎn)馬達的工作壓力。
與常規(guī)挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)相比,本發(fā)明在回轉(zhuǎn)啟動時,如果液壓動力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達需要的油量則多余的流量進入回轉(zhuǎn)蓄能器,進行能量存儲。在下一次回轉(zhuǎn)啟動時,蓄能器內(nèi)存儲的能量通過能量釋放閥釋放進入回轉(zhuǎn)馬達工作口,驅(qū)動馬達回轉(zhuǎn),此時,液壓動力源可以不工作,達到節(jié)能的目的。回轉(zhuǎn)制動時,回轉(zhuǎn)馬達出油口壓力油進入蓄能器,蓄能器壓力作為馬達的制動壓力,同時蓄能器回收挖掘機部分回轉(zhuǎn)動能,達到能量回收的作用。在下一次回轉(zhuǎn)啟動時,蓄能器內(nèi)存儲的能量通過能量釋放閥釋放進入回轉(zhuǎn)馬達工作口,驅(qū)動馬達回轉(zhuǎn),此時,液壓動力源可以不工作,也可達到節(jié)能的目的。
總得來說,在回轉(zhuǎn)啟動過程,如液壓動力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達需要的油量,則多余油量進入蓄能器存儲;在回轉(zhuǎn)制動過程,蓄能器壓力作為馬達的制動壓力,同時回轉(zhuǎn)馬達出油口壓力油進入蓄能器。即本發(fā)明不僅回收回轉(zhuǎn)制動能量,也回收回轉(zhuǎn)啟動多余能量。此外,蓄能器回收的能量再用于回轉(zhuǎn),能量利用率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的原理示意圖;
圖2為常規(guī)挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的示意圖。
圖中:1、回轉(zhuǎn)控制閥,2、第一補油單向閥,3、第一截止閥,4、補油蓄能器,5、第二補油單向閥,6、回轉(zhuǎn)馬達,7、第三補油單向閥,8、回轉(zhuǎn)蓄能器,9、溢流閥,10、第二截止閥,11、第一回收單向閥,12、第二回收單向閥,13、能量釋放閥,14、油箱,15、第一溢流閥,16、回油背壓閥,17、第二溢流閥。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示,一種液壓挖掘機回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),包括回轉(zhuǎn)馬達6、回轉(zhuǎn)控制閥1、補油蓄能器4、第一補油單向閥2、第一截止閥3、第二補油單向閥5、第三補油單向閥7、回轉(zhuǎn)蓄能器8、溢流閥9、第二截止閥10、第一回收單向閥11、第二回收單向閥12和能量釋放閥13,回轉(zhuǎn)控制閥1的油口A與回轉(zhuǎn)馬達6的油口B、第三補油單向閥7的出油口、能量釋放閥13的油口A、第一回收單向閥11的進油口連通,回轉(zhuǎn)控制閥1的油口B與回轉(zhuǎn)馬達6的油口A、第二補油單向閥5的出油口、能量釋放閥13的油口B、第二回收單向閥12的進油口連通;第一補油單向閥2的進油口接液壓油源,出油口與第一截止閥3的進油口、第二補油單向閥5的進油口、第三補油單向閥7的進油口連通;第一截止閥3的出油口與補油蓄能器4連通;第一回收單向閥11的出油口、第二回收單向閥12的出油口均與溢流閥9的進油口、第二截止閥10的進油口、能量釋放閥13的油口C連接;第二截止閥10的出油口與回轉(zhuǎn)蓄能器8連通。其中,補油蓄能器4在回轉(zhuǎn)制動時向第一補油單向閥5和第二補油單向閥7的入口補油,在其他狀態(tài)油液只進不出。溢流閥9的作用是防止回轉(zhuǎn)蓄能器8的壓力超出設(shè)計值。
優(yōu)選地,所述能量釋放閥13為液壓先導控制閥,先導控制壓力與回轉(zhuǎn)控制閥1的相同。所述能量釋放閥還可以是電磁比例控制閥。
優(yōu)選地,所述回轉(zhuǎn)蓄能器8的最高工作壓力不高于回轉(zhuǎn)馬達的工作壓力。
工作過程:
為便于說明,假設(shè)回轉(zhuǎn)蓄能器最低工作壓力為最高工作壓力的90%,回轉(zhuǎn)蓄能器最高工作壓力不超過回轉(zhuǎn)馬達許用壓力。
回轉(zhuǎn)啟動過程,如果液壓動力源通過回轉(zhuǎn)控制閥1向回轉(zhuǎn)馬達6的A口供油量大于回轉(zhuǎn)馬達6轉(zhuǎn)動需要的油量則多余的流量通過第二回收單向閥12、第二截止閥10進入回轉(zhuǎn)蓄能器8,進行能量存儲。同時,在回轉(zhuǎn)啟動過程,如果回轉(zhuǎn)蓄能器8壓力在最低工作壓力之上,則能量釋放閥13打開,與回轉(zhuǎn)控制閥1向回轉(zhuǎn)馬達6的同一個油口供油,例如共同向回轉(zhuǎn)馬達6的A口供油。此時,如果液壓動力源通過回轉(zhuǎn)控制閥1向A口供油量大于回轉(zhuǎn)馬達6所需油量,則多余的油液進入蓄能器8存儲,如果液壓動力源通過回轉(zhuǎn)控制閥1向A口供油量小于回轉(zhuǎn)馬達6所需油量,則不足部分由回轉(zhuǎn)蓄能器8通過能量釋放閥13提供。達到能量再利用的效果。在蓄能器壓力低于設(shè)定值后,能量釋放閥13關(guān)閉,最終由液壓動力源通過回轉(zhuǎn)控制閥1單獨向回轉(zhuǎn)馬達6供油。
假設(shè)原來是由回轉(zhuǎn)馬達6的A口進油B口出油,則在回轉(zhuǎn)制動過程,回轉(zhuǎn)控制閥1和能力釋放閥13均關(guān)閉,回轉(zhuǎn)馬達6的A、B口油液不能通過回轉(zhuǎn)控制閥1和能量釋放閥13進出。此時,回轉(zhuǎn)馬達6在挖掘機慣性的帶動下繼續(xù)回轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)馬達6的A口只能通過第一補油單向閥5、第一截止閥3、補油蓄能器4補油,以防止吸空。同時,經(jīng)回轉(zhuǎn)馬達6的B口排出的油液通過通路21、19、第一回收單向閥11、第二截止閥10進入回轉(zhuǎn)蓄能器8?;剞D(zhuǎn)蓄能器8的壓力作為回轉(zhuǎn)馬達6的B口背壓,用于挖掘機回轉(zhuǎn)制動?;厥者M入回轉(zhuǎn)蓄能器8的能量在下次回轉(zhuǎn)啟動時再利用。
由上述結(jié)構(gòu)可見,本發(fā)明在回轉(zhuǎn)啟動過程,如液壓動力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達需要的油量,則多余油量進入蓄能器存儲;在回轉(zhuǎn)制動過程,蓄能器壓力作為馬達的制動壓力,同時回轉(zhuǎn)馬達出油口壓力油進入蓄能器。即本發(fā)明不僅回收回轉(zhuǎn)制動能量,也回收回轉(zhuǎn)啟動多余能量。蓄能器回收的能量再用于回轉(zhuǎn),能量利用率高。