節(jié)能液壓系統(tǒng)及工程機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種節(jié)能液壓系統(tǒng)及工程機(jī)械。
技術(shù)背景
[0002]目前，用油缸變幅的挖掘機(jī)或起重機(jī)等工程機(jī)械，在俯下或下降的時(shí)候，在速度的控制上，大多采用平衡閥或節(jié)流閥等元件抵消負(fù)載的壓力，從而控制俯下或下降的速度，使得運(yùn)動(dòng)部件平穩(wěn)、安全的下降，在這個(gè)過(guò)程中負(fù)載所擁有的重力勢(shì)能全部消耗在了節(jié)流元件上，造成能量浪費(fèi)。如專(zhuān)利CN201210080014等現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)這一問(wèn)題也進(jìn)行了能量回收，但回收能量利用率低，且在有多個(gè)執(zhí)行元件例如兩個(gè)油缸同時(shí)舉升或俯仰的工況中，多個(gè)執(zhí)行元件的同步也常常是個(gè)無(wú)法解決的問(wèn)題。
[0003]因此，提供一種能解決多個(gè)執(zhí)行元件同步問(wèn)題的節(jié)能液壓系統(tǒng)，是本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能液壓系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的回收利用的同時(shí)解決多個(gè)執(zhí)行元件的同步問(wèn)題，且能量回收利用過(guò)程中節(jié)流損失小、效率高，有效地降低系統(tǒng)的能耗，提高產(chǎn)品性能。本發(fā)明還提供了一種包括上述節(jié)能液壓系統(tǒng)的工程機(jī)械。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種節(jié)能液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度和方向的第一油路系統(tǒng)；與所述第一液壓機(jī)構(gòu)機(jī)械連接并發(fā)生同步運(yùn)動(dòng)的第二油路系統(tǒng)；與所述第二油路系統(tǒng)機(jī)械連接，用于儲(chǔ)存和釋放能量的第三油路系統(tǒng)。
[0006]其中，所述第一油路系統(tǒng)包括:第一泵馬達(dá)；與第一泵馬達(dá)連接的壓力油源和油箱；與第一泵馬達(dá)連接的第一油缸。
[0007]其中，所述第一泵馬達(dá)與所述壓力油源和油箱之間依次設(shè)有用于控制壓力油流量從而調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度的節(jié)流閥和用于控制壓力油流動(dòng)方向從而控制運(yùn)動(dòng)方向的方向控制閥，所述節(jié)流閥與泵馬達(dá)相鄰，方向控制閥與壓力油源和油箱相鄰，所述節(jié)流閥和方向控制閥形成一個(gè)控制油路系統(tǒng)。
[0008]其中，所述第二油路系統(tǒng)包括:機(jī)械連接在所述第一泵馬達(dá)上的第二泵馬達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)第一油路系統(tǒng)與第二油路系統(tǒng)的機(jī)械連接；與第二泵馬達(dá)連接的第二油缸；與第二泵馬達(dá)連接的油箱。
[0009]其中，所述第一泵馬達(dá)和第二泵馬達(dá)為相同排量馬達(dá)。
[0010]優(yōu)選地，所述第一泵馬達(dá)和第二泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速相同。
[0011]其中，所述第三油路系統(tǒng)包括:與所述第二泵馬達(dá)機(jī)械連接的第三泵馬達(dá)；與所述第三泵馬達(dá)連接的蓄能器；與所述第三泵馬達(dá)連接的油箱。
[0012]其中，所述第三油路系統(tǒng)還包括與所述第三泵馬達(dá)連接的保護(hù)及補(bǔ)油油路。
[0013]其中，所述蓄能器與所述保護(hù)及補(bǔ)油油路構(gòu)成一個(gè)回收油路，用于儲(chǔ)存和釋放能量。
[0014]其中，所述第三泵馬達(dá)為變量泵馬達(dá)。
[0015]其中，所述節(jié)流閥為比例控制閥具有連接壓力油源、連接油箱、連接所述節(jié)流閥三個(gè)油口。
[0016]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供一種包括如上所述的節(jié)能液壓系統(tǒng)工程機(jī)械。
[0017]特別是，所述機(jī)械連接可以是通過(guò)花鍵套進(jìn)行連接，也可以通過(guò)齒輪箱進(jìn)行連接。
[0018]該技術(shù)方案中，第一油缸、第一泵馬達(dá)以及流量方向控制閥組成的第一油路系統(tǒng)，第二油缸、第二泵馬達(dá)及油箱組成的第二油路系統(tǒng)，第三泵馬達(dá)、蓄能器及油箱組成的第三油路系統(tǒng)是三個(gè)油路相互對(duì)立的系統(tǒng)，第一油路系統(tǒng)利用流量方向控制閥控制第一油缸運(yùn)動(dòng)速度，第二油路系統(tǒng)保證第一油缸與第二油缸的運(yùn)動(dòng)速度同步，第三油路系統(tǒng)存儲(chǔ)和釋放能量。第一油缸與第二油缸的同步動(dòng)作是第一泵馬達(dá)與第二泵馬達(dá)通過(guò)機(jī)械連接后同步動(dòng)作實(shí)現(xiàn)，且第一泵馬達(dá)與第二泵馬達(dá)為同排量的泵馬達(dá)。第三油路系統(tǒng)能量存儲(chǔ)和釋放能量通過(guò)第一泵馬達(dá)，第二泵馬達(dá)與第三泵馬達(dá)間機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明所提供的液壓節(jié)能系統(tǒng)，在現(xiàn)實(shí)對(duì)能量的回收利用的同時(shí)解決了多個(gè)執(zhí)行元件的同步問(wèn)題，且能量回收利用過(guò)程中節(jié)流損失小、效率高，有效了降低了系統(tǒng)的能耗，提高產(chǎn)品性能。
[0019]綜上所述，通過(guò)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在實(shí)現(xiàn)對(duì)能量收回利用的同時(shí)解決了多個(gè)油缸動(dòng)作的同步問(wèn)題，消除了油缸升降不同步導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)卡滯等現(xiàn)象，延長(zhǎng)了機(jī)械結(jié)構(gòu)的使用壽命，提升了產(chǎn)品的工作性能；且能量回收利用的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，節(jié)流損失小，效率高，最大限度的回收利用了負(fù)載產(chǎn)生的重力勢(shì)能，有效的降低了系統(tǒng)能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的節(jié)能液壓系統(tǒng)的原理圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的節(jié)能液壓系統(tǒng)的原理圖；
[0022]其中，圖1至圖2附圖中標(biāo)記與部件名稱(chēng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:
[0023]I第一泵馬達(dá)，2第二泵馬達(dá)，3第一油缸，4第二油缸，5第三泵馬達(dá)，6蓄能器，7節(jié)流閥，8方向控制閥，101補(bǔ)油油路。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0026]圖1示出了本發(fā)明所提供的節(jié)能液壓系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明提供了一種節(jié)能液壓系統(tǒng)，包括:第一泵馬達(dá)I，第二泵馬達(dá)2，第三泵馬達(dá)5，所述第一泵馬達(dá)I與所述第二泵馬達(dá)2為相同的泵馬達(dá)，與所述的第一泵馬達(dá)2的B 口連接的第一油缸3，與所述的第二泵馬達(dá)2的D 口連接的第二油缸4 ;與所述的第三泵馬達(dá)5的E 口連接的蓄能器6，與所述的第一泵馬達(dá)I的A 口連接的節(jié)流閥7，與所述節(jié)流閥7連接的方向控制閥8，所述方向控制閥8還與壓力油源和油箱連接；第一泵馬達(dá)I與所述第二泵馬達(dá)2及所述第三泵馬達(dá)5機(jī)械連接。
[0027]該技術(shù)方案中，第一油缸、第一泵馬達(dá)以及流量方向控制閥組成的第一油路系統(tǒng)，第二油缸與第二泵馬達(dá)組成的第二油路系統(tǒng)，第三泵馬達(dá)與蓄能能組成的第三油路系統(tǒng)是三個(gè)油路相互對(duì)立的系統(tǒng)，第一油路系統(tǒng)利用流量方向控制閥控制第一油缸與第二油缸的動(dòng)作速度，第二油路系統(tǒng)利用第二泵馬達(dá)保證第一油缸與第二油缸的動(dòng)作速度同步，第三油路系統(tǒng)存儲(chǔ)和釋放能量。第一油缸與第二油缸的同步動(dòng)作是第一泵馬達(dá)與第二泵馬達(dá)通過(guò)機(jī)械連接后同步動(dòng)作實(shí)現(xiàn)，且第一泵馬達(dá)與第二泵馬達(dá)為同排量的泵馬達(dá)；第一油路、第二油路與第三油路間能量的轉(zhuǎn)換通過(guò)第一泵馬達(dá)，第二泵馬達(dá)與第三泵馬達(dá)間機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三油路系統(tǒng)存儲(chǔ)和釋放能量。
[0028]本發(fā)明所提供的節(jié)能液壓系統(tǒng)的工作原理為:
[0029]假設(shè)本發(fā)明所提供的節(jié)能液壓系統(tǒng)中負(fù)載所產(chǎn)生的壓力為a，蓄能器最小工作壓力即充氣壓力為b，蓄能器最高工作壓力為C，第一泵馬達(dá)、第二泵馬達(dá)排量VI，第三泵馬達(dá)V3，則三者之間的大小關(guān)系為:2a*Vl/V3 > c > b。
[0030]該實(shí)施案列中，第一油缸與第二油缸均是單活塞桿伸出缸，單活塞桿伸出即進(jìn)行提升負(fù)載的主動(dòng)動(dòng)作時(shí)，蓄能器釋放存儲(chǔ)的高壓油補(bǔ)充系統(tǒng)所需要的能量，此時(shí)蓄能器的壓力變化情況為c-a*Vl/V3_b。在c_a*Vl/V3區(qū)間，蓄能器內(nèi)存儲(chǔ)的高壓油作用于第三泵馬達(dá)，第三泵馬達(dá)工作于馬達(dá)工況，同時(shí)第三泵馬達(dá)通過(guò)機(jī)械連接驅(qū)動(dòng)第一泵馬達(dá)和第二泵馬達(dá)工作于泵工況，并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從第一馬達(dá)B 口出來(lái)的壓力油液驅(qū)動(dòng)第一油缸舉升，從第二馬達(dá)D 口出來(lái)的