一种挖掘机及其回转液压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种挖掘机及其回转液压系统，该回转液压系统包括先导油路和由所述先导油路控制主油路流向和通断的主换向阀；还包括压力控制阀，其具有第一工作油口、第二工作油口以及控制所述第一工作油口、所述第二工作油口通断的控制油口；所述压力控制阀的控制油口连通所述先导油路；回转制动时，所述先导油路压力降低，所述第一工作油口和所述第二工作油口导通，所述主油路的高压段通过所述压力控制阀连接至回转液压系统的动力装置。该回转液压系统将回收的回转制动能量供动力装置直接使用，整个系统完全液压控制，可靠性高，且无需设置高成本的蓄能器、电池等，改造成本大幅降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及挖掘机
，特别是涉及一种挖掘机及其回转液压系统。
技术介绍
现有挖掘机的液压系统中，通过发动机驱动液压泵对挖掘机的动臂油缸、斗杆油缸、行走系统及回转系统等进行供油，使这些受油液压装置得以运转。目前的液压系统中，存在着巨大的能量损失，尤其是在回转动作时。参考图1，其示出了现有挖掘机液压系统(包括回转液压系统)的原理示意图。发动机I'驱动主泵2'向受油装置，通过多路阀3'的切换控制具体向哪个受油装置供油。其中，图中示出的受油装置有动臂油缸4'、斗杆油缸5'、铲斗油缸6'、左行走马达7'、右行走马达8'及回转马达9'。挖掘机在回转作业时，回转动作的前半程需要加速，后半程需要减速制动。如图1中所示，回转马达9'的两侧并联有一对回转溢流阀10'，以防止回转马达9r两侧的压力过高。前半程回转马达9'启动及动作中，由于主泵2'的输出流量大于回转马达9'所需流量，使得回转马达9'的一侧压力较高而造成溢流损失；后半程减速制动时，回转马达9'处于泵工作状态，将另一侧压力升高，并通过溢流阀10'流掉，造成能量的浪费。由于挖掘机的回转动作使用频繁，能耗巨大，而白白损失的能量几乎全部转变为热能，造成系统温度升高，为了降低油温、散热等，又要消耗附能量，因此如何实现回转液压系统的节能非常重要。目前，虽然对回转制动能量的回收、再利用方法很多，但都需要蓄能器或超级电容/电池等设备，对现有挖掘机回转液压系统的升级改造很多，且价格昂贵，增加的成本需要相当长的时间才能依靠节约油耗得到补偿。有鉴于此，如何改进现有挖掘机的回转液压系统，使其在回收再利用回转制动能量的同时，降低成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种挖掘机及其回转液压系统，该回转液压系统能够回收再利用回转制动能量，降低整机油耗，同时还实现了系统成本的降低。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种挖掘机的回转液压系统，包括先导油路和由所述先导油路控制主油路流向和通断的主换向阀；还包括压力控制阀，其具有第一工作油口、第二工作油口以及控制所述第一工作油口、所述第二工作油口通断的控制油口；所述压力控制阀的控制油口连通所述先导油路；回转制动时，所述先导油路压力降低，所述第一工作油口和所述第二工作油口导通，所述主油路的高压段通过所述压力控制阀连接至回转液压系统的动力装置。本专利技术提供的回转液压系统，在主油路和动力装置之间设置有压力控制阀，该压力控制阀的控制油口连通先导油路，该控制油口控制压力控制阀的第一工作油口和第二工作油口的通断；回转系统制动时，先导油路的压力降低，在惯性作用下，另一侧主油路压力升高，压力控制阀的第一工作油口和第二工作油口处于导通状态，高压油液通过压力控制阀流回动力装置，供动力装置直接使用，节省了动力装置的能耗。与现有技术相比，本专利技术提供的回转液压系统仅需在主油路和动力装置之间设置由先导油路控制的压力控制阀，即可实现回转制动能量的回收与利用，对现有系统的改动较小，改造的可实施性高，且整个系统完全液压控制，无需设置电子控制器，系统的可靠性高；另外，由于回收的能量供动力装置直接使用，所以也无需设置高成本的蓄能器、电池等，改造成本大幅降低。可选地，所述主油路包括位于执行元件和所述主换向阀之间的第一主油路和第二主油路；所述主换向阀具有两控制端，分别连通两所述先导油路；所述第一主油路和所述第二主油路连接至所述压力控制阀的第一工作油口的通路上分别设置有第一单向阀、第二单向阀；所述压力控制阀的第二工作油口连接至所述动力装置；所述压力控制阀的控制油口通过梭阀连通两所述先导油路中的一者。可选地，所述压力控制阀为第一溢流阀。可选地，所述第一溢流阀至油箱之间还设置有安全阀。可选地，所述压力控制阀为二位三通换向阀，其还具有始终与其第一工作油口连通的第三工作油口；还包括第二溢流阀，其进液口连通所述第三工作油口，其出液口连通油箱。可选地，所述动力装置包括主泵；回转制动时，所述第一工作油口和所述第二工作油口导通，所述主油路的高压段通过所述压力控制阀连通所述主泵的进油口。可选地，所述主泵的进油路上设置有第二单向阀。可选地，所述动力装置包括主泵和与所述主泵串联的齿轮马达；回转制动时，所述第一工作油口和所述第二工作油口导通，所述主油路的高压段通过所述压力控制阀连通所述齿轮马达的进油口。本专利技术还提供一种挖掘机，包括执行元件和驱动所述执行元件动作的回转液压系统，所述回转液压系统为上述任一项所述的回转液压系统。可选地，所述执行元件为回转马达。由于上述回转液压系统具有上述技术效果，所以具有该回转液压系统的挖掘机也具有相应的技术效果，这里不再重复论述。【附图说明】图1为现有挖掘机回转液压系统的原理示意图；图2为本专利技术所提供挖掘机回转液压系统的第一实施例的原理示意图；图3为本专利技术所提供挖掘机回转液压系统的第二实施例的原理示意图；图4为本专利技术所提供挖掘机回转液压系统的第三实施例的原理示意图；图5为本专利技术所提供挖掘机回转液压系统的第四实施例的原理示意图。图1 中:发动机I'，主泵2'，多路阀3'，动臂油缸4'，斗杆油缸5'，铲斗油缸6'，左行走马达7'，右行走马达8'，回转马达9'，溢流阀10';图2-5 中:发动机11，主泵12，补油泵13，齿轮马达14 ；主换向阀21，第一溢流阀22，二位三通换向阀22'，梭阀23，安全阀24，第二溢流阀2V，第一单向阀25，第二单向阀26，第三单向阀27 ；第一主油路201，第二主油路202，先导油路203 ；回转马达31，回转体32。【具体实施方式】本专利技术的核心是提供一种挖掘机及其回转液压系统，该回转液压系统能够回收再利用回转制动能量，降低整机油耗，同时还实现了系统成本的降低。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本专利技术所提供挖掘机回转液压系统的第一实施例的原理示意图。该实施例中，挖掘机的回转液压系统，包括先导油路203和由先导油路203控制主油路流向和通断的主换向阀21。先导油路203为低压且稳定的油源，其主要用于推动主换向阀21的阀芯实现换向。主换向阀21的阀芯在先导油路203的作用下左移或右移，以切换主换向阀21与执行元件之间主油路的流向或通断。具体地，主换向阀21具有两个控制端，两个控制端分别连通两条先导油路203，左侧先导油路压力升高时，位于左位，右侧先导压力升高时，位于右位，两侧先导压力均降低时，位于中位。其中，主换向阀21的类型可以根据实际需要来设置。该回转液压系统还包括压力控制阀，图2中的压力控制阀为第一溢流阀22，其具有第一工作油口、第二工作油口和控制油口，控制油口用于控制第一工作油口、第二工作油口的通断；控制油口连通先导油路203，当第一工作油口和第二工作油口导通时，主油路的高压段能够通过压力控制阀连接至动力装置。图2中，执行元件为回转马达31，主油路包括位于回转马达31和主换向阀21之间的第一主油路201和第二主油路202 ;第一主油路201为高压油路时，主油路的高压段为第一主油路201，第二主油路202为高压油路时，主油路的高压段为第二主油路202。第一主油路201至第一溢流阀22的第一工作油口的通路上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机的回转液压系统，包括先导油路(203)和由所述先导油路(203)控制主油路流向和通断的主换向阀(21)；其特征在于，还包括压力控制阀，其具有第一工作油口、第二工作油口以及控制所述第一工作油口、所述第二工作油口通断的控制油口；所述压力控制阀的控制油口连通所述先导油路(203)；回转制动时，所述先导油路(203)压力降低，所述第一工作油口和所述第二工作油口导通，所述主油路的高压段通过所述压力控制阀连接至回转液压系统的动力装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任冰冰，刘林，胡彦龙，王保森，赵秀敏，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37