一种挖掘机回转能量回收系统技术方案

本发明专利技术公开一种挖掘机回转能量回收系统，主要由回收回路和补油回路构成，包括液压泵、第一蓄能器、第二蓄能器、用于能量回收的回收阀组、回转马达总成、第一溢流阀、第二溢流阀以及主控阀，回收阀组、第二蓄能器及第二溢流阀构成系统的回收回路；液压泵、溢流阀、第一单向阀、第二单向阀及第一蓄能器构成系统的补油回路。本发明专利技术不仅可实现回转能量的回收，还消减了回转加减速的冲击性，避免了马达吸空现象的发生，确保回转能量的正常回收。

Rotary energy recovery system for excavator

The invention discloses a rotary energy recovery system, mainly by the recovery circuit and a feed circuit which comprises a hydraulic pump, a first accumulator, an accumulator, second for recycling, energy recovery valve rotary motor assembly, the first second overflow valve, overflow valve and main control valve, valve group, recovery second accumulator and two overflow valve constitute the recycling loop system; hydraulic pump, relief valve, first check valve, the second check valve and the first accumulator oil supply loop controller system. The invention not only can realize the recovery of the rotary energy, but also can reduce the impact of the rotary acceleration and deceleration, avoid the occurrence of the vacuum absorption of the motor, and ensure the normal recovery of the rotary energy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种挖掘机回转能量回收系统，适用于液压混合动力挖掘机上车回转制动能和回转启动溢流能的回收，属于挖掘机能量回收

技术介绍
随着社会经济的迅速发展，能源短缺和环境污染问题日趋严重，各国都已将降低能源损耗、保护环境提上日程。同时，能效比是液压挖掘机市场竞争的关键参数之一，因此液压挖掘机的节能技术研究及应用尤为必要。目前，液压混合动力技术研究已列入国家十三五科技支撑计划，基于挖掘机能量回收的液压混合动力节能技术研究及应用，主要是对挖掘机动臂势能、回转制动能进行回收，回收的能量通过蓄能器存储。其中回转能量回收主要包含上车回转制动和回转启动溢流两部分能量，采用常规液压顺序阀虽然可以实现回转能量的回收，但存在回转加减速冲击性大和马达吸空的问题，影响回转能量的回收。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种挖掘机回转能量回收系统，不仅可实现回转能量的回收，还可消减回转加减速的冲击性，避免马达吸空现象的发生，确保回转能量的正常回收。为了实现上述目的，本专利技术采用的一种挖掘机回转能量回收系统，主要由回收回路和补油回路构成，包括液压泵、第一蓄能器、第二蓄能器、用于能量回收的回收阀组、回转马达总成、第一溢流阀、第二溢流阀以及主控阀，液压泵的进油口与油箱连接，出油口与第一单向阀的进油口连接，旁路与溢流阀连接；第一单向阀的出油口与第一蓄能器连接；第一蓄能器的出油口与第二单向阀的进油口连接；第二单向阀的出油口与回转马达总成的油口C连接；回转马达总成的油口A与主控阀的油口A、回收阀组的油口A连接，回转马达总成的油口B与主控阀的油口B、回收阀组的油口B连接；回收阀组的油口C经第三单向阀与第二蓄能器连接，第二蓄能器的出油口与第二溢流阀的进油口连接；回收阀组的回油口、第二溢流阀的出油口与油箱连接；回收阀组、第二蓄能器及第二溢流阀构成系统的回收回路；液压泵、溢流阀、第一单向阀、第二单向阀及第一蓄能器构成系统的补油回路。优选地，所述回收阀组包括结构相同的第一压力阀和第二压力阀，第一压力阀的进油口为回收阀组的油口B，第二压力阀的进油口为回收阀组的油口A；第一压力阀的出油口与第二压力阀的出油口连接，并作为回收阀组的油口C；第二压力阀包括顺序阀、与顺序阀先导锥阀相连的第二弹簧以及与顺序阀连接的压力控制阀，顺序阀的进、出油口为第二压力阀的进、出油口。优选地，所述压力控制阀包括液阻、控制腔、活塞、弹簧腔和第一弹簧，顺序阀的进油口与液阻的进油口连接，液阻的出油口与控制腔连接；活塞介于控制腔和弹簧腔之间，第一弹簧位于弹簧腔内；弹簧腔与顺序阀的的泄油口相连，并接回油箱；通过调整液阻数值和控制腔容积的大小以及第一弹簧的设定值，能调整第一阶段回转压力和压力建立时间。优选地，所述第一压力阀和第二压力阀集成在一起；压力控制阀与顺序阀集成在一起，压力控制阀为集成件。优选地，所述回转马达总成包括回转马达、第四单向阀和第五单向阀，回转马达的油口A、油口B为回转马达总成的油口A、油口B；第四单向阀的进油口与第五单向阀的进油口连接，并作为回转马达总成的油口C与第二单向阀的出油口连接；第四、五单向阀、的出油口与回转马达的油口A、油口B对应连接。优选地，所述液压泵用于供给第一蓄能器的冲液，液压泵的排量满足各种工况下回转马达总成补油所需油液量。与现有技术相比，本专利技术主要由回收回路和补油回路构成，不仅实现了回转能量的收集；而且，回收回转能量时，通过回收回路中回收阀组的多级压力控制功能削减了回转加减速冲击；同时，利用补油回路中液压泵对第一蓄能器充液，第一蓄能器直接为回转马达总成进行补油，确保了回转马达补油的可靠性，防止了马达的吸空损坏。其中，第一蓄能器的充液由独立的液压泵供给，不影响挖掘机整机性能。总的来说，回转启动/制动能量通过回收阀组回收时，回收阀组具有两级压力控制，可以消减回转加减速的冲击性，实现回转平稳地启动/制；同时通过补油回路对回转马达补油，避免了马达吸空现象的发生，使马达可靠运转；最终实现了回转能量的正常回收。附图说明图1为本专利技术的液压原理图。图中：1、油箱，2、液压泵，3、第一溢流阀，4、第一单向阀，5、第二单向阀，6、第一蓄能器，7、第二蓄能器，8、第三单向阀，9、回收阀组，91、第一压力阀，92、第二压力阀，921、液阻，922、控制腔，923、活塞，924、弹簧腔，925、第一弹簧，926、第二弹簧，927、顺序阀，10、回转马达总成，101、回转马达，102、第四单向阀，103、第五单向阀，11、第二溢流阀，12、主控阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种挖掘机回转能量回收系统，主要由回收回路和补油回路构成，包括液压泵2、第一蓄能器6、第二蓄能器7、用于能量回收的回收阀组9、回转马达总成10、第一溢流阀3、第二溢流阀11以及主控阀12，液压泵2的进油口与油箱1连接，出油口与第一单向阀4的进油口连接，旁路与溢流阀3连接；第一单向阀4的出油口与第一蓄能器6连接；第一蓄能器6的出油口与第二单向阀5的进油口连接；第二单向阀5的出油口与回转马达总成10的油口C连接；回转马达总成10的油口A与主控阀12的油口A、回收阀组9的油口A连接，回转马达总成10的油口B与主控阀12的油口B、回收阀组9的油口B连接；回收阀组9的油口C经第三单向阀8与第二蓄能器7连接，第二蓄能器7的出油口与第二溢流阀11的进油口连接；回收阀组9的回油口、第二溢流阀11的出油口与油箱1连接；回收阀组9、第二蓄能器7及第二溢流阀11构成系统的回收回路；液压泵2、溢流阀3、第一单向阀4、第二单向阀5及第一蓄能器6构成系统的补油回路。回收回转能量时，通过回收回路中回收阀组9的多级压力控制功能削减了回转加减速冲击，实现了回转能量的收集；同时，利用补油回路中液压泵2对第一蓄能器6充液，第一蓄能器6直接为回转马达总成10进行补油，确保了回转马达补油的可靠性。其中，第一蓄能器6的充液由独立的液压泵2供给，不影响挖掘机整机性能。优选地，所述回收阀组9包括结构相同的第一压力阀91和第二压力阀92，第一压力阀91的进油口为回收阀组9的油口B，第二压力阀92的进油口为回收阀组9的油口A；第一压力阀91的出油口与第二压力阀92的出油口连接，并作为回收阀组9的油口C；第二压力阀92包括顺序阀927、与顺序阀927先导锥阀相连的第二弹簧926以及与顺序阀927连接的压力控制阀，顺序阀927的进、出油口为第二压力阀92的进、出油口。第一压力阀91与第二压力阀92的结构、原理相同，这里不再赘述。压力控制阀是第一压力阀91和第二压力阀92在常规顺序阀功能基础上增加的一级压力控制，优选地，可包括液阻921、控制腔922、活塞923、弹簧腔924和第一弹簧925，顺序阀927的进油口与液阻921的进油口连接，液阻921的出油口与控制腔922连接；活塞923介于控制腔922和弹簧腔924之间，第一弹簧925位于弹簧腔924内；弹簧腔924与顺序阀927的的泄油口相连，并接回油箱1；通过调整液阻921数值和控制腔922容积的大小以及第一弹簧925的设定值，能调整第一阶段回转压力和压力建立时间。优选地，所述第一压力阀91和第二压力阀92集成在一起；压力控制阀与顺序阀927本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机回转能量回收系统，其特征在于，主要由回收回路和补油回路构成，包括液压泵(2)、第一蓄能器(6)、第二蓄能器(7)、用于能量回收的回收阀组(9)、回转马达总成(10)、第一溢流阀(3)、第二溢流阀(11)以及主控阀(12)，液压泵(2)的进油口与油箱(1)连接，出油口与第一单向阀(4)的进油口连接，旁路与溢流阀(3)连接；第一单向阀(4)的出油口与第一蓄能器(6)连接；第一蓄能器(6)的出油口与第二单向阀(5)的进油口连接；第二单向阀(5)的出油口与回转马达总成(10)的油口C连接；回转马达总成(10)的油口A与主控阀(12)的油口A、回收阀组(9)的油口A连接，回转马达总成(10)的油口B与主控阀(12)的油口B、回收阀组(9)的油口B连接；回收阀组(9)的油口C经第三单向阀(8)与第二蓄能器(7)连接，第二蓄能器(7)的出油口与第二溢流阀(11)的进油口连接；回收阀组(9)的回油口、第二溢流阀(11)的出油口与油箱(1)连接；回收阀组(9)、第二蓄能器(7)及第二溢流阀(11)构成系统的回收回路；液压泵(2)、溢流阀(3)、第一单向阀(4)、第二单向阀(5)及第一蓄能器(6)构成系统的补油回路。...

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机回转能量回收系统，其特征在于，主要由回收回路和补油回路构成，包括液压泵(2)、第一蓄能器(6)、第二蓄能器(7)、用于能量回收的回收阀组(9)、回转马达总成(10)、第一溢流阀(3)、第二溢流阀(11)以及主控阀(12)，液压泵(2)的进油口与油箱(1)连接，出油口与第一单向阀(4)的进油口连接，旁路与溢流阀(3)连接；第一单向阀(4)的出油口与第一蓄能器(6)连接；第一蓄能器(6)的出油口与第二单向阀(5)的进油口连接；第二单向阀(5)的出油口与回转马达总成(10)的油口C连接；回转马达总成(10)的油口A与主控阀(12)的油口A、回收阀组(9)的油口A连接，回转马达总成(10)的油口B与主控阀(12)的油口B、回收阀组(9)的油口B连接；回收阀组(9)的油口C经第三单向阀(8)与第二蓄能器(7)连接，第二蓄能器(7)的出油口与第二溢流阀(11)的进油口连接；回收阀组(9)的回油口、第二溢流阀(11)的出油口与油箱(1)连接；回收阀组(9)、第二蓄能器(7)及第二溢流阀(11)构成系统的回收回路；液压泵(2)、溢流阀(3)、第一单向阀(4)、第二单向阀(5)及第一蓄能器(6)构成系统的补油回路。2.根据权利要求1所述的一种挖掘机回转能量回收系统，其特征在于，所述回收阀组(9)包括结构相同的第一压力阀(91)和第二压力阀(92)，第一压力阀(91)的进油口为回收阀组(9)的油口B，第二压力阀(92)的进油口为回收阀组(9)的油口A；第一压力阀(91)的出油口与第二压力阀(92)的出油口连接，并作为回收阀组(9)的油口C；第二压力阀(92)包括顺序阀(927)、与顺序阀(927)先导锥阀相连的第二弹簧(926)以及与顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：费树辉，王振兴，金月峰，王钦，刘邓，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32