本实用新型专利技术公开一种挖掘机回收能量利用系统，主要由泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路、蓄能器控驱动马达回路构成，通过将存储于蓄能器中的回收能量直接驱动用于独立散热的液压马达，中间无其他环节，传动效率高；同时，与工作油缸和马达不发生耦合，不影响整机操控性能；设计蓄能器控驱动马达回路和泵控风扇马达回路，当环境温度较低，挖掘机液压油和发动机冷却水系统不需要独立散热，或蓄能器能量不能满足独立散热系统能量需求时，本实用新型专利技术系统可以关闭蓄能器控风扇马达回路，切换到蓄能器控驱动马达回路，或关闭蓄能器控驱动马达回路，切换到泵控风扇马达回路，这样，可以使回收的能量高效利用，又确保了独立散热系统可靠工作。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种回收能量利用系统，具体是一种挖掘机回收能量利用系统，属于挖掘机回收能量
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。而能效比是液压挖掘机市场竞争的关键参数之一，故液压挖掘机的节能技术研究及应用尤为必要。目前，油液混合动力技术研究已列入国家十三五科技支撑计划，如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进行存储。回收的能量再利用通常有直接和间接两种。直接利用是指将其直接用于驱动工作油缸或马达，其传动效率高，但影响了整机操控性能。间接利用是指将回收的能量通过辅助马达进行释放，与发动机共同驱动液压主泵，这种能量释放的方式对整机操控性无影响，但传递环节多，能量利用效率低。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种挖掘机回收能量利用系统，不仅可以消除蓄能器中已回收能量利用的中间传动环节，提高能量利用效率，而且与工作油缸和马达不发生耦合，不影响整机的操控性能。为了实现上述目的，本技术采用的一种挖掘机回收能量利用系统，包括油箱、第一变量液压泵、第一变量液压马达、第二变量液压泵、第一电控方向阀、第一单向阀、第二单向阀、第二电控方向阀、第三电控方向阀、第一风扇、第二变量液压马达、第二风扇、第三变量液压马达、第三单向阀、第四电控方向阀、液压油缸、蓄能器、液压马达、溢流阀及安全阀，分为泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路及蓄能器控驱动马达回路，三个回路可独立控制启动、停止及马达转速，也可以任意两个回路同时启动，或三个回路同时启动；所述泵控风扇马达回路由第二变量液压泵、第一单向阀、第二单向阀、第三电控方向阀、第二变量液压马达、第三变量液压马达、第二电控方向阀及安全阀构成，所述蓄能器控风扇马达回路由第二变量液压马达、第三单向阀、第四电控方向阀、蓄能器及溢流阀构成，所述蓄能器控驱动马达回路由第一变量液压马达、第一电控方向阀、第三单向阀、第四电控方向阀、蓄能器及溢流阀构成，第二变量液压泵的出油口与第一单向阀、第二单向阀的进口相连，旁路与安全阀相连；第一单向阀的出口与第三电控方向阀进口相连，第二单向阀的出口与第二电控方向阀供油进口相连，第三电控方向阀供油出口与第二变量液压马达的进油A口相连，第二变量液压马达的回油B口与第三电控方向阀回油进口相连；第三电控方向阀供油出口与第三变量液压马达的供油进口A口相连，第三变量液压马达的回油B口与第二电控方向阀回油进口相连，第三电控方向阀回油出口和第二电控方向阀回油出口均与油箱相连，第二变量液压马达输出轴与第一风扇相连，第三变量液压马达输出轴与第二风扇相连；蓄能器进油口与液压油缸和液压马达油口相连，蓄能器出油口与第四电控方向阀进油口相连，蓄能器出油旁路油口与溢流阀相连，第四电控方向阀出油口与第三单向阀进油口相连，第三单向阀出油口同时与第二变量液压马达供油A口、第三变量液压马达供油A口、第一电控方向阀进油口相连，第一电控方向阀出油口与第一变量液压马达进油口相连，第一变量液压马达出油口与油箱相连；油箱与第一变量液压泵、第二变量液压泵相连。优选地，所述第二变量液压泵通过第三电控方向阀驱动第二变量液压马达和第三变量液压马达，第二变量液压马达和第三变量液压马达为容积调速，通过检测负载压力、蓄能器压力、水温、油温控制自身的排量，第二变量液压泵为两点式变量泵，最小排量为零，第二变量液压马达和第三变量液压马达为连续变量电控液压马达，第二电控方向阀、第三电控方向阀为开关阀，控制油路的开关，实际选型中根据需要设计，第二电控方向阀、第三电控方向阀用于控制第二变量液压马达和第三变量液压马达的启动和停止，安全阀控制第二变量液压泵的输出压力。优选地，所述第四电控方向阀为开关阀，用于控制蓄能器的能量释放启闭控制；蓄能器驱动第二变量液压马达和第三变量液压马达工作，通过调整第二变量液压马达和第三变量液压马达的排量来控制第一风扇和第二风扇的转动；溢流阀控制蓄能器充液和释放压力。优选地，所述第一电控方向阀为开关阀，用于控制第一变量液压马达的启动和停止。优选地，所述第一变量液压马达与第一变量液压泵集成通过串联或取力口并联，或分动箱形式集成在一起。优选地，预设发动机水温、液压油温、蓄能器压力及发动机负荷率工作目标值，当发动机水温和液压油温高于设定目标范围内时，若蓄能器储存能量具备释放条件，启动蓄能器控风扇马达回路，关闭泵控风扇马达回路，关闭蓄能器控驱动马达回路；当发动机水温和液压油温在设定目标范围内时，若蓄能器储存能量具备释放条件，启动蓄能器控风扇马达回路，关闭泵控风扇马达回路，关闭蓄能器控驱动马达回路；当发动机水温和液压油温低于设定目标范围内时，若蓄能器储存能量具备释放条件，关闭泵控风扇马达回路，关闭蓄能器控风扇马达回路，启动蓄能器控驱动马达回路；若蓄能器储存能量不具备释放条件，关闭泵控风扇马达回路，关闭蓄能器控风扇马达回路，关闭蓄能器控驱动马达回路。与现有技术相比，本技术主要由泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路、蓄能器控驱动马达回路构成；将存储于蓄能器中的回收能量直接驱动用于独立散热的液压马达，中间无其他环节，传动效率高，同时，与工作油缸和马达不发生耦合，不影响整机操控性能，此外，设计蓄能器控驱动马达回路和泵控风扇马达回路，当环境温度较低，挖掘机液压油和发动机冷却水系统不需要独立散热，或蓄能器能量不能满足独立散热系统能量需求时，本技术系统可以关闭蓄能器控风扇马达回路，切换到蓄能器控驱动马达回路，或关闭蓄能器控驱动马达回路，切换到泵控风扇马达回路，这样，可以使回收的能量高效利用，又确保了独立散热系统可靠工作。本技术系统具有集成简单、可靠、成本低、传动效率高等特征。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的原理框图。图中：1、油箱，2、第一变量液压泵，3、第一变量液压马达，4、第二变量液压泵，5、第一电控方向阀，6、第一单向阀，7、第二单向阀，8、第二电控方向阀，9、第三电控方向阀，10、第一风扇，11、第二变量液压马达，12、第二风扇，13、第三变量液压马达，14、第三单向阀，15、第四电控方向阀，16、液压油缸，17、蓄能器，18、液压马达，19、溢流阀，20、安全阀。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1至图2所示，一种挖掘机回收能量利用系统，主要由泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路及蓄能器控驱动马达回路构成，三个回路可独立控制启动、停止及马达转速，也可以任意两个回路同时启动，或三个回路同时启动；包括油箱1、第一变量液压泵2、第一变量液压马达3、第二变量液压泵4、第一电控方向阀5、第一单向阀6、第二单向阀7、第二电控方向阀8、第三电控方向阀9、第一风扇10、第二变量液压马达11、第二风扇12、第三变量液压马达13、第三单向阀14、第四电控方向阀15、液压油缸16、蓄能器17、液压马达18、溢流阀19及安全阀20，所述泵控风扇马达回路由第二变量液压泵4、第一单向阀6、第二单向阀7、第三电控方向阀9、第二变量液压马达11、第三变量液压马达13、第二电控方向阀8及安全阀20构成，所述蓄能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种挖掘机回收能量利用系统，其特征在于，包括油箱(1)、第一变量液压泵(2)、第一变量液压马达(3)、第二变量液压泵(4)、第一电控方向阀(5)、第一单向阀(6)、第二单向阀(7)、第二电控方向阀(8)、第三电控方向阀(9)、第一风扇(10)、第二变量液压马达(11)、第二风扇(12)、第三变量液压马达(13)、第三单向阀(14)、第四电控方向阀(15)、液压油缸(16)、蓄能器(17)、液压马达(18)、溢流阀(19)及安全阀(20)，分为泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路及蓄能器控驱动马达回路，三个回路可独立控制启动、停止及马达转速，也可以任意两个回路同时启动，或三个回路同时启动；所述泵控风扇马达回路由第二变量液压泵(4)、第一单向阀(6)、第二单向阀(7)、第三电控方向阀(9)、第二变量液压马达(11)、第三变量液压马达(13)、第二电控方向阀(8)及安全阀(20)构成，所述蓄能器控风扇马达回路由第二变量液压马达(11)、第三单向阀(14)、第四电控方向阀(15)、蓄能器(17)及溢流阀(19)构成，所述蓄能器控驱动马达回路由第一变量液压马达(3)、第一电控方向阀(5)、第三单向阀(14)、第四电控方向阀(15)、蓄能器(17)及溢流阀(19)构成，第二变量液压泵(4)的出油口与第一单向阀(6)、第二单向阀(7)的进口相连，旁路与安全阀(20)相连；第一单向阀(6)的出口与第三电控方向阀(9)进口相连，第二单向阀(7)的出口与第二电控方向阀(8)供油进口相连，第三电控方向阀(9)供油出口与第二变量液压马达(11)的进油A口相连，第二变量液压马达(11)的回油B口与第三电控方向阀(9)回油进口相连；第三电控方向阀(8)供油出口与第三变量液压马达(13)的供油进口A口相连，第三变量液压马达(13)的回油B口与第二电控方向阀(8)回油进口相连，第三电控方向阀(9)回油出口和第二电控方向阀(8)回油出口均与油箱(1)相连，第二变量液压马达(11)输出轴与第一风扇(10)相连，第三变量液压马达(13)输出轴与第二风扇(12)相连；蓄能器(17)进油口与液压油缸(16)和液压马达(18)油口相连，蓄能器(17)出油口与第四电控方向阀(15)进油口相连，蓄能器(17)出油旁路油口与溢流阀(19)相连，第四电控方向阀(15)出油口与第三单向阀(14)进油口相连，第三单向阀(14)出油口同时与第二变量液压马达(11)供油A口、第三变量液压马达(13)供油A口、第一电控方向阀(5)进油口相连，第一电控方向阀(5)出油口与第一变量液压马达(3)进油口相连，第一变量液压马达(3)出油口与油箱(1)相连；油箱(1)与第一变量液压泵(2)、第二变量液压泵(4)相连。...
【技术特征摘要】
1.一种挖掘机回收能量利用系统，其特征在于，包括油箱(1)、第一变量液压泵(2)、第一变量液压马达(3)、第二变量液压泵(4)、第一电控方向阀(5)、第一单向阀(6)、第二单向阀(7)、第二电控方向阀(8)、第三电控方向阀(9)、第一风扇(10)、第二变量液压马达(11)、第二风扇(12)、第三变量液压马达(13)、第三单向阀(14)、第四电控方向阀(15)、液压油缸(16)、蓄能器(17)、液压马达(18)、溢流阀(19)及安全阀(20)，分为泵控风扇马达回路、蓄能器控风扇马达回路及蓄能器控驱动马达回路，三个回路可独立控制启动、停止及马达转速，也可以任意两个回路同时启动，或三个回路同时启动；所述泵控风扇马达回路由第二变量液压泵(4)、第一单向阀(6)、第二单向阀(7)、第三电控方向阀(9)、第二变量液压马达(11)、第三变量液压马达(13)、第二电控方向阀(8)及安全阀(20)构成，所述蓄能器控风扇马达回路由第二变量液压马达(11)、第三单向阀(14)、第四电控方向阀(15)、蓄能器(17)及溢流阀(19)构成，所述蓄能器控驱动马达回路由第一变量液压马达(3)、第一电控方向阀(5)、第三单向阀(14)、第四电控方向阀(15)、蓄能器(17)及溢流阀(19)构成，第二变量液压泵(4)的出油口与第一单向阀(6)、第二单向阀(7)的进口相连，旁路与安全阀(20)相连；第一单向阀(6)的出口与第三电控方向阀(9)进口相连，第二单向阀(7)的出口与第二电控方向阀(8)供油进口相连，第三电控方向阀(9)供油出口与第二变量液压马达(11)的进油A口相连，第二变量液压马达(11)的回油B口与第三电控方向阀(9)回油进口相连；第三电控方向阀(8)供油出口与第三变量液压马达(13)的供油进口A口相连，第三变量液压马达(13)的回油B口与第二电控方向阀(8)回油进口相连，第三电控方向阀(9)回油出口和第二电控方向阀(8)回油出口均与油箱(1)相连，第二变量液压马达(11)输出轴与第一风扇(10)相连，第三变量液压马达(13)输出轴与第二风扇(12)相连；蓄能器(17)进油口与液压油缸(16)和液压马达(18)油口相连，蓄能器(17)出油口与第四电控方向阀(15)进油口相连，蓄能器(17)出油旁路油口与溢流阀(19)相连，第四电控方向阀(15)出油口与第三单向阀(14)进油口相连，第三单向阀(14)出油口同时与第二变量液压马达(11)供油A口、第三变量液压马达(13)供油A口、第一电控方向阀(5)进油口相连，第一电控方向阀(5)出油口与第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：费树辉，李宗，张宏，秦家升，王振兴，金月峰，董永平，韦庆杰，贺艳飞，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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