一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统技术方案

本发明专利技术涉及混合动力挖掘机技术领域，具体涉及一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，该系统包括发动机、传动装置、交流电动机、液压泵、油箱、溢流阀、三位四通换向阀、动臂液压缸、二位三通换向阀、第一开关阀、第二开关阀、蓄能器、液压马达、发电机、整流器、蓄电池和逆变器。通过本系统能将混合动力挖掘机的动臂势能进行回收，转化为能量后继续供混合动力挖掘机使用，节约了能量，提高了能量的使用率。并且通过本系统能保证混合动力挖掘机在工作过程中，避免发电机的频繁启动和停止，从而保护了发电机，延长了发电机的使用寿命，保证了本系统长时间运行。

A kind of potential energy recovery system for the dynamic arm of a hybrid excavator

The present invention relates to the technical field of hybrid excavator, in particular to a hybrid excavator boom energy recovery system, the system includes engine, transmission device, AC motor, hydraulic pump, oil tank, relief valve, three position four way reversing valve, the hydraulic cylinder of the boom, two position three way reversing valve, a first switch valve, second valve, accumulator, hydraulic motor, generator, rectifier, inverter and battery. Through this system, the potential energy of the movable arm of the hybrid excavator can be recovered and converted to energy, and will continue to be used for the hybrid power excavator, which saves energy and improves the utilization rate of energy. And the system can ensure that the hybrid excavator can avoid frequent start and stop of generator during the working process, thus protecting the generator, prolonging the service life of the generator and ensuring the long time operation of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统
本专利技术涉及混合动力挖掘机
，具体涉及一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统。
技术介绍
挖掘机是一种建筑工程机械，被广泛应用于水利工程、交通运输、电力工程和矿山采掘等机械施工中，用于减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。在加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于挖掘机具有多品种、多功能、高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐，挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。其中，混合动力挖掘机是一种较为先进的技术，其采用油电混合的动力方式，但是，混合动力挖掘机在作业过程中，除了一部分能量转化为工作所需的动能外，多余的能量都以热能的形式消耗在系统中，特别是在混合动力挖掘机动臂下降时，大量的势能没有得到利用，转化了热能，造成了能量的巨大浪费，限制了混合动力挖掘机工作效率的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能量回收效率高、运行稳定的混合动力挖掘机动臂势能回收系统。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，包括发动机、传动装置、交流电动机、液压泵、油箱、溢流阀、三位四通换向阀、动臂液压缸、二位三通换向阀、第一开关阀、第二开关阀、蓄能器、液压马达、发电机、整流器、蓄电池和逆变器，所述发动机、交流电动机和液压泵分别与传动装置连接，所述液压泵的进油口与油箱连接，液压泵的出油口一路与溢流阀的进油口连接，另一路与三位四通换向阀的P1口连接，所述溢流阀的出油口与油箱连接，所述三位四通换向阀的A1口与动臂液压缸的无杆腔连接，三位四通换向阀的B1口与动臂液压缸的有杆腔连接，三位四通换向阀的T1口与二位三通换向阀的P2口连接，二位三通换向阀的B2口与油箱连接，二位三通换向阀的A2口一路通过第一开关阀与蓄能器连接，另一路通过第二开关阀与液压马达的进油口连接，所述液压马达的出油口与油箱连接，所述液压马达的转轴与发电机连接，所述发电机与整流器连接，所述整流器与蓄电池连接，所述蓄电池与逆变器连接，所述逆变器与交流电动机连接。如上所述的一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，进一步说明为，所述液压泵的两端均设有过滤器。如上所述的一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，进一步说明为，所述蓄能器为气囊式蓄能器。本专利技术的有益效果是：通过本系统能将混合动力挖掘机的动臂势能进行回收，转化为能量后继续供混合动力挖掘机使用，节约了能量，提高了能量的使用率。并且通过本系统能保证混合动力挖掘机在工作过程中，避免发电机的频繁启动和停止，从而保护了发电机，延长了发电机的使用寿命，保证了本系统长时间运行。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图中：1、发动机；2、传动装置；3、交流电动机；4、液压泵；5、油箱；6、溢流阀；7、三位四通换向阀；8、动臂液压缸；9、二位三通换向阀；10、第一开关阀；11、第二开关阀；12、蓄能器；13、液压马达；14、发电机；15、整流器；16、蓄电池；17、逆变器；18、过滤器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施方式做进一步的阐述。本专利技术提供的一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，适用于混合动力挖掘机使用，所述混合动力挖掘机为发动机和电动机两者混合使用为挖掘机提供能量来源，混合动力挖掘机为现有技术，这里不做具体阐述。如图1所示，本专利技术提供的一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，包括发动机1、传动装置2、交流电动机3、液压泵4、油箱5、溢流阀6、三位四通换向阀7、动臂液压缸8、二位三通换向阀9、第一开关阀10、第二开关阀11、蓄能器12、液压马达13、发电机14、整流器15、蓄电池16和逆变器17。所述发动机1、交流电动机3和液压泵4分别与传动装置2连接，所述传动装置2可以为传动齿轮，也可以为传动链条，也可以为传动皮带，这里不做限定，发动机1通过传动装置2带动液压泵4转动，从而使液压泵4进行正常运转工作，同理，交流电动机3也可以通过传动装置2带动液压泵4转动，从而使液压泵4进行正常运转工作，即发动机1可以将汽油或柴油转化为系统能量，交流电动机3可以将电能转化为系统能量，使混合动力挖掘机进行挖掘作业。所述液压泵4的进油口与油箱1连接，液压泵1的出油口一路与溢流阀6的进油口连接，另一路与三位四通换向阀7的P1口连接，所述溢流阀6的出油口与油箱5连接，溢流阀6作为安全阀使用，限制系统内液压油的油压，所述三位四通换向阀7的A1口与动臂液压缸8的无杆腔连接，三位四通换向阀7的B1口与动臂液压缸8的有杆腔连接，三位四通换向阀7的T1口与二位三通换向阀9的P2口连接，二位三通换向阀9的B2口与油箱5连接，二位三通换向阀9的A2口一路通过第一开关阀10与蓄能器12连接，蓄能器12优选为气囊式蓄能器，另一路通过第二开关阀11与液压马达13的进油口连接，所述液压马达13的出油口与油箱5连接，所述液压马达13的转轴与发电机14连接，即液压马达13带动发电机14转动，从而使发电机14进行发电，所述发电机14与整流器15连接，所述整流器15与蓄电池16连接，即发电机发的电能通过整流器15处理后储藏在蓄电池16中，所述蓄电池16与逆变器17连接，所述逆变器17与交流电动机3连接，即蓄电池16通过逆变器17处理后提供电能给交流电动机3使用。通过液压马达13带动发电机14发电，蓄电池对发电机14发出的电进行回收，在提供给交流电动机3使用，实现了能量的回收利用，节约了资源。通过本系统能将混合动力挖掘机的动臂势能进行回收，转化为能量后继续供混合动力挖掘机使用，节约了能量，提高了能量的使用率。作为优选，在所述液压泵4的两端均设有过滤器18，通过过滤器18能够保证进入系统内液压油的清洁度，保护了系统中的各种设备。本系统的工作原理为：将混合动力挖掘机动臂两次上升和下降作为本系统的一个工作周期，即本系统的一个工作周期依次包括动臂的第一次上升、动臂的第一次下降、动臂的第二次上升和动臂的第二次下降。在本系统前半个周期内，当动臂第一次上升时，三位四通换向阀7位于左位，二位三通换向阀9位于下位，相对于图中而言，这时动臂液压缸8的有杆腔液压油经过二位三通换向阀9直接回到油箱5中；当动臂第一次下升时，三位四通换向阀7位于右位，二位三通换向阀9位于上位，第一开关阀10得电打开位于下位，第二开关阀11失电关闭位于右位，则动臂液压缸8的无杆腔的液压油经过二位三通换向阀9和第一开关阀10后充入到蓄能器12中。在本系统后半个周期内，当动臂第二次上升时，三位四通换向阀7位于左位，二位三通换向阀9位于下位，动臂液压缸8有杆腔液压油经过二位三通换向阀9直接回到油箱5中，而此时第一开关阀10得电位于下位，第二开关阀11得电位于左位，则蓄能器12中存储的液压油经过第一开关阀10和第二开关阀11后输入到液压马达13的进油口，使液压马达13驱动发电机14转动发电；当动臂第二次下升时，三位四通换向阀7位于右位，二位三通换向阀9位于上位，第二开关阀11得电位于左位，第一开关阀10失电位于上位，则动臂液压缸8的无杆腔的液压油经过三位四通换向阀7、二位三通换向阀9、第二开关阀11后驱动液压马达13转动，从而带动发电机14转动发电。同理，第二个工作周期重复第一工作周期的过程。在动臂第一次上升时，动臂液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，其特征在于：包括发动机(1)、传动装置(2)、交流电动机(3)、液压泵(4)、油箱(5)、溢流阀(6)、三位四通换向阀(7)、动臂液压缸(8)、二位三通换向阀(9)、第一开关阀(10)、第二开关阀(11)、蓄能器(12)、液压马达(13)、发电机(14)、整流器(15)、蓄电池(16)和逆变器(17)，所述发动机(1)、交流电动机(3)和液压泵(4)分别与传动装置(2)连接，所述液压泵(4)的进油口与油箱(1)连接，液压泵(1)的出油口一路与溢流阀(6)的进油口连接，另一路与三位四通换向阀(7)的P1口连接，所述溢流阀(6)的出油口与油箱(5)连接，所述三位四通换向阀(7)的A1口与动臂液压缸(8)的无杆腔连接，三位四通换向阀(7)的B1口与动臂液压缸(8)的有杆腔连接，三位四通换向阀(7)的T1口与二位三通换向阀(9)的P2口连接，二位三通换向阀(9)的B2口与油箱(5)连接，二位三通换向阀(9)的A2口一路通过第一开关阀(10)与蓄能器(12)连接，另一路通过第二开关阀(11)与液压马达(13)的进油口连接，所述液压马达(13)的出油口与油箱(5)连接，所述液压马达(13)的转轴与发电机(14)连接，所述发电机(14)与整流器(15)连接，所述整流器(15)与蓄电池(16)连接，所述蓄电池(16)与逆变器(17)连接，所述逆变器(17)与交流电动机(3)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统，其特征在于：包括发动机(1)、传动装置(2)、交流电动机(3)、液压泵(4)、油箱(5)、溢流阀(6)、三位四通换向阀(7)、动臂液压缸(8)、二位三通换向阀(9)、第一开关阀(10)、第二开关阀(11)、蓄能器(12)、液压马达(13)、发电机(14)、整流器(15)、蓄电池(16)和逆变器(17)，所述发动机(1)、交流电动机(3)和液压泵(4)分别与传动装置(2)连接，所述液压泵(4)的进油口与油箱(1)连接，液压泵(1)的出油口一路与溢流阀(6)的进油口连接，另一路与三位四通换向阀(7)的P1口连接，所述溢流阀(6)的出油口与油箱(5)连接，所述三位四通换向阀(7)的A1口与动臂液压缸(8)的无杆腔连接，三位四通换向阀(7)的B1口与动臂液压缸(8)的有杆腔连接，三...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘昌海，
申请(专利权)人：成都瑞联汇诚机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51