A system for energy recovery and reuse of excavators is used. The third one-way valve is connected in series between the hydraulic pump and the tank. The oil outlet of the hydraulic pump is connected with the P port of the main reversing valve through a one-way valve. The B port of the main reversing valve is connected with the A port of the switching valve, the oil inlet of the second one-way valve and the oil outlet of the fourth one-way valve respectively. The oil inlet of the fourth one-way valve is connected with the A port of the hydraulic motor. The P port of the hydraulic motor, the oil outlet of the second one-way valve and the P port of the switching valve are all connected with the rodless chamber of the hydraulic cylinder of the movable arm; the control port of the switching valve is connected with the A port of the main switching valve through the throttle; the hydraulic motor is connected with the input end of the transfer box through the one-way clutch, the clutch, and the output end of the transfer box is connected with the flywheel through the clutch, and the other end is connected with the flywheel through the clutch. The auxiliary hydraulic pump is connected; the outlet of the auxiliary hydraulic pump is connected with the suction port of the hydraulic pump. The system can convert the potential energy of the arm into the mechanical energy of the flywheel, and can be used to lift the arm when it is reused.
【技术实现步骤摘要】
一种用于挖掘机的能量回收及再利用系统
本专利技术属于液压传动
,具体是一种用于挖掘机的能量回收及再利用系统。
技术介绍
液压挖掘机在各类施工领域广泛应用,液压挖掘机具有油耗高、效率低等缺点,其节能研究迫在眉睫。图1为当前一种常见的挖掘机动臂系统结构示意图。其中,动臂100的端部铰接在转台200上,动臂液压缸4的缸筒铰接在转台200上,动臂液压缸4的活塞杆端铰接在动臂100的中部。当动臂液压缸4的活塞杆做伸缩运动时,即可带动动臂100做提升和下放动作。挖掘机在工作过程中,动臂升降动作频繁,又由于工作装置和负载质量大,在下降过程中会释放出大量的势能。图2是现有技术中挖掘机动臂液压系统的简化原理图。结合图2可知,上述的能量绝大部分消耗在主换向阀3的阀口上并转换为热能,这不仅造成了能量的浪费和系统的发热,同时,也降低了液压元件的寿命。因此,研究动臂势能回收与再利用问题,对延长设备使用寿命,提高能量利用率具有重要意义。当前,对于挖掘机动臂势能回收的研究主要集中在电力式(蓄电储能)和液压式(液压储能)两方面。电力式主要采用液压马达、发电机为能量转化元件,蓄电池和超级电容为储能元件,以实现能量的转换和回收。在系统需要能量时,发电机工作在电动机模式下,驱动液压泵/马达工作在泵模式下,对系统输出液压能。但是动臂下降过程的时间非常短(3~6s),能量值大,所以功率很大。现有技术的蓄电池难以承受如此大的充电/放电功率。此外,电池的深度充放电寿命很短,约几千次。而超级电容价格极为昂贵,且其占用空间大,因此电力式回收的实用性不强。液压式能量回收系统以蓄能器为储能元件。其基本工 ...
【技术保护点】
1.一种用于挖掘机的能量回收及再利用系统,包括原动机(6)、液压泵(1)、主换向阀(3)、动臂液压缸(4)、油箱(5)和用于操纵动臂的操纵手柄,所述原动机(6)与液压泵(1)同轴连接,液压泵(1)的出油口P通过第一单向阀(2)与主换向阀(3)的P口连接,主换向阀(3)的T口和A口分别与油箱(5)和动臂液压缸(4)的有杆腔连接,其特征在于,还包括第三单向阀(16)和控制器;所述第三单向阀(16)的进油口与油箱(5)连接,第三单向阀(16)的出油口与液压泵(1)的吸油口S连接,主换向阀(3)的B口分别与切换阀(13)的A口、第二单向阀(14)的进油口和第四单向阀(21)的出油口连接,第四单向阀(21)的进油口与液压马达(7)的A口连接,液压马达(7)的P口、第二单向阀(14)的出油口和切换阀(13)的P口均与动臂液压缸(4)的无杆腔连接;切换阀(13)的控制口通过节流子(15)与主换向阀(3)的A口连接;液压马达(7)的输出轴与单向离合器(10)的输入端连接,单向离合器(10)的输出端通过第三离合器(20)与分动箱(19)的输入端连接,分动箱(19)的一个输出端通过第一离合器(9)与飞轮( ...
【技术特征摘要】
1.一种用于挖掘机的能量回收及再利用系统,包括原动机(6)、液压泵(1)、主换向阀(3)、动臂液压缸(4)、油箱(5)和用于操纵动臂的操纵手柄,所述原动机(6)与液压泵(1)同轴连接,液压泵(1)的出油口P通过第一单向阀(2)与主换向阀(3)的P口连接,主换向阀(3)的T口和A口分别与油箱(5)和动臂液压缸(4)的有杆腔连接,其特征在于,还包括第三单向阀(16)和控制器;所述第三单向阀(16)的进油口与油箱(5)连接,第三单向阀(16)的出油口与液压泵(1)的吸油口S连接,主换向阀(3)的B口分别与切换阀(13)的A口、第二单向阀(14)的进油口和第四单向阀(21)的出油口连接,第四单向阀(21)的进油口与液压马达(7)的A口连接,液压马达(7)的P口、第二单向阀(14)的出油口和切换阀(13)的P口均与动臂液压缸(4)的无杆腔连接;切换阀(13)的控制口通过节流子(15)与主换向阀(3)的A口连接;液压马达(7)的输出轴与单向离合器(10)的输入端连接,单向离合器(10)的输出端通过第三离合器(20)与分动箱(19)的输入端连接,分动箱(19)的一个输出端通过第一离合器(9)与飞轮(8)连接,分动箱(19)的另一个输出端通过第二离合器(11)与辅助液压泵(12)同轴连接;辅助液压泵(12)的吸油口S与油箱(5)连接,辅助液压泵(12)的出油口P与液压泵(1)的吸油口S连接;所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接,所述控制器的输出端分别与主换向阀(3)、第一离合器(9)、第二离合器(11)、第三离合器(20)、液压泵(1)、液压马达(7)和辅助液压泵(12)连接。2.根据权利要求1所述的一种用于挖掘机的能量回收及再利用系统,其特征在于,所述分动箱(19)与第一离合器(9)之间还串接有变速器(17)。3.一种用于挖掘机的能量回收及再利用系统,其特征在于,包括原动机(6)、液压泵(1)、主换向阀(3)、动臂液压缸(4)、油箱(5)和用于操纵动臂的操纵手柄,所述原动机(6)与液压泵(1)同轴连接,液压泵(1)的吸油口S与油箱(5)连接,液压泵(1)的出油口P通过第一单向阀(2)与主换向阀(3)的P口连接,主换向阀(3)的T口和A口分别与油箱(5)和动臂液压缸(4)的有杆腔连接,其特征在于,还包括控制器;主换向阀(3)的B口分别与切换阀(13)的A口、第二单向阀(14)的进油口和第四单向阀(21)的出油口连接,第四单向阀(21)的进油口与液压马达(7)的A口连接,液压马达(7)的P口、第二单向阀(14)的出油口和切换阀(13)的P口均与动臂液压缸(4)的无杆腔连接;切换阀(13)的控制口通过节流子(15)与主换向阀(3)的A口连接;液压马达(7)的输出轴与单向离合器(10)的输入端连接,单向离合器(10)的输出端通过第三离合器(20)与分动箱(19)的输入端连接,分动箱(19)的一个输出端通过第一离合器(9)与飞轮(8)连接,分动箱(19)的另一个输出端通过第二离合器(11)与辅助液压泵(12)同轴连接;辅助液压泵(12)的吸油口S与油箱(5)连接,辅助液压泵(12)的出油口P与主换向阀(3)的P口连接;所述控制器的输入端与操纵手柄的输出端连接,所述控制器的输出端分别与主换向阀(3)、第一离合器(9)、第二离合器(11)、第三离合器(20)、液压...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建松,许大华,余心明,徐昆鹏,黎少辉,
申请(专利权)人:徐州工业职业技术学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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