一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统技术方案

一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，比例阀的B1、A1口连接主换向单元的B、A口，A2、B2口均连接先导单向阀和先导溢流阀的进油口；两先导单向阀的出油口、梭阀的A口和压力补偿阀的负载压力口相连接；两先导溢流阀的出油口、主换向单元的L口相连接；压力补偿阀连通主换向单元的P口和比例阀的P1口；梭阀的B、C口分别与主换向单元的X、LS口连接；主换向单元的LS、B口分别与液压泵压力反馈口和有杆腔连接；能量再生阀的P、A口分别与主换向单元的A口和无杆腔连接；其B口通过释能单向阀与第二逆止阀的出油口连接；切换阀的P口与液压马达的B口连接，其B、T口分别与能量再生阀的T口和液压马达的A口连接。该系统能有效回收能量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统
本专利技术属于液压传动
，具体是一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统。
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为当前一种普遍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单元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。电力式主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，包括发动机(1)、液压泵(2)、主换向单元(3)、动臂液压缸(4)和油箱(5)，所述发动机(1)与液压泵(2)同轴连接；/n其特征在于；还包括能量再生阀(7)、切换阀(11)、第一溢流阀(151)、第二溢流阀(152)、液压马达(6)、离合器(9)和飞轮(8)；/n主换向单元(3)上设置有B口、A口、P口、T口、LS口、L口和X口；主换向单元(3)由比例阀(32)、第一先导溢流阀(33)、第二先导溢流阀(34)、第一先导单向阀(36)、第二先导单向阀(37)、压力补偿阀(31)和梭阀(35)组成；比例阀(32)上设置有B1口、B2口、A1口、A2口...

【技术特征摘要】
1.一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，包括发动机(1)、液压泵(2)、主换向单元(3)、动臂液压缸(4)和油箱(5)，所述发动机(1)与液压泵(2)同轴连接；
其特征在于；还包括能量再生阀(7)、切换阀(11)、第一溢流阀(151)、第二溢流阀(152)、液压马达(6)、离合器(9)和飞轮(8)；
主换向单元(3)上设置有B口、A口、P口、T口、LS口、L口和X口；主换向单元(3)由比例阀(32)、第一先导溢流阀(33)、第二先导溢流阀(34)、第一先导单向阀(36)、第二先导单向阀(37)、压力补偿阀(31)和梭阀(35)组成；比例阀(32)上设置有B1口、B2口、A1口、A2口、T1口、T2口和P1口，比例阀(32)的B1口和A1口通过油路分别与主换向单元(3)的B口和A口连通，比例阀(32)的T1口和T2口连通后通过油路与主换向单元(3)的T口连接，比例阀(32)的A2口分别与第一先导单向阀(36)的进油口和第一先导溢流阀(33)的进油口连接，比例阀(32)的B2口分别与第二先导单向阀(37)的进油口和第二先导溢流阀(34)的进油口连接；第一先导单向阀(36)的出油口和第二先导单向阀(37)的出油口相互连通后又分别与梭阀(35)的A口和压力补偿阀(31)的负载压力口连接；第一先导溢流阀(33)的出油口和第二先导溢流阀(34)的出油口相互连通后又通过油路与主换向单元(3)的L口连接；压力补偿阀(31)的进油口和出油口分别与主换向单元(3)的P口和比例阀(32)的P1口连接；梭阀(35)的B口和C口分别通过油路与主换向单元(3)的X口和LS口连接；主换向单元(3)的T口和L口均通过油路与油箱(5)连接；主换向单元(3)的LS口、B口分别与液压泵(2)压力反馈口和动臂液压缸(4)的有杆腔连接；
所述液压泵(2)为负载敏感变量泵，其出油口P通过第二逆止阀(12)与主换向单元(3)的P口连接，其吸油口S与油箱(5)连接；
所述能量再生阀(7)的P口和A口分别与主换向单元(3)的A口和动臂液压缸(4)的无杆腔连接；能量再生阀(7)的B口通过释能单向阀(10)与第二逆止阀(12)的出油口连接；
所述切换阀(11)的A口和P口分别与油箱(5)和液压马达(6)的B口连接，切换阀(11)的B口和T口分别与能量再生阀(7)的T口和液压马达(6)的A口连接；
第一溢流阀(151)的进油口和出油口分别与切换阀(11)的T口和油箱(5)连接；第二溢流阀(152)的进油口和出油口分别与切换阀(11)的P口和油箱(5)连接；
第二溢流阀(152)的设定压力高于所述液压泵(2)设定的最高工作压力；
液压马达(6)的输出轴通过离合器(9)与飞轮(8)一端的转轴连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，其特征在于，还包括转速传感器、用于操纵动臂的手柄和控制器；
转速传感器贴近飞轮(8)地设置，用于检测飞轮(8)的转速信号，并将转速信号实时发送给控制器；
所述手柄用于根据操作人员的控制分别发出动臂下放电信号和动臂提升电信号；
所述控制器的输入端与手柄的输出端连接，所述控制器的输出端分别与主换向单元(3)、离合器(9)、能量再生阀(7)、液压泵(2)、液压马达(6)和切换阀(11)连接；
所述控制器用于根据接收到的转速信号来获得飞轮(8)的转速，并在转速达到设定最大值时控制离合器(9)断电，控制液压马达(6)的排量为零；用于在接收到动臂提升电信号后控制主换向单元(3)的电磁铁Y1a得电，控制离合器(9)得电吸合；用于在接收到动臂下放电信号后控制主换向单元(3)的电磁铁Y1b得电，控制能量再生阀(7)的电磁铁Y2得电吸合,控制切换阀(11)的电磁铁Y3得电，控制离合器(9)得电。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，其特征在于，所述液压马达(6)为比例排量控制马达。


4.根据权利要求3所述的一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，其特征在于，所述能量再生阀(7)为两位四通电磁换向阀，其电磁铁Y2不得电时工作在左位，得电后工作在右位；当工作在左位时，其P口和A口之间的油路连通，其T口和B口之间的油路连通；当工作在右位时，其P口和B口之间的油路连通，其T口和A口之间的油路连通。


5.根据权利要求4所述的一种基于负载敏感的挖掘机动臂节能液压系统，其特征在于，所述切换阀(11)为两位四通电磁换向阀，其电磁铁Y3不得电时工作在左位，得电后工作在右位；当工作在左位时，其P口和B口之间的油路连通，其T口和A口之间的油路连通；当工作在右位时，其P口和A口之间的油路连通，其T口和B口之间的油路连通。


6.一种基于负载敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建松，许大华，黎少辉，周波，张文婷，
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