压力耦合液压混合动力驱动回路及其控制方法、挖掘机技术

本发明专利技术公开了一种压力耦合液压混合动力驱动回路及其控制方法、挖掘机，压力耦合液压混合动力驱动回路包括三通压力匹配器，所述三通压力匹配器的第一外接油口接执行元件的第一油口；所述三通压力匹配器第二油口、执行元件第二外接油口通过控制阀接液压泵和油箱；所述三通压力匹配器第三油口接蓄能器油口。三通压力匹配器油口压力和流量满足压力耦合关系式：（PA1

【技术实现步骤摘要】
压力耦合液压混合动力驱动回路及其控制方法、挖掘机


[0001]本专利技术涉及液压传动技术，特别是一种压力耦合液压混合动力驱动回路及其控制方法、挖掘机。

技术介绍

[0002]为适应执行元件所受负载在正负区间变化的工况，具有能量回收功能的液压系统通常采用液压泵+蓄能器作混合动力源的驱动回路。当执行元件的负载为负时，负载对执行元件做功，执行元件输出的液压能（压力油）被储存在蓄能器中，此时液压泵处于卸荷或小功率运行状态。当执行元件的负载为正时，蓄能器将储存的液压能（压力油）释放出来和液压泵输出的压力油一起，共同驱动执行元件对负载做功；此时液压泵虽然为大功率运行状态，但由于有蓄能器作辅助动力源，所以也节省了驱动功率，实现了节能。因此液压泵+蓄能器的液压混合动力驱动回路在工程机械、起重举升机械和轧钢设备中都会得到广泛应用。目前，制约该液压混合动力驱动回路推广应用的技术难题是液压泵压力、执行元件的负载压力和蓄能器的液压油压力（以下简称蓄能器油压）三者之间的压力匹配问题。液压泵的压力由最小的负载压力决定；执行元件的压力由外负载决定；蓄能器油压由充气压力及气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力耦合液压混合动力驱动回路，其特征在于，包括三通压力匹配器，所述三通压力匹配器的第一外接油口接执行元件的第一油口；所述三通压力匹配器第二油口、执行元件第二外接油口通过控制阀接液压泵和油箱；所述三通压力匹配器第三油口接蓄能器油口；优选地，所述三通压力匹配器包括第一能量转换装置和第二能量转换装置；所述第一能量转换装置、第二能量转换装置一侧的油口连通后形成所述三通压力匹配器的第一油口；所述第一能量转换装置另一侧的油口、第二能量转换装置另一侧的油口分别为所述三通压力匹配器的第二油口、第三油口；所述第一能量转换装置的传动轴与所述第二能量转换装置的传动轴刚性同轴连接，且所述第一能量转换装置和第二能量转换装置的运动方向相同。2.根据权利要求1所述的压力耦合液压混合动力驱动回路，其特征在于，所述第一能量转换装置与所述第二能量转换装置均为液压马达，两台所述液压马达转向相同；优选地，所述液压马达处于马达工况或泵工况；优选的，所述液压马达为柱塞马达、齿轮马达、叶片马达中的一种；优选的，所述柱塞马达包括径向柱塞马达和轴向柱塞马达；所述齿轮马达包括内啮合齿轮马达和外啮合齿轮马达；所述叶片马达包括单作用叶片马达和双作用叶片马达。3.根据权利要求1所述的压力耦合液压混合动力驱动回路，其特征在于，所述三通压力匹配器第一油口、第二油口、第三油口处均安装有压力检测装置；优选地，所有压力检测装置、液压泵、控制阀均与控制器电连接。4.根据权利要求1所述的压力耦合液压混合动力驱动回路，其特征在于，所述三通压力匹配器三个油口满足以下数学模型：当液压油从所述三通压力匹配器第二油口、第三油口流向所述三通压力匹配器第一油口时，（PA1+
△
P）
×
（q2+ q3）= P2
·
q2+ PX
·
q3；当液压油从所述三通压力匹配器第一油口流向第二油口、第三油口时，（PA1
-△
P）
×
（q2+ q3）= P2
·
q2+ PX
·
q3；其中，q2、 q3分别为三通压力匹配器第二油口流量、第三油口流量；
△
P为三通压力匹配器内能量转换装置进口的压力损失；PA1为执行元件正负载驱动腔或负负载回油腔的负载压力，PA1= P1，P1为三通压力匹配器第一油口压力；PX为蓄能器油口压力，PX= P3，P...

【专利技术属性】
技术研发人员：何清华，方庆琯，
申请(专利权)人：山河智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：