一种混合动力旋挖钻机制造技术

本实用新型专利技术提供一种混合动力旋挖钻机，包括高压供电模块、机械动力传动模块；所述机械动力模块包括驱动液压系统的泵组、与泵组相连泵组电机、通过离合器与所述泵组电机可通断连接的发动机、由第一动力头电机和第二动力头电机驱动的钻头、由主卷扬电机驱动的主卷扬；所述高压供电模块包括动力蓄电池系统以及与动力蓄电池系统之间电连接的第一动力头电机、第二动力头电机、泵组电机、主卷扬电机；所述泵组由泵组电机驱动或者发动机直接驱动或者泵组电机与发动机共同驱动。本实用新型专利技术可根据整机功率需求状态，控制发动机的工作状态，保证了发动机能耗的优化控制。发动机能耗的优化控制。发动机能耗的优化控制。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力旋挖钻机


[0001]本技术属于工程机械领域，具体涉及一种混合动力旋挖钻机。

技术介绍

[0002]现存旋挖钻机整机驱动力来源大多停留在传统动力，即各项功能依托于传统动力（主要为发动机动力和三相异步电机驱动力）耦合液压驱动系统联合作业的工作模式实现，不符合“节能、绿色、环保”的发展主题，未充分利用新能源动力系统技术发展带来的资源优势，滞后于工程机械“电动化”的行业发展趋势。当前主流旋挖钻机采用全液压控制驱动，其动力源为发动机（柴油机）或三相异步电机，通过柴油发动机（现行排放标准为国三）或三相异步电机驱动液压泵，液压油经液压泵加油流向液压控制阀组，并由液压控制阀组向马达或油缸输入具有方向、压力和流量的液压油，进而直接或间接驱动动作执行机构完成设定功能动作。其主要特征为柴油机或三相异步电机直接驱动泵组（主泵、辅泵、齿轮泵、先导泵等），由泵组蓄压并经控制阀组控制各部件执行动作。将传统旋挖钻机状态粗略的分为待机状态和作业状态，并分别介绍其作业特点如下：
①
待机状态下，柴油机或三相异步电机持续低负荷作业以维持各液压管路的液压压力，此时整机工作效率低；
②
作业状态下，主泵连接主控制阀控制动力头、主卷扬、回转、行走、副卷扬的马达工作，辅泵连接辅助阀控制加压、变幅、展宽、桅杆等的油缸工作，存在多个动作共同执行的复合动作，但是复合动作作业时长占比较小（比如，实际打钻作业时，行走、副卷扬、变幅、展宽、桅杆作业单元基本不工作）。受液压路径及液压压力波动及控制难度大等影响，液压系统复合动作稳定性差，功能多样性差， 专利CN112282635A公开一种纯电直驱旋挖钻机，不设置发动机，采用外接电缆作为电能输入源头，通过动力蓄电池储存电能，采用泵组电机、第一动力头电机、第二动力头电机、主卷扬电机分别驱动泵组、第一动力头、第二动力头、主卷扬。纯电能驱动方式必须外接电缆才能满足不同工况需要。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种混合动力旋挖钻机。
[0004]本技术的目的是以下述方式实现的：一种混合动力旋挖钻机，包括高压供电模块、机械动力传动模块；所述机械动力模块包括驱动液压系统的泵组、与泵组相连泵组电机、通过离合器与所述泵组电机可通断连接的发动机、由第一动力头电机和第二动力头电机驱动的钻头、由主卷扬电机驱动的主卷扬；所述高压供电模块包括动力蓄电池系统以及与动力蓄电池系统之间电连接的第一动力头电机、第二动力头电机、泵组电机、主卷扬电机；所述泵组电机可以作为所述泵组的动力源驱动泵组或者所述发动机的负载储蓄电能到动力蓄电池系统；所述泵组由泵组电机驱动或者发动机直接驱动或者泵组电机与发动机共同驱动。
[0005]所述高压供电模块的动力蓄电池系统分别电连接所第一动力头电机控制器、第二动力头电机控制器及泵组电机控制器以及主卷扬电机控制器；所述第一动力头电机控制器
电连接第一动力头电机，所述第二动力头电机控制器电连接第二动力头电机，所述泵组电机控制器电连接所述泵组电机，所述主卷扬电机控制器电连接主卷扬电机。
[0006]旋挖钻机还包括控制通讯模块，所述控制通讯模块包括底盘控制器，所述底盘控制器分别通信连接驾驶员操控模块、人机交互模块、泵组、控制阀组、新能源控制器；所述新能源控制器通过信号转接器分别通信连接蓄电池管理系统、泵组电机控制器、主卷扬电机控制器、第二动力头电机控制器、第一动力头电机控制器以及发动机；所述蓄电池管理系统与所述动力蓄电池系统之间通信连接；所述第二动力头电机控制器与第二动力头电机通信连接、第一动力头电机控制器与第一动力头电机通信连接；所述主卷扬电机控制器与主卷扬电机之间通信连接；所述泵组电机通信连接泵组电机控制器。
[0007]所述动力蓄电池系统依次通过高压配电盒、电源转接排电连接所述第一动力头电机控制器、第二动力头电机控制器及泵组电机控制器以及主卷扬电机控制器；所述蓄电池管理系统与所述高压配电盒之间通信连接。
[0008]所述机械传动模块的第一动力头电机的第一动力输出齿以及第二动力电机的第二动力输出齿同时机械连接动力头减速器，所述动力头减速机的输出轴与钻杆固定，所述钻杆连接钻斗；主卷扬电机的动力输出端与主卷扬减速机常啮合，主卷扬电机动力经主卷扬减速机传输给主卷扬，所述主卷扬上设置钢丝绳，所述钢丝绳另一端连接所述钻杆；所述主卷扬通过钢丝绳提升或下放钻杆。
[0009]所述高压供电模块还包括外接电缆，所述外接电缆电连接整流设备；所述整流设备电连接动力蓄电池系统、第一动力头电机控制器、第二动力头电机控制器、泵组电机控制器、主卷扬电机控制器。
[0010]本技术的有益效果是：本技术可根据整机功率需求状态，控制发动机的工作状态。发动机动力可全部输入至泵组，也可以部分输入至泵组，另一部分可以泵组电机发电的形式存储至动力电池，灵活地控制发动机工作在高负荷区，保证了发动机能耗的优化控制。动力头和主卷扬等主作业部件采用电机直驱，省去了液压泵、液压马达、液压管路等一系列液压传动，提升了系统整体效率。本技术提供发动机驱动、动力蓄电池驱动及外接电缆驱动等多种工作模式以匹配适应不同作业场景。
附图说明
[0011]图1是本技术实施例一示意图。
[0012]图2是本技术实施例二示意图。
[0013]其中，1是第一动力头电机、2是钻杆、3是第二动力头电机、4是驾驶员操控模块、5是人机交互界面、6是信号转接器、7是整流设备、8是电源转接排、9是动力蓄电池系统、10是高压配电盒、11是主卷扬电机控制器、12是蓄电池管理系统、13是泵组电机控制器、14是钢丝绳、15是主卷扬、16是主卷扬减速器、17是主卷扬电机、18是第一动力输出齿、19是动力头减速器、20是钻斗、21是第二动力输出齿、22是桅杆、23是底盘控制器、24是新能源控制器、25是第二动力头电机控制器、26是第一动力头电机控制器、27是发动机、28是离合器、29是外接电缆、30是泵组电机、31是泵组、32是控制阀组。
具体实施方式
[0014]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，本申请使用的技术术语应当为本技术所述技术人员所理解的通常意义。术语“相连”“连接”“固定”“设置”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是机械连接、也可以是电连接。除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”或者“上方”或者“上面”等可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”或“下方”或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另外一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力旋挖钻机，包括高压供电模块、机械动力传动模块；其特征在于：所述机械动力模块包括驱动液压系统的泵组（31）、与泵组（31）相连泵组电机（30）、通过离合器（28）与所述泵组电机（30）可通断连接的发动机（27）、由第一动力头电机（1）和第二动力头电机驱动的钻头、由主卷扬电机驱动的主卷扬；所述高压供电模块包括动力蓄电池系统以及与动力蓄电池系统之间电连接的第一动力头电机、第二动力头电机、泵组电机、主卷扬电机；所述泵组电机可以作为所述泵组的动力源驱动泵组或者所述发动机的负载储蓄电能到动力蓄电池系统；所述泵组由泵组电机驱动或者发动机直接驱动或者泵组电机与发动机共同驱动。2.根据权利要求1所述一种混合动力旋挖钻机，其特征在于：所述高压供电模块的动力蓄电池系统（9）分别电连接所第一动力头电机控制器（25）、第二动力头电机控制器（26）及泵组电机控制器（13）以及主卷扬电机控制器（11）；所述第一动力头电机控制器（26）电连接第一动力头电机（1），所述第二动力头电机控制器（25）电连接第二动力头电机（3），所述泵组电机控制器（13）电连接所述泵组电机（30），所述主卷扬电机控制器（11）电连接主卷扬电机（17）。3.根据权利要求2所述一种混合动力旋挖钻机，其特征在于：旋挖钻机还包括控制通讯模块，所述控制通讯模块包括底盘控制器（23），所述底盘控制器（23）分别通信连接驾驶员操控模块（4）、人机交互模块（5）、泵组（31）、控制阀组（32）、新能源控制器（24）；所述新能源控制器（24）通过信号转接器（6）分别通信连接蓄电池管理系统（12）、泵组电机控制器（13）、主卷扬电机控制器（11）、第二动力头电机控制器（25）、第一动力头电机控制器（26）以及发动机；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭旭东，李立敏，吴宛生，刘春鹏，冯铭扬，李兵兵，张成，郑逢良，朱志辉，张铁恒，樊自亮，袁小二，
申请(专利权)人：宇通重型装备有限公司，
类型：新型
国别省市：