一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统技术方案

本发明专利技术属于非道路移动机器领域，具体涉及一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，包括：第一液压泵，所述第一液压泵的进油口与油箱连通；第一供油油道，所述第一供油油道连接于所述第一液压泵的出油口与液压作动模块的进油口之间；回油油道，所述回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；蓄能模块；所述蓄能模块连接于所述回油油道，所述蓄能模块包括蓄能器和蓄能控制阀；压力补偿油道，所述压力补偿油道连接于所述蓄能模块和所述第一液压泵的进油口之间，所述压力补偿油道上设有用于控制所述压力补偿油道连通/断开的压力补偿控制阀。本发明专利技术降低非道路移动机器的液压功率损失，降低功耗，提高能源利用率。提高能源利用率。提高能源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统


[0001]本专利技术属于非道路移动机器领域，具体涉及一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统。

技术介绍

[0002]移动机器种类繁多，共同特点是以机器移动的方式工作或是在作业过程中机器要进行移动；按使用场景，移动机器大致可分为道路和非道路两大类。道路移动机器主要是在人工道路上行驶、用于客货运输的各类车辆，非道路移动机器主要包括叉车、挖掘机、装载机、起重机等各种移动类工程机械和自走式农业装备、军事车辆等。工作过程中，非道路移动机器除了自身移动外，还需要通过作业执行机构完成某种特定的工程操作，如叉车需要通过货叉装卸和码放物品、挖掘机需要通过挖斗挖运物料等，目前，这些工程操作主要是通过非道路移动机器自身搭载的液压动力源以液压传动方式驱动作业执行机构来完成的，这类执行机构统称为“液压执行机构”。
[0003]非道路移动机器搭载的液压源通常由内燃机或电动机驱动的液压泵提供。一部移动机器上设有一个或多个液压执行机构，不同功能的液压执行机构，完成操作所需要的压力、流量等液压参数也不同，另外，同一液压执行机构工作过程中的负荷是不断变化的，对应的液压参数也必须做相应调整以满足工作要求。目前，在非道路移动机器液压源的设计中普遍采用的方案是：以满足消耗液压功率最大的液压执行机构的最大负荷工况配置液压泵，根据液压执行机构的具体工况，采用各种液压阀类元件，通过分流、节流方式控制液压源对液压执行机构的供液参数以完成相应的工程操作，这一方案的优点是能够满足所有液压执行机构的液压驱动功率需求，对各类工程操作可以实现快速响应和较为准确的控制，但由于阀类元件的分流过程通常是让分流出的压力油液直接回流至液压油箱，由此产生了液压功率损失，同时，阀类元件自身在节流时产生的阀前与阀后油液压差也形成了液压功率损失，另外，液压功率的大小与油液压力和流量正相关，而液压执行机构普遍采用直线或旋转液压油缸为作动器，工作时，通过对液压缸工作腔供以压力油液或由液压油缸工作腔排出油液来完成作业操作，通常液压缸排出的油液直接回流至液压油箱，由于排出的油液具有一定的油压，因此也形成了一定的液压功率损失。在叉车、装载机、挖掘机等各类移动机器上，上述液压功率损失常常占到液压源所提供的液压功率的40％以上。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，能够降低非道路移动机器的液压功率损失，降低功耗，提高能源利用率。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，包括：
[0006]第一液压泵，所述第一液压泵的进油口与油箱连通；
[0007]第一供油油道，所述第一供油油道连接于所述第一液压泵的出油口与液压作动模块的进油口之间；
[0008]回油油道，所述回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；
[0009]蓄能模块；所述蓄能模块连接于所述回油油道，所述蓄能模块包括蓄能器和蓄能控制阀，所述蓄能控制阀被配置为能够控制所述蓄能器与所述回油油道之间的连通/断开；
[0010]压力补偿油道，所述压力补偿油道连接于所述蓄能模块和所述第一液压泵的进油口之间，所述压力补偿油道上设有用于控制所述压力补偿油道连通/断开的压力补偿控制阀。
[0011]在本专利技术的一可选实施例中，所述回油油道包括：
[0012]主回油油道，所述主回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；
[0013]第一分支回油油道，所述第一分支回油油道连接于所述蓄能模块；
[0014]第二分支回油油道，所述第二分支回油油道连接于所述油箱；
[0015]回油控制阀，所述回油控制阀连接于所述主回油油道与所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道之间，所述回油控制阀被配置为能够控制所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道与所述主回油油道之间的连通/断开。
[0016]在本专利技术的一可选实施例中，所述回油控制阀是开度比例能够线性调节的比例控制阀。
[0017]在本专利技术的一可选实施例中，所述蓄能模块包括多个蓄能器，以及多个与各所述蓄能器一一对应并能够独立控制各蓄能器与所述回油油道之间连通/断开的蓄能控制阀。
[0018]在本专利技术的一可选实施例中，所述液压作动模块包括油缸和油缸控制阀，所述第一供油油道和所述回油油道连接于所述油缸控制阀。
[0019]在本专利技术的一可选实施例中，所述油缸为单动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够控制所述单动油缸的工作腔交替与所述第一供油油道和所述回油油道连通，并能够控制所述单动油缸的工作腔同时与所述第一供油油道和所述回油油道断开。
[0020]在本专利技术的一可选实施例中，所述油缸为双动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够在以下三个工位间切换：
[0021]工位一，所述双动油缸的第一工作腔与所述第一供油油道连通，且所述双动油缸的第二工作腔与所述回油油道连通；
[0022]工位二，所述双动油缸的第一工作腔与所述回油油道连通，且所述双动油缸的第二工作腔与所述第一供油油道连通；以及
[0023]工位三，所述双动油缸的第一工作腔和第二工作腔与所述第一供油油道和所述回油油道断开。
[0024]在本专利技术的一可选实施例中，还包括液压泵驱动控制模块，所述液压泵驱动控制模块包括：
[0025]第二液压泵，所述第二液压泵的主轴与输入轴连接，所述第二液压泵的进油口与油箱连通；
[0026]离合器，所述离合器的主动盘与输入轴连接，所述离合器的从动盘与所述第一液压泵的主轴连接；
[0027]离合器控制油缸，所述离合器控制油缸与所述离合器连接，用于控制所述离合器
的主动盘与从动盘之间的接合/分离；
[0028]排量调节油缸，所述排量调节油缸与所述第一液压泵的排量调节机构连接，用于调节所述第一液压泵的排量；
[0029]第二供油油道，与所述第二液压泵的出油口连通；
[0030]离合器控制油道，连接于所述第二供油油道和所述离合器控制油缸之间，且所述离合器控制油道上设有用于控制所述离合器控制油道连通/断开的离合器控制阀；
[0031]排量控制油道，连接于所述第二供油油道和所述排量调节油缸之间，且所述排量控制油道上设有用于控制所述排量控制油道的流量的排量控制阀。
[0032]在本专利技术的一可选实施例中，还包括能量管理控制器，所述能量管理控制器与分别与所述蓄能控制阀、压力补偿控制阀、回油控制阀、油缸控制阀、离合器控制阀和排量控制阀的控制信号输入端电连接。
[0033]在本专利技术的一可选实施例中，还包括：
[0034]第一压力传感器，用于检测所述第一供油油路的油压；
[0035]第二压力传感器，用于检测所述回油油路的油压；
[0036]第三压力传感器，用于检测所述蓄能模块的油压；
[0037]所述第一压力传感器、第二压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，包括：第一液压泵，所述第一液压泵的进油口与油箱连通；第一供油油道，所述第一供油油道连接于所述第一液压泵的出油口与液压作动模块的进油口之间；回油油道，所述回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；蓄能模块；所述蓄能模块连接于所述回油油道，所述蓄能模块包括蓄能器和蓄能控制阀，所述蓄能控制阀被配置为能够控制所述蓄能器与所述回油油道之间的连通/断开；压力补偿油道，所述压力补偿油道连接于所述蓄能模块和所述第一液压泵的进油口之间，所述压力补偿油道上设有用于控制所述压力补偿油道连通/断开的压力补偿控制阀。2.根据权利要求1所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述回油油道包括：主回油油道，所述主回油油道连接于所述液压作动模块的回油口；第一分支回油油道，所述第一分支回油油道连接于所述蓄能模块；第二分支回油油道，所述第二分支回油油道连接于所述油箱；回油控制阀，所述回油控制阀连接于所述主回油油道与所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道之间，所述回油控制阀被配置为能够控制所述第一分支回油油道和所述第二分支回油油道与所述主回油油道之间的连通/断开。3.根据权利要求2所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述回油控制阀是开度比例能够线性调节的比例控制阀。4.根据权利要求1所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述蓄能模块包括多个蓄能器，以及多个与各所述蓄能器一一对应并能够独立控制各蓄能器与所述回油油道之间连通/断开的蓄能控制阀。5.根据权利要求2所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述液压作动模块包括油缸和油缸控制阀，所述第一供油油道和所述回油油道连接于所述油缸控制阀。6.根据权利要求5所述的非道路移动机器用液压源与液压能量回收再利用系统，其特征在于，所述油缸为单动油缸，所述油缸控制阀被配置为能够控制所述单动油缸的工作腔交替与所述第一供油油道和所述回油油道连通，并能够控制所述单动油缸的工作腔同时与所述第一供油油道和所述回油油道断开。7.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冬，汪韶杰，魏玉龙，盛楠，夏光，孙保群，纵华宇，于星海，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：