一种电液复合驱动工程机械回转系统及控制方式技术方案

本发明专利技术提供了一种电液复合驱动工程机械回转系统及控制方法，包括控制器、回转平台负载、传动组件、电机动力组件、液压动力组件、机械制动组件；控制器输出端与电机动力组件控制端、液压动力组件控制端连接，回转平台负载通过传动组件与电机动力组件一端连接，电机动力组件另一端与液压动力组件连接，机械制动组件配置在传动组件上；控制器配置为在检测到目标电机驱动负载大于实际电机驱动负载时，控制电机动力组件驱动回转平台负载转动，在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，控制电机和液压动力组件复合驱动回转平台负载转动。此外，现有工程机械驱动方式存在功率密度低、装机空间有限、驱动能力有限、动态响应慢、可靠性差的问题。差的问题。差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电液复合驱动工程机械回转系统及控制方式


[0001]本专利技术涉及液压传动
，具体涉及一种电液复合驱动工程机械回转系统及控制方法。

技术介绍

[0002]工程机械是基础设施建设中必不可少的一部分，随着我国基础设施建设的不断开发，对于工程机械的需求也在同步上升。随着日益严苛的碳排放标准以及能源日益枯竭的大背景下，传统工程机械回转系统所采用的发动机
‑
液压系统的方案，其油耗高、能量利用率低；此外，回转平台由于转动惯量的变化以及较大的加减速度，使得回转平台在起停和回转过程中，产生冲击，影响回转平台的平稳性。
[0003]现有技术中的工程机械驱动方式一般分为电机驱动方式和液压驱动系统方式两种，其中，电机驱动系统具有较高的效率以及快速响应能力，且不会对环境造成污染，但是功率密度低，工程机械装机空间有限，限制电机体积，驱动能力有限；液压驱动系统功率密度高，但是动态响应较慢、可靠性差；现市面上的电机驱动方式和液压驱动系统方式都存在各自优缺点。
[0004]有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电液复合驱动工程机械回转系统及控制方法，能够有效解决现有技术中的工程机械驱动方式存在功率密度低，工程机械装机空间有限，限制电机体积、驱动能力有限、动态响应较慢、可靠性差的问题。
[0006]本专利技术提供了一种电液复合驱动工程机械回转系统,包括控制器、回转平台负载、传动组件、电机动力组件、液压动力组件、以及机械制动组件；/>[0007]其中，所述控制器的输出端与所述电机动力组件的控制端、所述液压动力组件的控制端电气连接，所述回转平台负载通过所述传动组件与所述电机动力组件的一端连接，所述电机动力组件的另一端与液压动力组件连接，其中，所述机械制动组件配置在所述传动组件上；
[0008]其中，所述控制器配置为在检测到目标电机驱动负载大于实际电机驱动负载时，控制电机动力组件驱动所述回转平台负载转动，在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，控制所述电机动力组件和所述液压动力组件复合驱动所述回转平台负载转动。
[0009]优选地，所述电机动力组件包括动力电池组、电机控制器、以及电机；
[0010]其中，所述动力电池组与所述电机控制器电气连接，所述电机控制器与所述电机电气连接，所述电机的一端与所述传动组件连接，所述电机的另一端与所述液压动力组件连接，所述电机控制器的控制端与所述控制器的输出端电气连接；
[0011]其中，所述电机配置为在所述控制器检测到目标电机驱动负载大于实际电机驱动负载时，驱动所述回转平台负载转动、以及在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，
与所述液压动力组件复合驱动所述回转平台负载转动。
[0012]优选地，所述液压动力组件包括定量四象限泵、第一溢流阀、第二溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、第二油箱、第一三位三通比例换向阀、第二三位三通比例换向阀、第一蓄能组件、以及第二蓄能组件；
[0013]其中，所述定量四象限泵的第一端与所述电机动力组件的另一端连接，所述定量四象限泵的第一进油口与所述第一溢流阀的第一端、所述第一单向阀的一端、所述第一三位三通比例换向阀的第一端管道连接，所述定量四象限泵的第二进油口与所述第二溢流阀的第一端、所述第二单向阀的一端、所述第二三位三通比例换向阀的第一端管道连接，所述第一溢流阀的第二端、所述第二溢流阀的第二端、所述第一单向阀的另一端、所述第二单向阀的另一端与所述第二油箱管道连接，所述第一三位三通比例换向阀的第二端与所述第二三位三通比例换向阀的第三端、所述第一蓄能组件连接，所述第一三位三通比例换向阀的第三端与所述第二三位三通比例换向阀的第二端、所述第二蓄能组件连接；
[0014]其中，所述控制器的输出端与所述第一三位三通比例换向阀的控制端、所述第二三位三通比例换向阀的控制端、所述第一蓄能组件的控制端、以及所述第二蓄能组件的控制端电气连接；
[0015]其中，所述定量四象限泵配置为所述控制器检测到在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，与所述电机动力组件复合驱动所述回转平台负载转动、以及在系统制动时，将所述回转平台负载产生的制动能转化成液压能，并存储在所述第一蓄能组件和所述第二蓄能组件中。
[0016]优选地，所述第一蓄能组件包括第一蓄能器、第二换向阀、第三单向阀、第三溢流阀、以及第三油箱；
[0017]其中，所述第一蓄能器与所述第二换向阀的一端、所述第三单向阀的一端管道连接，所述第三油箱与所述第三溢流阀的一端管道连接，所述第三溢流阀的另一端与所述第二换向阀的另一端、所述第三单向阀的另一端、所述第一三位三通比例换向阀的第二端、所述第二三位三通比例换向阀的第三端管道连接，所述控制器的输出端与所述第二换向阀的控制端电气连接。
[0018]优选地，所述第二蓄能组件包括第二蓄能器、第三换向阀、第四单向阀、第四溢流阀、以及第四油箱；
[0019]其中，所述第二蓄能器与所述第三换向阀的一端、所述第四单向阀的一端管道连接，所述第四油箱与所述第四溢流阀的一端管道连接，所述第四溢流阀的另一端与所述第三换向阀的另一端、所述第四单向阀的另一端、所述第一三位三通比例换向阀的第三端、所述第二三位三通比例换向阀的第二端管道连接，所述控制器的输出端与所述第三换向阀的控制端电气连接。
[0020]优选地所述控制器还配置为在检测到所述机械制动组件对所述回转平台负载进行制动，分别控制所述电机动力组件和所述液压动力组件将所述回转平台负载产生的制动能转化成电能和液压能，并存储在所述动力电池组、所述第一蓄能器和所述第二蓄能器中。
[0021]优选地，还包括第一换向阀、三位三通换向阀、第五单向阀、第六单向阀、以及系统主补油路；
[0022]其中，所述传动组件与所述第一换向阀的一端管道连接，所述第一换向阀的另一
端与所述系统主补油路的第一端管道连接，所述系统主补油路的第二端与所述三位三通换向阀的第一端管道连接，所述三位三通换向阀的第二端与所述第五单向阀的一端管道连接，所述第五单向阀的另一端与所述第二三位三通比例换向阀的第三端、所述第一三位三通比例换向阀的第二端管道连接，所述三位三通换向阀的第三端与所述第六单向阀的一端管道连接，所述第六单向阀的另一端与所述第二三位三通比例换向阀的第二端、所述第一三位三通比例换向阀的第三端管道连接；
[0023]其中，所述控制器的输出端与所述三位三通换向阀的控制端、所述第一换向阀的控制端电气连接。
[0024]优选地，还包括流量计、转速传感器、第一压力传感器、流量传感器、第二压力传感器；
[0025]其中，所述控制器的输入端与所述转速传感器的输出端、所述第一压力传感器的输出端、所述流量传感器的输出端、所述第二压力传感器的输出端电气连接，所述定量四象限泵的第二进油口与所述流量计的第一端连接，所述流量计的第二端与所述第二溢流阀的第一端、所述第二压力传感器连接，所述流量计的第三端与所述流量传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电液复合驱动工程机械回转系统,其特征在于，包括控制器、回转平台负载、传动组件、电机动力组件、液压动力组件、以及机械制动组件；其中，所述控制器的输出端与所述电机动力组件的控制端、所述液压动力组件的控制端电气连接，所述回转平台负载通过所述传动组件与所述电机动力组件的一端连接，所述电机动力组件的另一端与液压动力组件连接，其中，所述机械制动组件配置在所述传动组件上；其中，所述控制器配置为在检测到目标电机驱动负载大于实际电机驱动负载时，控制电机动力组件驱动所述回转平台负载转动，在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，控制所述电机动力组件和所述液压动力组件复合驱动所述回转平台负载转动。2.根据权利要求1所述的一种电液复合驱动工程机械回转系统,其特征在于，所述电机动力组件包括动力电池组、电机控制器、以及电机；其中，所述动力电池组与所述电机控制器电气连接，所述电机控制器与所述电机电气连接，所述电机的一端与所述传动组件连接，所述电机的另一端与所述液压动力组件连接，所述电机控制器的控制端与所述控制器的输出端电气连接；其中，所述电机配置为在所述控制器检测到目标电机驱动负载大于实际电机驱动负载时，驱动所述回转平台负载转动、以及在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，与所述液压动力组件复合驱动所述回转平台负载转动。3.根据权利要求2所述的一种电液复合驱动工程机械回转系统,其特征在于，所述液压动力组件包括定量四象限泵、第一溢流阀、第二溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、第二油箱、第一三位三通比例换向阀、第二三位三通比例换向阀、第一蓄能组件、以及第二蓄能组件；其中，所述定量四象限泵的第一端与所述电机动力组件的另一端连接，所述定量四象限泵的第一进油口与所述第一溢流阀的第一端、所述第一单向阀的一端、所述第一三位三通比例换向阀的第一端管道连接，所述定量四象限泵的第二进油口与所述第二溢流阀的第一端、所述第二单向阀的一端、所述第二三位三通比例换向阀的第一端管道连接，所述第一溢流阀的第二端、所述第二溢流阀的第二端、所述第一单向阀的另一端、所述第二单向阀的另一端与所述第二油箱管道连接，所述第一三位三通比例换向阀的第二端与所述第二三位三通比例换向阀的第三端、所述第一蓄能组件连接，所述第一三位三通比例换向阀的第三端与所述第二三位三通比例换向阀的第二端、所述第二蓄能组件连接；其中，所述控制器的输出端与所述第一三位三通比例换向阀的控制端、所述第二三位三通比例换向阀的控制端、所述第一蓄能组件的控制端、以及所述第二蓄能组件的控制端电气连接；其中，所述定量四象限泵配置为所述控制器检测到在目标电机驱动负载小于实际电机驱动负载时，与所述电机动力组件复合驱动所述回转平台负载转动、以及在系统制动时，将所述回转平台负载产生的制动能转化成液压能，并存储在所述第一蓄能组件和所述第二蓄能组件中。4.根据权利要求3所述的一种电液复合驱动工程机械回转系统,其特征在于，所述第一蓄能组件包括第一蓄能器、第二换向阀、第三单向阀、第三溢流阀、以及第三油箱；其中，所述第一蓄能器与所述第二换向阀的一端、所述第三单向阀的一端管道连接，所
述第三油箱与所述第三溢流阀的一端管道连接，所述第三溢流阀的另一端与所述第二换向阀的另一端、所述第三单向阀的另一端、所述第一三位三通比例换向阀的第二端、所述第二三位三通比例换向阀的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：任好玲，胡添，林添良，郭桐，缪骋，李钟慎，陈其怀，付胜杰，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：