一种挖掘机的液压混合动力系统，属于挖掘机。该液压混合动力系统的发动机依次与液压变量泵、驱动机构液压泵／马达机械连接，液压变量泵的出油端口与主控制阀的进油端口、第二溢流阀的进油端口连通，主控阀分别与与第一轮边马达、第二轮边马达、斗杆油缸、铲斗油缸、动臂油缸的进油端口和出油口连通；单向阀分别与主控阀的第五回油端口、液压马达的进油端口连通，回转机构液压泵／马达与转台机械连接，第三两位两通换向阀的出油端口与驱动机构液压马达的进油端口连通，各出油端口均与油箱连通。优点：结构简单，技术成熟，可靠性高，成本低，控制平稳、精确，减少了液压系统的能量损失，并可回收回转机构的惯性势能，油耗低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种挖掘机，具体的是一种挖掘机的液压混合动力系统。
技术介绍
随着世界范围内工业技术的迅速发展，能源短缺和环境污染问题也日趋严重。工 程机械中的液压挖掘机由于使用量大、耗油高、排放差，已逐渐成为人们普遍关注的主要对 象。液压挖掘机在工作过程中，动臂、斗杆和铲斗的上下摆动以及回转机构的回转运动比较 频繁，并且各运动部件惯性都比较大，所以减速制动时会释放出大量的能量。这部分能量通 常都消耗在液压阀的阀口上，不仅浪费了能量，还会导致系统发热和元件寿命的降低。为了 减少能量损耗和系统发热量，提高元件的寿命，能量回收成为液压挖掘机节能降耗的一项 有效措施。目前的混合动力挖掘机通常采用蓄电池储能方式，但电池技术功率密度小，使得 蓄电池瞬间充放大电流困难，造成电源系统效率低、能量回收不高，而超级电容和燃料电池 又存在着明显的成本和技术安全性等问题。 现有挖掘机普遍存在着高油耗、高排放、系统效率低下以及减速制动时的惯性势 能和重物势能被转化为热能浪费掉等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种油耗低、系统效率高、以及减速制动时的惯性势能和 重物势能可能再利用的挖掘机的液压混合动力系统。 本专利技术的目的是这样实现的该液压混合动力系统包括第一轮边马达(D、第二 轮边马达(2)、铲斗油缸(3)、斗杆油缸(4)、动臂油缸(5)、单向阀(6)、液压马达(7)、第一 液压马达(8)、第一两位两通换向阀(9)、第二两位两通换向阀(10)、第一溢流阀(11)、液压 蓄能器(12)、压力传感器(13)、油箱(14)、转台(15)、回转机构液压泵/马达(16)、第三两 位两通换向阀(17)、第四两位两通换向阀(18)、驱动机构液液压泵/马达(19)、中央控制器 (20)、第二液压变量泵(21)、发动机(22)、第二溢流阀(23)、主控制阀(24); 发动机(22)依次与液压变量泵(21)、驱动机构液压泵/马达(19)机械连接，液压 变量泵(21)的出油端口与主控制阀(24)的进油端口、第二溢流阀(23)的进油端口连通， 主控阀(24)的第一出油端口与第一轮边马达(1)的进油端口连通，主控阀(24)的第一回 油端口与第一轮边马达(1)的回油端口连通，主控阀(24)的第二出油端口与第二轮边马达 (2)的进油端口连通，主控阀(24)的第二回油端口与第二轮边马达(2)的回油端口连通， 主控阀(24)的第三出油端口与斗杆油缸(4)的进油端口连通，主控阀(24)的第三回油端 口与斗杆油缸(4)的回油端口连通，主控阀(24)的第四出油端口与铲斗油缸(3)的进油端 口连通，主控阀(24)的第四回油端口与铲斗油缸(3)的回油端口连通，主控阀(24)的第五 出油端口与动臂油缸(5)的进油端口连通，动臂油缸(5)的出油端口与单向阀(6)的出油 口连通，单向阀(6)的进油端口与主控阀(24)的第五回油端口连通，单向阀(6)的出油端 口与液压马达(7)的进油端口连通，液压马达(7)的出油端口与单向阀(6)的进油端、主控阀(24)的第五回油端口连通，第一液压变量泵(8)的出油端口与第一两位两通换向阀(9) 的进油端口连通，液压蓄能器(12)的油路端口分别与第一两位两通换向阀(9)的出油端 口、第二两位两通换向阀(10)的进油端口、第三两位两通换向阀(17)的进油端口、第一溢 流阀(11)的进油端口连通，第二两位两通换向阀(10)的出油端口与回转机构液压泵/马 达(16)的进油端口连通，回转机构液压泵/马达(16)与转台(15)机械连接，第三两位两 通换向阀(17)的出油端口与驱动机构液压马达(19)的进油端口连通，第四两位两通换向 阀(17)的出油端口与回转机构液压泵/马达(16)的进油端口连通，第四两位两通换向阀 (18)的进油端口与主控制阀(24)的第六进油端口连通，第一溢流阀(14)的出油端口、第二 溢流阀(23)的出油端口、第一液压变量泵(8)、第二液压变量泵(21)的进油端口、回转机构 液压泵/马达(16)、驱动机构液压泵/马达(19)的出油端口、主控制阀(24)的出油端口与 油箱(14)连通，发动机(22)的控制信号输入端与中央控制器(20)的第一控制信号输出端 连通，第一液压变量泵(8)、第二液压变量泵(21)的控制信号输入端与中央控制器(20)的 第二、第三控制信号输出端连通，驱动机构液压泵/马达(19)的控制信号输入端与中央控 制器(20)的第四控制信号输出端连通，回转机构液压泵/马达(16)的控制信号输入端与 中央控制器(20)的第五控制信号输出端连通，第一两位两通换向阀(9)的控制信号输入端 与中央控制器(20)的第六控制信号输出端连通，第二两位两通换向阀(10)的控制信号输 入端与中央控制器(20)的第七控制信号输出端连通，第三两位两通换向阀(17)的控制信 号输入端与中央控制器(20)的第八控制信号输出端连通，第四两位两通换向阀(18)的控 制信号输入端与中央控制器(20)的第九控制信号输出端连通，压力传感器(13)的输出信 号与中央控制器(20)的第一信号输入端连通。 所述的中央控制器(20)为PIC系列单片机。 有益效果，由于采用了上述方案，发动机分别与液压变量泵和液压泵/马达连接，构成了液压混合动力驱动系统。转台的回转是由回转液压泵/马达直接驱动，回收制动时的惯性势能，减少了液压系统的能量损失。动臂液压缸增加了能量回收系统，液压缸的回油驱动液压马达带动液压泵向液压蓄能器充压，以实现重物势能的回收。中央控制器通过控制液压泵/马达、液压变量泵和液压蓄能器的充放能来实现能量的回收和再利用。(1)动臂油缸回縮工况下，中央控制器控制第一两位两通换向阀开通，在重物势能的作用下，液压缸的回油驱动液压马达带动液压泵向液压蓄能器充压，以实现能量的回收。(2)回转机构制动时，中央控制器控制第二两位两通换向阀开通，控制液压泵/马达工作于泵工况，在惯性势能的作用下，向液压蓄能器回馈能量，中央控制器通过控制液压泵/马达的排量控制回转机构的制动速度。回转机构再次启动时，中央控制器控制第二两位两通换向阀开通，控制液压泵/马达工作于马达工况，驱动回转机构工作。(3)整机正常工作时，发动机处于最佳燃油经济区，若负载功率低于发动机在最佳燃油经济区的输出功率，中央控制器控制第三两位两通阀开启，液压泵/马达工作于泵工况，回收多余的功率；若负载功率高于发动机在最佳燃油经济区的输出功率，中央控制器控制第三两位两通阀开启，液压泵/马达工作于马达工况，补充剩余的功率；若负载功率高于发动机在最佳燃油经济区的输出功率，液压蓄能器的压力接近最低工作压力，中央控制器控制第三两位两通阀关闭，液压泵/马达不工作，调整发动机的工作状态，提供全部驱动功率。 油耗低、系统效率高、以及减速制动时的惯性势能和重物势能可能再利用，达到了 本专利技术的目的。 优点发动机提供整车所需的平均功率，多余或不足的部分用于液压泵/马达吸 收或补偿，降低了发动机的装机功率，在配备相同发动机情况下可以获得更大的功率输出， 驱动效率高，油耗低。回转机构单独驱动，控制平稳、精确，减少了液压系统的能量损失，并 可回收回转机构的惯性势能。动臂油缸处的重物势能可以被回收，用于为发动机提供辅助 功率，降本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种挖掘机的液压混合动力系统，其特征是：该液压混合动力系统包括第一轮边马达（１）、第二轮边马达（２）、铲斗油缸（３）、斗杆油缸（４）、动臂油缸（５）、单向阀（６）、液压马达（７）、第一液压马达（８）、第一两位两通换向阀（９）、第二两位两通换向阀（１０）、第一溢流阀（１１）、液压蓄能器（１２）、压力传感器（１３）、油箱（１４）、转台（１５）、回转机构液压泵／马达（１６）、第三两位两通换向阀（１７）、第四两位两通换向阀（１８）、驱动机构液液压泵／马达（１９）、中央控制器（２０）、２）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第一控制信号输出端连通，第一液压变量泵（８）、第二液压变量泵（２１）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第二、第三控制信号输出端连通，驱动机构液压泵／马达（１９）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第四控制信号输出端连通，回转机构液压泵／马达（１６）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第五控制信号输出端连通，第一两位两通换向阀（９）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第六控制信号输出端连通，第二两位两通换向阀（１０）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第七控制信号输出端连通，第三两位两通换向阀（１７）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第八控制信号输出端连通，第四两位两通换向阀（１８）的控制信号输入端与中央控制器（２０）的第九控制信号输出端连通，压力传感器（１３）的输出信号与中央控制器（２０）的第一信号输入端连通。第二液压变量泵（２１）、发动机（２２）、第二溢流阀（２３）、主控制阀（２４）； 发动机（２２）依次与液压变量泵（２１）、驱动机构液压泵／马达（１９）机械连接，液压变量泵（２１）的出油端口与主控制阀（２４）的进油端口、第二溢流阀（２３）的进油端口连通，主控阀（２４）的第一出油端口与第一轮边马达（１）的进油端口连通，主控阀（２４）的第一回油端口与第一轮边马达（１）的回油端口连通，主控阀（２４）的第二出油端口与第二轮边马达（２）的进油端口连通，主控阀（２４）的第二回油端口与第二轮边马达（２）的回油端口连通，主控阀（２４）的第三出油端口与斗杆油缸（４）的进油端口连通，主控阀（２４）的第三回油端口与斗杆油缸（４）的回油端口连通，主控阀（２４）的第四出油端口与铲斗油缸（３）的进油端口连通，主控阀（２４）的第四回油端口与铲斗油缸（３）的回油端口连通，主控阀（２４）的第五出油端口与动臂油...
【技术特征摘要】
一种挖掘机的液压混合动力系统，其特征是该液压混合动力系统包括第一轮边马达(1)、第二轮边马达(2)、铲斗油缸(3)、斗杆油缸(4)、动臂油缸(5)、单向阀(6)、液压马达(7)、第一液压马达(8)、第一两位两通换向阀(9)、第二两位两通换向阀(10)、第一溢流阀(11)、液压蓄能器(12)、压力传感器(13)、油箱(14)、转台(15)、回转机构液压泵/马达(16)、第三两位两通换向阀(17)、第四两位两通换向阀(18)、驱动机构液液压泵/马达(19)、中央控制器(20)、第二液压变量泵(21)、发动机(22)、第二溢流阀(23)、主控制阀(24)；发动机(22)依次与液压变量泵(21)、驱动机构液压泵/马达(19)机械连接，液压变量泵(21)的出油端口与主控制阀(24)的进油端口、第二溢流阀(23)的进油端口连通，主控阀(24)的第一出油端口与第一轮边马达(1)的进油端口连通，主控阀(24)的第一回油端口与第一轮边马达(1)的回油端口连通，主控阀(24)的第二出油端口与第二轮边马达(2)的进油端口连通，主控阀(24)的第二回油端口与第二轮边马达(2)的回油端口连通，主控阀(24)的第三出油端口与斗杆油缸(4)的进油端口连通，主控阀(24)的第三回油端口与斗杆油缸(4)的回油端口连通，主控阀(24)的第四出油端口与铲斗油缸(3)的进油端口连通，主控阀(24)的第四回油端口与铲斗油缸(3)的回油端口连通，主控阀(24)的第五出油端口与动臂油缸(5)的进油端口连通，动臂油缸(5)的出油端口与单向阀(6)的出油口连通，单向阀(6)的进油端口与主控阀(24)的第五回油端口连通，单向阀(6)的出油端口与液压马达(7)的进油端口连通，液压马达(7)的出油端口与单向阀(6)的进油端、主控阀(24)的第五回油端口连通，第一液压变量泵(8)的出油端口与第一两位两通换向阀(9)的进油端口连通，液压蓄能器(12)的油路端口分别与第...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙辉，罗衍领，景军清，孟庆勇，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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