装载机节能液压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种装载机节能液压系统，包括液压泵、低压闭式油箱、高压蓄能器、中压蓄能器、液压控制单元。其中，液压控制单元集成安装有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀、第一调速阀、第二调速阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第一电磁比例换向阀、第二电磁比例换向阀。本实用新型专利技术利用高压蓄能器和中压蓄能器储存装载机制动过程的动能以及装载机在低负荷工况下的多余能量，利用低压闭式油箱存储动臂下降过程的势能，达到降低装载机的燃油消耗、提高装载机的工作效率的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液压系统，更具体地说，本技术涉及一种装载机节能液压系统。
技术介绍
装载机广泛应用于矿场、基建、道路维修等施工场合，主要是以铲装料石、矿物等散状物料是主。由于其操作简单便捷，可大量节省人力，提高工作效率，装载机已经成是重要的工程机械。现有技术中，装载机液压系统包括液压泵、动臂油缸、转斗油缸、安全阀、滤油器、双作用安全阀、动臂手动联滑阀、转斗手动联滑阀以及开式油箱。装载作业过程包括行驶、铲掘、动臂举升、落铲斗、落动臂等进行循环作业，其中铲掘过程需要最大的发动机负荷，而 动臂下降过程由于重力势能的存在尽管不需要发动机的驱动，但现有的装载机仍然由发动机运转驱动液压泵工作完成动臂下降过程，且不能回收动臂下落的势能，制动过程也无法回收利用装载机的动能，因而使装载机的油耗高、装载作业效率低。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述缺陷，提供一种降低装载机的油耗、提高装载作业效率的装载机节能液压系统。为解决上述技术问题，本技术通过采用高压蓄能器、中压蓄能器、低压闭式油箱和液压控制单元，实现液压能量的存储、分配、回收和释放，其技术方案是装载机节能液压系统，包括液压泵、低压闭式油箱、高压蓄能器、中压蓄能器、液压控制单元、动臂油缸、转斗油缸、滤油器；低压闭式油箱是封闭充气式油箱，低压闭式油箱的工作压力是O. 5 3MPa，高压蓄能器采用活塞式或气囊式蓄能器，高压蓄能器的工作压力是16 35MPa，中压蓄能器采用活塞式或气囊式蓄能器，中压蓄能器的工作压力是5 15MPa。液压控制单元集成安装有第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第一电磁比例换向阀、第二电磁比例换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀、第一压力传感器和第二压力传感器，液压控制单元设有内部油道，液压控制单元还设有与外部油路连接的油口 5a、油口 5b、油口 5c、油口 5d、油口 5e、油口 5f、油口 5g、油口 5h、油口 5i、油口 5j ；第一电磁换向阀是二位二通电磁换向阀，第二电磁换向阀是三位三通电磁换向阀，第一电磁比例换向阀是三位六通电磁比例换向阀，第二电磁比例换向阀是三位六通电磁比例换向阀。第一电磁换向阀的Pl油口通过液压控制单元的内部油道与第一单向阀的P2进油口、液压控制单元的5a油口相互连通，第一电磁换向阀的Tl油口通过液压控制单元的内部油道与液压控制单元的5b油口、第一安全阀的Tll出油口、第二电磁比例换向阀的TlO油口、第一电磁比例换向阀的T4油口、第二安全阀的T9油口、第二单向阀的P8油口、第三安全阀的T7油口、第三单向阀的P6油口相互连通； 第一单向阀的T2出油口通过液压控制单元的内部油道与第二电磁换向阀的P3油口、第一安全阀的Pll油口相互连通；第二电磁换向阀的A3油口通过液压控制单元的内部油道与第二电磁比例换向阀的DlO油口、第一电磁比例换向阀的D4油口、液压控制单元的5e油口、液压控制单元的5f油口相互连通，第二电磁换向阀的B3油口通过液压控制单元的内部油道与第二电磁比例换向阀的PlO油口、第一电磁比例换向阀的P4油口、液压控制单元的5g油口、液压控制单元的5h油口相互连通； 所述第一电磁比例换向阀的A4油口通过液压控制单元的内部油道与第一电磁比例换向阀B4油口、液压控制单元的5 j油口相互连通，第一电磁比例换向阀的C4油口通过液压控制单元的内部油道与液压控制单元的5i油口相互连通；所述第二电磁比例换向阀的AlO油口通过液压控制单元的内部油道与第二电磁比例换向阀的BlO油口、第二安全阀的P9出油口、第二单向阀的T8进油口、液压控制单元的5d油口相互连通；第二电磁比例换向阀的ClO油口通过液压控制单元的内部油道与第三安全阀的P7出油口、第三单向阀的T6油口、液压控制单元的5d油口相互连通；所述液压控制单元的5a油口通过液压管路与液压泵的出油口连通，液压控制单元的5b油口通过液压管路与低压闭式油箱的回油口连通，液压控制单元的5c油口通过液压管路与转斗油缸的小腔连通，液压控制单元的5d油口通过液压管路与转斗油缸的大腔连通，液压控制单元的5e油口与第二个压力传感器的液压检测口连通，液压控制单元的5f油口通过液压管路与中压蓄能器连通，液压控制单元的5g油口与第一个压力传感器的液压检测口连通，液压控制单元的5h油口通过液压管路与高压蓄能器连通，液压控制单元的5i油口通过液压管路与动臂油缸的小腔连通，液压控制单元的5j油口通过液压管路与动臂油缸的大腔连通；液压泵的进油口通过液压管路与滤油器的出油口连通，滤油器的进油口通过液压管路与低压闭式油箱的出油口连通。本技术与现有技术相比，其优点是利用高压蓄能器和中压蓄能器储存装载机在低负荷工况下的多余能量，在动臂下降和转斗卸料过程中，回收动臂下降和转斗卸料的势能，在动臂上升、转斗上转过程中由液压泵与高压蓄能器合流驱动，提高装载机的作业工作效率；在动臂下降、转斗下转过程中由中压蓄能器提供工作液压，这样可以降低发动机油耗，提高装载机的工作效率；在装载机制动过程中，回收装载机制动能量并存储在高压蓄能器中；在装载机装载作业间歇和前进挡空载行驶时，将发动机驱动液压泵的产生的液压能量存储在中压蓄能器中，而在高压蓄能器、中压蓄能器达到设定最高蓄能压力后，通过第一电磁换向阀对液压泵卸荷。这样可以降低装载机的燃油油耗，提高装载机的工作效率。附图说明图I是现有装载机液压系统图。图2是本技术实施例的装载机节能液压系统图图中1.第一电磁换向阀，2.第一单向阀，3.第二电磁换向阀，3a.第一电磁铁，3b.第二电磁铁,4.第一电磁比例换向阀,4a.第一电磁铁,4b.第二电磁铁,5.液压控制单元，6.第三单向阀，7.第三安全阀，8.第二单向阀，9.第二安全阀，10.第二电磁比例换向阀，IOa.第一电磁铁，IOb.第二电磁铁，11.第一安全阀，12.低压闭式油箱,13.滤油器，14.液压泵，15.动臂油缸，16.高压蓄能器，17.第一压力传感器，18.中压蓄能器，19.第二压力传感器，20.转斗油缸，21.开式油箱，22.转斗手动联滑阀，23.动臂手动联滑阀。具体实施方式图I是现有装载机液压系统，包括液压泵16、动臂油缸15、转斗油缸20、第一安全阀11、滤油器13、转斗手动联滑阀22、动臂手动联滑阀23、第三单向阀6、第三安全阀7、第二单向阀8、第二安全阀9、开式油箱21。装载机工作时，液压泵16由发动机驱动运转，通过操纵转斗手动联滑阀22控制转斗油缸20工作，实现转斗铲料、卸料，通过操纵动臂手动联滑阀23实现控制动臂油缸15工作，实现动臂的举升、下降。在装载机装载作业时，转斗铲料、卸料和动臂的举升、下降过程完全依靠发动机驱动液压泵运转进行工作，既不能回收利用动臂下降过程中的势能，也不能回收利用装载机的制动过程中的动能。图2所示本技术实施例的装载机节能液压系统，包括液压泵14、低压闭式油箱12、高压蓄能器16、中压蓄能器18、动臂油缸15、转斗油缸20、液压控制单元5。其中，液压控制单兀5集成安装有第一电磁换向阀I、第二电磁换向阀3、第一电磁比例换向阀4、第二电磁比例换向阀10、第一单向阀2、第二单向阀8、第三单向阀6、第一安全阀11、第二安全阀9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装载机节能液压系统，包括液压泵（14）、低压闭式油箱（12）、高压蓄能器（16）、中压蓄能器（18）、动臂油缸（15）、转斗油缸（20）、滤油器（13）和液压控制单元（5），其特征在于：所述液压控制单元（5）集成安装有第一电磁换向阀（1）、第二电磁换向阀（3）、第一电磁比例换向阀（4）、第二电磁比例换向阀（10）、第一单向阀（2）、第二单向阀（8）、第三单向阀（6）、第一安全阀（11）、第二安全阀（9）、第三安全阀（7）、第一压力传感器（17）、第二压力传感器（19），液压控制单元（5）设有内部油道，液压控制单元（5）还设有与外部油路连接的油口5a、油口5b、油口5c、油口5d、油口5e、油口5f、油口5g、油口5h、油口5i、油口5j；所述第一电磁换向阀（1）的P1油口通过液压控制单元（5）的内部油道与第一单向阀（2）的P2进油口、液压控制单元（5）的5a油口相互连通，第一电磁换向阀（1）的T1油口通过液压控制单元（5）的内部油道与液压控制单元（5）的5b油口、第一安全阀（11）的T11出油口、第二电磁比例换向阀（10）的T10油口、第一电磁比例换向阀（4）的T4油口、第二安全阀（9）的T9出油口、第二单向阀（8）的P8进油口、第三安全阀（7）的T7出油口、第三单向阀（6）的P6进油口相互连通；所述第一单向阀（2）的T2出油口通过液压控制单元（5）的内部油道与第二电磁换向阀（3）的P3油口、第一安全阀（11）的P11油口相互连通；所述第二电磁换向阀（3）的A3油口通过液压控制单元（5）的内部油道与第二电磁比例换向阀（10）的D10油口、第一电磁比例换向阀（4）的D4油口、液压控制单元（5）的5e油口、液压控制单元（5）的5f油口相互连通，第二电磁换向阀（3）的B3油口通过液压控制单元（5）的内部油道与第二电磁比例换向阀（10）的P10油口、第一电磁比例换向阀（4）的P4油口、液压控制单元（5）的5g油口、液压控制单元（5）的5h油口相互连通；所述第一电磁比例换向阀（4）的A4油口通过液压控制单元（5）的内部油道与第一电磁比例换向阀B4油口、液压控制单元（5）的5j油口连通连通，第一电磁比例换向阀（4）的C4油口通过液压控制单元（5）的内部油道与液压控制单元（5）的5i油口相互连通；所述第二电磁比例换向阀（10）的A10油口通过液压控制单元（5）的内部油道与第二电磁比例换向阀（10）的B10油口、第二安全阀（9）的P9油口、第二单向阀（8）的T8油口、液压控制单元（5）的5d油口连通；第二电磁比例换向阀（10）的C10油口与第三安全阀（7）的P7油口、第三单向阀（6）的T6油口、液压控制单元（5）的5c油口相互连通；所述液压控制单元（5）的5a油口通过液压管路与液压泵（14）的出油口连通，液压控制单元（5）的5b油口通过液压管路与低压闭式油箱（12）的回油口连通，液压控制单元（5）的5c油口通过液压管路与转斗油缸（20）的小腔连通，液压控制单元（5）的5d油口通过液压管路与转斗油缸（20）的大腔连通，液压控制单元（5）的5e油口与第二个压力传感器（19）的液压检测口连通，液压控制单元（5）的5f油口通过液压管路与中压蓄能器（18）连通，液压控制单元（5）的5g油口与第一个压力传感器（17）的液压检测口连通，液压控制单元（5）的5h油口通过液压管路与高压蓄能器（16）连通，液压控制单元（5）的5i油口通过液压管路与动臂油缸（15）的小腔连通，液压控制单元（5）的5j油口通过液压管路与动臂油缸（15）的大腔连通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曲金玉，周英超，任传波，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：