臂架的液压变幅回路和油液混合动力系统技术方案

公开了一种臂架的液压变幅回路包括油箱、变幅泵、换向阀、平衡阀和变幅油缸，变幅泵的进油口与油箱连通，变幅泵的出油口与换向阀的进油口连接，换向阀的第一工作油口与变幅油缸的有杆腔连通，换向阀的第二工作油口与变幅油缸的无杆腔连接，换向阀的回油口与油箱连通，平衡阀连接在换向阀的第二工作油口与变幅油缸的无杆腔之间，其中，液压变幅回路还包括蓄能器和第一开关阀，蓄能器旁接在平衡阀和变幅油缸的无杆腔之间的管路上，第一开关阀的进油口与平衡阀和变幅油缸的无杆腔之间的管路连通，第一开关阀的出油口与蓄能器连通。还公开了一种油液混合动力系统。该液压变幅回路充分利用臂架的重力势能，减少系统能量浪费，减轻臂架的抖动现象。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程机械领域，具体地，涉及一种臂架的液压变幅回路和油液混合动力系统。
技术介绍
所谓混合动力系统是指由两种或两种以上的动力源一起输出动力的系统。根据动力源的不同，目前混合动力系统可以分为油电混合系统和油液混合系统。其中，油液混合动力系统是指以液压蓄能器为能量储存单元，并且以发电机和液压马达/泵为联合动力源的混合动力系统。在具有大质量、大惯性的臂架的汽车起重机等臂架式的工程机械上，液压变幅回路驱动臂架进行变幅而达到预定的姿态和位置进行作业。当作业完成后，臂架需要收起下放或者全部伸展开而无负重下放，此时臂架具有的大量重力势能没能充分利用而浪费。如图1所不为现有技术的臂架的液压变幅回路的原理图，该液压变幅回路10包括油箱11、变幅泵12、换向阀13、平衡阀14和变幅油缸15，变幅泵12的进油口与油箱11连通，变幅泵12的出油口与换向阀13的进油口连接，换向阀13的第一工作油口与变幅油缸15的有杆腔连通，换向阀13的第二工作油口与变幅油缸15的无杆腔连接，换向阀13的回油口与油箱11连接，平衡阀14连接在换向阀13的第二工作油口与变幅油缸15的无杆腔之间，且平衡阀14的控制油口与换向阀13的第一工作油口与变幅油缸15的有杆腔之间的管路连通。其中，平衡阀14为外控平衡阀。下面结合图1对臂架的液压变幅回路的工作原理进行说明。在臂架变幅起升时，变幅泵12输出的液压油通过换向阀13和平衡阀14进入变幅油缸15的无杆腔中，变幅油缸15的有杆腔排出的液压油通过换向阀13流回油箱11中，从而变幅油缸15的活塞杆伸出，实现臂架的变幅起升。此工况下，平衡阀14不发挥作用。在臂架变幅下放时，换向阀13换向，变幅泵12输出的液压油通过换向阀13进入变幅油缸15的有杆腔中。变幅油缸15的有杆腔继续进油，有杆腔的压力不断升高，当有杆腔的压力大于平衡阀14的开启压力时，即能够克服平衡阀14的弹簧压力，平衡阀14打开，变幅油缸15的无杆腔排出的液压油通过平衡阀14和换向阀13流回油箱11中，从而变幅油缸15的活塞杆缩回，实现臂架的变幅下放。现有技术的臂架的液压变幅回路10工作时，臂架的下放速度由变幅多路阀(未图示)来控制，而平衡阀14由于变幅油缸15的有杆腔中的压力不断变化，平衡阀14间歇性地开启和关闭，从而臂架的重力势能除了很少一部分以动能的形式得到利用，其余的大部分重力势能由于变幅多路阀的节流作用、平衡阀14的频繁开闭，导致大部分重力势能都以热能的形式被消耗掉，没有充分进行利用，造成系统能量浪费。另外，臂架全部伸展开下放时，臂架存在抖动现象。这种抖动现象一方面是由于臂架本身存在抖动，另一方面是由于平衡阀14频繁开闭，在变幅油缸15的有杆腔的压力刚好达到平衡阀14的开启压力时，平衡阀14存在开启和关闭的交替过程，此时加剧了臂架的抖动。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种臂架的液压变幅回路和油液混合动力系统，该液压变幅回路能够充分利用臂架的重力势能，减少系统的能量浪费，同时能够减轻臂架的抖动现象。为了实现上述目的，本技术的一方面提供一种臂架的液压变幅回路，该液压变幅回路包括油箱、变幅泵、换向阀、平衡阀和变幅油缸，所述变幅泵的进油口与所述油箱连通，所述变幅泵的出油口与所述换向阀的进油口连接，所述换向阀的第一工作油口与所述变幅油缸的有杆腔连通，所述换向阀的第二工作油口与所述变幅油缸的无杆腔连接，所述换向阀的回油口与所述油箱连通，所述平衡阀连接在所述换向阀的第二工作油口与所述变幅油缸的无杆腔之间，其中，所述液压变幅回路还包括蓄能器和第一开关阀，所述蓄能器旁接在所述平衡阀和所述变幅油缸的无杆腔之间的管路上，且所述第一开关阀的进油口与所述平衡阀和所述变幅油缸的无杆腔之间的所述管路连通，所述第一开关阀的出油口与所述蓄能器连通。优选地，所述液压变幅回路还包括单向节流阀，该单向节流阀连接在所述第一开关阀和所述蓄能器之间。优选地，所述液压变幅回路还包括梭阀，该梭阀的第一进油口与所述换向阀的第一工作油口和所述变幅油缸的有杆腔之间的管路连通，所述梭阀的第二进油口与所述变幅油缸的无杆腔和所述蓄能器之间的管路连通，所述梭阀的出油口与所述平衡阀的控制油口连通。优选地，所述蓄能器的设定压力等于所述平衡阀的开启压力。优选地，所述平衡阀、所述变幅油缸、所述蓄能器、所述单向节流阀和所述第一开关阀均为两个。优选地，所述液压变幅回路还包括第二开关阀，该第二开关阀的进油口与所述第一开关阀和所述蓄能器之间的所述管路连通，所述第二开关阀的出油口与所述变幅泵的进油口和所述油箱之间的管路连通。优选地，所述第一开关阀和所述第二开关阀均为二位二通电磁换向阀。本技术的另一方面提供一种油液混合动力系统，其中，该油液混合动力系统包括上面所述的臂架的液压变幅回路。优选地，所述油液混合动力系统还包括支腿回路，该支腿回路包括支腿泵、多路阀和支腿油缸，所述支腿泵的进油口与所述油箱连接，所述支腿泵的出油口与所述多路阀的进油口连通，所述多路阀的工作油口与所述支腿油缸连接，所述多路阀的回油口与所述油箱连通。优选地，所述液压变幅回路还包括第二开关阀，该第二开关阀的进油口与所述第一开关阀和所述蓄能器之间的所述管路连通，所述第二开关阀的出油口与所述支腿泵的进油口和所述油箱之间的管路连通；或者所述第二开关阀的出油口与所述支腿泵的出油口和所述多路阀的进油口之间的管路连通。优选地，所述支腿回路还包括单向阀，该单向阀连接在所述支腿泵的进油口和所述油箱之间，且所述第二开关阀的出油口与所述支腿泵的进油口和所述单向阀之间的管路连通；或者所述单向阀的进油口与所述第二开关阀的出油口连通，所述单向阀的出油口与所述支腿泵的出油口和所述多路阀的进油口之间的管路连通。通过上述技术方案，由于本技术的臂架的液压变幅回路具有蓄能器，臂架下放的过程中变幅油缸的活塞杆缩回，变幅油缸的有杆腔进油，无杆腔出油，且无杆腔排出的油液能够进入蓄能器中储存，从而蓄能器能够吸收臂架下放过程中释放的重力势能，将其转化为液压能的形式储存在蓄能器中，以便再次进行利用。因此，本技术的液压变幅回路能够充分利用臂架的重力势能，减少系统的能量浪费，达到节能的目的，提高能量利用率。同时，在臂架下放时，蓄能器能够吸收臂架的振动，将臂架的抖动转化为蓄能器的液压能，从而能够减轻臂架的抖动现象，提高整机的可靠性。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对 本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中:图1是现有技术的臂架的液压变幅回路的原理图；图2是本技术的第一实施方式的臂架的液压变幅回路的原理图；图3是本技术的第二实施方式的臂架的液压变幅回路的原理图；图4是本技术的第一实施方式的油液混合动力系统的原理图；以及图5是本技术的第二实施方式的油液混合动力系统的原理图。附图标记说明10 变幅回路11 油箱12 变幅泵13 换向阀14 平衡阀15 变幅油缸16 蓄能器17 第一开关阀17’第二开关阀18 单向节流阀19 梭阀20 支腿回路21 支腿泵22 多路阀23 支腿油缸24 单向阀具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臂架的液压变幅回路，该液压变幅回路（10）包括油箱（11）、变幅泵（12）、换向阀（13）、平衡阀（14）和变幅油缸（15），所述变幅泵（12）的进油口与所述油箱（11）连通，所述变幅泵（12）的出油口与所述换向阀（13）的进油口连接，所述换向阀（13）的第一工作油口与所述变幅油缸（15）的有杆腔连通，所述换向阀（13）的第二工作油口与所述变幅油缸（15）的无杆腔连接，所述换向阀（13）的回油口与所述油箱（11）连通，所述平衡阀（14）连接在所述换向阀（13）的第二工作油口与所述变幅油缸（15）的无杆腔之间，其特征在于，所述液压变幅回路（10）还包括蓄能器（16）和第一开关阀（17），所述蓄能器（16）旁接在所述平衡阀（14）和所述变幅油缸（15）的无杆腔之间的管路上，且所述第一开关阀（17）的进油口与所述平衡阀（14）和所述变幅油缸（15）的无杆腔之间的所述管路连通，所述第一开关阀（17）的出油口与所述蓄能器（16）连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京广，张劲，左春庚，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43