本實用新型涉及一種節(jié)能控制系統(tǒng)，具體是一種挖掘機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，屬于工程機(jī)械拋丸設(shè)備節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，各國都已將降低能源損耗、保護(hù)環(huán)境提上日程。同時，能效比是液壓挖掘機(jī)市場競爭的關(guān)鍵參數(shù)之一，因此液壓挖掘機(jī)的節(jié)能技術(shù)研究及應(yīng)用尤為必要。

目前，油液混合動力技術(shù)研究已列入國家十三五科技支撐計劃，如基于挖掘機(jī)能量回收的液壓混合動力節(jié)能技術(shù)研究及應(yīng)用，主要是對挖掘機(jī)動臂勢能、回轉(zhuǎn)制動能進(jìn)行回收，回收的能量通過蓄能器存儲?；厥盏哪芰吭倮猛ǔＳ兄苯雍烷g接兩種。直接用于驅(qū)動工作油缸或馬達(dá)，雖然傳動效率高，但影響了整機(jī)操控性能。間接利用指回收的能量通過輔助馬達(dá)進(jìn)行釋放，與發(fā)動機(jī)共同驅(qū)動液壓主泵，這種能量釋放的方式對整機(jī)操控性無影響，但傳遞環(huán)節(jié)多，能量利用效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種挖掘機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，可將存儲于蓄能器中的回收能量直接驅(qū)動散熱的液壓馬達(dá)工作，中間無其他環(huán)節(jié)，傳動效率高；同時，與工作油缸和馬達(dá)不發(fā)生耦合，不影響整機(jī)操控性能，可使回收的能量高效利用。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的一種挖掘機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，主要由發(fā)動機(jī)直驅(qū)風(fēng)扇傳動回路、蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路和蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路構(gòu)成，包括油箱、變量液壓泵、第一變量液壓馬達(dá)、定量液壓泵、發(fā)動機(jī)、分動箱、風(fēng)扇、第二變量馬達(dá)、第一開關(guān)閥、第一方向閥、第二方向閥、第二開關(guān)閥、第三方向閥、壓力閥及蓄能器，所述發(fā)動機(jī)直驅(qū)風(fēng)扇傳動回路由發(fā)動機(jī)、分動箱、風(fēng)扇和第一方向閥構(gòu)成，所述蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路由蓄能器、第一開關(guān)閥、第二變量馬達(dá)和第二方向閥構(gòu)成，所述蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路由蓄能器、第二開關(guān)閥、第三方向閥和第一變量液壓馬達(dá)構(gòu)成，油箱與變量液壓泵、第一變量液壓馬達(dá)相連， 變量液壓泵與發(fā)動機(jī)的輸入接口相連，發(fā)動機(jī)的輸出接口與分動箱的A口連接；分動箱的B口與第一方向閥的輸出口相連，分動箱的C口與第二變量馬達(dá)相連，分動箱的D口與風(fēng)扇連接；第二變量馬達(dá)的A口與第一開關(guān)閥的輸出口相連，第一開關(guān)閥的輸入口與蓄能器相連，第一開關(guān)閥的先導(dǎo)控制口與第二方向閥的輸出口相連；第二方向閥的輸入口與定量液壓泵的輸出口相連；定量液壓泵的輸出口與第一方向閥的輸入口相連，第一方向閥的輸出口與分動箱的B口相連；蓄能器與第二開關(guān)閥的輸入口、壓力閥相連，第二開關(guān)閥的輸出口與第一變量液壓馬達(dá)的輸入口相連，第二開關(guān)閥的控制口與第三方向閥的輸出口相連；第三方向閥的輸入口與定量液壓泵的輸出口相連。

優(yōu)選地，所述分動箱包括可控離合器、第一齒輪、第二齒輪、軸及軸承構(gòu)成，可控離合器為液壓離合器或電控裝置，第一方向閥為可控離合器的外控裝置，為電控液壓閥或純電控裝置。

優(yōu)選地，所述蓄能器驅(qū)動第一變量液壓馬達(dá)通過第二開關(guān)閥實現(xiàn)開關(guān)獨立控制，第二開關(guān)閥為可控開關(guān)閥，具有開關(guān)閥和單向閥功能，第一變量液壓馬達(dá)根據(jù)實際需要，為定量馬達(dá)或變量馬達(dá)形式，與變量液壓泵集成在一起，或安裝在發(fā)動機(jī)的取力口上。

優(yōu)選地，所述第二變量馬達(dá)與分動箱直聯(lián)，與分動箱直聯(lián)的液壓馬達(dá)數(shù)量根據(jù)實際需要設(shè)置，第一開關(guān)閥為可控開關(guān)閥，具有開關(guān)閥和單向閥功能。

優(yōu)選地，所述變量液壓泵、第一變量液壓馬達(dá)和定量液壓泵集成在一起。

優(yōu)選地，所述分動箱和第二變量馬達(dá)集成在一起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可將存儲于蓄能器中的回收能量直接驅(qū)動散熱的液壓馬達(dá)工作，中間無其他環(huán)節(jié)，傳動效率高；同時，與工作油缸和馬達(dá)不發(fā)生耦合，不影響整機(jī)操控性能，可使回收的能量高效利用

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、油箱，2、變量液壓泵，3、第一變量液壓馬達(dá)，4、定量液壓泵，5、發(fā)動機(jī)，6、分動箱，6A、液壓離合器，6B、第一齒輪，6C、第二齒輪，7、風(fēng)扇，8、第二變量馬達(dá)，9、第一開關(guān)閥，10、第一方向閥，11、第二方向閥，12、第二開關(guān)閥，13、第三方向閥，14、壓力閥，15、蓄能器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種挖掘機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，主要由發(fā)動機(jī)直驅(qū)風(fēng)扇傳動回路、蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路和蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路構(gòu)成，包括油箱1、變量液壓泵2、第一變量液壓馬達(dá)3、定量液壓泵4、發(fā)動機(jī)5、分動箱6、風(fēng)扇7、第二變量馬達(dá)8、第一開關(guān)閥9、第一方向閥10、第二方向閥11、第二開關(guān)閥12、第三方向閥13、壓力閥14及蓄能器15，所述發(fā)動機(jī)直驅(qū)風(fēng)扇傳動回路由發(fā)動機(jī)5、分動箱6、風(fēng)扇7和第一方向閥10構(gòu)成，所述蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路由蓄能器15、第一開關(guān)閥9、第二變量馬達(dá)8和第二方向閥11構(gòu)成，所述蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路由蓄能器15、第二開關(guān)閥12、第三方向閥13和第一變量液壓馬達(dá)3構(gòu)成，油箱1與變量液壓泵2、第一變量液壓馬達(dá)3相連，變量液壓泵2與發(fā)動機(jī)5的輸入接口相連，發(fā)動機(jī)5的輸出接口與分動箱6的A口連接；分動箱6的B口與第一方向閥10的輸出口相連，分動箱6的C口與第二變量馬達(dá)8相連，分動箱6的D口與風(fēng)扇7連接；第二變量馬達(dá)8的A口與第一開關(guān)閥9的輸出口相連，第一開關(guān)閥9的輸入口與蓄能器15相連，第一開關(guān)閥9的先導(dǎo)控制口與第二方向閥11的輸出口相連；第二方向閥11的輸入口與定量液壓泵4的輸出口相連；定量液壓泵4的輸出口與第一方向閥10的輸入口相連，第一方向閥10的輸出口與分動箱6的B口相連；蓄能器15與第二開關(guān)閥12的輸入口、壓力閥14相連，第二開關(guān)閥12的輸出口與第一變量液壓馬達(dá)3的輸入口相連，第二開關(guān)閥12的控制口與第三方向閥13的輸出口相連；第三方向閥13的輸入口與定量液壓泵4的輸出口相連。

優(yōu)選地，所述分動箱6包括可控離合器、第一齒輪6B、第二齒輪6C、軸及軸承構(gòu)成，可控離合器為液壓離合器6A或電控裝置，第一方向閥10為可控離合器的外控裝置，為電控液壓閥或純電控裝置。

分動箱6輸入聯(lián)接口與發(fā)動機(jī)5和第二變量液壓馬達(dá)8聯(lián)接，分動箱6輸出聯(lián)接口與風(fēng)扇聯(lián)接，這里，分動箱6與液壓馬達(dá)的聯(lián)接口根據(jù)實際匹配需要，可為一個或多個聯(lián)接口，液壓馬達(dá)根據(jù)實際需要，可設(shè)置為變量或定量液壓馬達(dá)形式，此外，分動箱6的B口為液壓離合器6A的離、合的控制接口。

優(yōu)選地，所述蓄能器15驅(qū)動第一變量液壓馬達(dá)3通過第二開關(guān)閥12實現(xiàn)開關(guān)獨立控制，第二開關(guān)閥12為可控開關(guān)閥，具有開關(guān)閥和單向閥功能，第一變量液壓馬達(dá)3根據(jù)實際需要，為定量馬達(dá)或變量馬達(dá)形式，與變量液壓泵2集成在一起，或安裝在發(fā)動機(jī)5的取力口上。

優(yōu)選地，所述第二變量馬達(dá)8與分動箱6直聯(lián)，第二變量馬達(dá)8根據(jù)實際需要，可以為定量馬達(dá)或變量馬達(dá)形式，與分動箱6直聯(lián)的液壓馬達(dá)數(shù)量根據(jù)實際需要設(shè)置，第一開關(guān)閥9為可控開關(guān)閥，具有開關(guān)閥和單向閥功能。

優(yōu)選地，所述變量液壓泵2、第一變量液壓馬達(dá)3和定量液壓泵4集成在一起。

優(yōu)選地，所述分動箱6和第二變量馬達(dá)8集成在一起。

工作過程：

第一方向閥10得電，定量液壓泵4輸出壓力使液壓離合器6A結(jié)合，發(fā)動機(jī)5輸出動力通過液壓離合器6A和第一齒輪6B直接驅(qū)動風(fēng)扇7旋轉(zhuǎn)，以控制發(fā)動機(jī)水溫、中冷氣溫及液壓油溫；第一方向閥10斷電，液壓離合器6A通過B口經(jīng)第一方向閥10卸荷，使液壓離合器6A斷開，第二方向閥11得電，定量液壓泵4輸出壓力使第一開關(guān)閥9開啟，蓄能器15輸出壓力油液，驅(qū)動第二變量馬達(dá)8旋轉(zhuǎn)，第二變量馬達(dá)8通過輸出軸，經(jīng)第二齒輪6C、第一齒輪6B，驅(qū)動風(fēng)扇7旋轉(zhuǎn)；第一方向閥10斷電，第二方向閥11斷電，第三方向閥13得電，液壓離合器6A斷開，第一開關(guān)閥9關(guān)閉，第二開關(guān)閥12開啟，蓄能器15輸出壓力油液，經(jīng)第二開關(guān)閥12驅(qū)動第一變量液壓馬達(dá)3旋轉(zhuǎn)，第一變量液壓馬達(dá)3與發(fā)動機(jī)5共同驅(qū)動變量液壓泵2，從而驅(qū)動挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件工作；第一方向閥10得電，定量液壓泵4輸出壓力使液壓離合器6A結(jié)合，發(fā)動機(jī)5輸出動力通過液壓離合器6A和第一齒輪6B直接驅(qū)動風(fēng)扇7旋轉(zhuǎn)，以控制發(fā)動機(jī)水溫、中冷氣溫及液壓油溫，第三方向閥13得電，液壓離合器6A斷開，第一開關(guān)閥9關(guān)閉，第二開關(guān)閥12開啟，蓄能器15輸出壓力油液，經(jīng)第二開關(guān)閥12驅(qū)動第一變量液壓馬達(dá)3旋轉(zhuǎn)，第一變量液壓馬達(dá)3與發(fā)動機(jī)5共同驅(qū)動變量液壓泵2，從而驅(qū)動挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件工作。詳見圖1。

由上述結(jié)構(gòu)可見，本實用新型中的蓄能器直接驅(qū)動風(fēng)扇馬達(dá)進(jìn)行能量釋放，傳動環(huán)節(jié)最少，另外，蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路為容積調(diào)速，相比閥控馬達(dá)回路傳動效率高。蓄能器所儲存的能量管理高效，不僅可以通過蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路高效釋放能量，同時，為充分利用已回收能量和吸收新的能量，可同時通過蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路釋放能量。

再者，所采用蓄能器控風(fēng)扇馬達(dá)回路、蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路及發(fā)動機(jī)直驅(qū)風(fēng)扇傳動三種獨立控制方式中，發(fā)動機(jī)直驅(qū)風(fēng)扇傳動與蓄能器控驅(qū)動馬達(dá)回路不能同時啟動，這樣，不但充分利用已回收能量和吸收新的能量，同時，不影響整機(jī)操控性。

最終，蓄能器所儲存的能量可直接利用于發(fā)動機(jī)水溫和液壓油溫散熱系統(tǒng)，傳動效率高。 使利用本實用新型所研制的裝置，專用性好、性價比高、回收周期短，具有較高市場推廣價值。