本實(shí)用新型涉及一種液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),屬于挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)主要由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),由于挖掘機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,在回轉(zhuǎn)啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中,經(jīng)常發(fā)生溢流現(xiàn)象,造成能量損失。常規(guī)的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括回轉(zhuǎn)控制閥1、第一補(bǔ)油單向閥2、第二補(bǔ)油單向閥5、回轉(zhuǎn)馬達(dá)6、油箱14、第一溢流閥15、回油背壓閥16和第二溢流閥17?;剞D(zhuǎn)啟動(dòng)過(guò)程,液壓動(dòng)力源通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1向回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口供油,如果液壓動(dòng)力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達(dá)6轉(zhuǎn)動(dòng)需要的油量,則多余的油液通過(guò)第一溢流閥15溢流,并通過(guò)回油背壓閥16回到油箱14,產(chǎn)生溢流損失,造成了能量浪費(fèi)?;剞D(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程,回轉(zhuǎn)控制閥1關(guān)閉,在挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)慣性的作用下回轉(zhuǎn)馬達(dá)6繼續(xù)回轉(zhuǎn),沒(méi)有油液從回轉(zhuǎn)控制閥1進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口,在回轉(zhuǎn)馬達(dá)6繼續(xù)回轉(zhuǎn)的情況下,A口只能從第一補(bǔ)油單向閥2進(jìn)行補(bǔ)油,以防止回轉(zhuǎn)馬達(dá)6吸空?;剞D(zhuǎn)馬達(dá)6的B口排出的油液無(wú)法通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1流出,只能通過(guò)第二溢流閥17溢流,溢流流量一部分通過(guò)回油背壓閥16流入油箱14,一部分通過(guò)第一補(bǔ)油單向閥2向回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口補(bǔ)油。但是,在這個(gè)過(guò)程中,挖掘機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能大部分通過(guò)回轉(zhuǎn)溢流閥轉(zhuǎn)化為熱能消耗了,沒(méi)有被回收再利用。若將回轉(zhuǎn)溢流能量進(jìn)行回收再利用,可以減小挖掘機(jī)功率消耗,達(dá)到節(jié)能的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),可以回收挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中的溢流能量,并將其再用于回轉(zhuǎn)動(dòng)作,完成能量回收再利用的循環(huán),達(dá)到節(jié)能的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的一種液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)、回轉(zhuǎn)控制閥、補(bǔ)油蓄能器、第一補(bǔ)油單向閥、第一截止閥、第二補(bǔ)油單向閥、第三補(bǔ)油單向閥、回轉(zhuǎn)蓄能器、溢流閥、第二截止閥、第一回收單向閥、第二回收單向閥和能量釋放閥,回轉(zhuǎn)控制閥的油口A與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的油口B、第三補(bǔ)油單向閥的出油口、能量釋放閥的油口A、第一回收單向閥的進(jìn)油口連通,回轉(zhuǎn)控制閥的油口B與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的油口A、第二補(bǔ)油單向閥的出油口、能量釋放閥的油口B、第二回收單向閥的進(jìn)油口連通;第一補(bǔ)油單向閥的進(jìn)油口接液壓油源,出油口與第一截止閥的進(jìn)油口、第二補(bǔ)油單向閥的進(jìn)油口、第三補(bǔ)油單向閥的進(jìn)油口連通;第一截止閥的進(jìn)、出油口與補(bǔ)油蓄能器連通;第一回收單向閥的出油口、第二回收單向閥的出油口均與溢流閥的進(jìn)油口、第二截止閥的進(jìn)油口、能量釋放閥的油口C連接;第二截止閥的進(jìn)、出油口與回轉(zhuǎn)蓄能器連通。
優(yōu)選地,所述能量釋放閥為液壓先導(dǎo)控制閥,先導(dǎo)控制壓力與回轉(zhuǎn)控制閥的相同。所述能量釋放閥還可以是電磁比例控制閥。
優(yōu)選地,所述回轉(zhuǎn)蓄能器的最高工作壓力不高于回轉(zhuǎn)馬達(dá)的工作壓力。
與常規(guī)挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)相比,本實(shí)用新型在回轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí),如果液壓動(dòng)力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達(dá)需要的油量則多余的流量進(jìn)入回轉(zhuǎn)蓄能器,進(jìn)行能量存儲(chǔ)。在下一次回轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí),蓄能器內(nèi)存儲(chǔ)的能量通過(guò)能量釋放閥釋放進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)工作口,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)回轉(zhuǎn),此時(shí),液壓動(dòng)力源可以不工作,達(dá)到節(jié)能的目的。回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí),回轉(zhuǎn)馬達(dá)出油口壓力油進(jìn)入蓄能器,蓄能器壓力作為馬達(dá)的制動(dòng)壓力,同時(shí)蓄能器回收挖掘機(jī)部分回轉(zhuǎn)動(dòng)能,達(dá)到能量回收的作用。在下一次回轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí),蓄能器內(nèi)存儲(chǔ)的能量通過(guò)能量釋放閥釋放進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)工作口,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)回轉(zhuǎn),此時(shí),液壓動(dòng)力源可以不工作,也可達(dá)到節(jié)能的目的。
總得來(lái)說(shuō),在回轉(zhuǎn)啟動(dòng)過(guò)程,如液壓動(dòng)力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達(dá)需要的油量,則多余油量進(jìn)入蓄能器存儲(chǔ);在回轉(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程,蓄能器壓力作為馬達(dá)的制動(dòng)壓力,同時(shí)回轉(zhuǎn)馬達(dá)出油口壓力油進(jìn)入蓄能器。即本實(shí)用新型不僅回收回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量,也回收回轉(zhuǎn)啟動(dòng)多余能量。此外,蓄能器回收的能量再用于回轉(zhuǎn),能量利用率高。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖;
圖2為常規(guī)挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的示意圖。
圖中:1、回轉(zhuǎn)控制閥,2、第一補(bǔ)油單向閥,3、第一截止閥,4、補(bǔ)油蓄能器,5、第二補(bǔ)油單向閥,6、回轉(zhuǎn)馬達(dá),7、第三補(bǔ)油單向閥,8、回轉(zhuǎn)蓄能器,9、溢流閥,10、第二截止閥,11、第一回收單向閥,12、第二回收單向閥,13、能量釋放閥,14、油箱,15、第一溢流閥,16、回油背壓閥,17、第二溢流閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示,一種液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)節(jié)能系統(tǒng),包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)6、回轉(zhuǎn)控制閥1、補(bǔ)油蓄能器4、第一補(bǔ)油單向閥2、第一截止閥3、第二補(bǔ)油單向閥5、第三補(bǔ)油單向閥7、回轉(zhuǎn)蓄能器8、溢流閥9、第二截止閥10、第一回收單向閥11、第二回收單向閥12和能量釋放閥13,回轉(zhuǎn)控制閥1的油口A與回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的油口B、第三補(bǔ)油單向閥7的出油口、能量釋放閥13的油口A、第一回收單向閥11的進(jìn)油口連通,回轉(zhuǎn)控制閥1的油口B與回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的油口A、第二補(bǔ)油單向閥5的出油口、能量釋放閥13的油口B、第二回收單向閥12的進(jìn)油口連通;第一補(bǔ)油單向閥2的進(jìn)油口接液壓油源,出油口與第一截止閥3的進(jìn)油口、第二補(bǔ)油單向閥5的進(jìn)油口、第三補(bǔ)油單向閥7的進(jìn)油口連通;第一截止閥3的出油口與補(bǔ)油蓄能器4連通;第一回收單向閥11的出油口、第二回收單向閥12的出油口均與溢流閥9的進(jìn)油口、第二截止閥10的進(jìn)油口、能量釋放閥13的油口C連接;第二截止閥10的出油口與回轉(zhuǎn)蓄能器8連通。其中,補(bǔ)油蓄能器4在回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)向第一補(bǔ)油單向閥5和第二補(bǔ)油單向閥7的入口補(bǔ)油,在其他狀態(tài)油液只進(jìn)不出。溢流閥9的作用是防止回轉(zhuǎn)蓄能器8的壓力超出設(shè)計(jì)值。
優(yōu)選地,所述能量釋放閥13為液壓先導(dǎo)控制閥,先導(dǎo)控制壓力與回轉(zhuǎn)控制閥1的相同。所述能量釋放閥還可以是電磁比例控制閥。
優(yōu)選地,所述回轉(zhuǎn)蓄能器8的最高工作壓力不高于回轉(zhuǎn)馬達(dá)的工作壓力。
工作過(guò)程:
為便于說(shuō)明,假設(shè)回轉(zhuǎn)蓄能器最低工作壓力為最高工作壓力的90%,回轉(zhuǎn)蓄能器最高工作壓力不超過(guò)回轉(zhuǎn)馬達(dá)許用壓力。
回轉(zhuǎn)啟動(dòng)過(guò)程,如果液壓動(dòng)力源通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1向回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口供油量大于回轉(zhuǎn)馬達(dá)6轉(zhuǎn)動(dòng)需要的油量則多余的流量通過(guò)第二回收單向閥12、第二截止閥10進(jìn)入回轉(zhuǎn)蓄能器8,進(jìn)行能量存儲(chǔ)。同時(shí),在回轉(zhuǎn)啟動(dòng)過(guò)程,如果回轉(zhuǎn)蓄能器8壓力在最低工作壓力之上,則能量釋放閥13打開,與回轉(zhuǎn)控制閥1向回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的同一個(gè)油口供油,例如共同向回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口供油。此時(shí),如果液壓動(dòng)力源通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1向A口供油量大于回轉(zhuǎn)馬達(dá)6所需油量,則多余的油液進(jìn)入蓄能器8存儲(chǔ),如果液壓動(dòng)力源通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1向A口供油量小于回轉(zhuǎn)馬達(dá)6所需油量,則不足部分由回轉(zhuǎn)蓄能器8通過(guò)能量釋放閥13提供。達(dá)到能量再利用的效果。在蓄能器壓力低于設(shè)定值后,能量釋放閥13關(guān)閉,最終由液壓動(dòng)力源通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1單獨(dú)向回轉(zhuǎn)馬達(dá)6供油。
假設(shè)原來(lái)是由回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口進(jìn)油B口出油,則在回轉(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程,回轉(zhuǎn)控制閥1和能力釋放閥13均關(guān)閉,回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A、B口油液不能通過(guò)回轉(zhuǎn)控制閥1和能量釋放閥13進(jìn)出。此時(shí),回轉(zhuǎn)馬達(dá)6在挖掘機(jī)慣性的帶動(dòng)下繼續(xù)回轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的A口只能通過(guò)第一補(bǔ)油單向閥5、第一截止閥3、補(bǔ)油蓄能器4補(bǔ)油,以防止吸空。同時(shí),經(jīng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的B口排出的油液通過(guò)通路21、19、第一回收單向閥11、第二截止閥10進(jìn)入回轉(zhuǎn)蓄能器8?;剞D(zhuǎn)蓄能器8的壓力作為回轉(zhuǎn)馬達(dá)6的B口背壓,用于挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)?;厥者M(jìn)入回轉(zhuǎn)蓄能器8的能量在下次回轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)再利用。
由上述結(jié)構(gòu)可見,本實(shí)用新型在回轉(zhuǎn)啟動(dòng)過(guò)程,如液壓動(dòng)力源供油量大于回轉(zhuǎn)馬達(dá)需要的油量,則多余油量進(jìn)入蓄能器存儲(chǔ);在回轉(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程,蓄能器壓力作為馬達(dá)的制動(dòng)壓力,同時(shí)回轉(zhuǎn)馬達(dá)出油口壓力油進(jìn)入蓄能器。即本實(shí)用新型不僅回收回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量,也回收回轉(zhuǎn)啟動(dòng)多余能量。蓄能器回收的能量再用于回轉(zhuǎn),能量利用率高。