一種挖掘機及其液壓動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種挖掘機及其液壓動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]挖掘機能夠起吊重物，并將重物移至指定工作地點，在這個工作過程中，一般涉及到上車回轉(zhuǎn)運動、動臂起升和下落等步驟，上車轉(zhuǎn)動由回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動，動臂起落由動臂油缸驅(qū)動，而回轉(zhuǎn)馬達(dá)和動臂油缸均由液壓系統(tǒng)提供液壓油而執(zhí)行動作。
[0003]現(xiàn)有的挖掘機液壓動力系統(tǒng)包括以下主要元件:發(fā)動機、工作液壓泵、多路閥組，以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動臂油缸等執(zhí)行元件。發(fā)動機驅(qū)動工作液壓泵為液壓油加壓，工作液壓泵通過工作主油路連通至多路閥組，多路閥組包括多種控制閥，與執(zhí)行元件的出油端口和進(jìn)油端口連通。由工作液壓泵升壓后的液壓油進(jìn)入多路閥組，多路閥組進(jìn)而根據(jù)先導(dǎo)信號，將高壓油分配至不同的執(zhí)行元件，以執(zhí)行不同的動作，實現(xiàn)挖掘機的裝載和卸料。各執(zhí)行元件執(zhí)行動作完成后，比如，上車回轉(zhuǎn)停止或者動臂下降時，輸出的液壓油通過回油油路流向油箱。
[0004]可見，現(xiàn)有的液壓動力系統(tǒng)并沒有合理利用執(zhí)行元件的制動能量，造成能量的浪費。
[0005]因此，如何提供一種液壓動力系統(tǒng)，使其能夠?qū)?zhí)行元件的制動能量進(jìn)行合理地回收再利用，使得該系統(tǒng)具有較高的工作效率，從而在一定程度上降低挖掘機的能耗，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的為提供一種挖掘機及其液壓動力系統(tǒng)。該液壓動力系統(tǒng)能夠?qū)?zhí)行元件的制動能量進(jìn)行合理地回收再利用，使得該系統(tǒng)具有較高的工作效率，從而在一定程度上降低挖掘機的能耗。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種挖掘機的液壓動力系統(tǒng)，包括工作液壓泵和執(zhí)行元件，工作液壓泵由發(fā)動機驅(qū)動為液壓油加壓，并將加壓后的液壓油供向所述執(zhí)行元件，還包括能量回收模塊和能量分配模塊:
[0008]所述能量回收模塊具有連通至所述執(zhí)行元件的回收油路，以回收所述執(zhí)行元件處于制動狀態(tài)時的制動回油；
[0009]所述能量分配模塊包括連通所述能量回收模塊，以將所述制動回油供向所述執(zhí)行元件的進(jìn)油油路的第一用油油路，和/或供向一驅(qū)動元件為所述工作液壓泵提供動力并回油至回油設(shè)備的第二用油油路。
[0010]可見，本發(fā)明的液壓動力系統(tǒng)通過能量回收模塊和能量分配模塊，首先將執(zhí)行元件的回油回收，然后再將回收的回油加以利用，能夠較大程度地利用執(zhí)行元件的回油，不造成能量浪費；另外，回油的液壓能轉(zhuǎn)化為機械能驅(qū)動驅(qū)動元件，回收的能量通過驅(qū)動元件以轉(zhuǎn)矩的方式與系統(tǒng)耦合，制動能量充分利用，能量回收效率高，同時，還能夠直接供向執(zhí)行元件的進(jìn)油油路，回油以壓力的方式與系統(tǒng)耦合，響應(yīng)較快。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述第一用油油路設(shè)有比例控制閥。
[0012]優(yōu)選地，所述第一用油油路至所述執(zhí)行元件的進(jìn)油油路設(shè)有單向閥。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動元件通過轉(zhuǎn)矩耦合機構(gòu)與所述發(fā)動機共同驅(qū)動所述工作液壓泵加壓。
[0014]優(yōu)選地，所述發(fā)動機的輸出軸和所述驅(qū)動元件的輸出端均連接至所述轉(zhuǎn)矩耦合機構(gòu)。
[0015]優(yōu)選地，所述第二用油油路設(shè)有通斷閥。
[0016]優(yōu)選地，還包括具有預(yù)定壓力的高壓蓄能器，所述高壓蓄能器的油口連通所述第一用油油路和/或所述第二用油油路。
[0017]優(yōu)選地，所述能量分配模塊包括連通至所述高壓蓄能器的油口的第一儲油油路和第二儲油油路，所述第二儲油油路設(shè)有通斷閥和將所述制動回油加壓至所述預(yù)定壓力的加壓元件；
[0018]所述制動回油的壓力不大于所述預(yù)定壓力時，所述通斷閥接通，所述制動回油通過所述第二儲油油路的加壓元件加壓后存儲至所述高壓蓄能器；
[0019]所述制動回油的壓力大于所述預(yù)定壓力時，所述通斷閥斷開，所述制動回油通過所述第一儲油油路儲存至所述高壓蓄能器。
[0020]優(yōu)選地，所述加壓元件為所述驅(qū)動元件，且為液壓泵/馬達(dá)；
[0021 ] 所述能量分配模塊還包括控制閥；
[0022]所述第一儲油油路至所述高壓蓄能器設(shè)有單向閥；
[0023]所述控制閥能夠連通所述回油設(shè)備和所述液壓泵/馬達(dá)的出油口，以與所述通斷閥共同導(dǎo)通第三用油油路，所述制動回油通過所述第三用油油路供向所述液壓泵/馬達(dá)，以驅(qū)動所述工作液壓泵；
[0024]所述控制閥能夠連通所述高壓蓄能器和所述液壓泵/馬達(dá)的出油口，以與所述通斷閥共同導(dǎo)通所述第二用油油路，或者與所述通斷閥共同導(dǎo)通所述第二儲油油路。
[0025]優(yōu)選地，所述執(zhí)行元件包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)和動臂油缸；所述回收油路包括連通所述動臂油缸的第一回收油路，以及連通所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的第二回收油路。
[0026]優(yōu)選地，所述第一回收油路和所述第二回收油路至所述能量分配模塊均設(shè)有單向閥。
[0027]優(yōu)選地，還具有回油裝置，所述執(zhí)行元件具有連通至所述回油裝置的回油油路；所述回收油路設(shè)有控制閥，以導(dǎo)通所述回收油路或所述回油油路。
[0028]本發(fā)明還提供一種挖掘機，包括液壓動力系統(tǒng)和由所述液壓動力系統(tǒng)控制的上車和動臂，所述液壓動力系統(tǒng)為上述任一項所述的液壓動力系統(tǒng)。
[0029]挖掘機與上述各實施方式的液壓動力系統(tǒng)具有相同的有益效果。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明提供的液壓動力系統(tǒng)的一種實施方式的液壓原理圖。
[0031]圖1 中:
[0032]能量回收模塊1:第一回收油路111、第二回收油路112、第二回收油路113、單向閥11、單向閥12、單向閥13、控制閥101、通斷閥102、通斷閥103、電控信號鏈接器121 ；
[0033]能量分配模塊2:第一用油油路211、第二用油油路212、第三用油油路213、第一儲油油路214、第二儲油油路215、單向閥21、單向閥22、單向閥23、控制閥201、通斷閥202、比例控制閥203、通斷閥204、液壓泵/馬達(dá)221、油箱222、高壓蓄能器223、電控信號鏈接器224 ；
[0034]回轉(zhuǎn)馬達(dá)3、動臂油缸4、轉(zhuǎn)矩耦合機構(gòu)5、工作液壓泵6、發(fā)動機7、動力總成控制器8、多路閥組9、工作主油路31
【具體實施方式】
[0035]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0036]請參考圖1，圖1為本發(fā)明提供的液壓動力系統(tǒng)的一種實施方式的液壓原理圖。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明提供一種挖掘機的液壓動力系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))，挖掘機的發(fā)動機7用于驅(qū)動該系統(tǒng)，該液壓動力系統(tǒng)包括工作液壓泵6和執(zhí)行元件，發(fā)動機7驅(qū)動工作液壓泵6對系統(tǒng)的液壓油加壓后，供給各執(zhí)行元件，并驅(qū)動執(zhí)行元件動作。
[0038]該系統(tǒng)還包括能量回收模塊I (以下簡稱回收模塊I)、和能量分配模塊2 (以下簡稱分配模塊2)，上述兩個模塊均為液壓控制模塊。
[0039]回收模塊I包括連通至分配模塊2的回收油路，該回收油路用于將執(zhí)行元件的處于制動狀態(tài)時的制動回油回收至回收模塊I。分配模塊2具有第一用油油路211或第二用油油路212，或者同時具有第一用油油路211和第二用油油路212。第一用油油路211將制動回油供向執(zhí)行元件的進(jìn)油油路，第二用油油路212將制動回油供向一驅(qū)動執(zhí)行元件動作的驅(qū)動元件，并回油至回油設(shè)備。
[0040]本文中的制動回油是指，執(zhí)行元件制動時的可回收的回油，比如，挖掘機的上車回轉(zhuǎn)停止時，在慣性作用下降繼續(xù)回轉(zhuǎn)，此時的回轉(zhuǎn)馬達(dá)3的回油即為制動回油；或者，動臂下降時，動臂油缸4的回油也屬于制動回油。
[0041]可見，本發(fā)明的液壓動力系統(tǒng)通過能量回收模塊I和能量分配模塊2，首先將執(zhí)行元件的制動回油回收，然后再將回收的回油加以利用，能夠較大程度地利用執(zhí)行元件的回油，不造成能量浪費，包括以下兩種用油模式:
[0042]第一，將回油直接供