專利名稱:基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù),尤其是指一種基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)的節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著世界范圍內(nèi)能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的日趨嚴(yán)重,研究液壓挖掘機(jī)的節(jié)能問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。液壓挖掘機(jī)的節(jié)能問(wèn)題已受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。液壓挖掘機(jī)在工作過(guò)程中,動(dòng)臂的上下擺動(dòng)以及上車機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)比較頻繁,又由于各運(yùn)動(dòng)部件慣性都比較大,所以減速制動(dòng)時(shí)會(huì)釋放出大量的勢(shì)能和能量,這部分能量通常都消耗在液壓閥的閥口上,不僅浪費(fèi)了能量,還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱和元件壽命的降低。為了減少能量損耗和系統(tǒng)發(fā)熱量,提高元件的壽命,能量回收成為液壓挖掘機(jī)節(jié)能降耗的一項(xiàng)有效措施。在傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)中,這部分能量難以進(jìn)行回收、存儲(chǔ)和再利用。在液壓挖掘機(jī)中引入混合動(dòng)力系統(tǒng), 由于動(dòng)力系統(tǒng)中具備電池或電容等儲(chǔ)能裝置,能量的回收和存儲(chǔ)都易于實(shí)現(xiàn)。目前,混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的常規(guī)的能量回收方案主要包括兩種。一種為動(dòng)臂勢(shì)能能量回收方案動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)液壓缸的回油腔與液壓馬達(dá)相聯(lián),該液壓馬達(dá)與發(fā)電機(jī)同軸相聯(lián)。動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸回油腔的液壓油驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn),將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出,并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,三相交流電能經(jīng)變頻器整流為直流電能并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能元件當(dāng)中。當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí),直流電能通過(guò)整流器逆變成目標(biāo)頻率的三相交流電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),與發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)負(fù)載(液壓泵)工作。另外一種為上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)系統(tǒng)主要采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)替代傳統(tǒng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)上車機(jī)構(gòu),利用電動(dòng)機(jī)的二、四象限工作把回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)釋放出來(lái)的大量動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存在電池或電容中。系統(tǒng)中的電量?jī)?chǔ)存單元既為回收能量的儲(chǔ)能元件,同時(shí)也是混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的直流電源。此種技術(shù)方案中動(dòng)臂勢(shì)能回收方案中的發(fā)電機(jī)和回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量回收方案中的電動(dòng)機(jī)為兩個(gè)不同的電機(jī),成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大,同時(shí)所有勢(shì)能和制動(dòng)動(dòng)能的回收再利用都經(jīng)過(guò)從可回收能量-液壓能-機(jī)械能-電能-機(jī)械能的多次能量轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)中能量流動(dòng)非常復(fù)雜,影響了系統(tǒng)的能量回收效率。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失,其主要目的是提供一種基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其能降低動(dòng)力系統(tǒng)的能量損失,提高能量回收效率,不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作,提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸和上車機(jī)構(gòu),還包括電量?jī)?chǔ)存單元、液壓控制元件、一組由鏟斗油缸、斗桿油缸和行走液壓馬達(dá)組成的其他執(zhí)行機(jī)構(gòu),以及同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和變量泵,該變量泵通過(guò)液壓主控閥連接到其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)上;和與上車機(jī)構(gòu)同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的第二電動(dòng)機(jī)、泵/馬達(dá)、電磁離合器、減速器;所述第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)第一變頻器與電量?jī)?chǔ)存單元電性相連,第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)第二變頻器也與電量?jī)?chǔ)存單元電性相連;所述液壓控制元件包括液壓主控閥、比例方向閥、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第三電磁換向閥、第四電磁換向閥,該變量泵的出油口分兩路第一路接液壓主控閥的輸入端,第二路接比例方向閥的油口 P;液壓主控閥的出口接其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)油缸或液壓馬達(dá);比例方向閥的油口 T接第一電磁換向閥的油口 B,第一電磁換向閥的油口 A接油箱;比例方向閥的油口 A接第四電磁換向閥的油口 T ;比例方向閥的油口 B分兩路,第一路接泵/馬達(dá)的油口 B,第二路接第三電磁換向閥的油口 A ;泵/馬達(dá)的油口 A分三路第一路接第二電磁換向閥的油口 A,第二電磁換向閥的油口 B接油箱;第二路接第四電磁換向閥的油口 P ;第三路接第三電磁換向閥的油口 B ;所述第四電磁換向閥的油口 A和油口 B分別和動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸的無(wú)桿腔和有桿腔相連。作為一種優(yōu)先方案,所述第一變頻器(6)內(nèi)設(shè)有電量?jī)?chǔ)存單元(8)的電壓傳感器以及判斷第一變頻器(6)和第一電動(dòng)機(jī)( 故障的各傳感器。作為一種優(yōu)先方案,所述第二變頻器(9)內(nèi)設(shè)有電量?jī)?chǔ)存單元(8)的電壓傳感器以及判斷第二變頻器(9)和第二電動(dòng)機(jī)(11)故障的各傳感器。作為一種優(yōu)先方案,所述電量?jī)?chǔ)存單元⑶為電池或電容。作為一種優(yōu)先方案,所述變頻器和第二電動(dòng)機(jī)為永磁同步電動(dòng)機(jī)及電機(jī)控制器。作為一種優(yōu)選方案,所述電量?jī)?chǔ)存單元為電池或電容。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果,具體而言,由上述技術(shù)方案可知一、通過(guò)由同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和變量泵組成一套并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng);由同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的第二電動(dòng)機(jī)和泵/馬達(dá)以及同軸相聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)和第一電動(dòng)機(jī)組成一套串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng);一套動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸、上車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)再由同軸連接的電磁離合器、減速器與第二電動(dòng)機(jī)、泵/馬達(dá)組成一套動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸、上車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng);由此可知,本發(fā)明的動(dòng)力系統(tǒng)為混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),對(duì)于動(dòng)臂和上車機(jī)構(gòu)既可采用串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),也可采用并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);對(duì)于其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),能降低動(dòng)力系統(tǒng)的能量損失,提高系統(tǒng)的可靠性。二、動(dòng)臂有兩種控制模式,其中一種控制模式為泵/馬達(dá)的容積控制模式,另外一種控制模式為由比例方向閥的節(jié)流控制模式,兩種控制模式的切換可以根據(jù)電量?jī)?chǔ)存單元的電量、電動(dòng)機(jī)的故障等狀態(tài)進(jìn)行切換,提高系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。三、上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有兩種控制模式,其中一種控制模式為電動(dòng)機(jī)和減速器組成的電機(jī)控制模式,另外一種控制模式為由比例方向閥的節(jié)流控制模式,兩種控制模式的切換可以根據(jù)電容的電量、電動(dòng)機(jī)的故障等狀態(tài)切換,這樣保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。四、充分利用了液壓挖掘機(jī)中動(dòng)臂和上車回轉(zhuǎn)的復(fù)合動(dòng)作特性,動(dòng)臂勢(shì)能既可以通過(guò)泵/馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn),也可以通過(guò)泵/馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元中。上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)釋放的制動(dòng)動(dòng)能既可以通過(guò)泵/馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,也可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元中。既避免了能量回收過(guò)程中的多次轉(zhuǎn)換,提高了能量回收的效率,又增加了能量流動(dòng)的靈活性,同時(shí)動(dòng)臂和回轉(zhuǎn)共用一套驅(qū)動(dòng)回收系統(tǒng),降低了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本。為更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和功效,下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明之較佳實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖。附圖標(biāo)識(shí)說(shuō)明1、發(fā)動(dòng)機(jī)3、變量泵5、其它液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)7、第一電磁換向閥9、第二變頻器11、第二電動(dòng)機(jī)13、電磁離合器15、上車機(jī)構(gòu)17、第三電磁換向閥19、動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1所示,其顯示出了本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu),其包括一發(fā)動(dòng)機(jī) 1、一變量泵3、一液壓主控閥4、一組由鏟斗油缸、斗桿油缸和行走液壓馬達(dá)組成的其它液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5、一泵/馬達(dá)12、一比例方向閥10、兩電動(dòng)機(jī)2、11、兩變頻器6、9、一套電量?jī)?chǔ)存單元8、四個(gè)電磁換向閥7、16、17、18、一電磁離合器13、一減速器14和一動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸 19。各組成部件的相互連接關(guān)系如下發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)2和變量泵3三者同軸機(jī)械傳動(dòng)連接組成一套并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng);第二電動(dòng)機(jī)11和泵/馬達(dá)12同軸機(jī)械傳動(dòng)連接相聯(lián),其與同軸相聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)1、 第一電動(dòng)機(jī)2和變量泵3共同組成一套串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng);電磁離合器13、減速器14與第二電動(dòng)機(jī)11、泵/馬達(dá)12同軸相聯(lián)組成動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸19和上車機(jī)構(gòu)15的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng);變量泵3的出油口分兩路第一路接液壓主控閥4的輸入端,第二路接比例方向閥 10的油口 P ;液壓主控閥4的出口接其它液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的驅(qū)動(dòng)油缸或液壓馬達(dá);比例方向閥10的油口 T接第一電磁換向閥7的油口 B,第一電磁換向閥7的油口 A接油箱;比例方向閥10的油口 A接第四電磁換向閥18的油口 T ;比例方向閥10的油口 B分兩路,第一路接泵/馬達(dá)12的油口 B,第二路接第三電磁換向閥17的油口 A ;泵/馬達(dá)12的油口 A分三路第一路接第二電磁換向閥16的油口 A,第二電磁換
2、第一電動(dòng)機(jī) 4、液壓主控閥 6、第一變頻器 8、電量?jī)?chǔ)存單元 10、比例方向閥 12、泵/馬達(dá) 14、減速器 16、第二電磁換向閥 18、第四電磁換向閥向閥16的油口 B接油箱;第二路接第四電磁換向閥18的油口 P ;第三路接第三電磁換向閥 17的油口 B ;第四電磁換向閥9的油口 A和油口 B分別和動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸19的無(wú)桿腔和有桿腔相連。第一電動(dòng)機(jī)2通過(guò)第一變頻器6與電量?jī)?chǔ)存單元8電性相連,第二電動(dòng)機(jī)11通過(guò)第二變頻器9也與電量?jī)?chǔ)存單元8電性相連。本實(shí)施例中,所述變頻器和電動(dòng)機(jī)可選用永磁同步電動(dòng)機(jī)及電機(jī)控制器。所述第一變頻器6內(nèi)設(shè)有電量?jī)?chǔ)存單元8的電壓傳感器以及判斷第一變頻器6和第一電動(dòng)機(jī)2故障的各傳感器,并可通過(guò)總線向外輸出電量?jī)?chǔ)存單元8的電壓以及第一變頻器6和第一電動(dòng)機(jī)2的故障信號(hào)。所述第二變頻器9內(nèi)設(shè)有電量?jī)?chǔ)存單元8的電壓傳感器以及判斷第二變頻器9和第二電動(dòng)機(jī)11故障的各傳感器,并可通過(guò)總線向外輸出電量?jī)?chǔ)存單元8的電壓以及第二變頻器9和第二電動(dòng)機(jī)11的故障信號(hào)。本發(fā)明的具體工作原理如下挖掘機(jī)的控制器(未圖示)通過(guò)對(duì)先導(dǎo)控制手柄(未圖示)輸出的壓力信號(hào)進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)處理,獲得先導(dǎo)控制壓力,判斷得到動(dòng)臂的工作模式處于上升還是處于下放以及上車機(jī)構(gòu)的工作模式處于左回轉(zhuǎn)還是右回轉(zhuǎn),同時(shí)挖掘機(jī)的控制器接受變頻器6和9輸出信號(hào),判斷得到電量?jī)?chǔ)存單元8的電壓信號(hào)和變頻器6和9的故障信號(hào),向發(fā)動(dòng)機(jī)1、變量泵3、第一電磁換向閥7、第二電磁換向閥16、第三電磁換向閥17、第四電磁換向閥18、比例換向閥10發(fā)送控制指令,從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的油門、變量泵3的排量、第一電磁換向閥7、第二電磁換向閥16、第三電磁換向閥17、第四電磁換向閥18的工位、比例換向閥的閥芯位移。 變頻器6和9通過(guò)接收挖掘機(jī)的控制器(未圖示)傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào),向第一電動(dòng)機(jī)2和第二電動(dòng)機(jī)11發(fā)出控制指令,以控制第一電動(dòng)機(jī)2及第二電動(dòng)機(jī)11的工作模式和目標(biāo)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的具體控制過(guò)程如下(一 )、動(dòng)臂單獨(dú)上升動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位;比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵得電; 第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電;電磁離合器13松開(kāi);動(dòng)臂上升的速度通過(guò)調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速和泵/馬達(dá)12的排量來(lái)控制。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電;電磁離合器13松開(kāi),通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制動(dòng)臂上升的速度。此時(shí)能量來(lái)源于由發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)2和變量泵3組成的并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。( 二 )、動(dòng)臂單獨(dú)下放動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位;比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵得電, 第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13松開(kāi);動(dòng)臂下放的速度通過(guò)調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)12的排量來(lái)控制;當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工
6位;第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16的電磁鐵不得電,第三電磁換向閥 17的電磁鐵得電,電磁離合器13松開(kāi),通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制動(dòng)臂下放的速度,此時(shí)系統(tǒng)不能回收動(dòng)臂下時(shí)放釋放的勢(shì)能。(三)、上車機(jī)構(gòu)單獨(dú)左回轉(zhuǎn)動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵得電、第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13閉合;此時(shí),上車機(jī)構(gòu) 15采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,其左回轉(zhuǎn)速度通過(guò)調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速,當(dāng)上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)加速時(shí),第二電動(dòng)機(jī)11工作在電動(dòng)模式,當(dāng)上車機(jī)構(gòu)15處于制動(dòng)過(guò)程時(shí),第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電模式,把上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)制動(dòng)釋放的制動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8 中。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位, 第一電磁換向閥7得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13閉合,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制上車機(jī)構(gòu)15左回轉(zhuǎn)的速度。(四)、上車單獨(dú)右回轉(zhuǎn)動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13閉合;此時(shí),上車機(jī)構(gòu) 15采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,其右回轉(zhuǎn)速度通過(guò)調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速,當(dāng)上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)加速時(shí),第二電動(dòng)機(jī)11工作在電動(dòng)模式,當(dāng)上車處于制動(dòng)過(guò)程時(shí),第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電模式,把上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)制動(dòng)釋放的制動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位, 第一電磁換向閥7得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13閉合,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制上車右回轉(zhuǎn)的速度。(五)、動(dòng)臂上升和上車機(jī)構(gòu)左回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵得電, 第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電;動(dòng)臂上升的速度根據(jù)第二電動(dòng)機(jī)11的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和動(dòng)臂上升的目標(biāo)速度所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)流量通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)12的排量來(lái)控制;電磁離合器13吸合,調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)上車機(jī)構(gòu)15左回轉(zhuǎn)速度;當(dāng)上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí),當(dāng)動(dòng)臂上升的所需要的功率小于回轉(zhuǎn)制動(dòng)功率時(shí),部分回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵/馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,剩余的回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11 工作在發(fā)電模式轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中。當(dāng)動(dòng)臂上升的所需要的功率大于回轉(zhuǎn)制動(dòng)功率時(shí),所有回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵/馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,不足的能量通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在電動(dòng)模式提供;此時(shí)上車機(jī)構(gòu)15的回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量首先保證動(dòng)臂上升所需能量,實(shí)現(xiàn)一次回收,多余的能量轉(zhuǎn)化成電能,實(shí)現(xiàn)二次回收。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)顯示屏設(shè)定動(dòng)臂優(yōu)先功能時(shí),動(dòng)臂相對(duì)回轉(zhuǎn)優(yōu)先,系統(tǒng)必須保證動(dòng)臂提升到某個(gè)位置后,才可進(jìn)行回轉(zhuǎn),電磁離合器13松開(kāi),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,第一電磁換向閥7的電磁鐵和第三電磁換向閥17的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16的電磁鐵不得電,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制動(dòng)臂上升的速度;待動(dòng)臂上升到目標(biāo)位置后,第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,電磁離合器13閉合,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制上車機(jī)構(gòu)15左回轉(zhuǎn)的速度。當(dāng)系統(tǒng)顯示屏沒(méi)有設(shè)定為動(dòng)臂優(yōu)化功能時(shí),回轉(zhuǎn)相對(duì)動(dòng)臂優(yōu)先,第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13閉合,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制上車機(jī)構(gòu)15左回轉(zhuǎn)的速度;待回轉(zhuǎn)制動(dòng)模式時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,由回轉(zhuǎn)制動(dòng)的能量驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,待回轉(zhuǎn)停止后,電磁離合器13松開(kāi),通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流來(lái)控制動(dòng)臂上升的速度。(六)、動(dòng)臂上升和上車機(jī)構(gòu)右驅(qū)動(dòng)復(fù)合動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的右電磁鐵得電,工作在右工位, 比例方向閥10的電磁鐵不得電,第一電磁換向閥7的電磁鐵不得電,第二電磁換向閥16得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵不得電,動(dòng)臂上升的速度根據(jù)第二電動(dòng)機(jī)11的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和動(dòng)臂上升的目標(biāo)速度所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)流量通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)12的排量來(lái)控制;電磁離合器13吸合,調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)上車右回轉(zhuǎn)速度;當(dāng)上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí), 當(dāng)動(dòng)臂上升的所需要的功率小于回轉(zhuǎn)制動(dòng)功率時(shí),部分回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵/馬達(dá)12 驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,剩余的回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電模式轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中。當(dāng)動(dòng)臂上升的所需要的功率大于回轉(zhuǎn)制動(dòng)功率時(shí),所有回轉(zhuǎn)制動(dòng)功率通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵/馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,不足的能量通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在電動(dòng)模式提 {共。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)顯示屏設(shè)定動(dòng)臂優(yōu)先功能時(shí),動(dòng)臂相對(duì)回轉(zhuǎn)優(yōu)先,系統(tǒng)必須保證動(dòng)臂提升到某個(gè)位置后,才可進(jìn)行回轉(zhuǎn),電磁離合器13松開(kāi),第四電磁換向閥18的右邊電磁鐵得電,工作在右工位,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流來(lái)控制動(dòng)臂上升的速度;待動(dòng)臂上升到某個(gè)位置后,動(dòng)臂先導(dǎo)操作手柄回中位, 第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,電磁離合器13閉合,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流來(lái)控制上車右回轉(zhuǎn)的速度。當(dāng)系統(tǒng)顯示屏沒(méi)有設(shè)定為動(dòng)臂優(yōu)化功能時(shí),回轉(zhuǎn)相對(duì)動(dòng)臂優(yōu)先,第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17的電磁鐵均不得電,電磁離合器13閉合,通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流來(lái)控制上車右回轉(zhuǎn)的速度; 待回轉(zhuǎn)制動(dòng)模式時(shí),第四電磁換向閥18的右電磁鐵得電,工作在右工位,由上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)制動(dòng)的能量驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,待回轉(zhuǎn)停止后,電磁離合器13松開(kāi),通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10 的右電磁鐵的控制電流來(lái)控制動(dòng)臂上升的速度。(七)、動(dòng)臂下放和上車機(jī)構(gòu)左回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的右電磁鐵得電,工作在右工位, 比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵不得電,第二電磁換向閥16和第三電磁鐵17的電磁鐵均不得電,動(dòng)臂下放的速度根據(jù)第二電動(dòng)機(jī)11 的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和動(dòng)臂下放的目標(biāo)速度通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)12的排量來(lái)控制。同時(shí)電磁離合器13吸合,調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)上車左回轉(zhuǎn)速度;當(dāng)回轉(zhuǎn)加速時(shí),當(dāng)動(dòng)臂下放的功率大于上車回轉(zhuǎn)加速所需要的功率時(shí),動(dòng)臂下放時(shí)釋放的勢(shì)能可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵/馬達(dá)12后,經(jīng)過(guò)電磁離合器13、減速器14后驅(qū)動(dòng)上車機(jī)構(gòu)15左回轉(zhuǎn),多余的動(dòng)臂勢(shì)能通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電模式轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中;當(dāng)上車回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí),動(dòng)臂下放釋放的勢(shì)能和回轉(zhuǎn)制動(dòng)釋放的動(dòng)能均通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中。此時(shí),動(dòng)臂勢(shì)能在上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)加速時(shí),實(shí)現(xiàn)勢(shì)能的一次回收,多余的勢(shì)能通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)二次回收,同時(shí)上車機(jī)構(gòu)15的回轉(zhuǎn)制動(dòng)動(dòng)能通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)二次回收。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)顯示屏設(shè)定動(dòng)臂優(yōu)先功能時(shí),動(dòng)臂相對(duì)回轉(zhuǎn)優(yōu)先,系統(tǒng)必須保證動(dòng)臂下放到某個(gè)位置后,才可進(jìn)行回轉(zhuǎn),電磁離合器13松開(kāi),第四電磁換向閥18的右電磁鐵得電,工作在右工位,第三電磁換向閥6的電磁鐵不得電,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵得電,此時(shí)動(dòng)臂下放的速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流;當(dāng)動(dòng)臂下放到目標(biāo)位置后,動(dòng)臂先導(dǎo)操作手柄回到中位時(shí),電磁離合器13閉合,第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,第三電磁換向閥6的電磁鐵不得電,第二電磁換向閥7的電磁鐵得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵不得電,此時(shí)上車機(jī)構(gòu)15向左的回轉(zhuǎn)速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流。當(dāng)系統(tǒng)顯示屏沒(méi)有設(shè)定為動(dòng)臂優(yōu)化功能時(shí),回轉(zhuǎn)相對(duì)動(dòng)臂優(yōu)先,電磁離合器13閉合, 第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,第三電磁換向閥6的電磁鐵不得電,第二電磁換向閥7的電磁鐵得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵不得電,此時(shí)上車機(jī)構(gòu)15向左的回轉(zhuǎn)速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流。待上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置時(shí),上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)先導(dǎo)操作手柄回轉(zhuǎn)中位,電磁離合器13松開(kāi),第四電磁換向閥18的右電磁鐵得電,工作在右工位,第三電磁換向閥6的電磁鐵不得電,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵得電,此時(shí)動(dòng)臂下放的速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的左邊電磁鐵的控制電流。(八)、動(dòng)臂下放和上車機(jī)構(gòu)右回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11無(wú)故障時(shí),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,比例方向閥10的電磁鐵均不得電,工作在中位模式;第一電磁換向閥7的電磁鐵不得電,第二電磁換向閥16和第三電磁鐵17的電磁鐵均不得電,動(dòng)臂下放的速度根據(jù)第二電動(dòng)機(jī)11的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和動(dòng)臂下放的目標(biāo)速度通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)12的排量來(lái)控制。同時(shí)電磁離合器13吸合,調(diào)節(jié)第二電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)上車右回轉(zhuǎn)速度;當(dāng)回轉(zhuǎn)加速時(shí),當(dāng)動(dòng)臂下放的功率大于上車回轉(zhuǎn)加速所需要的功率時(shí),動(dòng)臂下放時(shí)釋放的勢(shì)能可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵 /馬達(dá)12后,經(jīng)過(guò)電磁離合器13、減速器14后驅(qū)動(dòng)上車機(jī)構(gòu)15右回轉(zhuǎn),多余的動(dòng)臂勢(shì)能通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電模式轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中;當(dāng)上車回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí),動(dòng)臂下放釋放的勢(shì)能和回轉(zhuǎn)制動(dòng)釋放的動(dòng)能均通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11工作在發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中。此時(shí),動(dòng)臂勢(shì)能在上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)加速時(shí),實(shí)現(xiàn)勢(shì)能的一次回收,多余的勢(shì)能通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)二次回收,同時(shí)上車機(jī)構(gòu)15 的回轉(zhuǎn)制動(dòng)動(dòng)能通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)二次回收。
當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)11出現(xiàn)故障時(shí),當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)顯示屏設(shè)定動(dòng)臂優(yōu)先功能時(shí),動(dòng)臂相對(duì)回轉(zhuǎn)優(yōu)先,系統(tǒng)必須保證動(dòng)臂下放到某個(gè)位置后,才可進(jìn)行回轉(zhuǎn),電磁離合器13松開(kāi),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16的電磁鐵不得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵得電,此時(shí)動(dòng)臂下放的速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流;當(dāng)動(dòng)臂下放到目標(biāo)位置后,動(dòng)臂先導(dǎo)操作手柄回到中位時(shí),電磁離合器13閉合,第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,第二電磁換向閥16的電磁鐵不得電,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵不得電,此時(shí)上車機(jī)構(gòu)15右回轉(zhuǎn)速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流。當(dāng)系統(tǒng)顯示屏沒(méi)有設(shè)定為動(dòng)臂優(yōu)化功能時(shí),回轉(zhuǎn)相對(duì)動(dòng)臂優(yōu)先,電磁離合器13閉合,第四電磁換向閥18的電磁鐵不得電,工作在中位,第二電磁換向閥16的電磁鐵不得電,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第三電磁換向閥17的電磁鐵不得電,此時(shí)上車機(jī)構(gòu)15右回轉(zhuǎn)速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流。待上車機(jī)構(gòu)15回轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置時(shí),上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)先導(dǎo)操作手柄回轉(zhuǎn)中位,電磁離合器13松開(kāi),第四電磁換向閥18的左邊電磁鐵得電,工作在左工位,第一電磁換向閥7的電磁鐵得電,第二電磁換向閥16的電磁鐵不得電, 第三電磁換向閥17的電磁鐵得電,此時(shí)動(dòng)臂下放的速度通過(guò)調(diào)節(jié)比例方向閥10的右電磁鐵的控制電流;以上各種動(dòng)作的判斷由先導(dǎo)控制手柄判斷。實(shí)際系統(tǒng)中電量?jī)?chǔ)存單元8可以采用電池或電容等。在實(shí)際工作時(shí),當(dāng)電量?jī)?chǔ)存單元8的電量較低時(shí),第一電動(dòng)機(jī)2工作,發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出能量通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)2工作在發(fā)電模式轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元8中; 當(dāng)電量?jī)?chǔ)存單元8的電量較高時(shí),第一電動(dòng)機(jī)2停止工作,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1的檔位降一檔。同時(shí)系統(tǒng)中只要電量?jī)?chǔ)存單元8和第一電動(dòng)機(jī)2出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)必須停止工作。綜上所述,本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于一、通過(guò)由同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和變量泵組成一套并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng);由同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的第二電動(dòng)機(jī)和泵/馬達(dá)以及同軸相聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)和第一電動(dòng)機(jī)組成一套串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng);一套動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸、上車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)再由同軸連接的電磁離合器、減速器與第二電動(dòng)機(jī)、泵/馬達(dá)組成一套動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸、上車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng);由此可知,本發(fā)明的動(dòng)力系統(tǒng)為混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),對(duì)于動(dòng)臂和上車機(jī)構(gòu)既可采用串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),也可采用并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);對(duì)于其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),能降低動(dòng)力系統(tǒng)的能量損失,提高系統(tǒng)的可靠性。二、動(dòng)臂有兩種控制模式,其中一種控制模式為泵/馬達(dá)的容積控制模式,另外一種控制模式為由比例方向閥的節(jié)流控制模式,兩種控制模式的切換可以根據(jù)電量?jī)?chǔ)存單元的電量、電動(dòng)機(jī)的故障等狀態(tài)進(jìn)行切換,提高系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。三、上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有兩種控制模式,其中一種控制模式為電動(dòng)機(jī)和減速器組成的電機(jī)控制模式,另外一種控制模式為由比例方向閥的節(jié)流控制模式,兩種控制模式的切換可以根據(jù)電容的電量、電動(dòng)機(jī)的故障等狀態(tài)切換,這樣保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。四、充分利用了液壓挖掘機(jī)中動(dòng)臂和上車回轉(zhuǎn)的復(fù)合動(dòng)作特性,動(dòng)臂勢(shì)能既可以通過(guò)泵/馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn),也可以通過(guò)泵/馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元中。上車機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)釋放的制動(dòng)動(dòng)能既可以通過(guò)泵/馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂上升,也可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電量?jī)?chǔ)存單元中。既避免了能量回收過(guò)程中的多次轉(zhuǎn)換,提高了能量回收的效率,又增加了能量流動(dòng)的靈活性,同時(shí)動(dòng)臂和回轉(zhuǎn)共用一套驅(qū)動(dòng)回收系統(tǒng),降低了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本。 以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制, 故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸(19)和上車機(jī)構(gòu)(15),其特征在于還包括電量?jī)?chǔ)存單元(8)、液壓控制元件(4、7、10、16、17、18)、一組由鏟斗油缸、斗桿油缸和行走液壓馬達(dá)組成的其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)( ,以及同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、第一電動(dòng)機(jī)( 和變量泵(3),該變量泵C3)通過(guò)液壓主控閥(4)連接到其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)上;和與上車機(jī)構(gòu)(15)同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的第二電動(dòng)機(jī)(11)、泵/馬達(dá)(12)、 電磁離合器(13)、減速器(14);所述第一電動(dòng)機(jī)( 通過(guò)第一變頻器(6)與電量?jī)?chǔ)存單元(8)電性相連,第二電動(dòng)機(jī)(11)通過(guò)第二變頻器(9)也與電量?jī)?chǔ)存單元⑶電性相連;所述液壓控制元件包括液壓主控閥G)、比例方向閥(10)、第一電磁換向閥(7)、第二電磁換向閥(16)、第三電磁換向閥(17)、第四電磁換向閥(18),該變量泵(3)的出油口分兩路第一路接液壓主控閥(4)的輸入端,第二路接比例方向閥(10)的油口 P ;液壓主控閥 ⑷的出口接其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)的驅(qū)動(dòng)油缸或液壓馬達(dá);比例方向閥(10)的油口 T接第一電磁換向閥(7)的油口 B,第一電磁換向閥(7)的油口 A接油箱;比例方向閥(10)的油口 A接第四電磁換向閥(18)的油口 T ;比例方向閥(10)的油口 B分兩路,第一路接泵/馬達(dá)(12)的油口B,第二路接第三電磁換向閥(17)的油口 A;泵/馬達(dá)(12)的油口 A分三路第一路接第二電磁換向閥(16)的油口 A,第二電磁換向閥(16)的油口 B接油箱;第二路接第四電磁換向閥(18)的油口 P;第三路接第三電磁換向閥(17)的油口 B ;所述第四電磁換向閥(19)的油口 A和油口 B分別和動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸(19) 的無(wú)桿腔和有桿腔相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述第一變頻器(6)內(nèi)設(shè)有電量?jī)?chǔ)存單元⑶的電壓傳感器以及判斷第一變頻器(6)和第一電動(dòng)機(jī)( 故障的各傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述第二變頻器(9)內(nèi)設(shè)有電量?jī)?chǔ)存單元⑶的電壓傳感器以及判斷第二變頻器(9)和第二電動(dòng)機(jī)(11)故障的各傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述電量?jī)?chǔ)存單元(8)為電池或電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述變頻器和第二電動(dòng)機(jī)為永磁同步電動(dòng)機(jī)及電機(jī)控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種基于泵/馬達(dá)的混聯(lián)式液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸、上車機(jī)構(gòu)、電量?jī)?chǔ)存單元、液壓控制元件、一組由鏟斗油缸、斗桿油缸和行走液壓馬達(dá)組成的其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)及同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和變量泵,該變量泵通過(guò)液壓主控閥連接到其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)上;和與上車機(jī)構(gòu)同軸機(jī)械傳動(dòng)連接的第二電動(dòng)機(jī)、泵/馬達(dá)、電磁離合器、減速器;所述第一電動(dòng)機(jī)與電量?jī)?chǔ)存單元電性相連,第二電動(dòng)機(jī)也與電量?jī)?chǔ)存單元電性相連;所述液壓控制元件與動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)油缸、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)、串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)及其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油路相通連接。本發(fā)明提高了能量回收系統(tǒng)的效率,增加了可回收能量流動(dòng)的靈活性和控制模式的多樣性,降低了成本。
文檔編號(hào)E02F3/42GK102418354SQ20111033636
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者林添良 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)