技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械及農(nóng)業(yè)設(shè)備工作裝置能量回收利用的節(jié)能閥，尤其涉及工作裝置能量可多級(jí)增壓的節(jié)能控制閥。

背景技術(shù)：

工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)設(shè)備常采用流體傳動(dòng)來操作各種機(jī)械部件。例如，挖掘機(jī)是一種常用的工程機(jī)械，挖掘機(jī)懸臂常利用液壓油作用在油缸上來實(shí)現(xiàn)其升降。液壓油缸包括一個(gè)帶有活塞的缸，該活塞在缸中劃分出兩個(gè)室，與活塞相連的桿連接到懸臂上，而油缸與挖掘機(jī)的主體相連，通過將桿從油缸中向外伸展以及將桿朝油缸中縮回實(shí)現(xiàn)支架的升高與降低；挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)，例如懸臂、斗桿、鏟斗及相應(yīng)的油缸等工作裝置的位置經(jīng)常不斷調(diào)整，特別是懸臂常處于從某一低位提升到某一高位，再?gòu)哪骋桓呶唤档侥骋坏臀坏难h(huán)運(yùn)動(dòng)過程之中，由于懸臂及作用在其上的斗桿、鏟斗等質(zhì)量較大，從能量轉(zhuǎn)化原理來說，支架可以只在重力的作用下降低，而且若不提供下降的阻力，在下降過程中易出現(xiàn)失重現(xiàn)象。當(dāng)動(dòng)臂在下降時(shí)為了防止其失重，以往的解決方法是，維持液壓油缸具有一定的背壓，為此常在液流回流管道上設(shè)有節(jié)流裝置，液壓油通過節(jié)流裝置后流回油箱，這樣懸臂的能量轉(zhuǎn)化成熱能，被白白地浪費(fèi)掉了，為了防止液壓油的溫度大幅度升高對(duì)系統(tǒng)帶來的危害，還需設(shè)有散熱裝置。因此，需要找到一種有效控制裝置來實(shí)現(xiàn)能量的回收和再利用，其中最重要是如何解決勢(shì)能高壓回收時(shí)的高效性及可控性，以滿足產(chǎn)品化實(shí)施需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而是提供一種工作裝置液壓能量可多級(jí)增壓的節(jié)能控制閥，從而實(shí)現(xiàn)勢(shì)能高壓回收時(shí)的高效性及可控性。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可多級(jí)增壓的節(jié)能控制閥，包括油路再生閥、能量收集閥和能量釋放閥，

所述油路再生閥包括再生開關(guān)閥和防逆流保壓閥，所述再生開關(guān)閥包括帶保壓功能的常位和再生開啟位，其切換受第一先導(dǎo)控制信號(hào)口控制，再生開關(guān)閥的入口通過第一油口與動(dòng)臂裝置油缸大腔油路連接，再生開關(guān)閥的出口通過防逆流保壓閥及第二油口與動(dòng)臂裝置油缸小腔油路連接，所述再生開關(guān)閥和所述防逆流保壓閥之間設(shè)有油路與所述能量收集閥連接；

所述能量收集閥包括能量收集開關(guān)閥和防逆流保壓閥，所述能量收集開關(guān)閥包括二位三通的常位和能量收集開啟位，其切換受先導(dǎo)控制信號(hào)口控制，所述能量收集開關(guān)閥的進(jìn)油口與油路再生閥連接，回油口通過第五油口回油箱，工作口與防逆流保壓閥的入端連接，所述防逆流保壓閥的出端通過第三油口與外接蓄能裝置和所述能量釋放閥油路連接；

所述能量釋放閥包括能量釋放開關(guān)閥和防逆流閥，所述能量釋放開關(guān)閥包括二位二通的常位和能量釋放開啟位，其切換受第二先導(dǎo)控制信號(hào)口控制，所述能量釋放開關(guān)閥的入口通過油路與第三油口連接，出口通過防逆流閥油路連接第六油口。

所述能量收集閥還包括安全溢流閥，所述能量收集開關(guān)閥的回油口與所述安全溢流閥的回油口油路連接后通過油口回油箱，所述能量收集開關(guān)閥的工作口通過第四油口與外部增壓器的能量輸入口油路連接并受所述安全溢流閥保護(hù)，所述防逆流保壓閥入端通過第五油口與外部增壓器的能量輸出口油路連接，出端通過第三油口與外接蓄能裝置及所述能量釋放閥油路連接，所述防逆流保壓閥對(duì)外接蓄能裝置內(nèi)的壓力油進(jìn)行防逆流保壓控制。

所述第一先導(dǎo)控制信號(hào)口和第二先導(dǎo)控制信號(hào)口通過液壓和/或電信號(hào)控制。

本發(fā)明帶來的有益效果：本發(fā)明適用于工程機(jī)械及農(nóng)業(yè)設(shè)備工作裝置能量回收利用的多級(jí)增壓節(jié)能控制，特別是挖掘機(jī)類動(dòng)臂能量回收利用的多級(jí)增壓節(jié)能控制，利用本發(fā)明即可把動(dòng)臂下降能量轉(zhuǎn)換而成的壓力油根據(jù)需要可多級(jí)增壓后充入外接蓄能元件，又可把儲(chǔ)存的壓力油全部進(jìn)行釋放利用，協(xié)助油源裝置對(duì)外做功，從而減少原動(dòng)機(jī)輸入功率。此發(fā)明構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，性能可靠，第一級(jí)無需額外的增壓裝置就可實(shí)現(xiàn)能量的增壓回收，次級(jí)可根據(jù)情況需要可外接增壓裝置進(jìn)行二次增壓回收能量。相比無增壓回收能量方式，可大大減小蓄能元件體積，相比常規(guī)的增壓回收能量方式，增壓元裝置的缸容積或泵馬達(dá)排量可變小，從而減小增壓元件裝置安裝布局的難度，降低成本。

附圖說明

圖1為本裝置實(shí)施例一的原理示意圖。

圖2為本裝置實(shí)施例二的原理示意圖。

附圖中，1、油路再生閥，1a、再生開關(guān)閥，1b、防逆流保壓閥，2、能量收集閥，2a、能量收集開關(guān)閥，2b、安全溢流閥，2c、防逆流保壓閥，3、能量釋放閥，3a、能量釋放開關(guān)閥，3b、防逆流閥，4、換向閥，5、油源裝置，6、動(dòng)臂裝置，7、液控單向閥，8、外接蓄能裝置，9、外部增壓器。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

下降勢(shì)能回收過程：參見圖1、圖2，油源裝置5通過換向閥4分別與所述動(dòng)臂裝置6油缸大腔油路和動(dòng)臂裝置6油缸小腔油路連接，油路再生閥1包括再生開關(guān)閥1a和防逆流保壓閥1b，所述再生開關(guān)閥1a包括帶保壓功能的常位和再生開啟位，其切換受第一先導(dǎo)控制信號(hào)口K1控制，再生開關(guān)閥1a的入口通過第一油口Ai與動(dòng)臂裝置6油缸大腔油路連接，并且所述第一油口Ai到換向閥4的油路上設(shè)有防止壓力油從油缸大腔進(jìn)入換向閥4的液控單向閥7，再生開關(guān)閥1a的出口通過防逆流保壓閥1b及第二油口Ag與動(dòng)臂裝置油缸小腔油路連接，所述再生開關(guān)閥1a和所述防逆流保壓閥1b之間設(shè)有油路與所述能量收集閥2連接，能量收集閥2包括能量收集開關(guān)閥2a和防逆流保壓閥2c，所述能量收集開關(guān)閥2a包括二位三通的常位和能量收集開啟位，其切換受先導(dǎo)控制信號(hào)口K1控制，所述能量收集開關(guān)閥2a的進(jìn)油口與油路再生閥1連接，回油口通過第五油口T回油箱，工作口與防逆流保壓閥2c的入端連接，所述防逆流保壓閥2c的出端通過第三油口X與外接蓄能裝置8和所述能量釋放閥3油路連接；所述能量釋放閥3包括能量釋放開關(guān)閥3a和防逆流閥3b，所述能量釋放開關(guān)閥3a包括二位二通的常位和能量釋放開啟位，其切換受第二先導(dǎo)控制信號(hào)口K2控制，所述能量釋放開關(guān)閥3a的入口通過油路與第三油口X連接，出口通過防逆流閥3b油路連接第六油口C；

當(dāng)進(jìn)行動(dòng)臂裝置下降操作時(shí)，換向閥4換向微開，油源裝置5的壓力油通過微開的換向閥向動(dòng)臂裝置油缸小腔小流量供油，同時(shí)，本裝置的第一先導(dǎo)控制信號(hào)口K1有信號(hào)作用，系統(tǒng)液控單向閥的第三先導(dǎo)控制信號(hào)口K3無信號(hào)作用，可多級(jí)增壓的節(jié)能控制閥中的再生開關(guān)閥1a及能量收集開關(guān)閥2a通過先導(dǎo)控制信號(hào)口K1的信號(hào)作用分別換入再生開啟位和能量收集開啟位，動(dòng)臂裝置6油缸大腔壓力油在液控單向閥7截止作用下不能流向換向閥4，因此，動(dòng)臂裝置6油缸大腔壓力油一部分只能通過再生開關(guān)閥1a、防逆流保壓閥1b流回動(dòng)臂裝置油缸小腔形成再生，因再生形成第一次增壓，另一部分增壓油可根據(jù)可多級(jí)增壓的節(jié)能控制閥是否接有增壓裝置分兩種情況：如圖1所述，一種是通過再生開關(guān)閥1a、能量收集開關(guān)閥2a、第四油口Ao流入外接增壓裝置，通過外接增壓裝置實(shí)現(xiàn)第二次增壓，二次增壓油通過第五油口Hi、防逆流保壓閥2c、第三油口X充入外接蓄能裝置，外接蓄能裝置的最高壓力受安全溢流閥2b保護(hù)；如圖2所述，另一種是沒有通過二次增壓，而是通過再生開關(guān)閥1a、能量收集開關(guān)閥2a、第四油口Ao、第五油口Hi、防逆流保壓閥2c、第三油口X充入外接蓄能裝置。下降如需支車，只需讓系統(tǒng)液控單向閥的先導(dǎo)控制信號(hào)口K3有信號(hào)作用，液控單向閥雙向接通，使動(dòng)臂裝置油缸大腔壓力油通過換向閥流回油箱即可。

回收能量釋放過程：參見圖1、圖2，當(dāng)機(jī)器的工作裝置需要耗能作業(yè)時(shí)，第二先導(dǎo)控制信號(hào)口K2有信號(hào)作用，可多級(jí)增壓的節(jié)能控制閥中的能量釋放開關(guān)閥3a在第二先導(dǎo)控制信號(hào)口K2的信號(hào)作用換入能量釋放開啟位，蓄能裝置的壓力油通過能量釋放開關(guān)閥3a和防逆流閥3b充入機(jī)器的工作裝置接入油路進(jìn)行做功，從而替代原動(dòng)機(jī)做功直至能量釋完為止，防逆流閥3b防逆機(jī)器的工作裝置原工作油反充蓄能裝置。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不以任何方式限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。