一種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械領(lǐng)域，尤其涉及一種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓挖掘機在工作過程中，動臂上下擺動比較頻繁，液壓挖掘機工作裝置重量重、慣性大，為防止動臂液壓缸上腔因動臂下降過快而產(chǎn)生吸空，一般通過主閥節(jié)流來調(diào)速，但減速制動時工作裝置大量的位能絕大部分在主閥節(jié)流口轉(zhuǎn)化為熱能，不僅造成了能量浪費，還會導(dǎo)致系統(tǒng)溫度上升和液壓元器件壽命的降低。
[0003]部分液壓挖掘機設(shè)置蓄能裝置來解決上述問題，但其蓄能液壓缸所提供的平衡力均會較大幅度變化，而挖掘機動臂下放所回饋的力和上升所需要的力相對穩(wěn)定，系統(tǒng)能量回收效率和系統(tǒng)平穩(wěn)性均有待進一步改進:動臂下降時，隨著蓄能器充液壓力逐漸增大，蓄能液壓缸的平衡力從小過渡到大。在初始充液時蓄能器的壓力較小，相當(dāng)部分勢能通過節(jié)流轉(zhuǎn)化為熱能;動臂上升時，蓄能器放液壓力逐漸減小，蓄能液壓缸所提供的輔助力較大幅度減小，原動臂液壓缸的力相應(yīng)增大。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了一種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)。本實用新型采用了變面積液壓蓄能器，保證蓄能器中的壓力基本不變，即使動臂下降過程平衡液壓缸輸出力基本穩(wěn)定，提高能量回收效率和系統(tǒng)平穩(wěn)性；當(dāng)動臂上升時，在變面積液壓蓄能器穩(wěn)定壓力的作用下，平衡液壓缸活塞伸出，為動臂提供穩(wěn)定附加力，減小動臂液壓缸的輸出力，實現(xiàn)所回收能量的高效再利用。
[0005]為達到上述技術(shù)效果，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)，包括第一平衡液壓缸和第二平衡液壓缸;第一平衡液壓缸的無桿端與第二平衡液壓缸的無桿端連通，第一平衡液壓缸的有桿端與第二平衡液壓缸的有桿端連通;第一平衡液壓缸的無桿端和第二平衡液壓缸的無桿端鉸接在挖掘機動臂的銷軸上，第一平衡液壓缸的有桿端和第二平衡液壓缸的有桿端鉸接在挖掘機轉(zhuǎn)臺的銷軸上;第一平衡液壓缸的無桿端和第二平衡液壓缸的無桿端連通變面積液壓蓄能器、可調(diào)式溢流閥和壓力表;所述變面積液壓蓄能器包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有彈性隔膜，彈性隔膜下方設(shè)有具有傾斜面的推桿，推桿連接有活塞;彈性隔膜與活塞之間為調(diào)壓腔，調(diào)壓腔連通有低壓油箱;活塞下方為連通腔，連通腔連通第一平衡液壓缸的無桿端和第二平衡液壓缸的無桿端;可調(diào)式溢流閥連接油箱。
[0007]進一步的改進，所述推桿通過連桿連接活塞。
[0008]進一步的改進，所述推桿為半球形。
[0009]本實用新型在動臂下降蓄能過程中，采用了變面積液壓蓄能器，保證蓄能器中的壓力基本不變，即使動臂下降過程平衡液壓缸輸出力基本穩(wěn)定，提高能量回收效率和系統(tǒng)平穩(wěn)性；當(dāng)動臂上升時，在變面積液壓蓄能器穩(wěn)定壓力的作用下，平衡液壓缸活塞伸出，為動臂提供穩(wěn)定附加力，減小動臂液壓缸的輸出力，實現(xiàn)所回收能量的高效再利用。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011 ]圖2為變面積液壓蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
[0013]如圖1所示的一種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)，包括第一平衡液壓缸4和第二平衡液壓缸6;第一平衡液壓缸4的無桿端與第二平衡液壓缸6的無桿端連通，第一平衡液壓缸4的有桿端與第二平衡液壓缸6的有桿端連通;第一平衡液壓缸4的無桿端和第二平衡液壓缸6的無桿端鉸接在挖掘機動臂的銷軸上，第一平衡液壓缸4的有桿端和第二平衡液壓缸6的有桿端鉸接在挖掘機轉(zhuǎn)臺的銷軸上;第一平衡液壓缸4的無桿端和第二平衡液壓缸6的無桿端連通變面積液壓蓄能器3、可調(diào)式溢流閥I和壓力表2。液壓挖掘機的原動臂液壓缸5以原有的方式安裝，不會受到本系統(tǒng)的影響。
[0014]如圖2所示，變面積液壓蓄能器3包括殼體31，殼體31內(nèi)設(shè)有彈性隔膜32，彈性隔膜32下方設(shè)有具有傾斜面的推桿34，推桿34連接有活塞33;可調(diào)式溢流閥I連接油箱。彈性隔膜32與活塞33之間為調(diào)壓腔36，調(diào)壓腔36連通有低壓油箱;活塞33下方為連通腔37，連通腔37連通第一平衡液壓缸4的無桿端和第二平衡液壓缸6的無桿端。推桿34通過連桿35連接活塞33。推桿34為半球形。推桿34也可替換為倒置的圓錐臺形等其它具有傾斜面的形狀。
[0015]本實用新型的原理是活塞33受到壓力，帶動推桿34上移，壓縮彈性隔膜32，使彈性隔膜32上方空間的壓強增大，進行蓄能。推桿34壓縮彈性隔膜32的同時被彈性隔膜32逐漸包裹，彈性隔膜32與推桿34側(cè)壁的接觸面給予推桿34斜向上的力，以抵消部分彈性隔膜32對推桿34上表面的壓力。隨著推桿34逐步壓縮彈性隔膜32，陷入彈性隔膜32越深，給予推桿34斜向上的力越大，即隨著壓強的增大，彈性隔膜32對推桿34的有效壓力面積逐漸變小，從而維持對活塞33推力的穩(wěn)定性。調(diào)壓腔36受壓時，體積減小，使內(nèi)部的液壓油(或其它液體或氣體等)流通往低壓油箱;同時使得彈性隔膜32可進行形變。
[0016]本動臂節(jié)能系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能的具體工作原理如下:
[0017]1、節(jié)能系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)
[0018]當(dāng)動臂液壓缸完全收縮時，使可調(diào)式溢流閥I的開口全開，節(jié)能系統(tǒng)處于關(guān)閉狀
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[0019]2、節(jié)能系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)
[0020](I)下放
[0021]動臂下放時，平衡液壓缸的活塞收縮，將無桿腔液壓油增壓并通過管路儲存到變面積液壓蓄能器3中，變面積液壓蓄能器3充液但壓力基本不變，實現(xiàn)能量的高效回收和保證系統(tǒng)的平穩(wěn)性。
[0022]⑵上升
[0023]動臂上升時，變面積蓄能器3釋放穩(wěn)定高壓液壓油通過管路送到平衡液壓缸無桿腔，為動臂的上升提供穩(wěn)定輔助力，實現(xiàn)所回收能量的高效再利用。
[0024]以上實例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【主權(quán)項】
1.一種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，包括第一平衡液壓缸(4)和第二平衡液壓缸(6);第一平衡液壓缸(4)的無桿端與第二平衡液壓缸(6)的無桿端連通，第一平衡液壓缸(4)的有桿端與第二平衡液壓缸(6)的有桿端連通;第一平衡液壓缸(4)的無桿端和第二平衡液壓缸(6)的無桿端鉸接在挖掘機動臂的銷軸上，第一平衡液壓缸(4)的有桿端和第二平衡液壓缸(6)的有桿端鉸接在挖掘機轉(zhuǎn)臺的銷軸上;第一平衡液壓缸(4)的無桿端和第二平衡液壓缸(6)的無桿端連通變面積液壓蓄能器(3)、可調(diào)式溢流閥(I)和壓力表(2);所述變面積液壓蓄能器(3)包括殼體(31)，殼體(31)內(nèi)設(shè)有彈性隔膜(32)，彈性隔膜(32)下方設(shè)有具有傾斜面的推桿(34)，推桿(34)連接有活塞(33);彈性隔膜(32)與活塞(33)之間為調(diào)壓腔(36)，調(diào)壓腔(36)連通低壓油箱；活塞(33)下方為連通腔(37)，連通腔(37)連通第一平衡液壓缸(4)的無桿端和第二平衡液壓缸(6)的無桿端;可調(diào)式溢流閥(I)連接油箱。2.如權(quán)利要求1所述的采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述推桿(34)通過連桿(35)連接活塞(33)。3.如權(quán)利要求1所述的采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述推桿(34)為半球形。
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用變面積液壓蓄能器的平衡式動臂節(jié)能系統(tǒng)，包括第一平衡液壓缸和第二平衡液壓缸；第一平衡液壓缸的無桿端與第二平衡液壓缸的無桿端連通，第一平衡液壓缸的有桿端與第二平衡液壓缸的有桿端連通；第一平衡液壓缸的無桿端和第二平衡液壓缸的無桿端連通變面積液壓蓄能器、可調(diào)式溢流閥和壓力表；所述變面積液壓蓄能器包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有彈性隔膜，彈性隔膜下方設(shè)有具有傾斜面的推桿，推桿連接有活塞；可調(diào)式溢流閥連接油箱。本實用新型能為動臂提供穩(wěn)定附加力，實現(xiàn)所回收能量的高效再利用。
【IPC分類】E02F3/42
【公開號】CN205348248
【申請?zhí)枴緾N201521045805
【發(fā)明人】張樹忠, 江吉彬, 唐一文, 許明三, 陳丙三, 晏岱
【申請人】福建工程學(xué)院
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月15日