本發明涉及挖掘機技術領域,具體涉及一種挖掘機能量回收補油系統及其方法。
背景技術:
隨著社會經濟的迅速發展,能源短缺和環境污染問題日趨嚴重,各國都已將降低能源損耗、保護環境提上日程。同時,能效比是液壓挖掘機市場競爭的關鍵參數之一,因此液壓挖掘機的節能技術研究及應用尤為必要。
目前,基于挖掘機能量回收的液壓混合動力節能技術,主要是對挖掘機動臂勢能、回轉制動能進行回收,回收的能量通過蓄能器存儲。其中回轉能量回收主要包含上車回轉制動和回轉啟動溢流兩部分能量。回轉制動且不做能量回收時,回轉馬達的溢流油液經第二溢流閥或第三溢流閥、及第二單向閥或第三單向閥給回轉馬達補油,防止馬達吸空造成馬達損壞;回轉制動且進行能量回收時,回轉馬達的制動能量不溢流,而經回收閥回收存儲于蓄能器中,這樣造成了回轉馬達的補油量不足而吸空,影響回轉能量的回收,此外,利用定量泵做回轉馬達補油的動力源的話存在能量浪費。
技術實現要素:
為了克服現有技術中的不足,本發明提供了一種挖掘機能量回收補油系統及其方法。
為了解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:
一種挖掘機能量回收補油系統,包括第一換向閥、第二換向閥、第一單向閥、主泵、油箱、梭閥、先導閥、回収閥、儲能器、第二換向閥設有三路進口、三路出口、左側先導油路和右側先導油路,主泵的進油口與油箱相連,主泵出口一路與第一單向閥進口相連,主泵出口另一路與第二換向閥第三路進口相連,第二換向閥左側先導油路與梭閥左側第一路進口相連,第二換向閥右側先導油路與梭閥右側第一路進口相連,第二換向閥第一路出口與回收閥c口相連,第二換向閥第二路出口與回收閥d口相連,回收閥出口與蓄能器相連,回收閥c口與回轉馬達a口相連,回收閥d口與回轉馬達b口相連,第一單向閥出口與第二換向閥第二路進口相連,油箱與第二換向閥第一路進口相連,第二換向閥第三路出口與第一換向閥進口相連,第一換向閥出口與減壓閥進口相連,減壓閥出口與回轉馬達t口相連,第一換向閥右側先導油路與梭閥上側出口相連,先導閥第一路出口與梭閥左側第二路進口相連,先導閥第二路出口與梭閥右側第二路進口相連。
作為優選,還包括調節器,調節器進口與主泵相連,調節器出口與第二換向閥第三路出口相連,調節器出口還與油箱連接。
作為優選,還包括第一溢流閥和節流閥,節流閥第一路進口與第二換向閥第三路出口相連,節流閥第二路進口與調節器相連,節流閥出口與油箱相連,第一溢流閥進口與第二換向閥第三路出口相連,第一溢流閥出口與油箱相連。
作為優選,所述回轉馬達還包括第二單向閥、第三單向閥、第二溢流閥、第三溢流閥,第二溢流閥和第二單向閥均與回轉馬達a口相連,第三單向閥和第三溢流閥均與回轉馬達b口相連,且第二單向閥31、第三單向閥32、第二溢流閥33及第三溢流閥34均與回轉馬達t口相連。
作為優選,所述先導閥控制第二換向閥。
作為優選,所述先導閥控制梭閥,所述梭閥控制第一換向閥。
一種挖掘機能量回收補油方法,步驟如下:啟動先導閥,先導閥所發出先導信號控制第二換向閥換向,第二換向閥換向后,主泵到回轉馬達的油路連通,同時先導閥所發出控制信號通過梭閥的控制傳遞到第一換向閥,第一換向閥在接收到信號后換向,第一換向閥換向后,切斷主泵到回轉馬達t口的油路,主泵排出壓力油,經過第一單向閥進入第二換向閥給回轉馬達油口a或b油液,回轉馬達另一側油口油液經第二換向閥回油,馬達回轉帶動挖掘機轉動;制動時,先導閥關閉后,第二換向閥換向,主泵到回轉馬達之間的油路被切斷,回轉開始制動,由于挖掘機上車慣性繼續轉動,先前進油的回轉馬達油口一側油液受壓由高壓變低壓,而另一側油液由低壓變高壓,當進行能量回收時,回轉馬達油口高壓側油液經回收閥油口c和d為蓄能器充液而不溢流,主泵排出壓力油經過第二換向閥,再經過第一換向閥后,通過減壓閥減壓后流入回轉馬達的t口進行補油,避免吸空。
作為優選,當回轉制動不進行能量回收時,回轉馬達油口高壓側油液經第三溢流閥和第二單向閥或者經第二溢流閥和第三單向閥給回轉馬達低壓側補油防止吸空。
作為優選,在回轉馬達回轉以及回轉制動通過主泵給回轉馬達補油時,第一溢流閥與節流閥共同作用建立壓力信號作用在調節器上,通過調節器的改變控制主泵所排出的液壓油流量。
作為優選,回轉制動且進行能量回收時,采用挖掘機主泵最小流量為回轉馬達補油。
本發明的有益效果是:
本發明提出一種新的挖掘機能量回收補油系統。該系統主要由換向閥、減壓閥、梭閥構成。回轉制動且進行能量回收時,第一換向閥在彈簧力的作用下處于左位工作,主泵排出壓力油經過減壓閥減壓后,再通過回轉馬達的補油口t進油回轉馬達,達到對回轉馬達補油的功能。回轉馬達補油是利用挖掘機在不工作時,主泵排出的最小流量補油,未增加其它能量源,起到了節能效果。且增加元件較少,系統簡單可靠。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
附圖標記列表:
1-.回收閥、2-蓄能器、3-回轉馬達、4-減壓閥、5-第一換向閥、6-第一溢流閥7-節流閥、8-梭閥、9-調節器、10-油箱、11-主泵、12-第一單向閥、13-第二換向閥、14-先導閥、31-第二單向閥、32-第三單向閥、33-第二溢流閥、34-第三溢流閥。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述:
如圖1、一種挖掘機能量回收補油系統,包括第一換向閥5、第二換向閥6、第一單向閥12、主泵11、油箱10、梭閥8、先導閥14、回収閥1、儲能器2、第一溢流閥6、調節器9、節流閥7、第二單向閥31、第三單向閥32、第二溢流閥33、第三溢流閥34,第二換向閥設有三路進口、三路出口、左側先導油路和右側先導油路,主泵11的進油口與油箱10相連,主泵11出口一路與單向閥12進口相連,主泵11出口另一路與第二換向閥13第三路進口相連,第二換向閥13左側先導油路與梭閥8左側第一路進口相連,第二換向閥13右側先導油路與梭閥8右側第一路進口相連,第二換向閥13第一路出口與回收閥1c口相連,第二換向閥13第二路出口與回收閥1d口相連,回收閥1出口與蓄能器2相連,回收閥1c口與回轉馬達3a口相連,回收閥1b口與回轉馬達3b口相連,單向閥12出口與第二換向閥13第二路進口相連,油箱10與第二換向閥13第一路進口相連,第二換向閥13第三路出口與節流閥7第一路進口相連,節流閥7第二路進口與調節器9相連,調節器9與主泵11相連,節流閥7出口與油箱10相連,第二換向閥13第三路出口與第一溢流閥6進口相連,第一溢流閥6出口與油箱10相連,第二換向閥13第三路出口與第一換向閥5進口相連,第一換向閥5出口與減壓閥4進口相連,減壓閥4出口與回轉馬達3t口相連,第一換向閥右側先導油路與梭閥8上側出口相連,先導閥14第一路出口與梭閥8左側第二路進口相連,先導閥14第二路出口與梭閥8右側第二路進口相連。第二單向閥31和第二溢流閥33均與回轉馬達3a口相連,第三單向閥32和第三溢流閥34均與回轉馬達b口相連,且第二單向閥31、第三單向閥32、第二溢流閥33及第三溢流閥34均與回轉馬達t口相連。
使用上述挖掘機能量回收補油裝置的方法如下:以a口進油回轉馬達右轉為例,首先啟動先導閥14,先導閥14所發出先導信號控制第二換向閥13換向,換向閥13換向后,主泵11到回轉馬達3的油路連通,同時先導閥14所發出控制信號通過梭閥8的控制傳遞到第一換向閥5,第一換向閥5在接收到信號后換向,第一換向閥5換向后,切斷主泵11到回轉馬達3上t口油路,第一溢流閥6與節流閥7共同作用建立壓力信號作用在調節器9上,通過調節器9的改變控制主泵11所排出的液壓油流量,主泵11排出壓力油,經過第一單向閥12進入第二換向閥13供給回轉馬達3油口a油液,回轉馬達3油口b油液經第二換向閥13回油,馬達回轉帶動挖掘機轉動;先導閥14關閉后,第二換向閥13換向,主泵11到回轉馬達3之間的油路被切斷,回轉開始制動,由于挖掘機上車慣性繼續轉動,回轉馬達3油口b側油液受壓由低壓變高壓,而油口a側油液由高壓變低壓,當進行能量回收時,回轉馬達3油口b側高壓油液經回收閥1油口c和d為蓄能器充液而不溢流,主泵11排出壓力油經過第二換向閥13,再經過第一換向閥5后,通過減壓閥4減壓后流入回轉馬達3的t口進行補油,避免吸空。回轉馬達3補油是利用挖掘機在不工作時,主泵11排出的最小流量補油,未增加其它能量源,起到了節能效果。且增加元件較少,系統簡單可靠。若不需要進行能量回收,則關閉蓄能器2,制動后關閉第二換向閥12的所有油路,此時,回轉馬達3油口b側高壓油液經第三溢流閥34、第二單向閥31給回轉馬達3低壓側補油防止吸空。
本發明方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段,還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。