本發(fā)明涉及挖掘機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種挖掘機能量回收補油系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，各國都已將降低能源損耗、保護(hù)環(huán)境提上日程。同時，能效比是液壓挖掘機市場競爭的關(guān)鍵參數(shù)之一，因此液壓挖掘機的節(jié)能技術(shù)研究及應(yīng)用尤為必要。

目前，基于挖掘機能量回收的液壓混合動力節(jié)能技術(shù)，主要是對挖掘機動臂勢能、回轉(zhuǎn)制動能進(jìn)行回收，回收的能量通過蓄能器存儲。其中回轉(zhuǎn)能量回收主要包含上車回轉(zhuǎn)制動和回轉(zhuǎn)啟動溢流兩部分能量。回轉(zhuǎn)制動且不做能量回收時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)的溢流油液經(jīng)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(zhuǎn)馬達(dá)補油，防止馬達(dá)吸空造成馬達(dá)損壞；回轉(zhuǎn)制動且進(jìn)行能量回收時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)的制動能量不溢流，而經(jīng)回收閥回收存儲于蓄能器中，這樣造成了回轉(zhuǎn)馬達(dá)的補油量不足而吸空，影響回轉(zhuǎn)能量的回收，此外，利用定量泵做回轉(zhuǎn)馬達(dá)補油的動力源的話存在能量浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種挖掘機能量回收補油系統(tǒng)及其方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種挖掘機能量回收補油系統(tǒng)，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(dǎo)閥、回収閥、儲能器、第二換向閥設(shè)有三路進(jìn)口、三路出口、左側(cè)先導(dǎo)油路和右側(cè)先導(dǎo)油路，主泵的進(jìn)油口與油箱相連，主泵出口一路與第一單向閥進(jìn)口相連，主泵出口另一路與第二換向閥第三路進(jìn)口相連，第二換向閥左側(cè)先導(dǎo)油路與梭閥左側(cè)第一路進(jìn)口相連，第二換向閥右側(cè)先導(dǎo)油路與梭閥右側(cè)第一路進(jìn)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(zhuǎn)馬達(dá)a口相連，回收閥d口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)b口相連，第一單向閥出口與第二換向閥第二路進(jìn)口相連，油箱與第二換向閥第一路進(jìn)口相連，第二換向閥第三路出口與第一換向閥進(jìn)口相連，第一換向閥出口與減壓閥進(jìn)口相連，減壓閥出口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)t口相連，第一換向閥右側(cè)先導(dǎo)油路與梭閥上側(cè)出口相連，先導(dǎo)閥第一路出口與梭閥左側(cè)第二路進(jìn)口相連，先導(dǎo)閥第二路出口與梭閥右側(cè)第二路進(jìn)口相連。

作為優(yōu)選，還包括調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器進(jìn)口與主泵相連，調(diào)節(jié)器出口與第二換向閥第三路出口相連，調(diào)節(jié)器出口還與油箱連接。

作為優(yōu)選，還包括第一溢流閥和節(jié)流閥，節(jié)流閥第一路進(jìn)口與第二換向閥第三路出口相連，節(jié)流閥第二路進(jìn)口與調(diào)節(jié)器相連，節(jié)流閥出口與油箱相連，第一溢流閥進(jìn)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(yōu)選，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)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(zhuǎn)馬達(dá)a口相連，第三單向閥和第三溢流閥均與回轉(zhuǎn)馬達(dá)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(zhuǎn)馬達(dá)t口相連。

作為優(yōu)選，所述先導(dǎo)閥控制第二換向閥。

作為優(yōu)選，所述先導(dǎo)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(dǎo)閥，先導(dǎo)閥所發(fā)出先導(dǎo)信號控制第二換向閥換向，第二換向閥換向后，主泵到回轉(zhuǎn)馬達(dá)的油路連通，同時先導(dǎo)閥所發(fā)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(zhuǎn)馬達(dá)t口的油路，主泵排出壓力油，經(jīng)過第一單向閥進(jìn)入第二換向閥給回轉(zhuǎn)馬達(dá)油口a或b油液，回轉(zhuǎn)馬達(dá)另一側(cè)油口油液經(jīng)第二換向閥回油，馬達(dá)回轉(zhuǎn)帶動挖掘機轉(zhuǎn)動；制動時，先導(dǎo)閥關(guān)閉后，第二換向閥換向，主泵到回轉(zhuǎn)馬達(dá)之間的油路被切斷，回轉(zhuǎn)開始制動，由于挖掘機上車慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，先前進(jìn)油的回轉(zhuǎn)馬達(dá)油口一側(cè)油液受壓由高壓變低壓，而另一側(cè)油液由低壓變高壓，當(dāng)進(jìn)行能量回收時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)油口高壓側(cè)油液經(jīng)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(jīng)過第二換向閥，再經(jīng)過第一換向閥后，通過減壓閥減壓后流入回轉(zhuǎn)馬達(dá)的t口進(jìn)行補油，避免吸空。

作為優(yōu)選，當(dāng)回轉(zhuǎn)制動不進(jìn)行能量回收時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)油口高壓側(cè)油液經(jīng)第三溢流閥和第二單向閥或者經(jīng)第二溢流閥和第三單向閥給回轉(zhuǎn)馬達(dá)低壓側(cè)補油防止吸空。

作為優(yōu)選，在回轉(zhuǎn)馬達(dá)回轉(zhuǎn)以及回轉(zhuǎn)制動通過主泵給回轉(zhuǎn)馬達(dá)補油時，第一溢流閥與節(jié)流閥共同作用建立壓力信號作用在調(diào)節(jié)器上，通過調(diào)節(jié)器的改變控制主泵所排出的液壓油流量。

作為優(yōu)選，回轉(zhuǎn)制動且進(jìn)行能量回收時，采用挖掘機主泵最小流量為回轉(zhuǎn)馬達(dá)補油。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提出一種新的挖掘機能量回收補油系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由換向閥、減壓閥、梭閥構(gòu)成。回轉(zhuǎn)制動且進(jìn)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(jīng)過減壓閥減壓后，再通過回轉(zhuǎn)馬達(dá)的補油口t進(jìn)油回轉(zhuǎn)馬達(dá)，達(dá)到對回轉(zhuǎn)馬達(dá)補油的功能。回轉(zhuǎn)馬達(dá)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(jié)能效果。且增加元件較少，系統(tǒng)簡單可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記列表：

1-.回收閥、2-蓄能器、3-回轉(zhuǎn)馬達(dá)、4-減壓閥、5-第一換向閥、6-第一溢流閥7-節(jié)流閥、8-梭閥、9-調(diào)節(jié)器、10-油箱、11-主泵、12-第一單向閥、13-第二換向閥、14-先導(dǎo)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(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1、一種挖掘機能量回收補油系統(tǒng)，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(dǎo)閥14、回収閥1、儲能器2、第一溢流閥6、調(diào)節(jié)器9、節(jié)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(shè)有三路進(jìn)口、三路出口、左側(cè)先導(dǎo)油路和右側(cè)先導(dǎo)油路，主泵11的進(jìn)油口與油箱10相連，主泵11出口一路與單向閥12進(jìn)口相連，主泵11出口另一路與第二換向閥13第三路進(jìn)口相連，第二換向閥13左側(cè)先導(dǎo)油路與梭閥8左側(cè)第一路進(jìn)口相連，第二換向閥13右側(cè)先導(dǎo)油路與梭閥8右側(cè)第一路進(jìn)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(zhuǎn)馬達(dá)3a口相連，回收閥1b口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)3b口相連，單向閥12出口與第二換向閥13第二路進(jìn)口相連，油箱10與第二換向閥13第一路進(jìn)口相連，第二換向閥13第三路出口與節(jié)流閥7第一路進(jìn)口相連，節(jié)流閥7第二路進(jìn)口與調(diào)節(jié)器9相連，調(diào)節(jié)器9與主泵11相連，節(jié)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(jìn)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(jìn)口相連，第一換向閥5出口與減壓閥4進(jìn)口相連，減壓閥4出口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)3t口相連，第一換向閥右側(cè)先導(dǎo)油路與梭閥8上側(cè)出口相連，先導(dǎo)閥14第一路出口與梭閥8左側(cè)第二路進(jìn)口相連，先導(dǎo)閥14第二路出口與梭閥8右側(cè)第二路進(jìn)口相連。第二單向閥31和第二溢流閥33均與回轉(zhuǎn)馬達(dá)3a口相連，第三單向閥32和第三溢流閥34均與回轉(zhuǎn)馬達(dá)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(zhuǎn)馬達(dá)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(jìn)油回轉(zhuǎn)馬達(dá)右轉(zhuǎn)為例，首先啟動先導(dǎo)閥14，先導(dǎo)閥14所發(fā)出先導(dǎo)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(zhuǎn)馬達(dá)3的油路連通，同時先導(dǎo)閥14所發(fā)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(zhuǎn)馬達(dá)3上t口油路，第一溢流閥6與節(jié)流閥7共同作用建立壓力信號作用在調(diào)節(jié)器9上，通過調(diào)節(jié)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(jīng)過第一單向閥12進(jìn)入第二換向閥13供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)3油口a油液，回轉(zhuǎn)馬達(dá)3油口b油液經(jīng)第二換向閥13回油，馬達(dá)回轉(zhuǎn)帶動挖掘機轉(zhuǎn)動；先導(dǎo)閥14關(guān)閉后，第二換向閥13換向，主泵11到回轉(zhuǎn)馬達(dá)3之間的油路被切斷，回轉(zhuǎn)開始制動，由于挖掘機上車慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，回轉(zhuǎn)馬達(dá)3油口b側(cè)油液受壓由低壓變高壓，而油口a側(cè)油液由高壓變低壓，當(dāng)進(jìn)行能量回收時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)3油口b側(cè)高壓油液經(jīng)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(jīng)過第二換向閥13，再經(jīng)過第一換向閥5后，通過減壓閥4減壓后流入回轉(zhuǎn)馬達(dá)3的t口進(jìn)行補油，避免吸空。回轉(zhuǎn)馬達(dá)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(jié)能效果。且增加元件較少，系統(tǒng)簡單可靠。若不需要進(jìn)行能量回收，則關(guān)閉蓄能器2，制動后關(guān)閉第二換向閥12的所有油路，此時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)3油口b側(cè)高壓油液經(jīng)第三溢流閥34、第二單向閥31給回轉(zhuǎn)馬達(dá)3低壓側(cè)補油防止吸空。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。