專利名稱：挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
普通液壓挖掘機(jī)多采用柴油機(jī)液壓系統(tǒng)多執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)方案，耗油高、排放差。采用混合動(dòng)力技術(shù)可以有效降低能量損失和改善排放。目前，國(guó)內(nèi)外各廠家對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)液壓挖掘機(jī)的研究已經(jīng)取得一定的成果。已有的混合動(dòng)力挖掘機(jī)是用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，帶動(dòng)大臂、小臂、鏟斗的挖掘動(dòng)作，用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)動(dòng)作，回轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)來啟動(dòng)，回轉(zhuǎn)停止時(shí)利用慣性來發(fā)電，并儲(chǔ)存到電容里再利用。傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)中回轉(zhuǎn)馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)，液壓油一方面驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面由于啟動(dòng)瞬間壓力較大，該壓力使液壓馬達(dá)一側(cè)溢流閥打開，溢流部分液壓油，此部分液壓能損失掉。回轉(zhuǎn)系統(tǒng)帶動(dòng)挖掘機(jī)上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)回轉(zhuǎn)，其制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大量的制動(dòng)能，多以熱能的形式散失，不僅引起液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，降低了回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作性能，更會(huì)影響系統(tǒng)的工作壽命，此部分制動(dòng)能浪費(fèi)掉。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)，回收利用了回轉(zhuǎn)溢流的液壓能，而且回收利用回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)能。。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)，包括液壓回路、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵和回轉(zhuǎn)單元，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵之間設(shè)置電動(dòng)機(jī)，回轉(zhuǎn)單元由液壓馬達(dá)和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)組成，液壓回路中增加溢流多路閥，并通過該多路閥連接液壓發(fā)電機(jī)，通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)回收回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)能，通過多路閥和液壓發(fā)電機(jī)回收回轉(zhuǎn)溢流液壓能。所述的液壓發(fā)電機(jī)和回轉(zhuǎn)單元都連接到逆變控制器，逆變控制器一側(cè)連接超級(jí)電容，另一側(cè)還連接到電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是回收利用了回轉(zhuǎn)溢流的液壓能，而且回收利用回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)能。首先在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口和回油口連接多路閥，回收回轉(zhuǎn)溢流能量；其次將傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)改變?yōu)橐簤厚R達(dá)與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)單元，當(dāng)回轉(zhuǎn)減速或制動(dòng)時(shí)，可以回收回轉(zhuǎn)制動(dòng)能，回收的能量轉(zhuǎn)化為電能后，存儲(chǔ)在超級(jí)電容內(nèi)，通過逆變控制器直接供給輔助電機(jī)，為液壓系統(tǒng)提供輔助動(dòng)力，本裝置與傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)相比，其節(jié)能效果可達(dá)15%-—20%。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2是本實(shí)用新型的液壓原理簡(jiǎn)圖。圖中1、電動(dòng)機(jī)，2、回轉(zhuǎn)單元，3、多路閥快，4、液壓發(fā)電機(jī)，5、逆變控制器，6、超級(jí)電容，7、主控閥，8、發(fā)動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
[0009]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)，包括液壓回路、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵和回轉(zhuǎn)單元，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵之間設(shè)置電動(dòng)機(jī)，回轉(zhuǎn)單元由液壓馬達(dá)和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)組成，液壓回路中增加溢流多路閥，并通過該多路閥連接液壓發(fā)電機(jī)，通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)回收回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)能，通過多路閥和液壓發(fā)電機(jī)回收回轉(zhuǎn)溢流液壓能。所述的液壓發(fā)電機(jī)和回轉(zhuǎn)單元都連接到逆變控制器，逆變控制器一側(cè)連接超級(jí)電容，另一側(cè)還連接到電動(dòng)機(jī)，液壓回路連接行走單元。如圖2所不,本系統(tǒng)通過研究挖掘機(jī)工況中發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出與液壓系統(tǒng)壓力變化，新增加電動(dòng)機(jī)I連接在發(fā)動(dòng)機(jī)8與液壓泵之間，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)8工作，增加扭矩輸出；回轉(zhuǎn)單元2由液壓馬達(dá)和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)與傳統(tǒng)馬達(dá)原理相同，當(dāng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)減速或制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)將減速制動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁占诔?jí)電容中。當(dāng)回轉(zhuǎn)加速時(shí)，發(fā)電機(jī)又起電動(dòng)機(jī)的作用與液壓馬達(dá)共同驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)；多路閥3與液壓回轉(zhuǎn)回路連接，將部分由于回轉(zhuǎn)溢流丟失的液壓油分流至液壓發(fā)電機(jī)4 ;液壓發(fā)電機(jī)4與多路閥3連接，使原本通過溢流閥丟失的液壓油來發(fā)電，轉(zhuǎn)化為電能；逆變控制器5 :在發(fā)電機(jī)與超級(jí)電容6之間進(jìn)行電能形式的轉(zhuǎn)化；超級(jí)電容6具有電容的大電流快速充放電特性，同時(shí)也有電池的儲(chǔ)能特性，可重復(fù)使用，壽命長(zhǎng)，在本系統(tǒng)中可以存儲(chǔ)來自液壓發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)的電能，同時(shí)，通過逆變控制器5驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)I。
權(quán)利要求1.一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)，包括液壓回路、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵和回轉(zhuǎn)單元，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵之間設(shè)置電動(dòng)機(jī)，回轉(zhuǎn)單元由液壓馬達(dá)和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)組成，液壓回路中增加溢流多路閥，并通過該多路閥連接液壓發(fā)電機(jī)，通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)回收回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)能，通過多路閥和液壓發(fā)電機(jī)回收回轉(zhuǎn)溢流液壓能，所述的液壓發(fā)電機(jī)和回轉(zhuǎn)單元都連接到逆變控制器，逆變控制器一側(cè)連接超級(jí)電容，另一側(cè)還連接到電動(dòng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)，其特征在于所述的液壓回路還連接行走單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種挖掘機(jī)混合動(dòng)力油電系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵之間增加電動(dòng)機(jī)，回轉(zhuǎn)單元由液壓馬達(dá)和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)組成，液壓回路中連接溢流多路閥，并通過多路閥連接液壓發(fā)電機(jī)，液壓發(fā)電機(jī)和回轉(zhuǎn)單元都連接到逆變控制器，逆變控制器一側(cè)連接超級(jí)電容，另一側(cè)連接到電動(dòng)機(jī)。本系統(tǒng)回收利用了回轉(zhuǎn)溢流的液壓能，而且回收利用回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)能。首先在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口和回油口連接多路閥，回收回轉(zhuǎn)溢流能量；其次將傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)改變?yōu)橐簤厚R達(dá)與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)單元，當(dāng)回轉(zhuǎn)減速或制動(dòng)時(shí)，可以回收回轉(zhuǎn)制動(dòng)能，回收的能量轉(zhuǎn)化為電能后，存儲(chǔ)在超級(jí)電容內(nèi)，通過逆變控制器直接供給輔助電機(jī)，為液壓系統(tǒng)提供輔助動(dòng)力。
文檔編號(hào)E02F9/20GK202882007SQ20122050817
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者董玉忠, 楊裕豐, 秦家升, 費(fèi)樹輝, 史繼江, 高見廠, 徐立明, 董永平 申請(qǐng)人:徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司