專利名稱：一種油缸能量回收及再生系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量回收系統(tǒng)，尤其涉及一種挖掘機油缸的能量回收以及再生系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液壓挖掘機是一種典型的周期性作業(yè)設(shè)備，動臂的下降是其工作周期的一個典型環(huán)節(jié)。當(dāng)液壓挖掘機動臂下降時，現(xiàn)行液壓挖掘機通過主閥中主閥芯的開度來調(diào)節(jié)工作臂的下降速度，通過關(guān)閉主閥芯實現(xiàn)動臂下降運動的停止。現(xiàn)行液壓挖掘機通常沒有能量回收裝置，動臂下放過程中釋放的勢能大部分消耗在主閥上，造成了能量的浪費。而且，此過程中動臂勢能和動能轉(zhuǎn)換為熱量損失，還使油溫上升，降低液壓元件壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于一種挖掘機油缸的能量回收以及再生系統(tǒng)，以解決現(xiàn)行液壓挖掘機由于沒有能量回收裝置造成能量的浪費，以及動臂勢能和動能轉(zhuǎn)換為熱量損失導(dǎo)致油溫上升，降低液壓元件壽命的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種油缸能量回收及再生系統(tǒng)，包括液壓缸、油箱、定量馬達、蓄能器和發(fā)動機，其特征在于，所述液壓缸無桿腔的一端與所述定量馬達的一端連接，所述定量馬達的另一端分兩路分別與所述油箱和所述液壓缸有桿腔的一端連接，并且所述定量馬達安裝連接有第一變量泵，所述第一變量泵的一端與所述油箱連接，所述第一變量泵的另一端與所述蓄能器連接；所述發(fā)動機安裝連接有第二變量泵，所述第二變量泵的一端與所述油箱連接，所述第二變量泵的另一端與第一單向閥連接，所述第一單向閥通過第一換向閥與所述蓄能器連接； 所述液壓缸有桿腔的另一端通過第二換向閥與所述第一單向閥連接，所述液壓缸無桿腔的另一端通過第三換向閥與所述第一單向閥連接；還包括有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述第一變量泵、所述第二變量泵、所述第一換向閥、所述第二換向閥、所述第三換向閥和所述發(fā)動機連接。上述的油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其中，所述第二換向閥通過第二單向閥與所述第一單向閥連接。上述的油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其中，所述第二換向閥與第三換向閥通過電磁閥相連接。上述的油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其中，所述定量馬達的另一端與所述油箱的連接處還具有節(jié)流閥。上述的油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其中，所述節(jié)流閥與所述控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是
(I)動臂下降時，通過換向閥的關(guān)閉，使得液壓缸油液驅(qū)動定量馬達，定量馬達帶動第一變量泵，定量馬達和第一變量泵形成液壓變壓器將液壓缸中的油液增壓為蓄能器充液，
3有效地實現(xiàn)勢能和動能的回收。(2)定量馬達排出的油液通過節(jié)流閥回油箱，有效地提高回油壓力，使得油液優(yōu)先供給液壓缸有桿腔，防止動臂因重力作用下迅速下降而導(dǎo)致的液壓缸有桿腔產(chǎn)生吸空。(3)動臂上升時，通過換向閥的打開，形成再生回路，防止因蓄能器壓力不足以驅(qū)動向動臂下腔供液，有效地減少動臂聯(lián)所需的流量。(4)由于蓄能器的儲能作用，避免了現(xiàn)有能量回收只能發(fā)生在液壓缸縮回時的不足，有效地延長了能量回收的時間。


圖I是本發(fā)明的油缸能量回收及再生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1.第二換向閥；2.第三換向閥；3.第一換向閥；4.電磁閥；5.第二單向閥；6.第一單向閥；7.節(jié)流閥；8.定量馬達；9.第一變量泵；10.蓄能器；11.第二變量泵； 12.發(fā)動機；13.液壓缸；14.油箱；15.控制系統(tǒng)。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明油缸能量回收及再生系統(tǒng)的具體實施方式
。圖I為本發(fā)明的油缸能量回收及再生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,請參見圖I所示。本發(fā)明的一種油缸能量回收及再生系統(tǒng)，包括有液壓缸13、油箱14、蓄能器10和發(fā)動機12，進一步的，液壓缸13無桿腔的一端與一定量馬達8的一端連接，該定量馬達8的另一端分成兩路，一路與油箱14連接，另一路與液壓缸13有桿腔的一端相連接，并且，定量馬達8安裝連接有一第一變量泵9，定量馬達8和該第一變量泵9形成液壓變壓器；第一變量泵9的一端與油箱14連接，第一變量泵9的另一端與一蓄能器10相連接。發(fā)動機12安裝連接有一第二變量泵11，該第二變量泵11的一端與油箱14連接，第二變量泵11的另一端連接有一第一單向閥6,該第一單向閥6通過一第一換向閥3與蓄能器10相連接；液壓缸13有桿腔的另一端通過一第二換向閥I與第一單向閥6連接，液壓缸13無桿腔的另一端通過一第三換向閥2與第一單向閥6相連接。本發(fā)明在上述的基礎(chǔ)上，還具有如下實施方式
本發(fā)明的第一實施例中，請繼續(xù)參見圖I所示。上述的第二換向閥I通過一第二單向閥5與第一單向閥6相連接。本發(fā)明的第二實施例中，第二換向閥I與第三換向閥2之間通過一電磁閥4相連接。即使得第一單向閥6的一端通過第一換向閥3與蓄能器10連接，第一單向閥6的另一端分成兩路，一路通過第三換向閥2與液壓缸13無桿腔連接，另一路分別依次通過連接第二單向閥5和第二換向閥I與液壓缸13有桿腔相連接。本發(fā)明的第三實施例中，上述的定量馬達8的另一端與油箱14的連接處還具有一節(jié)流閥7，節(jié)流閥7用來提高定量馬達8輸出返回至油箱14的流體壓力，以使得返回到油箱 14的流體一部分回供到液壓缸13。本發(fā)明的第四實施例中，還包括有控制系統(tǒng)15，該控制系統(tǒng)分別與節(jié)流閥7、第一變量泵9、第二變量泵11、第一換向閥3、第二換向閥I、第三換向閥2和發(fā)動機12相連接。本發(fā)明在上述基礎(chǔ)上，還具有如下運行方式當(dāng)液壓挖掘機動臂下降時，通過控制系統(tǒng)15使第一換向閥3、第二換向閥I和第三換向閥2關(guān)閉。液壓缸13的無桿腔油液通過第二換向閥2驅(qū)動定量馬達8，定量馬達8輸出扭矩帶動第一變量泵9，定量馬達8和第一變量泵9形成液壓變壓器將油箱14中的油液增壓為蓄能器10充液，以此實現(xiàn)勢能和動能的回收；同時，定量馬達8排出的油經(jīng)節(jié)流閥7回到油箱14，提高了回油壓力，使得油液優(yōu)先供給液壓缸13的有桿腔，有效地防止動臂因重力作用下迅速下降而使液壓缸13有桿腔產(chǎn)生吸空，實現(xiàn)液壓缸13有桿腔中的油液來自無桿腔，即動臂流量再生。當(dāng)液壓挖掘機動臂上升時，存儲于蓄能器10的高壓油驅(qū)動第一變量泵9，第一變量泵9輸出扭矩帶動定量馬達8轉(zhuǎn)動，定量馬達8和第一變量泵9形成液壓變壓器將動臂上腔油液和油箱14中油液增壓送至動臂下腔，驅(qū)動動臂上升；當(dāng)蓄能器10的壓力不足以驅(qū)動液壓變壓器向動臂下腔供液時，控制系統(tǒng)15將切換到主泵供油。此時通過控制系統(tǒng)10 使第一換向閥3、第二換向閥I和第三換向閥2打開，形成再生回路，在保證滿足負載前提下，減少動臂聯(lián)所需流量。以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種油缸能量回收及再生系統(tǒng)，包括液壓缸、油箱、定量馬達、蓄能器和發(fā)動機，其特征在于，所述液壓缸無桿腔的一端與所述定量馬達的一端連接，所述定量馬達的另一端分兩路分別與所述油箱和所述液壓缸有桿腔的一端連接，并且所述定量馬達安裝連接有第一變量泵，所述第一變量泵的一端與所述油箱連接，所述第一變量泵的另一端與所述蓄能器連接；所述發(fā)動機安裝連接有第二變量泵，所述第二變量泵的一端與所述油箱連接，所述第二變量泵的另一端與第一單向閥連接，所述第一單向閥通過第一換向閥與所述蓄能器連接；所述液壓缸有桿腔的另一端通過第二換向閥與所述第一單向閥連接，所述液壓缸無桿腔的另一端通過第三換向閥與所述第一單向閥連接；還包括有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述第一變量泵、所述第二變量泵、所述第一換向閥、所述第二換向閥、所述第三換向閥和所述發(fā)動機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其特征在于，所述第二換向閥通過第二單向閥與所述第一單向閥連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其特征在于，所述第二換向閥與第三換向閥通過電磁閥相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其特征在于，所述定量馬達的另一端與所述油箱的連接處還具有節(jié)流閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述油缸能量回收及再生系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流閥與所述控制系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種油缸能量回收及再生系統(tǒng)，包括液壓缸、油箱、定量馬達、蓄能器和發(fā)動機，液壓缸無桿腔的一端與定量馬達的一端連接，定量馬達的另一端分兩路分別與油箱和液壓缸有桿腔的一端連接，定量馬達安裝連接有第一變量泵，第一變量泵的一端與油箱連接，第一變量泵的另一端與蓄能器連接；發(fā)動機安裝連接有第二變量泵，第二變量泵的一端與油箱連接，第二變量泵的另一端與第一單向閥連接，第一單向閥通過第一換向閥與蓄能器連接；液壓缸有桿腔的另一端通過第二換向閥與第一單向閥連接，液壓缸無桿腔的另一端通過第三換向閥與第一單向閥連接。本發(fā)明有效地減少動臂聯(lián)所需的流量，有效地延長了能量回收的時間。
文檔編號F15B21/14GK102588396SQ20121006099
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者汪春暉, 荊玉濤, 韓濤 申請人:三一重機有限公司