一种液压挖掘机节能系统的制作方法

本发明涉及工程机械，更具体地说，涉及一种液压挖掘机节能系统。

背景技术：

1、在建筑、桥梁、高铁、隧道、码头、军工等技术领域，液压挖掘机具有广泛应用。随着液压挖掘机市场保有量的增加，液压液压挖掘机累积燃油消耗量成为继汽车之后的又一石化能源消耗主体，因此，如何节能减排成为液压液压挖掘机的发展趋势。

2、现有技术中，液压挖掘机作业时，有大量的能量通过热的形式逸散浪费，例如，动臂下降时，重力势能通过液压缸转换为液压能，再通过液压系统的各节流口转化为热能逸散。又比如，液压挖掘机回转启动时，回转马达转速低、需要流量少，导致液压泵部分输出流量会通过回转马达溢流阀溢流，最终以热的形式损失。液压挖掘机回转制动时，由于回转平台及工作装置质量、转动惯量和惯性力矩都很大，导致回转平台制动时动能很大，通常全部以热能的形式损失。

3、液压挖掘机动臂下降和回转时，不仅有大量能量通过发热浪费掉，还会使液压油温度快速升高，这就增加了冷却降温成本，进一步增加了系统功耗。

4、综上所述，如何回收液压挖掘机动臂下降能量及回转启动或回转制动能量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种液压挖掘机节能系统，可回收液压挖掘机动臂下降能量及回转启动或回转制动能量。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种液压挖掘机节能系统，包括动臂油缸和回转马达，还包括动臂能量回收装置和回转能量回收装置中的至少一者；

4、所述动臂能量回收装置与所述动臂油缸的大腔连接，用于回收所述液压挖掘机的动臂下降时的能量；

5、所述回转能量回收装置与所述回转马达的腔室连接，用于回收回转启动能量和回转制动能量中的至少一者。

6、可选地，所述动臂能量回收装置包括：

7、流量提取阀，与所述大腔连接；

8、第一蓄能器，与所述流量提取阀连接；

9、当所述液压挖掘机动臂下降时，所述流量提取阀打开，以使所述大腔内多余的液压油流入所述第一蓄能器。

10、可选地，还包括：

11、流量饱和阀，连接于所述流量提取阀和所述液压挖掘机的油箱之间；

12、第一压力读取装置，设于所述流量提取阀出口；

13、当所述液压挖掘机动臂下降时，且所述第一压力读取装置的压力超出第一设定值时，所述流量饱和阀打开，以使所述大腔多余的液压油经由所述流量提取阀和所述流量饱和阀流入所述油箱。

14、可选地，所述大腔与所述动臂油缸的小腔之间连接有可控再生阀；

15、当所述液压挖掘机动臂下降时，所述可控再生阀打开。

16、可选地，所述大腔的出口设有防沉降阀，所述防沉降阀与所述液压挖掘机的主阀动臂联连接，所述流量提取阀与所述防沉降阀连接。

17、可选地，所述流量提取阀和所述主阀动臂联的开度均可调。

18、可选地，所述回转能量回收装置包括：

19、流量回收阀，分别与所述回转马达的a腔和b腔连接；

20、第二蓄能器，与所述流量回收阀连接；

21、当所述回转马达启动时，且所述a腔或所述b腔的压力大于第三设定值时，所述流量回收阀打开，以使所述a腔或所述b腔多余的液压油流入所述第二蓄能器。

22、可选地，还包括：

23、液压锁，设于所述回转马达和所述液压挖掘机的主阀回转联之间；当所述回转马达制动时，所述液压锁关闭；所述回转马达制动且所述a腔或所述b腔的压力大于所述第三设定值时，所述流量回收阀打开，以使所述a腔或所述b腔多余的液压油流入所述第二蓄能器。

24、可选地，所述液压挖掘机的主阀回转联和所述液压挖掘机的油箱之间设有背压阀，所述主阀回转联分别到所述回转马达的a腔和b腔之间均设有补油单向阀；

25、当所述a腔或所述b腔的压力低于所述背压阀的设置压力时，所述液压挖掘机的主泵的液压油经由所述主阀回转联和所述补油单向阀向所述a腔或所述b腔补油。

26、可选地，还包括：

27、功能选择阀，分别与所述动臂能量回收装置和所述回转能量回收装置连接，并分别与所述液压挖掘机的储能马达、预设工作装置执行器回路、散热马达及发电装置12连接，用于将所述动臂能量回收装置和所述回转能量回收装置回收的能量分配至所述储能马达、所述预设工作装置执行器回路、所述散热马达和/或所述发电装置。

28、本发明提供的液压挖掘机节能系统，动臂油缸下降时，利用动臂能量回收装置回收动臂油缸大腔内多余的液压油，避免液压挖掘机的动臂下放时动臂的重力势能通过动臂油缸转换为液压能后，再通过液压挖掘机的液压系统的各节流口转化为热能逸散浪费，达到对动臂下降能量回收的目的。另外，回转马达启动时，回转马达的转速低，需要流量少，液压挖掘机的主泵的部分输出流量多于回转马达回转需要流量，使回转马达腔室内的压力升高，当回转马达腔室内的压力过大时，利用回转能量回收装置回收回转马达腔室内多余的流量，实现回转启动防溢流。或者，当回转马达制动时，由于液压挖掘机的回转平台及工作装置的质量、转动惯量和惯性力矩都很大，由于惯性作用使得回转马达的回转不会立即停止，而是以原来的运动状态继续回转某个角度，此时，利用回转能量回收装置回收回转马达制动时的多余能量，实现对回转制动能量的回收。

29、可见，该液压挖掘机节能系统可利用动臂能量回收装置回收动臂下降时的能量；并利用回转能量回收装置回收回转启动能量和/或回转制动能量，实现液压挖掘机节能，具有重大的现实意义。

技术特征：

1.一种液压挖掘机节能系统，包括动臂油缸(3)和回转马达(4)，其特征在于，还包括动臂能量回收装置(100)和回转能量回收装置(200)中的至少一者；

2.根据权利要求1所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，所述动臂能量回收装置(100)包括：

3.根据权利要求2所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求2所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，所述大腔(31)与所述动臂油缸(3)的小腔(32)之间连接有可控再生阀(106)；

5.根据权利要求2所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，所述大腔(31)的出口设有防沉降阀(107)，所述防沉降阀(107)与所述液压挖掘机的主阀动臂联(21)连接，所述流量提取阀(101)与所述防沉降阀(107)连接。

6.根据权利要求5所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，所述流量提取阀(101)和所述主阀动臂联(21)的开度均可调。

7.根据权利要求1-6任一项所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，所述回转能量回收装置(200)包括：

8.根据权利要求7所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求7所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，所述液压挖掘机的主阀回转联(22)和所述液压挖掘机的油箱(10)之间设有背压阀(204)，所述主阀回转联(22)分别到所述回转马达(4)的a腔(41)和b腔(42)之间均设有补油单向阀(205)；

10.根据权利要求1-6任一项所述的液压挖掘机节能系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开了一种液压挖掘机节能系统，动臂油缸下降时，利用动臂能量回收装置回收动臂油缸大腔内多余的液压油，避免液压挖掘机的动臂下放时动臂的重力势能通过动臂油缸转换为液压能后，再通过液压挖掘机的液压系统的各节流口转化为热能逸散浪费，达到对动臂下降能量回收的目的。回转马达启动时，利用回转能量回收装置回收回转马达腔室内多余的流量，实现回转启动防溢流。或者，当回转马达制动时，利用回转能量回收装置回收回转马达制动时的多余能量，实现对回转制动能量的回收。

技术研发人员：卢惠平,张金戈,章浩,管伟,王润豪
受保护的技术使用者：山河智能装备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17