负载口独立控制系统及工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及液压控制系统，具体地，涉及一种负载口独立控制系统。此外，还涉及一种工程机械。


背景技术：

2.对于传统工程机械液压控制系统，其各执行机构的进出口一般由一个单阀芯式比例阀进行机液式控制，作为多执行机构流量分配单元的控制阀存在进口压力损失、出口压力损失、势能损失等，导致能量效率低。例如，在臂架下放及臂架收缩过程中，产生的重力势能以热能的形式损耗在油路节流口，不仅造成了能量的浪费，还使油液温度升高，降低了液压元件的寿命。
3.目前主要有两种节能控制方式，一种是传统单阀芯系统在多路阀内部内置流量再生阀，在臂架下放时打开流量再生阀，使得重力势能得到回收。该方式在一定意义上实现了臂架回油的再利用，不过由于流量再生阀具有一定的开启压力，仅在高压时才能回收能量，能量回收利用率较低。而且，回收的能量仅能供给本工作联使用，复合动作时，重力势能无法供给其他工作联使用。再者，阀芯需要根据特定需求进行设计，阀芯及流道设计复杂，需求变化时需要更改阀芯设计，通用性较差。
4.另一种是通过在液压系统中增加蓄能器，在臂架下放时，将重力势能转化为液压能存储在蓄能器。在臂架举升时，蓄能器释放液压能转化成机械能推动臂架举升，达到节能目的。不过由于蓄能器压力及容积对系统的节能效率影响较大，能量回收利用率较低。
5.由上述现有技术可知，如何实现平稳的能量回收利用以达到较好的节能效果仍然是液压领域亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种负载口独立控制系统，该负载口独立控制系统能够根据不同工况建立不同能量回收的液压回路，最大程度完成重力势能的回收利用，减小系统能耗；回路切换过程中，可单独控制四个主阀芯，实现回路的平稳切换，复合动作时能够将回收能量提供给其它工作联使用，具有较好的通用性。
7.本实用新型还需要解决的技术问题是提供一种工程机械，该工程机械具有能量回收利用功能。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种负载口独立控制系统，包括第一工作联、控制器、第二工作联、第一执行机构、进油油路以及回油油路，所述第一工作联包括第一主阀、第二主阀、第三主阀、第四主阀和分支回油道，所述第一主阀安装在所述第一执行机构的第一工作口与所述分支回油道之间，所述第二主阀安装在所述第一执行机构的第一工作口与所述进油油路之间，所述第三主阀安装在所述第一执行机构的第二工作口与所述分支回油道之间，所述第四主阀安装在所述第一执行机构的第二工作口与所述进油油路之间，所述控制器电连接所述第一主阀、所述第二主阀、所述第三主阀及所述第四主
阀，所述控制器用于控制所述第一主阀、第二主阀、第三主阀及第四主阀的通断，以能够形成不同能量回收回路。
9.可选地，所述第一主阀的控制腔连接有第一先导阀，所述第二主阀的控制腔连接有第二先导阀，所述第三主阀的控制腔连接有第三先导阀，所述第四主阀的控制腔连接有第四先导阀，所述第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀及第四先导阀均与所述控制器通讯连接。
10.可选地，所述第一先导阀的进油口、第二先导阀的进油口、第三先导阀的进油口及第四先导阀的进油口均与先导油路相连，所述先导油路上设置有过滤器和减压阀。
11.可选地，所述第一执行机构的第一工作口连接有第一安全阀，所述第一执行机构的第二工作口连接有第二安全阀。
12.可选地，所述进油油路与液压泵相连，所述液压泵的出油口连接有第一压力检测装置，所述回油油路与油箱相连，所述油箱的油口连接有第二压力检测装置，所述第一压力检测装置和第二压力检测装置均与所述控制器通讯连接。
13.可选地，所述第一执行机构的第一工作口连接有第三压力检测装置，所述第一执行机构的第二工作口连接有第四压力检测装置，所述第三压力检测装置和第四压力检测装置均与所述控制器通讯连接。
14.可选地，所述负载口独立控制系统还包括第二执行机构，所述第二执行机构包括第三工作口和第四工作口，所述第二工作联包括第五主阀，所述第五主阀包括与所述第三工作口连接的一个工作油口与所述第四工作口连接的另一个工作油口、与所述进油油路相连的进油口以及与所述回油油路相连的回油口。
15.可选地，所述第五主阀的一端控制腔连接有第五先导阀，其另一端控制腔连接有第六先导阀。
16.可选地，所述第二执行机构的第三工作口连接有第五压力检测装置，所述第二执行机构的第四工作口连接有第六压力检测装置，所述第五压力检测装置和第六压力检测装置均与所述控制器通讯连接。
17.可选地，所述负载口独立控制系统还包括第二执行机构，所述第二执行机构包括第三工作口和第四工作口，所述第二工作联包括至少一个第六主阀，所述第二执行机构的第三工作口与所述进油油路之间、所述第二执行机构的第三工作口与所述回油油路之间、所述第二执行机构的第四工作口与所述进油油路之间以及所述第二执行机构的第四工作口与所述回油油路之间分别安装有一个所述第六主阀。
18.本实用新型另一方面提供一种工程机械，设置有上述技术方案中任一项所述的负载口独立控制系统。
19.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：
20.通过对第一执行机构的两个工作腔分别设置两个主阀，一个主阀用于进油，另一个主阀用于回油，形成一种四阀芯对负载口独立控制系统，在工作联进行单动作时，可以实现无能耗动作，大大降低了整体系统能耗；当工作联进行复合动作时，可以实现重力势能回收后多工作联共享使用的效果。而且，相对于现有的能量回收系统需针对单联设计阀芯，阀芯结构复杂，无法实现通用的问题，本实用新型的四阀芯系统的阀芯均可以设计相同，阀芯节流槽设计简单，可适用于所有能量回收结构，具有较好的通用性。
21.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
23.图1是本实用新型第一种具体实施方式中的负载口独立控制系统的液压原理图；
24.图2是本实用新型第一种具体实施方式中的负载口独立控制系统的原理图；
25.图3是本实用新型第一种具体实施方式中的控制回路p-a1-b1-p简化液压原理图；
26.图4是本实用新型第一种具体实施方式中的控制回路p-a1-b1-t简化液压原理图；
27.图5是本实用新型第一种具体实施方式中的控制回路t-a1-b1-t简化液压原理图；
28.图6是本实用新型第一种具体实施方式中的控制回路t-a1-b1-p简化液压原理图；
29.图7是本实用新型第一种具体实施方式中的控制回路t-a1-b1-p/t简化液压原理图；
30.图8是本实用新型第二种具体实施方式中的负载口独立控制系统的液压原理图；
31.图9是本实用新型具体实施方式中的负载口独立控制系统节能控制方法的框图。
32.附图标记说明
33.1 液压泵
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21 过滤器
34.22 减压阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31 第一先导阀
35.32 第二先导阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
33 第三先导阀
36.34 第四先导阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35 第五先导阀
37.36 第六先导阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41 第一主阀
38.42 第二主阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
43 第三主阀
39.44 第四主阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
45 第五主阀
40.46 分支回油道
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51 第一安全阀
41.52 第二安全阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
53 第三安全阀
42.54 第四安全阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
61 第一压力检测装置
43.62 第二压力检测装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
63 第三压力检测装置
44.64 第四压力检测装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
65 第五压力检测装置
45.66 第六压力检测装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
71 第一执行机构
46.72 第二执行机构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8 控制器
47.a1 第一执行机构的第一工作口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
b1 第一执行机构的第二工作口
48.a2 第二执行机构的第三工作口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
b2 第二执行机构的第四工作口
49.p 进油口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
t 回油口
50.47 第六主阀
具体实施方式
51.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
52.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述的目的，而
不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
53.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
54.首先需要说明，对于本领域的技术人员而言，在知悉本实用新型的液压连接关系的技术构思之后，也可以将油路或阀门等进行简单的置换，从而实现本实用新型的负载口独立控制系统的功能，这同样属于本实用新型的保护范围。相关液压元件，例如换向阀、液压油缸、马达、液压泵等均属于本领域技术人员熟知的，同时也是现有液压系统中的常用部件，因此下文对这些液压元件仅简略描述，而将描述重点集中于本实用新型的负载口独立控制系统的独创性地液压连接关系。
55.参照图1，本实用新型提供了一种负载口独立控制系统，包括第一工作联、第一执行机构71、控制器8、第二工作联、进油油路以及回油油路，进油油路与各工作联的进油口连通，用于向各工作联供油，回油油路与各工作联的回油口连通，用于各工作联回油，第一工作联与第一执行机构71连接，用于控制第一执行机构71，第一工作联包括第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43、第四主阀44和分支回油道46，第一主阀41安装在第一执行机构71的第一工作口a1与分支回油道46之间的油路上，第二主阀42安装在第一执行机构71的第一工作口a1与进油油路之间的油路上，第三主阀43安装在第一执行机构71的第二工作口b1与分支回油道46之间的油路上，第四主阀44安装在第一执行机构71的第二工作口b1与进油油路之间的油路上，控制器8电连接第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44，控制器8用于控制第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44的通断，以能够根据不同工况形成不同能量回收回路。
56.其中，第一执行机构71优选为液压油缸，通过上述技术方案，在第一执行机构71的第一工作口a1设置第一主阀41和第二主阀42，第一主阀41用于控制向第一执行机构71的第一工作口a1供油，第二主阀42用于控制第一执行机构71的第一工作口a1回油，第一执行机构71的第二工作口b1，设置第三主阀43和第四主阀44，第三主阀43用于控制向第一执行机构71的第二工作口b1供油，第四主阀44用于控制第一执行机构71的第二工作口b1回油，形成一种四阀芯负载口独立控制系统，从而可以在不同的工况下，建立不同液压回路，进行能量回收，能量回收率大大提高。例如，当第一执行机构71的第一工作口a1进油且第二工作口b1回油时，当负载工况为负负载工况时，如果工作联进行单动作，控制器8控制第一主阀41和第三主阀43开启，使第一主阀41、第一工作口a1、第二工作口b1和第三主阀43形成一种回路，进油油路的供油量为0，依靠重力势能实现动作，无耗能；如果工作联进行复合动作，可以控制第一主阀41和第四主阀44开启，使第一主阀41、第一工作口a1、第二工作口b1和第四主阀44形成一种回路，依靠重力势能进行吸油，第二工作口b1流出的液压油能够流入进油油路，向其它工作联分享使用，建立能量回收回路，实现了复合动作多工联能量共享利用，大大降低了整体系统能耗。针对现有的能量回收系统需针对单联设计阀芯，阀芯结构复杂，
无法实现通用的技术问题，本实用新型的四阀芯系统阀芯均设计相同，阀芯节流槽设计简单，可适用于所有能量回收结构，具有很好的通用性。
57.目前一般采用负载口独立阀控方法来进行节能控制，采用负载口独立阀控方法可以打破阀进口及出口耦合调节的约束，使系统切换至能耗更优的液压回路。具体地，执行机构的两个工作油口分别连接有三位三通阀，但是，在实际作业时同一连续动作中，往往存在多种工况，需根据不同工况切换至能耗更优的液压回路，在回路切换时，阀芯存在中位，会出现卡顿振动的问题，影响操作的稳定性，例如挖掘机斗杆内收动作，在整个内收过程中负载由负负载变为正负载，相应控制回路由进油油路-进油口-出油口-进油油路回路切换至进油油路-进油口-出油口-回油油路回路，出油口主阀芯切换时存在过中位问题，导致流量及压力出现剧烈震荡，严重影响整车操控及系统寿命。对此，本实用新型采用四阀芯对负载口独立控制系统，通过单独控制进油口及出油口四个阀芯，能够实现工况切换时油缸进出油腔连通管路的实时切换，切换过程稳定，避免了传统单阀芯或双阀芯切换中位卡顿问题。
58.在具体实施例中，可以采用电控的方式对第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44进行控制，例如，第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44可以为二位二通电磁阀；或者，也可以增加设置电磁阀对第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44进行控制，具体地，参照图1，第一主阀41的控制腔连接有第一先导阀31，第二主阀42的控制腔连接有第二先导阀32，第三主阀43的控制腔连接有第三先导阀33，第四主阀44的控制腔连接有第四先导阀34，第一先导阀31、第二先导阀32、第三先导阀33及第四先导阀34可以为电磁阀，优选地可以为比例电磁阀，第一先导阀31、第二先导阀32、第三先导阀33及第四先导阀34均与控制器8通讯连接；形成一种全电控控制方式，避免了传统方法压力及蓄能器容积等对能量回收率的影响，根据识别到的工况进行能量回收，能量回收率大大提高。
59.其中，第一主阀41的控制腔与第一先导阀31的工作口连接，第二主阀42的控制腔与第二先导阀32的工作口连接，第三主阀43的控制腔与第三先导阀33的工作口连接，第四主阀44的控制腔与第四先导阀34的工作口连接；第一先导阀31的回油口、第二先导阀32的回油口、第三先导阀33的回油口及第四先导阀34的回油口均与回油油路相连；第一先导阀31的进油口、第二先导阀32的进油口、第三先导阀33的进油口及第四先导阀34的进油口均与先导油路相连，先导油路上设置有过滤器21和减压阀22，先导油路可以直接与液压泵1相连，或者，先导油路也可以与进油油路相连，通过减压阀22对高压油进行降压，形成先导油，用于对第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44进行先导控制。
60.在具体实施例中，第一执行机构71的第一工作口a1连接有第一安全阀51，第一安全阀51的一个油口与第一执行机构71的第一工作口a1，其另一个油口与分支回油道46相连，同样地，第一执行机构71的第二工作口b1连接有第二安全阀52，第二安全阀52的一个油口与第一执行机构71的第二工作口b1，其另一个油口与分支回油道46相连。
61.一般地，第一工作联的进油口p与液压泵1相连，即进油油路与液压泵1相连，由液压泵1向各个工作联供油；第一工作联的回油口t与油箱相连，即回油油路与油箱相连，用于各个工作联回油。进一步地，在液压泵1的出油口连安装第一压力检测装置61，用于检测第一工作联的进油口p的压力，在油箱的油口安装第二压力检测装置62，用于检测第一工作联的回油口t的压力，第一压力检测装置61和第二压力检测装置62均与控制器8通讯连接，其
中，第一压力检测装置61和第二压力检测装置62可以为压力传感器等检测压力的仪器。
62.为了对负载工况进行识别判断，需要对第一执行机构71的第一工作口a1和第二工作口b1的压力进行检测，具体地，可以在第一执行机构71的第一工作口a1安装第三压力检测装置63，第一执行机构71的第二工作口b1安装第四压力检测装置64，第三压力检测装置63和第四压力检测装置64均与控制器8通讯连接，其中，第三压力检测装置63和第四压力检测装置64可以为压力传感器等检测压力的仪器。
63.在一个可行的实施方式中，参照图1，图1提供了第一工作联与第二工作联相组合的一种液压控制系统的实施例，在图1的实施例中，第一工作联与第二工作联相并联，本实用新型的第一工作联属于一种四阀芯控制系统，该第二工作联属于一种单阀芯系统，即第二执行机构72的第三工作口a2和第四工作口b2均与第五主阀45，第五主阀45可以为三位四通阀，通过控制第五主阀45的换向，使得第二执行机构72的第三工作口a2和第四工作口b2两者中一者进油、另一者回油，或者，当第五主阀45处于中位机能时，第二执行机构72的第三工作口a2和第四工作口b2与进油油路及回油油路的连通被阻断。其中，第二执行机构72的第三工作口a2可以安装第三安全阀53，第三安全阀53的一个油口与第二执行机构72的第三工作口a2，其另一个油口与回油油路相连，同样地，第二执行机构72的第四工作口b2可以安装第四安全阀54，第四安全阀54的一个油口与第二执行机构72的第四工作口b2，其另一个油口与回油油路相连。其中，第二执行机构72可以为液压油缸或者液压马达等。
64.进一步地，也可以采用电控方式对第五主阀45进行控制，例如，第五主阀45可以采用三位四通电磁阀，由控制器8对第五主阀45的换向进行控制，或者，使第五主阀45的一端控制腔与第五先导阀35的工作口连接，其另一端控制腔与第六先导阀36的工作口连接，第五先导阀35的进油口与第六先导阀36的进油口均与先导油路连接，第五先导阀35的回油口与第六先导阀36的回油口均与回油油路连接；第五先导阀35和第六先导阀36可以为比例电磁阀，第五先导阀35和第六先导阀36可以与控制器8通讯连接，控制器8通过第五先导阀35和第六先导阀36间接控制第五主阀45换向。
65.为了对第二执行机构72工作状态进行检测，可以在第二执行机构72的第三工作口a2安装第五压力检测装置65，在第二执行机构72的第四工作口b2安装第六压力检测装置66，第五压力检测装置65和第六压力检测装置66均与控制器8通讯连接，其中，第五压力检测装置65和第六压力检测装置66可以为压力传感器等检测压力的仪器。
66.在另一些可行的实施方式中，如图8所示，上述的第二工作联也可以为类似于第一工作联的四阀芯结构。具体地，第二执行机构72包括第三工作口a2和第四工作口b2，第二工作联包括至少一个第六主阀47，在第二执行机构72的第三工作口a2与进油油路之间油路上、第二执行机构72的第三工作口a2与回油油路之间油路上、第二执行机构72的第四工作口b2与进油油路之间油路上以及第二执行机构72的第四工作口b2与回油油路之间油路上分别安装有一个第六主阀47。从而，使得第二工作联也形成为一种四阀芯控制系统，对负载工况进行识别，根据不同的工况，控制器对四个第六主阀47的启闭分别进行控制，形成不同的液压回路。当第二工作联的负载工况为负负载且进行复合动作时，当进行复合动作时第二工作联将回收的重力势能输入到进油油路，提供给第一工作联使用，实现回收流量在复合动作时的流量共享，实现能量回收最大化；或者，当第一工作联的负载工况为负负载且进行复合动作时，当进行复合动作时第一工作联将回收的重力势能输入到进油油路，提供给
第二工作联使用，实现回收流量在复合动作时的流量共享，实现能量回收最大化；使得第一工作联与第二工作联，根据不同的工况，实现回收流量在复合动作时在两者之间的流量共享，实现能量回收最大化。同样地，可以采用电控方式对第六主阀47进行控制，例如，第六主阀47的控制腔连接有先导阀，通过先导阀对第六主阀47进行控制，先导阀可以为比例电磁阀。
67.基于便于理解本实用新型的技术方案以及简化描述的需要，下面主要以一个第一工作联与一个第二工作联相组合而成的系统为例进行说明，此处可以理解的是，第一工作联与第二工作联的具体数量，可以根据设计的需要进行选择而形成各种需要的技术方案，各种技术方案的原理以及所能实现的技术效果基本相同。
68.参照图1至图8，本实用新型优选实施方式中的负载口独立控制系统，包括第一工作联、第二工作联、控制器8、进油油路以及回油油路，进油油路与第一工作联和第二工作联的进油口连通，用于向第一工作联和第二工作联供油，回油油路与第一工作联和第二工作联的回油口连通，用于第一工作联和第二工作联回油，第一工作联与第一执行机构71连接，用于控制第一执行机构71，第一工作联包括第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43、第四主阀44和分支回油道46，第一主阀41安装在第一执行机构71的第一工作口a1与分支回油道46之间的油路上，第二主阀42安装在第一执行机构71的第一工作口a1与进油油路之间的油路上，第三主阀43安装在第一执行机构71的第二工作口b1与分支回油道46之间的油路上，第四主阀44安装在第一执行机构71的第二工作口b1与进油油路之间的油路上，第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43以及第四主阀44可以为二位二通阀。第一主阀41的控制腔与第一先导阀31的工作口连接，第二主阀42的控制腔与第二先导阀32的工作口连接，第三主阀43的控制腔与第三先导阀33的工作口连接，第四主阀44的控制腔与第四先导阀34的工作口连接；第一先导阀31的回油口、第二先导阀32的回油口、第三先导阀33的回油口及第四先导阀34的回油口均与回油油路相连；第一先导阀31的进油口、第二先导阀32的进油口、第三先导阀33的进油口及第四先导阀34的进油口均与先导油路相连，先导油路上设置有过滤器21和减压阀22，先导油路与进油油路相连，通过减压阀22对高压油进行降压，形成先导油，用于对第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44进行先导控制。第二工作联包括第五主阀45，第二执行机构72的第三工作口a2和第四工作口b2均与第五主阀45，第五主阀45可以为三位四通阀，通过控制第五主阀45的换向，使得第二执行机构72的第三工作口a2和第四工作口b2两者中一种进油、另一者回油，或者，当第五主阀45处于中位机能时，第二执行机构72的第三工作口a2和第四工作口b2与进油油路及回油油路的连通被阻断；第五主阀45的一端控制腔与第五先导阀35的工作口连接，其另一端控制腔与第六先导阀36的工作口连接，第五先导阀35的进油口与第六先导阀36的进油口均与先导油路连接，第五先导阀35的回油口与第六先导阀36的回油口均与回油油路连接；第一先导阀31、第二先导阀32、第三先导阀33、第四先导阀34、第五先导阀35和第六先导阀36可以为比例电磁阀，第一先导阀31、第二先导阀32、第三先导阀33、第四先导阀34、第五先导阀35和第六先导阀36可以与控制器8通讯连接。在液压泵1的出油口连安装第一压力检测装置61，用于检测第一工作联的进油口p的压力，在油箱的油口安装第二压力检测装置62，用于检测第一工作联的回油口t的压力，在第一执行机构71的第一工作口a1安装第三压力检测装置63，第一执行机构71的第二工作口b1安装第四压力检测装置64，在第二执行机构72的第三工作口a2安装第五压力检测
装置65，在第二执行机构72的第四工作口b2安装第六压力检测装置66；第一压力检测装置61、第二压力检测装置62、第三压力检测装置63、第四压力检测装置64、第五压力检测装置65和第六压力检测装置66均为压力传感器，第一压力检测装置61、第二压力检测装置62、第三压力检测装置63、第四压力检测装置64、第五压力检测装置65和第六压力检测装置66均与控制器8通讯连接。其中，液压泵1可以为电控泵。
69.参照图2，本实用新型通过控制器8实时采集手柄发出的流量指令信号q1和q2、执行机构工作油口的压力信号以及发动机转速信号η、液压泵排量信号，通过控制算法进行工况识别、控制回路设定，进而控制器8输出相应电流到比例先导电磁阀，根据流量控制模式控制各主阀输出相应阀芯位移，进行液压回路的自动切换，实现能量回收利用最大化。
70.具体控制流程如图9所示，以臂架下放及臂架收缩过程为例，第一执行机构71以及第二执行机构72可以为液压油缸，用于驱动臂架，基于上述负载口独立控制系统，实现节能控制，具体的控制方法步骤如下：
71.步骤1、控制器8通过总线采集第一执行机构71的流量指令信号q1、第二执行机构72的流量指令信号q2，通过第三压力检测装置63采集第一执行机构71的第一工作口a1的压力p
a1
，通过第四压力检测装置64采集第一执行机构71的第二工作口b1的压力p
b1
，通过第五压力检测装置65采集第二执行机构72的第三工作口a2的压力p
a2
，通过第六压力检测装置66采集第二执行机构72的第四工作口b2的压力p
b2
。
72.步骤2、对第一执行机构71的负载工况进行识别，判别第一执行机构71对应的负载为正负载还是负负载；
73.以第一执行机构71的第一工作口a1进油且第一执行机构71的第二工作口b1出油为例，根据公式(1)与(2)进行负载工况识别；
74.p
b1
*a
b1
/a
a1-p
a1
＞t
ꢀꢀ
公式(1)
75.p
b1
*a
b1
/a
a1-p
a1
≤t
ꢀꢀ
公式(2)
76.其中，t为负载工况识别阈值，可以根据需求进行设置，设置范围为0-15bar，a
a1
为第一执行机构71的第一工作口a1连通的进油腔的腔面积，a
b1
为第一执行机构71的第二工作口b1连通的出油腔的腔面积，将第一执行机构71的第一工作口a1和第二工作口b1之间的压差与负载工况识别阈值进行比较，第一执行机构71的第一工作口a1和第二工作口b1之间的压差与负载工况识别阈值的比较结果能够确定负载力的方向，若满足公式(1)，说明第一执行机构71的第一工作口a1和第二工作口b1之间的压差大于负载工况识别阈值所确定的负载力方向与流量指令信号所指示的运动方向相同，识别第一执行机构71的负载工况为负负载工况，若满足公式(2)，说明第一执行机构71的第一工作口a1和第二工作口b1之间的压差小于或等于负载工况识别阈值所确定的负载力方向与流量指令信号所指示的运动方向相反，识别第一执行机构71的负载工况为正负载工况，负负载是指与液压缸运动方向相同的负载，称为负负载，反之，称为正负载。也就是说，通过比较第一执行机构71的进油口与出油口之间的压差与t的大小，进行负载工况识别。
77.步骤3、若负载工况识别为正负载工况时，此时通过采集到的第一压力检测装置61检测到进油口p的压力p
p
，当p
p
小于高低压识别阈值时，判断系统处于低压正负载工况，其中，高低压识别阈值可以根据需求进行设置，如20bar、30bar、40bar、50bar等等，在图9的实施例中，将高低压识别阈值设置为50bar为例进行描述。参照图3，控制器8控制第二先导阀
32和第四先导阀34开启，先导油通过第二先导阀32和第四先导阀34分别作用于第二主阀42以及第四主阀44，其中，第二主阀42阀芯位移由流量控制进行速度控制，使得通过第二主阀42的流量等于q1，第四主阀44可以执行阀口全开，此时，液压泵1供油量q＝q1+q2-q1*a
b1
/a
a1
，建立图3所示的p-a1-b1-p回路，回收出油腔流量，减小电控泵1供油量，降低系统能耗。
78.当p
p
大于高低压识别阈值时，判断系统处于高压正负载工况，为降低供油压力，参照图4，控制器8控制第二先导阀32与第三先导阀33开启，先导油通过第二先导阀32与第三先导阀33分别作用于第二主阀42和第三主阀43，其中，第二主阀42阀芯位移由流量控制进行速度控制，使得通过第二主阀42的流量等于q1，第三主阀43阀芯位移由压力控制，进行较小背压压力控制,此时液压泵1供油量q＝q1+q2，建立图4所示的p-a1-b1-t回路。
79.步骤4、若负载工况识别为负负载工况时，控制器8根据流量指令信号q1与q2判断是否进行复合动作，若检测到q2＝0，则只有第一执行机构71动作，此时，控制器8控制第一先导阀31和第二先导阀32开启，先导油通过第一先导阀31和第二先导阀32分别作用于第一主阀41和第三主阀43，其中，第三主阀43阀芯位移由流量控制进行速度控制，使得通过第三主阀43的流量等于q1，第一主阀41可以执行阀口全开，建立图5所示的t-a1-b1-t回路，依靠臂架重力势能实现动作，第一主阀41连通回油油路，进行吸油。此时液压泵1供油量q＝0，完全依靠重力势能实现动作，无耗能。
80.若检测到q2》0，则说明第一执行机构71、第二执行机构72同时动作，即进行复合动作，将第四压力检测装置64采集到的第一执行机构71的第二工作口b1相连通的出油腔的压力p
b1
与第一压力检测装置61采集到进油口的压力p
p
进行比较，
81.p
b1-p
p
≤u
ꢀꢀ
公式(3)
82.p
b1-p
p
》u
ꢀꢀ
公式(4)
83.其中u为主阀两侧压差设定阈值，若满足公式(3)，则说明第一执行机构71所回收的重力势能难以推动第二执行机构72动作，此时，控制器8控制第一先导阀31和第三先导阀33开启，先导油通过第一先导阀31与第三先导阀33分别作用于第一主阀41与第三主阀43，其中第三主阀43阀芯位移由流量控制进行速度控制，使得通过第三主阀43流量等于q1，第一主阀41可以执行阀口全开，建立图5所示的t-a1-b1-t回路，第一执行机构71依靠臂架重力势能实现动作，第一主阀41连通回油油路，进行吸油。此时液压泵1供油量q＝q2，能够降低复合工作时的耗能。
84.若满足公式(4)，则执行如下步骤5。
85.步骤5、满足公式(4)，说明第一执行机构71出油腔压力大于第二执行机构72驱动力，重力势能可以回收进入进油油路，供第二执行机构72进油使用。第一执行机构71的进油腔流量指令为q1，第二执行机构72的进油腔流量指令为q2，此时需要对第一执行机构71的出油腔流量与第二执行机构72的进油腔流量进行比较：
86.q1*a
b1
/a
a1
≤q2
ꢀꢀ
公式(5)
87.q1*a
b1
/a
a1
》q2
ꢀꢀ
公式(6)
88.若满足公式(5)，则执行如下步骤6；若满足公式(6)，则执行如下步骤7。
89.步骤6、通过计算，若识别到第一执行机构71的出油腔流量小于第二执行机构72的进油腔流量，此时，控制器8控制第一先导阀31与第四先导阀34开启，先导油通过第一先导阀31与第四先导阀34分别作用于第一主阀41与第四主阀44，其中第四主阀44阀芯位移由流
量控制进行速度控制，实时采集第四主阀44两侧压差即δp＝p
b1-p
p
，根据阀芯两侧压差，确定阀芯位移大小，使得通过第四主阀44流量等于q1/a
b1
/a
a1
，第一主阀41可以执行阀口全开，对于第一执行机构71，建立图6所示的t-a1-b1-p回路，依靠重力势能进行吸油。由于第二执行机构72的进油腔所需流量为q2，第一执行机构71的出油腔流量小于第二执行机构72所需流量，其余流量需要液压泵1进行提供，此时，液压泵1供油量q＝q2-q1*a
b1
/a
a1
，能够降低复合动作时的耗能。
90.步骤7、通过计算，若识别到第一执行机构71的出油腔流量大于第二执行机构72的进油腔流量，此时，控制器8控制第一先导阀31、第三先导阀33与第四先导阀34开启，先导油通过第一先导阀31、第三先导阀33与第四先导阀34分别作用于第一主阀41、第三主阀43及第四主阀44，其中第四主阀44阀芯位移由流量控制进行速度控制，实时采集第四主阀44两侧压差即δp＝p
b1-p
p
，根据阀芯两侧压差，确定阀芯位移大小，使得通过第四主阀44流量等于q2，流量通过进油油路全部流向第二执行机构72的第五主阀45，此时第二执行机构72的第五主阀45可以保持全开状态。第三主阀43阀芯位移由流量控制进行速度控制，排除多余流量，实时采集第三主阀43两侧压差即δp＝p
b1-p
t
，其中，pt是指回油口t的压力，使得流经第三主阀43的流量为q1*a
b1
/a
a1-q2；第一主阀41可以执行阀口全开，依靠重力势能进行吸油，建立图7所示的p-a1-b1-p/t回路。第一执行机构71连通进油油路，第一执行机构71出油腔流量除供应第二执行机构72使用外，剩余的一部分流量通过第三主阀43连通油箱进行回油。仅依靠第一执行机构71流量回收即可满足第二执行机构72的流量指令需求，因此液压泵1供油量q＝0。实现了复合动作时，通过第一执行机构71重力势能流量回收，驱动第二执行机构72动作，整个复合动作不需要液压泵1供油，实现了零能耗。
91.在上述各个实施例中，以第一执行机构71的第一工作口a1进油且第一执行机构71的第二工作口b1出油为例对节能控制方法的具体控制过程进行了描述，同理地，当第一执行机构71的第一工作口a1出油且第一执行机构71的第二工作口b1进油时，也能够进行基本相同的节能控制方法，并实现相同的节能控制效果，对于本领域技术人员，在获知上述具体的节能控制过程的基础上，是能够得到第一执行机构71的第一工作口a1出油且第一执行机构71的第二工作口b1进油的情况下的节能控制方法的，这同样属于本实用新型的保护范围。
92.本实用新型通过控制第一主阀41、第二主阀42、第三主阀43及第四主阀44等形成四阀芯系统建立多种回路，根据工况建立p-a1-b1-p、t-a1-b1-t、t-a1-b1-p、t-a1-b1-p/t四种节能回路，实现能量回收最大化。特别是，四阀芯系统可以有效回收负负载工况下重力势能，回收的重力势能可以进入进油油路，实现回收流量在复合动作时的流量共享。相对于现有的能量回收系统需针对单联设计阀芯，阀芯结构复杂，无法实现通用。本实用新型的四阀芯系统的阀芯均设计相同，阀芯节流槽设计简单，通过控制算法实现各回路建立，只需更改相关控制算法参数即可适用于各种能量回收结构，通用性好。避免了传统方法压力及蓄能器容积等对能量回收率的影响，采用全电控控制，根据识别到的工况进行能量回收，能量回收率大大提高。采用四阀芯系统，通过四阀芯协调控制，可实现工况切换时液压油缸进出油腔连通进油油路及回油油路的实时切换，可以避免传统单阀芯或双阀芯切换中位卡顿问题。
93.另外，需要说明的是，本实用新型的负载口独立控制系统不局限于上述图1所示的
第一工作联与第二工作联相组合形成的四阀芯系统与单阀芯系统相组合的方式，也可以为四阀芯系统与四阀芯系统相组合的方式，该四阀芯系统是指图1所示的第一工作联所形成的控制系统，或者，还可以为四阀芯系统与双阀芯系统相组合的方式，此处的双阀芯系统是指执行机构的两个的工作油口分别连接有三位三通阀，通过对两个三位三通阀的控制，实现对执行机构的两个的工作油口分别控制，但是，这种双阀芯系统存在油缸进出油腔连通管路的实时切换时切换中位卡顿问题。由于本实用新型的技术方案采用了四阀芯控制系统，能够根据工况建立不同的节能回路，实现能量回收最大化，实现回收流量在复合动作时的流量共享，通过四阀芯协调控制，避免了传统单阀芯或双阀芯切换中位卡顿问题。
94.本实用新型的工程机械的实施例可以具有上述任一实施例所述的负载口独立控制系统，即采用了上述所有负载口独立控制系统实施例的全部技术方案，因此至少具有上述负载口独立控制系统实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
95.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
96.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
97.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。