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原文传递一种基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置

专利名称：	一种基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置
摘要：	本发明公开了一种基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，包括节能装置和动臂油缸，液压系统具有两个工作油口，U1口接动臂油缸的活塞杆腔和G2口，D1口接G3口，动臂油缸的活塞腔接G1口；所述节能装置包括增压器、蓄能器、二位三通换向阀、常闭电磁阀、常开电磁阀和控制器。本发明的节能装置切入液压回路，通过控制器控制相应的电磁阀，将满足所需变压比的增压器串入回收油路，使挖掘机动臂下降过程中重力势能转换的液压能储存到蓄能器中，当存储的能量达到设定值时，通过控制器控制相应的电磁阀及比例流量阀，将蓄能器内存储的能量释放，用于挖掘机动臂举升工况，避免动臂下降时油液经液压阀而产生的节流损失。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏师范大学
发明人：	周连佺;刘强;薄晓楠;张楚;臧盼盼;樵勃升
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910323602.3
公开号：	CN109914520A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	张婧
分类号：	E02F9/22(2006.01);E;E02;E02F;E02F9
申请人地址：	221116 江苏省徐州市铜山新区上海路101号
主权项：	1.一种基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：包括接入挖掘机液压系统中具有三个工作油口(G1、G2、G3)的节能装置(4)和动臂油缸(5)，液压系统具有两个工作油口(U1、D1)，工作油口U1接动臂油缸(5)的活塞杆腔和G2口，工作油口D1接G3口，动臂油缸(5)的活塞腔接G1口；所述节能装置包括增压器、蓄能器(41)、二位三通换向阀(45a～45b)、常闭电磁阀(46a～46d)、常开电磁阀(49a～49b)和控制器，该控制器根据挖掘机工况将节能装置(4)切换至需回收动臂下降势能的液压回路中，当动臂开始下降瞬间且蓄能器(41)压力未达到存储最高压力时，控制器控制对应的二位三通换向阀和常闭电磁阀使得动臂油缸(5)活塞腔的回液油从G1口直接流入油箱；当动臂下降趋于匀速且蓄能器(41)压力未达到存储最高压力时，控制器控制对应的二位三通换向阀、常开电磁阀和常闭电磁阀使得动臂油缸(5)活塞腔的回液油从G1口流入，通过将增压器切入或切出工作回路得到不同的变压比，再将变压后的回液油输送至蓄能器(41)存储；当蓄能器(41)压力达到存储最高压力时，控制器控制对应的二位三通换向阀和常闭电磁阀使得蓄能器(41)内的进液油从G1口流入动臂油缸(5)活塞腔用于动臂举升。 2.根据权利要求1所述的基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：所述增压器分别为具有固定变压比λ1的增压器(40a)和具有固定变压比λ2的增压器(40b)，其中增压器(40a)具有工作油口(aX、aY、aZ)，aX口与常开电磁阀(49a)连接，aY口与油箱连接，aZ口与常开电磁阀(49b)连接，增压器(40b)具有工作油口(bX、bY、bZ)，bX口与常开电磁阀(49b)连接，bY口与油箱连接，bZ口与蓄能器(41)连接。 3.根据权利要求2所述的基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：所述节能装置(4)还包括截止阀(42)、单向阀(43)、比例流量阀(44)和溢流阀(48)，蓄能器(41)的一路依次经比例流量阀(44)和二位三通换向阀(45a～45b)接G1口，蓄能器(41)的一路经单向阀(43)接增压器(40b)的出口，蓄能器(41)的一路经截止阀(42)接油箱，蓄能器(41)的一路经溢流阀(48)接油箱。 4.根据权利要求3所述的基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：所述液压系统包括泵源(1)、先导控制阀块(2)和主控制阀块(3)，该先导控制阀块(2)包括先导控制阀(22a～22b)和具有三个工作油口(A、B、C)的电磁换向阀(24)，主控制阀块(3)包括动臂换向阀(35)，动臂换向阀(35)的工作油口U1接动臂油缸(5)的活塞杆腔和G2口，动臂换向阀(35)的工作油口D1接G3口；其中先导控制阀(22a)输出控制油口接主控制阀块(3)中动臂换向阀(35)阀芯的左控制口连接，先导控制阀(22b)输出控制油口接电磁换向阀(24)的A口，B口与主控制阀块(3)的回油管路T连接，C口与主控制阀块(3)中动臂换向阀(35)阀芯的右控制口连接。 5.根据权利要求4所述的基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：所述先导控制阀块(2)还包括减压阀(21)，泵源(1)从油箱吸油，输出口与主控制阀块(3)的供油管路P、先导控制阀块(2)中的减压阀(21)进口相连，进入先导控制阀块(2)的压力经减压阀(21)减压后供给先导控制阀(22a～22b)。 6.根据权利要求4所述的基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：所述主控制阀块(3)还包括主溢流阀(31)、冲洗阀(32)、LS溢流阀(33)、过载阀(34a～34b)和压力补偿阀(36)，该压力补偿器(36)补偿负载压差，并选择最大压力作为LS压力反馈给泵源(1)。 7.根据权利要求4所述的基于增压器的挖掘机动臂势能回收和再利用节能装置，其特征在于：所述先导控制阀(22a～22b)上分别接有压力传感器(23a～23b)，G1口上设有压力传感器(47a)，G2口上设有压力传感器(47b)，二位三通换向阀(45a～45b)的工作油口上设有压力传感器(47c)，常闭电磁阀(46c)和增压器(40a)的出口上设有压力传感器(47d)，蓄能器上设有压力传感器(47e)；所述节能装置(4)还包括信号调理板、比例放大器和继电器驱动板，每一压力传感器将油路中的液压压力信号转化为电流信号，经信号调理板调节为电压信号输送至控制器AD转换口，控制器根据压力信号分类处理工况，发出AO信号，经比例放大器放大后调节比例流量阀(44)控制动臂举升速度，发出DO信号，经继电器驱动板功率放大后，驱动对应的二位三通换向阀、常开电磁阀和常闭电磁阀得电动作，将节能装置(4)切换至需回收动臂下降势能的液压回路或释放蓄能器存储的液能用于动臂举升。
所属类别：	发明专利