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专利号: 2019103236023
申请人: 江苏师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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工作油口G1、工作油口G2和工作油口G3的节能装置(4)和动臂油缸(5),液压系统具有工作油口U1和工作油口D1,工作油口U1接动臂油缸(5)的活塞杆腔和工作油口G2,工作油口D1接工作油口G3,动臂油缸(5)的活塞腔接工作油口G1;所述节能装置包括具有固定变压比 的第一增压器(40a)、具有固定变压比 的第二增压器(40b)、蓄能器(41)、第一二位三通换向阀(45a)、第二二位三通换向阀(45b)、第一常闭电磁阀(46a)、第二常闭电磁阀(46b)、第三常闭电磁阀(46c)、第四常闭电磁阀(46d)、第一常开电磁阀(49a)、第二常开电磁阀(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)活塞腔的回液油从工作油口G1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)活塞腔的回液油从工作油口G1流入,通过将增压器切入或切出工作回路得到与油路中需回收油液压力相适配的不同变压比,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)内的进液油从工作油口G1流入动臂油缸(5)活塞腔用于动臂举升;其中第一增压器(40a)具有工作油口aX、工作油口aY和工作油口aZ,工作油口aX与第一常开电磁阀(49a)连接,工作油口aY与油箱连接,工作油口aZ与第二常开电磁阀(49b)连接,第二增压器(40b)具有工作油口bX、工作油口bY和工作油口bZ,工作油口bX与第二常开电磁阀(49b)连接,工作油口bY与油箱连接,工作油口bZ与蓄能器(41)连接;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)、第一二位三通换向阀(45a)和第二二位三通换向阀(45b)接工作油口G1,蓄能器(41)的一路经单向阀(43)接第二增压器(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,其中控制器根据油路中的液压压力信号控制比例流量阀的开口。

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)包括第一先导控制阀(22a)、第二先导控制阀(22b)和具有工作油口A、工作油口B和工作油口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)的活塞杆腔和工作油口G2,动臂换向阀(35)的工作油口D1接工作油口G3;其中第一先导控制阀(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,第二先导控制阀(22b)输出控制油口接电磁换向阀(24)的工作油口A,工作油口B与主控制阀块(3)的回油管路T连接,工作油口C与主控制阀块(3)中动臂换向阀(35)阀芯的右控制口连接。

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)减压后供给第一先导控制阀(22a)和第二先导控制阀(22b)。

4.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:所述主控制阀块(3)还包括主溢流阀(31)、冲洗阀(32)、LS溢流阀(33)、第一过载阀(34a)、第二过载阀(34b)和压力补偿器(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)。

5.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:所述第一先导控制阀(22a)上接有第六压力传感器(23a),第二先导控制阀(22b)上接有第七压力传感器(23b),工作油口G1上设有第一压力传感器(47a),工作油口G2上设有第二压力传感器(47b),第一二位三通换向阀(45a)和第二二位三通换向阀(45b)的工作油口上设有第三压力传感器(47c),第三常闭电磁阀(46c)和第一增压器(40a)的出口上设有第四压力传感器(47d),蓄能器上设有第五压力传感器(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。