一种液压挖掘机油电液混合驱动系统技术方案

技术编号：11044167 阅读：113 留言：0更新日期：2015-02-18 10:42

本发明专利技术公开一种液压挖掘机油电液混合驱动系统，其包括混合驱动系统、动臂电液控制单元、转台电液控制单元、液压蓄能器、单向阀、先导手柄、蓄电池、定量泵/马达、第二电动/发电机等，本发明专利技术采用蓄电池和液压蓄能器作为复合储能单元，利用液压蓄能器提供或吸收瞬时大功率，利用蓄电池保证能量密度。转台采用电动/发电机和液压马达的混合驱动，利用液压蓄能器保证转台启动和制动时的瞬时大功率和通过电动/发电机保证了转台具有良好的转速控制特性；通过对液压蓄能器压力的主动控制调整驱动油缸无杆腔的压力控制实现了动臂重力势能尽可能分布在平衡油缸上，进而提高了能量回收效率，同时通过驱动油缸保证速度控制特性。

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【技术实现步骤摘要】
一种液压挖掘机油电液混合驱动系统
本专利技术属驱动系统
，具体涉及一种液压挖掘机油电液混合驱动系统。
技术介绍
液压挖掘机作为国家基础建设的最重要的工程机械机种之一，已经广泛应用于建筑，交通，水利，矿山以及军事领域中。液压挖掘机的节能减排已引起了人们的广泛关注与重视。因此混合动力技术和能量回收技术一直是液压挖掘机的研究重点。液压挖掘机的工况复杂，负载变化剧烈，混合动力技术是提高动力系统节能效果的最佳方案之一。混合动力一般分为以电量储存单元（蓄电池或电容）作为储能元件的油电混合技术和以液压蓄能器作为储能元件的液压混合技术。蓄电池的能量密度高，但是它的功率密度较低，充放电频率小，不能瞬间提供系统大功率。超级电容具有寿命长、释放电流功率大等特点，但目前超级电容的能量密度较低且成本较高；此外，液压蓄能器具有成本低、寿命长的特点，但蓄能器的能量密度很低，蓄能器与相同大小的蓄电池相比存储的能量有限。因此，当前单一的油电混合与液压混合两者之间各有所长，很难同时高功率密度和高能量密度的要求。目前，常规的动臂势能回收方案主要基于油电混合动力液压挖掘机展开。动臂驱动液压缸的回油腔与液压马达相连，该液压马达与发电机同轴相连。驱动油缸回油腔的液压油驱动液压马达回转，将液压能转化为机械能输出，并带动发电机发电，三相交流电能经变频器整流为直流电能并储存在储能元件当中。当系统需要时，直流电能通过整流器逆变成目标频率的三相交流电能驱动电动机，与发动机共同驱动负载工作。该技术方案中所有动臂势能回收再利用都经过从势...

【技术保护点】
一种液压挖掘机油电液混合驱动系统，其特征在于：包括混合驱动系统(100)、动臂电液控制单元(200)、转台电液控制单元(300)、先导手柄(6)、单向阀(8)、液压蓄能器(18)、两位两通电磁换向阀(21)、定量泵/马达(22)、第二电动/发电机(23)、蓄电池(25)，第一电机控制器(26)、第二电机控制器(24)、第三电机控制器(29)；所述的混合驱动系统(100)包括同轴机械传动连接的发动机(1)、第一电动/发电机(2)、先导泵(3)、变量泵/马达(4)以及变量泵(5)；所述的动臂电液控制单元(200)包括动臂多路阀(7)、梭阀(9)、第一液控两位三通换向阀(10)、第二液控两位三通换向阀(11)、第三液控两位三通换向阀(12)、第四液控两位三通换向阀(13)、液控三位四通换向阀(14)、驱动油缸(15)以及平衡油缸(16)；所述的转台电液控制单元(300)包括三位四通电磁换向阀(27)、定量液压马达(28)、第三电动/发电机(30)、减速器(31)以及转台(32)；先导泵(3)的出油口与先导手柄(6)的进油口相连，先导手柄(6)的动臂控制油口bc1与动臂多路阀(7)的控制油口K...

【技术特征摘要】
1. 一种液压挖掘机油电液混合驱动系统，其特征在于：包括混合驱动系统（100)、动臂电液控制单元（200)、转台电液控制单元（300)、先导手柄￠)、单向阀（8)、液压蓄能器 (18)、两位两通电磁换向阀（21)、定量泵/马达（22)、第二电动/发电机（23)、蓄电池（25)，第一电机控制器（26)、第二电机控制器（24)、第三电机控制器（29); 所述的混合驱动系统（100)包括同轴机械传动连接的发动机（1)、第一电动/发电机 (2)、先导泵（3)、变量泵/马达（4)以及变量泵（5); 所述的动臂电液控制单元（200)包括动臂多路阀（7)、梭阀（9)、第一液控两位三通换向阀（10)、第二液控两位三通换向阀（11)、第三液控两位三通换向阀（12)、第四液控两位三通换向阀（13)、液控三位四通换向阀（14)、驱动油缸（15)以及平衡油缸（16); 所述的转台电液控制单元（300)包括三位四通电磁换向阀（27)、定量液压马达（28)、第三电动/发电机（30)、减速器（31)以及转台（32); 先导泵（3)的出油口与先导手柄（6)的进油口相连，先导手柄（6)的动臂控制油口 bcl 与动臂多路阀（7)的控制油口 K1、梭阀（9)的进油口、第三液控两位三通换向阀（12)的控制油口 K1以及第四液控两位三通换向阀（13)的控制油口 K1均相连；先导手柄（6)的动臂控制油口 bc2分别与动臂多路阀（7)的控制油口 K2、梭阀（9)的另一进油口以及第四液控两位三通换向阀（13)的控制油口 K2均相连；动臂多路阀（7)的A 口分三路：第一路接驱动油缸（15)的无杆腔；第二路接第一液控两位三通换向阀（10)的控制油口 K2;第三路接第二液控两位三通换向阀（11)的控制油口 K1 ;动臂多路阀（7)的B 口分三路：第一路接驱动油缸（15)的有杆腔；第二路接第一液控两位三通换向阀（10)的控制油口 K1 ;第三路接第二液控两位三通换向阀（11)的控制油口 K2 ;动臂多路阀（7)的D 口与油箱相连；梭阀（9)的出油口分三路：第一路接第一液控两位三通换向阀（10)的P 口，第一液控两位三通换向阀（10)的A 口接三位四通换向阀（14)的控制油口 K2,第一液控两位三通换向阀（10)的T 口接油箱；第二路接第二液控两位三通换向阀（11)的P 口，第二液控两位三通换向阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：林添良，付胜杰，任好玲，杨帆，李钟慎，刘强，黄伟平，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35

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