一种挖掘机大臂的势能回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种挖掘机大臂的势能回收装置，包括：机械装置和液压系统；所述的机械装置包括连杆、偏心轮、齿轮和齿条，所述的连杆一端与挖掘机动臂铰接，另一端与偏心轮铰接；所述的偏心轮和齿轮固定连接，且铰接在机架上；所述的齿条与齿轮啮合连接；所述的液压系统包括液压缸、第一蓄能器和第二蓄能器，所述的液压缸包括左腔和右腔，液压缸的液压缸推杆与齿条连接；左腔和右腔分别通过油管与油箱连通形成压力油系统，左腔和右腔分别通过油管与第一蓄能器和第二蓄能器连通形成储能系统。能够方便的进行挖掘机大臂势能的回收，提高回收效率。并将其回收能量直接用到转向和制动装置中，提高能源的利用率，降低燃油消耗。

A potential energy recovery device for the big arm of a excavator

The utility model discloses potential energy recovery device, a large excavator arm includes: mechanical device and hydraulic system; the mechanical device comprises a connecting rod, an eccentric wheel, a gear and a rack, one end of the connecting rod and the movable excavator arm is hinged, and the other end of the eccentric hinge; the eccentric wheel and a gear fixed the connection, and is hinged on the machine frame; the rack is connected with the gear; wherein the hydraulic system comprises a hydraulic cylinder, a first accumulator and second accumulator, the hydraulic cylinder comprises a left cavity and a right cavity of the hydraulic cylinder, hydraulic cylinder push rod and the rack is connected with the left cavity and a right cavity respectively; connected by pipe and the oil tank formation pressure oil system, the left and right cavity cavity respectively through the tubing and the first accumulator and second accumulator connected into storage system. It is convenient to carry out the recovery of the potential energy of the big arm of the excavator and improve the recovery efficiency. The recovery energy is used directly in the steering and braking devices to improve the utilization of energy and reduce fuel consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机大臂的势能回收装置
本技术涉及挖掘机领域，具体而言，涉及一种挖掘机辅助动力回收装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，挖掘机作为一种重要的工程机械在施工中已得到了广泛的应用，并且具有作业效率高、适应性强等优点，但是也存在着能耗高、能源利用率低的缺点。挖掘机在施工过程中，动臂需要不断的进行制动和举升等往复运动，造成了能量的浪费，更严重的是造成大量的势能转化为热能，不仅增加了燃料的消耗，而且容易引起液压系统发热，降低元件的寿命。目前，挖掘机大臂的势能回收装置一般都是采用液压系统通过集成阀进行控制，或者是混合动力技术，成本高，而且能量利用率也不高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：通过机械机构和液压系统的结合使用，能够方便的进行挖掘机大臂势能的回收，提高回收效率。并将其回收能量直接用到转向和制动装置中，提高能源的利用率，降低燃油消耗。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种挖掘机大臂的势能回收装置，包括：机械装置和液压系统；所述的机械装置包括连杆、偏心轮、齿轮和齿条，所述的连杆一端与挖掘机动臂铰接，另一端与偏心轮铰接；所述的偏心轮和齿轮固定连接，且铰接在机架上；所述的齿条与齿轮啮合连接；所述的液压系统包括液压缸、第一蓄能器和第二蓄能器，所述的液压缸包括左腔和右腔，液压缸的液压缸推杆与齿条连接；左腔和右腔分别通过油管与油箱连通形成压力油系统，左腔和右腔分别通过油管与第一蓄能器和第二蓄能器连通形成储能系统。所述的偏心轮、齿轮、齿条及液压缸设置在机壳内，机壳固定在挖掘机定臂上。所述的齿条和液压缸推杆焊接固定，齿条与液压缸同轴设置。所述的左腔与第一蓄能器之间的油管上设置有第一单向阀；右腔与第二蓄能器之间的油管上设置有第二单向阀；所述的左腔和右腔与油箱之间的油管上分别设置有第三单向阀和第四单向阀，分别用于给左腔和右腔进油。所述的第一蓄能器和第二蓄能器为挖掘机制动装置所用蓄能器或者转向装置所用蓄能器。所述的左腔与第一蓄能器之间的油管上设置有第一压力传感器；右腔与第二蓄能器之间的油管上设置有第二压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器均与挖掘机的控制电路相连。本技术与现有技术相比，具有以下优点：本技术突破现有采用单一的液压系统节能回收，采用机械机构与系统的巧妙结合，由偏心轮、齿轮和齿条机构组成的机械装置，偏心轮和齿轮通过铰接在机架上。由液压缸、单向阀、压力传感器和蓄能器等组成的液压系统，所述的液压缸与单向阀，单向阀与蓄能器之间通过油管相连接。本势能回收装置位于挖掘机大臂上，连杆通过动臂上的铰链与机壳内的偏心轮、齿轮齿条机构相连接，偏心轮和齿轮齿条机构将挖掘机动臂的往复运动转化为直线运动，将挖掘机大臂的势能转化为液压能。齿条与油缸推杆连接，带动油缸往复运动，将获得的液压能存入蓄能器中，从而完成势能回收。由于蓄能器为挖掘机制动装置所用蓄能器或者转向装置所用蓄能器，可以给制动或者转向系统提供部分能量。本设计的目的就是通过机械结构和液压系统的结合，进行挖掘机大臂势能的回收和部分能量的利用，从而降低能源的浪费，提高能源的利用率。能够有效的进行能量回收，防止势能的浪费。实现挖掘机大臂的势能的快速有效回收。进一步，蓄能器为挖掘机制动装置所用蓄能器或者转向装置所用蓄能器，不占用额外的空间，不影响挖掘机的正常工作，无安全隐患，为挖掘机的制动和转向提供部分能量，提高能量利用率，降低能源消耗。进一步，液压缸与蓄能器之间的管路上设有压力传感器，压力传感器与挖掘机的控制电路相连。便于对蓄能器压力进行控制。附图说明图1为本技术的挖掘机大臂的势能回收装置的结构示意图。图中：1、铰链；2、连杆；3、铰链；4、偏心轮；5、机架；6、齿轮；7、齿条；8、液压缸推杆；9、液压缸；10、油管；11、单向阀；12、单向阀；13、油管；14、油箱；15、油管；16、单向阀；17、压力传感器；18、蓄能器；19、蓄能器；20、压力传感器；21、单向阀；22、油管；23、挖掘机动臂；24、机壳。具体实施方式下面结合附图对本技术作详细描述：如图1所示，本技术的挖掘机大臂的势能回收装置，包括：有偏心轮4、齿轮6和齿条7机构组成的机械装置，所述的偏心轮4和齿轮6通过铰接在机架5上。由液压缸9、四个单向阀、两个压力传感器和蓄能器等组成的液压系统，所述的液压缸9与单向阀、单向阀与蓄能器之间分别通过四个油管相连接。机壳24包括偏心轮4、齿轮6、齿条7、液压缸9，且其固定在挖掘机定臂上。偏心轮4和齿轮6在同一平面内，齿条7和液压缸9推杆采用焊接形式。液压缸的进出油口的单向阀16、压力传感器17和蓄能器18通过油管15相连，液压缸的进出油口的单向阀21、压力传感器20和蓄能器19通过油管22相连。液压缸进出油口的单向阀11、单向阀12和油箱14均通过油管13相连。所述的蓄能器18、蓄能器19为挖掘机制动装置所用蓄能器或者转向装置所用蓄能器。液压缸9与蓄能器18、蓄能器19之间的管路上分别设有压力传感器17、压力传感器20，压力传感器17、压力传感器20与挖掘机的控制电路相连。本技术的工作过程为：挖掘机动臂23往复运动时，通过铰链1带动连杆2，连杆连接偏心轮4和齿轮6，再带动齿轮6齿条7运动，齿条7与液压缸推杆8连接，从而使液压缸9往复运动。当液压缸9向左运动时，通过单向阀11使液压缸左腔进油，液压缸右腔的压力油通过液压缸的作用进入蓄能器18中，完成能量的回收；当液压缸9向右运动时，通过单向阀12使液压缸右腔进油，液压缸左腔的压力油通过液压缸的作用进入蓄能器19中，完成能量的回收。液压缸9与蓄能器18、蓄能器19之间的管路上分别设有压力传感器17、压力传感器20，压力传感器17、压力传感器20与挖掘机的控制电路相连。两个蓄能器为挖掘机制动装置所用蓄能器或者转向装置所用蓄能器，压力过高时，可以进行卸荷。便于对蓄能器压力进行控制。本势能回收装置位于挖掘机大臂上，连杆通过动臂上的铰链与机壳内的偏心轮、齿轮齿条机构相连接，偏心轮和齿轮齿条机构将挖掘机动臂的往复运动转化为直线运动，将挖掘机大臂的势能转化为液压能。齿条与油缸推杆采用焊接形式，带动油缸往复运动，通过单向阀、油管，将获得的液压能存入蓄能器中，从而完成势能回收。由于蓄能器为挖掘机制动装置所用蓄能器或者转向装置所用蓄能器，可以给制动或者转向系统提供部分能量。本设计的目的就是通过机械结构和液压系统的结合，进行挖掘机大臂势能的回收和部分能量的利用，从而降低能源的浪费，提高能源的利用率。以上，仅为本技术的较佳实施例，并非仅限于本技术的实施范围，凡依本技术专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本技术的技术范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机大臂的势能回收装置，其特征在于，包括：机械装置和液压系统；所述的机械装置包括连杆(2)、偏心轮(4)、齿轮(6)和齿条(7)，所述的连杆(2)一端与挖掘机动臂(23)铰接，另一端与偏心轮(4)铰接；所述的偏心轮(4)和齿轮(6)固定连接，且铰接在机架(5)上；所述的齿条(7)与齿轮(6)啮合连接；所述的液压系统包括液压缸(9)、第一蓄能器(18)和第二蓄能器(19)，所述的液压缸(9)包括左腔和右腔，液压缸(9)的液压缸推杆(8)与齿条(7)连接；左腔和右腔分别通过油管与油箱(14)连通形成压力油系统，左腔和右腔分别通过油管与第一蓄能器(18)和第二蓄能器(19)连通形成储能系统。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机大臂的势能回收装置，其特征在于，包括：机械装置和液压系统；所述的机械装置包括连杆(2)、偏心轮(4)、齿轮(6)和齿条(7)，所述的连杆(2)一端与挖掘机动臂(23)铰接，另一端与偏心轮(4)铰接；所述的偏心轮(4)和齿轮(6)固定连接，且铰接在机架(5)上；所述的齿条(7)与齿轮(6)啮合连接；所述的液压系统包括液压缸(9)、第一蓄能器(18)和第二蓄能器(19)，所述的液压缸(9)包括左腔和右腔，液压缸(9)的液压缸推杆(8)与齿条(7)连接；左腔和右腔分别通过油管与油箱(14)连通形成压力油系统，左腔和右腔分别通过油管与第一蓄能器(18)和第二蓄能器(19)连通形成储能系统。2.根据权利要求1所述的一种挖掘机大臂的势能回收装置，其特征在于，所述的偏心轮(4)、齿轮(6)、齿条(7)及液压缸(9)设置在机壳(24)内，机壳(24)固定在挖掘机定臂上。3.根据权利要求1所述的一种挖掘机大臂的势能回收装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩高阳，王超，李凯，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61