一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统技术方案

本发明专利技术公开一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，包括蓄能器、负载口独立控制阀、液压油箱、液压泵、主液压马达、副液压马达，主液压马达、副液压马达的输出轴串联连接，蓄能器出口处安装有压力传感器P1，主液压马达的回油口和进油口分别安装有压力传感器P2和压力传感器P3，压力传感器P1、P2、P3以及负载口独立控制阀分别与挖掘机控制器相连。挖掘机控制器通过控制不同负载口独立控制阀的开启与关闭，根据负载口独立控制阀的开、关状态的不同，能够实现对挖掘机回转的节能控制，以及回转的动能回收再利用，减小挖掘机发动机的装机功率降低功率损耗，提高启动加速性能、工作效率，以及动作的平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统
本专利技术涉及一种节能液压系统，具体是一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，属于液压节能

技术介绍
挖掘机是一种使用最广的工程机械，在工程施工建设中有着广泛的应用。但是目前液压挖掘机存在着能耗高，污染大、效率低的缺点。随着经济的发展，对环境保护的要求越来越高，因此迫使需要研究液压挖掘机的节能技术。液压挖掘机在工作过程中挖掘作业时，一般回转装置处于液压制动状态以保证工作装置在确定的位置进行有效的挖掘作业，挖掘装满铲斗后需要回转运动，并定位至卸料位置卸料，卸料完成后再需要回转运动返回并定位至挖掘位置，即回转作业过程包括满斗回转和空斗回转两次回转动作，而每次回转动作都包括加速、匀速、减速制动三个连续过程，因此，挖掘机回转时间工作比重占到整个液压挖掘机工作循环的50％～70％，能量消耗约占25％～40％。频繁的回转动作使回转装置的启动制动频繁，回转装置启动时需要的功率较大，而且满斗回转过程转动惯量大，需要的能量也大，且满斗制动时的加速度大于满斗启动时加速度，目前多采用单阀芯的回转阀结构进行回转的控制，会造成额外的节流损失，增加了液压油的发热，同时制动时的动能也转变成了液压油的热量，回转液压油路的发热量约占液压系统总发热量的30％～40％，不仅造成液压油的温度升高，而且为了进行降温通常需要额外设置冷却装置、更增加了燃油消耗。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，能够减小节流损失，提高回转运动控制平稳性，同时能够提高回转装置的加速性能，降低主泵的出口压力，减小发动机的功率需求。为达到以上目的，本专利技术一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，包括蓄能器、负载口独立控制阀、液压油箱、液压泵、主液压马达、副液压马达，主液压马达、副液压马达的输出轴串联连接，蓄能器出口处安装有压力传感器P1，主液压马达的回油口和进油口分别安装有压力传感器P2和压力传感器P3；压力传感器P1、P2、P3以及负载口独立控制阀分别与挖掘机控制器相连；其中，负载口独立控制阀包括第一负载口独立控制阀、第二负载口独立控制阀、第三负载口独立控制阀、第四负载口独立控制阀、第五负载口独立控制阀、第六负载口独立控制阀、第七负载口独立控制阀、第八负载口独立控制阀、第九负载口独立控制阀、第十负载口独立控制阀；蓄能器分别通过第一负载口独立控制阀和第十负载口独立控制阀与副液压马达的回油口和进油口连接；副液压马达回油口和进油口分别通过第二负载口独立控制阀、第六负载口独立控制阀与液压油箱连接；主液压马达的进油口依次通过第八负载口独立控制阀、单向阀接液压泵出油口、通过第九负载口独立控制阀接液压油箱，主液压马达的回油口依次通过第四负载口独立控制阀、单向阀接在液压泵出油口、通过第三负载口独立控制阀接液压油箱，单向阀出油口通过第七负载口独立控制阀接液压油箱，液压泵进油口接液压油箱。优选地，负载口独立控制阀为二位二通阀。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术通过控制不同负载口独立控制阀的开启与关闭，根据负载口独立控制阀的开、关状态的不同，实现了对挖掘机回转的节能控制，以及回转的动能回收再利用，减小了挖掘机发动机的装机功率，降低了功率损耗以及液压油的温度，提高了启动加速性能、工作效率，以及动作的平稳性。2)本专利技术主液压马达和副液压马达配合工作，实现了回转能量的回收和再利用。一方面，主液马达和副液压马达的输出轴串连在一起，实现了输出扭矩的合成输出，提高了输出扭矩，启动加速快，降低了液压泵的出口压力以及发动机的功率。另一方面，在加速制动阶段副液压马达实现了制动力，实现了将回转动能储存在液压蓄能器中，实现了回转的动能回收再利用。3)本专利技术主液压马达进油口和出油口分别安装了压力传感器，用于检测主液压马达进油口和出油口的压力，从而精确的控制回转的加速度，通过精确控制压力实现了回转加速度的控制，具有精度高的特点，避免了回转时的摇晃现象。附图说明图1是本专利技术液压液压系统原理图；图2是本专利技术回转工况运行速度图。图中：1、蓄能器，2、第一负载口独立控制阀，3、第二负载口独立控制阀，4、第三负载口独立控制阀，5、第四负载口独立控制阀，6、液压油箱，7、液压泵，8、主液压马达，9、副液压马达，10、第五负载口独立控制阀，11、第六负载口独立控制阀，12、第七负载口独立控制阀，13、第八负载口独立控制阀，14、第九负载口独立控制阀，15、第十负载口独立控制阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1和图2所示，本专利技术一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，包括蓄能器1、负载口独立控制阀、液压油箱6、液压泵7、主液压马达8、副液压马达9，主液压马达8、副液压马达9的输出轴串联连接，蓄能器1出口处安装有压力传感器P1，主液压马达8的回油口和进油口分别安装有压力传感器P2和压力传感器P3；压力传感器P1、P2、P3以及负载口独立控制阀分别与挖掘机控制器相连；其中，负载口独立控制阀包括第一负载口独立控制阀2、第二负载口独立控制阀3、第三负载口独立控制阀4、第四负载口独立控制阀5、第五负载口独立控制阀10、第六负载口独立控制阀11、第七负载口独立控制阀12、第八负载口独立控制阀13、第九负载口独立控制阀14、第十负载口独立控制阀15；蓄能器1分别通过第一负载口独立控制阀2和第十负载口独立控制阀15与副液压马达9的回油口和进油口连接；副液压马达9回油口和进油口分别通过第二负载口独立控制阀3、第六负载口独立控制阀11与液压油箱6连接；主液压马达8的进油口依次通过第八负载口独立控制阀13、单向阀接液压泵7出油口、通过第九负载口独立控制阀14接液压油箱6，主液压马达8的回油口依次通过第四负载口独立控制阀5、单向阀接在液压泵7出油口、通过第三负载口独立控制阀4接液压油箱6，单向阀出油口通过第七负载口独立控制阀12接液压油箱6，液压泵7进油口接液压油箱6。作为本专利技术对上述技术方案的优选方式，负载口独立控制阀为二位二通阀。主液压马达8、副液压马达9的输出轴串联连接，在回转加速启动阶段实现了扭矩的合成输出，有效地提高了输出扭矩，启动加速快，降低了液压泵7的出口压力以及发动机的功率。在加速制动阶段副液压马达9实现了制动力，并且将回转动能储存在蓄能器1中。当挖掘机没有回转动作时，发动机处于待机状态，存在发动机功率浪费状态，此时，压力传感器P1检测蓄能器1的压力，并将检测到的压力值传送至挖掘机控制器，当检测到蓄能器1的压力低于设定值时，挖掘机控制器控制第五负载口独立阀10开启，液压泵7的出口压力油经过负载口独立阀10流入蓄能器1进行蓄能器的主动充压，避免发动机功率浪费。压力传感器P3、P2分别用于检测主液压马达8的进油口和回油口的压力，实时精确地检测主液压马达8的进油口和回油口的压力，通过精确控制主液压马达8的进油口和回油口的压力，实现了回转启动时加速度的控制，具有精度高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，其特征在于，包括蓄能器(1)、负载口独立控制阀、液压油箱(6)、液压泵(7)、主液压马达(8)、副液压马达(9)，主液压马达(8)、副液压马达(9)的输出轴串联连接，蓄能器(1)出口处安装有压力传感器P1，主液压马达(8)的回油口和进油口分别安装有压力传感器P2和压力传感器P3；压力传感器P1、P2、P3以及负载口独立控制阀分别与挖掘机控制器相连；其中，负载口独立控制阀包括第一负载口独立控制阀(2)、第二负载口独立控制阀(3)、第三负载口独立控制阀(4)、第四负载口独立控制阀(5)、第五负载口独立控制阀(10)、第六负载口独立控制阀(11)、第七负载口独立控制阀(12)、第八负载口独立控制阀(13)、第九负载口独立控制阀(14)、第十负载口独立控制阀(15)；/n蓄能器(1)分别通过第一负载口独立控制阀(2)和第十负载口独立控制阀(15)与副液压马达(9)的回油口和进油口连接；副液压马达(9)回油口和进油口分别通过第二负载口独立控制阀(3)、第六负载口独立控制阀(11)与液压油箱(6)连接；主液压马达(8)的进油口依次通过第八负载口独立控制阀(13)、单向阀接液压泵(7)出油口、通过第九负载口独立控制阀(14)接液压油箱(6)，主液压马达(8)的回油口依次通过第四负载口独立控制阀(5)、单向阀接在液压泵(7)出油口、通过第三负载口独立控制阀(4)接液压油箱(6)，单向阀出油口通过第七负载口独立控制阀(12)接液压油箱(6)，液压泵(7)进油口接液压油箱(6)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种负载口独立挖掘机回转节能液压系统，其特征在于，包括蓄能器(1)、负载口独立控制阀、液压油箱(6)、液压泵(7)、主液压马达(8)、副液压马达(9)，主液压马达(8)、副液压马达(9)的输出轴串联连接，蓄能器(1)出口处安装有压力传感器P1，主液压马达(8)的回油口和进油口分别安装有压力传感器P2和压力传感器P3；压力传感器P1、P2、P3以及负载口独立控制阀分别与挖掘机控制器相连；其中，负载口独立控制阀包括第一负载口独立控制阀(2)、第二负载口独立控制阀(3)、第三负载口独立控制阀(4)、第四负载口独立控制阀(5)、第五负载口独立控制阀(10)、第六负载口独立控制阀(11)、第七负载口独立控制阀(12)、第八负载口独立控制阀(13)、第九负载口独立控制阀(14)、第十负载口独立控制阀(15)；
蓄能器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成强，孙涛，张磊，马西良，韩翔，宋威，赵云亮，谢奇志，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32