一种液压挖掘机油电液混合驱动系统

摘要

本发明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。

主权项

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)以及第二变量泵(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(11)的T口接油箱，第二液控两位三通换向阀(11)的A口接第四液控两位三通换向阀(13)的T口；第三路接第三液控两位三通换向阀(12)的P口，第三液控两位三通换向阀(12)的T口接油箱，第三液控两位三通换向阀(12)的A口接第四液控两位三通换向阀(13)的P口，第四液控两位三通换向阀(13)的A口接液控三位四通换向阀(14)的控制油口K1；液控三位四通换向阀(14)的T口接油箱，三位四通换向阀(14)的A口接平衡油缸(16)的无杆腔，液控三位四通换向阀(14)的B口接平衡油缸(16)的有杆腔，驱动油缸(15)的活塞杆、平衡油缸(16)的活塞杆与动臂(17)刚性相连；三位四通电磁换向阀(27)的A口和液压蓄能器(18)相连，三位四通电磁换向阀(27)的B口和油箱相连，三位四通电磁换向阀(27)的P口和T口分别和定量液压马达(28)的两腔相连，定量液压马达(28)、第三电动/发电机(30)、减速器(31)和转台(32)机械相连；变量泵/马达(4)的出口接单向阀(8)的进油口，单向阀(8)的出油口与动臂多路阀(7)的P口和P1口相连；第一电动/发电机(2)与第一电机控制器(26)电性相连，第二电动/发电机(23)与第二电机控制器(24)电性相连，第三电动/发电机(30)与第三电机控制器(29)电性相连，第一电机控制器(26)、第二电机控制器(24)、第三电机控制器(29)与蓄电池(25)电性相连；两位两通电磁换向阀(21)的B口与定量泵/马达(22)相连，定量泵/马达(22)与第二电动/发电机(23)相连，两位两通电磁换向阀(21)的A口与液压蓄能器(18)、液控三位四通换向阀(14)的P口、压力传感器(19)、安全阀(20)以及三位四通电磁换向阀(27)的A口相连。