发明名称 一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统及其工作方法
摘要 本发明公开了一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统及其工作方法,该系统主要包括:油缸、发动机、变量液压泵、液压泵/马达组件、动臂油缸、阀组部分、液压储能部分和电储能部分。发动机驱动变量液压泵提供液压油可以控制动臂油缸的伸长与缩短,动臂油缸缩短时,可将其负载的势能进行回收,势能回收过程中动臂油缸无杆腔的液压油首先存于充气式液压蓄能器中,此后液压蓄能器可作为辅助动力源供油。在本系统中发动机驱动变量液压泵可单独为液压蓄能器蓄能或为超级电容充电。超级电容充电后可作为动力源来控制动臂油缸动作,亦可单独为液压蓄能器充能。本发明可实现电能,液压能,气压能等多种储能方式的切换和不同能量的分流。
申请公布号 CN104912138A 申请公布日期 2015.09.16
申请号 CN201510383249.X 申请日期 2015.07.02
申请人 北京建筑大学 发明人 刘永峰;石焱;金涛涛;陈红兵;姚圣卓;秦建军
分类号 E02F3/42(2006.01)I 主分类号 E02F3/42(2006.01)I
代理机构 合肥市上嘉专利代理事务所(普通合伙) 34125 代理人 郭华俊
主权项 一种混合动力挖掘机动臂势能回收系统,主要包括:油缸(28)、发动机(1)、变量液压泵(2)、液压泵/马达组件(22)、动臂油缸(8)、阀组部分、液压储能部分和电储能部分;其中,变量液压泵(2)连通油缸(28),该变量液压泵(2)的动力输入端与发动机(1)的输出轴连接,变量液压泵(2)的输出端通过阀组部分与液压储能部分和电储能部分连接;其特征在于:所述阀组部分主要包括:开关阀一(5)、开关阀二(11)、开关阀三(16)、单向阀一(4)、单向阀二(6)、单向阀三(12)、两位三通阀(10),三位四通阀(7),三位三通阀(13);其中,单向阀二(6)接于开关阀一(5)与三位三通阀(13)之间的管路上,单向阀三(12)接于两位三通阀(10)与三位三通阀(13)之间的管路上;单向阀一(4)的一端与变量液压泵(2)连接,另一端则同时连接开关阀一(5)与开关阀二(11);开关阀一(5)连接三位四通阀(7)的一端,三位四通阀(7)的另一端连接两位三通阀(10)后与液压蓄能器(15)下部的液压腔连接;开关阀二(11)的另一端与液压泵/马达组件(22)的输出端连接;所述液压储能部分主要包括充气式液压蓄能器(15)和气压蓄能器(17);阀组部分中的两位三通阀(10)连接充气式液压蓄能器(15)下部的液压腔,而充气式液压蓄能器(15)上部的压缩空气腔则通过开关阀三(16)与气压蓄能器(17)连通;所述电储能部分主要包括:电源管理系统(25),整流/逆变器(26),超级电容(27);超级电容(27)经过整流/逆变器(26)与电动机/发电机组二(24)连接,电动机/发电机组二(24)的输出轴经过功率耦合装置(29)与液压泵/马达组件(22)的动力输入端连接,液压泵/马达组件(22)连通油缸(28),液压泵/马达组件(22)的输出端连接阀组部分的开关阀二(11);所述动臂油缸(8)具有封闭式液压腔,动臂油缸(8)的动臂活塞将该封闭式液压腔分为无杆腔和有杆腔两部分,该两部分分别与三位四通阀(7)的两个输出端连接。
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