[发明专利]一种负载隔离式油液集成动力系统

说明书

技术领域：

本发明属于动力设备技术领域，涉及一种负载隔离式油液集成动力系统，可广泛应用于工程机械及各种液压驱动车辆等液压动力需求场合。

背景技术：

内燃机驱动液压动力系统被广泛应用于机动车辆和工程机械，采用内燃机驱动液压动力系统这种动力源时，液压泵的压力和流量必须适应负载的变化，从而严重影响内燃机的工况；同时，由于应用机械负载变化范围大，动力需求不均匀，导致选配的内燃机的额定功率大；另外，有些应用机械比如挖掘机循环工作中制动能(液压能、机械能)不能回收利用，浪费十分严重，从而造成现有内燃机驱动液压动力系统燃油消耗较高，工作效率普遍偏低等问题。因此，寻求设计一种全新的负载隔离式油液集成动力系统，使内燃机与负载系统工作隔离，使内燃机工作在最佳工况，有效回收再利用再生制动能量，实现节能减排。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种作为液压驱动装置液压动力源的负载隔离式油液集成动力系统，使内燃机与负载系统工作隔离，实现内燃机工作在最佳工况，有效回收再利用液压或机械再生制动能量，也能由地面泵站进行充能，实现节能减排。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括内燃机、单行星排、机械能量回馈系统、液压泵、液压变压器、第一方向控制阀、第一蓄能器组、第二蓄能器组、第一压力检测传感器、第二压力检测传感器、控制器、第二方向控制阀、液压功率调节分配器和外部充能接口；控制器分别与其他各部件电信息连接，内燃机与单行星排连接，单行星排与机械能量回馈系统连接，液压泵的一端与单行星排连接，另一端与液压变压器连接，液压变压器上连接有外部充能接口；第一方向控制阀分别与液压泵、液压变压器、第一蓄能器组和第二蓄能器组连接；第二方向控制阀分别与第一蓄能器组、第二蓄能器组和液压功率调节分配器连接；第一蓄能器组上连接制有第一压力检测传感器，第二蓄能器组上连接制有第二压力检测传感器，第一压力检测传感器和第二压力检测传感器分别检测第一蓄能器组和第二蓄能器组的压力信号和负载信号，控制器处理第一压力检测传感器和第二压力检测传感器检测到的压力信号和负载信号，并向内燃机和其他各部件发出控制信号，控制第一蓄能器组和第二蓄能器组的能量存储或释放；内燃机通过单行星排驱动液压泵向第一蓄能器组和第二蓄能器组充能，或通过外部充能接口由外接的地面泵站或液压再生制动能量回收系统产生的液压压力能向第一蓄能器组和第二蓄能器组充能；第一蓄能器组和第二蓄能器组独立向外输出液压动力对负载系统做功，输出液压动力的过程就是第一蓄能器组和第二蓄能器组释放能量的过程，系统动力性能取决于第一蓄能器组和第二蓄能器组的能量释放特性，释放能量过程与负载需求相适应，通过液压功率调节分配器实现动力输出与负载功率的匹配；内燃机对第一蓄能器组和第二蓄能器组充能时与外接的负载系统工作隔离，其工作不受负载影响，恒定工作在最佳工况，实现大幅度节能减排；第一蓄能器组和第二蓄能器组的充放能量过程交替进行，内燃机仅针对需要充能的第一蓄能器组或第二蓄能器组工作，内燃机按照外接负载的平均负载功率选配。

本发明与现有技术相比，内燃机与负载隔离，并按照平均负载功率来选择内燃机，与负载系统相匹配的内燃机额定功率大大降低；内燃机对蓄能器充能过程恒定工作在最佳工况，实现大幅度的节能减排；系统可直接回收再利用负载系统再生制动产生的机械或液压能量，进一步提高系统的能量利用率；系统还可利用外部泵站充能，减少排放；其结构简单，原理科学，成本低，环境友好，能耗少，工作效率高，能量回收利用效率高。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明作为液压动力源的全液压挖掘机的原理简图，其中12为负载隔离式油液集成动力系统，13为全液压挖掘机液压制动系统，14为全液压挖掘机液压系统，15为全液压挖掘机机械制动系统。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：