[发明专利]节流容积直驱复合进出油口独立控制电液系统

说明书

一种节流容积直驱复合进出油口独立控制电液系统，所述系统包括动力源、液压缸、三位四通阀、二位二通阀、DC‑DC模块及超级电容模块，其中两个液压马达/泵的出油口分别通过三位四通阀与液压缸连通，进油口分别与油箱或是蓄能器连通，液压马达/泵输出轴分别与电动/发电机的输出轴连接，超级电容模块连接在电动/发电机驱动器直流母线上构成。本系统通过控制三位四通阀、或二位二通阀/比例节流阀，达到背压调控，进出口独立控制，动力匹配，能量回收的不同结构功能，实现不同工况的结构效果。

技术领域

本发明涉及一种进出油口独立控制电液系统，具体地是一种节流容积直驱式复合进出油口独立控制电液系统。

背景技术

随着经济与科技的发展，液压挖掘机在工程机械行业的应用越来越广泛，在现代化建设中发挥着巨大的作用。液压挖掘机有高效、耐用、对工作环境要求不高等优点，但其高能耗、高排放的弊端同样不可忽视。当今世界资源日益匮乏，环境污染日益严重。因此，对液压挖掘机进行高效、节能、减排、环保的研究具有重要的现实意义。

现有对液压挖掘机进行节能研究的方向主要集中在能量回收方面。例如采用泵控闭式回路驱动工作机构，用蓄能器或超级电容回收工作机构势能，或者是用油电混合动力的方法，即用液压马达驱动发电机，将重力势能转化为电能存储在超级电容或蓄电池中。如德国利渤海尔公司曾提出闭式和开式回路结合高低压储能的回转制动动能回收方案，国内重汽集团专用汽车公司申请了液压马达驱动液压泵向蓄能器充液的回收方案。但目前的方法普遍存在技术复杂、回收效率低的问题。

发明内容

本发明针对液压挖掘机高能耗、高排放存在的不足，综合进出口独立调节、流量再生、能量回收等多种提高液压系统效率的结构，提供一种节流容积直驱复合进出油口独立控制电液系统，通过控制两个三位四通阀，实现不同的组合结构，达到背压调控、进出口独立控制、动力匹配、能量回收等不同结构的效果，在不同的工况中发挥不同结构的功能。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术方案。

一种节流容积直驱复合进出油口独立控制电液系统，包括液压缸、三位四通阀、二位二通阀、动力源、DC-DC模块、超级电容模块；其特征在于：

所述动力源是由A动力源与B动力源两个动力源构成，均包括液压马达/泵、电动/发电机及逆变器构成；

所述A动力源中液压马达/泵的第一工作油口连通油箱，或连通蓄能器，第二工作油口与第Ⅰ三位四通阀的第一个油口连通；所述B动力源中液压马达/泵的第一个工作油口连通油箱，或连通蓄能器，第二工作油口与第Ⅱ三位四通阀的第一个油口连通；所述第Ⅰ三位四通阀的第二油口和第Ⅱ三位四通阀的第二个油口连通，并与二位二通阀的一油口连通，二位二通阀的另一油口连通油箱；第Ⅰ三位四通阀的第三油口和第Ⅱ三位四通阀的第三油口连通，并与液压缸的无杆腔连通；第Ⅰ三位四通阀的第四油口和第Ⅱ三位四通阀的第四油口连通，并与液压缸的有杆腔连通；所述液压马达/泵输出轴分别与电动/发电机的输出轴连接，超级电容模块连接有电动/发电机驱动器直流母线上；逆变器的输入端均与直流母线连接，逆变器的输出端连接所驱动的电动/发电机，电动/发电机连接所驱动的液压马达/泵；

当第Ⅰ三位四通阀、第Ⅱ三位四通阀和二位二通阀左位工作时，A动力源、B动力源均向液压缸的无杆腔供油，液压缸有杆腔的油通过二位二通阀流回油箱，实现双进一出进出口独立控制；

当第Ⅰ三位四通阀、第Ⅱ三位四通阀和二位二通阀左位工作时，A动力源、B动力源均向液压缸的有杆腔供油，液压缸无杆腔的油通过二位二通阀流回油箱，实现双进一出进出口独立控制；

当第Ⅰ三位四通阀左位工作、第Ⅱ三位四通阀和二位二通阀右位工作时，A动力源向液压缸的有杆腔供油；而在液压缸的无杆腔形成背压，实现背压调控，减少执行元件的冲击和振动，增加运动的平稳性；