[发明专利]一种挖掘机能量再生系统及控制方法

说明书

本发明公开的一种挖掘机能量再生系统及控制方法。所述系统包括：挖掘机原液压系统、电液比例方向阀、液压蓄能器、铲斗液压缸、斗杆液压缸、动臂液压缸、回转马达、电比例手柄、信号处理装置、控制器和压力传感器。本发明将8个电液比例方向阀安装在挖掘机上并与原液压系统并联，控制器根据各个压力传感器采集的电比例手柄的操作信号和原液压系统的工况信号对系统中各电液比例方向阀的阀门开度进行调控，能够对挖掘机转台回转制动动能和动臂下降势能进行回收，可提高能量利用效率；本发明能够调节系统压力动态，增加能量回收与流量再生工作模式下的系统稳定性。

技术领域

本发明涉及液压挖掘机节能控制技术领域，特别是涉及一种挖掘机能量再生系统及控制方法。

背景技术

液压挖掘机具有高能耗、高排放的特点，主要表现在多路阀存在很大节流损失、系统泄漏损失、溢流损失、动臂下降时存在的重力势能损失及转台制动时的动能损失，其中动臂下降势能与转台制动动能可通过一定方法进行回收与再利用。

现有挖掘机能量节能技术，主要依托于液压挖掘机能量回收技术与流量再生技术，而现有挖掘机能量节能技术中能量回收技术主要是只针对单一液压执行器(动臂液压缸/回转马达)进行动势能回收；现有流量再生技术因仅加装了液控式的再生单项阀，不能不进行主动流量控制而引发了系统稳定性变差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种挖掘机能量再生系统及控制方法，以解决现有挖掘机能耗高与稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种挖掘机能量再生系统，包括：能量再生回路和挖掘机原液压系统；

所述能量再生回路包括电液比例方向阀、液压蓄能器、铲斗液压缸、斗杆液压缸、动臂液压缸、回转马达、挖掘机原液压系统、电比例手柄、信号处理装置、控制器和压力传感器；

所述电液比例方向阀包括：第一电液比例方向阀、第二电液比例方向阀、第三电液比例方向阀、第四电液比例方向阀、第五电液比例方向阀、第六电液比例方向阀、第七电液比例方向阀、第八电液比例方向阀；所述第一电液比例方向阀的一端、所述第二电液比例方向阀的一端、所述第三电液比例方向阀的一端、所述第四电液比例方向阀的一端、所述第五电液比例方向阀的一端、所述第六电液比例方向阀的一端、所述第七电液比例方向阀的一端及所述第八电液比例方向阀的一端均通过液压管路相连通；

所述第一电液比例方向阀的另一端与所述动臂液压缸的无杆腔连接；所述第二电液比例方向阀的另一端与所述回转马达的上侧油腔连接；所述第三电液比例方向阀的另一端与所述回转马达的下侧油腔连接；所述第四电液比例方向阀的另一端与所述液压蓄能器连接；所述第五电液比例方向阀的另一端与所述斗杆液压缸的有杆腔连接；所述第六电液比例方向阀的另一端与所述斗杆液压缸的无杆腔连接；所述第七电液比例方向阀的另一端与所述铲斗液压缸的有杆腔连接；所述第八电液比例方向阀的另一端与所述铲斗液压缸的无杆腔连接；

所述动臂液压缸、所述回转马达、所述斗杆液压缸和所述铲斗液压缸均与所述挖掘机原液压系统连接；

所述压力传感器和所述挖掘机原液压系统均与所述信号处理装置连接；所述信号处理装置、所述电液比例方向阀、所述电比例手柄和所述挖掘机原液压系统均与所述控制器连接；所述压力传感器分别与所述动臂液压缸、所述回转马达、所述斗杆液压缸、所述铲斗液压缸和所述液压蓄能器相连接；所述压力传感器用于采集所述动臂液压缸、所述回转马达、所述斗杆液压缸、所述铲斗液压缸和所述液压蓄能器的压力信息，并将所述压力信息通过所述信号处理装置传送到所述控制器；

所述控制器根据所述压力信息、所述电比例手柄的操作信号和所述原液压系统的工况信号对所述挖掘机原液压系统和所述电液比例方向阀的阀门开度进行调控，对挖掘机的能量进行回收与流量再生。