回收能量再利用系统以及挖掘机的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械领域，具体涉及一种回收能量再利用系统以及挖掘机。


背景技术：

2.近年来，工程机械上逐渐开始使用混合动力技术。工程机械液压系统具有压力高、流量大的特点。为实现节能的目的，挖掘机混合动力技术对挖掘机动臂势能进行回收、存储及再利用。挖掘机回收能量再利用系统回收挖掘机动臂势能，并存储于蓄能器中。蓄能器中的能量充足时，蓄能器中的油液直接驱动散热马达和辅助马达。蓄能器中的能量不足时，切换至散热泵驱动散热马达回路进行散热。
3.发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：现有的挖掘机在停机熄火后蓄能器内仍有大量高压油，高压油在维修过程中容易喷射溅出，对维修人员存在很大的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型提出一种回收能量再利用系统以及挖掘机，用以优化回收能量再利用系统的性能。
5.本实用新型实施例提供了一种回收能量再利用系统，包括：
6.工作支路，包括第一泵以及液压油缸，所述第一泵与所述液压油缸流体连通，以向所述液压油缸提供油液；
7.蓄能支路，包括蓄能器，所述蓄能器与所述液压油缸液压连通，以接收所述液压油缸释放的油液；
8.能量再利用支路，包括执行元件和第二泵，与所述蓄能器流体连通；所述执行元件被构造为可切换地被所述蓄能器和所述第二泵其中之一驱动；以及
9.泄压支路，与所述蓄能器流体连通；所述泄压支路被构造为在停机状态下释放所述蓄能器中的油液。
10.在一些实施例中，所述泄压支路包括：
11.电磁泄压阀，包括第一阀位和第二阀位；当所述电磁泄压阀处于得电状态，所述电磁泄压阀处于所述第一阀位，所述泄压支路截至；当所述电磁泄压阀处于失电状态，所述电磁泄压阀处于所述第二阀位，所述泄压支路导通。
12.在一些实施例中，所述泄压支路还包括：
13.手动泄压阀，所述手动泄压阀所处的支路与所述电磁泄压阀所处的支路并联，所述手动泄压阀被构造为手动切换阀位，以实现自身阀位在导通状态和截至状态之间切换。
14.在一些实施例中，所述执行元件包括风扇。
15.在一些实施例中，所述蓄能器与所述液压油缸的无杆腔流体连通。
16.在一些实施例中，所述工作支路还包括：
17.辅助马达，所述辅助马达与所述蓄能器流体连通，所述蓄能器被构造为向所述辅助马达提供油液。
18.本实用新型实施例还提供一种挖掘机，包括本实用新型任一技术方案所提供的回收能量再利用系统。
19.上述技术方案提供的回收能量再利用系统，具有蓄能支路，蓄能支路能将系统中的液压能加以存储；存储的液压能经由能量再利用支路得到二次利用。在液压工作完成之后，设备关机之后，泄压支路自动释放蓄能支路中的能量，以减少蓄能支路在工作完成之后仍然储蓄有液压油带来的潜在危险，使得回收能量再利用系统的使用安全性更高；设备在检修时，由于蓄能支路中的液压能已经被自动释放、自动卸荷，检修人员的操作安全性更高。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型实施例提供的回收能量再利用系统的原理示意图。
22.附图标记：
23.1、工作支路；2、蓄能支路；3、能量再利用支路；4、泄压支路；5、油箱；
24.11、第一泵；12、液压油缸；13、辅助马达；14、离合器；15、换向阀；16、第一单向阀；17、第二单向阀；
25.21、蓄能器；
26.31、执行元件；32、第二泵；33、工作马达；
27.41、电磁泄压阀；42、手动泄压阀。
具体实施方式
28.下面结合图1对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
29.参见图1，本实用新型实施例提供一种回收能量再利用系统，包括工作支路1、蓄能支路2、能量再利用支路3以及泄压支路4。
30.工作支路1包括第一泵11以及液压油缸12，第一泵11与液压油缸12流体连通，以向液压油缸12提供油液。工作支路1用于给液压油缸12提供油液，以实现液压油缸12的伸出、回缩。参见图1，在一些实施例中，工作支路1包括第一泵11，第一泵11输出的油液经过换向阀15到达液压油缸12的有杆腔、无杆腔油口。如果第一泵11输送的油液进入到液压油缸12的有杆腔，液压油缸12的活塞杆回缩。如果第一泵11输送的油液进入到液压油缸12的无杆腔，液压油缸12的活塞杆伸出。
31.换向阀15采用三位四通换向阀，其中位为截至阀位。当换向阀15处于第一阀位(图1所示的右边阀位)，第一泵11向液压油缸12的有杆腔输送油液。当换向阀15处于第二阀位(图1所示的左边阀位)，第一泵11向液压油缸12的无杆腔输送油液。考虑到能量的再利用，在液压油缸12回缩时，油液可以排放至蓄能支路2的蓄能器21，而非直接排回到油箱5。
32.参见图1，蓄能支路2包括蓄能器21，蓄能器21与液压油缸12液压连通，以接收液压油缸12释放的油液。液压油缸12的活塞杆在重力作用下回落，这回迫使无杆腔的油液排出，流向蓄能器21。在一些实施例中，蓄能器21与液压油缸12的无杆腔流体连通。这样利用液压
油缸12自身活塞杆的重力就能实现将蓄能器21中的油液排放至蓄能器21中。
33.继续参见图1，能量再利用支路3包括执行元件31和第二泵32，与蓄能器21流体连通；执行元件31被构造为被可切换地蓄能器21和第二泵32其中之一驱动。在一些实施例中，执行元件31比如为风扇。在蓄能器21中没有能量或者能量不足的情况下，采用第二泵32驱动执行元件31工作。在蓄能器21中能量充足的情况下，采用蓄能器21驱动执行元件31工作。可以通过设置相应的控制油路，来实现选择执行元件31和第二泵32两者中的哪一个驱动执行元件31。
34.继续参见图1，泄压支路4与蓄能器21流体连通；泄压支路4被构造为在停机状态下释放蓄能器21中的油液。泄压支路4的作用是在一次工作完成之后，自动排出蓄能器21中残留的油液，以防止蓄能器21中残存油液对检修人员造成的潜在危害。
35.上述技术方案，回收能量再利用系统所属的工程机械(比如挖掘机)熄火后，蓄能器21内能量不会继续释放到工作马达33，而是经由泄压支路4得到释放。即便在工作马达33内部故障造成卡滞时，蓄能器21内压力也可以正常卸荷，维修拆卸过程不会有高压油液喷出，保障了维修人员操作的安全性。
36.在一些实施例中，泄压支路4包括电磁泄压阀41，电磁泄压阀41包括第一阀位和第二阀位。当电磁泄压阀41处于得电状态，电磁泄压阀41处于第一阀位，泄压支路4截至；当电磁泄压阀41处于失电状态，电磁泄压阀41处于第二阀位，泄压支路4导通。
37.在一些实施例中，泄压支路4还包括手动泄压阀42，手动泄压阀42所处的支路与电磁泄压阀41所处的支路并联，手动泄压阀42被构造为手动切换阀位，以实现自身阀位在导通状态和截至状态之间切换。在检修之前，可以人工打开手动泄压阀42，以再次排出蓄能器21中的油液。这种结构，实现了二次保障，进一步减小了蓄能器21中残留油液对检修人员的威胁。
38.在一些实施例中，工作支路1还包括辅助马达13，辅助马达13分别与蓄能器21和液压油缸12的无杆腔流体连通，以向蓄能器21提供油液。
39.下面介绍回收能量再利用系统各个部件的连接方式。
40.在图1中，第一泵11的进油口与油箱5连接，第一泵11的出油口与换向阀15连接。第一泵11还与离合器14输出口机械传动连接。
41.辅助马达13进油口与蓄能器21油口连接、辅助马达13进油口还与液压油缸12的有杆腔油口连接，同时，辅助马达13进油口还与第二单向阀17的进油口连接。辅助马达13出油口与油箱5连接，辅助马达13与离合器14输入口机械传动连接。
42.换向阀15的第一个油口与液压油缸12的有杆腔油口连接，换向阀15的第二个油口与第一单向阀16的出口连接，换向阀15的出油口与油箱5连接。
43.第一单向阀16的进油口与液压油缸12的无杆腔油口连接。
44.第二泵32的出油口与工作马达33进油口连接，同时与第二单向阀17出口连接，同时与电磁泄压阀41进油口连接，同时与手动泄压阀42进油口连接，第二泵32的吸油口与油箱5连接，工作马达33出油口与油箱5连接，工作马达33与风扇机械连接，电磁泄压阀41出油口与油箱5连接，手动泄压阀42出油口与油箱5连接。
45.下面介绍回收能量再利用系统的工作过程。
46.挖掘机上电启动，电磁泄压阀41得电，电磁泄压阀41的阀芯左位，泄压支路4断开、
不导通。挖掘机动臂下降过程中，第一泵11输出液压油，经过换向阀15后进入液压油缸12的有杆腔内，液压油缸12在工作装置重力的作用下无杆腔油液被排出，分别进入蓄能器21、辅助马达13、工作马达33。辅助马达13通过离合器14带动第一泵11工作，减小发动机输出功率。工作马达33直接驱动风扇转动，实现回收能量驱动风扇转动为系统散热的目的。
47.以液压油缸12用作动臂油缸为例。动臂下降结束后，蓄能器21内存储的高压油继续流向辅助马达13和工作马达33，直到蓄能器21内液压油全部释放完成，从而实现了能量的回收再利用。
48.如果蓄能器21中还有液压油，则蓄能器21输出液压油驱动工作马达33带动风扇转动，对系统进行散热。如果蓄能器21内高压油释放完成，则第二泵32工作以带动风扇散热。
49.当发动机熄火后，电磁泄压阀41断电，电磁泄压阀41的阀芯右位工作，电磁泄压阀41所在的泄压支路4导通，可将蓄能器21内高压油经过电磁泄压阀41右位连通到油箱5内，实现泄压功能，同时为了进一步保障维修安全性。
50.维修前可将手动泄压阀42打开，确认蓄能器21内高压油是否全部释放完毕，以进一步保障维修人员的安全性。
51.上述技术方案提供的回收能量再利用系统，在蓄能支路2的蓄能器21油液油侧并联设置有工作马达33、电磁泄压阀41和手动泄压阀42。挖掘机熄火停机后，蓄能器21内高压油继续释放到工作马达33。电磁泄压阀41断电，电磁泄压阀41所在的泄压支路4接通，蓄能器21内高压油液通过电磁泄压阀41卸荷。根据需要，还可以手动打开手动泄压阀42将高压油卸荷，以双重保证液压管路维护检修过程中操作人员的安全。
52.本实用新型实施例还提供一种挖掘机，包括本实用新型任一技术方案提供的回收能量再利用系统。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。