一种液压挖掘机回转节能系统的制作方法
一种液压挖掘机回转节能系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种液压挖掘机回转节能系统，在现有的液压回转系统基础上，增设了第二单向阀组、三位四通液控换向阀、第三单向阀、梭阀、二位四通换向阀、蓄能器、储气筒；制动时马达变为泵将油经第二单向阀组压入蓄能器储存；驱动回转时蓄能器供油经三位四通液控换向阀控制驱动马达；蓄能器为活塞式，活塞处于低位时可推动二位四通换向阀换位，打开或关闭先导阀到主控换向阀的控制油路和主控换向阀出口到三位四通液控换向阀进口的油路，当蓄能器活塞处于高位时二位四通换向阀的所有油口关闭，当蓄能器活塞下行至油将耗尽位置时活塞推动二位四通换向阀阀杆打开，先导油打开主控换向阀接替蓄能器供油；因而制动能量得到回收和利用。
【专利说明】一种液压挖掘机回转节能系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及挖掘机液压系统，尤其涉及一种液压挖掘机回转节能系统。
【背景技术】
[0002]如图1所示，液压挖掘机主要由下车部分1、回转装置2、上部转台3及工作装置4组成。回转装置采用液压驱动技术，由发动机带动液压泵提供液压动力，驱动液压回转马达通过减速机构驱动挖掘机上部转台3和工作装置4旋转。挖掘作业时一般回转装置处于液压制动状态，以保证工作装置在确定的位置进行有效的挖掘作业。挖掘装满铲斗后，需要回转运动到达卸料位置卸料，卸料完成后，需要回转运动返回挖掘位置。
[0003]如图2所示，为液压挖掘机液压系统的回转子系统。回转时，通过操作先导阀5，使主控换向阀4移位到左位或右位，使主油路液压油经主控换向阀4进入并驱动液压马达I旋转，通过减速机构6,驱动上部转台绕齿圈7回转。制动时,主控换向阀4回到中位,液压马达I在惯性力驱动下变成泵，泵出的油打开过载阀3回油到油箱，另一侧单向阀2打开补油进入马达I的进口，此时的制动压力为过载阀3的调定压力。
[0004]据统计，回转制动所消耗的能量占作业液压能量总消耗20%?30%。
[0005]为了充分节能和回收回转系统的能量，当前研究热点是采用混合动力的方法，用发电/电动机替换回转液压马达，制动时，惯性能量经发电机转化为电能存储在蓄电池和电容内，启动时再放电驱动电动机回转，但制动回收的电能不够用于启动的需求，所以一般还需要利用发动机带动发电机发电补充回转所需电能。油电混合动力系统的缺点是系统复杂，成本高，电池或超级电容寿命低，这在一定程度上抵消了采用这种技术所能取得的节能效果。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种液压挖掘机回转节能系统。在保持现有挖掘机液压系统的回转启动、制动性能基本不变的同时，达到高效节能的目的。
[0007]本发明通过下述技术方案实现:
[0008]一种液压挖掘机回转节能系统，包括主控换向阀4、过载补油阀组、液压马达1、先导操纵阀组、油箱13;
[0009]所述过载补油阀组由第一单向阀组和过载阀组构成，所述第一单向阀组包括2个单向阀2，所述过载阀组包括2个过载阀3 ；
[0010]所述先导操纵阀组包括了 2个先导阀5 ；
[0011]所述第一单向阀组的2个单向阀2的进口与2个过载阀3的出口共同连接在一起，并再与油箱13连接；该第一单向阀组的2个单向阀的出油口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0012]所述2个过载阀3的进油口分别与液压马达I的进出主油路连接；[0013]所述主控换向阀4的P油口接油泵、O油口接油箱13;
[0014]所述液压挖掘机回转节能系统还包括第二单向阀组、三位四通液控换向阀9、第三单向阀7、梭阀8、二位四通换向阀12、蓄能器11、储气筒10 ；
[0015]所述第二单向阀组由2个单向阀6构成，该2个单向阀6的出口相连、并再与三位四通液控换向阀9的P油口和蓄能器11下腔油口连接，第二单向阀组的2个单向阀6的两个进口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0016]所述三位四通液控换向阀9的O油口连接油箱13，A油口、B油口分别与液压马达I的进出主油路连接，所述三位四通液控换向阀9的两侧液控口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，所述三位四通液控换向阀9处于中位时其P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭。
[0017]所述梭阀8的2个进油口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，梭阀8的出油口与二位四通换向阀12的O油口连接；
[0018]所述第三单向阀7进口与主控换向阀4 一侧液控口连接，出口与梭阀8出口连接；
[0019]所述蓄能器11为活塞式蓄能器，包括缸筒16及其内的活塞17，缸筒16内以活塞17为界分为上腔15和下腔18，上腔15连通储气筒10，下腔18的油口与所述第二单向阀组的2个单向阀6的出口油路及三位四通液控换向阀9的P油口连接；
[0020]所述蓄能器11的活塞17下行过程中推动二位四通换向阀12的阀杆19换位，该二位四通换向阀12的阀杆19被推移到另一个阀位，该另一个阀位为:P油口、A油口导通的阀位，B油口、O油口导通的阀位；当活塞17上移脱离开二位四通换向阀12的阀杆19时，二位四通换向阀12的阀杆19上移恢复到阀的初始阀位，该初始阀位为P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭的阀位；
[0021 ] 所述二位四通换向阀12的A油口与三位四通液控换向阀9的P油口连接，二位四通换向阀12的B油口与主控换向阀4 一侧的液控油口连接，二位四通换向阀12的P油口与主控换向阀4的A出口连接，二位四通换向阀12的O油口与梭阀8出油口相连；
[0022]所述主控换向阀4的B油口封闭，主控换向阀4的A油口与二位四通换向阀12的P油口连接，主控换向阀4的一侧液控口与二位四通换向阀12的B油口和第三单向阀7的进油口连接，主控换向阀4的另一侧液控口接油箱13,当所述主控换向阀4在一侧液控油的推动下打开时，主控换向阀4的P油口与A油口导通。
[0023]所述蓄能器11与二位四通换向阀12嵌接为一个整体，嵌接部位为密封配合；
[0024]所述二位四通换向阀12的阀杆19有一通心孔，该通心孔与蓄能器11的下腔18导通；
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为现有挖掘机的构造示意图。
[0026]图2为现有挖掘机回转液压系统示意图。
[0027]图3为本发明液压挖掘机回转节能系统结构示意图。
[0028]图4为本发明液压挖掘机回转节能系统的蓄能器11与二位四通换向阀12的组合结构图。【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0030]实施例
[0031]如图3、图4所示。本发明液压挖掘机回转节能系统，包括主控换向阀4、过载补油阀组、液压马达1、先导操纵阀组、油箱13 ；
[0032]所述过载补油阀组由第一单向阀组和过载阀组构成，所述第一单向阀组包括2个单向阀2，所述过载阀组包括2个过载阀3 ；
[0033]所述先导操纵阀组包括了 2个先导阀5 ；
[0034]所述第一单向阀组的2个单向阀2的进口与2个过载阀3的出口共同连接在一起，并再与油箱13连接；该第一单向阀组的2个单向阀的出油口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0035]所述2个过载阀3的进油口分别与液压马达I的进出主油路连接；
[0036]所述主控换向阀4的P油口接油泵、O油口接油箱13 ；
[0037]所述液压挖掘机回转节能系统还包括第二单向阀组、三位四通液控换向阀9、第三单向阀7、梭阀8、二位四通换向阀12、蓄能器11、储气筒10 ；
[0038]所述第二单向阀组由2个单向阀6构成，该2个单向阀6的出口相连、并再与三位四通液控换向阀9的P油口和蓄能器11下腔油口连接，第二单向阀组的2个单向阀6的两个进口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0039]所述三位四通液控换向阀9的O油口连接油箱13，A油口、B油口分别与液压马达I的进出主油路连接，所述三位四通液控换向阀9的两侧液控口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，所述三位四通液控换向阀9处于中位时其P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭。
[0040]所述梭阀8的2个进油口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，梭阀8的出油口与二位四通换向阀12的O油口连接；
[0041 ] 所述第三单向阀7进口与主控换向阀4 一侧液控口连接，出口与梭阀8出口连接；
[0042]所述蓄能器11为活塞式蓄能器，包括缸筒16及其内的活塞17，缸筒16内以活塞17为界分为上腔15和下腔18，上腔15连通储气筒10，下腔18的油口与所述第二单向阀组的2个单向阀6的出口油路及三位四通液控换向阀9的P油口连接；
[0043]所述蓄能器11的活塞17下行过程中推动二位四通换向阀12的阀杆19换位，该二位四通换向阀12的阀杆19被推移到另一个阀位，该另一个阀位为:P油口、A油口导通的阀位，B油口、O油口导通的阀位；当活塞17上移脱离开二位四通换向阀12的阀杆19时，二位四通换向阀12的阀杆19上移恢复到阀的初始阀位，该初始阀位为P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭的阀位；
[0044]所述二位四通换向阀12的A油口与三位四通液控换向阀9的P油口连接，二位四通换向阀12的B油口与主控换向阀4 一侧的液控油口连接，二位四通换向阀12的P油口与主控换向阀4的A出口连接，二位四通换向阀12的O油口与梭阀8出油口相连；
[0045]所述主控换向阀4的B油口封闭，主控换向阀4的A油口与二位四通换向阀12的P油口连接，主控换向阀4的一侧液控口与二位四通换向阀12的B油口和第三单向阀7的进油口连接，主控换向阀4的另一侧液控口接油箱13,当所述主控换向阀4在一侧液控油的推动下打开时，主控换向阀4的P油口与A油口导通。
[0046]所述蓄能器11与二位四通换向阀12嵌接为一个整体，嵌接部位为密封配合；
[0047]所述二位四通换向阀12的阀杆19有一通心孔，该通心孔与蓄能器11的下腔18导通。
[0048]本发明工作原理是如下:
[0049]回转启动时，如果蓄能器11的活塞17处于下位，即蓄能器11的下腔18内无压力油，二位四通换向阀12的阀杆19在活塞17推力下处于P、A油口导通和O油口、B油口导通的阀位，此时，打开先导操纵阀组其中一个先导阀5，先导油流打开三位四通液控换向阀9，同时也打开主控换向阀4，液压泵(图中未示出)供油经主控换向阀4、二位四通换向阀12、三位四通液控换向阀9进入液压马达1，驱动马达I旋转，液压马达I排出的油经三位四通液控换向阀9的O油口流回油箱13，如果油泵供油压力大于蓄能器11的压力，活塞17和阀杆19会上移，使二位四通换向阀12的阀口减小，经阀流出的流量和压力下降，而蓄能器11内的油会流出，使阀杆19下降，因此保持了压力和流量的平衡，使泵供油不会大量进入蓄能器11 ;
[0050]如果蓄能器11的活塞17处于上位，即下腔18内储有压力油，则二位四通换向阀6处于图4所示阀位，二位四通换向阀12的P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭，使先导油不能通过二位四通换向阀12驱动主控换向阀4，因而主控换向阀4保持中位状态，蓄能器11内的活塞17在储气筒10的压缩氮气推动下下移，下腔18内的油液经出油口进入三位四通液控换向阀9的P油口，并在其控制下驱动液压马达I旋转，液压马达I排出的油经三位四通液控换向阀9的O油口流回油箱13 ；
[0051]如果蓄能器11的下腔18的油逐步减少并接近用完时，活塞17会推动阀杆19下移，则二位四通换向阀12逐步打开，其P油口、A油口 口接通，O油口、B油口 口接通，由先导阀5到主控换向阀4液控口的油路导通，主控换向阀4打开，液压泵会接替蓄能器11继续供油。
[0052]回转制动操纵时，先导阀5关闭，主控换向阀4和三位四通液控换向阀9都回到中位关闭油路，液压马达I变为泵，泵出的油通过油路打开两个单向阀6其中的一个单向阀进入蓄能器11的下腔18将液压能储存起来，直至回转运动完全停止。
[0053]只要蓄能器11的下腔18内有油，就会首先使用蓄能器11下腔18内的油，如果蓄能器11的油用完，二位四通换向阀12的阀杆19就会换位，液压泵的油就会接替蓄能器11供油，这个转换过程是连续的。
[0054]如果在二位四通换向阀12的阀杆19移位过程中4个油口同时封闭的时候关闭先导阀5，主控换向阀4的液控口有压端可经单向阀7回油，无压端由油箱13补油，仍可以保证主控换向阀4能自动回到中位，保证了操纵安全。
[0055]如上所述便可较好地实现本发明。
[0056]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压挖掘机回转节能系统，包括主控换向阀、过载补油阀组、液压马达、先导操纵阀组、油箱； 所述过载补油阀组由第一单向阀组和过载阀组构成，所述第一单向阀组包括2个单向阀，所述过载阀组包括2个过载阀； 所述先导操纵阀组包括了 2个先导阀； 所述第一单向阀组的2个单向阀的进口与2个过载阀的出口共同连接在一起，并再与油箱连接；该第一单向阀组的2个单向阀的出油口分别连接液压马达的进出主油路； 所述2个过载阀的进油口分别与液压马达的进出主油路连接； 所述主控换向阀的P油口接油泵、O油口接油箱； 其特征在于: 所述液压挖掘机回转节能系统还包括第二单向阀组、三位四通液控换向阀、第三单向阀、梭阀、二位四通换向阀、蓄能器、储气筒； 所述第二单向阀组由2个单向阀构成，该2个单向阀的出口相连、并再与三位四通液控换向阀的P油口和蓄能器下腔油口连接，第二单向阀组的2个单向阀的两个进口分别连接液压马达的进出主油路；所述三位四通液控换向阀的O油口连接油箱，A油口、B油口分别与液压马达的进出主油路连接，所述三位四通液控换向阀的两侧液控口分别与先导操纵阀组的2个先导阀的出油口连接，所述三位四通液控换向阀处于中位时其P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭；所述梭阀的2个进油口分别与先导操纵阀组的2个先导阀的出油口连接，梭阀的出油口与二位四通换向阀的O油口连接； 所述第三单向阀进口与主控换向阀一侧液控口连接，出口与梭阀出口连接； 所述蓄能器为活塞式蓄能器，包括缸筒及其内的活塞，缸筒内以活塞为界分为上腔和下腔，上腔连通储气筒，下腔的油口与所述第二单向阀组的2个单向阀的出口油路及三位四通液控换向阀的P油口连接； 所述蓄能器的活塞下行过程中推动二位四通换向阀的阀杆换位，该二位四通换向阀的阀杆被推移到另一个阀位，该另一个阀位为:P油口、A油口导通的阀位，B油口、O油口导通的阀位；当活塞上移脱离开二位四通换向阀的阀杆时，二位四通换向阀的阀杆上移恢复到阀的初始阀位，该初始阀位为P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭的阀位； 所述二位四通换向阀的A油口与三位四通液控换向阀的P油口连接，二位四通换向阀的B油口与主控换向阀一侧的液控油口连接，二位四通换向阀的P油口与主控换向阀的A出口连接，二位四通换向阀的O油口与梭阀出油口相连； 所述主控换向阀的B油口封闭，主控换向阀的A油口与二位四通换向阀的P油口连接，主控换向阀的一侧液控口与二位四通换向阀的B油口和第三单向阀的进油口连接，主控换向阀的另一侧液控口接油箱，当所述主控换向阀在一侧液控油的推动下打开时，主控换向阀的P油口与A油口导通。
2.根据权利要求1所述的液压挖掘机回转节能系统，其特征在于，所述蓄能器与二位四通换向阀嵌接为一个整体，嵌接部位为密封配合。
3.根据权利要求1所述的液压挖掘机回转节能系统，其特征在于，所述二位四通换向阀的阀杆有一通心孔，该通心孔与蓄能器的下腔导通。
【文档编号】E02F9/22GK103437393SQ201310390527
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】迟永滨, 丁问司 申请人:华南理工大学
【专利摘要】本发明公开了一种液压挖掘机回转节能系统，在现有的液压回转系统基础上，增设了第二单向阀组、三位四通液控换向阀、第三单向阀、梭阀、二位四通换向阀、蓄能器、储气筒；制动时马达变为泵将油经第二单向阀组压入蓄能器储存；驱动回转时蓄能器供油经三位四通液控换向阀控制驱动马达；蓄能器为活塞式，活塞处于低位时可推动二位四通换向阀换位，打开或关闭先导阀到主控换向阀的控制油路和主控换向阀出口到三位四通液控换向阀进口的油路，当蓄能器活塞处于高位时二位四通换向阀的所有油口关闭，当蓄能器活塞下行至油将耗尽位置时活塞推动二位四通换向阀阀杆打开，先导油打开主控换向阀接替蓄能器供油；因而制动能量得到回收和利用。
【专利说明】一种液压挖掘机回转节能系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及挖掘机液压系统，尤其涉及一种液压挖掘机回转节能系统。
【背景技术】
[0002]如图1所示，液压挖掘机主要由下车部分1、回转装置2、上部转台3及工作装置4组成。回转装置采用液压驱动技术，由发动机带动液压泵提供液压动力，驱动液压回转马达通过减速机构驱动挖掘机上部转台3和工作装置4旋转。挖掘作业时一般回转装置处于液压制动状态，以保证工作装置在确定的位置进行有效的挖掘作业。挖掘装满铲斗后，需要回转运动到达卸料位置卸料，卸料完成后，需要回转运动返回挖掘位置。
[0003]如图2所示，为液压挖掘机液压系统的回转子系统。回转时，通过操作先导阀5，使主控换向阀4移位到左位或右位，使主油路液压油经主控换向阀4进入并驱动液压马达I旋转，通过减速机构6,驱动上部转台绕齿圈7回转。制动时,主控换向阀4回到中位,液压马达I在惯性力驱动下变成泵，泵出的油打开过载阀3回油到油箱，另一侧单向阀2打开补油进入马达I的进口，此时的制动压力为过载阀3的调定压力。
[0004]据统计，回转制动所消耗的能量占作业液压能量总消耗20%?30%。
[0005]为了充分节能和回收回转系统的能量，当前研究热点是采用混合动力的方法，用发电/电动机替换回转液压马达，制动时，惯性能量经发电机转化为电能存储在蓄电池和电容内，启动时再放电驱动电动机回转，但制动回收的电能不够用于启动的需求，所以一般还需要利用发动机带动发电机发电补充回转所需电能。油电混合动力系统的缺点是系统复杂，成本高，电池或超级电容寿命低，这在一定程度上抵消了采用这种技术所能取得的节能效果。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种液压挖掘机回转节能系统。在保持现有挖掘机液压系统的回转启动、制动性能基本不变的同时，达到高效节能的目的。
[0007]本发明通过下述技术方案实现:
[0008]一种液压挖掘机回转节能系统，包括主控换向阀4、过载补油阀组、液压马达1、先导操纵阀组、油箱13;
[0009]所述过载补油阀组由第一单向阀组和过载阀组构成，所述第一单向阀组包括2个单向阀2，所述过载阀组包括2个过载阀3 ；
[0010]所述先导操纵阀组包括了 2个先导阀5 ；
[0011]所述第一单向阀组的2个单向阀2的进口与2个过载阀3的出口共同连接在一起，并再与油箱13连接；该第一单向阀组的2个单向阀的出油口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0012]所述2个过载阀3的进油口分别与液压马达I的进出主油路连接；[0013]所述主控换向阀4的P油口接油泵、O油口接油箱13;
[0014]所述液压挖掘机回转节能系统还包括第二单向阀组、三位四通液控换向阀9、第三单向阀7、梭阀8、二位四通换向阀12、蓄能器11、储气筒10 ；
[0015]所述第二单向阀组由2个单向阀6构成，该2个单向阀6的出口相连、并再与三位四通液控换向阀9的P油口和蓄能器11下腔油口连接，第二单向阀组的2个单向阀6的两个进口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0016]所述三位四通液控换向阀9的O油口连接油箱13，A油口、B油口分别与液压马达I的进出主油路连接，所述三位四通液控换向阀9的两侧液控口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，所述三位四通液控换向阀9处于中位时其P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭。
[0017]所述梭阀8的2个进油口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，梭阀8的出油口与二位四通换向阀12的O油口连接；
[0018]所述第三单向阀7进口与主控换向阀4 一侧液控口连接，出口与梭阀8出口连接；
[0019]所述蓄能器11为活塞式蓄能器，包括缸筒16及其内的活塞17，缸筒16内以活塞17为界分为上腔15和下腔18，上腔15连通储气筒10，下腔18的油口与所述第二单向阀组的2个单向阀6的出口油路及三位四通液控换向阀9的P油口连接；
[0020]所述蓄能器11的活塞17下行过程中推动二位四通换向阀12的阀杆19换位，该二位四通换向阀12的阀杆19被推移到另一个阀位，该另一个阀位为:P油口、A油口导通的阀位，B油口、O油口导通的阀位；当活塞17上移脱离开二位四通换向阀12的阀杆19时，二位四通换向阀12的阀杆19上移恢复到阀的初始阀位，该初始阀位为P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭的阀位；
[0021 ] 所述二位四通换向阀12的A油口与三位四通液控换向阀9的P油口连接，二位四通换向阀12的B油口与主控换向阀4 一侧的液控油口连接，二位四通换向阀12的P油口与主控换向阀4的A出口连接，二位四通换向阀12的O油口与梭阀8出油口相连；
[0022]所述主控换向阀4的B油口封闭，主控换向阀4的A油口与二位四通换向阀12的P油口连接，主控换向阀4的一侧液控口与二位四通换向阀12的B油口和第三单向阀7的进油口连接，主控换向阀4的另一侧液控口接油箱13,当所述主控换向阀4在一侧液控油的推动下打开时，主控换向阀4的P油口与A油口导通。
[0023]所述蓄能器11与二位四通换向阀12嵌接为一个整体，嵌接部位为密封配合；
[0024]所述二位四通换向阀12的阀杆19有一通心孔，该通心孔与蓄能器11的下腔18导通；
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为现有挖掘机的构造示意图。
[0026]图2为现有挖掘机回转液压系统示意图。
[0027]图3为本发明液压挖掘机回转节能系统结构示意图。
[0028]图4为本发明液压挖掘机回转节能系统的蓄能器11与二位四通换向阀12的组合结构图。【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0030]实施例
[0031]如图3、图4所示。本发明液压挖掘机回转节能系统，包括主控换向阀4、过载补油阀组、液压马达1、先导操纵阀组、油箱13 ；
[0032]所述过载补油阀组由第一单向阀组和过载阀组构成，所述第一单向阀组包括2个单向阀2，所述过载阀组包括2个过载阀3 ；
[0033]所述先导操纵阀组包括了 2个先导阀5 ；
[0034]所述第一单向阀组的2个单向阀2的进口与2个过载阀3的出口共同连接在一起，并再与油箱13连接；该第一单向阀组的2个单向阀的出油口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0035]所述2个过载阀3的进油口分别与液压马达I的进出主油路连接；
[0036]所述主控换向阀4的P油口接油泵、O油口接油箱13 ；
[0037]所述液压挖掘机回转节能系统还包括第二单向阀组、三位四通液控换向阀9、第三单向阀7、梭阀8、二位四通换向阀12、蓄能器11、储气筒10 ；
[0038]所述第二单向阀组由2个单向阀6构成，该2个单向阀6的出口相连、并再与三位四通液控换向阀9的P油口和蓄能器11下腔油口连接，第二单向阀组的2个单向阀6的两个进口分别连接液压马达I的进出主油路；
[0039]所述三位四通液控换向阀9的O油口连接油箱13，A油口、B油口分别与液压马达I的进出主油路连接，所述三位四通液控换向阀9的两侧液控口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，所述三位四通液控换向阀9处于中位时其P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭。
[0040]所述梭阀8的2个进油口分别与先导操纵阀组的2个先导阀5的出油口连接，梭阀8的出油口与二位四通换向阀12的O油口连接；
[0041 ] 所述第三单向阀7进口与主控换向阀4 一侧液控口连接，出口与梭阀8出口连接；
[0042]所述蓄能器11为活塞式蓄能器，包括缸筒16及其内的活塞17，缸筒16内以活塞17为界分为上腔15和下腔18，上腔15连通储气筒10，下腔18的油口与所述第二单向阀组的2个单向阀6的出口油路及三位四通液控换向阀9的P油口连接；
[0043]所述蓄能器11的活塞17下行过程中推动二位四通换向阀12的阀杆19换位，该二位四通换向阀12的阀杆19被推移到另一个阀位，该另一个阀位为:P油口、A油口导通的阀位，B油口、O油口导通的阀位；当活塞17上移脱离开二位四通换向阀12的阀杆19时，二位四通换向阀12的阀杆19上移恢复到阀的初始阀位，该初始阀位为P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭的阀位；
[0044]所述二位四通换向阀12的A油口与三位四通液控换向阀9的P油口连接，二位四通换向阀12的B油口与主控换向阀4 一侧的液控油口连接，二位四通换向阀12的P油口与主控换向阀4的A出口连接，二位四通换向阀12的O油口与梭阀8出油口相连；
[0045]所述主控换向阀4的B油口封闭，主控换向阀4的A油口与二位四通换向阀12的P油口连接，主控换向阀4的一侧液控口与二位四通换向阀12的B油口和第三单向阀7的进油口连接，主控换向阀4的另一侧液控口接油箱13,当所述主控换向阀4在一侧液控油的推动下打开时，主控换向阀4的P油口与A油口导通。
[0046]所述蓄能器11与二位四通换向阀12嵌接为一个整体，嵌接部位为密封配合；
[0047]所述二位四通换向阀12的阀杆19有一通心孔，该通心孔与蓄能器11的下腔18导通。
[0048]本发明工作原理是如下:
[0049]回转启动时，如果蓄能器11的活塞17处于下位，即蓄能器11的下腔18内无压力油，二位四通换向阀12的阀杆19在活塞17推力下处于P、A油口导通和O油口、B油口导通的阀位，此时，打开先导操纵阀组其中一个先导阀5，先导油流打开三位四通液控换向阀9，同时也打开主控换向阀4，液压泵(图中未示出)供油经主控换向阀4、二位四通换向阀12、三位四通液控换向阀9进入液压马达1，驱动马达I旋转，液压马达I排出的油经三位四通液控换向阀9的O油口流回油箱13，如果油泵供油压力大于蓄能器11的压力，活塞17和阀杆19会上移，使二位四通换向阀12的阀口减小，经阀流出的流量和压力下降，而蓄能器11内的油会流出，使阀杆19下降，因此保持了压力和流量的平衡，使泵供油不会大量进入蓄能器11 ;
[0050]如果蓄能器11的活塞17处于上位，即下腔18内储有压力油，则二位四通换向阀6处于图4所示阀位，二位四通换向阀12的P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭，使先导油不能通过二位四通换向阀12驱动主控换向阀4，因而主控换向阀4保持中位状态，蓄能器11内的活塞17在储气筒10的压缩氮气推动下下移，下腔18内的油液经出油口进入三位四通液控换向阀9的P油口，并在其控制下驱动液压马达I旋转，液压马达I排出的油经三位四通液控换向阀9的O油口流回油箱13 ；
[0051]如果蓄能器11的下腔18的油逐步减少并接近用完时，活塞17会推动阀杆19下移，则二位四通换向阀12逐步打开，其P油口、A油口 口接通，O油口、B油口 口接通，由先导阀5到主控换向阀4液控口的油路导通，主控换向阀4打开，液压泵会接替蓄能器11继续供油。
[0052]回转制动操纵时，先导阀5关闭，主控换向阀4和三位四通液控换向阀9都回到中位关闭油路，液压马达I变为泵，泵出的油通过油路打开两个单向阀6其中的一个单向阀进入蓄能器11的下腔18将液压能储存起来，直至回转运动完全停止。
[0053]只要蓄能器11的下腔18内有油，就会首先使用蓄能器11下腔18内的油，如果蓄能器11的油用完，二位四通换向阀12的阀杆19就会换位，液压泵的油就会接替蓄能器11供油，这个转换过程是连续的。
[0054]如果在二位四通换向阀12的阀杆19移位过程中4个油口同时封闭的时候关闭先导阀5，主控换向阀4的液控口有压端可经单向阀7回油，无压端由油箱13补油，仍可以保证主控换向阀4能自动回到中位，保证了操纵安全。
[0055]如上所述便可较好地实现本发明。
[0056]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压挖掘机回转节能系统，包括主控换向阀、过载补油阀组、液压马达、先导操纵阀组、油箱； 所述过载补油阀组由第一单向阀组和过载阀组构成，所述第一单向阀组包括2个单向阀，所述过载阀组包括2个过载阀； 所述先导操纵阀组包括了 2个先导阀； 所述第一单向阀组的2个单向阀的进口与2个过载阀的出口共同连接在一起，并再与油箱连接；该第一单向阀组的2个单向阀的出油口分别连接液压马达的进出主油路； 所述2个过载阀的进油口分别与液压马达的进出主油路连接； 所述主控换向阀的P油口接油泵、O油口接油箱； 其特征在于: 所述液压挖掘机回转节能系统还包括第二单向阀组、三位四通液控换向阀、第三单向阀、梭阀、二位四通换向阀、蓄能器、储气筒； 所述第二单向阀组由2个单向阀构成，该2个单向阀的出口相连、并再与三位四通液控换向阀的P油口和蓄能器下腔油口连接，第二单向阀组的2个单向阀的两个进口分别连接液压马达的进出主油路；所述三位四通液控换向阀的O油口连接油箱，A油口、B油口分别与液压马达的进出主油路连接，所述三位四通液控换向阀的两侧液控口分别与先导操纵阀组的2个先导阀的出油口连接，所述三位四通液控换向阀处于中位时其P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭；所述梭阀的2个进油口分别与先导操纵阀组的2个先导阀的出油口连接，梭阀的出油口与二位四通换向阀的O油口连接； 所述第三单向阀进口与主控换向阀一侧液控口连接，出口与梭阀出口连接； 所述蓄能器为活塞式蓄能器，包括缸筒及其内的活塞，缸筒内以活塞为界分为上腔和下腔，上腔连通储气筒，下腔的油口与所述第二单向阀组的2个单向阀的出口油路及三位四通液控换向阀的P油口连接； 所述蓄能器的活塞下行过程中推动二位四通换向阀的阀杆换位，该二位四通换向阀的阀杆被推移到另一个阀位，该另一个阀位为:P油口、A油口导通的阀位，B油口、O油口导通的阀位；当活塞上移脱离开二位四通换向阀的阀杆时，二位四通换向阀的阀杆上移恢复到阀的初始阀位，该初始阀位为P油口、O油口、A油口、B油口全部封闭的阀位； 所述二位四通换向阀的A油口与三位四通液控换向阀的P油口连接，二位四通换向阀的B油口与主控换向阀一侧的液控油口连接，二位四通换向阀的P油口与主控换向阀的A出口连接，二位四通换向阀的O油口与梭阀出油口相连； 所述主控换向阀的B油口封闭，主控换向阀的A油口与二位四通换向阀的P油口连接，主控换向阀的一侧液控口与二位四通换向阀的B油口和第三单向阀的进油口连接，主控换向阀的另一侧液控口接油箱，当所述主控换向阀在一侧液控油的推动下打开时，主控换向阀的P油口与A油口导通。
2.根据权利要求1所述的液压挖掘机回转节能系统，其特征在于，所述蓄能器与二位四通换向阀嵌接为一个整体，嵌接部位为密封配合。
3.根据权利要求1所述的液压挖掘机回转节能系统，其特征在于，所述二位四通换向阀的阀杆有一通心孔，该通心孔与蓄能器的下腔导通。
【文档编号】E02F9/22GK103437393SQ201310390527
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】迟永滨, 丁问司 申请人:华南理工大学
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