技术领域
[0001] 本发明涉及一种具有控制系统的工程机械,具体涉及一种能够回收能量的混合动力挖掘机。
相关背景技术
[0002] 液压挖掘机的使用范围广,能量损失多,研究液压挖掘机的节能具有很大的经济价值和十分重要的现实意义。传统的液压挖掘机在制动或轻载时往往通过反向背压达到制动效果,回转机构的回转运动惯性大,在减速制动时会释放出大量的热量;挖掘机在轻载工作时,发动机输出功率不能完全被齿轮泵吸收,导致能量浪费。
[0003] 目前,混合动力挖掘机是一种较为先进的技术,其采用油电混合的动力方式,其中有些还同时带有回转机构能量回收系统,对回转机构的惯性势能进行回收,并转换为电能储存在储能元件中。但是,由于其能量回收方式单一,能量利用率不高,造成了一定的浪费。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0016] 参照图1,本发明的混合动力挖掘机包括发动机1、齿轮泵2、第一发电/电动机3、第二发电/电动机8、泵马达10、第一单向控制换向阀12、第二单向控制换向阀13、压力传感器14、蓄能器15、油箱11、发电机5、回转马达6。所述发动机1、齿轮泵2、第一发电/电动机3、第二发电/电动机8和泵马达10依次相连。所述回转马达6、发电机5和第二发电/电动机8依次相连。所述泵马达10、所述第一单向控制换向阀12、压力传感器14、蓄能器15和第二单向控制换向阀13依次相连,所述第二单向控制换向阀13连接所述泵马达10并组成液压回路,液压回路中设有液压油,泵马达10还连接油箱11。
[0017] 泵马达10从所述油箱11驱动液压油经由所述泵马达10、第一单向控制换向阀12、压力传感器14至所述蓄能器15,升压后的所述蓄能器15中的液压油直接经由第二单向控制换向阀13、所述泵马达10排放至所述油箱11并驱动所述泵马达10旋转。
[0018] 本发明的混合动力挖掘机还包括:第一能量回收方式:
控制器16通过压力传感器14检测到蓄能器15没有储存能量,或者储存的能量很少;
当回转马达6制动时,回转的惯性势能带动发电机5。控制器16控制发电机5发电,电能通过逆变/整流器4逆变成稳定电压的电能带动第二发电/电动机8,第二发电/电动机8通过传动装置9带动泵马达10。控制器16打开第一单向控制换向阀12,泵马达10把电能转化成液压能储存在蓄能器15。以上过程完成了回转马达6的惯性势能的回收;
第二能量回收方式:
控制器16通过压力传感器14检测到蓄能器15没有储存能量,或者储存的能量很少;
挖掘机在轻载工况工作时,控制器16控制第一发电/电动机3发电,电能通过逆变/整流器4逆变成稳定电压的电能带动第二发电/电动机8,第二发电/电动机8通过传动装置9带动泵马达10。控制器16打开第一单向控制换向阀12,泵马达10把电能转化成液压能储存在蓄能器15。以上过程完成了发动机1多余能量的回收;
能量释放方式:
当挖掘机在重载工况工作时,如果控制器16通过压力传感器14检测到蓄能器15储存有较多能量;控制器16打开第二单向控制换向阀13,蓄能器15储存的液压能通过泵马达
10,泵马达10带动第二发电/电动机8发电,电能通过逆变/整流器4逆变成稳定电压的电能驱动第一发电/电动机3,第一发电/电动机3与发动机1共同驱动齿轮泵2。以上过程完成了蓄能器15能量的释放;
在能量回收时,第一发电机/电动机3作为发电机使用,第二发电机/电动机8作为电动机使用,泵马达10作为液压泵使用。
[0019] 在能量释放时,第一发电机/电动机3作为电动机使用,第二发电机/电动机8作为发电机使用,泵马达10作为液压马达使用。
[0020] 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。