专利名称：挖掘机动臂能量再生装置及其动臂能量再生阀组的制作方法
技术领域：
本发明涉及挖掘机技术领域，特别涉及一种挖掘机动臂能量再生装置及其动臂能量再生阀组。
背景技术：
液压挖掘机作为高效的土石方施工机械，在工程机械行业中占有重要的地位。液压多路阀是挖掘机的核心，其性能直接影响挖掘机的性能和品质。目前市场上的挖掘机均不具备动臂能量再生功能，动臂能量再生功能的缺失，使挖掘机动臂作业循环中的一部分可被回收能量以溢流的形式被浪费掉，增加了散热系统的负荷，降低了液压多路阀的使用寿命，导致挖掘机能耗高，效率低下等。
然而，世界上很多国家明确规定了工程机械产品的排放标准，而且标准逐年提高，工程机械产品的节能性和环保性逐渐成为其进入市场和被用户接受的基本条件。因此，目前挖掘机能耗高、效率低下的问题亟待解决。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种挖掘机动臂能量再生装置及其动臂能量再生阀组，以解决挖掘机能耗高、效率低下的问题。根据本发明实施例的一个方面提供的一种挖掘机动臂能量再生装置，包括与油箱分别连接的动力油路、先导油路、加载油路、动臂能量再生阀组、以及回油油路；所述动臂能量再生阀组具有六个油口，第一油口分别连接所述动力油路和第三油口，第二油口连接所述先导油路，所述第三油口连接所述加载油路的入端口，第四油口连接所述加载油路的出端口，第五油口连接所述回油油路，第六油口连接所述油箱；所述动臂能量再生阀组通过所述先导油路的先导压力变化识别动臂的作业速度，当先导压力达到第一预设值时，控制所述第四油口流出的动臂油缸小腔液压油通过所述第一油口进入所述动力油路与所述加载油路之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。优选的，所述动臂能量再生阀组包括保持模块、再生模块和回流控制模块，所述再生模块分别与所述保持模块和所述回流控制模块耦合，所述保持模块与所述回流控制模块耦合；当先导压力达到第一预设值时，所述保持模块和所述再生模块打开，所述回流控制模块关闭，所述第四油口流出的动臂油缸小腔液压油经过所述保持模块、所述再生模块和所述第一油口进入所述动力油路与所述加载油路之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。优选的，所述动臂能量再生阀组包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一两位三通阀、第二两位三通阀、单向阀、和平衡阀；所述动臂能量再生阀组的第四油口分别连接所述第一液控单向阀的出油口、所述第一两位三通阀的第一工作口 ；所述第一液控单向阀的进油口分别连接所述平衡阀的进油口、所述单向阀的出油口、所述第二液控单向阀的进油口、所述第二两位三通阀的第二工作口 ；所述第一两位三通阀的进油口连接所述第一液控单向阀的控制口 ；所述第二两位三通阀的进油口连接所述第二液控单向阀的控制口 ；所述平衡阀的进油口、所述单向阀的进油口分别连接所述动臂能量再生阀组的第五油口 ；所述动臂能量再生阀组的第三油口和所述动臂能量再生阀组的第一油口与所述平衡阀的控制口、所述第二液控单向阀的出油口连通；所述动臂能量再生阀组的第二油口分别连接所述第二两位三通阀的左液控端、所述第一两位三通阀的左液控端、所述第二两位三通阀的第一工作口、所述第二两位三通阀的右液控端；所述动臂能量再生阀组的第六油口分别连接所述第一两位三通阀的第二工作口、所述第一两位三通阀的右液控端、所述第二两位三通阀的第一工作口、所述第二两位三通阀的右液控端。优选的，当先导压力达到所述第一预设值时，所述第一两位三通阀的进油口和第二工作口连通，使得所述第一液控单向阀的控制口变为高压，所述第一液控单向阀打开，所述第二两位三通阀的进油口和第一工作口连通，使得所述第二液控单向阀的控制口变为低压，所述第二液控单向阀打开，所述第四油口流出的动臂油缸小腔液压油通过所述第二液控单向阀进入动臂油缸大腔，以实现再生功能，所述平衡阀和所述单向阀关闭，以防止所述第四油口流出的动臂油缸小腔液压油流回所述油箱。
优选的，当先导压力未达到第二预设值时，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述第一两位三通阀的进油口和第一工作口连通，使得所述第一液控单向阀的控制口变为低压，所述第一液控单向阀关闭，以实现动臂保持功能。优选的，当先导压力达到第二预设值且未达到第一预设值时，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述第一两位三通阀的进油口和第二工作口连通，使得所述第一液控单向阀的控制口变为高压，所述第一液控单向阀打开，所述第二两位三通阀的进油口和第二工作口连通，使得所述第二液控单向阀的控制口保持高压，所述第二液控单向阀关闭，所述第四油口流出的动臂油缸小腔液压油通过所述平衡阀和所述回油油路流回所述油箱。优选的，所述动力油路包括液压变量主泵、电机、第一流量传感器；所述电机驱动所述液压变量主泵提供压力油，所述第一流量传感器记录所述液压变量主泵输出的流量。优选的，所述加载油路包括第一过滤器、第一单向阀、第二流量传感器、和第一电控溢流阀；所述第一过滤器的进油口分别连接所述第一单向阀的进油口和所述动臂能量再生阀组的第三油口，所述第一过滤器的出油口、所述第一单向阀的出油口与所述第二流量传感器的进油口连接，所述第二流量传感器的出油口、所述第一电控溢流阀的进油口与所述动臂能量再生阀组的第四油口连接；所述第二流量传感器记录流入动臂油缸大腔的液压油流量，所述第二流量传感器与第一流量传感器比较得出动臂能量再生流量。优选的，所述回油油路包括第二过滤器、第二单向阀、第三流量传感器和第二电控溢流阀；所述动臂能量再生阀组的第五油口分别连接所述第二过滤器的进油口、第二单向阀的进油口 ；所述第二过滤器的出油口、所述第二单向阀的出油口与所述第三流量传感器的进油口连接，所述第三流量传感器的出油口连接所述第二电控溢流阀的进油口 ；所述第三流量传感器记录再生功能激活前所述动臂能量再生阀组的回油流量，所述第三流量传感器与所述第一流量传感器比较得出流量损失。根据本发明实施例的一个方面提供的一种动臂能量再生阀组，动臂能量再生阀组具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口、以及第六油口 ；所述动臂能量再生阀组包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一两位三通阀、第二两位三通阀、单向阀、和平衡阀；所述动臂能量再生阀组的第四油口分别连接所述第一液控单向阀的出油口、所述第一两位三通阀的第一工作口 ；所述第一液控单向阀的进油口分别连接所述平衡阀的进油口、所述单向阀的出油口、所述第二液控单向阀的进油口、所述第二两位三通阀的第二工作口 ；所述第一两位三通阀的进油口连接所述第一液控单向阀的控制口 ；所述第二两位三通阀的进油口’连接所述第二液控单向阀的控制口 ；所述平衡阀的进油口、所述单向阀的进油口分别连接所述动臂能量再生阀组的第五油口 ；所述动臂能量再生阀组的第三油口和所述动臂能量再生阀组的第一油口与所述平衡阀的控制口、所述第二液控单向阀的出油口连通；所述动臂能量再生阀组的第二油口分别连接所述第二两位三通阀的左液控端、所述第一两位三通阀的左液控端、所述第二两位三通阀的第一工作口、所述第二两位三通阀的右液控端；所述动臂能量再生阀组的第六油口分别连接所述第一两位三通阀的第二工作口、所述第一两位三通阀的右液控端、所述第二两位三通阀的第一工作口、所述第二两位三通阀的右液控端。优选的，当先导压力达到第一预设值时，所述第一两位三通阀的进油口和第二工作口连通，使得所述第一液控单向阀的控制口变为高压，所述第一液控单向阀打开，所述第二两位三通阀的进油口’和第一工作口连通，使得所述第二液控单向阀的控制口变为低压， 所述第二液控单向阀打开，所述动臂能量再生阀组的第四油口流出的动臂油缸小腔液压油通过所述第二液控单向阀进入动臂油缸大腔，以实现再生功能，所述平衡阀和所述单向阀关闭，以防止所述动臂油缸小腔液压油流回油箱。基于本发明提供的挖掘机动臂能量再生装置及其动臂能量再生阀组，通过先导压力变化识别动臂作业速度，在先导压力达到预设值后激活动臂能量再生功能，回收利用动臂油缸小腔液压油，降低挖掘机能耗，提高挖掘机作业效率。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I示出本发明挖掘机动臂能量再生装置一个实施例的结构示意图。图2示出本发明挖掘机动臂能量再生装置另一个实施例的结构示意图。图3示出本发明动臂能量再生阀组一个实施例的结构示意图。图4示出本发明动臂能量再生阀组一个应用实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图I为本发明挖掘机动臂能量再生装置的一个实施例的结构示意图。如图I所示，该实施例的挖掘机动臂能量再生装置包括与油箱6分别连接的动力油路I、先导油路2、加载油路3、动臂能量再生阀组4、以及回油油路5。动臂能量再生阀组4具有六个油口，第一油口 PO分别连接动力油路I和第三油口 A，第二油口 Pl连接先导油路2，第三油口 A连接加载油路3的入端口，第四油口 B连接加载油路3的出端口，第五油口 Tl连接回油油路，第六油口 T2连接油箱6。当动臂活塞杆外伸时，动力油路I与加载油路3之间的动臂油缸大腔进油，动力油路I提供的液压油依次通过动臂能量再生阀组4的第一油口 PO、第三油口 A、加载油路3到达动臂能量再生阀组4的第四油口 B。动臂能量再生阀组4通过先导油路2的先导压力变化识别动臂的作业速度，当先导压力达到第一预设值时，控制第四油口 B流出的动臂油缸小腔液压油通过第一油口 PO进入动力油路I与加载油路3之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。上述实施例中，动臂能量再生阀组通过先导压力变化识别动臂作业速度，在先导压力达到预设值后激活动臂能量再生功能，回收利用动臂油缸小腔液压油，降低挖掘机能耗，提高挖掘机作业效率。 图2为本发明挖掘机动臂能量再生装置的另一个实施例的结构示意图。如图2所示，动臂能量再生阀组4包括第一液控单向阀41、第二液控单向阀46、第一两位三通阀42、第二两位三通阀47、单向阀44、和平衡阀45 ;为了调节油的流量，动臂能量再生阀组4还可以包括第一节流口 43、第二节流口 48。为了更清楚动臂能量再生阀组4的逻辑结构，动臂能量再生阀组4从逻辑上还可以划为保持模块4 — I、再生模块4 一 2和回流控制模块4 一 3。保持模块4 一 I可以包括第一液控单向阀41、第一两位三通阀42，再生模块4 一 2可以包括第二液控单向阀46、第二两位三通阀47，回流控制模块4 一 3可以包括单向阀44、平衡阀45。再生模块4 一 2分别与保持模块4 - I和回流控制模块4 - 3耦合，保持模块4 - I与回流控制模块4 - 3耦合。当先导压力达到第一预设值时，保持模块4 一 I和再生模块4 一 2打开，回流控制模块4 一 3关闭，第四油口 B流出的动臂油缸小腔液压油经过保持模块4 - I、再生模块4 -2和第一油口 PO进入动力油路I与加载油路3之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。另夕卜，本领域技术人员还可以部件实现上述逻辑模块的功能。动臂能量再生阀组4的第四油口 B分别连接第一液控单向阀41的出油口、第一两位三通阀42的第一工作口 Al ;第一液控单向阀41的进油口分别连接平衡阀45的进油口、单向阀44的出油口、第二液控单向阀46的进油口、第二两位三通阀47的第二工作口 B2 ；第一两位三通阀42的进油口 P连接第一液控单向阀41的控制口 ；第二两位三通阀47的进油口 P’连接第二液控单向阀46的控制口 ；平衡阀45的进油口、单向阀44的进油口分别连接动臂能量再生阀组4的第五油口 Tl ;动臂能量再生阀组4的第三油口 A和动臂能量再生阀组4的第一油口 PO与平衡阀45的控制口、第二液控单向阀46的出油口连通；当动臂能量再生阀组4不包括节油口时，动臂能量再生阀组4的第二油口 Pl分别连接第二两位三通阀47的左液控端、第一两位三通阀42的左液控端、第二两位三通阀47的第一工作口 A2、第二两位三通阀47的右液控端；动臂能量再生阀组4的第六油口 T2分别连接第一两位三通阀42的第二工作口 BI、第一两位三通阀42的右液控端、第二两位三通阀47的第一工作口A2、第二两位三通阀47的右液控端；当动臂能量再生阀组4包括节油口时，动臂能量再生阀组4的第二油口 Pl分别连接第二两位三通阀47的左液控端、第一两位三通阀42的左液控端、第二节流口 48的一端；第二节流口 48的另一端分别连接第一节流口 43的一端、第二两位三通阀47的第一工作口 A2、第二两位三通阀47的右液控端；第一节流口 43的另一端分别连接第一两位三通阀42的第二工作口 BI、第一两位三通阀42的右液控端、动臂能量再生阀组4的第六油口 T2。图2仅示出了动臂能量再生阀组4包括节油口的情况，本领域技术人员可以理解，将图2中的节油口替代为普通的管路，即可得到动臂能量再生阀组4不包括节油口的情况。下面结合动臂能量再生阀组4的上述结构，说明动臂能量再生阀组4的工作过程。当动臂活塞杆外伸时，动力油路I与加载油路3之间的动臂油缸大腔进油，动力油路I提供的液压油依次通过动臂能量再生阀组4的第一油口 PO、第三油口 A、加载油路3到达动臂能量再生阀组4的第四油口 B。根据先导压力的不同，后续大致分为下述三个阶段分别介绍。当先导压力未达到第二预设值时，例如先导压力X < 4bar (巴),第一两位三通阀42的进油口 P和第一工作口 Al连通，使得第一液控单向阀41的控制口变为低压，第一液控 单向阀41关闭，以实现动臂保持功能。当先导压力达到第二预设值且未达到第一预设值时，例如4bar < 14bar,说明此时动臂的作业速度低，可以不启动再生功能，第一两位三通阀42的进油口 P和第二工作口 BI连通，使得第一液控单向阀41的控制口变为高压，第一液控单向阀41打开，第二两位三通阀47的进油口 P’和第二工作口 B2连通(第二两位三通阀47的初始工作状态)，使得第二液控单向阀46的控制口保持高压，第二液控单向阀46关闭，第四油口 B流出的动臂油缸小腔液压油通过平衡阀45和回油油路5流回油箱6。当先导压力达到第一预设值时，例如14bar ( X，说明此时动臂的作业速度高，可以启动再生功能，第一两位三通阀42的进油口 P和第二工作口 BI连通，使得第一液控单向阀41的控制口变为高压，第一液控单向阀41打开，第二两位三通阀47的进油口 P’和第一工作口 A2连通，使得第二液控单向阀46的控制口变为低压，第二液控单向阀46打开，第四油口 B流出的动臂油缸小腔液压油通过第二液控单向阀46进入动臂油缸大腔，以实现再生功能，平衡阀45和单向阀44关闭，以防止第四油口 B流出的动臂油缸小腔液压油流回油箱6。如图2所示,动力油路I包括液压变量主泵13、电机12、第一流量传感器14。动力油路I还可以包括溢流阀11，用于限制主油路动力油路的最高压力。电机12与液压变量主泵13连接；液压变量主泵13的出油口与第一流量传感器14的进油口、溢流阀11的进油口分别连接；第一流量传感器14的出油口与动臂能量再生阀组4的第一油口 PO连接。电机12驱动液压变量主泵13提供压力油，第一流量传感器14记录液压变量主泵13输出的流量。如图2所示，先导油路2包括先导主泵21，电机12驱动先导主泵21为挖掘机提供先导油。先导油路2还可以包括电控溢流阀22，用于限制先导油路的最高压力。电机12与先导主泵21连接，先导主泵21的出油口与电控溢流阀22的进油口、动臂能量再生阀组4的第二油口 Pl分别连接。如图2所示，加载油路3包括第一过滤器31、第一单向阀32、第二流量传感器33、和第一电控溢流阀34。第一过滤器31的进油口分别连接第一单向阀32的进油口和动臂能量再生阀组4的第三油口 A，第一过滤器31的出油口、第一单向阀32的出油口与第二流量传感器33的进油口连接，第二流量传感器33的出油口、第一电控溢流阀34的进油口与动臂能量再生阀组4的第四油口 B连接。第二流量传感器33记录流入动臂油缸大腔的液压油流量。第二流量传感器33与第一流量传感器14比较得出动臂能量再生流量，例如，第二流量传感器33记录的流量减去第一流量传感器14记录的流量即可得到动臂能量再生流量，动臂能量再生流量除以第二流量传感器33记录的流量还可以得到再生比例。如图2所示，回油油路5包括第二过滤器51、第二单向阀52、第三流量传感器53和第二电控溢流阀54。动臂能量再生阀组4的第五油口 Tl分别连接第二过滤器51的进油口、第二单向阀52的进油口 ；第二过滤器51的出油口、第二单向阀52的出油口与第三流量传感器53的进油口连接，第三流量传感器53的出油口连接第二电控溢流阀54的进油口。第三流量传感器53记录再生功能激活前动臂能量再生阀组4的回油流量。第三流量传感器53与第一流量传感器14比较得出流量损失，例如，第一流量传感器14记录的流量减去第三流量传感器53记录的流量即可得到流量损失。
上述实施例中，通过组合利用动力油路、先导油路、加载油路和回油油路，可以检测再生流量、再生比例和流量损失等关键性能参数，被测件安装方便，检测效率高，并且可以为产品开发提供参考，有利于降低开发的时间和成本。图3为本发明动臂能量再生阀组的一个实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例的动臂能量再生阀组4具有第一油口 PO、第二油口 P1、第三油口 A、第四油口 B、第五油口 Tl、以及第六油口 T2。动臂能量再生阀组4包括第一液控单向阀41、第二液控单向阀46、第一两位三通阀42、第二两位三通阀47、单向阀44、和平衡阀45 ;为了调节油的流量，动臂能量再生阀组4还可以包括第一节流口 43、第二节流口 48。为了更清楚动臂能量再生阀组4的逻辑结构，动臂能量再生阀组4从逻辑上还可以划为保持模块4 — I、再生模块4 一 2和回流控制模块4 一 3。保持模块4 一 I可以包括第一液控单向阀41、第一两位三通阀42，再生模块4 一 2可以包括第二液控单向阀46、第二两位三通阀47，回流控制模块4 一 3可以包括单向阀44、平衡阀45。再生模块4 一 2分别与保持模块4 - I和回流控制模块4 - 3耦合，保持模块4 - I与回流控制模块4 - 3耦合。当先导压力达到第一预设值时，保持模块4 一 I和再生模块4 一 2打开，回流控制模块4 一 3关闭，第四油口 B流出的动臂油缸小腔液压油经过保持模块4 - I、再生模块4 -2和第一油口 PO进入动力油路I与加载油路3之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。动臂能量再生阀组4各部件的连接关系及其工作过程参见前述，这里不再赘述。图4为本发明动臂能量再生阀组的一个应用实施例的结构示意图。如图4所示，加载油路3可以包括动臂油缸35等。挖掘机动臂能量再生装置还包括动臂控制阀7，分别与第一油口 PO、第五油口 Tl、动力油路I、回油油路5连接。在本应用实施例中，与动臂能量再生阀组4协同工作的其他油路，例如先导油路、动力油路、回油油路等可以采用现有技术中的油路结构，本发明实施例不再赘述其他油路的结构。上述实施例提供的具有再生功能的动臂能量再生阀组，能够与动力油路、先导油路、加载油路和回油油路组合，通过先导压力变化识别动臂作业速度，在先导压力达到预设值后激活动臂能量再生功能，回收利用动臂油缸小腔液压油，降低挖掘机能耗，提高挖掘机作业效率。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种挖掘机动臂能量再生装置，其特征在于，所述挖掘机动臂能量再生装置包括与油箱(6)分别连接的动力油路(I)、先导油路(2)、加载油路(3)、动臂能量再生阀组(4)、以及回油油路(5)； 所述动臂能量再生阀组(4)具有六个油口，第一油口(PO)分别连接所述动力油路(I)和第三油口(A)，第二油口(Pl)连接所述先导油路(2)，所述第三油口(A)连接所述加载油路(3 )的入端口，第四油口( B )连接所述加载油路(3 )的出端口，第五油口( TI)连接所述回油油路，第六油口(T2)连接所述油箱(6)； 所述动臂能量再生阀组(4)通过所述先导油路(2)的先导压力变化识别动臂的作业速度，当先导压力达到第一预设值时，控制所述第四油口(B)流出的动臂油缸小腔液压油通过所述第一油口(PO)进入所述动力油路(I)与所述加载油路(3)之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述动臂能量再生阀组(4)包括保持模块、再生模块和回流控制模块，所述再生模块分别与所述保持模块和所述回流控制模块耦合，所述保持模块与所述回流控制模块耦合；当先导压力达到第一预设值时，所述保持模块和所述再生模块打开，所述回流控制模块关闭，所述第四油口(B)流出的动臂油缸小腔液压油经过所述保持模块、所述再生模块和所述第一油口(PO)进入所述动力油路(I)与所述加载油路(3)之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述保持模块包括第一液控单向阀(41)、第一两位三通阀(42)，所述再生模块包括第二液控单向阀(46)、第二两位三通阀(47)，所述回流控制模块包括单向阀(44)、平衡阀(45)； 所述动臂能量再生阀组(4)的第四油口(B)分别连接所述第一液控单向阀(41)的出油口、所述第一两位三通阀(42)的第一工作口(Al);所述第一液控单向阀(41)的进油口分别连接所述平衡阀(45)的进油口、所述单向阀(44)的出油口、所述第二液控单向阀(46)的进油口、所述第二两位三通阀(47)的第二工作口(B2);所述第一两位三通阀(42)的进油口(P)连接所述第一液控单向阀(41)的控制口 ；所述第二两位三通阀(47)的进油口(P’)连接所述第二液控单向阀(46 )的控制口 ；所述平衡阀(45 )的进油口、所述单向阀(44 )的进油口分别连接所述动臂能量再生阀组(4)的第五油口(Tl);所述动臂能量再生阀组(4)的第三油口(A)和所述动臂能量再生阀组(4)的第一油口(PO)与所述平衡阀(45)的控制口、所述第二液控单向阀(46)的出油口连通；所述动臂能量再生阀组(4)的第二油口(Pl)分别连接所述第二两位三通阀(47)的左液控端、所述第一两位三通阀(42)的左液控端、所述第二两位三通阀(47)的第一工作口(A2)、所述第二两位三通阀(47)的右液控端；所述动臂能量再生阀组(4)的第六油口(T2)分别连接所述第一两位三通阀(42)的第二工作口(BI)、所述第一两位三通阀(42)的右液控端、所述第二两位三通阀(47)的第一工作口(A2)、所述第二两位三通阀(47)的右液控端。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当先导压力达到所述第一预设值时，所述第一两位三通阀(42)的进油口(P)和第二工作口(BI)连通，使得所述第一液控单向阀(41)的控制口变为高压，所述第一液控单向阀(41)打开，所述第二两位三通阀(47)的进油口(P’)和第一工作口(A2)连通，使得所述第二液控单向阀(46)的控制口变为低压，所述第二液控单向阀(46)打开，所述第四油口(B)流出的动臂油缸小腔液压油通过所述第二液控单向阀(46)进入动臂油缸大腔，以实现再生功能，所述平衡阀(45)和所述单向阀(44)关闭，以防止所述第四油ロ(B)流出的动臂油缸小腔液压油流回所述油箱(6)。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在干，当先导压カ未达到第二预设值时，所述第ニ预设值小于所述第一预设值，所述第一两位三通阀(42)的进油ロ(P)和第一工作ロ(Al)连通，使得所述第一液控单向阀(41)的控制ロ变为低压，所述第一液控单向阀(41)关闭，以实现动臂保持功能。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在干，当先导压カ达到第二预设值且未达到第一预设值吋，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述第一两位三通阀(42)的进油ロ(P)和第二工作ロ(BI)连通，使得所述第一液控单向阀(41)的控制ロ变为高压，所述第一液控单向阀(41)打开，所述第二两位三通阀(47)的进油ロ(P’)和第二工作ロ(B2)连通，使得所述第二液控单向阀(46 )的控制ロ保持高压，所述第二液控单向阀(46 )关闭，所述第四油ロ(B)流出的动臂油缸小腔液压油通过所述平衡阀(45)和所述回油油路(5)流回所述油箱(6)。
7.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述动カ油路(I)包括液压变量主泵(13)、电机(12)、第一流量传感器(14)； 所述电机(12)驱动所述液压变量主泵(13)提供压カ油，所述第一流量传感器(14)记录所述液压变量主泵(13)输出的流量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述加载油路(3)包括第一过滤器(31)、第一单向阀(32)、第二流量传感器(33)、和第一电控溢流阀(34);所述第一过滤器(31)的进油ロ分别连接所述第一单向阀(32)的进油口和所述动臂能量再生阀组(4)的第三油ロ(A)，所述第一过滤器(31)的出油ロ、所述第一单向阀(32)的出油ロ与所述第二流量传感器(33 )的进油ロ连接，所述第二流量传感器(33 )的出油ロ、所述第一电控溢流阀(34 )的进油ロ与所述动臂能量再生阀组(4)的第四油ロ(B)连接； 所述第二流量传感器(33)记录流入动臂油缸大腔的液压油流量，所述第二流量传感器(33)与第一流量传感器(14)比较得出动臂能量再生流量。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述回油油路(5)包括第二过滤器(51)、第二单向阀(52)、第三流量传感器(53)和第二电控溢流阀(54)； 所述动臂能量再生阀组(4)的第五油ロ(Tl)分别连接所述第二过滤器(51)的进油ロ、第二单向阀(52)的进油ロ ；所述第二过滤器(51)的出油ロ、所述第二单向阀(52)的出油ロ与所述第三流量传感器(53)的进油ロ连接，所述第三流量传感器(53)的出油ロ连接所述第二电控溢流阀(54)的进油ロ ； 所述第三流量传感器(53)记录再生功能激活前所述动臂能量再生阀组(4)的回油流量，所述第三流量传感器(53)与所述第一流量传感器(14)比较得出流量损失。
10.一种动臂能量再生阀组，其特征在于，动臂能量再生阀组(4)具有第一油ロ(PO)、第二油ロ(P1)、第三油ロ(A)、第四油ロ(B)、第五油ロ(Tl)、以及第六油ロ(T2);所述动臂能量再生阀组(4)包括第一液控单向阀(41)、第二液控单向阀(46)、第一两位三通阀(42)、第二两位三通阀(47)、单向阀(44)、和平衡阀(45)； 所述动臂能量再生阀组(4)的第四油ロ(B)分别连接所述第一液控单向阀(41)的出油ロ、所述第一两位三通阀(42)的第一工作ロ(Al);所述第一液控单向阀(41)的进油ロ分别连接所述平衡阀(45)的进油ロ、所述单向阀(44)的出油ロ、所述第二液控单向阀(46)的进油ロ、所述第二两位三通阀(47)的第二工作ロ(B2);所述第一两位三通阀(42)的进油ロ(P)连接所述第一液控单向阀(41)的控制ロ ；所述第二两位三通阀(47)的进油ロ(P’)连接所述第二液控单向阀(46 )的控制ロ ；所述平衡阀(45 )的进油ロ、所述单向阀(44 )的进油ロ分别连接所述动臂能量再生阀组(4)的第五油ロ(Tl);所述动臂能量再生阀组(4)的第三油ロ(A)和所述动臂能量再生阀组(4)的第一油ロ(PO)与所述平衡阀(45)的控制ロ、所述第二液控单向阀(46)的出油ロ连通；所述动臂能量再生阀组(4)的第二油ロ(Pl)分别连接所述第二两位三通阀(47)的左液控端、所述第一两位三通阀(42)的左液控端、所述第二两位三通阀(47)的第一工作ロ(A2)、所述第二两位三通阀(47)的右液控端；所述动臂能量再生阀组(4)的第六油ロ(T2)分别连接所述第一两位三通阀(42)的第二工作ロ(BI)、所述第一两位三通阀(42)的右液控端、所述第二两位三通阀(47)的第一工作ロ(A2)、所述第二两位三通阀(47)的右液控端。
11.根据权利要求10所述的动臂能量再生阀组，其特征在于，当先导压カ达到第一预设值时，所述第一两位三通阀(42)的进油ロ(P)和第二工作ロ(BI)连通，使得所述第一液控单向阀(41)的控制ロ变为高压，所述第一液控单向阀(41)打开，所述第二两位三通阀(47)的进油ロ(P’)和第一工作ロ(A2)连通，使得所述第二液控单向阀(46)的控制ロ变为低压，所述第二液控单向阀(46)打开，所述动臂能量再生阀组(4)的第四油ロ(B)流出的动臂油缸小腔液压油通过所述第二液控单向阀(46)进入动臂油缸大腔，以实现再生功能，所述平衡阀(45)和所述单向阀(44)关闭，以防止所述动臂油缸小腔液压油流回油箱(6)。
全文摘要
本发明公开了一种挖掘机动臂能量再生装置及其动臂能量再生阀组，涉及挖掘机技术领域。挖掘机动臂能量再生装置包括动力油路、先导油路、加载油路、动臂能量再生阀组、以及回油油路，动臂能量再生阀组通过先导油路的先导压力变化识别动臂的作业速度，当先导压力达到第一预设值时，控制第四油口流出的动臂油缸小腔液压油通过第一油口进入动力油路与加载油路之间的动臂油缸大腔，以实现再生功能。本发明通过先导压力变化识别动臂作业速度，在先导压力达到预设值后激活动臂能量再生功能，再生动臂油缸小腔液压油，降低挖掘机能耗，提高挖掘机作业效率。
文档编号E02F9/22GK102767207SQ20121027690
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者孙辉, 斯塔门, 杨涛, 王钦, 翟海燕, 赵斌, 黄飞 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司