一种挖掘机液压储能节能装置制造方法
【专利摘要】一种挖掘机液压储能节能装置，是针对现有技术的不足，利用油、气压力及弹性传动原理进行储能节能。当挖掘机动作处于某种状态时，如：挖不动、挖掘缓慢、动作单一或瞬间停顿，但发动机仍处于大功率状态，这时输出的液压油不能或不能全部进入液压缸，这时多余的液压油(液压系统压力>气缸气体压力)就会自动进入储能油缸(1)推动油缸活塞(3)联动气缸活塞(4)压缩气缸气体，当液压系统压力减小需要压力时(液压系统压力<气缸气体压力)，气缸活塞联动油缸活塞，将液压油推出而进入工作系统，从而补充液压油量。
【专利说明】一种挖掘机液压储能节能装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械【技术领域】，具体地说是涉及挖掘机液压储能节能装置。
【背景技术】
[0002] 液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组 成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。工作装置是直接完 成挖掘任务的装置。挖掘机有动臂、斗杆、铲斗三个部分的液压缸，这些都由换向阀控制供 油。液压油从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件，推动工作装置动作，从而完成各 种作业。主油路设溢流阀，压力超过限定值溢流阀就会打开，液压油直接回到油箱。
[0003] -般情况下当挖机开始工作时，其发动机必须达到足够的输出功率，才能保证挖 掘机动作的正常进行，但是当挖掘机动作处于某种状态时，如：挖不动、挖掘缓慢、动作单一 或瞬间停顿，其发动机乃处于大功率状态，这时输出的液压油不能或不能全部进入液压缸， 这时多余的液压油就会通过溢流阀返回液压油箱，从而造成了能源的浪费。
[0004] 本发明就是针对以上【背景技术】的不足，利用油、气压力及弹性传动原理，当挖掘机 动作处于某种状态时，如：挖不动、挖掘缓慢、动作单一或瞬间停顿时，而未进入液压缸的液 压油，在通过主油路时进入储能油缸，推动储能油缸活塞，同时推动气缸活塞压缩气缸气体 或弹簧。当液压系统压力大于气缸或弹簧压力时，液压油便通过主油路进入储能油缸，推动 活塞，油缸活塞推动气缸活塞压缩气缸气体或弹簧储能；当液压系统压力小于气缸压力时， 气缸压力或弹簧则自动推动活塞，联动油缸活塞，使得液压油进入液压系统，进行能量的补 充，如此反复，从而达到储能节能的效果。采用本发明可使得挖掘机节约燃油20?40%。
【发明内容】
[0005] 本发明就是针对以上【背景技术】的不足，利用油、气压力及弹性传动原理，将挖掘机 动作处于某种状态时，如：挖不动、挖掘缓慢、动作单一或瞬间停顿时，对于未进入液压缸 的液压油，通过主油路进入储能油缸，推动油缸活塞，同时推动气缸活塞压缩气缸气体或弹 簧。当液压系统压力大于气缸或弹簧压力时，液压油便通过主油路自动进入油缸，油缸活塞 推动气缸活塞压缩气缸气体或弹簧储能；当液压系统压力小于气缸或弹簧压力时，气缸或 弹簧压力则自动推动活塞，联动油缸活塞，使得液压油进入液压系统，进行能量的补充，如 此反复，从而达到储能节能的效果。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0007] 1、一种挖掘机液压储能节能装直，包括：储能油缸（1)、气缸（2)、油缸活塞（3)、气 缸活塞（4)、活塞连杆（5)、储气罐（6)、补气瓶（7)、气压自动开关（8)组成。
[0008] 2、一种挖掘机液压储能节能装置，也可用高压多层弹簧代替气缸储能，包括：储能 油缸（1)、弹簧室（2)、油缸活塞（3)、弹簧固压件（4)、活塞连杆（5)、多层弹簧（6)、等组成。
[0009] 3、一种挖掘机液压储能节能装置，其特征所述油缸及气缸，其长度为相等，利用活 塞连杆连接油缸活塞和气缸活塞，并利用油、气压力推动活塞来回运动；
[0010] 4、一种挖掘机液压储能节能装置，所述油、气缸活塞面积之比，按照压强公式（压 强=压力+面积）计算所得，其所产生的压力相等。
[0011] 5、一种挖掘机液压储能节能装置，所述储气罐为储存具有一定压强的气体；
[0012] 6、一种挖掘机液压储能节能装置，所述气压自动开关，主要是设定储气罐的压强， 当储气罐达不到设定压强时，其补气瓶将气体自动予以补充，以保持足够的压强。
[0013] 7、一种挖掘机液压储能节能装置，所述高压弹簧，根据弹压力量可以是单层或多 层，主要用于代替气缸所产生的气压动力，高压弹簧装置可结合气缸使用、也可单独使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为气压储能示意图，通过油缸活塞推动气缸活塞，压缩气体而储能，该装置包 括储能油缸（1)、气缸（2)、油缸活塞（3)、气缸活塞（4)、活塞连杆（5)、储气罐（6)、补气瓶 (7)、气压自动开关（8)组成。
[0015] 图2为弹簧压缩储能示意图，通过油缸活塞推动并压缩弹簧而储能，该装置包括 储能油缸（1)、弹簧室（2)、油缸活塞（3)、弹簧固压件（4)、活塞连杆（5)、弹簧（6)组成。
[0016] 图3为气压、弹簧结合储能示意图，通过油缸活塞推动气缸活塞压缩气体同时压 缩弹簧而储能。该装置包括油缸（1)、气缸（2)、油缸活塞（3)、气缸活塞（4)、活塞连杆（5)、 弹簧（6)组成。
【具体实施方式】
[0017] 当工作压强达到343kg/cm2时，储能油缸储油最大，当工作压强等于340kg / cm2 时，储能油缸储油最小。
[0018] 挖掘机为实现二次调定压力，在主油路和各油缸的支路均设溢流阀，压力超过限 定值就会打开，油液直接回油箱。所以系统压力始终保持在一定范围内。由于储能油缸缸体 和气缸直径不同，其压强也不同，故以压强为单位，进一步阐述其工作原理（压强=压力/ 受力面积P = F / S)。
[0019] 如：打开溢流阀所需的压强为343kg / cm2 (工作压强最大为343kg/cm2)，而本 储能油缸因气缸而产生的压强最大为343kg / cm2,最小为340kg/cm2(工作压强范围为 340kg / cm2?343kg / cm2)，当液压泵产生的液压油压强超过340kg / cm2时，液压储能 油缸开始工作（储油），当储能最大时，其最大压强为343kg/cm2时，其中当工作压强等于 340kg/cm 2时，发动机输出功率为最大，当工作压强达到343kg / cm2时，发动机输出功率为 最小，油门自动调节。
[0020] 下面结合附图对本发明作进一步说明
[0021] 如图1气压储能示意图所示，该装置包括储能油缸（1)、气缸（2)、油缸活塞（3)、气 缸活塞（4)、活塞连杆（5)、储气罐（6)、补气瓶（7)、气压自动开关（8)组成。
[0022] 该装置是通过以下方式实现的。
[0023] 首先对储气罐（6)予以充气并达到足够的压强，再连接补气瓶（7)(防止储气罐气 压减小时，可通过气压自动开关（8)而补充气压），当挖掘机动作处于某种状态时，如：挖不 动、挖掘缓慢、动作单一或瞬间停顿，但发动机仍处于大功率状态，这时输出的液压油不能 或不能全部进入液压缸，这时多余的液压油（液压系统压力〉气缸气体压力）就会自动进 入储能油缸（1)推动油缸活塞（3)联动气缸活塞（4)压缩气缸气体，当液压系统压力减小 需要压力时（液压系统压力〈气缸气体压力），气缸活塞联动油缸活塞，将液压油推出而进 入工作系统，从而补充液压油量。
[0024] 如图2弹簧压缩储能示意图所示，该装置包括储能油缸（1)、弹簧室（2)、油缸活塞 (3)、弹簧固压件（4)、活塞连杆（5)、弹簧（6)组成。
[0025] 该装置是通过以下方式实现的。
[0026] 当挖掘机动作处于某种状态时，如：挖不动、挖掘缓慢、动作单一或瞬间停顿，但发 动机仍处于大功率状态，这时输出的液压油不能或不能全部进入液压缸，这时多余的液压 油（液压系统压力〉气缸气体压力）就会自动进入储能油缸（1)、推动油缸活塞（3)、通过活 塞连杆（5)、压缩弹簧（6)，当液压系统压力减小需要压力时（液压系统压力〈弹簧压力）， 被压缩的弹簧推动油缸活塞，将液压油推出进入工作系统，从而补充液压油量。
[0027] 如图3气压、弹簧结合储能示意图所示，该装置包括油缸（1)、气缸（2)、油缸活塞 (3)、气缸活塞（4)、活塞连杆（5)、弹簧（6)组成。
[0028] 该装置是通过以下方式实现的。
[0029] 当挖掘机动作处于某种状态时，如：挖不动、挖掘缓慢、动作单一或或瞬间停顿，但 发动机乃处于大功率状态，这时输出的液压油不能或不能全部进入液压缸，这时多余的液 压油（液压系统压力〉气缸气体、弹簧压力）就会自动进入储能油缸（1)、推动油缸活塞 (3)、联动气缸活塞（4)压缩气缸气体、弹簧，当液压系统压力减小需要压力时（液压系统压 力〈气缸气体、弹簧压力），气缸活塞联动油缸活塞，将液压油推出进入工作系统，从而补充 液压油量。
【权利要求】
1. 一种挖掘机液压储能节能装置，包括油缸（1)、气缸（2)、油缸活塞（3)、气缸活塞 (4)、活塞连杆（5)、储气罐（6)、补气瓶（7)、气压平衡自动开关（8)、组成。
2. -种挖掘机液压储能节能装置，也可用高压弹簧代替气缸，包括油缸（1)、弹簧室 (2)、油缸活塞（3)、弹簧固压件（4)、活塞连杆（5)、多层弹簧（6)组成。
3. 根据权利要求1，一种挖掘机液压储能节能装置，其特征所述油缸及气缸，其长度为 相等，利用活塞连杆连接油缸活塞和气缸活塞，并利用油、气压力推动活塞来回运动。
4. 根据权利要求1，一种挖掘机液压储能节能装置，所述油、气缸体直径面积和油、气 缸活塞直径面积之比，按照压强公式（压强=压力+面积）计算所得，其所产生的压强相 等。
5. 根据权利要求1，一种挖掘机液压储能节能装置，所述储气罐为储存气缸所产生的 压缩气体和补气瓶补充的压缩气体。
6. 根据权利要求1，一种挖掘机液压储能节能装置，所述气压平衡自动开关，主要是设 定储气罐的压力，当储气罐达不到设定压力时，其补气瓶将气体自动予以补充，以保持足够 的压力。
7. 根据权利要求2, 一种挖掘机液压储能节能装置，所述高压弹簧，根据弹压力量可以 是单层或多层，主要用于代替气缸所产生的气压动力，高压弹簧装置可结合气缸使用、也可 单独使用。
【文档编号】E02F9/22GK104060643SQ201410091514
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】任化一 申请人:任化一