一種液壓挖掘機混合動力節能系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種液壓挖掘機混合動力節能系統，包括安裝在液壓挖掘機上的發動機和液壓泵，所述發動機通過分動箱與所述液壓泵連接，還包括總控制器，所述總控制器連接有與所述發動機的輸出端連接的發電機、與所述發電機的輸出端連接的整流器，以及與所述整流器的輸入端連接的逆變器、與所述逆變器的輸入端連接的直流伺服電機和與所述直流伺服電機連接的蓄電裝置，所述直流伺服電機的輸入端和所述蓄電裝置的輸入端均與所述整流器的輸出端連接，所述發動機與所述總控制器相接。本實用新型專利技術結構簡單，控制精度高，實用性強，保證了液壓挖掘機運行過程中的能量充分利用實現了液壓挖掘機工作過程中的節能功能，具有廣闊的發展空間。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種液壓挖掘機節能系統，尤其是涉及一種液壓挖掘機混合動力節能系統。
技術介紹
液壓挖掘機是一種進行土方開挖作業的施工機械，由于其適應性強、作業效率高等優越性，因而廣泛應用于工業和民用建筑、交通運輸、水利水電工程、農田改造、礦山挖掘以及現代化軍事工程等各行業的機械化施工過程中，但是液壓挖掘機的回轉裝置在施工過程中產生的能量損失主要是由以下三方面產生的1、液壓挖掘機回轉裝置在啟動及制動過程中，尤其是在鏟斗滿載工況下，由于大慣量而造成的回轉液壓系統的壓力沖擊，致使回轉液壓系統溢流發熱；2、液壓挖掘機的回轉裝置在滿斗提升等瞬時大負荷工況下需要大功率的發動機配置；而在卸載階段等小負荷工況下，由于發動機功率匹配過大，造成發動機在小負荷工況下能量利用不足而形成的能量浪費。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種液壓挖掘機混合動力節能系統，它解決了液壓挖掘機的回轉裝置在滿斗提升及回轉和空斗回轉的制動過程中的能量浪費問題，并在液壓挖掘機的卸載階段等小負荷工況下將發動機的功率充分地利用，將浪費的能量進行再利用并提高了發動機功率的利用率，實現了液壓挖掘機回轉過程中的節能功能，具有廣闊的發展前景。為了解決上述技術問題，本技術采用的技術方案是一種液壓挖掘機混合動力節能系統，包括安裝在液壓挖掘機上的發動機和液壓泵，所述發動機通過分動箱與所述液壓泵連接，其特征在于還包括總控制器，所述總控制器連接有與所述發動機的輸出端連接的發電機、與所述發電機的輸出端連接的整流器，以及與所述整流器的輸入端連接的逆變器、與所述逆變器的輸入端連接的直流伺服電機和與所述直流伺服電機連接的蓄電裝置，所述直流伺服電機的輸入端和所述蓄電裝置的輸入端均與所述整流器的輸出端連接，所述發動機與所述總控制器相接。上述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述發動機通過發動機控制模塊與所述總控制器相接。上述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述發電機通過發電機控制模塊與所述總控制器相接。上述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述直流伺服電機通過直流伺服電機控制模塊與所述總控制器相接。上述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述總控制器為PLC控制器。上述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述整流器為可控硅整流器。上述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述蓄電裝置為高性能聚合物固體蓄電池或超級電容。本技術與現有技術相比具有以下優點1、結構簡單，控制精度高，實用性強。2、保證了液壓挖掘機運行過程中的能量充分利用和液壓挖掘機的工作效率，實現了液壓挖掘機工作過程中的節能功能，具有廣闊的發展空間。下面通過附圖和實施例，對本技術做進一步的詳細描述。附圖說明 圖1為本技術的電路原理框圖。圖2為本技術的結構示意圖。附圖標記說明I一總控制器； 2—發動機；3—發電機；4 一整流器； 5—蓄電裝置；6—直流伺服電機；7—逆變器； 8—分動箱；9—液壓泵；2-1 一發動機控制模塊； 3_1—發電機控制模塊；6-1—直流伺服電機控制模塊。具體實施方式如圖1和圖2所示的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，包括安裝在液壓挖掘機上的發動機2和液壓泵9，所述發動機2通過分動箱8與所述液壓泵9連接，還包括總控制器1，所述總控制器I連接有與所述發動機2的輸出端連接的發電機3、與所述發電機3的輸出端連接的整流器4，以及與所述整流器4的輸入端連接的逆變器7、與所述逆變器7的輸入端連接的直流伺服電機6和與所述直流伺服電機6連接的蓄電裝置5，所述直流伺服電機6的輸入端和所述蓄電裝置5的輸入端均與所述整流器4的輸出端連接，所述發動機2與所述總控制器I相接。如圖2所示，所述發動機2通過發動機控制模塊2-1與所述總控制器I相接。如圖2所示，所述發電機3通過發電機控制模塊3-1與所述總控制器I相接。如圖2所示，所述直流伺服電機6通過直流伺服電機控制模塊6-1與所述總控制器I相接。本實施例中，所述總控制器I為PLC控制器。本實施例中，所述整流器4為可控硅整流器。本實施例中，所述蓄電裝置5為高性能聚合物固體蓄電池或超級電容。如圖1和圖2所示，本技術的工作原理為所述發動機2通過所述分動箱8與所述發電機3連接，因而所述發動機2產生的動力既能夠為所述液壓泵9提供動力，也能為所述發電機3提供動力，所述總控制器I根據液壓挖掘機的運行情況對所述發電機3和液壓泵9進行動力分配。當液壓挖掘機的回轉裝置在空載回轉、空載或滿載制動、卸載等工況下，發動機動力富足時，通過所述發動機2所產生的一部分動力帶動所述發電機3運行，所述發電機3運行時所產生的交流電通過所述整流器4后所產生的直流電能夠對所述蓄電裝置5進行充電，而當液壓挖掘機的鏟斗裝置進行挖掘、回轉裝置進行啟動、滿斗提升及回轉等大負荷工況時，所述發電機3所產生的交流電經過所述整流器4整流后的直流電和所述蓄電裝置5 —起對所述直流伺服電機6進行供電，當液壓挖掘機的回轉裝置工作在制動階段時，所述直流伺服電機6作為發電機運行，所述直流伺服電機6所產生的直流電經過所述逆變器7后逆變為交流電，逆變后的交流電再經過所述整流器4后整流成直流電，這時整流后的直流電對所述蓄電裝置5進行充電，當所述電動機2在制動過程中將所產生的機械能轉化為電能時，所產生的交流電經過所述整流器4后轉化為直流電，也能夠實現對蓄電裝置的充電，這樣就將原本浪費掉的機械能轉換成了可以利用的電能，實現了機械能的回收，同時液壓挖掘機的所述發動機控制模塊2-1、發電機控制模塊3-1和直流伺服電機控制模塊6-1能夠將所述發動機2、發電機3和直流伺服電機6的實際運行情況實時傳送到所述總控制器I中，所述總控制器接收到信號后進行處理，處理后的結果用于控制所述發動機2、發電機3和直流伺服電機6的運行。以上所述，僅是本技術的較佳實施例，并非對本技術作任何限制，凡是根據本技術技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本技術技術方案的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液壓挖掘機混合動力節能系統，包括安裝在液壓挖掘機上的發動機（2）和液壓泵（9），所述發動機（2）通過分動箱（8）與所述液壓泵（9）連接，其特征在于：還包括總控制器（1），所述總控制器（1）連接有與所述發動機（2）的輸出端連接的發電機（3）、與所述發電機（3）的輸出端連接的整流器（4），以及與所述整流器（4）的輸入端連接的逆變器（7）、與所述逆變器（7）的輸入端連接的直流伺服電機（6）和與所述直流伺服電機（6）連接的蓄電裝置（5），所述直流伺服電機（6）的輸入端和所述蓄電裝置（5）的輸入端均與所述整流器（4）的輸出端連接，所述發動機（2）與所述總控制器（1）相接。

【技術特征摘要】
1.一種液壓挖掘機混合動力節能系統，包括安裝在液壓挖掘機上的發動機(2)和液壓泵(9 )，所述發動機(2 )通過分動箱(8 )與所述液壓泵(9 )連接，其特征在于還包括總控制器(1)，所述總控制器(I)連接有與所述發動機(2)的輸出端連接的發電機(3)、與所述發電機(3)的輸出端連接的整流器(4)，以及與所述整流器(4)的輸入端連接的逆變器(7)、與所述逆變器(7 )的輸入端連接的直流伺服電機(6 )和與所述直流伺服電機(6 )連接的蓄電裝置(5)，所述直流伺服電機(6)的輸入端和所述蓄電裝置(5)的輸入端均與所述整流器(4) 的輸出端連接，所述發動機(2)與所述總控制器(I)相接。2.根據權利要求1所述的一種液壓挖掘機混合動力節能系統，其特征在于所述發動機(2 )通過發動機控制模塊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周龍剛，王艷，翁軍良，李偉，馮忠緒，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：實用新型
國別省市：