專利名稱：一種電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，具體涉及一種動(dòng)力源為電網(wǎng)電能，并能實(shí)現(xiàn)功率的合理匹配的液壓挖掘機(jī)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，各廠家的挖掘機(jī)均以發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒柴油為挖掘機(jī)工作提供動(dòng)力源，此種傳統(tǒng)的動(dòng)力方式不僅價(jià)格昂貴，而且對(duì)環(huán)境的污染也是不容忽視的。隨著國(guó)際原油價(jià)格不斷上漲，挖掘機(jī)的運(yùn)行成本不斷增加；同時(shí)，低碳環(huán)保的概念已經(jīng)越來(lái)越成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新理念。國(guó)內(nèi)雖然有電動(dòng)挖掘機(jī)的產(chǎn)品，但有的是電動(dòng)和柴油兩用，有的是采用的是恒速電動(dòng)機(jī)，模式單一，工作速度不可調(diào)節(jié)，無(wú)法進(jìn)行功率調(diào)整，同時(shí)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)仍采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)， 沒有徹底解決液壓匹配的問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)枮?00710118549.0的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開了一種燃油電動(dòng)兩用挖掘機(jī)，包括車架，車架上設(shè)有回轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有交流電動(dòng)機(jī)，在液壓系統(tǒng)中附加一組用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵，通過(guò)燃油、電動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式交替使用，但相應(yīng)的，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在使用過(guò)程當(dāng)中同樣使用了燃油，而且兩種驅(qū)動(dòng)方式的切換只能是在一種停用之后啟動(dòng)另外一種，操作也相應(yīng)的復(fù)雜。申請(qǐng)?zhí)枮?01110108547. X的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開了一種電動(dòng)挖掘機(jī)的電氣控制系統(tǒng)，其為恒速電動(dòng)機(jī)，工作速度不可調(diào)節(jié)，無(wú)法進(jìn)行功率調(diào)整。此外，現(xiàn)有技術(shù)中多使用油電混合動(dòng)力系統(tǒng)，但油電混合能量利用率低，在電能充足的地區(qū)其利用率仍不如電動(dòng)挖掘機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決長(zhǎng)期以來(lái)挖掘機(jī)工作對(duì)燃油的依賴，并通過(guò)功率控制實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與變量泵功率的合理匹配，降低運(yùn)行成本，同時(shí)也降低電能的消耗，是一種更為節(jié)能，環(huán)保的挖掘機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)由控制器、主電機(jī)變頻器、主電機(jī)、第一壓力變送器、第二壓力變送器、先導(dǎo)泵、第一變量泵、第二變量泵、第一功率調(diào)節(jié)器、第二功率調(diào)節(jié)器、電磁比例閥、回轉(zhuǎn)減速機(jī)、回轉(zhuǎn)電機(jī)以及回轉(zhuǎn)變頻器組成；其中主電機(jī)變頻器和回轉(zhuǎn)變頻器由控制器控制，主電機(jī)由主電機(jī)變頻器控制以及回轉(zhuǎn)電機(jī)由回轉(zhuǎn)變頻器控制；所述先導(dǎo)泵由主電機(jī)帶動(dòng)、并與第一變量泵和第二變量泵連通；第一功率調(diào)節(jié)器與第二功率調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接，其中第一功率調(diào)節(jié)器的一端連接第一變量泵的出油口，第二功率調(diào)節(jié)器的一端連接第二變量泵的出油口 ；第一功率調(diào)節(jié)器與第二功率調(diào)節(jié)器的另一端均通過(guò)電磁比例閥與控制器電連接；所述第一變量泵與第一壓力變送器連通，并通過(guò)第一壓力變送器與控制器電連接，所述第二變量泵與第二壓力變送器連通， 并通過(guò)第二壓力變送器與控制器電連接；
所述主電機(jī)變頻器與回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器均為高性能開環(huán)矢量變頻器，是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速的裝置，它通過(guò)與控制器通訊，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制。所述主電機(jī)為稀土永磁同步電機(jī)，其作用是采用380V高壓電網(wǎng)電能，在變頻器的控制下帶動(dòng)主泵旋轉(zhuǎn)，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。所述回轉(zhuǎn)電機(jī)為稀土永磁同步電機(jī)，其作用是采用380V高壓電網(wǎng)電能，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)，為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。所述第一變量泵和第二變量泵均為柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵。本發(fā)明的有益效果是1.在本發(fā)明中，根據(jù)控制器的模式設(shè)定，主電機(jī)變頻器可根據(jù)主電機(jī)負(fù)載的大小， 自動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速以便控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)，并通過(guò)控制器調(diào)整電磁比例閥對(duì)功率進(jìn)行調(diào)整。最終達(dá)到主電機(jī)轉(zhuǎn)速與變量泵泵油量之間的合理匹配，具有操作簡(jiǎn)單，主電機(jī)功率利用率高、耗電低的特點(diǎn)。2.本發(fā)明的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)利用電網(wǎng)電能(380V)為挖掘機(jī)工作提供動(dòng)力源； 相比較于柴油動(dòng)力，更加節(jié)能環(huán)保。


圖1為本發(fā)明的挖掘機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)2.控制系統(tǒng)3.控制器；4.主電機(jī)變頻器；5.主電機(jī)；6.第一壓力變送器；7.第二壓力變送器；8.先導(dǎo)泵；9.第二變量泵；10.第二功率調(diào)節(jié)器；11.第一變量泵；12.電磁比例閥；13.第一功率調(diào)節(jié)器；14.回轉(zhuǎn)減速機(jī)；15回轉(zhuǎn)電機(jī)； 16.回轉(zhuǎn)變頻器
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸與采集及處理系統(tǒng)，由監(jiān)視系統(tǒng)與控制系統(tǒng)組成，控制系統(tǒng)對(duì)整車運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集并對(duì)工作狀況及報(bào)警信息進(jìn)行記錄，監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器數(shù)據(jù)的顯示。參照?qǐng)D1與圖2，本發(fā)明的電動(dòng)液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)2由控制器3、主電機(jī)變頻器 4、主電機(jī)5、第一壓力變送器6、第二壓力變送器7、先導(dǎo)泵8、第一柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵 11、第二柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵9、第一功率調(diào)節(jié)器13、第二功率調(diào)節(jié)器10、電磁比例閥12、 回轉(zhuǎn)減速機(jī)14、回轉(zhuǎn)電機(jī)15、回轉(zhuǎn)變頻器16組成。其中監(jiān)視系統(tǒng)為監(jiān)視器，監(jiān)視器通過(guò)螺釘固定在駕駛室上罩上，監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器數(shù)據(jù)的顯示?？刂破魍ㄟ^(guò)螺釘固定在駕駛室底板上，主電機(jī)變頻器4通過(guò)螺栓固定在挖掘機(jī)1上架上，主電機(jī)5通過(guò)螺栓固定在挖掘機(jī)1的上架上，先導(dǎo)泵8上安裝有第一壓力變送器6與第二壓力變送器7、第一柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵11與第二柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵9、第一功率調(diào)節(jié)器13與第二功率調(diào)節(jié)器10以及電磁比例閥11 ；先導(dǎo)泵8通過(guò)聯(lián)軸器連接在主電機(jī)5上，回轉(zhuǎn)電機(jī)15通過(guò)鍵連接在回轉(zhuǎn)減速機(jī)14上，連接好后通過(guò)螺栓固定在挖掘機(jī)1的上架上、回轉(zhuǎn)變頻器16通過(guò)螺栓固定在挖掘機(jī)1的上架上?？刂破?的作用是將第一壓力變送器6與第二壓力變送器7以及主電機(jī)變頻器4、回轉(zhuǎn)變頻器15采集的信號(hào)進(jìn)行比較并作出判斷，然后通過(guò)主電機(jī)變頻器4對(duì)主電機(jī)5、回轉(zhuǎn)變頻器15對(duì)回轉(zhuǎn)電機(jī)14與電磁比例閥11發(fā)出控制指令，從而實(shí)現(xiàn)主電機(jī)5的轉(zhuǎn)速與先導(dǎo)泵8泵油量的合理匹配，達(dá)到提高功率利用率的目的；主電機(jī)變頻器4的作用是接收到控制指令后對(duì)主電機(jī)5進(jìn)行變頻調(diào)速，以達(dá)到功率匹配的目的；主電機(jī)5通過(guò)聯(lián)軸器與先導(dǎo)泵 8連接，其作用是通過(guò)外接電網(wǎng)電能為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力；第一壓力變送器6與第二壓力變送器7均安裝在先導(dǎo)泵8上，其作用是采集先導(dǎo)泵的油壓，并將該壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后傳遞給控制器3 ；先導(dǎo)泵8的作用是為液壓系統(tǒng)液壓油的流動(dòng)提供動(dòng)力，第一功率調(diào)節(jié)器13 與第二功率調(diào)節(jié)器10安裝在先導(dǎo)泵8上，其作用是根據(jù)電磁比例閥12輸出的壓力信號(hào)調(diào)節(jié)先導(dǎo)泵8的供油量，從而達(dá)到功率調(diào)節(jié)的目的；第一變量泵11與第二變量泵9安裝在先導(dǎo)泵8上，其作用是控制先導(dǎo)泵8液壓油的流量；回轉(zhuǎn)電機(jī)15的作用是通過(guò)導(dǎo)電滑環(huán)接收外接電網(wǎng)380V的電源，為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，回轉(zhuǎn)變頻器16的作用是接收控制器指令并對(duì)回轉(zhuǎn)電機(jī)15進(jìn)行變頻調(diào)速控制，通過(guò)回轉(zhuǎn)減速機(jī)14對(duì)挖掘機(jī)1的回轉(zhuǎn)進(jìn)行變頻調(diào)速控制。主電機(jī)為稀土永磁同步電機(jī)，其作用是采用380V高壓電網(wǎng)電能，在變頻器的控制下帶動(dòng)主泵旋轉(zhuǎn)，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力?；剞D(zhuǎn)電機(jī)為稀土永磁同步電機(jī)，其作用是采用380V 高壓電網(wǎng)電能，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)，為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。主電機(jī)變頻器與回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器均為高性能開環(huán)矢量變頻器，是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速的裝置，它通過(guò)與控制器通訊，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制。第一變量泵和第二變量泵均為常規(guī)的柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵。本發(fā)明的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，能夠根據(jù)控制器的模式設(shè)定，主電機(jī)變頻器可根據(jù)主電機(jī)負(fù)載的大小，自動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速以便控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)，并通過(guò)控制器調(diào)整電磁比例閥對(duì)功率進(jìn)行調(diào)整。最終達(dá)到主電機(jī)轉(zhuǎn)速與變量泵泵油量之間的合理匹配，具有操作簡(jiǎn)單，主電機(jī)功率利用率高、耗電低的特點(diǎn)。本發(fā)明的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)利用電網(wǎng)電能(380V)為挖掘機(jī)工作提供動(dòng)力源；相比較于柴油動(dòng)力，更加節(jié)能環(huán)保。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，包括控制系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)由控制器、主電機(jī)變頻器、主電機(jī)、第一壓力變送器、第二壓力變送器、先導(dǎo)泵、第一變量泵、第二變量泵、第一功率調(diào)節(jié)器、第二功率調(diào)節(jié)器、電磁比例閥、回轉(zhuǎn)減速機(jī)、回轉(zhuǎn)電機(jī)以及回轉(zhuǎn)變頻器組成；其特征在于，所述主電機(jī)變頻器和回轉(zhuǎn)變頻器由控制器控制，主電機(jī)由主電機(jī)變頻器控制以及回轉(zhuǎn)電機(jī)由回轉(zhuǎn)變頻器控制；所述先導(dǎo)泵由主電機(jī)帶動(dòng)、并與第一變量泵和第二變量泵連通；第一功率調(diào)節(jié)器與第二功率調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接，其中第一功率調(diào)節(jié)器的一端連接第一變量泵的出油口，第二功率調(diào)節(jié)器的一端連接第二變量泵的出油口 ；第一功率調(diào)節(jié)器與第二功率調(diào)節(jié)器的另一端均通過(guò)電磁比例閥與控制器電連接；所述第一變量泵與第一壓力變送器連通，并通過(guò)第一壓力變送器與控制器電連接，所述第二變量泵與第二壓力變送器連通，并通過(guò)第二壓力變送器與控制器電連接；所述監(jiān)視系統(tǒng)為監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，其特征在于，所述主電機(jī)變頻器與回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器均為開環(huán)矢量變頻器，其通過(guò)與控制器通訊，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，其特征在于，所述主電機(jī)為稀土永磁同步電機(jī)，其采用380V高壓電網(wǎng)電能，在變頻器的控制下帶動(dòng)主泵旋轉(zhuǎn)，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)為稀土永磁同步電機(jī)，其采用380V高壓電網(wǎng)電能，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)，為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)力液壓挖掘機(jī)，其特征在于，所述第一變量泵和第二變量泵均為柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動(dòng)力源為電網(wǎng)電能的液壓挖掘機(jī)，包括控制器、主電機(jī)變頻器、主電機(jī)、第一、第二壓力變送器、先導(dǎo)泵、第一、第二變量泵、第一、第二功率調(diào)節(jié)器、電磁比例閥、回轉(zhuǎn)減速機(jī)、回轉(zhuǎn)電機(jī)以及回轉(zhuǎn)變頻器。本發(fā)明中，電機(jī)動(dòng)力均來(lái)自380V電網(wǎng)，控制器與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，根據(jù)負(fù)載變化對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，并控制電磁比例閥調(diào)整變量泵的吸收功率，達(dá)到最優(yōu)功率匹配；控制器與回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，對(duì)回轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。本發(fā)明解決了現(xiàn)有電動(dòng)挖掘機(jī)轉(zhuǎn)速固定不能調(diào)整的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)了功率的合理匹配，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)裝置的電力驅(qū)動(dòng)，解決了采用液壓回轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)的能量消耗大的問(wèn)題，達(dá)到更加節(jié)能、低噪、環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)E02F3/04GK102433902SQ20111044296
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者任永春, 倪林, 尤銀剛, 龐建光, 李寶霞, 王克車, 祝成冬, 谷慶冬 申請(qǐng)人:山重建機(jī)有限公司