[0005] 针对上述问题，本发明提供一种基于负载敏感的挖掘机回转节能液压系统及控制方法，可以实现挖掘机在回转动作时减少节流损失、减少燃油消耗，从而实现节能。
[0006] 为实现上述目的，本基于负载敏感的挖掘机回转节能液压系统包括回转操作信号给定元件、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、电磁多路阀、电动/发电机一、扭矩测试仪一、能量转换元件一、能量转换元件二、扭矩测试仪二、电动/发电机二，回转液压马达、电力储能装置和控制器；
[0007] 发动机的动力输出端与比例变量泵的动力输入端连接，比例变量泵的吸油口通过液压管路与液压油箱连通，比例变量泵的泵油口通过液压管路与电磁多路阀的入口端连接，单向阀与电磁多路阀之间还设有安全阀，安全阀的溢流输出端通过液压管路与液压油箱连通；
[0008] 电磁多路阀包括左、中、右三个位置；中位时电磁多路阀内部的流道处于封闭状态；左位时电磁多路阀的出口端通过液压管路与能量转换元件一的液压输入端连接，能量转换元件一的液压输出端通过液压管路与回转液压马达的输入端连接，回转液压马达的输出端通过液压管路与能量转换元件二的液压输入端连接，能量转换元件二的液压输出端通过液压管路与液压油箱连通；右位时电磁多路阀的出口端通过液压管路与能量转换元件一的液压输入端连接，能量转换元件一的液压输出端通过液压管路与回转液压马达的输出端连接，回转液压马达的输入端通过液压管路与能量转换元件二的液压输入端连接，能量转换元件二的液压输出端通过液压管路与液压油箱连通；
[0009] 能量转换元件一的传动轴通过扭矩测试仪一与电动/发电机一连接，能量转换元件二的传动轴通过扭矩测试仪二与电动/发电机二连接，电动/发电机一和电动/发电机二分别与电力储能装置电连接，控制器分别与回转操作信号给定元件、比例变量泵、电磁多路阀、电动/发电机一、扭矩测试仪一、扭矩测试仪二、电动/发电机二和电力储能装置电连接。
[0010] 为了避免负载流量倒流对泵和发动机产生破坏，作为本发明的进一步改进方案，基于负载敏感的挖掘机回转节能液压系统还包括单向阀，比例变量泵的泵油口与单向阀的单向输入端连接，单向阀的单向输出端通过液压管路与电磁多路阀的入口端连接。
[0011] 为了防止液压油箱内的杂质随液压油进入比例变量泵、电磁多路阀等液压元件造成故障，作为本发明的进一步改进方案，比例变量泵的吸油口通过吸油过滤器和液压管路与液压油箱连通。
[0012] 为了尽量保持液压油箱内的液压油的质地、减少因液压油内存在杂质造成故障，作为本发明的进一步改进方案，安全阀的溢流输出端通过回油过滤器和液压管路与液压油箱连通。
[0013] 一种基于负载敏感的挖掘机回转节能液压系统的控制方法，控制器通过回转操作信号给定元件的先导压力信号来控制电磁多路阀的工作位置，并通过电磁多路阀在左位时对回转液压马达的运动方向和速度进行控制、或者通过电磁多路阀在右位时对回转液压马达的运动方向和速度进行控制，同时控制器根据扭矩测试仪一或扭矩测试仪二反馈的负载功率状态控制比例变量泵的排量；电磁多路阀位于左位或右位时电磁多路阀内部的流道处于开启状态，高压油经电磁多路阀的出口端进入能量转换元件一的液压输入端、再经能量转换元件一的液压输出端进入回转液压马达驱动回转液压马达动作、再经回转液压马达进入能量转换元件二的液压输入端、最后经能量转换元件二的液压输出端回流至液压油箱；在高压油流经能量转换元件一和能量转换元件二时控制器根据扭矩测试仪一或扭矩测试仪二反馈的负载功率状态控制电动/发电机一或电动/发电机二的电动机或发电机的不同工作状态使能量转换元件一或能量转换元件二对液压能与机械能的互相转换进行对制动时的动能进行回收、在回转启动时重新利用。
[0014] 作为本发明的一种实施方式，当挖掘机顺时针回转启动时，操作人员控制手柄向右偏移，回转操作信号给定元件产生顺时针回转启动的操作信号、并将此信号反馈给控制器，控制器一方面发出指令控制电磁多路阀工作在左位、比例变量泵泵出的高压油经过电磁多路阀进入到能量转换元件一，控制器另一方面同时控制电力储能装置向电动/发电机一输出电能使电动/发电机一处于电动机工作状态，能量转换元件一在电动/发电机一的带动下处于主动旋转的增压泵状态对比例变量泵输出的高压油进行升压补偿，经能量转换元件一输出的被增压后的高压油进入回转马达的输入端驱动回转马达顺时针旋转，回转马达的输出端经过能量转换元件二回流至液压油箱，能量转换元件二处于被动旋转的液压马达状态，能量转换元件二通过扭矩测试仪二带动电动/发电机二使电动/发电机二处于发电机工作状态，电动/发电机二发出的电流进入电力储能装置进行储存；
[0015] 当挖掘机顺时针回转至工作位置进行制动时，操作人员控制手柄复位，回转操作信号给定元件产生顺时针回转制动的操作信号、并将此信号反馈给控制器，控制器一方面发出指令保持电磁多路阀工作在左位、比例变量泵泵出的高压油经过电磁多路阀进入到能量转换元件一，控制器另一方面同时控制电力储能装置停止向电动/发电机一输出电能，能量转换元件一处于被动旋转的液压马达状态对比例变量泵输出的高压油进行降压补偿，经能量转换元件一输出的被降压后的高压油进入回转马达的输入端、经回转马达的输出端通过能量转换元件二回流至液压油箱，能量转换元件一通过扭矩测试仪一带动电动/发电机一使电动/发电机一处于发电机工作状态、能量转换元件二通过扭矩测试仪二带动电动/发电机二使电动/发电机二处于发电机工作状态，电动/发电机一和电动/发电机二发出的电流进入电力储能装置进行储存。
[0016] 作为本发明的一种实施方式，当挖掘机逆时针回转启动时，操作人员控制手柄向左偏移，回转操作信号给定元件产生逆时针回转启动的操作信号、并将此信号反馈给控制器，控制器一方面发出指令控制电磁多路阀工作在右位、比例变量泵泵出的高压油经过电磁多路阀进入到能量转换元件一，控制器另一方面同时控制电力储能装置向电动/发电机一输出电能使电动/发电机一处于电动机工作状态，能量转换元件一在电动/发电机一的带动下处于主动旋转的增压泵状态对比例变量泵输出的高压油进行升压补偿，经能量转换元件一输出的被增压后的高压油进入回转马达的输出端驱动回转马达逆时针旋转，回转马达的输入端经过能量转换元件二回流至液压油箱，能量转换元件二处于被动旋转的液压马达状态，能量转换元件二通过扭矩测试仪二带动电动/发电机二使电动/发电机二处于发电机工作状态，电动/发电机二发出的电流进入电力储能装置进行储存；
[0017] 当挖掘机逆时针回转至工作位置进行制动时，操作人员控制手柄复位，回转操作信号给定元件产生逆时针回转制动的操作信号、并将此信号反馈给控制器，控制器一方面发出指令保持电磁多路阀工作在右位、比例变量泵泵出的高压油经过电磁多路阀进入到能量转换元件一，控制器另一方面同时控制电力储能装置停止向电动/发电机一输出电能，能量转换元件一处于被动旋转的液压马达状态对比例变量泵输出的高压油进行降压补偿，经能量转换元件一输出的被降压后的高压油进入回转马达的输出端、经回转马达的输入端通过能量转换元件二回流至液压油箱，能量转换元件一通过扭矩测试仪一带动电动/发电机一使电动/发电机一处于发电机工作状态、能量转换元件二通过扭矩测试仪二带动电动/发电机二使电动/发电机二处于发电机工作状态，电动/发电机一和电动/发电机二发出的电流进入电力储能装置进行储存。
[0018] 与现有技术相比，本基于负载敏感的挖掘机回转节能液压系统可以解决现有负载敏感挖掘机回转动力系统传动效率低、能量消耗大、燃油发热严重的问题；通过在回转液压马达的输入端和输出端分别安装能量转换元件一和能量转换元件二，且能量转换元件一的传动轴通过扭矩测试仪一与电动/发电机一连接、能量转换元件二的传动轴通过扭矩测试仪二与电动/发电机二连接、电动/发电机一和电动/发电机二分别与电力储能装置电连接，因此控制器可以根据扭矩测试仪一或扭矩测试仪二反馈的负载功率状态控制电动/发电机一或电动/发电机二的电动机或发电机的不同工作状态使能量转换元件一或能量转换元件二实现液压能与机械能的互相转换，从而实现将制动时的动能进行回收、在回转启动时重新利用，从而实现同样的负载功率情况下较少的燃油消耗，实现调整发动机的喷油、提高发动机的燃油效率、减少尾气排放；控制器根据扭矩测试仪一或扭矩测试仪二反馈的负载功率状态控制比例变量泵的排量的方式还可以减少安全阀的节流损失；本基于负载敏感的挖掘机回转节能液压系统是基于负载敏感系统，改动量小、不影响其它动作的执行和复合动作的操作性能，特别适用于液压挖掘机。
