本發(fā)明涉及挖掘工程機械系統(tǒng)結構領域，具體而言，涉及一種基于斗桿獨立補油的分布式電液驅動系統(tǒng)及電動挖掘機。

背景技術：

1、隨著全球對環(huán)保和節(jié)能的日益重視，傳統(tǒng)燃油挖掘機的高能耗和排放問題成為行業(yè)關注的重點。電動挖掘機作為新型環(huán)保設備，其動力由電動機提供，相較于內燃機，電動機具有更低的能耗和排放，符合綠色施工的要求?。

2、當前電動挖掘機主要采用集中式液壓傳動系統(tǒng)，通過多路閥分配單個或者兩個液壓泵提供的高壓油液，以驅動動臂、斗桿和鏟斗等多個執(zhí)行。由于各執(zhí)行器在作業(yè)過程中面臨的負載存在較大差異且波動劇烈，導致在多路閥處產生大量的壓力耦合損失和節(jié)流損失，造成液壓系統(tǒng)的能量效率低于35%，使得電動挖掘機整機能耗偏高，續(xù)航焦慮嚴重。

3、綜上所述，現(xiàn)有電動挖掘機要得到進一步的發(fā)展需要對液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)構型進行深入優(yōu)化。有鑒于此，特提出本技術。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于斗桿獨立補油的分布式電液驅動系統(tǒng)及電動挖掘機，旨在改善上述技術問題中的至少一個。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于斗桿獨立補油的分布式電液驅動系統(tǒng)，包括鏟斗分布式系統(tǒng)組件、斗桿分布式系統(tǒng)組件、動臂分布式系統(tǒng)組件和液壓油箱；所述液壓油箱分別和所述鏟斗分布式系統(tǒng)組件、斗桿分布式系統(tǒng)組件、動臂分布式系統(tǒng)組件連接。

3、其中，所述鏟斗分布式系統(tǒng)組件包括鏟斗驅動電機泵、鏟斗卸荷閥組、鏟斗分布式閥組、鏟斗油缸；所述斗桿分布式系統(tǒng)組件包括斗桿補油電機泵、斗桿驅動電機泵、斗桿第一卸荷閥組、斗桿第二卸荷閥組、斗桿分布式閥組、斗桿油缸；所述動臂分布式系統(tǒng)組件包括動臂驅動電機泵、動臂卸荷閥組、動臂分布式閥組、動臂油缸；所述鏟斗驅動電機泵與所述鏟斗分布式閥組連接；所述斗桿驅動電機泵與所述斗桿分布式閥組連接，所述斗桿補油電機泵與所述斗桿分布式閥組連接；所述動臂驅動電機泵與所述動臂分布式閥組連接；以此為系統(tǒng)提供四路相互獨立的高壓工作油液；所述鏟斗分布式閥組與所述鏟斗油缸連接；所述斗桿分布式閥組與所述斗桿油缸連接；所述動臂分布式閥組與所述動臂油缸連接；通過控制進入各個工作油缸的工作油液流量，以控制各個工作油缸速度；所述鏟斗卸荷閥組配置于所述鏟斗驅動電機泵的出口；所述斗桿第一卸荷閥組配置于所述斗桿補油電機泵的出口；斗桿第二卸荷閥組配置于所述斗桿驅動電機泵的出口；所述動臂卸荷閥組配置于所述動臂驅動電機泵的出口；以實現(xiàn)調整最大工作壓力和卸荷功能。

4、優(yōu)選地，所述鏟斗驅動電機泵包括鏟斗驅動電機、鏟斗變量泵，所述鏟斗卸荷閥組包括鏟斗先導溢流閥、鏟斗電控二位四通閥、鏟斗單向閥，所述鏟斗分布式閥組包括鏟斗第一電控二位二通閥、鏟斗第二電控二位二通閥、鏟斗第三電控二位二通閥、鏟斗第四電控二位二通閥。

5、其中，所述鏟斗驅動電機與所述鏟斗變量泵機械連接，所述鏟斗變量泵輸入端與所述液壓油箱連接，所述鏟斗變量泵輸出端通過所述鏟斗單向閥與所述鏟斗分布式閥組入口連接，所述鏟斗先導溢流閥進油口與所述鏟斗變量泵出口連接，所述鏟斗先導溢流閥出油口與所述液壓油箱連接，所述鏟斗電控二位四通閥與所述鏟斗先導溢流閥連接，控制鏟斗先導溢流閥的開度，所述鏟斗第一電控二位二通閥的進油口與所述鏟斗油缸的無桿腔連接，所述鏟斗第一電控二位二通閥的出油口與所述液壓油箱連接，所述鏟斗第二電控二位二通閥的進油口與所述鏟斗變量泵輸出端連接，所述鏟斗第二電控二位二通閥的出油口與所述鏟斗油缸的無桿腔連接，所述鏟斗第三電控二位二通閥的進油口與所述鏟斗變量泵的輸出端連接，所述鏟斗第三電控二位二通閥的出油口與所述鏟斗油缸的有桿腔連接，所述鏟斗第四電控二位二通閥的進油口與所述鏟斗油缸的有桿腔連接，所述鏟斗第四電控二位二通閥的出油口與所述液壓油箱連接。

6、優(yōu)選地，所述鏟斗驅動電機泵輸出高壓液壓油通過所述鏟斗單向閥到達鏟斗分布式閥組入口，當驅動所述鏟斗油缸伸出時，此時所述鏟斗第二電控二位二通閥與所述鏟斗第四電控二位二通閥處于左位，高壓液壓油通過所述鏟斗第二電控二位二通閥進入所述鏟斗油缸無桿腔，所述鏟斗油缸有桿腔油液通過所述鏟斗第四電控二位二通閥流回液壓油箱，實現(xiàn)鏟斗油缸伸出，當驅動所述鏟斗油缸縮回時，此時所述鏟斗第一電控二位二通閥與所述鏟斗第三電控二位二通閥處于左位，高壓液壓油通過鏟斗第三電控二位二通閥進入所述鏟斗油缸有桿腔，所述鏟斗油缸無桿腔油液通過所述鏟斗第一電控二位二通閥流回液壓油箱，實現(xiàn)鏟斗油缸縮回。

7、其中，所述各個先導溢流閥進油口與所述各個對應的變量泵出口連接，所述各個先導溢流閥出油口與所述液壓油箱連接，所述各個電控二位四通閥與所述各個先導溢流閥連接，控制各個先導溢流閥的開度。

8、優(yōu)選地，所述斗桿補油電機泵包括斗桿補油電機、斗桿定量泵，所述斗桿驅動電機泵包括斗桿驅動電機、斗桿變量泵，所述斗桿第一卸荷閥組包括斗桿第一先導溢流閥、斗桿第一電控二位四通閥、斗桿第一單向閥，所述斗桿第二卸荷閥組包括斗桿第二先導溢流閥、斗桿第二電控二位四通閥、斗桿第二單向閥，所述斗桿分布式閥組包括斗桿第一電控二位二通閥、斗桿第二電控二位二通閥、斗桿第三電控二位二通閥、斗桿第四電控二位二通閥、斗桿第五電控二位二通閥、斗桿第六電控二位二通閥、斗桿第七電控二位二通閥。

9、其中，所述斗桿補油電機與所述斗桿定量泵機械連接，所述斗桿定量泵輸入端與所述液壓油箱連接，所述斗桿定量泵輸出端通過所述斗桿第一單向閥、斗桿第七電控二位二通閥與所述斗桿分布式閥組入口連接，所述斗桿驅動電機與所述斗桿變量泵機械連接，所述斗桿變量泵輸入端與所述液壓油箱連接，所述斗桿變量泵輸出端通過所述斗桿第二單向閥與所述斗桿分布式閥組入口連接，所述斗桿第一先導溢流閥進油口與所述斗桿定量泵出口連接，所述斗桿第一先導溢流閥出油口與所述液壓油箱連接，所述斗桿第一電控二位四通閥與所述斗桿第一先導溢流閥連接，控制斗桿第一先導溢流閥的開度，所述斗桿第二先導溢流閥出油口與所述液壓油箱連接，所述斗桿第二電控二位四通閥與所述斗桿第二先導溢流閥連接，控制斗桿第二先導溢流閥的開度，所述斗桿第一電控二位二通閥的進油口與所述斗桿油缸的無桿腔連接，所述斗桿第一電控二位二通閥的出油口與所述液壓油箱連接，所述斗桿第二電控二位二通閥的進油口與所述斗桿變量泵的輸出端連接，所述斗桿第二電控二位二通閥的出油口與所述斗桿油缸的無桿腔連接，所述斗桿第三電控二位二通閥的進油口與所述斗桿變量泵的輸出端連接，所述斗桿第三電控二位二通閥的出油口與所述斗桿油缸的有桿腔連接，所述斗桿第四電控二位二通閥的進油口與所述斗桿油缸的有桿腔連接，所述斗桿第四電控二位二通閥的出油口與所述液壓油箱連接，所述斗桿第五電控二位二通閥的進油口與所述斗桿第三電控二位二通閥的出油口連接，所述斗桿第五電控二位二通閥的出油口與所述斗桿第二電控二位二通閥的出油口連接，所述斗桿第六電控二位二通閥的進油口與所述斗桿油缸的有桿腔連接，所述斗桿第六電控二位二通閥的出油口為預留，所述斗桿第七電控二位二通閥的進油口與所述斗桿定量泵出油口連接，所述斗桿第七電控二位二通閥的出油口與所述斗桿分布式閥組入口連接。

10、優(yōu)選地，在斗桿處于正常運行工況時，所述斗桿驅動電機泵輸出高壓液壓油通過所述斗桿第二單向閥到達斗桿分布式閥組入口，當驅動斗桿油缸伸出時，此時所述斗桿第二電控二位二通閥與所述斗桿第四電控二位二通閥處于左位，高壓液壓油通過所述斗桿第二電控二位二通閥進入所述斗桿油缸無桿腔，所述斗桿油缸有桿腔油液通過所述斗桿第四電控二位二通閥流回液壓油箱，當驅動斗桿油缸縮回時，此時所述斗桿第一電控二位二通閥與所述斗桿第三電控二位二通閥處于左位，高壓液壓油通過所述斗桿第三電控二位二通閥進入所述斗桿油缸有桿腔，所述斗桿油缸無桿腔油液通過所述斗桿第一電控二位二通閥流回液壓油箱。

11、其中，當斗桿油缸處于快速運行工況時，所述斗桿驅動電機泵所提供的高壓液壓油無法滿足斗桿大流量的需求，此時所述斗桿第七電控二位二通閥處于左位，所述斗桿補油電機以一定轉速驅動斗桿定量泵輸出高壓液壓油通過所述斗桿第七電控二位二通閥進入斗桿分布式閥組，所述斗桿補油電機泵與所述斗桿驅動電機泵同時工作，解決斗桿快速運行時流量需求大的問題。

12、其中，所述斗桿第五電控二位二通閥配置為將所述斗桿油缸有桿腔能量再生至所述斗桿油缸無桿腔，所述斗桿第六電控二位二通閥用于液壓能量回收。

13、優(yōu)選地，所述動臂驅動電機泵包括動臂驅動電機、動臂變量泵，所述動臂卸荷閥組包括動臂先導溢流閥、動臂電控二位四通閥、動臂單向閥，所述動臂分布式閥組包括動臂第一電控二位二通閥、動臂第二電控二位二通閥、動臂第三電控二位二通閥、動臂第四電控二位二通閥、動臂第五電控二位二通閥、動臂第六電控二位二通閥。

14、其中，所述動臂驅動電機與所述動臂變量泵機械連接，所述動臂變量泵輸入端與所述液壓油箱連接，所述動臂變量泵的輸出端與所述動臂分布式閥組件入口連接，所述動臂先導溢流閥進油口與所述動臂變量泵出口連接，所述動臂先導溢流閥出油口與所述液壓油箱連接，所述動臂電控二位四通閥與所述動臂先導溢流閥連接，控制動臂先導溢流閥的開度，所述動臂第一電控二位二通閥的進油口與所述動臂油缸的有桿腔連接，所述動臂第一電控二位二通閥的出油口與所述液壓油箱連接，所述動臂第二電控二位二通閥的進油口與所述動臂變量泵的輸出端連接，所述動臂第二電控二位二通閥的出油口與所述動臂油缸的有桿腔連接，所述動臂第三電控二位二通閥的進油口與所述動臂變量泵的輸出端連接，所述動臂第三電控二位二通閥的出油口與所述動臂油缸的無桿腔連接，所述動臂第四電控二位二通閥的進油口與所述動臂油缸的無桿腔連接，所述動臂第四電控二位二通閥的出油口與所述液壓油箱連接，所述動臂第五電控二位二通閥的進油口與所述動臂第三電控二位二通閥的出油口連接，所述動臂第五電控二位二通閥的出油口與所述動臂第二電控二位二通閥的出油口連接，所述動臂第六電控二位二通閥的進油口與所述動臂油缸無桿腔連接，所述動臂第六電控二位二通閥的出油口為預留；優(yōu)選地，所述斗桿補油電控二位二通閥的進油口與所述斗桿定量泵的出油口連接，所述斗桿補油電控二位二通閥的出油口與所述斗桿分布式閥組的入口連接。

15、優(yōu)選地，所述動臂驅動電機泵輸出高壓液壓油通過所述動臂單向閥到達動臂分布式閥組入口，當驅動動臂油缸伸出時，此時所述動臂第一電控二位二通閥與所述動臂第三電控二位二通閥處于左位，高壓液壓油通過所述動臂第三電控二位二通閥進入所述動臂油缸無桿腔，所述動臂油缸有桿腔油液通過所述動臂第一電控二位二通閥流回液壓油箱，當驅動動臂油缸縮回時，此時所述動臂第二電控二位二通閥與所述斗桿第四電控二位二通閥處于左位，高壓液壓油通過所述動臂第二電控二位二通閥進入所述動臂油缸有桿腔，所述動臂油缸無桿腔油液通過所述動臂第四電控二位二通閥流回液壓油箱。

16、其中，所述動臂第五電控二位二通閥配置為將所述動臂油缸無桿腔能量再生至所述動臂油缸有桿腔，所述動臂第六電控二位二通閥用于液壓能量回收。

17、本發(fā)明還提供一種電動挖掘機，包括上述任一所述的基于斗桿獨立補油的分布式電液驅動系統(tǒng)。

18、通過采用上述技術方案，本發(fā)明可以取得以下技術效果：

19、本技術提供的一種基于斗桿獨立補油的分布式電液驅動系統(tǒng)及電動挖掘機，采用四組相互獨立的電機泵通過三組相互獨立的分布式閥組實現(xiàn)給執(zhí)行器供油，最大限度的降低了原多路閥結構存在的壓力耦合損失與節(jié)流損失，提高了能量利用率。其中斗桿采用兩組電機泵聯(lián)合供油，在斗桿正常運行工況時采用電機變量泵組供油，在快速運行工況時加入電機定量泵組進行補油，解決斗桿快速運行流量需求不足的問題。