动臂操作控制系统及挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种动臂操作控制系统及挖掘机。

背景技术

相关技术中，在挖掘机的动臂下降过程中，为了回收动臂下降势能，设置了蓄能装置，由于蓄能装置需要预充一定气压值，在动臂下降回收能量过程中，此气压压力通过活塞蓄能器转换为同等大小的液压背压，随着动臂继续下降，回油背压会越来越大，动臂下降速度会逐渐变慢，导致动臂下降操控性能差，作业效率慢。因此，相关技术中只考虑了动臂下降势能的回收效果，没有关注动臂下降操控性能要求和动臂下降速度要求。

发明内容

本发明的一些实施例提出一种动臂操作控制系统及挖掘机，用于缓解动臂下降回收能量过程中操控性能差，作业效率慢的问题。

本发明的一些实施例提供了一种动臂操作控制系统，其包括：

油箱；

油缸，包括有杆腔和无杆腔；

蓄能装置；

第一油路，连接所述油箱和所述油缸；

第一换向阀，设于所述第一油路，所述第一换向阀被配置为可操作性地使所述第一油路中的油进入所述有杆腔或所述无杆腔；

第二油路，连接所述无杆腔和所述蓄能装置；

能量回收阀，设于所述第二油路，所述能量回收阀被配置为在打开状态下使所述第二油路中的油进入所述蓄能装置；

第三油路，连接所述有杆腔，以及所述能量回收阀与蓄能装置之间的油路；以及

再生阀，设于所述第三油路，所述再生阀被配置为在打开状态下使所述第三油路中的部分油进入所述有杆腔。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第四油路，连接所述油箱、所述能量回收阀的控制端和所述再生阀的控制端；以及

比例减压阀，设于所述第四油路，所述比例减压阀被配置为打开状态下使所述第四油路的油进入所述能量回收阀的控制端和所述再生阀的控制端，且调节所述第四油路的油压。

在一些实施例中，所述再生阀的开启压力大于所述能量回收阀的开启压力。

在一些实施例中，所述能量回收阀包括：

压力补偿阀，所述压力补偿阀的进油口连接于所述无杆腔；以及

第二换向阀，包括第一工位和第二工位，所述第二换向阀的第一油口连接于所述压力补偿阀的出油口，所述第二换向阀的第二油口分别连接于所述蓄能装置和所述第三油路，所述第二换向阀被配置为在第一工位时其第一油口与第二油口连通，在第二工位时其第一油口与第二油口断开。

在一些实施例中，所述能量回收阀包括：

压力补偿阀，所述压力补偿阀的出油口分别连接于所述蓄能装置和所述第三油路；以及

第二换向阀，包括第一工位和第二工位，所述第二换向阀的第一油口连接于所述无杆腔，所述第二换向阀的第一油口连接于所述压力补偿阀的进油口，所述第二换向阀被配置为在第一工位时其第一油口与第二油口连通，在第二工位时其第一油口与第二油口断开。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第一单向阀，设于所述第二油路，所述第一单向阀的进油口连接于所述能量回收阀，所述第一单向阀的第一出油口连接于所述无杆腔；以及

第一锁止阀，所述第一锁止阀的第一油口连接于所述第一单向阀的第二出油口，所述第一锁止阀的第二油口连接于所述第一单向阀的控制端，所述第一锁止阀包括第一工位和第二工位，所述第一锁止阀被配置为在第一工位控制所述第一单向阀的控制端以阻断所述第一单向阀的第一出油口的油流向所述第一单向阀的进油口，所述第一锁止阀被配置为在第二工位控制所述第一单向阀的控制端使所述第一单向阀的第一出油口的油流向所述第一单向阀的进油口。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第四油路，连接所述油箱、所述能量回收阀的控制端、所述再生阀的控制端和所述第一锁止阀的控制端；以及

比例减压阀，设于所述第四油路，所述比例减压阀被配置为打开状态下使所述第四油路的油进入所述能量回收阀的控制端、所述再生阀的控制端和所述第一锁止阀的控制端，以用于打开所述能量回收阀和所述再生阀，以及用于使所述第一锁止阀处于第二工位；所述比例减压阀还被配置为调节所述第四油路的油压。

在一些实施例中，所述再生阀包括：

第三换向阀，包括第一工位、第二工位和控制端，所述控制端被配置为控制所述第三换向阀处于第二工位，所述第三换向阀在第一工位，所述第三油路断开，所述第三换向阀在第二工位，所述第三油路连通；以及

第二单向阀，所述第二单向阀的进油口连接于所述第三换向阀，所述第二单向阀的出油口连接于所述有杆腔。

在一些实施例中，所述第一换向阀包括第一工位、第二工位、第三工位、第一控制端和第二控制端，所述第一控制端被配置为控制所述第一换向阀处于第一工位，所述第二控制端被配置为控制所述第一换向阀处于第二工位，所述第一换向阀被配置为在第一工位使所述第一油路中的油进入所述无杆腔，在第二工位使所述第一油路中的油进入所述有杆腔，在第三工位，断开所述第一油路。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第五油路，连接所述油箱与所述第一换向阀的第二控制端；以及

第一压力传感器，设于所述第五油路，所述第一压力传感器被配置为检测所述第五油路内的油压，且在所述第五油路内的油压达到设定值时，发出信号，以用于控制所述能量回收阀和所述再生阀的开口面积。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第四油路，连接所述油箱、所述能量回收阀的控制端和所述再生阀的控制端；以及

比例减压阀，设于所述第四油路，所述比例减压阀被配置为打开状态下使所述第四油路的油进入所述能量回收阀的控制端和所述再生阀的控制端，且所述比例减压阀还被配置为根据第一压力传感器发出的压力信号的大小调节所述第四油路的油压。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第三单向阀，设于所述第一换向阀与所述无杆腔之间的油路，所述第三单向阀的进油口连接于所述第一换向阀，所述第三单向阀的第一出油口连接于所述无杆腔；以及

第二锁止阀，所述第二锁止阀的第一油口连接于所述第三单向阀的第二出油口，所述第二锁止阀的第二油口连接于所述第三单向阀的控制端；所述第二锁止阀包括第一工位和第二工位，所述第二锁止阀被配置为在第一工位控制所述第二单向阀的控制端以阻断所述第二单向阀的第一出油口的油流向所述第二单向阀的进油口，所述第二锁止阀被配置为在第二工位控制所述第二单向阀的控制端以使所述第二单向阀的第二出油口的油流向所述第二单向阀的进油口。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第六油路，连接于所述第二锁止阀的控制端；以及

开关阀，设于所述第六油路，所述开关阀被配置为在打开状态下，使所述第六油路中的油进入所述第二锁止阀的控制端，以使所述第二锁止阀处于第二工位，在关闭状态下，断开所述第六油路，以使所述第二锁止阀处于第一工位。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第五油路，所述第五油路连接所述油箱与所述第一换向阀的第二控制端；所述第六油路连接于所述第五油路。

在一些实施例中，所述比例减压阀包括：

第一比例减压阀，连接于所述能量回收阀的控制端；以及

第二比例减压阀，连接于所述再生阀的控制端。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括：

第二压力传感器，被配置为检测所述有杆腔内的油压；以及

第三压力传感器，被配置为检测所述无杆腔内的油压；

其中，所述第二比例减压阀被配置为根据所述第二压力传感器与所述第三压力传感器检测到的油压的油压差调节流向所述再生阀的控制端的油压。

本发明的一些实施例提供了一种挖掘机，其包括动臂以及上述的动臂操作控制系统，所述动臂操作控制系统被配置为可操作性地控制所述动臂上升或下降。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

在一些实施例中，第一换向阀被配置为可操作性地使第一油路中的油进入油缸的有杆腔或无杆腔，第二油路连接无杆腔和蓄能装置，第三油路连接有杆腔，以及能量回收阀与蓄能装置之间的油路，通过打开再生阀将通过能量回收阀的部分油引向有杆腔，防止有杆腔吸空，在控制动臂平稳下降的同时，提升动臂下降速度，缓解因蓄能装置气压影响产生的动臂下降速度慢的问题，既能够回收动臂下降的能量，又能够提高动臂下降的可操作性和作业效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明第一实施例提供的动臂操作控制系统的示意图；

图2为根据本发明第二实施例提供的动臂操作控制系统的示意图；

图3为根据本发明第三实施例提供的动臂操作控制系统的示意图。

附图中标号说明如下：

100-油箱；

200-油缸；201-有杆腔；202-无杆腔；

300-蓄能装置；

400-第一泵；

500-第二泵；

600-控制阀及执行元件；

11-第一油路；12-第二油路；13-第三油路；14-第四油路；15-第五油路；16-第六油路；

2-第一换向阀；

3-能量回收阀；31-压力补偿阀；32-第二换向阀；

4-再生阀；41-第三换向阀；42-第二单向阀；

5-比例减压阀；51-第一比例减压阀；52-第二比例减压阀；

6-第一保持阀；61-第一单向阀；62-第一锁止阀；

7-第二保持阀；71-第三单向阀；72-第二锁止阀；

81-第一压力传感器；82-第二压力传感器；83-第三压力传感器；

9-开关阀；

10-第四单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至3所示，一些实施例提供了一种动臂操作控制系统，其包括油箱100、油缸200、蓄能装置300、第一油路11、第一换向阀2、第二油路12、能量回收阀3、第三油路13和再生阀4。

其中，油缸200包括有杆腔201和无杆腔202。油缸200中，缸杆所在的腔为有杆腔201。油缸200用于驱动动臂上升或下降。第一油路11连接油箱100和油缸200。第一换向阀2设于第一油路11，第一换向阀2被配置为可操作性地使第一油路11中的油进入有杆腔201或无杆腔202。

第二油路12连接无杆腔202和蓄能装置300。能量回收阀3设于第二油路12，能量回收阀3被配置为在打开状态下使第二油路12中的油进入蓄能装置300。

第三油路13连接有杆腔201，以及能量回收阀3与蓄能装置300之间的油路。再生阀4设于第三油路13，再生阀4被配置为在打开状态下使第三油路13中的部分油进入有杆腔201。第三油路13中的油来源于第二油路12，第三油路13与第二油路12连通的位置位于能量回收阀3与蓄能装置300之间。

相关技术中，由于需要回收动臂下降过程中的能量，蓄能装置300会设定较高的初始气压值，此气压值会转换为同等大小的液压压力值，且该气压值在动臂下降过程中会迅速升高，导致动臂下降的速度会出现前段行程快后段行程变慢的问题。再者，为动臂下降提供动力的变量泵是恒功率控制，油缸200的无杆腔202压力升高导致变量泵出口压力升高，当变量泵出口压力升高达到恒功率控制范围时，变量泵的出口流量会降低，动臂下降速度会更慢，难以满足操作性要求。

基于此，在本公开实施例中，设置第三油路13和再生阀4，第三油路13连通能量回收阀3与蓄能装置300之间的油路，通过打开再生阀4将通过能量回收阀3的部分油引向有杆腔201，防止有杆腔201吸空，在控制动臂平稳下降的同时，提升动臂下降速度，缓解因蓄能装置300气压影响产生的动臂下降速度慢的问题，既能够回收动臂下降的能量，又能够提高动臂下降的可操作性和作业效率。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第四油路14和比例减压阀5。

第四油路14连接油箱100、能量回收阀3的控制端和再生阀4的控制端。比例减压阀5设于第四油路14，比例减压阀5被配置为打开状态下使第四油路14的油进入能量回收阀3的控制端和再生阀4的控制端，且比例减压阀5还被配置为调节第四油路14的油压。

通过比例减压阀5对再生阀4和能量回收阀3实现同步控制。由于能量回收阀3的先导控制油直接通过比例减压阀5减压后输入，提高了操作先导手柄后阀芯换向的速度，缓解了动臂下降过程中，能量回收阀3开启延迟的问题。

在一些实施例中，再生阀4的开启压力大于能量回收阀3的开启压力。再生阀4未开启前，能够尽量多的回收下降势能。

在一些实施例中，能量回收阀3包括压力补偿阀31和第二换向阀32，第二换向阀32包括第一工位和第二工位。

在图1所示的实施例中，压力补偿阀31的进油口连接于无杆腔202。第二换向阀32的第一油口连接于压力补偿阀31的出油口，第二换向阀32的第二油口分别连接于蓄能装置300和第三油路13，第二换向阀32被配置为在第一工位，第一油口与第二油口连通，第二油路12连通，在第二工位，第一油口与第二油口断开，第二油路12断开。在第一实施例中，压力补偿阀31提供阀前压力补偿。

在图3所示的实施例中，压力补偿阀31的出油口分别连接于蓄能装置300和第三油路13。第二换向阀32的第一油口连接于无杆腔202，第二换向阀32的第二油口连接于压力补偿阀31的进油口，第二换向阀32被配置为在第一工位第一油口与第二油口连通，第二油路12连通，在第二工位下，第一油口与第二油口断开，第二油路12断开。在第二实施例中，压力补偿阀31提供阀后压力补偿。

上述各实施例中，第二换向阀32在第一工位时，第二换向阀32的第一油口与第二油口连通，第二油路12连通，第二换向阀32的第一油口为进油口，第二油口为出油口。第二换向阀32在第二工位时，第二换向阀32的第一油口与第二油口断开，第二油路12断开。

在一些实施例中，第二换向阀32包括控制端，第二换向阀32的开口面积可调，通过向第二换向阀32的控制端通入不同压力的先导油，以调节第二换向阀32的开口面积。

可选地，压力补偿阀31包括可调减压阀。

由于第二换向阀32的进出口产生的压力差等于压力补偿阀31设定的弹簧力，此弹簧力大小基本恒定，即第二换向阀32的进出口压力差基本不变，因此通过第二换向阀32的流量与第二换向阀32的开口面积成正比。这样随着先导压力的增大，第二换向阀32的开口面积增大，通过第二换向阀32的流量增大，油缸200的无杆腔202的回油量随之增大，再生流量随之增加，动臂下降速度能随着先导压力改变线性变换。

第四油路14连接第二换向阀32的控制端，通过比例减压阀5调节第四油路14的油压，以调节第二换向阀32的开口面积。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第一保持阀6，第一保持阀6包括第一单向阀61和第一锁止阀62。

第一单向阀61设于第二油路12，第一单向阀61的进油口连接于能量回收阀3，第一单向阀61的第一出油口连接于无杆腔202。

第一锁止阀62的第一油口连接于第一单向阀61的第二出油口，第一锁止阀62的第二油口连接于第一单向阀61的控制端，第一锁止阀62包括第一工位和第二工位。

第一锁止阀62被配置为在第一工位控制第一单向阀61的控制端以阻断第一单向阀61的第一出油口的油流向第一单向阀61的进油口。

第一锁止阀62被配置为在第二工位控制第一单向阀61的控制端使第一单向阀61的第一出油口的油流向第一单向阀61的进油口。

第一锁止阀62在第一工位，第一锁止阀62的第一油口与第二油口连通，第一油口为进油口，第二油口为出油口。第一锁止阀62在第二工位，第一锁止阀62的第一油口与第二油口断开。第一锁止阀62的第二油口与第一锁止阀62的第三油口连通，第一锁止阀62的第三油口与油箱100连通。

可选地，第一锁止阀62包括换向阀。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第四油路14和比例减压阀5。

第四油路14连接油箱100、能量回收阀3的控制端、再生阀4的控制端和第一锁止阀62的控制端。

比例减压阀5设于第四油路14，比例减压阀5被配置为打开状态下，使第四油路14的油进入能量回收阀3的控制端、再生阀4的控制端和第一锁止阀62的控制端，以用于打开能量回收阀3和再生阀4，以及用于使第一锁止阀62处于第二工位。

比例减压阀5还被配置为调节第四油路14的油压，以调节能量回收阀3的开口面积，也就是调节通过能量回收阀3的流量，调节再生阀4的开口面积，也就是调节再生阀4的流量。

在一些实施例中，再生阀4包括第三换向阀41和第二单向阀42。

第三换向阀41包括第一工位、第二工位和控制端，控制端被配置为控制第三换向阀41处于第二工位，第三换向阀41在第一工位，第三油路13断开，第三换向阀41在第二工位，第三油路13连通。

第二单向阀42的进油口连接于第三换向阀41，第二单向阀42的出油口连接于有杆腔201。

第四油路14连接于第三换向阀41的控制端，通过比例减压阀5调节第四油路14的油压，以调节第三换向阀41的开口面积，也就是调节通过第三换向阀41的流量。

在一些实施例中，第三换向阀41的第一油口连接于能量回收阀3与蓄能装置300之间的油路，第三换向阀41的第二油口连接于第二单向阀42，第三换向阀41在第一工位，第三换向阀41的第一油口与第二油口断开，第三换向阀41在第二工位，第三换向阀41的第一油口与第二油口连通，第三换向阀41的第一油口为进油口，第二油口为出油口。

在一些实施例中，第一换向阀2包括第一工位、第二工位、第三工位、第一控制端和第二控制端，第一控制端被配置为控制第一换向阀2处于第一工位，第二控制端被配置为控制第一换向阀2处于第二工位，第一换向阀2被配置为在第一工位使第一油路11中的油进入无杆腔202，在第二工位使第一油路11中的油进入有杆腔201，在第三工位，断开第一油路11。

第一换向阀2包括进油口、回油口、第一油口和第二油口，第一换向阀2的进油口连接于第一泵400，回油口连接于油箱100，第一换向阀2的第一油口连接于无杆腔202，第二油口连接于有杆腔201。第一换向阀2在第一工位，进油口与第一油口连通，第二油口与回油口连通。第一换向阀2在第二工位，进油口与第二油口连通，第一油口与回油口连通。第一换向阀2在第三工位，进油口、回油口、第一油口和第二油口均截止。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第五油路15和第一压力传感器81。

第五油路15连接油箱100与第一换向阀2的第二控制端。第一压力传感器81设于第五油路15，第一压力传感器81被配置为检测第五油路15内的油压，且在第五油路15内的油压达到设定值时，发出信号，以用于控制能量回收阀3和再生阀4的开口面积。

在能量回收模式下，当操作动臂下降时，控制器根据第一压力传感器81检测到的先导压力数值控制比例减压阀5的输出压力，进而控制能量回收阀3和再生阀4的开口面积，油缸200无杆腔202的油液通过能量回收阀3，在第二换向阀32的进出口产生的压力差与压力补偿阀31设定的弹簧力共同作用下，控制流过第二换向阀32的油液的流量。

在一些实施例中，通过操作先导手柄，控制第五油路15内的油压，也就是控制先导压力，由于驾驶者操作先导手柄的角度不同，第五油路15的油压不同，动臂下降再生流量随着先导压力的增大而增加，使动臂下降速度能够根据先导压力线性控制，实现动臂下降与先导手柄开启角度的线性变换，提高动臂下降的操控性和作业效率。

在一些实施例中，第四油路14连接油箱100、能量回收阀3的控制端和再生阀4的控制端。比例减压阀5在打开状态下使第四油路14的油进入能量回收阀3的控制端和再生阀4的控制端，且比例减压阀5根据第一压力传感器81发出的压力信号的大小调节第四油路14的油压，进而调节能量回收阀3和再生阀4的开口面积。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第二保持阀7，第二保持阀7包括第三单向阀71和第二锁止阀72。

第三单向阀71设于第一换向阀2与无杆腔202之间的油路，第三单向阀71的进油口连接于第一换向阀2，第三单向阀71的第一出油口连接于无杆腔202。

第二锁止阀72的第一油口连接于第三单向阀71的第二出油口，第二锁止阀72的第二油口连接于第三单向阀71的控制端；第二锁止阀72包括第一工位和第二工位。

第二锁止阀72被配置为在第一工位控制第二单向阀42的控制端以阻断第二单向阀42的第一出油口的油流向第二单向阀42的进油口。

第二锁止阀72被配置为在第二工位控制第二单向阀42的控制端以使第二单向阀42的第二出油口的油流向第二单向阀42的进油口。

第二锁止阀72在第一工位时，第二锁止阀72的第一油口与第二油口连通，第二锁止阀72在第二工位时，第二锁止阀72的第一油口与第二油口断开，第二锁止阀72的第二油口与第二锁止阀72的第三油口连通，第二锁止阀72的第三油口与油箱100连通。

可选地，第二锁止阀72包括换向阀。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第六油路16和开关阀9。

第六油路16连接于第二锁止阀72的控制端。开关阀9设于第六油路16，开关阀9被配置为在打开状态下，使第六油路16中的油进入第二锁止阀72的控制端，以使第二锁止阀72处于第二工位，在关闭状态下，断开第六油路16，以使第二锁止阀72处于第一工位。当操作动臂下降动作，且处于能量回收模式时，开关阀9失电关闭，当操作动臂下降动作，且不处于能量回收模式时，开关阀9得电打开。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第五油路15，第五油路15连接油箱100与第一换向阀2的第二控制端；第六油路16连接于第五油路15。

在一些实施例中，比例减压阀5包括第一比例减压阀51和第二比例减压阀52。

第一比例减压阀51连接于能量回收阀3的控制端。第二比例减压阀52连接于再生阀4的控制端。通过第一比例减压阀51和第二比例减压阀52分别控制再生阀4和能量回收阀3的开启及开口面积，更好地实现动臂下降能量再生，且提高动臂下降的操控性能。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第二压力传感器82和第三压力传感器83。

第二压力传感器82被配置为检测有杆腔201内的油压。第三压力传感器83被配置为检测无杆腔202内的油压。

其中，第二比例减压阀52被配置为根据第二压力传感器82与第三压力传感器83检测到的油压的油压差调节流向再生阀4的控制端的油压。

通过第二压力传感器82与第三压力传感器83检测到的油压的压差，调节第二比例减压阀52的出口油压，进而调节再生阀4的开口面积，控制油缸200有杆腔201的补油量，能够实现动臂下降更好的操控性能。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第一泵400，第一泵400设于第一油路11，被配置为提供动力，使油箱100中的油进入第一油路11。

可选地，第一泵400包括恒功率液压变量泵。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第二泵500，第二泵500设于第四油路14，被配置为提供动力，使油箱100中的油进入第四油路14，第二泵500为先导泵。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括第四单向阀10，第四单向阀10设于能量回收阀3与蓄能装置300之间的油路，第四单向阀10的进油口连接于能量回收阀3，第四单向阀10的出油口连接于蓄能装置300。

在一些实施例中，动臂操作控制系统还包括控制阀及执行元件600，控制阀及执行元件600通过油路连接于第四单向阀10与蓄能装置300之间的油路，也就是说，第四单向阀10的出油口流出的油分别进入蓄能装置300和控制阀及执行元件600。

基于上述各个实施例，下面结合附图1至图3，详细描述动臂操作控制系统的三个具体实施例。

第一实施例：如图1所示，第一泵400的进油口与油箱100连接，第一泵400的出油口与第一换向阀2的进油口连接；第一换向阀2的回油口与油箱100连接。第一换向阀2的第一油口与第三单向阀71的进油口连接，第一换向阀2的第二油口与油缸200的有杆腔201连接。

第三单向阀71的第一出油口与油缸200的无杆腔202连接，第三单向阀71的第二出油口与第二锁止阀72的第一油口连接；第二锁止阀72的第二油口与第三单向阀71的弹簧控制端连接，第二锁止阀72的控制端与开关阀9的第二油口连接；开关阀9的第一油口与动臂下降先导油路（第五油路15）连接。动臂下降先导油路还同时与第一换向阀2的第二控制端XBb连接。第一压力传感器81设于第五油路15。

油缸200的无杆腔202与第一单向阀61的第一出油口连接，同时与第三单向阀71的第一出油口连接；第一单向阀61的第二出油口与第一锁止阀62的第一油口连接；第一锁止阀62的第二油口与第一单向阀61的弹簧控制端连接，第一锁止阀62的控制端与比例减压阀5的出油口连接；第一单向阀61的进油口与压力补偿阀31的进油口连接；压力补偿阀31的出油口与第二换向阀32的第一油口连接；第二换向阀32的第二油口与第四单向阀10的进油口连接，同时与第三换向阀41的第一油口连接；第四单向阀10的出油口与蓄能装置300连接，同时与控制阀及执行元件600连接。

第三换向阀41的第二油口与第二单向阀42的进油口连接；第二单向阀42的出油口与油缸200的有杆腔201连接。

第二泵500的出油口与比例减压阀5的进油口连接；比例减压阀5的出油口与第二换向阀32的控制端、第一锁止阀62的控制端连接，同时与第三换向阀41的控制端连接。

第一实施例的工作原理为：

在不操作动臂下降时，第一压力传感器81的输出压力信号为0，比例减压阀5失电关闭。

当操作动臂上升动作时，开关阀9失电关闭，第一换向阀2的第一控制端XAb通入先导油，第一换向阀2在先导压力作用下换向处于第一工位，第一泵400提供动力，使油箱100中的油通过第一换向阀2和第三单向阀71进入油缸200的无杆腔202，油缸200的有杆腔201油液经过第一换向阀2回油。

当操作动臂下降动作，且处于能量回收模式下时，开关阀9失电关闭。动臂下降先导油也就是第五油路15中的油进入第一换向阀2的第二控制端XBb建立压力，推动第一换向阀2换向处于第二工位，第一压力传感器81输出压力信号给控制器，控制器根据输入的压力信号控制比例减压阀5的控制电流值，使比例减压阀5输出对应的压力，推动第一锁止阀62、第二换向阀32和第三换向阀41换向开启。

第一泵400提供动力使油箱100中的油通过第一换向阀2进入油缸200的有杆腔201，油缸200的无杆腔202的油液经过第一单向阀61、压力补偿阀31、第二换向阀32输出，第二换向阀32输出的油液一部分通过第四单向阀10进入蓄能装置300回收利用，一部分经过第三换向阀41和第二单向阀42进入到油缸200的有杆腔201，防止有杆腔201吸空，控制动臂平稳下降。

由于第二换向阀32的进出口产生的压力差等于压力补偿阀31（可调减压阀）设定的弹簧力，此弹簧力大小基本恒定，即第二换向阀32的进出口压力差基本不变，因此通过第二换向阀32的流量与第二换向阀32的开口面积成正比。这样随着先导压力增大，油缸200的无杆腔202的回油量随之增大，再生流量随之增加，动臂下降速度能随着先导压力改变线性变换。

另外，由于第三换向阀41设定的换向压力高于第一锁止阀62和第二换向阀32设定的换向压力，第三换向阀41未开启前，能够尽量多的回收下降势能。

第二实施例：如图2所示，第二实施例与第一实施例的不同之处在于：在第一实施例的基础上，设置了第二压力传感器82和第三压力传感器83，第二压力传感器82被配置为检测有杆腔201内的油压。第三压力传感器83被配置为检测无杆腔202内的油压，且将比例减压阀5设置为第一比例减压阀51和第二比例减压阀52，第一比例减压阀51连接于第二换向阀32的控制端。第二比例减压阀52连接于第三换向阀41的控制端。

第一压力传感器81检测的第五油路15内的压力用于控制第一比例减压阀51的开启及开口面积。第二压力传感器82和第三压力传感器83检测到的有杆腔201及无杆腔202的压力的压力差用于控制第二比例减压阀52的开启及开口面积。第二换向阀32通过第一比例减压阀51控制，第三换向阀41通过第二比例减压阀52控制，能够更好的控制油缸200的有杆腔201补油量，实现动臂下降更好的操控性能。

第三实施例：如图3所示，第三实施例与第二实施例的不同之处在于：将压力补偿阀31设于第二换向阀32的出油端，压力补偿阀31提供阀后压力补偿。

一些实施例还提供了一种挖掘机，其包括动臂以及上述的动臂操作控制系统，动臂操作控制系统被配置为可操作性地控制动臂上升或下降。

基于上述本发明的各实施例，在没有明确否定的情况下，其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。