适用范围
机械行业挖掘机、装载机等机械设备
行业现状
挖掘机是采掘、建筑等行业的重要用能设备，也是重要的一类重型装备，在我国工程建设领域发挥着重要的作用。据统计，我国挖掘机10年保有量约150万台，以单台油耗14L/h-17L/h（1m3斗容）计算，每年耗油量就到达上千万吨。传统普通挖掘机设计臂重占机身总重的25%，在挖掘时不仅需将物料或土方进行抬举，也同时需对大臂进行上下摆动，致使挖掘机能量利用率不足20%。该技术可将挖掘机大臂下降时产生的势能回收，在挖掘机大臂升时将势能释放，可大幅降低挖掘机的无用功，进而减少发动机耗油，并提高整机的工作效率。目前，该技术已在黑龙江省、山东省等地近400台挖掘机上得到应用，取得了良好的经济和社会效益。
成果简介
1、技术原理
采用惰性气体储能系统，将工作装置（大臂）的势能回收/释放以降低挖掘机的无用功。工作装置（大臂）下降时，产生的势能推动蓄能油缸，将蓄能油缸大腔里面的液压油通过管道强行推到蓄能器内，储能器内惰性气体被压缩并储存势能；工作装置上升时，控制油缸和储能油缸同时出力推动工作装置实现挖掘操作。该储能装置与动力油缸均为独运行，具有结构简单、维护方便等特点，在设计上可以减少发动机动力，在操作上可提高挖掘机挖掘速度，并可大幅降低挖掘机挖掘油耗，在实际应用案例中节油率最高可达50%。 2、关键技术
（1）储能系统工艺设计技术：储能系统主要包括蓄能罐、蓄能油缸及控制阀。
（2）液压阀及主泵配比优化技术：通过该优化技术可提高挖掘机工作装置工作速度和提高挖掘出力，进而提高挖掘机整体的工作效率。
（3）核心储能罐的设计技术：该蓄能罐内的气体为无毒无害的惰性气体，受环境温度的影响的变化小；罐体设计允许最大额定压力为65MPa，工作压力为25MPa。
3、工艺流程
图1 挖掘机势能回收主要装置
挖掘机工作装置（3）下降时，通过蓄能油缸（1）将压入有压气体蓄能罐（2），蓄能罐内气体受蓄能油缸回油压缩并进行储能。在挖掘机工作装置需要上升时，在液压阀组（4）的指挥下蓄能罐压缩气体释放能量，与辅助控制油缸（5）一同完成指定动作。
主要技术指标
1、单位挖掘量油耗降低：30%-50%；
2、与装机功率的相同挖掘机相比出力提高：50%-100%。
技术水平
该技术已获得国家发明专利1项，并已获得欧盟各国、俄罗斯、韩国、日本等多国的PCT专利；于2014年7月通过山东省工程机械产品质量检测中心检验，2014年7月通过山东省机械工业协会高效节能环保挖掘机的新产品鉴定，2016年11月通过机械工业工程机械及液压件产品质量监督检测中心（天津）检验。
目前势能回收技术挖掘机已实现批量化生产，年产能达2000台，并已在江苏矿业集团沂南分公司、浙江金鑫矿业、山西鑫源煤矿、内蒙集新沟矿业、新疆鑫铭原有限公司等工地使用300多台，节能效果显著。
典型案例
典型用户：江苏矿业集团沂南分公司、浙江金鑫矿业、山西鑫源煤矿、内蒙集新沟矿业、新疆鑫铭原有限公司等
典型案例1
项目名称：江苏矿业集团沂南分公司挖掘机采购项目
建设规模：年产5000万t的水泥石料场。建设条件：原矿山取料装运挖掘机超过使用年限需要更换。主要技改内容：以蓄能节能高效挖掘机取代传统同等功率挖掘机。主要设备：3台挖掘机。节能技改投资额1000万元，建设期3个月。年节油折合标准煤约195t，年节能经济效益为270万元（含油费和台班费），投资回收期约4年。
典型案例2
项目名称：新疆鑫铭原有限公司挖掘机采购项目
建设规模：年产3000万吨的煤矿。建设条件：煤原矿山取料装运挖掘机超过使用年限需要更换。主要技改内容：以蓄能节能高效挖掘机取代传统同等功率挖掘机。主要设备：5台挖掘机。节能技改投资额1600万元，建设期3个月。利用势能回馈技术的挖掘机，每年可节能325tce，年节能经济效益为450万元，投资回收期约4年。
市场前景
据统计，我国每年新增挖掘机约7万台，以应用该技术的挖掘机占新增挖掘机数量的5%（3500台）来计算，预计到2020年，项目投资总额将达到450亿元，可实现每年节油60万t，折合标准煤约每年85万tce,年碳减排量约185万tCO2。
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