CN102501758B - 全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统 - Google Patents

全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于煤矿井下无轨胶轮车的技术领域，具体是一种全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统，解决了现有井下全液压驱动型无轨胶轮车行走驱动与制动控制方式之间的协调问题。本发明设置有两个弹簧制动、液压松闸制动器，两个连通阀，制动器与连通阀之间属于并联关系，连通阀控制口的回油速度可通过单向节流阀进行调节。本发明的有益效果，使整车行走驱动与制动控制性能达到最优。

Description

全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统
技术领域
本发明属于煤矿井下无轨胶轮车的技术领域，具体涉及一种全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统。
背景技术
    无轨胶轮车是现代化矿井辅助运输设备的主要组成部分，在各大煤矿的生产使用证明了无轨胶轮车是一种高效可靠安全的辅助运输设备。现有无轨胶轮车的行走系统主要采用机械传动、液力机械传动等方式，少数采用液压传动和电传动等方式。
机械传动主要是指从发动机到车轮的传动元件采用机械部件，主要包括离合器、变速箱、万向节、传动轴、驱动桥、减速装置等。
液力机械传动方式是指从发动机到车轮的传动元件中主要包括液力变矩器、变速箱、万向节、传动轴、驱动桥、减速装置等。
液压传动方式是指从发动机到车轮的传动元件主要包括液压泵、液压阀、液压马达、减速装置等。
电传动是指原动机为发动机带动发电机或直接使用外电源带动电动机驱动车轮行驶。
上述传动方式中，液压传动具有传动功率大、布置灵活、易于控制等优点，逐渐在井下无轨胶轮车中得到应用，但是同时也产生了一些不足之处，主要包括行走驱动与制动控制方式之间的协调问题。
例如，无轨胶轮车在制动状态下，若操纵行驶控制手柄，操作者的期望是此时液压泵属于空转状态；若在行走过程中需要制动时，操作者的期望是制动过程与行走系统动力切断几乎同步，若制动时间小于行走系统动力切断时间，此时有可能导致发动机熄火；若行走系统动力切断时间小于制动时间，此时有可能导致无轨胶轮车加速下滑，导致不安全因素。
目前，地面上工程机械行业解决的主要办法是通过电动比例控制装置，这种控制装置包括压力、转速传感器、可编程控制器，放大器等，虽然这种控制方式在地面工程机械上已得到普遍应用，但由于井下电器件要求防爆，这种控制方式在无轨胶轮车上一直得不到推广应用。也有少数工程机械行业解决的办法是通过机械—液压伺服控制装置，主要是采用德国Rexroth公司A4VG系列液压泵中的DA控制，意大利SAM公司HCV系列液压泵中的HVA控制，德国Linde公司BVP系列液压泵中的Au控制，但是这几家国际知名生产商供货周期较长，在一定程度上影响产品的装配进度。
发明内容
本发明为了解决现有井下全液压驱动型无轨胶轮车行走驱动与制动控制方式之间的协调问题，提供了一种全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统。
本发明采用如下的技术方案实现：
一种全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统，其特征在于包括左驱动液压泵、右驱动液压泵、左驱动液压马达、右驱动液压马达、左制动器、右制动器、左侧连通阀、右侧连通阀、行走控制手柄，手动制动阀以及单向节流，
所述左驱动液压泵、右驱动液压泵为双向液压变量柱塞泵；
所述左驱动液压马达、右驱动液压马达为双向液压变量柱塞马达，
所述左侧连通阀、右侧连通阀为两位两通液控换向阀，
所述左制动器、右制动器为弹簧制动、液压松闸制动器，
所述手动制动阀为两位三通手动换向阀，
所述单向节流阀为可调式单向节流阀，
所述行走控制手柄为闭式泵先导控制手柄，
左驱动液压泵与无轨胶轮车的发动机通过连轴器相连，左驱动液压泵的两个油口分别通过连接管路连接所述左驱动液压马达的驱动腔油口A和倒退腔油口B；
右驱动液压泵与左驱动液压泵之间机械串联连接，右驱动液压泵的两个油口分别通过连接管路连接所述右驱动液压马达的驱动腔油口A和倒退腔油口B；
左驱动液压马达与左制动器机械串联连接；
右驱动液压马达与右制动器机械串联连接；
行走控制手柄同时控制左驱动液压泵和右驱动液压泵排量的的大小及液压油的流向；
左驱动液压马达的驱动腔油口A和倒退腔油口B之间通过液压管路连接左侧连通阀，右驱动液压马达的驱动腔油口A和倒退腔油口B之间通过液压管路连接右侧连通阀；
手动制动阀的A口通过连接管路连接左制动器、右制动器和单向节流阀的A口，左制动器、右制动器和单向节流阀三者之间为并联关系；
单向节流阀的B口通过连接管路连接左侧连通阀和右侧连通阀的控制油口，左侧连通阀和右侧连通阀两者之间为并联关系。
本发明相对现有技术具有如下有益效果：设置有两个弹簧制动、液压松闸制动器，两个连通阀，制动器与连通阀之间属于并联关系，连通阀控制口的回油速度可通过单向节流阀进行调节，使整车行走驱动与制动控制性能达到最优。
附图说明
图1为本发明的液压原理图，
图中：1-左驱动液压泵，2-左驱动液压马达，3-右驱动液压泵，4-右驱动液压马达，5-左制动器，6-右制动器，7-左侧连通阀，8-右侧连通阀，9-单向节流阀， 10-手动制动阀，11-行走控制手柄。
具体实施方式
如图1所示，左驱动液压泵1通过连轴器与无轨胶轮车的发动机相连，左驱动液压泵1的两个油口分别通过连接管路连接所述左驱动液压马达2的驱动腔油口A和倒退腔油口B，所述左驱动液压马达2在左驱动液压泵1提供不同流向的液压油时，可以分别在两个方向上旋转。右驱动液压泵3通过连接件与左驱动液压泵相连，右驱动液压泵3的两个油口分别通过连接管路连接所述右驱动液压马达4的驱动腔油口A和倒退腔油口B。所述右驱动液压马达4在右驱动液压泵3提供不同流向的液压油时，可以分别在两个方向上旋转，这样左驱动液压马达2和右驱动液压马达4在不同方向上的旋转实现整车的前进与后退。
左驱动液压马达2通过连接件与左制动器5机械连接；
右驱动液压马达4通过连接件与右制动器6机械连接；
行走控制手柄11同时控制左驱动液压泵1和右驱动液压泵3排量的的大小及液压油的流向。
左驱动液压马达2的驱动腔油口A和倒退腔油口B之间用液压管路串联左侧连通阀7，右驱动液压马达4的驱动腔油口A和倒退腔油口B之间用液压管路串联右侧连通阀8。
手动制动阀10的A口通过液压管路连接左制动器5、右制动器6和单向节流阀9的A口，左制动器5、右制动器6和单向节流阀9 三者之间属于并联关系。
单向节流阀9的B口通过连接管路连接左侧连通阀7和右侧连通阀8的控制油口，两者之间属于并联关系。
1、无轨胶轮车需要行走时，操作手动制动阀10，使手动制动阀10的P口与A口接通，此时液压油进入左制动器5和右制动器6，解除制动；同时液压油也通过单向节流阀9进入左侧连通阀7和右侧连通阀8的控制油口，使左侧连通阀7和右侧连通阀8的A口与B口之间断开，此时左驱动液压泵1与左驱动液压马达2连通、右驱动液压泵3与右驱动液压马达4连通，此时，操作行走控制手柄11，车辆就可前进与后退。
2、无轨胶轮车在行走过程中需要制动时，操作手动制动阀10，使手动制动阀10的A口与T口接通，此时液压油从左制动器5和右制动器6通过手动制动阀10流回液压油箱，左侧连通阀7和右侧连通阀8的控制油也通过单向节流阀9、手动制动阀10流回油箱，两者之间的回油速度直接影响无轨胶轮车行走控制性能的好坏，也就是行走驱动与制动控制方式之间的协调问题。
①若左制动器5和右制动器6中液压油流回液压油箱的速度大于左侧连通阀7和右侧连通阀8中控制油流回液压油箱的速度，则无轨胶轮车处于制动状态时，左驱动液压泵1和右驱动液压泵2仍处于高负荷状态，有可能造成发动机功率不足而使发动机熄火；
②若左制动器5和右制动器6中液压油流回液压油箱的速度小于左侧连通阀7和右侧连通阀8中控制油流回液压油箱的速度，则左驱动液压泵1与左驱动液压马达2之间的连接断开，右驱动液压泵3与右驱动液压马达4之间的连接也断开，左驱动液压泵1和右驱动液压泵2的A口和B口处于短路状态时，但左制动器5和右制动器6仍未处于制动状态，此时在下坡路上行驶有可能造成无轨胶轮车加速下滑，从而导致安全事故。
从①、②的分析可知，只有协调好左制动器5和右制动器6与左侧连通阀7和右侧连通阀8的回油速度才能解决①和②所出现的问题，在本发明中通过调节单向节流阀9节流孔的大小使左制动器5和右制动器6与左侧连通阀7和右侧连通阀8的回油速度基本相同，无轨胶轮车在制动的同时也切断左驱动液压泵1和右驱动液压泵3的负载，使行走驱动与制动控制之间达到很好的协调。

Claims (1)

1.一种全液压驱动井下无轨胶轮车行走系统，其特征在于包括左驱动液压泵（1）、右驱动液压泵（3）、左驱动液压马达（2）、右驱动液压马达（4）、左制动器（5）、右制动器（6）、左侧连通阀（7）、右侧连通阀（8）、行走控制手柄（11），手动制动阀（10）以及单向节流阀（9），
所述左驱动液压泵（1）、右驱动液压泵（3）为双向液压变量柱塞泵；
所述左驱动液压马达（2）、右驱动液压马达（4）为双向液压变量柱塞马达，
所述左侧连通阀（7）、右侧连通阀（8）为两位两通液控换向阀，
所述左制动器（5）、右制动器（6）为弹簧制动、液压松闸制动器，
所述手动制动阀（10）为两位三通手动换向阀，
所述单向节流阀（9）为可调式单向节流阀，
所述行走控制手柄（11）为闭式泵先导控制手柄，
左驱动液压泵（1）与无轨胶轮车的发动机通过连轴器相连，左驱动液压泵（1）的两个油口分别通过连接管路连接左驱动液压马达（2）的驱动腔油口A和倒退腔油口B；
右驱动液压泵（3）与左驱动液压泵（1）之间机械串联连接，右驱动液压泵（3）的两个油口分别通过连接管路连接右驱动液压马达（4）的驱动腔油口A和倒退腔油口B；
左驱动液压马达（3）与左制动器（5）机械串联连接；
右驱动液压马达（4）与右制动器（6）机械串联连接；
行走控制手柄（11）同时控制左驱动液压泵（1）和右驱动液压泵（3）排量的的大小及液压油的流向；
左驱动液压马达（2）的驱动腔油口A和倒退腔油口B之间通过液压管路连接左侧连通阀（7），右驱动液压马达（4）的驱动腔油口A和倒退腔油口B之间通过液压管路连接右侧连通阀（8）；
手动制动阀（10）的出油口A通过连接管路连接左制动器（5）、右制动器（6）和单向节流阀（9）的进油口A，左制动器（5）、右制动器（6）和单向节流阀（9）三者之间为并联关系；
单向节流阀（9）的出油口B通过连接管路连接左侧连通阀（7）和右侧连通阀（8）的控制油口，左侧连通阀（7）和右侧连通阀（8）两者之间为并联关系。
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