CN103032395A - 单泵多马达闭式液压系统及包含该液压系统的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单泵多马达闭式液压系统及包含该液压系统的工程机械。该单泵多马达闭式液压系统包括串接的多个马达以及一个与多个马达串接的闭式泵（10），闭式泵（10）包括闭式泵补油泵（14），多个马达中每相邻的两个马达之间通过马达连接管路进行连接，单泵多马达闭式液压系统还包括第一补油管路（21），第一补油管路（21）的第一端连接至闭式泵（10）的工作油口，第一补油管路（21）的第二端连接至马达连接管路，第一补油管路（21）上设置有用来控制该第一补油管路（21）通断的控制阀。根据本发明的单泵多马达闭式液压系统，能够有效防止多马达空转，及时诊断闭式泵的零位漂移现象。

Description

单泵多马达闭式液压系统及包含该液压系统的工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械中的液压系统，具体而言，涉及一种单泵多马达闭式液压系统及包含该液压系统的工程机械。

背景技术

目前在路面机械和工程机械产品液压系统中采用单泵多马达闭式液压系统较为普遍，一般是由一个闭式泵驱动多个液压马达做双向旋转或单向旋转。

图1所示为一种摊铺机振捣液压系统回路，采用一个闭式泵10’驱动四个相同排量马达（第一马达11’，第二马达12’，第三马达13’，第四马达15’）。这四个马达按两两成组配置成串联回路，两个串联回路再连接成并联回路。闭式泵高压输出油口的输出油流进入并联回路，并均匀分流进入这两个串联回路中第一马达11’的进油口，经其出油口进入第二马达12’的进油口，再经过第二马达12’出油口流出后合流进入闭式泵10’的低压输入油口。采用并串联连接的多马达回路能得到所需要的振捣能力和基本相同的工作转速。

另一种摊铺机振捣液压系统回路如图2所示，是采用一个闭式泵10’驱动三个相同排量马达（第一马达11’，第二马达12’，第三马达13’），这三个马达相互串联，并与闭式泵串联形成回路。

其中，闭式泵都具有补油泵，其补油泵型式以与闭式泵合为一体的内置式居多，亦可为外置，外置和内置补油泵的两种闭式泵差别仅为补油泵外置。补油泵功能为：以之补偿内泄漏，维持主回路的压力，提供油液冷却，补偿外部阀及辅助系统泄漏，并为控制提供压力油。

对于单泵驱动多马达闭式液压系统，正常工作时闭式泵的补油泵仅向液压回路的低压侧补油；当闭式泵进入怠速待工状态时，一般都将闭式泵的输出流量控制为零，如使得闭式泵变量机构的机械零位、液压零位和电气零位都在正确位置，闭式泵不再向外输出工作压力油。与此同时，无论配置内置补油泵还是外置补油泵的闭式泵，其所配置补油泵都会维持工作以提供必需的补油油流，并依靠补油溢流阀产生适当的补油溢流压力。这种补油溢流压力是各个闭式泵出厂时就已按泵设计要求预先设定，实际补油压力大小与闭式泵用补油泵传动轴转速相关，但不超过已经设定的补油溢流压力。在闭式泵输入轴速度恒定条件下，补油泵工作转速恒定，补油压力自然恒定，无需再行调节。

图3和图4为一般的单泵驱动多马达双向旋转闭式液压系统工作时通过闭式泵变量机构控制分别做两个方向旋转的工作油流示意，闭式泵10’的工作油口A（或B）为高压输出口，工作油口B（或A）为低压输入口。双点划线框内包括了标准型闭式泵的主要配置件：两侧高压溢流阀24’均并联了补油单向阀（单向阀231’和单向阀221’），闭式泵10’输出的高压油自高压输出口A（或B）起按实心大箭头流向流进串联多马达（第一马达11’，第二马达12’，第三马达13’）时受到该侧高压溢流阀24’的设定压力限制，保证工作压力不超限，同时以超出补油泵14’所产生补油压力的作用力关闭该高压溢流阀24’并联的补油单向阀231’，使得补油泵14’只能往该闭式液压系统的低压端补油。流出串联多马达的油液以低压状态按空心大箭头流向流入闭式泵10’的低压输入口B（或A），完成闭式循环。补油泵补油油流可直接打开闭式泵低压侧溢流阀24’并联的补油单向阀221’，进入闭式泵10’低压侧进行补油，也流入闭式泵10’低压输入口。图中实心小箭头表示了补油泵补油油流流向。

图3中A点压力为闭式泵高压输出压力，亦即第一马达11’进口压力，B点压力为闭式泵低压输入压力，亦即第三马达13’出口压力，C和D两点压力为串联马达工作压力。图4中B点压力为闭式泵高压输出压力，亦即第三马达13’进口压力，A点压力为闭式泵低压输入压力，亦即第一马达11’出口压力，C和D两点压力为串联马达工作压力。由于在马达两种旋转回路中闭式泵工作油口A和B两点之间始终存在压差，串联多马达回路的马达才能产生转动。图3和图4中的G点均为闭式泵补油回路压力口，无论闭式泵处于工作还是怠速待工状态，均可从该处直接获取闭式泵补油压力油流。

图5为机器怠速待工时单泵多马达闭式液压系统的油流示意（无论闭式泵驱动串联多马达做何种旋向转动均相同）。此时一般都将闭式泵10’的输出流量控制为零（如使得闭式泵变量机构的机械零位、液压零位和电气零位都在正确位置，保证闭式泵零输出），闭式泵10’不再向外输出压力油，在整个闭式液压系统中没有高压，但因补油泵14’产生同速运转，仍然向闭式液压系统提供恒定补油压力的补油油液。对于采用外置式补油泵的闭式泵10’，外置式补油泵同样会给闭式泵10’提供低压侧补油。无论内置还是外置补油泵，都会向闭式泵10’提供必须的补油油流，维持必要的补油压力。

机器处于怠速待工时，补油泵14’自油箱吸入油液，所产生补油油流在闭式液压系统中按箭头流向流动，分别顶开闭式泵10’两个高压溢流阀并联的补油单向阀221’和231’，至E点同时加载在闭式泵高压输出口和第一马达11’的进口，至F点同时加载在闭式泵10’低压输入口和第三马达13’的出口。此时E、A、F和B四点压力自然均等，皆为补油泵的补油压力，亦即图5中闭式泵补油回路压力G口压力。这一补油压力按补油泵转速不同输出不同补油量而有高低，但不会超过补油溢流阀25’所设定的溢流压力。补油泵14’转速恒定，补油压力亦可恒定。

因液压马达不可避免地存在着内泄，故在第一马达11’和第二马达12’相串接中间管路C的液压油通过马达油口泄漏至马达壳体，使得连接第一马达11’和第二马达12’的中间管路侧油口压力低于第一马达11’进油口压力（即闭式泵补油压力）而为相对低压，第一马达11’的进出油口之间具有一定压差。同此，第三马达13’和第二马达12’相串接中间管路D的液压油通过马达油口泄漏至马达壳体，使得连接第三马达13’和第二马达12’的中间管路侧油口压力低于第三马达13’出油口压力（即闭式泵补油压力）也为相对低压，同样第三马达13’的进出油口之间也具有一定压差。若马达驱动机构的负载很小，马达即可在此压差的作用下克服阻力而产生空转。此时即使闭式泵没有发生变量机构零位漂移和变量控制信号输入，马达机构仍可自转，不能可靠停止，造成不当动作，影响机器工作效果。

综上所述，单泵多马达闭式液压系统易于在怠速待工时发生空转的成因在于此时闭式泵的补油泵输出油液以补油压力进入串联多马达回路中第一马达11’的进口和第三马达13’的出口（见图5），且因马达不可避免的泄漏使得第一马达11’的出口和第三马达13’的进口都出现低于该补油压力的相对低压，由此压差将使得马达在所需克服阻力较小情况下产生转动。

因此，对于采用单泵多马达闭式液压系统的机器，目前存在的问题是机器在怠速待工情况时虽然闭式泵已按此时不能使多马达回路工作的要求而并未有输出工作流量到多马达回路，但在马达负载较小的情况下却常存在着较为缓慢且不易消除的马达自转现象（以下简称马达空转）。为保证机器的良好工作性能，这种空转应予有效消除。

现有技术中已提出的单泵多马达液压系统空转消除方法如下：

1.为此液压系统加配机械锁紧装置，此法存在因机器转入正常工作时不能及时解除锁紧而可能损坏单泵多马达液压系统的可能性。

2.为此液压系统加配同步分流阀，此法则因生产成本增加较多而经济性欠佳。

3.为此液压系统加配恒压源和单向阀（或电磁换向阀），组成补油回路，如图2所示，通过专门的恒压源P提供压力油，顶开单向阀（图中标记221‘和231’，或开启电磁换向阀）向串联马达（图中标记11’、12’和13’）的中间管路实施补油。该种设置方式来自于申请号为200910180031.9的中国发明专利“单泵多马达液压系统及防止马达空闲自自转的方法”，此法需要的恒压源P是在单泵多马达闭式液压系统之外另外接入，并在使用该恒压源P进行补油时必须对其进行压力检测和进行压力调节，以保证恒压源P压力与闭式泵10’压力一致。

然而，此种方法需在单泵多马达闭式液压系统外另行接入恒压源，并在使用恒压源进行补油时必须对其进行恒压源压力检测和压力调节以保证恒压源压力与闭式泵压力一致。在实际使用中，因每次机器处于怠速待工时动力源（如发动机）转速并不一定完全一致，补油泵输出流量不尽相同，使得补油压力有所变化，将会使得这种压力检测和调节频繁进行，增大工作量，多有不便。同时该液压系统对于闭式泵出现输出零位漂移现象导致闭式泵压力高出所接恒压源压力没有诊断能力。

发明内容

本发明旨在提供一种单泵多马达闭式液压系统及包含该液压系统的工程机械，能够有效防止多马达空转，及时诊断闭式泵的零位漂移现象。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种单泵多马达闭式液压系统，包括串接的多个马达以及一个与多个马达串接的闭式泵，闭式泵包括闭式泵补油泵，多个马达中每相邻的两个马达之间通过马达连接管路进行连接，单泵多马达闭式液压系统还包括第一补油管路，第一补油管路的第一端连接至闭式泵的工作油口，第一补油管路的第二端连接至马达连接管路，第一补油管路上设置有用来控制该第一补油管路通断的控制阀。

进一步地，单泵多马达闭式液压系统包括依次连接在各相邻马达之间的多个马达连接管路和与各个马达连接管路一一对应地连接的多个第一补油管路，控制阀为换向阀，各第一补油管路均设置有换向阀。

进一步地，换向阀为电磁换向阀，电磁换向阀在液压系统处于正常工作时为断开第一补油管路和与其对应的两个相邻马达之间的液压管路的连接，在液压系统处于怠速待工时为连通述第一补油管路和与其对应的马达连接管路。

进一步地，多个第一补油管路并联设置，交汇于第一节点后连接至闭式泵的位于串接的多个马达所在的液压管路一端的第一工作油口。

进一步地，多个第一补油管路分别连接至闭式泵的位于串接的多个马达所在的液压管路两端的第一工作油口和第二工作油口。

进一步地，闭式泵补油泵的输出端连接有补油压力管路，补油压力管路包括第二节点、从第二节点连接至闭式泵的第一端口的第二补油管路、以及从第二节点连接至闭式泵的第二端口的第三补油管路，第二补油管路和第三补油管路上分别设置有防止液压油反向流动至补油压力管路的控制阀。

进一步地，各控制阀上均并接有高压溢流阀。

进一步地，控制阀包括设置在第二补油管路上的第一单向阀和设置在第三补油管路上的第二单向阀。

进一步地，单泵多马达闭式液压系统还包括补油溢流管路，其第一端连接在闭式泵补油泵的输出口至第二节点之间的补油压力管路上，第二端连接至油箱。

进一步地，闭式泵补油泵为闭式泵自带的外置式或内置式补油泵。

根据本发明的另一方面，提供了一种工程机械，包括单泵多马达闭式液压系统，该单泵多马达闭式液压系统为上述的单泵多马达闭式液压系统。

应用本发明的技术方案，单泵多马达闭式液压系统包括串接的多个马达以及一个与多个马达串接的闭式泵，闭式泵包括闭式泵补油泵，相邻的两个马达之间的马达连接管路上分别连接有第一补油管路，各第一补油管路通过控制第一补油管路与马达连接管路的通断的换向阀连接至闭式泵的工作油口。在闭式液压系统正常工作时，闭式泵正向或者反向转动，此时调节控制阀，使得第一补油管路与马达之间的液压管路断开，液压油流入马达连接管路后，无法通过第一补油管路与闭式泵的工作油口连通，因此各马达两端的压力不同，马达正常工作。当机器处于怠速待工时，调节控制阀，使得各第一补油管路均与马达之间的液压管路连通，此时由于闭式泵不对外输出压力，串联多马达回路的各马达进出油口压力均等于闭式泵补油泵的实际补油压力，自动使得各马达两端处于压力均衡状态，使得马达进出油口之间无压差存在，从而能够可靠消除马达空转，避免采用其它机械方式消除马达空转时带来额外工作负载，并且能够及时检测出闭式泵的零位漂移现象。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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示出了现有技术中摊铺机振捣液压系统回路的原理图；

图2示出了现有技术中的单泵多马达液压系统防止马达空转的原理图；

图3示出了现有技术中单泵驱动多马达闭式液压系统正向转动工作时的原理图；

图4示出了现有技术中单泵驱动多马达闭式液压系统反向转动工作时的原理图；

图5示出了现有技术中单泵驱动多马达闭式液压系统怠速待工时的原理图；

图6示出了根据本发明的第一实施例的单泵多马达闭式液压系统的原理图；

图7示出了根据本发明的第一实施例的单泵多马达闭式液压系统正向工作时的液压结构图；

图8示出了根据本发明的第一实施例的单泵多马达闭式液压系统反向工作时的液压结构图；

图9示出了根据本发明的第一实施例的单泵多马达闭式液压系统怠速待工时的液压结构图；

图10示出了根据本发明的第二实施例的单泵多马达闭式液压系统的原理图；

图11示出了根据本发明的第二实施例的单泵多马达闭式液压系统正向工作时的液压结构图；

图12示出了根据本发明的第二实施例的单泵多马达闭式液压系统反向工作时的液压结构图；

图13示出了根据本发明的第二实施例的单泵多马达闭式液压系统怠速待工时的液压结构图；

图14示出了根据本发明的第三实施例的单泵多马达闭式液压系统的原理图；

图15示出了根据本发明的第三实施例的单泵多马达闭式液压系统正向工作时的液压结构图；

图16示出了根据本发明的第三实施例的单泵多马达闭式液压系统反向工作时的液压结构图；以及

图17示出了根据本发明的第三实施例的单泵多马达闭式液压系统怠速待工时的液压结构图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中，图7、图8、图11、图12、图15和图16中的大实心箭头表示闭式泵的高压输出端的液压油流向，小实心箭头表示闭式泵补油泵补油油流流向，空心箭头表示闭式泵的低压输入端的液压油流向。图9、图13和图17中的实心箭头表示闭式泵补油泵的补油油流流向。本实施例中以三马达为例来进行说明，三个马达分别为第一马达11、第二马达12和第三马达13。本实施例中的闭式泵高压输出管路是指液压油从闭式泵的高压端流出至进入第一马达11之前的液压管路，闭式泵低压输入管路是指液压油从第三马达13流出至进入闭式泵的低压端之前的液压管路。

本发明的实施例的单泵多马达闭式液压系统包括串接的多个马达以及一个与多个马达串接的闭式泵10，闭式泵10包括闭式泵补油泵14，多个马达中每相邻的两个马达之间通过马达连接管路进行连接，单泵多马达闭式液压系统还包括第一补油管路21，第一补油管路21的第一端连接至闭式泵10的工作油口，第一补油管路21的第二端连接至马达连接管路，第一补油管路21上设置有用来控制该第一补油管路21通断的控制阀。本发明的实施例的单泵多马达闭式液压系统包括依次连接在各相邻马达之间的多个马达连接管路和与各个马达连接管路一一对应地连接的多个第一补油管路21，且控制阀为换向阀，各第一补油管路21均设置有换向阀。该控制阀也可以为通过外力来进行控制的开关阀，以防止闭式泵10正反转时开关阀自动打开，影响闭式液压系统的正常工作。

马达连接管路在闭式液压系统正常工作时，闭式泵正向或者反向转动，此时调节控制阀，使得第一补油管路与马达之间的液压管路断开，液压油流入马达连接管路后，无法通过第一补油管路与闭式泵的工作油口连通，因此各马达两端的压力不同，马达正常工作。当机器处于怠速待工时，调节控制阀，使得各第一补油管路均与马达之间的液压管路连通，此时由于闭式泵不对外输出压力，串联多马达回路的各马达进出油口压力均等于闭式泵补油泵的实际补油压力，自动使得各马达两端处于压力均衡状态，使得马达进出油口之间无压差存在，从而能够可靠消除马达空转，避免采用其它机械方式消除马达空转时带来额外工作负载，并且能够及时检测出闭式泵的零位漂移现象。

如图6至图9所示，根据本发明的第一实施例，单泵多马达闭式液压系统包括串接的多个马达（第一马达11、第二马达12和第三马达13）以及一个与多个马达串接的闭式泵10，闭式泵10包括闭式泵补油泵14，相邻的两个马达之间的马达连接管路上分别连接有第一补油管路21，多个第一补油管路21并联设置，交汇于第一节点K之后连接至闭式泵10的位于串接多马达所在的液压管路两端的任一工作油口，在本实施例中，多个第一补油管路21交汇于第一节点K后共同连接至闭式泵10的第一工作油口F，各第一补油管路21上均设置有控制第一补油管路21通断的换向阀，该换向阀可以调节各第一补油管路21，使其与其所对应的马达连接管路连通或者断开。该换向阀在液压系统处于正常工作时，防止第一补油管路21与马达连接管路连通，保证马达正常旋转；在液压系统处于怠速待工时，将第一补油管路21与马达连接管路连通，使得马达两端的压力相等，防止马达空转。该换向阀可以为手动换向阀，也可以为液控换向阀或者电控换向阀，在本实施例中该换向阀为电磁换向阀。电磁换向阀211在液压系统处于正常工作时为断开状态，在液压系统处于怠速待工时为连通状态。

在闭式液压系统正常工作时，闭式泵10正向或者反向转动，此时调节各个电磁换向阀211，使得各第一补油管路21与马达连接管路断开，液压油流入马达连接管路后，无法通过第一补油管路21与闭式泵10的第一工作油口F连通，也即第一工作油口F的工作压力不能通过第一补油管路21而抵达马达连接管路上，因此各马达两端的压力不同，马达正常工作。当机器处于怠速待工时，调节电磁换向阀211，使得各第一补油管路21均与马达之间的液压管路连通，此时由于闭式泵不对外输出压力，液压油通过第一补油管路21进入马达连接管路上，使得马达连接管路上的压力与闭式泵10的第一工作油口F的压力相同，也即串联多马达回路的各马达进出油口压力均等于闭式泵补油泵14的实际补油压力，自动使得各马达两端处于压力均衡状态，使得马达进出油口之间无压差存在，从而能够可靠消除马达空转。

闭式泵补油泵14用于对闭式泵10的低压端进行补油，以补偿闭式泵10工作时的压力损失，使闭式泵10能够正常工作。闭式泵补油泵14的输出端连接有补油压力管路26，该补油压力管路26包括第二节点G、从第二节点G连接至闭式泵10的第一端口I的第二补油管路22、以及从第二节点G连接至闭式泵10的第二端口H的第三补油管路23，第二补油管路22和第三补油管路23上分别设置有防止液压油路反向流动至补油压力管路26的控制阀。各控制阀上均并接有高压溢流阀24，各高压溢流阀24的输出端与第二节点G相连，且位于第二补油管路22上的高压溢流阀24的输入端与闭式泵10的第一端口I相连，位于第三补油管路23上的高压溢流阀24的输入端与闭式泵10的第二端口H相连。该高压溢流阀24可以防止液压系统工作压力超限，保证液压系统安全可靠运行。

控制阀包括设置在第二补油管路22上的第一单向阀221和设置在第三补油管路23上的第二单向阀231。第一单向阀221的输入口与第二节点G相连通，输出口与闭式泵10的第一端口I相连通。第二单向阀231的输入口与第二节点G相连通，输出口与闭式泵10的第二端口H相连通。在闭式泵补油泵14的输出口至第二节点G之间的补油压力管路26上还连接有补油溢流管路25，补油溢流管路25的第一端连接在闭式泵补油泵14的输出口至第二节点G之间的补油压力管路26上，第二端连接至油箱。该补油溢流管路25与第二补油管路22和第三补油管路23均并联，可以防止由于补油压力过大而造成液压系统无法正常运行。本实施例中的第一单向阀221和第二单向阀231也可以用电磁换向阀等换向阀来代替，或者也可以采用其中一个使用单向阀，另外一个用换向阀来代替的方式，均是可以完成单向阀所起到的作用的。在本实施例中选用单向阀，使得液压系统可以根据所处的状态来自动调控单向阀的开闭，完成闭式泵10的补油工作，并可在闭式液压系统处于怠速待工时向相邻两马达之间输入补油压力油，使得马达两端压力均衡，有效防止马达在闭式液压系统怠速待工时空转。

闭式泵补油泵14为闭式泵10自带的外置式或内置式补油泵。

结合参见图7所示，当闭式液压系统工作时，闭式泵10正向转动，闭式泵10的高压输出口A输出的高压油流按大实线箭头流进串联的多马达回路，并以高于补油泵补油压力的工作高压封死第三补油管路23上的第二单向阀231，闭式泵10的高压输出口A和低压输入口B两油口保持压差，使得马达旋转。因两个电磁换向阀211均未得电处于左位工作，该高压油流不能经过第一补油管路21而进入马达连接管路上，而是直接流出串联多马达，按空心箭头流回闭式泵10的低压输入口B，并最后流入闭式泵10；位于闭式泵10的输油管路上的第一工作油口F位置处的液压油不能通过电磁换向阀211流入各第一补油管路21，因此马达连接管路的压力与第一补油管路21交汇处的第一工作油口F之间存在压差，马达正常转动。补油泵补油油流顶开第二补油管路22上的第一单向阀221，进入闭式泵10及马达的低压侧，也流向闭式泵的第一端口I进行补油。

结合参见图8所示，当闭式液压系统工作时，闭式泵10反向转动，闭式泵10的高压输出口B输出的高压油流按大实线箭头流进串联的多马达回路，并以高于补油泵补油压力的工作高压封死第二补油管路22上的第一单向阀221，闭式泵10的高压输出口B和低压输入口A两油口保持压差，使得马达旋转。因两个电磁换向阀211均未得电处于左位工作，该高压油流不能经过第一补油管路21而进入马达连接管路上，而是直接流出串联多马达，按空心箭头流回闭式泵10的低压输入口A，并最后流入闭式泵10；位于闭式泵10的输油管路上的第一工作油口F位置处的液压油不能通过电磁换向阀211流入各第一补油管路21，因此马达连接管路的压力与第一补油管路21交汇处的第一工作油口F之间存在压差，马达正常转动。补油泵补油油流顶开第三补油管路23上的第二单向阀231，进入闭式泵10及马达的低压侧，也流向闭式泵的第二端口H进行补油。

结合参见图9所示，液压系统怠速待工时闭式泵的内部第一端口I和第二端口H均没有流量输出，闭式液压回路无高压，两个电磁换向阀211均得电处于右位工作，A口和B口均为输出口。闭式泵补油泵14的补油油流可分别顶开位于第三补油管路23上的第二单向阀231和位于第二补油管路22上的第一单向阀221进到闭式泵10的输出口A和输出口B，使得A、B两点压力均为补油泵补油压力。由补油压力口取出的补油泵补油油流可流进并联的串联第一补油管路21，分别通过两个电磁换向阀211进到第一马达11与第二马达12之间的液压管路和第二马达12与第三马达13之间的液压管路实施补油，使得C点和D点压力均为补油泵补油压力。故A、B、C和D四点压力都为补油油流压力，达到压力均衡，各马达进出口之间无压差，马达不能转动，有效防止马达空转。

由于液压系统怠速待工时已使得闭式泵没有流量输出，闭式泵10的工作油口A与工作油口B的输出油流均为补油泵补油油流，自然同压，均等于闭式泵10的补油压力口取出的补油泵补油压力。如若采用本发明后仍出现马达空转，则意味着闭式泵10的流量输出控制零位发生漂移包括机械零位、液压零位和电气零位，闭式泵10本身向外输出了高出补油泵补油压力的压力油。此时只需相应消除零位漂移，即可恢复马达无空转状态。

图7所示为闭式泵工作油口A为高压输出口，工作油口B为低压输入口时闭式泵10驱动串联多马达做正向旋转的液压油流示意。当闭式泵10驱动串联多马达做反向旋转，其液压油流示意仅是A和B两个工作油口的任务转换，只需将A口和B口到多马达之间的大实线箭头和空心箭头互换位置即可相应体现这种闭式泵高低压侧互换变化，无论闭式泵高低压侧如何互换，闭式泵补油泵14的补油压力油依然保持向闭式泵低压侧实施补油的流向。

本实施例的液压系统由机器怠速待工时闭式泵A和B两个工作油口均具有补油泵补油压力油流而自之取出做恒压油源，与闭式泵工作（贺劲修改）油口A和B是否需要互为转换成为高压输出口和低压输出口无关，故可适应多马达做任意双向旋转和固定的单向旋转。

如图10至图13所示，根据本发明的第二实施例的单泵多马达闭式液压系统，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，各第一补油管路21交汇于第一节点K后共同连接至位于串接多马达液压管路的另一端的闭式泵10的输油管路上的第二工作油口E，各第一补油管路21上均设置有控制第一补油管路21与其所对应的马达连接管路通断的换向阀，该换向阀可以调节各第一补油管路21，使其与其所对应的马达连接管路连通或者断开，该换向阀例如为电磁换向阀211，在本实施例中为两位三通电磁换向阀。

如图11和图12所示，当液压系统工作时，按马达可做双向旋转的要求，闭式泵10的A和B两油口总有一个是高压输出口，另一个则是低压输入口，对其工作油流分析可以一种旋向说明。如图11所示，当液压系统工作时，闭式泵高压输出口A输出的高压油流以高于补油泵补油压力的工作高压封死第三补油管路23上的第二单向阀231，按实线大箭头流向流进串联的多马达回路，由于两个两位三通电磁换向阀均处于断开状态，第一补油管路21与相邻两个马达之间的马达连接管路断开，因此高压输出口A所输出的压力油不能经第一补油管路21流出，只能直接流出串联多马达，按空心箭头流向流回闭式泵10的低压输入口B。闭式泵10的A和B两油口保持压差，马达按要求做一种旋向转动。补油泵补油油流顶开第二补油管路22上的第一单向阀221，进入闭式泵10和马达的低压侧。因并联的第一补油管路21上的两个第一单向阀211被流进多马达回路的远高于补油泵补油压力的高压油流所封死，由闭式泵10的补油泵补油压力口取出的补油油流不能进到多马达工作回路中的C和D两点，也流回闭式泵10的低压输入口B。

而图12中所示的为闭式泵反向转动时的液压系统图。在该图中可以看出，此时的油口A和B的作用于图11中的正好相反，油口A为低压输入口，而油口B为高压输出口，其工作原理和工作过程与图11中的液压系统并无实质不同，这里不再详述。

如图13所示，液压系统怠速待工时闭式泵10的两个工作油口A和B（贺劲修改）均没有流量输出，闭式泵液压回路无高压，闭式泵补油泵14的补油油流可通过分别顶开位于第三补油管路23上的第二单向阀231和位于第二补油管路22上的第一单向阀221进到闭式泵10的油口A和油口B，使得油口A、油口B两处压力均为补油泵补油压力。此时由闭式泵补油泵14的补油压力口取出的补油泵补油油流可流进并联第一补油管路21，顶开两个第一单向阀211，分别进到第一马达11与第二马达12之间的马达连接管路和第二马达12与第三马达13之间的马达连接管路，实施补油，使得C点和D点压力也均为补油泵补油压力。因此，A、B、C和D四点压力达到均衡，各马达进出口之间无压差，马达不能转动，有效防止马达空转。

若采用本发明后仍出现马达空转，意味着闭式泵的零位发生漂移包括机械零位、液压零位和电气零位，闭式泵本身向外输出了压力油。此时只需相应消除零位漂移，即可恢复马达无空转状态。

同样，本实施例的液压系统由A和B两个工作油口取出补油泵补油压力油流做恒压油源，与闭式泵的油口A和油口B是否需要互为转换成为高压输出口和低压输出口无关，故可适应多马达做任意双向旋转和固定的单向旋转。

如图14至图17所示，根据本发明的第三实施例的单泵多马达闭式液压系统，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，连接至马达连接管路的两个第一补油管路21，其中一个的另一端连接至闭式泵10的第一工作油口F，另外一个第一补油管路21的另一端连接至闭式泵10的第二工作油口E，也即两个第一补油管路并不连接至闭式泵10的同一工作油口，而是分别连接至位于串接多马达所在液压管路两端的不同工作油口上。在本实施例中，其中一个第一补油管路21连接至闭式泵10的第一工作油口F，另一个第一补油管路21连接至闭式泵10的第二工作油口E。各第一补油管路21上均设置有控制该第一补油管路21与其所对应的马达连接管路通断的换向阀，换向阀可以调节各第一补油管路21，使其与其所对应的马达连接管路连通或者断开，该换向阀例如为电磁换向阀211，在本实施例中为两位三通电磁换向阀。

本实施例所示闭式液压系统无需另寻恒压源，利用闭式泵进出油口A和B同时取油（因采用外置补油泵的闭式泵补油情况相同，不另图示）对多马达的中间液压管路补油，即由闭式泵10的油口A和油口B引出两条独立的均衡压力补油油路，在机器怠速待工时将闭式泵10的油口A和油口B的补油压力油液分别导入第一马达11与第二马达12之间的液压管路C点和第三马达13与第二马达12之间的液压管路D点，以使各马达两端的压力相等。

如图15所示，在该图中，闭式泵工作油口A为高压输出口，工作油口B为低压输入口，两个第一补油管路21分别从闭式泵两工作油口A和B取油，并分别作为两条串联多马达中间的马达连接管路的补油油源。闭式泵10的高压输出口A输出的高压油流以高于补油泵补油压力的工作高压封死第三补油管路23上的第二单向阀231，按实线大箭头流向流进串联的多马达回路，回到闭式泵的低压输入口B。补油泵补油油流顶开第二补油管路22上的第一单向阀221，进入闭式泵10和马达的低压侧，向闭式泵低压侧实施补油。闭式泵的工作油口A和B存在压差，使得马达旋转。因第一补油管路21上的电磁换向阀211均未得电处于左位工作，闭式泵高压输入口A引出的补油油流不能通过两电磁换向阀211流入马达连接管路形成补油回路，流进串联多马达回路的高压油流也不能由补油油路流出。

如图16所示为当闭式泵工作油口B为高压输出口和工作油口A为低压输入口时，闭式液压系统同时从闭式泵两工作油口A和B取油并分别引出两条串联多马达中间液压管路补油油源的单泵多马达闭式液压系统的油流流向。闭式泵高压输出口B输出的高压油流以高于补油泵补油压力的工作高压封死第二补油管路22上的第一单向阀221，并按实线大箭头方向流进串联的多马达回路，回到闭式泵的低压输入口A。闭式泵补油油流可顶开第三补油管路23上的第二单向阀231，进入闭式泵10及马达的低压侧，也流向闭式泵的第二端口H进行补油。闭式泵10的两油口A和B存在压差，使得马达旋转。因两个电磁换向阀211均未得电处于左位工作，闭式泵高压输出口B和低压输入口A引出的补油油流不能通过两电磁换向阀211流入多马达中间的马达连接管路形成补油回路，流进串联多马达回路的高压油流也不能由补油油路流出，系统可以正常工作。

由图15和图16可以看出，当同时从闭式泵工作油口A和B取油作为串联多马达回路中间的马达连接管路补油油流的油源时，无论油口A或B是作为高压输出口还是作为低压输入口，由于两个电磁换向阀211均未得电处于左位工作，该闭式液压系统的高压油流不会经两电磁换向阀211流出，低压油流也不能经两电磁换向阀211流入，串联多马达能够保持所需的正确旋向和工作速度，即满足马达双向旋转工作要求。

如图17所示，机器怠速待工时闭式泵高压输出口没有流量输出，闭式回路无高压，闭式泵补油油流可分别顶开位于闭式泵高压侧和低压侧的两个补油单向阀进到闭式泵的高压输出口（A或B）和低压输入口（B或A），使得A、B两点压力均为补油泵补油压力。此时因第一补油管路21上的两个电磁换向阀211均已得电转为右位工作，由闭式泵10的工作油口A和B取出的补油泵补油油流可分别流到并联的两条串联多马达中间的马达连接管路上形成补油回路，通过两个电磁换向阀211分别进到第一马达11与第二马达12之间的中间液压管路和第二马达12与第三马达13之间的中间液压管路中实施补油，使得C点和D点压力也均为补油泵补油压力。因此，A、B、C和D四点压力达到均衡，各马达进出口之间无压差，马达不能转动，有效防止马达空转。

若采用本发明后仍出现马达空转，意味着闭式泵的零位发生漂移（包括机械零位、液压零位和电气零位），闭式泵本身向外输出了压力油。此时只需相应消除零位漂移，即可恢复马达无空转状态。

根据本发明的实施例，一种工程机械包括单泵多马达闭式液压系统，该单泵多马达闭式液压系统为上述的单泵多马达闭式液压系统。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：单泵多马达闭式液压系统包括串接的多个马达以及一个与多个马达串接的闭式泵，闭式泵包括闭式泵补油泵，相邻的两个马达之间的液压管路上分别连接有第一补油管路，多个第一补油管路并联设置，交汇于第一节点K之后连接至闭式泵补油泵的补油压力管路，各第一补油管路均设置有控制第一补油管路通断的第一控制阀。通过采用本发明的技术方案，可使得单泵多马达单向旋转闭式液压系统在机器处于怠速待工时，其串联多马达回路的各马达进出油口压力均等于闭式泵补油泵的实际补油压力，自动使得各马达两端处于压力均衡状态，使得马达进出油口之间无压差存在，从而能够可靠消除马达空转，避免采用其它机械方式消除马达空转时带来额外工作负载，并且能够及时检测出闭式泵的零位漂移现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，包括串接的多个马达以及一个与多个所述马达串接的闭式泵（10），所述闭式泵（10）包括闭式泵补油泵（14），所述多个马达中每相邻的两个马达之间通过马达连接管路进行连接，所述单泵多马达闭式液压系统还包括第一补油管路（21），所述第一补油管路（21）的第一端连接至所述闭式泵（10）的工作油口，所述第一补油管路（21）的第二端连接至所述马达连接管路，所述第一补油管路（21）上设置有用来控制该第一补油管路（21）通断的控制阀。

2.根据权利要求1所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，包括依次连接在各相邻马达之间的多个所述马达连接管路和与各个所述马达连接管路一一对应地连接的多个所述第一补油管路（21），所述控制阀为换向阀，各所述第一补油管路（21）均设置有所述换向阀。

3.根据权利要求2所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，所述换向阀为电磁换向阀（212），所述电磁换向阀（212）在所述液压系统处于正常工作时为断开所述第一补油管路（21）和与其对应的两个相邻所述马达之间的液压管路的连接，在所述液压系统处于怠速待工时为连通述第一补油管路（21）和与其对应的所述马达连接管路。

4.根据权利要求3所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，多个所述第一补油管路（21）并联设置，交汇于第一节点后连接至所述闭式泵（10）的位于所述串接的多个马达所在的液压管路一端的第一工作油口。

5.根据权利要求3所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，多个所述第一补油管路（21）分别连接至所述闭式泵（10）的位于所述串接的多个马达所在的液压管路两端的第一工作油口和第二工作油口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，所述闭式泵补油泵（14）的输出端连接有补油压力管路（26），所述补油压力管路（26）包括第二节点、从所述第二节点连接至所述闭式泵（10）的第一端口的第二补油管路（22）、以及从所述第二节点连接至所述闭式泵（10）的第二端口的第三补油管路（23），所述第二补油管路（22）和所述第三补油管路（23）上分别设置有防止液压油反向流动至所述补油压力管路（26）的控制阀。

7.根据权利要求6所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，各所述控制阀上均并接有高压溢流阀（24）。

8.根据权利要求6所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，所述控制阀包括设置在所述第二补油管路（22）上的第一单向阀（221）和设置在所述第三补油管路（23）上的第二单向阀（231）。

9.根据权利要求6所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，所述单泵多马达闭式液压系统还包括补油溢流管路（25），其第一端连接在所述闭式泵补油泵（14）的输出口至所述第二节点之间的所述补油压力管路（26）上，第二端连接至油箱。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，所述闭式泵补油泵（14）为所述闭式泵（10）自带的外置式或内置式补油泵。

11.一种工程机械，包括单泵多马达闭式液压系统，其特征在于，所述单泵多马达闭式液压系统为权利要求1至10中任一项所述的单泵多马达闭式液压系统。

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