CN103277354B - 车载交流发电液压驱动装置 - Google Patents

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车载交流发电液压驱动装置，包括底盘取力器，交流发电机；还包括闭式液压泵、液压马达、散热器、置换冲洗阀、液压油箱与可编程控制器；液压泵与底盘取力器连接，闭式液压泵的出油口与液压马达进油口连接，液压泵的进油口与液压马达出油口连接；液压马达的进、出油口通过与置换冲洗阀的冲洗油口连接，置换冲洗阀出油口与散热器进油口连接，散热器出油口与液压油箱进口连接；液压油箱出口与闭式液压泵连接；液压泵转速传感器、马达转速传感器分别与可编程控制器输连接，可编程控制器与变量伺服阀连接；液压马达与交流发电机连接。它使驱动发电机的液压马达转速保持恒定，液压马达可安装在汽车的任意位置，解决了大功率发电机安装空间有限的问题。

Description

车载交流发电液压驱动装置
技术领域
本发明属于汽车动力技术领域，具体涉及一种车载交流发电液压驱动装置，是以车载发动机直接驱动的电控变量的闭式液压驱动装置。
背景技术
传统的汽车动力传动装置是通过汽车发动机取力器，经传动轴或皮带轮传递动力至交流发电机，驱动交流发电机旋转进行发电，在工作过程中需对汽车发动机进行恒速控制，因而需对发电机进行恒速控制。传统车载发交流发电的动力传动装置其发动机与发电机之间是刚性连接关系，由于汽车底盘处、汽车发动机取力器附近空间有限，很难直接安装8kW以上的发电机，同时刚性连接只能通过控制发动机的转速来控制发电机的转速，这使得交流发电机无法实现在发动机全转速范围内工作，不具备行车发电的可能性。
发明内容
鉴于传统车载交流发电动力传动装置不能实现行车发电和交流发电机安装空间有限的缺点。本发明要解决的技术问题在于提供一种车载交流发电液压驱动装置，该驱动装置即可以实现交流发电机在汽车发动机全转速范围内工作，具备行车发电的功能，又可以将液压马达安装在汽车的任意位置，解决较大功率的发电机安装空间有限的问题，实现8kw以上的发电功能。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：一种车载交流发电液压驱动装置，包括与汽车发动机连接的底盘取力器，交流发电机；其特征在于：还包括闭式液压泵、液压马达、散热器、置换冲洗阀、液压油箱与可编程控制器；闭式液压泵与底盘取力器连接，闭式液压泵的出油口通过出油管与液压马达进油口连接，闭式液压泵的进油口通过进油管与液压马达出油口连接；液压马达的进、出油口通过第一油管与置换冲洗阀的冲洗油口连接，置换冲洗阀的出油口通过第二油管与散热器的进油口连接，散热器的出油口通过第三油管与液压油箱进口连接；液压油箱出口通过第四油管与闭式液压泵连接；闭式液压泵上的液压泵转速传感器、液压马达上的马达转速传感器分别通过第一电线、第二电线与可编程控制器输入端连接，可编程控制器的输出端通过第三电线与变量伺服阀连接；液压马达的输出轴直接与交流发电机的输入端连接。
闭式液压泵直接安装在汽车发动机输出端的取力器上，变量伺服阀集成在闭式液压泵上；发电机安装在汽车车架上，液压马达直接安装在发电机的输入端，液压油箱、可编程控制器、置换冲洗阀和散热器也安装在汽车车架上，由于闭式液压泵和液压马达之间通过液压管路相连接，液压马达可以安装在汽车的任意合理的位置，所以解决了较大功率的发电机安装空间有限的问题，进而实现发电机8kw以上的发电功能。
本发明采用了可编程控制器控制闭式液压回路系统的控制方式，闭式液压泵为闭式变量柱塞泵，液压马达为定量柱塞马达，通过汽车发动机驱动安装在底盘取力器上的闭式液压泵供油，通过控制闭式液压泵排量的变化来控制液压马达的工作转速，因此，当发动机转速在全转速范围内发生变化的情况下，能够保持液压马达工作转速的恒定；其中，闭式液压泵和液压马达上都集成有转速传感器，传感器检测到闭式液压泵和液压马达的工作转速后，将该转速信号送入可编程控制器中，由可编程控制器对该信号进行处理，通过将该信号与预设值比较后，利用内部软件程序对偏差信号解析处理后，输出相应的控制电流信号来及时调节闭式液压泵的排量，从而使液压马达的工作转速稳定在预设转速上；当发动机的转速发生变化的时候，会引起闭式液压泵的输出流量发生变化，从而引起液压马达的转速变化，此时，安装在闭式液压泵和液压马达上的转速传感器检测到转速的变化后，将转速变化的信号送入可编程控制器，可编程控制器对这一信号进行处理后输出一个相应的控制信号到集成在闭式液压泵上的变量伺服阀，驱动变量伺服阀输出变量信号来改变闭式液压泵的排量，从而使闭式液压泵的输出流量保持在由液压马达驱动的发电机正常工作的额定流量值上。发动机转速降低时，闭式液压泵排量增大；发动机转速升高时，闭式液压泵排量减小。系统的变量控制为电控闭环控制系统，其控制对象和反馈信号是液压马达的工作转速（即发电机的工作转速），控制过程由可编程控制器的内部软件实现，具有较高的控制精度和响应速度，避免了中间环节的干扰或信号转换过程的积累误差。由于液压马达与闭式液压泵、置换冲洗阀、液压油箱、散热器等之间通过与液压管路连接，转速传感器、可编程控制器和变量伺服阀之间通过电线相连接，所以液压马达和交流发电机可以安装在汽车上空间宽裕的位置，由于发电机不用直接与交流发动机刚性连接，解决了传统车载发电装置安装空间受限制的问题，可以实现8kw以上的发电功能；实现行车发电和驻车发电功能。
附图说明图1是本发明的结构示意图。
图中：1—底盘取力器，2—闭式液压泵，201—液压泵转速传感器，202—变量伺服阀,3—进油管，4—液压油箱，5—散热器，6—第一电线，7—置换冲洗阀，8—可编程控制器，9—液压马达，901—马达转速传感器，10—交流发电机，11—出油管，12—第四油管，13—第一油管，14—第二油管，15—第三油管，16—汽车发动机，17—第二电线，18—第三电线。
具体实施方式
如图1所示：一种车载交流发电液压驱动装置，包括与汽车发动机16连接的底盘取力器1，交流发电机10；其特征在于：还包括闭式液压泵2、液压马达9、散热器5、置换冲洗阀7、液压油箱4与可编程控制器8；闭式液压泵2与底盘取力器1连接，闭式液压泵2的出油口通过出油管11与液压马达9的进油口连接，闭式液压泵2的进油口通过进油管3与液压马达9的出油口连接；液压马达9的进、出油口通过第一油管13与置换冲洗阀7的冲洗油口连接，置换冲洗阀7的出油口通过第二油管14与散热器5的进油口连接，散热器5的出油口通过第三油管15与液压油箱4进口连接；液压油箱4出口通过第四油管12与闭式液压泵2连接；闭式液压泵2上的液压泵转速传感器201、液压马达9上的马达转速传感器901分别通过第一电线6、第二电线17与可编程控制器8输入端连接，可编程控制器8的输出端通过第三电线18与变量伺服阀202连接；液压马达9的输出轴直接与交流发电机10的输入端连接。变量伺服阀202输出相应的控制压力用于控制闭式液压泵2的变量；置换冲洗阀7和散热器5用于保证闭式液压系统的油温保持在正常的工作温度范围内；液压油箱4用于存储液压油、过滤气泡、杂质和散热。
闭式液压泵2直接安装在汽车发动机16输出端的底盘取力器1上，变量伺服阀202集成在闭式液压泵2上；交流发电机10、液压油箱4、可编程控制器8、置换冲洗阀7和散热器5安装在汽车车架上，液压马达9直接安装在交流发电机10的输入端。由于闭式液压泵和液压马达之间通过液压管路相连接，液压马达可以安装在汽车的任意合理的位置，解决了较大功率的发电机安装空间有限的问题，进而实现发电机8kw以上的发电功能。
闭式液压泵2、液压马达9、置换冲洗阀7、可编程控制器8、散热器5等是通过商业途径购置的设备或部件。
可编程控制器8、马达转速传感传感器901与液压泵转速传感器201组成电子智能控制液压驱动装置。
车载交流发电液压驱动装置的工作方法大致是：在工作时，闭式液压泵2由汽车发动机16直接驱动，闭式液压泵输出压力油通过出油管11进入液压马达9的进油口并驱动其旋转，同时回油从液压马达的出油口经进油管3又返回闭式液压泵。安装在闭式液压泵上的液压泵转速传感器201和液压马达上的马达转速传感器901检测闭式液压泵和液压马达的工作转速信号，并将闭式液压泵2的工作转速信号通过第一电线6送入可编程控制器8、将液压马达9的工作转速信号通过第二电线17送入可编程控制器8，可编程控制器8通过内部的程序软件对输入的转速信号进行处理并与预设值比较，利用内部软件程序对偏差信号解析处理后，输出相应的控制电流信号到变量伺服阀202，变量伺服阀输出相应的调节控制压力推动闭式液压泵变量，从而使驱动交流发电机的液压马达的工作转速稳定在预设转速上即保持转速的恒定。
本发明的变量控制为电控闭环控制，其控制对象和反馈信号是液压马达的工作转速（即发电机的工作转速），控制过程由可编程控制器的内部软件实现，具有较高的控制精度和响应速度，这一点有别于通过负载反馈方式进行速度调节的系统，避免了中间环节的干扰或信号转换过程的积累误差。
本发明解决传统车载交流发电动力传动装置不能实现行车发电和交流发电机安装空间有限的技术问题，可以实现更大功率的交流发电。

Claims (3)

1.一种车载交流发电液压驱动装置，包括底盘取力器，交流发电机；其特征在于：还包括闭式液压泵（2）、液压马达（9）、散热器（5）、置换冲洗阀（7）、液压油箱（4）与可编程控制器（8）；闭式液压泵（2）与底盘取力器（1）连接，闭式液压泵（2）的出油口通过出油管（11）与液压马达（9）的进油口连接，闭式液压泵（2）的进油口通过进油管（3）与液压马达（9）的出油口连接；液压马达（9）的进、出油口通过第一油管（13）与置换冲洗阀（7）的冲洗油口连接，置换冲洗阀（7）的出油口通过第二油管（14）与散热器（5）的进油口连接，散热器（5）的出油口通过第三油管（15）与液压油箱（4）进口连接；液压油箱（4）出口通过第四油管（12）与闭式液压泵（2）连接；闭式液压泵（2）上的液压泵转速传感器（201）、液压马达（9）上的马达转速传感器（901）分别通过第一电线（6）、第二电线（17）与可编程控制器（8）输入端连接，可编程控制器（8）的输出端通过第三电线（18）与变量伺服阀（202）连接；液压马达（9）的输出轴直接与交流发电机（10）的输入端连接。
2.如权利要求1所述的一种车载交流发电液压驱动装置，其特征在于：闭式液压泵（2）直接安装在汽车发动机（16）输出端的底盘取力器（1）上，变量伺服阀（202）集成在闭式液压泵（2）上；交流发电机（10）、液压油箱（4）、可编程控制器（8）、置换冲洗阀（7）和散热器（5）安装在汽车车架上。
3.如权利要求1所述的一种车载交流发电液压驱动装置的工作方法，其特征在于：闭式液压泵（2）由汽车发动机（16）直接驱动，闭式液压泵（2）输出压力油通过出油管（11）进入液压马达（9）的进油口并驱动其旋转，同时回油从液压马达（9）的出油口经进油管（3）又返回闭式液压泵（2）；液压泵转速传感器（201）和马达转速传感器（901）检测闭式液压泵（2）和液压马达（9）的工作转速信号，并将闭式液压泵（2）的工作转速信号通过第一电线（6）送入可编程控制器（8）、将液压马达（9）的工作转速信号通过第二电线（17）送入可编程控制器（8），可编程控制器（8）通过内部的程序软件对输入的转速信号进行处理并与预设值比较，利用内部软件程序对偏差信号解析处理后，输出相应的控制电流信号到变量伺服阀（202），变量伺服阀（202）输出相应的调节控制压力推动闭式液压泵变量，使驱动交流发电机（10）的液压马达（9）的工作转速稳定在预设转速上。
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