CN103303138A - 一种工程机械通用液压行走动力驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种工程机械通用液压行走动力驱动装置，其结构包括两个变量泵、两个变量马达、柴油机、两台测功机、液压油箱、出油过滤器、回油冷却器、回油阀块、两个系统切换控制阀。本发明实验装置可以通过系统切换控制阀来改变系统供油方式，从双泵联合供油的单回路系统切换到两个泵分别独立为两个马达供油的双回路系统，可以满足各种工程机械液压行走动力驱动系统。这种实验装置可以在满足工程机械液压行走动力驱动系统实际负载变化的各种工况，根据实验可以给出各种工况下泵排量、马达排量、柴油机供油量三者之间的最优匹配。

Description

一种工程机械通用液压行走动力驱动装置

技术领域

本发明涉及的是一种行走动力驱动装置。

背景技术

工程机械的行走动力驱动系统是工程机械的重要组成部分，行走动力驱动系统需要传输大功率，并且要求较高的效率和较长的寿命。在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面需要具有良好的能力。目前，各种工程机械行走动力驱动系统的控制方法是控制液压泵的排量，液压马达大部分选用定量马达，即便是选用变量马达也只是控制马达在最大排量或者最小排量两种情况，而柴油机的控制并没有良好匹配泵马达液压系统，一直是处在较大供油量上，没有充分利用柴油机的功率，柴油机的经济性差，整个装置的效率低；液压系统压力波动大，工作效率低，液压件的使用寿命短。

在工程机械的行走动力驱动系统中存在两种模式，一种是以部分履带车为代表的，通过控制左右两侧的马达速度来实现直线行走和转向，这需要有两个相对独立的液压系统分别控制两侧马达的转速。还有一种是以平板车为代表的，通过转向器来实验转向，并不需要两侧车轮差速来实现转向，而是需要两侧车轮的转速保持一致以实现直线行走，这样就需要有一个液压系统为两侧马达一起供油，以保证两侧转速严格一致。

发明内容

本发明的目的在于提供可以满足工程机械实际负载变化的各种工况的一种工程机械通用液压行走动力驱动装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种工程机械通用液压行走动力驱动装置，其特征是：包括柴油机、液压油箱、第一变量泵、第二变量泵、第一变量马达、第二变量马达，柴油机与第一变量泵和第二变量泵同轴连接，液压油箱通过出油过滤器分别连接第一变量泵和第二变量泵的进油口，第一变量泵和第二变量泵的A孔分别连接第一切换控制阀的两个阀块，第一切换控制阀的两个阀块分别连接第一变量马达和第二变量马达的A口，第一变量泵和第二变量泵的B孔分别连接第二切换控制阀的两个阀块，第二切换控制阀的两个阀块分别连接第一变量马达和第二变量马达的B口，第一变量泵的回油孔、第二变量泵的回油孔、第一变量马达的回油孔、第二变量马达的回油孔均连通回油阀块，回油阀块通过回油冷却器连接液压油箱，第一变量马达连接第一测功机，第二变量马达连接第二测功机。

本发明还可以包括：

1、第一变量泵与柴油机、第二变量泵均通过直口连接。

本发明的优势在于：本发明实验装置可以模拟工程机械行走动力驱动系统，通过系统切换阀的改变实现单回路循环或者双回路循环，在工程机械机器上测得实际的负载变化曲线然后通过测功机的自动加载来无差别的模拟实际负载变化。在这种基础上改变柴油机供油量、变量泵排量、变量马达排量来满足负载的变化需求，并优化这三者之间的匹配，可以达到提高效率节油的目的。这三者之间的变化规律是工程机械通过控制器自动控制的基础。各种控制策略和控制程序均可以在此实验装置上进行配机实验，检验控制策略并修改程序。

附图说明

图1为本发明的结构图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明主要是提供一种实现工程机械通用液压行走动力驱动系统中负载变换后，泵马达排量及柴油机供油量三种变量之间匹配规律的实验装置。本装置可以满足各种工程机械的液压行走动力驱动系统，并且这种实验装置可以满足工程机械实际负载变化的各种工况，根据实验可以给出各种工况下泵排量、马达排量、柴油机供油量三者之间的最优匹配，以便于找出工程机械液压行走动力驱动系统在满足负载变化需求的基础上的节油规律。

本发明的具体结构：柴油机1与两个变量泵3、4通过联轴器实现同轴连接，为了避免传动轴受径向力，两个变量泵3、4之间通过直口连接，变量泵3与柴油机1也通过直口2连接，这样就可以避免整根传动轴径向受力。液压油箱6上的出油过滤器5通过两条低压油管连接在液压泵3、4的进油口上，液压泵3、4上除了进油口还分别有A孔、B孔和回油孔，两个泵的A孔分别通过油管连接到系统切换控制阀15的两个阀块上，两个阀块的出口分别连接在两个变量马达9、12的A口上，两个泵的B孔分别通过油管连接到系统切换控制阀16的两个阀块上，两个阀块的出口分别连接在两个变量马达9、12的B口上,变量马达除了A、B孔外还有一个回油孔，两个变量泵3、4和两个变量马达9、12的四个回油孔通过四根低压回油管连接在回油阀块8上，回油阀块8通过一根回油管连接到回油冷却器7上，回油冷却器的末端通过一根油管连接到油箱6上，这样完成一个液压系统的回路。两个变量马达9、12分别通过两个弹性联轴器10、13和测功机11、14连接。

当需要模拟以履带挖掘机为代表的双回路工程机械时，就关闭系统切换控制阀15、16，此时变量泵3和变量马达12成为一个独立的回路。两个回路完全相同，所以在此以一个回路做详细说明。当柴油机1工作时，通过传动轴带动变量泵3，液压油箱6通过出油过滤器5上的低压供油管给变量泵3提供液压油，通过调节变量泵3上的比例电磁阀可以改变供油方向和排量的大小。当变量泵3正向供油时，A口输出高压油，当反向供油时，B口输出高压油。在此以正向供油做说明，变量泵3A口输出高压油，通过高压油管、系统切换控制阀15进入变量马达12的A孔，高压油推动马达转动，油压降低，一部分低压油通过马达回油孔经过回油阀块8进入回油冷却器，冷却后的液压油进入液压油箱6，其他的低压油通过B孔经过低压油管、系统切换控制阀16回到变量马达3，这些液压油重新再经过泵加压进入液压系统，还有一部分通过回油孔经过回油阀块8进入回油冷却器，冷却后的液压油进入液压油箱6。这时测功机14给变量马达加负载，整个液压系统为了适应这个负载可以加大变量马达12的排量以降低马达的转速来适应大的负载、加大变量泵3的排量以增加液压油的压力或加大柴油机供油量。这样就可以在这个实验装置上试验这三者之间的各种组合，通过柴油机供油回油管上的流量计来监测油耗、通过高压油路和低压油路上的压力传感器监测压力变化、通过马达上的转速传感器监测马达转速以保证直线行走或转弯速度，寻求节油、效率高的工作范围，寻求最优的控制策略。

当需要模拟以平板车为代表的单回路工程机械时，需要将系统切换控制阀15、16打开，这样当系统工作时两个变量泵3、4A口供高压油时，高压油通过高压油管到达系统切换控制阀15时不再是相对独立的，而是两个泵出来的高压油汇聚在一起，然后高压油通过高压油管到达两个变量马达9、12的A口，当高压油推动马达转动后一部分油回到油箱，一部分通过两个变量马达9、12的B口回到系统切换控制阀16，两股低压油在阀块处汇合，然后通过低压油管回到变量泵34。此时测功机11、14模拟两侧车轮的负载，整个液压系统为了适应这个负载可以加大变量马达9、12的排量以降低马达的转速来适应大的负载、加大变量泵3、4的排量以增加液压油的压力或加大柴油机供油量。这样就可以在这个实验装置上试验这三者之间的各种组合，通过柴油机供油回油管上的流量计来监测油耗、通过高压油路和低压油路上的压力传感器监测压力变化、通过马达上的转速传感器监测马达转速以保证直线行走或转弯速度，寻求节油、效率高的工作范围，寻求最优的控制策略。

Claims (2)

1.一种工程机械通用液压行走动力驱动装置，其特征是：包括柴油机、液压油箱、第一变量泵、第二变量泵、第一变量马达、第二变量马达，柴油机与第一变量泵和第二变量泵同轴连接，液压油箱通过出油过滤器分别连接第一变量泵和第二变量泵的进油口，第一变量泵和第二变量泵的A孔分别连接第一切换控制阀的两个阀块，第一切换控制阀的两个阀块分别连接第一变量马达和第二变量马达的A口，第一变量泵和第二变量泵的B孔分别连接第二切换控制阀的两个阀块，第二切换控制阀的两个阀块分别连接第一变量马达和第二变量马达的B口，第一变量泵的回油孔、第二变量泵的回油孔、第一变量马达的回油孔、第二变量马达的回油孔均连通回油阀块，回油阀块通过回油冷却器连接液压油箱，第一变量马达连接第一测功机，第二变量马达连接第二测功机。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械通用液压行走动力驱动装置，其特征是：第一变量泵与柴油机、第二变量泵均通过直口连接。

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