CN103419627B - 一种八轮车辆的静压传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种八轮车辆的静压传动系统，包括无级调速系统、静压传动同步驱动系统、静压传动分时驱动系统和制动系统；所述的无级调速系统包括双联柱塞变量泵驱动的主油路、补油泵驱动的控制油路、控制器和传感器，所述的静压传动同步驱动系统包括与双联柱塞变量泵相连接的左侧分流器和右侧分流器，所述的静压传动分时驱动系统包括驱动切换阀、液动阀和插装阀，所述的制动系统包括两端马达上集成的液压制动器。本发明通过设计无级调速系统、分时驱动系统、同步控制系统、驻车制动系统，有效解决了静压技术在车辆传动系统应用中同步控制、功率匹配和无级调速的问题。

Description

一种八轮车辆的静压传动系统

技术领域

本发明属于车辆静压传动技术领域，涉及一种八轮车辆的静压传动系统。

背景技术

现有工程车辆的驱动传动系统主要有齿轮传动、液力变矩传动和静压传动三种类型。齿轮传动具有结构简单，成本低，传动效率高的优点，但只能完成阶跃式调速，存在噪声大、传动平稳性差的问题；液力变矩传动系统具有平稳低噪音，能实现无级变速的优点，但传动效率较低。静压传动具有重量轻、结构紧凑便于布置、控制简单、运转平稳等优点，能较好满足载荷、速度变化频繁、急剧、变幅大等苛刻工况，具有其他传动系统无法达到的优越性能在工程机械、特种车辆等领域有着广泛应用。而静压传动的同步控制和发动机功率匹配一直是车辆静压传动系统设计的难题。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种八轮车辆的静压传动系统，是一种可完成驱动形式转换无级调速的静压传动系统，实现车辆在越野路面全轮驱动，有效解决了静压技术在车辆传动系统应用中同步控制、功率匹配和无级调速的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种八轮车辆的静压传动系统，包括无级调速系统、静压传动同步驱动系统、静压传动分时驱动系统和制动系统；

所述的无级调速系统包括双联柱塞变量泵驱动的主油路、补油泵驱动的控制油路、控制器和传感器，传感器采集系统主油路的压力和发动机转速，由控制器发出信号不断改变双联柱塞变量泵中变量泵斜盘的位置，改变双联柱塞变量泵的排量，使发动机与双联柱塞变量泵的最佳功率匹配；

所述的静压传动同步驱动系统包括与双联柱塞变量泵相连接的左侧分流器和右侧分流器，双联柱塞变量泵通过左侧分流器驱动位于左侧的四个马达，通过右侧分流器驱动位于右侧的四个马达；

所述的静压传动分时驱动系统包括驱动切换阀、液动阀和插装阀，驱动切换阀、液动阀的切换实现车辆八轮驱动、四轮驱动的切换，四轮驱动时马达通过插装阀实现冲洗；

所述的制动系统包括两端马达上集成的液压制动器，液压制动器由控制油路压力油控制，当车辆起步行驶时，液压制动器处于离合状态；当车辆停止时，液压制动器处于制动状态。

所述双联柱塞变量泵由左泵和右泵串联组成，左泵通过左侧分流器驱动位于左侧的四个马达，右泵通过右侧分流器驱动位于右侧的四个马达；

双联柱塞变量泵与主油箱相连通，补油泵与副油箱相连通。

所述当车辆八轮驱动时，驱动切换阀的P口与马达A口接通，由补油泵提供的控制油路液压油将液动阀推到P口与马达A口接通，插装阀常开状态断开，分流器将高压液压油输入给全部八个马达，八马达全部被驱动；

当车辆切换到四轮驱动时，驱动切换阀的P口与马达B口接通，由补油泵提供的控制油路液压油通过切换阀将插装阀接通，同时控制油路液压油将液动阀推到P口与马达B口接通，将分流器输送给中间四个马达的高压油分别转换给两端的四个马达，中间四个马达处于自由转动状态，由两端的四个马达驱动车辆前进；四轮驱动时中间四个马达通过插装阀实现冲洗，防止自由转动发热。

所述的插装阀为两位三通液动阀，在四轮驱动时，实现中间四个马达离合状态，并对中间四个马达进行冲洗。

所述的分时驱动系统中由两驱动切换阀实现对四组液动阀的控制，车辆八轮驱动时，液动阀P口与马达A口接头，插装阀断开；车辆四轮驱动时，液动阀P口与马达B口接头，插装阀接通，将中间马达的高压油全别供给两端马达。

所述当在越野路面车辆八轮驱动时，由操纵杆带动控制电磁阀控制分流器处于精分位置，分流器处于精分状态；当路面较为平整时，由操纵杆带动控制电磁阀控制分流器处于一般精度分流位置或自由分流位置，分流器处于一般精度分流状态或自由分流状态，减少车辆高速行驶时的寄生功率。

所述两端马达上集成的液压制动器，由补油泵提供的控制油路压力油控制，当车辆需要起步行驶时，控制油路压力油压力到达一定值时，液压制动器处于离合状态；当车辆停止时，由卸荷阀将控制压力油压力卸荷，使控制油路压力降低，使制动器处于制动状态。

所述当车辆停止时，卸荷阀的P口与马达B口接通，将控制压力油压力卸荷。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的八轮车辆的静压传动系统，是一种可完成驱动形式转换无级调速（没有档位）的静压传动系统，整个系统技术先进，结构简单，易于控制，实现了车辆的分时驱动（四驱、八驱的转换，在手动操作手柄后，由驱动切换阀来实现），而且能够实现发动机功率最佳匹配和同步控制。

本发明提供的八轮车辆的静压传动系统，实现车辆在越野路面全轮驱动，越野路面时使用精分模式，车辆越野能力更强；在较为平整路面4轮驱动，平整路面时使用一般精分或自由分流模式减少寄生功率的发生，从而减少寄生功率的产生，通过设计无级调速系统、分时驱动系统、同步控制系统、驻车制动系统，有效解决了静压技术在车辆传动系统应用中同步控制、功率匹配和无级调速的问题。

附图说明

图1为本发明静压传动系统原理图；

图2为液动阀连接机能放大图；

图3为插装阀连接机能放大图；

图4为电磁阀J1、J2阀连接机能放大图；

图5为电磁阀J3连接机能放大图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参照图1～图5所示，一种八轮车辆的静压传动系统，包括无级调速系统、静压传动同步驱动系统、静压传动分时驱动系统和制动系统；

所述的无级调速系统包括双联柱塞变量泵驱动的主油路、补油泵驱动的控制油路、控制器和传感器，传感器采集系统主油路的压力和发动机转速，由控制器发出信号不断改变双联柱塞变量泵中变量泵斜盘的位置，改变双联柱塞变量泵的排量，使发动机与双联柱塞变量泵的最佳功率匹配；

所述的静压传动同步驱动系统包括与双联柱塞变量泵相连接的左侧分流器和右侧分流器，双联柱塞变量泵通过左侧分流器驱动位于左侧的四个马达，通过右侧分流器驱动位于右侧的四个马达；

所述的静压传动分时驱动系统包括驱动切换阀、液动阀和插装阀，驱动切换阀、液动阀的切换实现车辆八轮驱动、四轮驱动的切换，四轮驱动时马达通过插装阀实现冲洗；

所述的制动系统包括两端马达上集成的液压制动器，液压制动器由控制油路压力油控制，当车辆起步行驶时，液压制动器处于离合状态；当车辆停止时，液压制动器处于制动状态。

其中，由双联柱塞泵提高高压液压油，由补油泵为闭式静压传动系统补油，并提供控制油压，分流器实现马达的同步驱动，驱动切换阀实现分时驱动控制和分流模式转换，液压制动器实现驻车制动。

具体的，双联柱塞变量泵由左泵和右泵串联组成，左泵通过左侧分流器（分流器1）驱动位于左侧的四个马达1、3、5、7，右泵通过右侧分流器（分流器2）驱动位于右侧的四个马达2、4、6、8。双联柱塞变量泵与主油箱相连通，补油泵与副油箱相连通。

当车辆八轮驱动时，驱动切换阀J1的P口与马达A口接通，由补油泵提供的控制油路液压油将液动阀推到P口与马达A口接通，插装阀常开状态断开，分流器将高压液压油输入给全部八个马达，实现了马达1-8全部驱动；

当车辆切换到四轮驱动时，驱动切换阀J1的P口与马达B口接通，由补油泵提供的控制油路液压油通过切换阀J1将插装阀接通，同时控制油路液压油将液动阀推到P口与马达B口接通，将分流器输送给中间四个马达3、4、5、6的高压油分别转换给两端的四个马达1、2、7、8，中间四个马达3、4、5、6处于自由转动状态，由两端的四个马达1、2、7、8驱动车辆前进，实现了车辆的四轮驱动；四轮驱动时中间四个马达3、4、5、6通过插装阀实现冲洗，防止自由转动发热。

具体的，由两组驱动切换阀、液动阀和插装阀实现对四组液动阀的控制，车辆八轮驱动时，液动阀P口与马达A口接头，插装阀断开；车辆四轮驱动时，液动阀P口与马达B口接头，插装阀接通，将中间马达3、4、5、6的高压油全别供给两端马达1、2、7、8；所述的插装阀为两位三通液动阀，在四轮驱动时，实现中间四个马达离合状态，并对中间四个马达进行冲洗。

越野路面车辆8轮驱动时，容易造成单个车轮悬空，因此当在越野路面车辆八轮驱动时，由操纵杆带动控制电磁阀J3控制分流器处于精分位置（位置3），分流器处于精分状态；

当路面较为平整时，由操纵杆带动控制电磁阀J3控制分流器处于一般精度分流位置（位置2）或自由分流位置（位置1），分流器处于一般精度分流状态或自由分流状态，减少车辆高速行驶时的寄生功率。

两端马达1、2、7、8上集成的液压制动器，由补油泵提供的控制油路压力油控制，当车辆需要起步行驶时，控制油路压力升高使制动器处于离合状态，当车辆停止时，卸荷阀J2的P口与马达B口接通，控制油路压力油回油箱，控制油路压力降低卸荷使制动器处于制动状态；控制油路高压、打开，制动分离。

本发明提供的八轮车辆的静压传动系统，可实现无级调速、最佳功率匹配、驱动同步控制、8轮驱动和4轮驱动转换、驻车制动，解决了8×8越野车辆静压传动分时驱动、同步控制和功率匹配的问题。同步驱动分流精度具有三种模式，越野路面时使用精分模式，车辆越野能力更强，平整路面时使用粗分或自由分流模式减少寄生功率的发生；实现车辆在越野路面全轮驱动，在较为平整路面4轮驱动，从而减少寄生功率的产生，通过设计无级调速系统、分时驱动系统、同步控制系统、驻车制动系统，有效解决了静压技术在车辆传动系统应用中同步控制、功率匹配和无级调速的问题。

Claims (8)

1.一种八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，包括无级调速系统、静压传动同步驱动系统、静压传动分时驱动系统和制动系统；

所述的无级调速系统包括双联柱塞变量泵驱动的主油路、补油泵驱动的控制油路、控制器和传感器，传感器采集系统主油路的压力和发动机转速，由控制器发出信号不断改变双联柱塞变量泵中变量泵斜盘的位置，改变双联柱塞变量泵的排量，使发动机与双联柱塞变量泵的最佳功率匹配；

所述的静压传动同步驱动系统包括与双联柱塞变量泵相连接的左侧分流器和右侧分流器，双联柱塞变量泵通过左侧分流器驱动位于左侧的四个马达，通过右侧分流器驱动位于右侧的四个马达；

所述的静压传动分时驱动系统包括驱动切换阀、液动阀和插装阀，驱动切换阀、液动阀的切换实现车辆八轮驱动、四轮驱动的切换，四轮驱动时马达通过插装阀实现冲洗；

所述的制动系统包括两端马达上集成的液压制动器，液压制动器由控制油路压力油控制，当车辆起步行驶时，液压制动器处于离合状态；当车辆停止时，液压制动器处于制动状态。

2.如权利要求1所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，双联柱塞变量泵由左泵和右泵串联组成，左泵通过左侧分流器驱动位于左侧的四个马达，右泵通过右侧分流器驱动位于右侧的四个马达。

3.如权利要求1所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，当车辆八轮驱动时，驱动切换阀的P口与马达A口接通，由补油泵提供的控制油路液压油将液动阀推到P口与马达A口接通，插装阀常开状态断开，分流器将高压液压油输入给全部八个马达，八马达全部被驱动；

当车辆切换到四轮驱动时，驱动切换阀的P口与马达B口接通，由补油泵提供的控制油路液压油通过切换阀将插装阀接通，同时控制油路液压油将液动阀推到P口与马达B口接通，将分流器输送给中间四个马达的高压油分别转换给两端的四个马达，中间四个马达处于自由转动状态，由两端的四个马达驱动车辆前进；四轮驱动时中间四个马达通过插装阀实现冲洗，防止自由转动发热。

4.如权利要求1或3所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，所述的插装阀为两位三通液动阀，在四轮驱动时，实现中间四个马达离合状态，并对中间四个马达进行冲洗。

5.如权利要求1或3所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，所述的分时驱动系统中由两驱动切换阀实现对四组液动阀的控制，车辆八轮驱动时，液动阀P口与马达A口接头，插装阀断开；车辆四轮驱动时，液动阀P口与马达B口接头，插装阀接通，将中间马达(3、4、5、6)的高压油全部供给两端马达(1、2、7、8)。

6.如权利要求1所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，当在越野路面车辆八轮驱动时，由操纵杆带动控制电磁阀控制分流器处于精分位置，分流器处于精分状态；当路面较为平整时，由操纵杆带动控制电磁阀控制分流器处于一般精度分流位置或自由分流位置，分流器处于一般精度分流状态或自由分流状态，减少车辆高速行驶时的寄生功率。

7.如权利要求1所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，所述两端马达上集成的液压制动器，由补油泵提供的控制油路压力油控制，当车辆需要起步行驶时，控制油路压力油压力到达一定值时，液压制动器处于离合状态；当车辆停止时，由卸荷阀将控制压力油压力卸荷，使控制油路压力降低，使制动器处于制动状态。

8.如权利要求7所述的八轮车辆的静压传动系统，其特征在于，当车辆停止时，卸荷阀的P口与马达B口接通，将控制压力油压力卸荷。