CN103660928A - 自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，它包括发动机、变量柱塞泵、热交换阀、变速阀、驻车控制阀、液压马达、驻车液压缸、进油滤网、回油散热装置、回油过滤器；静压驱动系统的动力由发动机提供，发动机与变量柱塞泵用传动轴连接，所述变量柱塞泵为双出口斜盘式，通过调节泵的输入转速和斜盘位置、角度，调节变量柱塞泵的输出流量，实现变量柱塞泵的开启、关闭；所述变量柱塞泵的两个压力油口分别与液压马达和热交换阀组并联。本发明的有益效果是：采用低速大扭矩轮边马达直接驱动车轮,从而避免了机械减速引起的附加扭矩损失,结构简单，传动效率高，功率损失小，有利于提高能源利用效率，动态特性也更为优越。

Description

自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统
技术领域
本发明涉及静压传动技术领域，具体地说是一种自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统。 
背景技术
目前，静压驱动技术在挖掘机、装载机等工程机械上的应用已经比较成熟和普遍，叉车产品由于工况特殊，对低速性能要求较高，无法简单复制装载机、挖掘机静压驱动系统。国内高端叉车产品的市场尚在培育之中，未能形成销售规模，导致静压驱动叉车的研究与实际应用没能真正开展，市场上销售的国产平衡重式叉车产品，驱动部分均为发动机通过离合器或液力变矩器将动力传递到变速箱，再经主减速器、差速器传递给半轴，驱动车轮旋转。这种机械式传动系统存在着结构复杂，速比固定，价格昂贵，故障多发，效率低下的缺点。传动系统出现故障后必须拆卸发动机、变速箱、驱动桥后方可维修。 
发明内容
本发明的目的是改进现有技术的不足，提供一种结构简单，操作简便，工作可靠，能够实现无级变速和自主热交换功能的叉车静压驱动系统。 
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案： 
一种自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，它包括发动机、变量柱塞泵、热交换阀、变速阀、驻车控制阀、液压马达、驻车液压缸、进油滤网、回油散热装置、回油过滤器； 
静压驱动系统的动力由发动机提供，发动机与变量柱塞泵用传动轴连接，所述变量柱塞泵为双出口斜盘式，通过调节泵的输入转速和斜盘位置、角度，调节变量柱塞泵的输出流量，实现变量柱塞泵的开启、关闭； 
所述变量柱塞泵的两个压力油口分别与液压马达和热交换阀组并联，变量柱塞泵输出的高压油驱动液压马达带动车轮转动，从马达流出的部分低压油通过热交换阀组、回油散热装置、回油过滤装置流回油箱，闭式液压系统损失的液压油由变量柱塞泵内置的补油泵从液压油箱中抽取，实现工作系统与油箱的热交换。 
所述液压马达为轮边马达形式，车轮直接通过轮辋固定在马达上，马达固定在叉车机架上。 
速度控制：叉车行驶速度首先由发动机油门控制，以不同的力度踩下发动机油门改变变量柱塞泵的输入转速，从而改变变量柱塞泵的输出流量，达到无级变速的目的；其次可通过变量柱塞泵配置的柱塞变量控制器调节，通过改变 变量柱塞泵斜盘的角度控制变量柱塞泵的输出流量，改变液压马达的转速。 
所述液压马达为低速大扭矩双速马达，通过自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统中设置的变速阀实现高低速控制。 
换向控制：叉车前进、后退和停止通过变量柱塞泵配置的变量控制器调节，控制手柄前推、后拉实现柱塞泵进出油口互换，改变液压马达的旋转方向，驱动叉车前进或后退；控制手柄置于中间位置时，柱塞泵无液压油流出，叉车停止运动。 
转向控制：叉车转向系统采用转向器、转向桥、横置转向缸等现有后轮转向技术；当转向缸推动后轮转向时，并联在闭式系统中的两个静压双速马达因系统特性自动实现差速功能，驱动前轮跟随转向。 
刹车控制：刹车时踩下驻车控制阀，此时柱塞变量控制器自动回到中位，变量柱塞泵无油液输出，双速马达停止转动，同时驻车液压缸推动刹车盘抱紧，实现刹车功能。 
热交换功能：当液压系统正常工作时，热交换阀的一端接受压力信号，该端主阀芯开启，从液压马达流回的温度较高的液压油经热交换阀、热交换流量控制阀、并经散热风扇冷却后流回油箱，实现闭式系统和液压油箱的热交换；通过调节热交换流量控制阀方便的控制油液交换量，交换量一般控制在系统工作流量的1/6—1/8。 
闭式系统损失的液压油由补油泵补充，刹车/变速/驻车控制机构所需液压油也由补油泵提供。 
本发明的有益效果是： 
1、采用低速大扭矩轮边马达直接驱动车轮,从而避免了机械减速引起的附加扭矩损失,结构简单，传动效率高，功率损失小，有利于提高能源利用效率，动态特性也更为优越。 
2、该并联闭式系统可以实现自动差速，关闭柱塞泵即可方便的进行停车制动。 
3、热交换阀组的应用可顺利实现闭式系统和液压油箱之间的热交换，保障系统工作的可靠性。 
4、本系统杜绝了机械传动齿轮啮合产生的噪音，整机噪音明显下降，有利于改善工作环境，保护操作者的身体健康。 
附图说明
图1是本发明提供的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统液压原理图。 
附图标号：1、发动机；2、变量柱塞泵；3、热交换阀；4、变速阀；5、驻车控制阀；6、低速大扭矩双速马达；7、驻车液压缸；8、回油散热装置；9、 进油滤网；10、回油过滤器；11、柱塞泵变量控制器；12、补油泵；13、补油溢流阀；14、补油阀；15、主泵溢流阀；16、热交换流量控制阀；17、油箱。 
具体实施方式
参见图1所示：一种自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，它包括发动机1、变量柱塞泵2、热交换阀3、变速阀4、驻车控制阀5、液压马达6、驻车液压缸7、进油滤网9、回油散热装置8、回油过滤器10； 
静压驱动系统的动力由发动机提供，发动机1与变量柱塞泵2用传动轴连接，所述变量柱塞泵2为双出口斜盘式，通过调节泵的输入转速和斜盘位置、角度，调节变量柱塞泵2的输出流量，实现变量柱塞泵2的开启、关闭； 
所述变量柱塞泵2的两个压力油口分别与液压马达（本实施例为低速大扭矩双速马达6）和热交换阀3并联，变量柱塞泵2输出的高压油驱动液压马达带动车轮转动，从液压马达流出的部分低压油通过热交换阀3、回油散热装置8、回油过滤装置10流回油箱17，闭式液压系统损失的液压油由变量柱塞泵2内置的补油泵12通过进油滤网9从液压油箱17中抽取，实现工作系统与油箱的热交换。 
所述液压马达为轮边马达形式，车轮直接通过轮辋固定在马达上，马达固定在叉车机架上。 
速度控制：叉车行驶速度首先由发动机油门控制，以不同的力度踩下发动机油门改变变量柱塞泵2的输入转速，从而改变变量柱塞泵2的输出流量，达到无级变速的目的；其次可通过变量柱塞泵2配置的变量控制器11调节，通过改变变量柱塞泵斜盘的角度控制变量柱塞泵2的输出流量，改变液压马达的转速。 
所述液压马达为低速大扭矩双速马达6，通过自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统中设置的变速阀4实现高低速控制。该变速阀4的管路输出端通过管路与两个液压马达并联连接，该变速阀4的管路输入端通过管路与补油泵12的输出端连接。 
换向控制：叉车前进、后退和停止通过变量柱塞泵2配置的变量控制器11调节，控制手柄前推、后拉实现柱塞泵进出油口互换，改变液压马达的旋转方向，驱动叉车前进或后退；控制手柄置于中间位置时，柱塞泵无液压油流出，叉车停止运动。 
转向控制：叉车转向系统采用转向器、转向桥、横置转向缸等现有后轮转向技术；当转向缸推动后轮转向时，并联在闭式系统中的两个低速大扭矩双速马达6因系统特性自动实现差速功能，驱动前轮跟随转向。 
刹车控制：驻车控制阀5分别与两个驻车液压缸7连接，驻车液压缸7通 过刹车片控制低速大扭矩双速马达6转动，刹车时踩下驻车控制阀5，此时柱塞变量控制器11自动回到中位，变量柱塞泵2无油液输出，双速马达停止转动，同时驻车液压缸推动刹车盘抱紧，实现刹车功能。 
热交换功能：当液压系统正常工作时，热交换阀3的一端接受压力信号，该端主阀芯开启，从液压马达流回的温度较高的液压油经热交换阀3、热交换流量控制阀16、并经散热风扇冷却后流回油箱17，实现闭式系统和液压油箱的热交换；通过调节热交换流量控制阀16方便的控制油液交换量，交换量一般控制在系统工作流量的1/6—1/8。 
闭式系统损失的液压油由补油泵12补充，刹车/变速/驻车控制机构所需液压油也由补油泵提供。 
变量柱塞泵2两端还连接有补油溢流阀13、补油阀14及主泵溢流阀15。 
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：它包括发动机、变量柱塞泵、热交换阀、变速阀、驻车控制阀、液压马达、驻车液压缸、进油滤网、回油散热装置、回油过滤器；
静压驱动系统的动力由发动机提供，发动机与变量柱塞泵用传动轴连接，所述变量柱塞泵为双出口斜盘式，通过调节泵的输入转速和斜盘位置、角度，调节变量柱塞泵的输出流量，实现变量柱塞泵的开启、关闭；
所述变量柱塞泵的两个压力油口分别与液压马达和热交换阀组并联，变量柱塞泵输出的高压油驱动液压马达带动车轮转动，从马达流出的部分低压油通过热交换阀组、回油散热装置、回油过滤装置流回油箱，闭式液压系统损失的液压油由变量柱塞泵内置的补油泵从液压油箱中抽取，实现工作系统与油箱的热交换。
2.根据权利要求1所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：所述液压马达为轮边马达形式，车轮直接通过轮辋固定在马达上，马达固定在叉车机架上。
3.根据权利要求1或2所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：速度控制：叉车行驶速度首先由发动机油门控制，以不同的力度踩下发动机油门改变变量柱塞泵的输入转速，改变变量柱塞泵的输出流量，达到无级变速的目的；其次可通过变量柱塞泵配置的柱塞变量控制器调节，通过改变变量柱塞泵斜盘的角度控制变量柱塞泵的输出流量，改变液压马达的转速。
4.根据权利要求3所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：所述液压马达为低速大扭矩双速马达，通过自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统中设置的变速阀实现高低速控制。
5.根据权利要求3所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：换向控制：叉车前进、后退和停止通过变量柱塞泵配置的柱塞变量控制器调节，控制手柄前推、后拉实现柱塞泵进出油口互换，改变液压马达的旋转方向，驱动叉车前进或后退；控制手柄置于中间位置时，柱塞泵无液压油流出，叉车停止运动。
6.根据权利要求4所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：转向控制：叉车转向系统采用转向器、转向桥、横置转向缸现有后轮转向技术；当转向缸推动后轮转向时，并联在闭式系统中的两个静压双速马达因系统特性自动实现差速功能，驱动前轮跟随转向。
7.根据权利要求5所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：刹车控制：刹车时踩下驻车控制阀，此时柱塞变量控制器自动回到中位，变量柱塞泵无油液输出，双速马达停止转动，同时驻车液压缸推动刹车盘抱紧，实现刹车功能。
8.根据权利要求6所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：热交换功能：当液压系统正常工作时，热交换阀的一端接受压力信号，该端主阀芯开启，从液压马达流回的温度较高的液压油经热交换阀、热交换流量控制阀、并经散热风扇冷却后流回油箱，实现闭式系统和液压油箱的热交换；通过调节热交换流量控制阀方便的控制油液交换量，交换量一般控制在系统工作流量的1/6—1/8。
9.根据权利要求7所述的自主热交换并联闭式叉车静压驱动系统，其特征在于：闭式系统损失的液压油由补油泵补充，刹车/变速/驻车控制机构所需液压油也由补油泵提供。
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