CN104500465A - 多功能农用机车液压底盘驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的多功能农用机车液压底盘驱动系统，包括动力组件、主控制机构、副控制机构、配流机构以及执行机构；动力组件包括油箱、齿轮泵以及发动机，齿轮泵的进油端与油箱相连接；主控制机构包括第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀，第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀的供油P口均与齿轮泵的出油端相连接，第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀的回油T口还分别与油箱相连接；配流机构包括第一同步分流马达和第二同步分流马达；执行机构包括第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达以及第四驱动马达。本发明结构简单合理、便于操纵、功能多样、能够满足农用车在各种路况正常行驶需求。

Description

多功能农用机车液压底盘驱动系统

技术领域

本发明涉及底盘驱动系统技术领域，特别涉及一种多功能农用机车液压底盘驱动系统。

背景技术

随着社会科技的发展，农业上很多工作都已由机械代替了人工，大大提高了人们的工作效率，降低了人们的劳动强度。农用机车由于长期行驶在路况较差的路面，为了保证机车的正常行驶，使得对农用机车的底盘驱动设计要求极为严苛。农用机车底盘通常为机械式驱动结构，而机械驱动的底盘常见的缺陷在于：第一，由于要采用多级的齿轮变速以及换挡机构传动，会使得传动系统的底盘较为笨重，并且制动系统也会比较复杂，结构布置较为困难、操纵不方便；第二，在换挡以及起动、加速过程中冲击载荷比较大。为此，目前市场上还出现有液压驱动的底盘，然而，现有的液压底盘驱动系统均存在驱动形式较为单一的缺陷，导致难以满足农用车在各种路况正常行驶的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单合理、便于操纵、功能多样、能够满足农用车在各种路况正常行驶需求的多功能农用机车液压底盘驱动系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的多功能农用机车液压底盘驱动系统，包括动力组件、主控制机构、副控制机构、配流机构以及执行机构；

所述动力组件包括油箱、齿轮泵以及驱动所述齿轮泵工作的发动机，所述齿轮泵的进油端与所述油箱相连接；

所述主控制机构包括第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀，所述第一手动三位四通阀的供油P口、所述第二手动三位四通阀的供油P口均与所述齿轮泵的出油端相连接，所述第一手动三位四通阀的回油T口、所述第二手动三位四通阀的回油T口还分别与所述油箱相连接；

所述配流机构包括第一同步分流马达和第二同步分流马达，所述第一同步分流马达的输入端与所述第一手动三位四通阀的工作A口相连接，所述第二同步分流马达的输入端与所述第二手动三位四通阀的工作A口相连接；

所述执行机构包括第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达以及第四驱动马达，所述第一驱动马达的输入端通过第一电磁开关阀与所述第一同步分流马达的输出端对应连接，所述第二驱动马达的输入端通过第二电磁开关阀与所述第一同步分流马达的输出端对应连接，所述第一驱动马达、所述第二驱动马达的输出端均与所述第一手动三位四通阀的工作B口相连接，所述第三驱动马达的输入端通过第三电磁开关阀与所述第二同步分流马达的输出端对应连接，所述第四驱动马达的输入端通过第四电磁开关阀与所述第二同步分流马达的输出端对应连接，所述第三驱动马达、所述第四驱动马达的输出端均与所述第二手动三位四通阀的工作B口相连接；

所述第一同步分流马达的输入端与其输出端之间并列连接有与所述第一电磁开关阀对应的第五电磁开关阀、与所述第二电磁开关阀对应的第六电磁开关阀；所述第二同步分流马达的输入端与其输出端之间并列连接有与所述第三电磁开关阀对应的第七电磁开关阀、与所述第四电磁开关阀对应的第八电磁开关阀；

所述第一驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第九电磁开关阀和第十电磁开关阀，所述第十电磁开关阀与所述油箱相连接；所述第二驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第十一电磁开关阀和第十二电磁开关阀，所述第十二电磁开关阀与所述油箱相连接；所述第三驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第十三电磁开关阀和第十四电磁开关阀，所述第十四电磁开关阀与所述油箱相连接；所述第四驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第十五电磁开关阀和第十六电磁开关阀，所述第十六电磁开关阀与所述油箱相连接；

所述第一电磁开关阀、所述第二电磁开关阀、所述第三电磁开关阀、所述第四电磁开关阀、所述第五电磁开关阀、所述第六电磁开关阀、所述第七电磁开关阀、所述第八电磁开关阀、所述第九电磁开关阀、所述第十电磁开关阀、所述第十一电磁开关阀、所述第十二电磁开关阀、所述第十三电磁开关阀、所述第十四电磁开关阀、所述第十五电磁开关阀以及所述第十六电磁开关阀配合构成所述副控制机构。

进一步地，还包括定差溢流阀，所述定差溢流阀的输入端与所述齿轮泵的出油端相连接，所述定差溢流阀的输出端与所述油箱相连接。

进一步地，所述第一手动三位四通阀的工作A口与其工作B口之间连接有第一梭阀，所述第一梭阀的输入I1口与所述第一手动三位四通阀的工作B口相连接，所述第一梭阀的输入I2口与所述第一手动三位四通阀的工作A口相连接；所述第二手动三位四通阀的工作A口与其工作B口之间连接有第二梭阀，所述第二梭阀的输入I1口与所述第二手动三位四通阀的工作B口相连接，所述第二梭阀的输入I2口与所述第二手动三位四通阀的工作A口相连接；所述第一梭阀与所述第二梭阀之间连接有第三梭阀，第三梭阀的输入I2口与所述第一梭阀的输出S口相连接，第三梭阀的输入I 1口与所述第二梭阀的输出S口相连接，所述第三梭阀的输出S口与所述定差溢流阀的输入端相连接。

进一步地，还包括安全阀，所述安全阀的输入端与所述齿轮泵的出油端相连接，所述安全阀的输出端与所述油箱相连接。、

本发明的有益效果为：本发明是应用于农用机车的液压底盘驱动系统，通过设置动力组件、主控制机构、副控制机构、配流机构以及执行机构，可以使本发明实现四驱、后驱、前驱、任意轮单动动作以及后退等多种工作方式，功能多样，能有效满足机车在各种不同路况的正常行驶需求。

具体地，本发明的工作原理为：设定第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达、第四驱动马达分别对应机车的左前轮、左后轮、右前轮、右后轮。

四驱工作模式：启动电动机，并使第一电磁开关阀、第二电磁开关阀、第三电磁开关阀以及第四电磁开关阀带电，操纵第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀的手柄，油箱中的油液在齿轮泵的泵送下，经第一同步分流马达和第二同步分流马达分别作用至第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达以及第四驱动马达，实现四轮驱动。其中，在对应同步分流马达的作用下，第一驱动马达和第二驱动马达为同一组并且速度相同，第三驱动马达和第四驱动马达为同一组并且速度相同。通过调整第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀的手柄位置，既可以使四轮输出速度相同，实现四轮同速，使底盘直线行驶，也可以调整两组马达的进出流量形成速度差，实现底盘在行进过程中的转弯；

后驱或者前驱模式：在公路或较好路面需要快速行驶时，可以采用两轮驱动。若采用两轮后驱：在后驱情况下，需要第二驱动马达和第四驱动马达工作，而第一驱动马达和第三驱动马达处于浮动状态，此时，只需使第二电磁开关阀、第四电磁开关阀、第五电磁开关阀、第七电磁开关阀、第九电磁开关阀、第十电磁开关阀、第十三电磁开关阀以及第十四电磁开关阀带电，使得第一驱动马达和第三驱动马达处于浮动状态，实现后驱。若采用两轮前驱，则只需使第一电磁开关阀、第三电磁开关阀、第六电磁开关阀、第八电磁开关阀、第十一电磁开关阀、第十二电磁开关阀、第十五电磁开关阀以及第十六电磁开关阀带电，此时第二驱动马达和第四驱动马达处于浮动状态，实现前驱；

任意轮单独动作：如陷入泥潭或其他特殊情况需要某个轮单独动作，只需在前述后驱或者前驱的模式下，再调整与不需要动作的驱动马达对应的电磁开关阀的连通情况即可。如需第一驱动马达(左前轮)动作，在单轮动作情况下，需要第一驱动马达工作，其他三个驱动马达处于浮动状态，此时，需要使第一电磁开关阀、第六电磁开关阀、第七电磁开关阀、第八电磁开关阀、第十一电磁开关阀、第十二电磁开关阀、第十三电磁开关阀、第十四电磁开关阀、第十五电磁开关阀以及第十六电磁开关阀带电，此时第二驱动马达、第三驱动马达以及第四驱动马达处于浮动状态，实现左前轮单独动作。

后退工况：分别调整第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀的阀杆，使两阀杆均调整至与前进动作相反的方向，同时使第一电磁开关阀、第二电磁开关阀、第三电磁开关阀以及第四电磁开关阀带电，油箱中的油液在齿轮泵的泵送下，经第一同步分流马达和第二同步分流马达分别作用至第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达以及第四驱动马达，实现后退动作。

需要说明的是，本发明的副控制机构既可以通过电控方式实现，也可以采用PLC进行模式切换，操作较为方便。

附图说明

图1是本发明的工作原理结构示意图。

图1中：

11、油箱；12、齿轮泵；13、发动机；21、第一手动三位四通阀；22、第二手动三位四通阀；31、第一同步分流马达；32、第二同步分流马达；41、第一驱动马达；42、第二驱动马达；43、第三驱动马达；44、第四驱动马达；501、第一电磁开关阀；502、第二电磁开关阀；503、第三电磁开关阀；504、第四电磁开关阀；505、第五电磁开关阀；506、第六电磁开关阀；507、第七电磁开关阀；508、第八电磁开关阀；509、第九电磁开关阀；510、第十电磁开关阀；511、第十一电磁开关阀；512、第十二电磁开关阀；513、第十三电磁开关阀；514、第十四电磁开关阀；515、第十五电磁开关阀；516、第十六电磁开关阀；60、定差溢流阀；71、第一梭阀；72、第二梭阀；73、第三梭阀；80、安全阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示的多功能农用机车液压底盘驱动系统，包括动力组件、主控制机构、副控制机构、配流机构以及执行机构。动力组件包括油箱11、齿轮泵12以及驱动齿轮泵12工作的发动机13，齿轮泵12的进油端与油箱11相连接。

主控制机构包括第一手动三位四通阀21和第二手动三位四通阀22，第一手动三位四通阀21的供油P口、第二手动三位四通阀22的供油P口均与齿轮泵12的出油端相连接，第一手动三位四通阀21的回油T口、第二手动三位四通阀22的回油T口还分别与油箱11相连接。

配流机构包括第一同步分流马达31和第二同步分流马达32，第一同步分流马达31的输入端与第一手动三位四通阀21的工作A口相连接，第二同步分流马达32的输入端与第二手动三位四通阀22的工作A口相连接。

执行机构包括第一驱动马达41、第二驱动马达42、第三驱动马达43以及第四驱动马达44，第一驱动马达41的输入端通过第一电磁开关阀501与第一同步分流马达31的输出端对应连接，第二驱动马达42的输入端通过第二电磁开关阀与第一同步分流马达31的输出端对应连接，第一驱动马达41、第二驱动马达42的输出端均与第一手动三位四通阀21的工作B口相连接，第三驱动马达43的输入端通过第三电磁开关阀503与第二同步分流马达32的输出端对应连接，第四驱动马达44的输入端通过第四电磁开关阀504与第二同步分流马达32的输出端对应连接，第三驱动马达43、第四驱动马达44的输出端均与第二手动三位四通阀22的工作B口相连接。

第一同步分流马达31的输入端与其输出端之间并列连接有与第一电磁开关阀501对应的第五电磁开关阀505、与第二电磁开关阀502对应的第六电磁开关阀506；第二同步分流马达32的输入端与其输出端之间并列连接有与第三电磁开关阀503对应的第七电磁开关阀507、与第四电磁开关阀504对应的第八电磁开关阀508。

第一驱动马达41的输入端与其输出端之间串联有第九电磁开关阀509和第十电磁开关阀510，第十电磁开关阀510与油箱11相连接；第二驱动马达42的输入端与其输出端之间串联有第十一电磁开关阀511和第十二电磁开关阀512，第十二电磁开关阀512与油箱11相连接；第三驱动马达43的输入端与其输出端之间串联有第十三电磁开关阀513和第十四电磁开关阀514，第十四电磁开关阀514与油箱11相连接；第四驱动马达44的输入端与其输出端之间串联有第十五电磁开关阀515和第十六电磁开关阀516，第十六电磁开关阀516与油箱11相连接。

第一电磁开关阀501、第二电磁开关阀502、第三电磁开关阀503、第四电磁开关阀504、第五电磁开关阀505、第六电磁开关阀506、第七电磁开关阀507、第八电磁开关阀508、第九电磁开关阀509、第十电磁开关阀510、第十一电磁开关阀511、第十二电磁开关阀512、第十三电磁开关阀513、第十四电磁开关阀514、第十五电磁开关阀515以及第十六电磁开关阀516配合构成副控制机构。

本发明的工作原理为：

设定第一驱动马达41、第二驱动马达42、第三驱动马达43、第四驱动马达44分别对应机车的左前轮、左后轮、右前轮、右后轮。

四驱工作模式：启动电动机，并使第一电磁开关阀501、第二电磁开关阀502、第三电磁开关阀503以及第四电磁开关阀504带电，操纵第一手动三位四通阀21和第二手动三位四通阀22的手柄，油箱11中的油液在齿轮泵12的泵送下，经第一同步分流马达31和第二同步分流马达32分别作用至第一驱动马达41、第二驱动马达42、第三驱动马达43以及第四驱动马达44，实现四轮驱动。其中，在对应同步分流马达的作用下，第一驱动马达41和第二驱动马达42为同一组并且速度相同，第三驱动马达43和第四驱动马达44为同一组并且速度相同。通过调整第一手动三位四通阀21和第二手动三位四通阀22的手柄位置，既可以使四轮输出速度相同，实现四轮同速，使底盘直线行驶，也可以调整两组马达的进出流量形成速度差，实现底盘在行进过程中的转弯；

后驱或者前驱模式：在公路或较好路面需要快速行驶时，可以采用两轮驱动。若采用两轮后驱：在后驱情况下，需要第二驱动马达42和第四驱动马达44工作，而第一驱动马达41和第三驱动马达43处于浮动状态，此时，只需使第二电磁开关阀502、第四电磁开关阀504、第五电磁开关阀505、第七电磁开关阀507、第九电磁开关阀509、第十电磁开关阀510、第十三电磁开关阀513以及第十四电磁开关阀514带电，使得第一驱动马达41和第三驱动马达43处于浮动状态，实现后驱。若采用两轮前驱，则只需使第一电磁开关阀501、第三电磁开关阀503、第六电磁开关阀506、第八电磁开关阀508、第十一电磁开关阀511、第十二电磁开关阀512、第十五电磁开关阀515以及第十六电磁开关阀516带电，此时第二驱动马达42和第四驱动马达44处于浮动状态，实现前驱；

任意轮单独动作：如陷入泥潭或其他特殊情况需要某个轮单独动作，只需在前述后驱或者前驱的模式下，再调整与不需要动作的驱动马达对应的电磁开关阀的连通情况即可。如需第一驱动马达41(左前轮)动作，在单轮动作情况下，需要第一驱动马达41工作，其他三个驱动马达处于浮动状态，此时，需要使第一电磁开关阀501、第六电磁开关阀506、第七电磁开关阀507、第八电磁开关阀508、第十一电磁开关阀511、第十二电磁开关阀512、第十三电磁开关阀513、第十四电磁开关阀514、第十五电磁开关阀515以及第十六电磁开关阀516带电，此时第二驱动马达42、第三驱动马达43以及第四驱动马达44处于浮动状态，实现左前轮单独动作。

后退工况：分别调整第一手动三位四通阀21和第二手动三位四通阀22的阀杆，使两阀杆均调整至与前进动作相反的方向，同时使第一电磁开关阀501、第二电磁开关阀502、第三电磁开关阀503以及第四电磁开关阀504带电，油箱11中的油液在齿轮泵12的泵送下，经第一同步分流马达31和第二同步分流马达32分别作用至第一驱动马达41、第二驱动马达42、第三驱动马达43以及第四驱动马达44，实现后退动作。

需要说明的是，本发明的副控制机构既可以通过电控方式实现，也可以采用PLC进行模式切换，操作较为方便。

本发明还包括定差溢流阀60，定差溢流阀60的输入端与齿轮泵12的出油端相连接，定差溢流阀60的输出端与油箱11相连接，定差溢流阀60的作用是对本发明油路内的油液进行压力补偿。

为了使本发明在工作时，底盘左侧车轮(即第一驱动马达41和第二驱动马达42)与右侧车轮(即第三驱动马达43和第四驱动马达44)的工作压力相同，第一手动三位四通阀21的工作A口与其工作B口之间连接有第一梭阀71，第一梭阀71的输入I1口与第一手动三位四通阀21的工作B口相连接，第一梭阀71的输入I2口与第一手动三位四通阀21的工作A口相连接；第二手动三位四通阀22的工作A口与其工作B口之间连接有第二梭阀72，第二梭阀72的输入I1口与第二手动三位四通阀22的工作B口相连接，第二梭阀72的输入I2口与第二手动三位四通阀22的工作A口相连接；第一梭阀71与第二梭阀72之间连接有第三梭阀73，第三梭阀73的输入I2口与第一梭阀71的输出S口相连接，第三梭阀73的输入I 1口与第二梭阀72的输出S口相连接，第三梭阀73的输出S口与定差溢流阀60的输入端相连接。

本发明还包括安全阀80，安全阀80的输入端与齿轮泵12的出油端相连接，安全阀80的输出端与油箱11相连接，通过设置安全阀80，有效提高了本发明油路的安全性能。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.多功能农用机车液压底盘驱动系统，其特征在于：包括动力组件、主控制机构、副控制机构、配流机构以及执行机构；

所述动力组件包括油箱、齿轮泵以及驱动所述齿轮泵工作的发动机，所述齿轮泵的进油端与所述油箱相连接；

所述主控制机构包括第一手动三位四通阀和第二手动三位四通阀，所述第一手动三位四通阀的供油P口、所述第二手动三位四通阀的供油P口均与所述齿轮泵的出油端相连接，所述第一手动三位四通阀的回油T口、所述第二手动三位四通阀的回油T口还分别与所述油箱相连接；

所述配流机构包括第一同步分流马达和第二同步分流马达，所述第一同步分流马达的输入端与所述第一手动三位四通阀的工作A口相连接，所述第二同步分流马达的输入端与所述第二手动三位四通阀的工作A口相连接；

所述执行机构包括第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达以及第四驱动马达，所述第一驱动马达的输入端通过第一电磁开关阀与所述第一同步分流马达的输出端对应连接，所述第二驱动马达的输入端通过第二电磁开关阀与所述第一同步分流马达的输出端对应连接，所述第一驱动马达、所述第二驱动马达的输出端均与所述第一手动三位四通阀的工作B口相连接，所述第三驱动马达的输入端通过第三电磁开关阀与所述第二同步分流马达的输出端对应连接，所述第四驱动马达的输入端通过第四电磁开关阀与所述第二同步分流马达的输出端对应连接，所述第三驱动马达、所述第四驱动马达的输出端均与所述第二手动三位四通阀的工作B口相连接；

所述第一同步分流马达的输入端与其输出端之间并列连接有与所述第一电磁开关阀对应的第五电磁开关阀、与所述第二电磁开关阀对应的第六电磁开关阀；所述第二同步分流马达的输入端与其输出端之间并列连接有与所述第三电磁开关阀对应的第七电磁开关阀、与所述第四电磁开关阀对应的第八电磁开关阀；

所述第一驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第九电磁开关阀和第十电磁开关阀，所述第十电磁开关阀与所述油箱相连接；所述第二驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第十一电磁开关阀和第十二电磁开关阀，所述第十二电磁开关阀与所述油箱相连接；所述第三驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第十三电磁开关阀和第十四电磁开关阀，所述第十四电磁开关阀与所述油箱相连接；所述第四驱动马达的输入端与其输出端之间串联有第十五电磁开关阀和第十六电磁开关阀，所述第十六电磁开关阀与所述油箱相连接；

所述第一电磁开关阀、所述第二电磁开关阀、所述第三电磁开关阀、所述第四电磁开关阀、所述第五电磁开关阀、所述第六电磁开关阀、所述第七电磁开关阀、所述第八电磁开关阀、所述第九电磁开关阀、所述第十电磁开关阀、所述第十一电磁开关阀、所述第十二电磁开关阀、所述第十三电磁开关阀、所述第十四电磁开关阀、所述第十五电磁开关阀以及所述第十六电磁开关阀配合构成所述副控制机构。

2.根据权利要求1所述的多功能农用机车液压底盘驱动系统，其特征在于：还包括定差溢流阀，所述定差溢流阀的输入端与所述齿轮泵的出油端相连接，所述定差溢流阀的输出端与所述油箱相连接。

3.根据权利要求2所述的多功能农用机车液压底盘驱动系统，其特征在于：所述第一手动三位四通阀的工作A口与其工作B口之间连接有第一梭阀，所述第一梭阀的输入I1口与所述第一手动三位四通阀的工作B口相连接，所述第一梭阀的输入I2口与所述第一手动三位四通阀的工作A口相连接；所述第二手动三位四通阀的工作A口与其工作B口之间连接有第二梭阀，所述第二梭阀的输入I1口与所述第二手动三位四通阀的工作B口相连接，所述第二梭阀的输入I2口与所述第二手动三位四通阀的工作A口相连接；所述第一梭阀与所述第二梭阀之间连接有第三梭阀，第三梭阀的输入I2口与所述第一梭阀的输出S口相连接，第三梭阀的输入I 1口与所述第二梭阀的输出S口相连接，所述第三梭阀的输出S口与所述定差溢流阀的输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的多功能农用机车液压底盘驱动系统，其特征在于：还包括安全阀，所述安全阀的输入端与所述齿轮泵的出油端相连接，所述安全阀的输出端与所述油箱相连接。