CN104929995B - 液压行走驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压行走驱动系统，包括摆动盘式轴向柱塞泵、电液马达、电磁溢流阀、电磁换向阀、制动器、油箱和电气开关，其中摆动盘式轴向柱塞泵与电液马达、电磁溢流阀、电磁换向阀分别连接，电磁换向阀和制动器连接，摆动盘式轴向柱塞泵、电液马达、电磁溢流阀均与油箱连接，电气开关和电液马达电性连接。本发明通过使用摆动盘式轴向柱塞泵来驱动特别的电液马达从而来进行行走工作，系统结构简单，因此能适用于各种机械中，通用性强，制造成本低，提高经济效益，并采用了磨损低，高寿命的摆动盘式轴向柱塞泵和电液马达，提高了液压系统的寿命和工作可靠性，对液压传动的发展和提高起一定作用。

Description

液压行走驱动系统

技术领域

本发明涉及液压系统设计领域，尤其是涉及一种液压行走驱动系统。

背景技术

由于液压系统相对于传统的机械系统可以实现大范围的无级调速，而且传动时可以实现无间隙传动，运动平稳，因此现在经常选择液压系统来取代机械系统进行驱动和控制，而液压行走驱动系统是其中最常使用的液压系统，但传统的液压行走驱动系统，由于采用常规的液压泵驱动和常规的液压马达行走，在高速、高压的条件下会容易产生磨损，漏油，时间长了会损坏液压系统，甚至会使液压系统报废，其工作可靠性差而且使得其系统通用性和实用性太低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用寿命长，可靠性高，实用性和通用性高的液压行走驱动系统。

根据本发明的一个方面，液压行走驱动系统，包括摆动盘式轴向柱塞泵、电液马达、电磁溢流阀、电磁换向阀、制动器、油箱与电气开关，其中摆动盘式轴向柱塞泵和电液马达、电磁溢流阀、电磁换向阀分别连接，电磁换向阀和制动器连接，摆动盘式轴向柱塞泵、电液马达、电磁溢流阀均与油箱连接，电气开关和电液马达电性连接。

本发明的有益效果是：本发明通过使用摆动盘式轴向柱塞泵来驱动特别的电液马达从而来进行行走工作，系统结构简单，因此能适用于各种机械中，通用性强，制造成本低，提高经济效益，并采用了磨损低，高寿命的摆动盘式轴向柱塞泵和电液马达，提高了液压系统的寿命和工作可靠性，对液压传动的发展和提高起一定作用。

在一些实施方式中，摆动盘式轴向柱塞泵包括主轴、摆动机构、柱塞、吸油机构、压油机构、泵壳体和缸体，其中摆动机构和主轴连接，柱塞一端和摆动机构连接，另一端安装在缸体内，吸油机构和压油机构连通，主轴和摆动机构安装在泵壳体内，吸油机构和压油机构安装在缸体内，泵壳体和缸体连接。由于使用了摆动盘式轴向柱塞泵，该泵的零件数量少，而且运动副的工作速度和工作压力低，因此其寿命长而且可靠性高。

在一些实施方式中，摆动机构包括摆动轴、摆动盘、摆动座、压板和压板弹簧，其中摆动轴一端安装在主轴内，另一端依次安装有柱塞、压板和压板弹簧，摆动轴通过轴承安装在摆动盘内，摆动盘活动安装在摆动座内，摆动座固定在泵壳体内。由于摆动机构使用摆动运动来取代传统的转动，其运动范围小，并使其工作速度和压力小。

在一些实施方式中，其中缸体设有进油孔和出油孔，其中柱塞和缸体间还存在空腔，吸油机构、压油机构、进油孔、出油孔和空腔都相互连通。由于空腔和多个工作孔都连接，因此能通过改变空腔的大小来实现吸油进油的过程。

在一些实施方式中，电液马达包括马达壳体、曲轴、摆动盘、电磁配油机构和油缸，其中曲轴穿过马达壳体并安装于马达壳体内，马达壳体内安装有摆动盘和油缸，油缸有多个，每个油缸上安装有相应的电磁配油机构，摆动盘套装在曲轴上，油缸与摆动盘连接。由于电液马达使用多个油缸来推动摆动盘以控制曲轴的运动，其控制可靠性高，而且采用了电磁配油机构，控制准确且不易漏油，磨损，提高了系统的寿命和稳定。

在一些实施方式中，电磁配油机构包括换向阀和行程开关，其中换向阀和电气开关电性连接，行程开关和电气开关电性连接。换向阀用于控制油缸的工作状态，行程开关和电气开关连接能保证和电气开关对换向阀的控制，行程开关的位置的改变间接决定着油缸的工作状态。

在一些实施方式中，其中油缸安装有碰块，碰块与行程开关相匹配。碰块对应着行程开关使用，决定行程开关的工作状态，使行程开关能够准确工作。

在一些实施方式中，电气开关包括正反向开关和控制开关，其中正反向开关和控制开关连接，控制开关数量和油缸数量对应。正反向开关用于控制电液马达的工作转向，控制开关用于各油缸的电磁阀的换向与否，保证电磁阀的准确工作。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的液压行走驱动系统的示意图。

图2为图1所示液压行走驱动系统的摆动盘式轴向柱塞泵的结构示意图。

图3为图2所示摆动盘式轴向柱塞泵的左视图。

图4为图2所示摆动盘式轴向柱塞泵的摆动盘的结构示意图。

图5为图1所示液压行走驱动系统的电液马达的结构示意图。

图6为图5所示电液马达的左视图。

图7为图5所示电液马达的电磁配油机构的连接示意图。

图8为图1所示电气开关的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参考附图1，该液压行走驱动系统包括摆动盘式轴向柱塞泵1、电液马达2、电磁溢流阀3、电磁换向阀4、制动器5、油箱6和电气开关7。其中电磁换向阀4选择二位三通换向阀，摆动盘式轴向柱塞泵1的出口端和电液马达2的进油端、电磁溢流阀3的入口端、电磁换向阀4的T油口分别用油管连接，电磁换向阀4的A油口和制动器5用油管连接，摆动盘式轴向柱塞泵1的入口端、电液马达2回油端、电磁溢流阀3的出口端都和油箱6用油管连接，电气开关7和电液马达2电性连接。

参考附图2—附图4，摆动盘式轴向柱塞泵1，包括主轴11、摆动机构12、柱塞13、吸油机构14、压油机构15、泵壳体16和缸体17。主轴11通过轴承安装在泵壳体16内，摆动机构12也安装在泵壳体16内，并和主轴11连接，柱塞13一端和摆动机构12连接，另一端安装在缸体17内，吸油机构14和压油机构15连通，吸油机构14、压油机构15安装在缸体17内，泵壳体16和缸体17用螺栓连接。

摆动机构12包括摆动轴121、摆动盘122、摆动座123、压板124、压板弹簧125，其中摆动轴121一端安装在主轴11内并固定住，另一端先安装有柱塞13，再安装压板124，再把压板弹簧125安装上去并压住压板124和柱塞13，使柱塞13能跟随摆动盘122移动，并使安装后的柱塞13和缸体17之间留出一定大小的空腔173，摆动轴121通过轴承安装在摆动盘122内，摆动盘122活动安装在摆动座123内，使摆动盘122能在摆动座123内摆动，摆动座123固定在泵壳体16内。

缸体7还设有进油孔71和出油孔72。吸油机构14、压油机构15、进油孔171、出油孔172和空腔173都相互连通。

参考附图5—附图8，电液马达2包括马达壳体21、曲轴22、摆动盘23、电磁配油机构24和油缸25，其中曲轴22穿过马达壳体21并安装于马达壳体21内，马达壳体21内还安装有摆动盘23和油缸25，油缸25有七个，每个油缸25上安装有相应的电磁配油机构24，摆动盘23套装在曲轴22上，油缸25与摆动盘23连接，另外油缸25安装有碰块251。

电磁配油机构24包括换向阀241和行程开关242，换向阀241和行程开关242连接，行程开关242和电气开关7电性连接，行程开关242设置位置和碰块251相对应，使其工作时能触动碰块251，碰块251一边高一边低，换向阀241选用二位三通换向阀。

电气开关7包括正反向开关71和控制开关72。而控制开关72的数量对应油缸25的数量，为7个，并且分别和对应换向阀241连接，并且受行程开关242的控制。

参考附图1—附图8，本发明的工作原理：在工作时，摆动盘式轴向柱塞泵1负责提供动力给电液马达2，电液马达2进行负载工作，而通常情况下电磁换向器4处于右位，制动器5不制动，电磁溢流阀3负责稳压和保护液压系统，当需要制动时，使电磁换向阀4会换到左位，制动器5制动，使电液马达2稳定地减速直至停止。

而对于摆动盘式轴向柱塞泵1，电机会带动主轴11旋转，主轴11旋转带动摆动机构12中的摆动轴121绕主轴11中心旋转，因而摆动轴121上的摆动盘122会随之摆动，而摆动盘122摆动的同时会推动柱塞13在缸体17内运动。

当柱塞13往远离缸体17的方向运动时，由于空腔173增大，缸体17内压力减小，这时压油机构15由于被阀芯压住油孔，压油机构15不工作，吸油机构14从进油孔171吸油，液压油进入到低压工作部分。而当柱塞13往靠近缸体17的方向运动时，由于空腔173减小，缸体17内压力增大，这时吸油机构14由于被阀芯压住油孔，这时吸油机构14不工作，压油机构15往出油孔172排油，液压油进入到高压工作部分。由于摆动机构2会随着主轴1旋转而不断摆动，使柱塞3使本发明不断地重复吸油和排油的过程，从而为液压系统提供源源不断的动力。

对于电液马达2，油缸25上电气开关7的正电I端与负电O端正向导通，且b、c、d油缸25的行程开关242触碰到碰块251的低部分，对应的控制开关72关闭，对应的换向阀241断电，在弹簧力的作用下，换向阀241换向，b、c、d油缸25进油，在液压油的压力作用下，推动摆动盘23，由于摆动盘23的中心装在曲轴22的偏心轴上，与曲轴22的中心有一个偏心距，产生一个分力，推动曲轴22转动，这时e、f、g油缸25的碰块251的高部分，对应的控制开关72打开,对应的换向阀241通电换向，在摆动盘23的推动下，e、f、g油缸25排油，而剩下的a油缸25处于临界状况。

依此类推，行程开关242交替状态改变，相应的换向阀241交替地换向，油缸25交替地不断推动曲轴22旋转，摆动盘23跟着摆动，而各个油缸25的工作状态会相互转变，每个油缸25都由吸油到临界再到排油，使电液马达2不停地工作。

当电气反向开关14的正电I端与负电O端反向导通时，能改变起初相应的油缸25的工作状态，即对应的油缸25，初始为吸油，此时变为排油，初始为排油，此时变为吸油，使曲轴22反向旋转，该电液马达2实现反转。

另外本发明在使用时还可以通过调整电动机的速度，即改变摆动盘式轴向柱塞泵1的速度，来控制电液马达2的工作速度。当电动机的速度越快，摆动盘式轴向柱塞泵1排出的流量越多，电液马达2的转速越高，反之当电动机的速度越低，摆动盘式轴向柱塞泵1排出的流量越少，电液马达2的转速越低。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.液压行走驱动系统，其中，包括摆动盘式轴向柱塞泵(1)、电液马达(2)、电磁溢流阀(3)、电磁换向阀(4)、制动器(5)、油箱(6)和电气开关(7)，所述摆动盘式轴向柱塞泵(1)与电液马达(2)、电磁溢流阀(3)、电磁换向阀(4)分别连接，所述电磁换向阀(4)和制动器(5)连接，所述摆动盘式轴向柱塞泵(1)、电液马达(2)、电磁溢流阀(3)均与油箱(6)连接，所述电气开关(7)和电液马达(2)电性连接，所述摆动盘式轴向柱塞泵(1)包括主轴(11)、摆动机构(12)、柱塞(13)、吸油机构(14)、压油机构(15)、泵壳体(16)和缸体(17)，所述摆动机构(12)和主轴(11)连接，所述柱塞(13)一端和摆动机构(12)连接，另一端安装在缸体(17)内，所述吸油机构(14)和压油机构(15)连通，所述主轴(11)和摆动机构(12)安装在泵壳体(16)内，所述吸油机构(14)和压油机构(15)安装在缸体(17)内，所述泵壳体(16)和缸体(17)连接，所述摆动机构(12)包括摆动轴(121)、摆动盘(122)、摆动座(123)、压板(124)和压板弹簧(125)，所述摆动轴(121)一端安装在主轴(11)内，另一端依次安装有压板(124)和压板弹簧(125)，所述摆动轴(121)通过轴承安装在摆动盘(122)内，所述摆动盘(122)活动安装在摆动座(123)内，所述摆动座(123)固定在泵壳体(16)内。

2.根据权利要求1所述的液压行走驱动系统，其中，所述缸体(17)设有进油孔(171)和出油孔(172)，所述柱塞(13)和缸体(17)间还存在空腔(173)，所述吸油机构(14)、压油机构(15)、进油孔(171)、出油孔(172)和空腔(173)都相互连通。

3.根据权利要求1所述的液压行走驱动系统，其中，所述电液马达(2)包括马达壳体(21)、曲轴(22)、摆动盘(23)、电磁配油机构(24)和油缸(25)，所述曲轴(22)穿过马达壳体(21)并安装于马达壳体(21)内，所述马达壳体(21)内安装有摆动盘(23)和油缸(25)，所述油缸(25)有多个，每个油缸(25)上安装有相应的电磁配油机构(24)，所述摆动盘(23)套装在曲轴(22)上，所述油缸(25)与摆动盘(23)连接。

4.根据权利要求3所述的液压行走驱动系统，其中，所述电磁配油机构(24)包括换向阀(241)和行程开关(242)，所述换向阀(241)和电气开关(7)电性连接，所述行程开关(242)和电气开关(7)电性连接。

5.根据权利要求3所述的液压行走驱动系统，其中，所述油缸(25)安装有碰块(251)，所述碰块(251)与行程开关(242)相匹配。

6.根据权利要求3所述的液压行走驱动系统，其中，所述电气开关(7)包括正反向开关(71)和控制开关(72)， 所述正反向开关(71)和控制开关(72)连接，所述控制开关(72)数量和油缸(25)数量对应。