CN106740093A - 一种行走机械前后轮动力分配装置及行走机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的行走机械前后轮动力分配装置，包括液压泵、液压马达、换向阀、插装阀、电磁换向阀和可调节流阀，液压泵为整个系统供油，液压马达驱动机械行走，通过动力分配电磁换向阀和插装阀的配合使用控制前桥或者后桥的动力分配，并通过插装阀和可调节流阀的配合使用控制前桥驱动马达和后桥驱动马达的动力分配大小。行走机械行驶过程中，当某一个驱动轮打滑，整机的驱动力减小时，切换动力分配电磁换向阀，通过插装阀切断打滑车桥上的驱动马达主油路，只通过与之并联的旁通的可调节流阀提供很小的流量的液压油，将大流量的液压油分配给不打滑的车桥上的驱动马达，从而使不打滑的车轮转动，带动整机脱困。

Description

一种行走机械前后轮动力分配装置及行走机械
技术领域
本发明属于工程车辆领域，具体涉及一种行走机械前后轮动力分配装置和行走机械
背景技术
目前，部分工程机械行走底盘采用液压驱动，具体为发动机带动液压泵给液压马达供油，由液压马达驱动车轮，带动整个机械行走。对于单泵双马达的行走液压系统，只有一个液压泵给两个并联的液压马达供油，两个液压马达分别驱动前轮和后轮，带动整个机械行走。当机械在路况较复杂的路面行驶时，前后轮附着的路面摩擦力可能不同。当某一个车轮与路面间的摩擦力很小时，驱动该车轮的马达负载很小，根据液压系统的特性，泵提供的液压油会优先分配至负载小的马达，而这个很小的摩擦力不足以驱动整个机械行走，导致负载小的马达驱动车轮一直打滑、空转，整个机械被困在原地，不能行走。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能够根据行驶路况和行走机械工作状态进行前后轮动力分配的装置及带有该装置的行走机械。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种行走机械前后轮动力分配装置，包括：
液压泵，用于提供压力油；
前桥驱动马达，用于驱动前轮；
后桥驱动马达，用于驱动后轮；
动力分配电磁换向阀、插装阀和可调节流阀，其中，插装阀包括第一插装阀、第二插装阀；可调节流阀包括第一可调节流阀、第二可调节流阀；
液压泵、第一插装阀、前桥驱动马达依次相连，组成前桥驱动回路；
液压泵、第二插装阀、后桥驱动马达依次相连，组成后桥驱动回路；
前桥驱动回路和后桥驱动回路为并联；
第一可调节流阀与第一插装阀并联，第二可调节流阀与第二插装阀并联；
动力分配电磁换向阀的控制油路分别与第一插装阀、第二插装阀的控制端相连。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，前桥驱动回路和后桥驱动回路的进油管和回油管之间还设有进退切换装置，进退切换装置用于切换液压油的流向。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，进退切换装置为四通换向阀，四通换向阀的P口与液压泵相连，四通换向阀的T口与油箱相连，四通换向阀的A口、B口分别与第一插装阀、第二插装阀相连。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，进退切换装置还包括用于控制进退装置的先导电磁阀，先导电磁阀为三位四通电磁换向阀。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，还包括辅助油路，辅助油路的X口提供油压，辅助油路的L口为回油口，辅助油路用于为先导电磁阀和动力分配电磁换向阀提供油压。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，动力分配电磁换向阀为三位四通电磁换向阀，动力分配电磁换向阀的P口与X口相连，动力分配电磁换向阀的T口与L口相连，动力分配电磁换向阀的A口和B口分别与第一插装阀、第二插装阀的控制端相连，先导电磁阀的P口与X口相连，先导电磁阀的T口与L口相连，先导电磁阀的A口和B口分别与进退切换装置的两个控制端相连。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，动力分配电磁换向阀为三位四通电磁换向阀，动力分配电磁换向阀的P口与液压泵相连，动力分配电磁换向阀的T口与油箱相连，动力分配电磁换向阀的A口和B口分别与第一插装阀、第二插装阀的控制端相连，先导电磁阀的P口与液压泵相连，先导电磁阀的T口与油箱相连，先导电磁阀的A口和B口分别与进退切换装置的两个控制端相连。
进一步地，在本发明一种优选的实施方式中，还包括第一补油单向阀和第二补油单向阀，第一补油单向阀的出油口、第二补油单向阀的出油口分别与前桥驱动马达的进油口、后桥驱动马达的进油口相连，第一补油单向阀的进油口、第二补油单向阀的进油口均与油箱相连。
为了解决上述技术问题，另一方面，本发明还提供一种行走机械，包括车架和行走装置，所述行走装置包括前桥和后桥。所述行走机械设有上述任意一项方案所述的前后轮动力分配装置，所述前后轮动力分配装置用于分配行走机械前桥和后后桥的动力输出。
本发明提供的行走机械前后轮动力分配装置，包括液压泵、液压马达、换向阀、插装阀、电磁换向阀和可调节流阀，液压泵为整个系统供油，液压马达驱动机械行走，通过动力分配电磁换向阀和插装阀的配合使用控制前桥或者后桥的动力分配，并通过插装阀和可调节流阀的配合使用控制前桥驱动马达和后桥驱动马达的动力分配大小。行走机械行驶过程中，当某一个驱动轮打滑，整机的驱动力减小时，切换动力分配电磁换向阀，通过插装阀切断打滑车桥上的驱动马达主油路，只通过与之并联的旁通的可调节流阀提供很小的流量的液压油，将大流量的液压油分配给不打滑的车桥上的驱动马达，从而使不打滑的车轮转动，带动整机脱困。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更好地理解本发明，而不应该理解为对本发明的限制。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种优选实施方式的结构示意图；
图2为本发明第二种优选实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参考图1，本发明实施例提供一种行走机械前后轮动力分配装置，包括：
液压泵1，用于提供压力油；
前桥驱动马达51，用于驱动前轮；
后桥驱动马达52，用于驱动后轮；
动力分配电磁换向阀2、插装阀和可调节流阀，其中，插装阀包括第一插装阀41、第二插装阀42；可调节流阀包括第一可调节流阀61、第二可调节流阀62；
液压泵1、第一插装阀41、前桥驱动马达51依次相连，组成前桥驱动回路；
液压泵1、第二插装阀42、后桥驱动马达52依次相连，组成后桥驱动回路；
前桥驱动回路和后桥驱动回路为并联；
第一可调节流阀61与第一插装阀41并联，第二可调节流阀62与第二插装阀42并联；
动力分配电磁换向阀2的控制油路分别与第一插装阀41、第二插装阀42的控制端相连。
本实施例的工作原理如下：
正常工作状态下，前后轮和地面的摩擦力大致相同，液压泵1提供的液压油经过第一插装阀41和第二插装阀42平均分配给前桥驱动马达51和后桥驱动马达52，前后桥所分配的动力基本相同。
当行走机械行使到复杂路面，前轮和路面之间的摩擦力很小，而后轮和路面之间的摩擦力很大时，前桥驱动马达51的负载较小。根据液压系统的特性，液压泵1提供的液压油大部分会被输送到前桥驱动马达51。这种情况下，前轮和地面之间的摩擦力小，本不足以驱动整个机械行走，前轮会一直空转打滑，机械被困在原地。此问题可利用本实施例提供的装置解决。将动力分配电磁换向阀2切换到右位，压力油经过动力分配电磁换向阀2后，将第一插装阀41关闭。
相应地，液压泵1提供的液压油只能通过第一可调节流阀61进入前桥驱动马达51，通过调节第一可调节流阀61的开口大小，能够任意调整分配前桥驱动马达51的流量，较小流量的液压油被分配给前桥驱动马达51，大部分的液压油通过第二插装阀42分配给后桥驱动马达52。此时，与地面摩擦力较大的后轮就能够获得足够的动力，驱动整个行走机械脱困，继续行走。
同理，当后轮与路面之间的摩擦力较小，而前轮与路面之间的摩擦力较大时，后桥驱动马达52的负载较小。根据液压系统的特性，液压泵1提供的液压油大部分会被输送到后桥驱动马达52。这种情况下，后轮和地面之间的摩擦力小，不足以驱动整个机械行走，后轮会一直空转打滑，机械被困在原地。此时，将动力分配电磁换向阀2切换到左位，压力油经过动力分配电磁换向阀2后，将第二插装阀42关闭。
相应地，液压泵1提供的液压油只能通过第二可调节流阀62进入后桥驱动马达52，通过调节第二可调节流阀62的开口大小，能够任意调整分配后桥驱动马达52的流量，较小流量的液压油被分配给后桥驱动马达52，大部分的液压油通过第一插装阀41分配给前桥驱动马达51。此时，与地面摩擦力较大的前轮就能够获得足够的动力，驱动整个行走机械脱困，继续行走。
在本实施例中，液压泵1为整个系统供油，液压马达驱动机械行走，通过动力分配电磁换向阀2和插装阀的配合使用控制前桥或者后桥的动力分配，并通过插装阀和可调节流阀的配合使用控制前桥驱动马达51和后桥驱动马达52的动力分配大小。行走机械行驶过程中，当某一个驱动轮打滑，整机的驱动力减小时，切换动力分配电磁换向阀2，通过插装阀切断打滑车桥上的驱动马达主油路，只通过与之并联的旁通的可调节流阀提供很小的流量的液压油，将大流量的液压油分配给不打滑的车桥上的驱动马达，从而使不打滑的车轮转动，带动整机脱困。
进一步地，请参考图1，在前桥驱动回路和后桥驱动回路的进油管和回油管之间还设有进退切换装置3，进退切换装置3用于切换液压油的流向。
其中，进退切换装置3为四通换向阀31，四通换向阀31的P口与液压泵1相连，四通换向阀31的T口与油箱相连，四通换向阀31的A口、B口分别与第一插装阀41、第二插装阀42相连。进退切换装置3可切换前桥油路和后桥油路的液压油流动方向，实现行走机械的前进和后退。
当主油路油压较大，进退切换装置3的四通换向阀31无法采用电磁式四通换向阀31时，进一步优选地，为了便于对进退切换装置3的四通换向阀31进行切换，进退切换装置3还包括用于控制进退装置的先导电磁阀32，先导电磁阀32为三位四通电磁换向阀。先导电磁阀32得电后可以通过控制油路对进退切换装置3的四通换向阀31进行切换。
可以采用辅助油路对进退切换装置3和动力分配电磁换向阀2进行控制。请参考图2，本实施例还包括辅助油路，辅助油路的X口提供油压，辅助油路的L口为回油口，辅助油路用于为先导电磁阀32和动力分配电磁换向阀2提供油压。
具体地，上述方案中的动力分配电磁换向阀2为三位四通电磁换向阀，动力分配电磁换向阀2的P口与X口相连，动力分配电磁换向阀2的T口与L口相连，动力分配电磁换向阀2的A口和B口分别与第一插装阀41、第二插装阀42的控制端相连，先导电磁阀32的P口与X口相连，先导电磁阀32的T口与L口相连，先导电磁阀32的A口和B口分别与进退切换装置3的两个控制端相连。
也可以采用主油路对进退切换装置3和动力分配电磁换向阀2进行控制。动力分配电磁换向阀2为三位四通电磁换向阀，动力分配电磁换向阀2的P口与液压泵1相连，动力分配电磁换向阀2的T口与油箱相连，动力分配电磁换向阀2的A口和B口分别与第一插装阀41、第二插装阀42的控制端相连，先导电磁阀32的P口与液压泵1相连，先导电磁阀32的T口与油箱相连，先导电磁阀32的A口和B口分别与进退切换装置3的两个控制端相连。
当行走机机械需要减速时，液压泵1的排量变为零，液压泵1停止向前桥驱动马达51和后桥驱动马达52供油，前桥驱动马达51和后桥驱动马达52从马达工况变为泵工况，因此可以增加补油功能。其技术方案是：
还包括第一补油单向阀71和第二补油单向阀72，第一补油单向阀71的出油口、第二补油单向阀72的出油口分别与前桥驱动马达51的进油口、后桥驱动马达52的进油口相连，第一补油单向阀71的进油口、第二补油单向阀72的进油口均与油箱相连。此时可以通过第一补油单向阀71和第二补油单向阀72分别给前桥驱动马达51和后桥驱动马达52补油，防止马达吸空，防止马达损坏。
另一方面，本发明还提供一种行走机械，包括车架和行走装置，行走装置包括前桥和后桥。行走机械设有上述任意一项方案的前后轮动力分配装置，前后轮动力分配装置用于分配行走机械前桥和后后桥的动力输出。
以上所述仅仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下所做出的无须创造性劳动的改进都视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种行走机械前后轮动力分配装置，其特征在于，包括：
液压泵(1)，用于提供压力油；
前桥驱动马达(51)，用于驱动前轮；
后桥驱动马达(52)，用于驱动后轮；
动力分配电磁换向阀(2)、插装阀和可调节流阀，其中，所述插装阀包括第一插装阀(41)、第二插装阀(42)；所述可调节流阀包括第一可调节流阀(61)、第二可调节流阀(62)；
所述液压泵(1)、所述第一插装阀(41)、所述前桥驱动马达(51)依次相连，组成前桥驱动回路；
所述液压泵(1)、所述第二插装阀(42)、所述后桥驱动马达(52)依次相连，组成后桥驱动回路；
所述前桥驱动回路和所述后桥驱动回路为并联；
所述第一可调节流阀(61)与所述第一插装阀(41)并联，所述第二可调节流阀(62)与所述第二插装阀(42)并联；
所述动力分配电磁换向阀(2)的控制油路分别与所述第一插装阀(41)、第二插装阀(42)的控制端相连。
2.根据权利要求1所述的行走机械前后轮动力分配装置，其特征在于：在所述前桥驱动回路和后桥驱动回路的进油管和回油管之间还设有进退切换装置(3)，所述进退切换装置(3)用于切换液压油的流向。
3.根据权利要求2所述的行走机构前后轮动力分配装置，其特征在于：所述进退切换装置(3)为四通换向阀(31)，所述四通换向阀(31)的P口与所述液压泵(1)相连，所述四通换向阀(31)的T口与油箱相连，所述四通换向阀(31)的A口、B口分别与所述第一插装阀(41)、第二插装阀(42)相连。
4.根据权利要求3所述的行走机构前后轮动力分配装置，其特征在于：所述进退切换装置(3)还包括用于控制所述进退装置的先导电磁阀(32)，所述先导电磁阀(32)为三位四通电磁换向阀。
5.根据权利要求4所述的行走机构前后轮动力分配装置，其特征在于：还包括辅助油路，所述辅助油路的X口提供油压，所述辅助油路的L口为回油口，所述辅助油路用于为所述先导电磁阀(32)和所述动力分配电磁换向阀(2)提供油压。
6.根据权利要求5所述的行走机构前后轮动力分配装置，其特征在于：所述：所述动力分配电磁换向阀(2)为三位四通电磁换向阀，所述动力分配电磁换向阀(2)的P口与所述X口相连，所述动力分配电磁换向阀(2)的T口与所述L口相连，所述动力分配电磁换向阀(2)的A口和B口分别与所述第一插装阀(41)、第二插装阀(42)的控制端相连，所述先导电磁阀(32)的P口与所述X口相连，所述先导电磁阀(32)的T口与所述L口相连，所述先导电磁阀(32)的A口和B口分别与所述进退切换装置(3)的两个控制端相连。
7.根据权利要求1-4任意一项所述行走机构前后轮动力分配装置，其特征在于：所述动力分配电磁换向阀(2)为三位四通电磁换向阀，所述动力分配电磁换向阀(2)的P口与所述液压泵(1)相连，所述动力分配电磁换向阀(2)的T口与油箱相连，所述动力分配电磁换向阀(2)的A口和B口分别与所述第一插装阀(41)、第二插装阀(42)的控制端相连，所述先导电磁阀(32)的P口与所述液压泵(1)相连，所述先导电磁阀(32)的T口与油箱相连，所述先导电磁阀(32)的A口和B口分别与所述进退切换装置(3)的两个控制端相连。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的行走机构前后轮动力分配装置，其特征在于：还包括第一补油单向阀(71)和第二补油单向阀(72)，所述第一补油单向阀(71)的出油口、第二补油单向阀(72)的出油口分别与所述前桥驱动马达(51)的进油口、所述后桥驱动马达(52)的进油口相连，所述第一补油单向阀(71)的进油口、所述第二补油单向阀(72)的进油口均与油箱相连。
9.一种行走机械，包括车架和行走装置，所述行走装置包括前桥和后桥，其特征在于：所述行走机械设有如权利要求1-8任意一项所述的前后轮动力分配装置，所述前后轮动力分配装置用于分配行走机械前桥和后后桥的动力输出。
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