CN107246038A - 平地机全轮驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平地机全轮驱动系统，为解决现有平地机全轮驱动中前轮打滑的问题；提供一种平地机全轮驱动系统，包括动力系统、前轮驱动液压系统、后驱动桥，动力系统包括发动机、变矩器、变速箱，后驱动桥通过传动轴与变速箱传动连接，前轮驱动液压系统包括前轮液压马达、驱动泵、连接在前轮液压马达和驱动泵之间的前轮驱动控制阀；驱动泵为定量泵，前轮液压马达是径向柱塞马达，驱动泵通过传动轴与变速箱传动连接，变速箱输入端至后驱动桥轮边的传动比等于变速箱输入端至前轮轮边的传动比。在本发明中，前轮转速与后轮转速相同，这样就不会发生前轮与后轮的相对滑转。同时该方案因为不涉及到对驱动泵排量的调节，所以电气系统及液压系统比较简单。

Description

平地机全轮驱动系统

技术领域

本发明涉及一种平地机，更具体地说，涉及一种平地机全轮驱动系统。

背景技术

全轮驱动平地机包括前轮驱动和后轮驱动，其中前轮驱动是由两个分别驱动左前轮和右前轮的液压马达、驱动两个液压马达的驱动泵和连接在驱动泵和液压马达之间的前轮控制阀构成；驱动泵连接在发动机或变速箱的取力口上。后轮驱动是由发动机通过变矩器、变速箱驱动后桥。

现有平地机前轮驱动液压系统为一个驱动泵驱动两个液压马达的开式液压系统，驱动泵从液压油箱吸油，出口压力油经前轮控制阀后直接接入两并联的马达，再经前轮控制阀回到液压油箱。进入液压马达的液压油流量大小由前轮控制阀内部阀芯开口决定，系统压力由驱动泵的压力切断阀决定。

平地机开始行驶工作时，驱动泵的排量处于最大排量下，驱动泵输出的压力油带动液压马达转动，在外负载的作用下，驱动泵产生压力。当液压马达的驱动力大于地面附着力时，驱动泵出口压力小于压力切断阀切断压力，压力切断阀不起作用，驱动泵处于最大排量，液压马达处于最高转速。当马达的驱动力小于地面附着力时，驱动泵出口压力达到压力切断阀切断压力，压力切断阀动作，驱动泵排量减小，由于后轮继续推动着平地机行驶，驱动泵出口压力减小，压力切断阀动作，驱动泵排量增加。这时压力切断阀不停的动作，维持驱动泵的排量使前轮与后轮转速相匹配。

因驱动泵压力切断阀的压力是调定的，但地面状况会有局部坑洼、土壤松软、干湿等条件不同以及工作装置负载不断变化，平地机轮胎也处于不断的短暂变化中，压力切断阀不断地动作，造成前轮相对后轮的短暂滑转，无法有效发挥前轮助力的作用，而且此时的滑转不但造成轮胎磨损，还会引起整机跑偏或侧移，存在重大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有平地机全轮驱动中前轮打滑的问题，而提供一种前轮转速与后轮转速一致的平地机全轮驱动系统。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种平地机全轮驱动系统，包括动力系统、前轮驱动液压系统、后驱动桥，所述动力系统包括依次传动连接的发动机、变矩器、变速箱，所述后驱动桥通过传动轴与所述变速箱的第一取力口传动连接，所述前轮驱动液压系统包括两个并联用于驱动前轮的前轮液压马达、驱动泵、连接在前轮液压马达和驱动泵之间的前轮驱动控制阀；其特征在于所述驱动泵为定量泵，所述前轮液压马达是径向柱塞马达，所述驱动泵通过传动轴与所述变速箱的第二取力口传动连接，所述变速箱输入端至后驱动桥轮边的传动比等于所述变速箱输入端至前轮轮边的传动比。在本发明中，前轮转速与后轮转速相同，这样就不会发生前轮与后轮的相对滑转。同时该方案因为不涉及到对驱动泵排量的调节，所以电气系统及液压系统比较简单。

上述平地机全轮驱动系统中，所述变速箱上第一取力口和第二取力口位于变数箱上同一转轴的两端，所述驱动泵输入端至前轮轮边的传动比等于后驱动桥的传动比。

上述平地机全轮驱动系统中，所述前轮驱动控制阀包括三位五通电磁阀、两位三通电磁阀和减压阀，所述三位五通电磁阀的E油口和F油口对应与所述前轮液压马达的A油口和R油口连接，所述三位五通电磁阀的A油口和C油口分别与液压油箱连通，所述三位五通电磁阀的B油口与驱动泵的出油口连接；所述三位五通电磁阀处于上位时，A油口截止，B油口和C油口对应与E油口和F油口导通；所述三位五通电磁阀处于中位时，A油口同时与E油口和F油口导通，B油口与C油口导通；所述三位五通电磁阀处于下位时，A油口截止，B油口与F油口导通，C油口与E油口导通；所述两位三通电磁阀的G油口与前轮液压马达的壳体回油口连接，所述两位三通电磁阀的T油口与液压油箱连接，所述两位三通电磁阀的进油口经减压阀与驱动泵的出油口或与外接液压油源接点连接。

上述平地机全轮驱动系统中，所述两位三通电磁阀处于上位时，其进油口与G油口导通，处于下位时G油口与T油口导通。

上述平地机全轮驱动系统中，所述三位五通电磁阀处于中位时，所述两位三通电磁阀处于上位，所述三位五通电磁阀处于上位或下位时，所述两位三通电磁阀处于下位。

上述平地机全轮驱动系统中，所述三位五通电磁阀的C油口与液压油箱之间依次连接有散热器和过滤器。

上述平地机全轮驱动系统中，还包括背压阀，所述背压阀与所述过滤器并联。

上述平地机全轮驱动系统中，所述驱动泵的出油口与液压油箱之间连接有溢流阀。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明中平地机的前轮转速与后轮转速同步一致，不会产生前轮对后轮的相对滑转。该方案可以实现用简单的定量泵与马达等元件组成前轮驱动液压系统，电气系统及液压系统可以做到比较简单。该方案具有系统组成简单，控制简单，成本低的特点。

附图说明

图1是本发明平地机全轮驱动系统中动力系统与后驱动桥的连接结构安装示意图。

图2是本发明平地机全轮驱动系统中变速箱结构示意图。

图3是本发明平地机全轮驱动系统的前轮驱动液压系统液压原理图。

图4是本发明平地机全轮驱动系统的前轮驱动液压系统的另一种实施方式。

图中零部件名称及序号：

溢流阀1、散热器2、液压油箱3、驱动泵4、过滤器5、背压阀6、前轮驱动控制阀7、左前轮液压马达8、右前轮液压马达9、三位五通电磁阀71、减压阀72、两位三通电磁阀73，发动机81、变矩器82、变速箱83、第一取力口831、第二取力口832、第二传动轴84、后驱动桥86、第一传动轴87。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本发明中的平地机全轮驱动系统包括动力系统、前轮驱动液压系统、后驱动桥86。如图1所示，动力系统包括依次传动连接的发动机81、变矩器82、变速箱83。在变速箱83上具有第一取力口831和第二取力口832。后驱动桥86通过第一传动轴87与变速箱83上的第一取力口831传动连接。前轮驱动液压系统中的驱动泵4通过第二传动轴84与变速箱83上的第二取力口832传动连接。

如图2所示，第一取力口831和第二取力口832位于变速箱83上同一转轴的两端。驱动泵4输入端至前轮轮边的传动比等于后驱动桥86的传动比。

如图3所示，前轮驱动液压系统包括两个前轮液压马达、驱动泵4、连接在两个前轮液压马达和驱动泵4之间的前轮驱动控制阀7；驱动泵4为定量泵，左前轮液压马达和右前轮液压马达是径向柱塞马达。两个前轮液压马达为并联的左前轮液压马达8和右前轮液压马达9，分别用于驱动左前轮和右前轮。

如图3所示，前轮驱动控制阀7包括三位五通电磁阀71、两位三通电磁阀73和减压阀72，三位五通电磁阀71的E油口和F油口对应与前轮液压马达的A油口和R油口连接，三位五通电磁阀71的A油口与液压油箱连通，三位五通电磁阀71的B油口与驱动泵4的出油口连接，三位五通电磁阀71的C油口通过依次串联连接的散热器2和过滤器5与液压油箱3连接，背压阀6与过滤器5并联，驱动泵4的出油口与液压油箱3之间连接有溢流阀1。

三位五通电磁阀71处于上位时，A油口截止，B油口和C油口对应与E油口和F油口导通；三位五通电磁阀71处于中位时，A油口同时与E油口和F油口导通，B油口与C油口导通；三位五通电磁阀71处于下位时，A油口截止，B油口与F油口导通，C油口与E油口导通；两位三通电磁阀73的G油口与前轮液压马达的壳体回油T口连接，两位三通电磁阀73的T油口与液压油箱3连接，两位三通电磁阀73的进油口经减压阀72与驱动泵4的出油口连接，在具体实施时，两位三通电磁阀73的进油口还可以经减压阀72与外接液压油源接点(图中的D点)连接，如图4所示。两位三通电磁阀73处于上位时，其进油口与G油口导通，处于下位时G油口与T油口导通。三位五通电磁阀71处于中位时，两位三通电磁阀73处于上位，三位五通电磁阀71处于上位或下位时，两位三通电磁阀73处于下位。

后驱动桥内部是由齿轮、轴承等组成的传动元件，整个后桥的传动速比为固定值i1。驱动泵为定量泵，前轮马达为径向柱塞马达，是定量马达。驱动泵及前轮液压马达的排量都是固定值。前轮液压马达排量与驱动泵排量的比值也是固定值，即传动比为i2。令i2＝i1，则前轮马达与后桥的速比就是i＝i1/i2＝1，即前轮转速与后轮转速的速比是1，前轮转速与后轮转速相同，这样就不会发生前轮与后轮的相对滑转。

当平地机不使用前轮助力时，三位五通电磁阀71处于中位，三位五通电磁阀71的A油口与E油口、F油口相通；两位三通电磁阀73处于上位，两位三通电磁阀73的进油口与G油口相通。驱动泵4从液压油箱3吸入液压油，压力油从出油口经三位五通电磁阀71的B油口、C油口引入散热器2，再经过滤器5、背压阀6回到液压油箱3；同时，压力油从驱动泵的出油口经过减压阀72、两位三通电磁阀73引入左前轮液压马达8的壳体回油口、右前轮液压马达9壳体回油口，将左前轮液压马达8、右前轮液压马达9的径向柱塞压回柱塞腔实现径向柱塞马达的自由轮状态。

当平地机向前行驶使用前轮助力时，三位五通电磁阀71电磁铁1DT得电，三位五通电磁阀71动作，处于上位，此时，三位五通电磁阀71的B油口与E油口相通、C油口与F油口相通，驱动泵4从液压油箱3吸入液压油，从出油口输出压力油经过三位五通电磁阀71驱动左前轮液压马达8、右前轮液压马达9实现前轮驱动。同时，两位三通电磁阀73电磁铁3DT得电，处于下位，此时，两位三通电磁阀73的T油口与G油口相通，左前轮液压马达8、右前轮液压马达9的壳体回油经两位三通电磁阀73泄回液压油箱3。

当平地机向后行驶使用前轮助力时，三位五通电磁阀71电磁铁2DT得电，三位五通电磁阀71动作，处于下位，此时，三位五通电磁阀71的B油口与F油口相通、C油口与E油口相通，驱动泵4从液压油箱3吸入液压油，从出油口输出压力油经过三位五通电磁阀71驱动左前轮液压马达8、右前轮液压马达9实现前轮驱动。同时，两位三通电磁阀73电磁铁3DT得电，处于下位，此时，两位三通电磁阀73的T油口与G油口相通，左前轮液压马达8、右前轮液压马达9的壳体回油经两位三通电磁阀73泄回液压油箱3。

本发明中平地机的前轮转速与后轮转速同步一致，不会产生前轮对后轮的相对滑转。该方案可以实现用简单的定量泵与马达等元件组成前轮驱动液压系统，电气系统及液压系统可以做到比较简单。该方案具有系统组成简单，控制简单，成本低的特点。

Claims (8)

1.一种平地机全轮驱动系统，包括动力系统、前轮驱动液压系统、后驱动桥，所述动力系统包括依次传动连接的发动机、变矩器、变速箱，所述后驱动桥通过传动轴与所述变速箱的第一取力口传动连接，所述前轮驱动液压系统包括两个并联用于驱动前轮的前轮液压马达、驱动泵、连接在前轮液压马达和驱动泵之间的前轮驱动控制阀；其特征在于所述驱动泵为定量泵，所述前轮液压马达是径向柱塞马达，所述驱动泵通过传动轴与所述变速箱的第二取力口传动连接，所述变速箱输入端至后驱动桥轮边的传动比等于所述变速箱输入端至前轮轮边的传动比。

2.根据权利要求1所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于所述变速箱上第一取力口和第二取力口位于变数箱上同一转轴的两端，所述驱动泵输入端至前轮轮边的传动比等于后驱动桥的传动比。

3.根据权利要求1或2所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于所述前轮驱动控制阀包括三位五通电磁阀、两位三通电磁阀和减压阀，所述三位五通电磁阀的E油口和F油口对应与所述前轮液压马达的A油口和R油口连接，所述三位五通电磁阀的A油口和C油口分别与液压油箱连通，所述三位五通电磁阀的B油口与驱动泵的出油口连接；所述三位五通电磁阀处于上位时，A油口截止，B油口和C油口对应与E油口和F油口导通；所述三位五通电磁阀处于中位时，A油口同时与E油口和F油口导通，B油口与C油口导通；所述三位五通电磁阀处于下位时，A油口截止，B油口与F油口导通，C油口与E油口导通；所述两位三通电磁阀的G油口与前轮液压马达的壳体回油口连接，所述两位三通电磁阀的T油口与液压油箱连接，所述两位三通电磁阀的进油口经减压阀与驱动泵的出油口或与外接液压油源接点连接。

4.根据权利要求3所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于所述两位三通电磁阀处于上位时，其进油口与G油口导通，处于下位时G油口与T油口导通。

5.根据权利要求3所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于所述三位五通电磁阀处于中位时，所述两位三通电磁阀处于上位，所述三位五通电磁阀处于上位或下位时，所述两位三通电磁阀处于下位。

6.根据权利要求3所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于所述三位五通电磁阀的C油口与液压油箱之间依次连接有散热器和过滤器。

7.根据权利要求4所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于还包括背压阀，所述背压阀与所述过滤器并联。

8.根据权利要求3所述的平地机全轮驱动系统，其特征在于所述驱动泵的出油口与液压油箱之间连接有溢流阀。