CN107725542B - 平地机前轮驱动液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平地机前轮驱动液压控制系统，为解决现有平地机前轮转向时不能调节内外轮的差速问题；提供一种平地机前轮驱动液压控制系统，其包括连接在前轮驱动马达驱动油路上的流量调节阀和调节阀控制装置，流量调节阀的阀芯自上位经中位至下位移动时，A3油口至B3油口的流量与A3油口至C3油口的流量差值对应从负最大值增加到零再到正最大值；调节阀控制装置与平地机前轮转向系统联动并同步推动流量调节阀的阀芯在上位与下位之间移动。本发明平地机前轮驱动液压控制系统中，平地机转向时，调节阀控制装置根据前轮转向的幅度自动控制调节流量调节阀，使得从流量调节阀分流到两前轮驱动马达上的流量产生对应的流量差，从而实现平地机前轮转向时差速行驶。

Description

平地机前轮驱动液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种驱动液压系统，更具体地说，涉及一种平地机前轮驱动液压控制系统。

背景技术

现有平地机前轮驱动液压系统为一个驱动泵带两马达的前轮助力开式液压系统，驱动泵从液压油箱吸油，出口压力油经前轮控制换向阀后直接接入两并联的马达，再经前轮控制换向阀回到液压油箱的一种开式液压系统。

因驱动泵输出的压力油经前轮控制换向阀后直接接入两并联的马达，进入两马达的压力油的流量自由分配，当一侧驱动轮与地面附着条件变差时，即该侧驱动轮受到的地面反作用力变小，马达负荷变小，则该侧马达得到压力油的流量会增大，导致该侧马达转速加快，而另一侧马达转速变慢甚至不转，即前轮单边打滑现象，无法有效发挥前轮助力作用，而且造成轮胎加速磨损等问题。

平地机在转向时，前轮左右两车轮的转速不同，存在差速，但从前轮控制换向阀出来的液压油自由分配到前轮的两个液压马达中，无法实现两个前轮在转弯时的差速调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有平地机前轮转向时不能调节内外轮的差速问题，而提供一种跟随转向幅度自动调节两前轮差速的平地机前轮驱动液压控制系统。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种平地机前轮驱动液压控制系统，包括泵、前轮控制换向阀、左前轮驱动马达、右前轮驱动马达，泵的出油口与前轮控制换向阀的工作进油口连接，泵的进油口和前轮控制换向阀的回油均与液压油箱连接，其特征在于还包括前轮驱动马达流量调节装置，所述前轮驱动马达流量调节装置包括流量调节阀和调节阀控制装置，所述流量调节阀是具有A3油口、B3油口、C3油口的三位三通换向阀，其阀芯自上位经中位至下位移动时，A3油口至B3油口的流量与A3油口至C3油口的流量差值对应从负最大值增加到零再到正最大值；A3油口与前轮控制换向阀的第一工作出油口连接，B3油口和C3油口分别与左前轮驱动马达和右前轮驱动马达的一个工作油口连接，左前轮驱动马达和右前轮驱动马达的另一个工作油口并接后与前轮控制换向阀的第二工作出油口连接；所述调节阀控制装置与平地机前轮转向系统联动并同步推动流量调节阀的阀芯在上位与下位之间移动。

进一步地，上述平地机前轮驱动液压控制系统中，所述调节阀控制装置包括软轴、拉杆，所述拉杆的一端铰接在所述流量调节阀的阀体上，另一端与所述软轴连接，所述软轴的另一端与平地机前轮转向油缸的活塞杆固定连接，所述拉杆上设置有长度方向指向端部的长孔，所述长孔内设置有与所述流量调节阀阀芯连接的销轴。

进一步地，上述平地机前轮驱动液压控制系统中，所述软轴的外部套管分别通过支架固定在所述流量调节阀的阀体上和平地机转向油缸的缸筒上，所述软轴的芯线的两端接头分别与平地机转向油缸活塞杆和拉杆连接。

进一步地，上述平地机前轮驱动液压控制系统中，所述调节阀控制装置包括控制器、与控制器连接用于检测平地机前轮转向幅度的传感器、与控制器连接且根据平地机前轮转向幅度推动所述流量调节阀阀芯作同步动作的电动驱动装置。或者所述调节阀控制装置包括控制器、与控制器连接用于检测平地机前轮转向幅度的传感器；所述流量调节阀是控制端与所述控制器连接的三位三通电比例换向阀。

进一步地，上述平地机前轮驱动液压控制系统中，所述传感器是用于检测前轮转向偏转角度的角度传感器、或用于检测转向油缸伸出量的位移传感器或用于检测平地机转向方向盘转动角度的角度传感器。

进一步地，上述平地机前轮驱动液压控制系统中，所述流量调节阀是阀芯轴向移动换向的换向阀，所述电动驱动装置为电动直线位移器。

进一步地，上述平地机前轮驱动液压控制系统中，所述流量调节阀是阀芯转动换向的换向阀，所述电动驱动装置为伺服电机。

本发明与现有技术相比，本发明平地机前轮驱动液压控制系统中，平地机转向时，调节阀控制装置根据前轮转向的幅度自动调节流量，使得从流量调节阀分流到两前轮驱动马达上的流量产生对应的流量差，从而实现平地机前轮转向时差速行驶。

附图说明

图1是本发明平地机前轮驱动液压控制系统原理图。

图2是本发明平地机前轮驱动液压控制系统中流量调节阀的原理图。

图3是本发明平地机前轮驱动液压控制系统中调节阀控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的平地机前轮驱动液压控制系统，包括泵、前轮控制换向阀、左前轮驱动马达、右前轮驱动马达、前轮驱动马达流量调节装置。

如图1所示，在本实施例中，泵为变量泵1，其包括泵11、变量机构12、压力切断阀13、LS阀14。前轮控制换向阀2包括三位四通换向阀21、梭阀22、减压阀23、两位三通换向阀24。变量泵1的P1油口与前轮控制换向阀2的A2油口连通，吸油口与液压油箱连接，变量泵1的LS1油口与前轮控制换向阀2的LS2油口连通，前轮控制换向阀2的B2油口和T2油口都与油箱8连通。

前轮驱动马达流量调节装置包括流量调节阀和调节阀控制装置。如图2所示，流量调节阀3是一种三位三通换向阀，具有A3油口、B3油口、C3油口，流量调节阀3处于上位时A3油口与B3油口和C3油口导通，A3油口与C3油口之间有节流孔X3，液压油从A3油口到B3油口的流量多于A3油口到C3油口的流量；流量调节阀3处于中位时A3油口与B3油口和C3油口导通，液压油从被均等地分配到B3油口和C3油口；流量调节阀3处于下位时A3油口与B3油口和C3油口导通，A3油口与B3油口之间有节流孔Y3，液压油从A3油口到C3油口的流量多于A3油口到B3油口的流量。流量调节阀3的阀芯可位于上位至下位之间的任意位置，这样B3油口和C3油口的流量差值从负最大值，到0，再到正最大值。

流量调节阀3的B3、C3油口分别与左前轮驱动马达41的A41油口、右前轮驱动马达42的A42油口连通，前轮控制换向阀2的C2油口与左前轮驱动马达41的R41油口、右前轮驱动马达42的R42油口都连通，前轮控制换向阀2的D2油口与左前轮驱动马达41的T41油口、右前轮驱动马达42的T42油口都连通；前轮控制换向阀2的P2油口与流量控制阀3的A3油口连通。

如图3所示，调节阀控制装置包括软轴6和拉杆5。在流量调节阀3的阀体上安装有两个支架，拉杆的一端通过销轴转动连接在其中一支架上，软轴的套管64的一端固定在流量调节阀3上另一支架上，在拉杆上设置有长度方向指向其端部的长孔，在长孔内设置有销118，拉杆通过销与流量调节阀3的阀芯端部连接，拉杆的另外一端与软轴的芯线63的一端固定连接。在平地机转向油缸上固定有一支架，软轴的套管的另一端固定在转向油缸的支架上。软轴芯线的另一端与转向油缸的活塞杆连接。转向油缸的伸缩通过软轴、拉杆同步带动流量调节阀3的阀芯移动。

当平地机直线行驶，转向油缸7在中位，此时流量调节阀3位于中位，液压油等比分流至左前轮驱动马达41和右前轮驱动马达42，使得左右前轮驱动马达的转速一致，保证平地机直线作业，避免前轮单边打滑或整机跑偏现象。当平地机向左转行驶，转向油缸7伸长，软轴芯线被活塞杆71带动向左运动，软轴带动拉杆5逆时针运动，阀芯211被拉杆5带动向右运动，将流量调节阀3置于下位，C3油口流量多于B3油口，右前轮驱动马达42转速会高于左前轮驱动马达41，实现平地机前轮左转向差速行驶。当平地机向右转行驶，右转向油缸7收缩，软轴被活塞杆71带动向右运动，软轴带动拉杆5顺时针运动，流量调节阀3的阀芯211被拉杆5带动向左运动，将流量调节阀3置于上位，B3油口流量多于C3油口，左前轮驱动马达42转速会高于右前轮驱动马达41，实现平地机前轮右转向差速行驶。

平地机左前轮驱动马达41和右前轮驱动马达42的流量由前轮驱动马达流量调节装置负责分配，不由马达负荷决定，平地机转向时，由于内外轮的速度不同，前轮驱动马达流量调节装置就会为左右前轮驱动马达提供不同的液压流量，实现左右轮需要的转速，因此该平地机前轮辅助驱动前桥具有限滑差速能力，帮助平地机从泥泞路面脱困或充分发挥前轮驱动能力。

上述的调节阀控制装置为机械式，在实际应用时也可以采用电气式，即调节阀控制装置包括控制器、与控制器连接用于检测平地机前轮转向幅度的传感器、与控制器连接且根据平地机前轮转向幅度推动所述流量调节阀阀芯作同步动作的电动驱动装置。传感器可以是用于检测前轮转向偏转角度的角度传感器、或用于检测转向油缸伸出量的位移传感器或用于检测平地机转向方向盘转动角度的角度传感器。控制器根据传感器检测到的平地机转向幅度控制电动驱动装置动作，使流量调节阀3处于恰当的位置。当流量调节阀3是阀芯轴向移动换向的换向阀时，电动驱动装置为电动直线位移器，电动直线位移器带动流量调节阀3的阀芯移动到恰当的位置，当流量调节阀是阀芯转动换向的换向阀，电动驱动装置是伺服电机，伺服电机带动流量调节阀3的阀芯转动到恰当的位置。

上述的调节阀控制装置的流量调节阀也可以是一种另一种电气式，即流量调节阀与电动驱动装置由一个三位三通电比例换向阀替代。调节阀控制装置包括控制器、与控制器连接用于检测平地机前轮转向幅度的传感器。传感器可以是用于检测前轮转向偏转角度的角度传感器、或用于检测转向油缸伸出量的位移传感器或用于检测平地机转向方向盘转动角度的角度传感器。控制器根据传感器检测到的平地机转向幅度向三位三通电比例换向阀发出控制信号，使流量调节阀3处于恰当的位置。

Claims (6)

1.一种平地机前轮驱动液压控制系统，包括泵、前轮控制换向阀、左前轮驱动马达、右前轮驱动马达，泵的出油口与前轮控制换向阀的工作进油口连接，泵的进油口和前轮控制换向阀的回油均与液压油箱连接，其特征在于还包括前轮驱动马达流量调节装置，所述前轮驱动马达流量调节装置包括流量调节阀和调节阀控制装置，所述流量调节阀是具有A3油口、B3油口、C3油口的三位三通换向阀，其阀芯自上位经中位至下位移动时，A3油口至B3油口的流量与A3油口至C3油口的流量差值对应从负最大值增加到零再到正最大值；A3油口与前轮控制换向阀的第一工作出油口连接，B3油口和C3油口分别与左前轮驱动马达和右前轮驱动马达的一个工作油口连接，左前轮驱动马达和右前轮驱动马达的另一个工作油口并接后与前轮控制换向阀的第二工作出油口连接；所述调节阀控制装置与平地机前轮转向系统联动并同步推动流量调节阀的阀芯在上位与下位之间移动；所述调节阀控制装置包括软轴、拉杆，所述拉杆的一端铰接在所述流量调节阀的阀体上，另一端与所述软轴连接，所述软轴的另一端与平地机前轮转向油缸的活塞杆固定连接，所述拉杆上设置有长度方向指向端部的长孔，所述长孔内设置有与所述流量调节阀阀芯连接的销轴。

2.根据权利要求1所述的平地机前轮驱动液压控制系统，其特征在于所述软轴的外部套管分别通过支架固定在所述流量调节阀的阀体上和平地机转向油缸的缸筒上，所述软轴的芯线的两端接头分别与平地机转向油缸活塞杆和拉杆连接。

3.一种平地机前轮驱动液压控制系统，包括泵、前轮控制换向阀、左前轮驱动马达、右前轮驱动马达，泵的出油口与前轮控制换向阀的工作进油口连接，泵的进油口和前轮控制换向阀的回油均与液压油箱连接，其特征在于还包括前轮驱动马达流量调节装置，所述前轮驱动马达流量调节装置包括流量调节阀和调节阀控制装置，所述流量调节阀是具有A3油口、B3油口、C3油口的三位三通换向阀，其阀芯自上位经中位至下位移动时，A3油口至B3油口的流量与A3油口至C3油口的流量差值对应从负最大值增加到零再到正最大值；A3油口与前轮控制换向阀的第一工作出油口连接，B3油口和C3油口分别与左前轮驱动马达和右前轮驱动马达的一个工作油口连接，左前轮驱动马达和右前轮驱动马达的另一个工作油口并接后与前轮控制换向阀的第二工作出油口连接；所述调节阀控制装置与平地机前轮转向系统联动并同步推动流量调节阀的阀芯在上位与下位之间移动；所述调节阀控制装置包括控制器、与控制器连接用于检测平地机前轮转向幅度的传感器、与控制器连接且根据平地机前轮转向幅度推动所述流量调节阀阀芯作同步动作的电动驱动装置；或者所述调节阀控制装置包括控制器、与控制器连接用于检测平地机前轮转向幅度的传感器；所述流量调节阀是控制端与所述控制器连接的三位三通电比例换向阀。

4.根据权利要求3所述的平地机前轮驱动液压控制系统，其特征在于所述传感器是用于检测前轮转向偏转角度的角度传感器、或用于检测转向油缸伸出量的位移传感器或用于检测平地机转向方向盘转动角度的角度传感器。

5.根据权利要求3所述的平地机前轮驱动液压控制系统，其特征在于所述流量调节阀是阀芯轴向移动换向的换向阀，所述电动驱动装置为电动直线位移器。

6.根据权利要求3所述的平地机前轮驱动液压控制系统，其特征在于所述流量调节阀是阀芯转动换向的换向阀，所述电动驱动装置为伺服电机。