CN108360600B - 一种装载机动力分配控制系统及控制方法 - Google Patents

一种装载机动力分配控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装载机动力分配控制系统及控制方法，控制器连接电比例溢流阀的电控端，主阀的工作油口A、减压阀的工作油口Q及液控阀的工作油口B均连接油源P，主阀的工作油口A连接主阀的控制油口W，液控阀的工作油口D连接离合器的油口输入端及液控阀的控制油口L，主阀的工作油口V连接减压阀的工作油口H、电比例溢流阀的工作油口K和控制油口N、液控阀的控制油口M及蓄能器，电比例溢流阀的卸油口G、液控阀的的卸油口C及减压阀的卸油口S均连接油箱，主阀的工作油口U通过变矩器连接液压泵，本发明能实现对车辆的部分动力输出，也解决了整车联合作业时，驱动功率和液压功率合理分配的问题。

Description

一种装载机动力分配控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种装载机动力分配控制系统及控制方法。
背景技术
当装载机在平整路面，驾驶员踩刹车时，整车动力会立刻完全切断，制动会立刻实现，从而保护整机制动器和传动装置。由于装载机工作的特殊性，对于整车控制的要求极高，在一些特殊的工况，例如下坡时，若用户刚踩下刹车，此时若完全切断车辆动力，此时车辆完全脱离离合器的控制，就可能出现整机溜车，容易引发安全事故。因此在实际工程应用中，有时驾驶员往往需要在保证动力输出的同时通过进一步降低车速以达到作业要求，但现有的装载机通过点刹的方式制动易导致动力切断，工作效率也无法保证。现有的变速箱无法在动力完全切断和完全接合之间寻求一个能够满足车辆低速工况下的平衡点，尤其是装载机在联合作业时，既要要求整机速度很低，又要要求液压功率充足，才能提高铲掘效率。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种装载机动力分配控制系统及控制方法，解决了现有技术中装载机处于点刹状态时驱动和液压功率的高效分配问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：包括主阀、电比例溢流阀、液控阀、离合器、节流阀、蓄能器、控制器、减压阀、变矩器及液压泵，所述控制器连接电比例溢流阀的电控端，所述主阀的工作油口A、减压阀的工作油口Q及液控阀的工作油口B均连接油源P，所述主阀的工作油口A连接主阀的控制油口W，所述液控阀的工作油口D连接离合器的油口输入端及液控阀的控制油口L，所述主阀的工作油口V连接减压阀的工作油口H、电比例溢流阀的工作油口K和控制油口N、液控阀的控制油口M及蓄能器，所述电比例溢流阀的卸油口G、液控阀的的卸油口C及减压阀的卸油口S均连接油箱，所述主阀的工作油口U通过变矩器连接液压泵。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，减压阀工作油口H与电比例溢流阀的工作油口K之间还设有滤清器和节流阀。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，变矩器与液压泵之间通过花键连接。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，主阀的工作油口U还通过安全阀连接油箱。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，主阀为液控常开溢流阀。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，液控阀为液控比例阀。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，减压阀为定值减压阀。
作为一种优化方案，前述的一种装载机动力分配控制系统，蓄能器是缓冲装置或者阻尼装置。
基于前述的装载机动力分配控制系统的控制方法，其特征在于：当车辆处于点刹状态时，控制器向电比例溢流阀输出的信号范围处于零至最大信号之间，并且控制器向电比例溢流阀输出的信号强度随车辆刹车强度的增大而减小，电比例溢流阀的工作油口K与卸油口G实现部分接通，液控阀的工作油口B与工作油口D实现部分接通，并且由工作油口B至工作油口D的流量随车辆刹车强度的增大而减小，离合器处于部分接合状态，且离合器的接合压力随着车辆刹车强度的增大而减小。
作为一种优化方案，前述的装载机动力分配控制系统的控制方法，其特征在于：控制器向电比例溢流阀输出的信号是电流信号。
本发明所达到的有益效果：
1.本发明离合器的接合状态随着车辆刹车强度的增大而减小，当整车处于下坡或低速工况时，轻踩刹车，但此时不完全切断动力，离合器能够通过控制器处于部分接合状态，通过控制器、电比例溢流阀及液控阀控制离合器的接合力，实现车辆的部分动力输出，但是扭矩明显减小，从而车速明显降低的效果，当刹车踩到最底时，能够完全切断离合器，不会使发动机熄火；当不踩刹车时，离合器正常接合，车辆能够正常行驶。本发明能够增加车辆的易操作性，能满足车辆在特殊工况下的工作需求。
2.相对于车辆的正常行驶(工作油口B与工作油口D完全接通)，当车辆处于点刹状态时，油源P通过变矩器带动液压泵工作，从而将整机更多的功率经变矩器用于液压泵，实现液压泵的高速高效工作。装载机在铲掘时，需要驱动系统和液压系统联合作业，而且要求车速要尽可能低，而液压系统要尽可能要动力充沛，因此本发明也解决了整车联合作业时，动力合理分配的问题。
3.本发明结构简单、成本较低，所有元件均采用较为成熟的现有零部件，容易实现配套。
附图说明
图1是本发明的原理图一；
图2是本发明的原理图二；
附图标记的含义：1-安全阀；2-主阀；3-电比例溢流阀；4-液控阀；5-离合器；6-节流阀；7-蓄能器；8-滤清器；9-控制器；10-减压阀；11-变矩器；12-油箱；13-液压泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、2所示：一种装载机动力分配控制系统，包括主阀2、电比例溢流阀3、液控阀4、离合器5、节流阀6、蓄能器7、控制器9、减压阀10、变矩器11及液压泵13，控制器9连接电比例溢流阀3的电控端，主阀2的工作油口A、减压阀10的工作油口Q及液控阀4的工作油口B均连接油源P，主阀2的工作油口A连接主阀2的控制油口W，液控阀4的工作油口D连接离合器5的油口输入端及液控阀4的控制油口L，主阀2的工作油口V连接减压阀10的工作油口H、并通过节流阀6连接电比例溢流阀3的工作油口K和控制油口N、液控阀4的控制油口M及蓄能器7，节流阀6对进入电比例溢流阀3及液控阀4的油源进行节流，并形成稳定的压降。
电比例溢流阀3的卸油口G、液控阀4的的卸油口C及减压阀10的卸油口S均连接油箱12，主阀2的工作油口U通过变矩器11连接液压泵13。
具体的：主阀2为液控常开溢流阀，液控阀4为液控比例阀，减压阀10为定值减压阀，蓄能器7是缓冲装置或者阻尼装置。
主阀2的工作油口V与节流阀6之间还设有滤清器8，滤清器8对油品进行过滤，提升液压系统的稳定性及使用寿命。
变矩器11与液压泵13之间通过花键进行连接。
主阀2的工作油口U还通过安全阀1连接油箱12，安全阀1能够限制进入至变矩器11的最大压力，起到过载保护的作用。
本发明还公开了装载机动力分配控制系统的控制方法，当车辆处于点刹状态时，控制器9向电比例溢流阀3输出的信号范围处于零至最大信号之间，并且控制器9向电比例溢流阀3输出的信号强度随车辆刹车强度的增大而减小，控制器9向电比例溢流阀3输出的信号优选电流信号。电比例溢流阀3的工作油口K与卸油口G实现部分接通，液控阀4的工作油口B与工作油口D实现部分接通，由工作油口B至工作油口D的流量随车辆刹车强度的增大而减小，离合器5处于部分接合状态，且离合器5的接合压力随着车辆刹车强度的增大而减小。
当车辆正常行驶时(图1)，控制器9向电比例溢流阀3输出最大电流，比例溢流阀3阀芯移至最右，工作油口K与卸油口G之间完全切断，此时液控阀4的控制油口M的压力增加至最大，液控阀4在控制油口M压力的作用下，其阀芯移至最右端，工作油口B与工作油口D完全接通，离合器5处于完全接合状态。
当车辆处于完全切断动力状态(踩动刹车)时(图2)，控制器9向电比例溢流阀3输出最小信号，此时电比例溢流阀3在控制油口N的作用下，克服弹簧弹力向左移动，工作油口K与卸油口G实现完全接通，并接通油箱12，使液控阀4的控制油口M的压力降至最低，液控阀4在弹簧弹力作用下阀芯向移至最左，完全切断工作油口B与工作油口D，实现工作油口D与工作油口C的接通，使离合器5油口输入端的压力降至最低，离合器5处于完全分离状态。
本实施例离合器5的接合状态随着车辆刹车强度的增大而减小，当整车处于下坡或低速工况时，轻踩刹车，此时并不完全切断动力，离合器5能够通过控制器9处于部分接合状态，通过控制器9、电比例溢流阀3及液控阀4控制离合器5的接合力，实现车辆的部分动力输出，此时扭矩明显减小，从而车速明显降低的效果，当刹车踩到最底时，能够完全切断离合器5，不会使发动机熄火；当不踩刹车时，离合器5正常接合，车辆能够正常行驶，本发明能够增加车辆的易操作性，能满足车辆在特殊工况下的工作需求。
另一方面，当车辆处于点刹状态时，油源P通过变矩器11带动液压泵13工作，从而将整机更多的功率经变矩器用于液压泵，实现液压泵13的高效工作。装载机在铲掘时，需要驱动系统和液压系统联合作业，而且要求车速要尽可能低，而液压系统要尽可能要动力充沛，因此本发明也解决了整车联合作业时，动力合理分配的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：包括主阀(2)、电比例溢流阀(3)、液控阀(4)、离合器(5)、节流阀(6)、蓄能器(7)、控制器(9)、减压阀(10)、变矩器(11)及液压泵(13)，所述控制器(9)连接电比例溢流阀(3)的电控端，所述主阀(2)的工作油口A、减压阀(10)的工作油口Q及液控阀(4)的工作油口B均连接油源P，所述主阀(2)的工作油口A连接主阀(2)的控制油口W，所述液控阀(4)的工作油口D连接离合器(5)的油口输入端及液控阀(4)的控制油口L，所述主阀(2)的工作油口V连接减压阀(10)的工作油口H、电比例溢流阀(3)的工作油口K和控制油口N、液控阀(4)的控制油口M及蓄能器(7)，所述电比例溢流阀(3)的卸油口G、液控阀(4)的的卸油口C及减压阀(10)的卸油口S均连接油箱(12)，所述主阀(2)的工作油口U通过变矩器(11)连接液压泵(13)。
2.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述减压阀(10)工作油口H与电比例溢流阀(3)的工作油口K之间还设有滤清器(8)和节流阀(6)。
3.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述变矩器(11)与液压泵(13)之间通过花键连接。
4.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述主阀(2)的工作油口U还通过安全阀(1)连接油箱(12)。
5.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述主阀(2)为液控常开溢流阀。
6.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述液控阀(4)为液控比例阀。
7.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述减压阀(10)为定值减压阀。
8.根据权利要求1所述的一种装载机动力分配控制系统，其特征在于：所述蓄能器(7)是缓冲装置或者阻尼装置。
9.基于权利要求1所述的装载机动力分配控制系统的控制方法，其特征在于：当车辆处于点刹状态时，控制器(9)向电比例溢流阀(3)输出的信号范围处于零至最大信号之间，并且控制器(9)向电比例溢流阀(3)输出的信号强度随车辆刹车强度的增大而减小，电比例溢流阀(3)的工作油口K与卸油口G实现部分接通，液控阀(4)的工作油口B与工作油口D实现部分接通，并且由工作油口B至工作油口D的流量随车辆刹车强度的增大而减小，离合器(5)处于部分接合状态，且离合器(5)的接合压力随着车辆刹车强度的增大而减小。
10.根据权利要求9所述的装载机动力分配控制系统的控制方法，其特征在于：控制器(9)向电比例溢流阀(3)输出的信号是电流信号。
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