CN108749796B - 全液压自动检测控制防打滑系统及其防打滑方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全液压自动检测控制防打滑系统，其包括动力源、闭式液压泵、补油泵单元、冲洗阀、防打滑装置、自动检测控制装置以及多个闭式液压马达，闭式液压泵与补油系统相连，所述冲洗阀与闭式液压泵分别和防打滑装置的第一接口相连，闭式液压泵与多个闭式液压马达分别相连接组成闭式液压系统，所述防打滑装置与自动检测控制装置通讯连接并受控于所述自动检测控制装置，防打滑装置的第二接口与闭式液压马达相连。本发明结构简单，元件成本低，提高了马达的安全性，并且维修方便。避免了直接采用电机驱动并且有相位差要求时电机附加的反电动势。

Description

全液压自动检测控制防打滑系统及其防打滑方法

技术领域

本发明所属用于车辆的液压防滑控制领域，具体涉及一种全液压自动检测控制防打滑系统及其防打滑方法。

背景技术

现有的液压防滑控制系统大多都是直接串联防滑阀或者采用手动或电气控制，系统直接串联防滑阀，会因为防滑阀的精度很难达到对马达流量的精确比例控制，从而引起马达流量分配不均，进而引起车辆构架因弯扭受力产生变形；手动控制系统其需要驾驶操作人员主观判断车辆行驶状况，如果发现车辆行驶打滑再操作防打滑机构来控制轮胎打滑，这就对车辆驾驶操作人员的要求比较高，而且容易出现因误操作而引起的事故；电气控制方式虽然也可以避免这样的情况，但是电气控制装置相对比较复杂，对环境的要求比较高，不适应于对电气有要求的场合。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种具有响应快、结构简单、可靠性高的全液压控制防滑系统，主要应用于对一些液压驱动的工程车辆的液压马达防止打滑，或出现打滑时的一种自动控制情况。

具体地，本发明提供一种全液压自动检测控制防打滑系统，其包括动力源、闭式液压泵、补油泵单元、防打滑装置、自动检测控制装置以及多个闭式液压马达，

所述闭式液压泵与补油系统相连，所述闭式液压泵和防打滑装置的第一接口相连，闭式液压泵与多个闭式液压马达分别相连接组成闭式液压系统，所述防打滑装置与自动检测控制装置通讯连接并受控于所述自动检测控制装置，防打滑装置的第二接口与闭式液压马达相连；

所述补油系统为补油泵，所述补油泵设置在所述闭式液压泵的油口侧，所述补油泵的两侧设置有闭式系统安全阀；

所述闭式液压泵设置有第一油口以及第二油口，所述补油泵的供油口通过第一单向阀向第一油口供油，所述补油泵的供油口通过第二单向阀向第二油口供油，

所述自动检测控制装置包括多个梭阀、多个换向阀、多个阻尼孔和辅助动力源，梭阀、换向阀、阻尼孔和辅助动力源的数量相互对应；

梭阀包括第一比较逻辑口和第二比较逻辑口，多个梭阀的第一比较逻辑口分别连接在防打滑装置的进油口，多个梭阀的第二比较逻辑口分别连接在防打滑装置的出油口，每一个梭阀连接有一个换向阀，

换向阀包括第一液控口和第二液控口，所述第一液控口连接所述梭阀的出口，所述第二液控口连接阻尼孔的第一出油口，所述阻尼孔的第二出油口连接所述闭式液压马达的第一端口，闭式液压马达的第二端口经油路与所述闭式液压泵的第一油口连接。

优选地，每一个换向阀的进油口均连接一个辅助动力源，每一个换向阀的出油口均与防打滑装置的出油口连接。

优选地，多个阻尼孔相互并联连接。

优选地，所述多个换向阀的出油口相互连接并分别与防打滑装置的出油口连接。

优选地，多个梭阀、多个换向阀与多个阻尼孔的数量分别和闭式液压马达的数量对应。

优选地，所述防打滑装置为滑阀式防打滑装置，所述滑阀式防打滑装置设置有节流阀芯。

优选地，还包括冲洗阀，所述冲洗阀包括第一阀口和第二阀口，所述冲洗阀的的第一阀口连接所述防打滑装置的第一接口，所述冲洗阀的第二阀口连接所述闭式液压泵的第二油口。

优选地，所述自动检测控制装置包括第一梭阀、与该第一梭阀相连接的第一换向阀；第二梭阀、与该第二梭阀相连接的第二换向阀；第三梭阀、与该第三梭阀相连接的第三换向阀、三个并联设置的第一阻尼孔、第二阻尼孔和第三阻尼孔以及三个辅助动力源。

优选地，所述辅助动力源为蓄能器。

优选地，本发明还包括一种全液压自动检测控制防打滑的方法，其包括以下步骤：

S1、动力源驱动闭式液压泵工作，闭式液压泵出口的油液通过防打滑装置的无节流阀芯驱动闭式液压马达工作，补油泵通过打开单向阀为闭式液压泵低压侧补油，冲洗阀通过闭式的回路对系统油液进行冷却；

S2、当轮胎的马达出现打滑时，该打滑马达的负载将会减小，打滑马达流量增加，从而引起该油路阻尼孔的前后压差发生变化；

S3、随着打滑程度的增加，流向该马达的流量增加，油路阻尼孔的前后压差将会增加，当超过预设压差时，将会推动换向阀阀芯动作，此时打开辅助动力源提供动力，推动防打滑装置的节流阀芯工作，由于防打滑装置节流阀芯的作用使各闭式液压马达按预先调定流量工作，此时打滑马达通路所对应的防打滑装置进出油口仍存在压差，通过梭阀两个比较逻辑口的压力比较推动换向阀工作，即利用辅助动力源推动防打滑装置的节流阀芯工作，使车辆继续行驶；

S4、当车辆驶出打滑路段时原打滑马达的负载恢复正常，此时梭阀的两个比较逻辑口的压差相同，而油路阻尼孔两侧的压差加上弹簧力的作用正好使二位三通液压换向阀回到初始位置，阻断辅助动力源的工作，使防打滑装置的阀芯在弹簧力的作用下回到无节流阀芯位工作，车辆继续正常行驶。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

①本发明采用全液压系统控制，响应快，临界打滑状态可以根据实际情况调定阻尼孔大小。

②本发明结构简单，元件成本低，提高了马达的安全性，并且维修方便。避免了直接采用电机驱动并且有相位差要求时电机附加的反电动势。

③采用全液压自动检测自动控制，降低了对操作驾驶人员技术要求，避免了操作驾驶人员因误操作而引起了工程事故。采用伺服电液驱动，驱动方式简单，维护方便、噪声小。

④本发明采用全液压自动检测自动控制，避免了电气故障时，对系统防滑的影响，提高了防滑可靠性，同时也可以应用在对电气设备有严格要求的场合。梭阀和换向阀可以与防打滑装置集装在一块，可以进一步简化结构、压缩空间。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

如图1及图2所示，本发明提供一种全液压自动检测控制防打滑系统，其包括闭式液压泵1、补油泵4、冲洗阀6、防打滑装置7、自动检测控制装置12以及闭式液压马达13。闭式液压泵1与补油泵4相连，冲洗阀6与闭式液压泵1分别和防打滑装置7的第一接口P1相连，防打滑装置7的第二接口P口与闭式液压马达13相连。闭式液压泵1与多个闭式液压马达13分别相连接组成闭式液压系统，防打滑装置7与自动检测控制装置12通讯连接并受控于自动检测控制装置12。

自动检测控制装置12包括多个梭阀8、多个换向阀9、多个阻尼孔11和辅助动力源10。梭阀8包括两个比较逻辑口，多个梭阀的两个比较逻辑口中一个比较逻辑口分别连接在防打滑装置的第二接口P，另一个比较逻辑口分别连接在防打滑装置7的出油口71；换向阀9设置有两个液控口，换向阀9的两个液控口分别接入梭阀8的出口和阻尼孔11的出油口。辅助动力源10与换向阀9的进油口相连，多个换向阀9的出油口相连并与防打滑装置的控制口相连。多个梭阀8、多个换向阀9与多个阻尼孔11的数量与液压马达配套使用。辅助动力源10不局限于蓄能器。

在图2所示全液压自动检测控制防打滑系统中，闭式液压泵1设有第一油口16和第二油口17，补油泵4的供油口15通过第一单向阀31向闭式液压泵1的第一油口16供油；同时，补油泵4的供油口15通过第二单向阀32向闭式液压泵1的第二油口17供油。将第一单向阀31和第二单向阀32接入补油泵4的出口，保证油液可以向闭式液压泵1的低压侧补油，补油泵4的供油口15还与安全阀5相连。冲液阀6包括位于阀体两端的的第一阀口A和第二阀口B，第一阀口A和防打滑装置7的第一接口P1相连，冲洗阀6的第二阀口B与闭式液压泵1的第二油口17相连。而防打滑装置7的第二接口P口与闭式液压泵1的第二油口17相连。

自动检测控制装置12包括第一梭阀8、与该第一梭阀8相连接的第一换向阀9；第二梭阀18、与该第二梭阀18相连接的第二换向阀19；第三梭阀28、与该第三梭阀28相连接的第三换向阀29以及三个并联设置的第一阻尼孔11、第二阻尼孔21和第三阻尼孔31。第一梭阀8设有第一比较逻辑口81和第二比较逻辑口82，第一比较逻辑口81与防打滑装置7的第二接口P相连接，第二比较逻辑口82与防打滑装置7的出油口71相连接。

第一换向阀9的第一液控口91接入第一梭阀8的第二逻辑比较口82，第一换向阀9的第二液控口92与第一阻尼孔11的第一出油口A1相连。可优选的是，本发明中的三组梭阀8和与该梭阀8相连接的换向阀9均具有相同的结构与类似的连接关系。第一换向阀9的液控口连接到第一阻尼孔11的第一出油口A1上；第二换向阀19的液控口连接到第二阻尼孔21的第一出油口A1上；第三换向阀29的液控口连接到第三阻尼孔31的第一出油口A1上。每一个换向阀9的进油口94均连接一个辅助动力源10，多个换向阀9的出油口93相互连接并分别与防打滑装置7的出油口71相连。

多个阻尼孔的第二出油口B1分别与闭式液压马达13的第一端口A相连，闭式液压马达13的第二端口B经油路与闭式液压泵1的第一油口16相连。

防打滑装置7为滑阀式防打滑装置，其内部设置有节流阀芯。

下面对本发明的工作原理做进一步解释：

如图3所示，防打滑的方法包括以下步骤：

S1、动力源驱动闭式液压泵工作，闭式液压泵出口的油液通过防打滑装置的无节流阀芯驱动闭式液压马达工作，补油泵通过打开单向阀为闭式液压泵低压侧补油，冲洗阀通过闭式的回路对系统油液进行冷却；

S2、当轮胎的马达出现打滑时，该打滑马达的负载将会减小，打滑马达流量增加，从而引起该油路阻尼孔的前后压差发生变化；

S3、随着打滑程度的增加，流向该马达的流量增加，油路阻尼孔的前后压差将会增加，当超过预设压差时，将会推动换向阀阀芯动作，此时打开辅助动力源提供动力，推动防打滑装置的节流阀芯工作，由于防打滑装置节流阀芯的作用使各闭式液压马达按预先调定流量工作，此时打滑马达通路所对应的防打滑装置进出油口仍存在压差，通过梭阀两个比较逻辑口的压力比较推动换向阀工作，即利用辅助动力源推动防打滑装置的节流阀芯工作，使车辆继续行驶；

S4、当车辆驶出打滑路段时原打滑马达的负载恢复正常，此时梭阀的两个比较逻辑口的压差相同，而油路阻尼孔两侧的压差加上弹簧力的作用正好使二位三通液压换向阀回到初始位置，阻断辅助动力源的工作，使防打滑装置的阀芯在弹簧力的作用下回到无节流阀芯位工作，车辆继续正常行驶。

具体实施例

工程车辆路过打滑路面，轮胎马达出现打滑，打滑的马达的负载减小，导致打滑马达流量迅速增加，引起阻尼孔的前后压差发生变化，推动换向阀阀芯动作，此时打开辅助动力源提供动力，推动防滑装置有节流阀芯工作，此时由于防滑装置节流阀芯的作用使各液压马达依然按原定比例流量工作，使车辆继续行驶；车辆驶出打滑路段，原打滑马达的负载恢复正常，梭阀两比较逻辑口的压差基本相同，而阻尼孔压两侧的压差加上弹簧力的作用正好可以使二位三通液压换向阀回到初始位置，阻断辅助动力源的工作，使防打滑装置的阀芯在弹簧力的作用下回到无节流阀芯为工作，车辆继续正常行驶。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

①本发明采用全液压系统控制，响应快，临界打滑状态可以根据实际情况调定阻尼孔大小。

②本发明结构简单，元件成本低，提高了马达的安全性，并且维修方便。避免了直接采用电机驱动并且有相位差要求时电机附加的反电动势。

③采用全液压自动检测自动控制，降低了对操作驾驶人员技术要求，避免了操作驾驶人员因误操作而引起了工程事故。采用伺服电液驱动，驱动方式简单，维护方便、噪声小。

④本发明采用全液压自动检测自动控制，避免了电气故障时，对系统防滑的影响，提高了防滑可靠性，同时也可以应用在对电气设备有严格要求的场合。梭阀和换向阀可以与防打滑装置集装在一块，可以进一步简化结构、压缩空间。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种全液压自动检测控制防打滑系统，其特征在于：其包括动力源、闭式液压泵、补油系统、防打滑装置、自动检测控制装置以及多个闭式液压马达，

所述闭式液压泵与补油系统相连，所述闭式液压泵和防打滑装置的第一接口相连，闭式液压泵与多个闭式液压马达分别相连接组成闭式液压系统，所述防打滑装置与自动检测控制装置通讯连接并受控于所述自动检测控制装置，防打滑装置的第二接口与闭式液压马达相连；

所述补油系统为补油泵，所述补油泵设置在所述闭式液压泵的油口侧，所述补油泵的两侧设置有闭式系统安全阀；

所述闭式液压泵设置有第一油口以及第二油口，所述补油泵的供油口通过第一单向阀向第一油口供油，所述补油泵的供油口通过第二单向阀向第二油口供油，

所述自动检测控制装置包括多个梭阀、多个换向阀、多个阻尼孔和辅助动力源，梭阀、换向阀、阻尼孔和辅助动力源的数量相互对应；

梭阀包括第一比较逻辑口和第二比较逻辑口，多个梭阀的第一比较逻辑口分别连接在防打滑装置的进油口，多个梭阀的第二比较逻辑口分别连接在防打滑装置的出油口，每一个梭阀连接有一个换向阀，

换向阀包括第一液控口和第二液控口，所述第一液控口连接所述梭阀的出口，所述第二液控口连接阻尼孔的第一出油口，所述阻尼孔的第二出油口连接所述闭式液压马达的第一端口，闭式液压马达的第二端口经油路与所述闭式液压泵的第一油口连接；

每一个换向阀的进油口均连接一个辅助动力源，每一个换向阀的出油口均与防打滑装置的出油口连接；

多个阻尼孔相互并联连接；

所述防打滑装置为滑阀式防打滑装置，所述滑阀式防打滑装置设置有节流阀芯。

2.根据权利要求1所述的全液压自动检测控制防打滑系统，其特征在于：所述多个换向阀的出油口相互连接并分别与防打滑装置的出油口连接。

3.根据权利要求2所述的全液压自动检测控制防打滑系统，其特征在于：多个梭阀、多个换向阀与多个阻尼孔的数量分别和闭式液压马达的数量对应。

4.根据权利要求1所述的全液压自动检测控制防打滑系统，其特征在于：还包括冲洗阀，所述冲洗阀包括第一阀口和第二阀口，所述冲洗阀的第一阀口连接所述防打滑装置的第一接口，所述冲洗阀的第二阀口连接所述闭式液压泵的第二油口。

5.根据权利要求4所述的全液压自动检测控制防打滑系统，其特征在于：所述自动检测控制装置包括第一梭阀、与该第一梭阀相连接的第一换向阀；第二梭阀、与该第二梭阀相连接的第二换向阀；第三梭阀、与该第三梭阀相连接的第三换向阀、三个并联设置的第一阻尼孔、第二阻尼孔和第三阻尼孔以及三个辅助动力源。

6.根据权利要求5所述的全液压自动检测控制防打滑系统，其特征在于：所述辅助动力源为蓄能器。

7.一种基于权利要求1所述的全液压自动检测控制防打滑系统的防打滑方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、动力源驱动闭式液压泵工作，闭式液压泵出口的油液通过防打滑装置的无节流阀芯驱动闭式液压马达工作，补油泵通过打开单向阀为闭式液压泵低压侧补油，冲洗阀通过闭式的回路对系统油液进行冷却；

S2、当轮胎的马达出现打滑时，该打滑马达的负载将会减小，打滑马达流量增加，从而引起油路阻尼孔的前后压差发生变化；

S3、随着打滑程度的增加，流向该马达的流量增加，油路阻尼孔的前后压差将会增加，当超过预设压差时，将会推动换向阀阀芯动作，此时打开辅助动力源提供动力，推动防打滑装置的节流阀芯工作，由于防打滑装置节流阀芯的作用使各闭式液压马达按预先调定流量工作，此时打滑马达通路所对应的防打滑装置进出油口仍存在压差，通过梭阀两个比较逻辑口的压力比较推动换向阀工作，即利用辅助动力源推动防打滑装置的节流阀芯工作，使车辆继续行驶；

S4、当车辆驶出打滑路段时原打滑马达的负载恢复正常，此时梭阀的两个比较逻辑口的压差相同，而油路阻尼孔两侧的压差加上弹簧力的作用正好使二位三通液压换向阀回到初始位置，阻断辅助动力源的工作，使防打滑装置的阀芯在弹簧力的作用下回到无节流阀芯位工作，车辆继续正常行驶。