CN109094353A - 一种并联式复合作业动力取力系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种并联式复合作业动力取力系统及方法，包括动力耦合装置、发动机动力输出部、电动机动力输出部、液压油泵、电动机信号传感器、发动机信号传感器、控制器、动力切换开关，通过信号触发检测、动力耦合及开始工作步骤进行控制作业。本发明结构简单，效果明显，通过发动机动力输出部件、电动机两种并联式动力取力方法，高效节能和零污染，具有广泛的工作场地适应性，可充分发挥电能转换为机械能的高效、清洁的特点，其结构易于实现且适应的工程机械机型多。

Description

一种并联式复合作业动力取力系统及方法
技术领域
本发明涉及一种复合取力装置及方法，属工程机械技术领域，具体是一种并联式复合作业动力取力系统及方法。
背景技术
传统工程机械设备（如消防车、汽车起重机等）仅有一种作业动力源—发动机，作业时发动机的动力经过传动系统或直接传递给液压油泵。目前，节能减排已成为全社会的共识，而工程机械具有独特的工作模式和较低的柴油经济性，燃油消耗大，转化效率低下，能源利用率也较低。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种并联式复合作业动力取力系统及方法，可有效地提高能源利用率，降低燃油消耗。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种并联式复合作业动力取力系统，包括动力耦合装置，所述动力耦合装置的输入端连接有发动机动力输出部以及电动机动力输出部，所述动力耦合装置的输出端连接有液压油泵；所述发动机动力输出部内设置有发动机信号传感器，所述电动机动力输出部内设置有电动机信号传感器，所述动力耦合装置内设置有耦合装置信号传感器，所述发动机信号传感器、电动机信号传感器及耦合装置信号传感器还连接有控制器，所述控制器还连接有控制动力耦合装置动力输入切换的动力切换开关。
一种并联式复合作业动力取力系统的控制方法，包括以下步骤：
A、信号触发检测：
动力切换开关将当前开关位置反馈至控制器，控制器判断动力切换开关当前所处位置，当有作业取力需求时，操作人员通过操控动力切换开关进而设定工作模式；控制器通过动力切换开关发送的数据，识别当前动力切换开关所处工作模式，当控制器识别到动力切换开关处于发动机工作模式时，或当控制器识别到动力切换开关处于电动机工作模式时，进入步骤B；
B、动力耦合：
步骤A中，当控制器识别到动力切换开关处于发动机工作模式时，控制器控制动力耦合装置的发动机动力出入端与动力输出端耦合；步骤A中，当控制器识别到动力切换开关处于电动机工作模式时，则控制器控制动力耦合装置的电动机动力出入端与动力输出端耦合；
C、开始工作：
动力耦合装置的输入端与输出端耦合后，即可为液压油泵提供动力源，使液压油泵工作，为整车系统提供动力油源。
本发明的有益效果是：工程机械取力作业时，空间位置上静止不动以及电网铺设广、电源充足易获取的特点，实现发动机动力输出部件、电动机两种并联式动力取力方法，具有高效节能和零污染的特点，同时还具有广泛的工作场地适应性，可充分发挥电能转换为机械能的高效、清洁的特点，其结构易于实现且适应的工程机械机型多。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明第一种实施例工作流程图；
图3为本发明第二种实施例工作流程图；
图4为本发明第三种实施例工作流程图；
图5为本发明第四种实施例工作流程图。
图中：1、发动机动力输出部，2、电动机动力输出部，3、动力耦合装置，4、液压油泵，5、控制器，6、动力切换开关，7、发动机信号传感器，8、电动机信号传感器，9、液压油泵检测传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种并联式复合作业动力取力系统，包括动力耦合装置3，所述动力耦合装置3的输入端连接有发动机动力输出部1以及电动机动力输出部2，所述动力耦合装置3的输出端连接有液压油泵4；所述发动机动力输出部1内设置有发动机信号传感器7，所述电动机动力输出部2内设置有电动机信号传感器8，所述动力耦合装置3内设置有耦合装置信号传感器，所述发动机信号传感器7、电动机信号传感器8及耦合装置信号传感器还连接有控制器5，所述控制器5还连接有控制动力耦合装置3动力输入切换的动力切换开关6。
进一步，当发动机直接传递动力至动力耦合装置3时，发动机动力输出部1仅包括发动机及动力传导装置；当发动机动力经过变速箱及取力器再传递至动力耦合装置3时，发动机动力输出部1则包括发动机、变速箱、取力器、动力传导装置；通常情况下动力传导装置为传动轴。
进一步，所述电动机动力输出部2包括电动机及调整电动机输出转速和扭矩的电动机控制装置，所述电动机可通过皮带轮或齿轮与动力耦合装置进行连接。
优选地，所述的液压油泵4内还设置有检测液压油泵4工作状态的液压油泵检测传感器9，所述液压油泵检测传感器9连接至控制器5。
优选地，所述动力切换开关6为双向动力切换开关，其档位包括发动机工作模式及电动机工作模式，可灵活高效地从发动机或电动机切换动力源。
优选地，所述动力切换开关6为三向动力切换开关，其档位包括空档模式、发动机工作模式及电动机工作模式，所述的动力切换开关常态为空档模式，通过设置空档模式，可有效地提高取力系统的安全性，防止动力耦合出错。
本发明第一种实施例工作流程如图2所示，一种并联式复合作业动力取力系统的控制方法，包括以下步骤：
A、信号触发检测：
动力切换开关6将当前开关位置反馈至控制器5，控制器5判断动力切换开关6当前所处位置，当有作业取力需求时，操作人员通过操控动力切换开关6进而设定工作模式；控制器5通过动力切换开关6发送的数据，识别当前动力切换开关6所处工作模式，当控制器5识别到动力切换开关6处于发动机工作模式时，或当控制器5识别到动力切换开关6处于电动机工作模式时，进入步骤B；
B、动力耦合：
步骤A中，当控制器5识别到动力切换开关6处于发动机工作模式时，控制器5控制动力耦合装置3的发动机动力出入端与动力输出端耦合；步骤A中，当控制器5识别到动力切换开关6处于电动机工作模式时，则控制器5控制动力耦合装置3的电动机动力出入端与动力输出端耦合；
C、开始工作：
动力耦合装置3的输入端与输出端耦合后，即可为液压油泵4提供动力源，使液压油泵4工作，为整车系统提供动力油源。
进一步，本发明第二种实施例工作流程如图3所示，所述步骤A中，动力切换开关6还可增设空档模式，在默认状态下，动力切换开关6处于空档模式，可有效地提高取力系统的安全性，防止动力耦合出错；当有作业取力需求时，操作人员操控动力切换开关6后，控制器识别到动力切换开关6处于空档模式后，则重新返回步骤A进行信号触发检测，直至控制器5检测到动力切换开关6处于发动机工作模式或电动机工作模式，然后进入步骤B。
进一步，本发明第三、四种实施例工作流程如图4和图5所示，所述步骤A信号触发检测之后，增加液压油泵检测步骤：在控制器5检测到动力切换开关6处于发动机工作模式或电动机工作模式时，液压油泵检测传感器9将当前液压油泵4的参数发送至控制器5，控制器5识别液压油泵参数信号，判断液压油泵4当前所处状态，当控制器5判断液压油泵4当前处于工作状态时，控制器5控制结束进程，不进入步骤B；当控制器5判断液压油泵4当前处于非工作状态时，控制器5控制进程进入步骤B；可以有效地防止操作人员无意碰到动力切换开关，进而导致动力耦合装置3的两种动力源同时耦合，进而损坏动力耦合装置3的现象产生。
综上所述，本发明结构简单，效果明显，通过发动机动力输出部件、电动机两种并联式动力取力方法，高效节能和零污染，具有广泛的工作场地适应性，可充分发挥电能转换为机械能的高效、清洁的特点，其结构易于实现且适应的工程机械机型多。

Claims (7)

1.一种并联式复合作业动力取力系统，其特征在于，包括动力耦合装置（3），所述动力耦合装置（3）的输入端连接有发动机动力输出部（1）以及电动机动力输出部（2），所述动力耦合装置（3）的输出端连接有液压油泵（4）；所述发动机动力输出部（1）内设置有发动机信号传感器（7），所述电动机动力输出部（2）内设置有电动机信号传感器（8），所述动力耦合装置（3）内设置有耦合装置信号传感器，所述发动机信号传感器（7）、电动机信号传感器（8）及耦合装置信号传感器还连接有控制器（5），所述控制器（5）还连接有控制动力耦合装置（3）动力输入切换的动力切换开关（6）。
2.根据权利要求1所述的一种并联式复合作业动力取力系统，其特征在于，所述的液压油泵（4）内还设置有检测液压油泵（4）工作状态的液压油泵检测传感器（9），所述液压油泵检测传感器（9）连接至控制器（5）。
3.根据权利要求1或2所述的一种并联式复合作业动力取力系统，其特征在于，所述动力切换开关（6）为双向动力切换开关，其档位包括发动机工作模式及电动机工作模式。
4.根据权利要求1或2所述的一种并联式复合作业动力取力系统，其特征在于，所述动力切换开关（6）为三向动力切换开关，其档位包括空档模式、发动机工作模式及电动机工作模式，所述的动力切换开关常态为空档模式。
5.一种并联式复合作业动力取力系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、信号触发检测：
动力切换开关（6）将当前开关位置反馈至控制器（5），控制器（5）判断动力切换开关（6）当前所处位置，当有作业取力需求时，操作人员通过操控动力切换开关（6）进而设定工作模式；控制器（5）通过动力切换开关（6）发送的数据，识别当前动力切换开关（6）所处工作模式，当控制器（5）识别到动力切换开关（6）处于发动机工作模式时，或当控制器（5）识别到动力切换开关（6）处于电动机工作模式时，进入步骤B；
B、动力耦合：
步骤A中，当控制器（5）识别到动力切换开关（6）处于发动机工作模式时，控制器（5）控制动力耦合装置（3）的发动机动力出入端与动力输出端耦合；步骤A中，当控制器（5）识别到动力切换开关（6）处于电动机工作模式时，则控制器（5）控制动力耦合装置（3）的电动机动力出入端与动力输出端耦合；
C、开始工作：
动力耦合装置（3）的输入端与输出端耦合后，即可为液压油泵（4）提供动力源，使液压油泵（4）工作，为整车系统提供动力油源。
6.根据权利要求5所述的一种并联式复合作业动力取力系统的控制方法，其特征在于，所述步骤A中，动力切换开关（6）设有空档模式，在默认状态下，动力切换开关（6）处于空档模式；当有作业取力需求时，操作人员操控动力切换开关（6）后，控制器识别到动力切换开关（6）处于空档模式后，则重新返回步骤A进行信号触发检测，直至控制器（5）检测到动力切换开关（6）处于发动机工作模式或电动机工作模式，然后进入步骤B。
7.根据权利要求5或6所述的一种并联式复合作业动力取力系统的控制方法，其特征在于，所述步骤A信号触发检测之后，增加液压油泵检测步骤：在控制器（5）检测到动力切换开关（6）处于发动机工作模式或电动机工作模式时，液压油泵检测传感器（9）将当前液压油泵（4）的参数发送至控制器（5），控制器（5）识别液压油泵参数信号，判断液压油泵（4）当前所处状态，当控制器（5）判断液压油泵（4）当前处于工作状态时，控制器（5）控制结束进程，不进入步骤B；当控制器（5）判断液压油泵（4）当前处于非工作状态时，控制器（5）控制进程进入步骤B。
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