CN109404354A - 平地机前轮驱动控制阀及液压系统 - Google Patents

平地机前轮驱动控制阀及液压系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及平地机前轮驱动，本发明提供一种平地机前轮驱动液压系统，包括平地机前轮驱动控制阀，变量泵经管路与平地机前轮驱动控制阀的P油口连接，平地机前轮驱动控制阀的C1油口、D1油口、C2油口、D2油口对应与左右前轮液压马达的工作油口连接，LS油口与变量泵的负载反馈口连接，T油口和变量泵的进油口通过管路与液压油箱连接。本发明液压系统中，左右前轮单独控制，避免单边打滑现象，可保证平地机的直线作业和转向性能，可根据作业地面状况选择不同的工况模式，能灵活地有效地发挥前轮助力作用，提高整机的作业效率和经济性。

Description

平地机前轮驱动控制阀及液压系统
技术领域
本发明涉及一种平地机前轮驱动，更具体地说，涉及一种平地机用前轮驱动控制阀及液压系统。
背景技术
现有平地机用前轮驱动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，出口压力油经前轮驱动控制阀后直接接入两并联的马达，再经前轮驱动控制阀回到液压油箱的一种开式液压系统。进入马达的液压油流量大小由前轮驱动控制阀内部三位四通换向阀的阀芯开口决定，系统的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马达转动，在外负载的作用下，驱动泵产生压力。当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，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。
因驱动泵输出的压力油经前轮驱动控制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，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，不能保证平地机的直线作业工况，也不能保证平地机的转向性能，影响平地机的作业效率和行驶的安全性。
同时，马达在失速状态下时驱动泵处于供油不及时的状态，容易造成马达早期磨损、缩短马达的使用寿命。
再者，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
本发明为解决现有的技术问题提供一种平地机用前轮驱动控制阀及液压系统，以便实现前轮驱动同步、回油再生功能，灵活地有效地发挥前轮助力作用，提高整机的作业效率和经济性。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种平地机用前轮驱动控制阀，包括用于与左前轮液压马达连接的C1油口和D1油口、用于与右前轮液压马达连接的C2油口和D2油口、进油的P油口、回油的T油口、用于负载信号反馈输出的LS油口，其特征在于还包括用于对应控制左右前轮液压马达的左前轮阀组和右前轮阀组；所述左前轮阀组包括电比例换向阀和补偿阀。
所述电比例换向阀是两端均有驱动电磁铁的电磁阀，其具有E油口、F油口、G油口、H油口、J油口和K油口；当电比例换向阀处于中位时，E油口、H油口和J油口之间均截止，F油口、G油口与K油口之间相互导通；当电比例换向阀处于左位时，H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀与K油口导通同时G油口经回油再生单向阀与F油口单向导通；当电比例换向阀处于右位时，H油口与E油口导通，J油口与G油口导通，F油口经回油再生背压阀与K油口导通同时F油口经回油再生单向阀与G油口单向导通。
补偿阀是三位三通液控换向滑阀，其具有L油口、M油口和N油口，当所述补偿阀处于左位时，L油口、M油口、N油口均截止；当所述补偿阀处于中位时，M油口截止，L油口与N油口节流导通；当所述补偿阀处于右位时，L油口与M油口节流导通、L油口与N油口直接导通；L油口与所述电比例换向阀的E油口连接，N油口与所述电比例换向阀的J油口相通；补偿阀的液控右端与L油口连通。
所述右前轮阀组具有与左前轮阀组相同的结构机能；所述左前轮阀组和右前轮阀组中的补偿阀的液控左端和M油口均与LS油口连接；所述左前轮阀组和右前轮阀组中电比例换向阀的K油口均与T油口连接，所述左前轮阀组中的电比例换向阀的F油口、G油口对应与C1油口、D1油口相通，右前轮阀组中电比例换向阀的F油口、G油口对应与C2油口、D2油口相通。
进一步地，上述平地机用前轮驱动控制阀中，还包括双向差速阀，所述双向差速阀为三位四通电磁换向阀，其具有C3油口、C4油口、D3油口和D4油口，当双向差速阀处于中位时，C3油口、C4油口、D3油口、D4油口均截止，当双向差速阀处于左位时，C3油口与C4油口节流导通、D3油口和D4油口之间截止，当双向差速阀处于右位时，D3油口和D4油口节流导通，C3油口和C4油口之间截止；C3油口与C1油口导通，D3油口与D1油口导通，C4油口与C2油口导通，D4油口与D2油口导通。
进一步地，上述平地机用前轮驱动控制阀中，还包括溢流阀，所述溢流阀连接在P油口与T油口之间。
进一步地，上述平地机用前轮驱动控制阀中，还包括Pi油口、减压阀、模式切换电磁阀，所述减压阀的进油端与进油的P油口连接，出油端与模式切换电磁阀的进油端连接，模式切换电磁阀的出油端与Pi油口连接，模式切换电磁阀的回油端与T油口连接，所述模式切换电磁阀的出油端与进油端或回油端择一导通。
进一步地，上述平地机用前轮驱动控制阀中，还包括LS卸荷阀，所述LS卸荷阀由节流阀和压差截止阀构成，压差截止阀的出油端与T油口导通，压差截止阀的进油端经节流阀与LS油口导通，压差截止阀的弹簧腔与节流阀的出油端导通，压差截止阀的无弹簧腔与节流阀的进油端导通。
进一步地，上述平地机用前轮驱动控制阀中，还包括工况调节阀，所述工况调节阀是连接在连接在LS油口与T油口之间的电比例溢流阀。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种平地机用前轮驱动液压系统，包括变量泵、左前轮液压马达、右前轮液压马达、液压油箱、控制器，其特征在于还包括前述前轮驱动控制阀，所述变量泵的出油口经管路与前轮驱动控制阀的P油口连接，前轮驱动控制阀的C1油口、D1油口对应与左前轮液压马达的两个工作油口连接，前轮驱动控制阀的C2油口、D2油口对应与右前轮液压马达的两个工作油口连接，前轮驱动控制阀的LS油口与变量泵的负载反馈口连接，前轮驱动控制阀的T油口和变量泵的进油口分别通过管路与液压油箱连接；所述左前轮阀组和右前轮阀组中的电比例换向阀的电控端均与所述控制器连接。
进一步地，平地机前轮驱动液压系统中，还包括双向差速阀，所述双向差速阀是电控端与控制器连接的三位四通电磁换向阀；其具有C3油口、C4油口、D3油口和D4油口，当双向差速阀处于中位时，C3油口、C4油口、D3油口、D4油口均截止，当双向差速阀处于左位时，C3油口与C4油口节流导通、D3油口和D4油口之间截止，当双向差速阀处于右位时，D3油口和D4油口节流导通，C3油口和C4油口之间截止；C3油口与C1油口导通，D3油口与D1油口导通，C4油口与C2油口导通，D4油口与D2油口导通。前轮转向时，左右前轮具有差速功能，保证转向性能的同时输出前轮助力作用。
进一步地，平地机前轮驱动液压系统中，所述前轮驱动控制阀还包括Pi油口、减压阀、模式切换电磁阀、工作模式输入装置；所述模式切换电磁阀的电控端和工作模式输入装置与控制器连接；所述减压阀的进油端与进油的P油口连接，出油端与模式切换电磁阀的进油端连接，模式切换电磁阀的出油端与Pi油口连接，模式切换电磁阀的回油端与T油口连接，所述模式切换电磁阀的出油端与进油端或回油端择一导通；所述工作模式输入装置具有全轮驱动、前轮爬行驱动、前轮自由轮三种工作模式输出，所述工作模式输入装置对应处于前轮爬行驱动、前轮自由轮、全轮驱动三种工作模式时所述控制器输出对应的控制信号使所述左前轮阀组和右前轮阀组中的电比例换向阀依次对应处于左位、中位、左位或右位；所述工作模式输入装置处于前轮自由轮工作模式时，所述模式切换电磁阀的出油端与进油端处于导通状态，所述工作模式输入装置处于前轮爬行驱动工作模式或全轮驱动工作模式时，所述模式切换电磁阀的出油端与回油端导通；Pi油口同时与左前轮液压马达和右前轮液压马达的壳体回油口连接。
进一步地，平地机前轮驱动液压系统中，还包括工况调节阀、与控制器连接用于选择工况的工况输入装置，所述工况调节阀是连接在LS油口与T油口之间的且电控端与所述控制器连接电比例溢流阀，所述工况输入装置具有代表不同工况模式的输出，对应不同的工况模式所述控制器输出不同电流使所述工况模式选择阀工作于不同的压力等级；前轮驱动系统可根据作业地面状况选择不同的工况模式，能灵活地有效地发挥前轮助力作用，提高整机的作业效率和经济性。
本发明与现有技术相比，本发明的优点是：
1.前轮驱动液压系统不因地面条件和负载大小的影响，直行时左右驱动同步，不因左右前轮的地面附着力不同而造成的单边打滑现象。
2.当前轮马达失速时，可通过前轮电比例换向阀的回油再生功能，将马达的回油直接引入马达的进油，保证马达供油及时，延长马达的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的平地机前轮驱动液压系统原理图。
图2是本发明的平地机用前轮驱动控制阀原理图。
图3是本发明的平地机用前轮驱动控制阀中电比例换向阀的原理图。
图4是本发明的平地机前轮驱动液压系统的电气控制框图。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
如图1、图4所示，实施例中的平地机前轮驱动液压系统包括油箱1，变量泵2，前轮驱动控制阀3，左前轮液压马达4，右前轮液压马达5，控制器6，后轮转速传感器7，工作模式输入装置8，转向感应装置9，发动机转速传感器10，工况模式输入装置11。
如图2、图3所示，前轮驱动控制阀3包括左前轮阀组、右前轮阀组、双向差速阀305、溢流阀310、减压阀306、模式切换电磁阀307、LS卸荷阀308、工况调节阀309。
左前轮阀组包括左前轮电比例换向阀301和左补偿阀303；左前轮电比例换向阀301是两端均有驱动电磁铁的电磁阀，其具有E油口、F油口、G油口、H油口、J油口和K油口；当左前轮电比例换向阀处于中位时，E油口、H油口和J油口之间均截止，F油口、G油口与K油口之间相互导通；当左前轮电比例换向阀处于左位时，H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀312与K油口导通同时G油口经回油再生单向阀311与F油口单向导通；当左前轮电比例换向阀处于右位时，H油口与E油口导通，J油口与G油口导通，F油口经回油再生背压阀312与K油口导通同时F油口经回油再生单向阀311与G油口单向导通。
左补偿阀303是三位三通液控换向滑阀，其具有L油口、M油口和N油口，当左补偿阀处于左位时，L油口、M油口、N油口均截止；当左补偿阀处于中位时，M油口截止，L油口与N油口节流导通；当左补偿阀处于右位时，L油口与M油口节流导通、L油口与N油口直接导通；L油口与左前轮电比例换向阀的E油口连接，N油口与左前轮电比例换向阀的J油口相通；左补偿阀303的液控右端与L油口连通。
右前轮阀组具有与左前轮阀组相同的结构机能。如图2所示，右前轮阀组包括右前轮电比例换向阀302和右补偿阀304；右前轮电比例换向阀302是两端均有驱动电磁铁的电磁阀，其具有E油口、F油口、G油口、H油口、J油口和K油口；当右前轮电比例换向阀处于中位时，E油口、H油口和J油口之间均截止，F油口、G油口与K油口之间相互导通；当右前轮电比例换向阀处于左位时，H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀312与K油口导通同时G油口经回油再生单向阀311与F油口单向导通；当右前轮电比例换向阀处于右位时，H油口与E油口导通，J油口与G油口导通，F油口经回油再生背压阀312与K油口导通同时F油口经回油再生单向阀311与G油口单向导通。
右补偿阀304是三位三通液控换向滑阀，其具有L油口、M油口和N油口，右左补偿阀处于左位时，L油口、M油口、N油口均截止；当右补偿阀处于中位时，M油口截止，L油口与N油口节流导通；当右补偿阀处于右位时，L油口与M油口节流导通、L油口与N油口直接导通；L油口与右前轮电比例换向阀的E油口连接，N油口与右前轮电比例换向阀的J油口相通；右补偿阀304的液控右端与L油口连通。
左前轮阀组中的左补偿阀303的液控左端和M油口均与LS油口连接；左前轮电比例换向阀的K油口与T油口连接，左前轮电比例换向阀的F油口、G油口对应与C1油口、D1油口相通。
右前轮阀组中的左补偿阀304的液控左端和M油口均与LS油口连接；右前轮电比例换向阀的K油口与T油口连接，右前轮电比例换向阀的F油口、G油口对应与C2油口、D2油口相通。
双向差速阀305为三位四通电磁换向阀，其具有C3油口、C4油口、D3油口和D4油口，当双向差速阀处于中位时，C3油口、C4油口、D3油口、D4油口均截止，当双向差速阀处于左位时，C3油口与C4油口节流导通、D3油口和D4油口之间截止，当双向差速阀处于右位时，D3油口和D4油口节流导通，C3油口和C4油口之间截止；C3油口与C1油口导通，D3油口与D1油口导通，C4油口与C2油口导通，D4油口与D2油口导通。
溢流阀310连接在P油口与T油口之间。减压阀306的进油端与进油的P油口连接，出油端与模式切换电磁阀307的进油端连接，模式切换电磁阀307的出油端与Pi油口连接，模式切换电磁阀的回油端与T油口连接，模式切换电磁阀的出油端与进油端或回油端择一导通。
LS卸荷阀由节流阀和压差截止阀构成，压差截止阀的出油端与T油口导通，压差截止阀的进油端经节流阀与LS油口导通，压差截止阀的弹簧腔与节流阀的出油端导通，压差截止阀的无弹簧腔与节流阀的进油端导通。
工况调节阀309是连接在LS油口与T油口之间的电比例溢流阀。
变量泵的出油口经管路与前轮驱动控制阀的P油口连接，前轮驱动控制阀的C1油口、D1油口对应与左前轮液压马达的两个工作油口连接，前轮驱动控制阀的C2油口、D2油口对应与右前轮液压马达的两个工作油口连接，前轮驱动控制阀的LS油口与变量泵的负载反馈口连接，前轮驱动控制阀的T油口和变量泵的进油口分别通过管路与液压油箱连接。Pi油口同时与左前轮液压马达和右前轮液压马达的壳体回油口连接。
如图4所示，后轮转速传感器7、工作模式输入装置8、转向感应装置9、发动机转速传感器10和工况模式输入装置11与控制器6连接，左前轮电比例换向阀301的左前轮前进电磁铁Y1和左前轮后退电磁铁Y2、右前轮电比例换向阀302的右前轮前进电磁铁Y3和右前轮后退电磁铁Y4、双向差速阀的前进差速电磁铁Y5和后退差速电磁铁Y6、模式切换电磁阀的电磁铁Y7以及工况调节阀的电磁铁Y8的控制端对应与控制器6的输出端连接。后轮转速传感器7可直接测量平地机后轮的转速，也可以通过检测变速箱上某级转轴的转速而间接测量后轮的转速；工作模式输入装置8可以是拨位开关，例如该拨位开关具有前轮自由轮、前轮爬行驱动、全轮驱动模式，工作模式输入装置8处于不同的状态拨位，控制器输出电位使自由轮阀407位于下位或上位，从而实现前轮处于自由轮状态或驱动状态；转向感应装置9安装在前桥上或前轮转向节上或转向装置上，当前轮处于转向状态时将信号输出到控制器6；发动机转速传感器10检测发动机的转速，实时将发动机转速数据输出到控制器6；工况模式输入装置11可以是拨位开关，例如该拨位开关具有实地模式、沙地模式和雪地模式等根据作业地面的状况设置多种工况模式，工况模式输入装置11处于不同的模式拨位，控制器6输出不同的电流值给工况调节阀3的电磁线圈，使工况调节阀3处于不同的压力等级，以调节前轮液压马达的输出扭矩。
在本实施例中，当平地机不使用前轮驱动时，也即工作模式输入装置8是处于前轮自由轮模式时，自由轮阀电磁铁Y7失电处于下位，Q油口与R油口导通，同时，左前轮电比例换向阀301、右前轮电比例换向阀302的电磁铁失电处于中位，左前轮电比例换向阀301和右前轮电比例换向阀302的E油口、H油口、J油口之间均截止，F油口、G油口与K油口之间相互导通，此时，左前轮液压马达4和右前轮液压马达5的进出油口A油口和B油口同时与油箱导通，控制油由Pi油口进入左前轮液压马达4的壳体回油口T1油口和右前轮液压马达5的壳体回油口T2油口，将马达柱塞压回柱塞腔，实现左前轮液压马达4和右前轮液压马达5处于自由轮状态。
当平地机仅使用前轮驱动时，也即工作模式输入装置8是处于前轮爬行模式时，平地机的后桥无驱动力，整机的驱动力由前轮提供。此时，控制器6向左前轮前进电磁铁Y1、右前轮前进电磁铁Y3输出相同的电流值、并使自由轮阀电磁铁Y7得电，即左前轮电比例换向阀301、右前轮电比例换向阀302处于左位，左前轮电比例换向阀301的H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀312与K油口导通，同时，G油口经回油再生单向阀311与F油口导通。右前轮电比例换向阀302的H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀312与K油口导通，同时，G油口经回油再生单向阀311与F油口导通，模式切换电磁阀307的R油口与S油口导通，此时，变量泵2输出的油液经前轮驱动控制阀3进入左前轮液压马达4的A1油口和右前轮液压马达5的A2油口，左前轮液压马达4的B1油口和右前轮液压马达5的B2油口经前轮驱动控制阀3的T油口回到油箱1，左前轮液压马达4的T1油口和右前轮液压马达5的T2油口由模式切换电磁阀307经前轮驱动控制阀3的T油口回到油箱1；此时，若左前轮液压马达4的压力大于右前轮液压马达5的压力，左补偿阀303处于右位，前轮驱动控制阀的LS油口压力为左前轮液压马达4的压力，同时，由于右前轮液压马达5的压力较左前轮液压马达4低，右补偿阀304左端液控压力大于右端液控压力使右补偿阀304处于中位，将右前轮电比例换向阀302的E油口压力憋高，使进入右前轮液压马达5的流量与进入左前轮液压马达4的流量相同，保证左右前轮速度一致；反之则左补偿阀303处于中位，将左前轮电比例换向阀301的E油口压力憋高，使进入左前轮液压马达4的流量与进入右前轮液压马达5的流量相同，保证左右前轮速度一致；此时，平地机的车速由发动机的转速控制，即控制器6接收到发动机转速传感器10的转速值，经过计算向前轮驱动控制阀3的左前轮电比例换向阀301的前进电磁铁Y1和右前轮电比例换向阀302的前进电磁铁Y3输出相应速度的电流值，变量泵2根据左前轮电比例换向阀301的阀芯开度和右前轮电比例换向阀302的阀芯开度输出相应的流量，驱动前轮前进。
当平地机使用全轮驱动前进时，也即工作模式输入装置8是处于全轮驱动模式时，控制器6向左前轮前进电磁铁Y1、右前轮前进电磁铁Y3输出相同的电流值、并使模式切换电磁阀电磁铁Y7得电，即左前轮电比例换向阀301、右前轮电比例换向阀302处于左位，左前轮电比例换向阀301的H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀312与K油口导通，同时，G油口经回油再生单向阀311与F油口导通。右前轮电比例换向阀302的H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀312与K油口导通，同时，G油口经回油再生单向阀311与F油口导通，模式切换电磁阀307的R油口与S油口导通，此时，变量泵2输出的油液经前轮驱动控制阀3进入左前轮液压马达4的A1油口和右前轮液压马达5的A2油口，左前轮液压马达4的B1油口和右前轮液压马达5的B2油口经前轮驱动控制阀3的T油口回到油箱1，左前轮液压马达4的T1油口和右前轮液压马达5的T2油口由模式切换电磁阀307经前轮驱动控制阀3的T油口回到油箱1；此时，若左前轮液压马达4的压力大于右前轮液压马达5的压力，左补偿阀303处于右位，前轮驱动控制阀的LS油口压力为左前轮液压马达4的压力，同时，由于右前轮液压马达5的压力较左前轮液压马达4低，右补偿阀304左端液控压力大于右端液控压力使右补偿阀304处于中位，将右前轮电比例换向阀302的E油口压力憋高，使进入右前轮液压马达5的流量与进入左前轮液压马达4的流量相同，保证左右前轮速度一致；反之则左补偿阀303处于中位，将左前轮电比例换向阀301的E油口压力憋高，使进入左前轮液压马达4的流量与进入右前轮液压马达5的流量相同，保证左右前轮速度一致；此时，控制器6接收到后轮转速传感器7和发动机转速传感器10的转速值，经过计算向前轮驱动控制阀3的左前轮电比例换向阀301的前进电磁铁Y1和右前轮电比例换向阀302的前进电磁铁Y3输出相应速度的电流值，变量泵2根据左前轮电比例换向阀301的阀芯开度和右前轮电比例换向阀302的阀芯开度输出相应的流量，使前轮速度与后轮速度一致；当平地机车速发生变化，即后轮转速传感器7采集到的后轮转速值发生变化时，控制器6重新计算出后轮速度，并向前轮驱动控制阀3的左前轮电比例换向阀301的前进电磁铁Y1、右前轮电比例换向阀302的前进电磁铁Y3输出匹配相应速度的电流值，调整左前轮电比例换向阀301、右前轮电比例换向阀302的阀芯开度，使变量泵2输出对应速度的流量给左前轮液压马达4、右前轮液压马达5，使左前轮液压马达4、右前轮液压马达5的速度与后轮速度始终保持一致。
当平地机使用前轮助力转向时，即平地机使用全轮驱动模式或爬行模式转向时，转向感应装置9检测平地机的转向状态向控制器6输出信号，控制前轮驱动控制阀3的双向差速阀305的前进差速电磁铁Y5、后退差速电磁铁Y6的得电或失电状态，使得左前轮液压马达4和右前轮液压马达5的工作油口节流导通，实现转向差速；即当平地机前进转向时，双向差速阀305的前进差速电磁铁Y5得电处于左位，使得前轮驱动控制阀3的C1油口和C2油口通过C3油口与C4油口节流导通，也即使左前轮液压马达4的A1油口和右前轮液压马达5的A2油口节流导通，使左右前轮液压马达实现转向差速功能；当平地机后退转向时，双向差速阀305的后退差速电磁铁Y6得电处于右位，使得前轮驱动控制阀3的D1油口和D2油口通过D3油口和D4油口节流导通，也即使左前轮液压马达4的B1油口和右前轮液压马达5的B2油口节流导通，使左右前轮液压马达实现转向差速功能，同时保证前轮的助力作用。
在本实施例中，当平地机使用前轮助力作业时出现左前轮液压马达4和右前轮液压马达5处于供油不及的失速状态时，即平地机的实际车速超过左前轮液压马达4和右前轮液压马达5的转速，此时，通过前轮驱动控制阀3的左前轮电比例换向阀301和右前轮电比例换向阀302的回油再生背压阀312与回油再生单向阀311的回油再生功能使左前轮液压马达4的回油口与进油口导通，右前轮液压马达5的回油口与进油口导通，即通过左前轮电比例换向阀301和右前轮电比例换向阀302的回油再生功能及时向左前轮液压马达4和右前轮液压马达5的进油口补充油液，有效地保护左前轮液压马达4和右前轮液压马达5，延长左前轮液压马达4和右前轮液压马达5的使用寿命。
在本实施例中，可根据平地机作业地面的状况，设置多种工况模式，调节左前轮液压马达4和右前轮液压马达5的输出扭矩。当地面附着力较大时，工况模式输入装置11的拨位开关选择实地模式，控制器6向工况调节阀309的电磁铁Y8输出小电流值或不输出电流，使工况调节阀309处于大压力等级，此时，左前轮液压马达4和右前轮液压马达5输出的扭矩最大，使前轮液压马达发挥出其全部的助力能力；当地面附着力一般时，工况模式输入装置11的拨位开关选择沙地模式，控制器6向工况调节阀309的电磁铁Y8输出中等电流值，使工况调节阀309处于中等压力等级，此时，左前轮液压马达4和右前轮液压马达5输出的扭矩中等，能使左前轮液压马达4和右前轮液压马达5发挥其助力能力，又不使前轮打滑；当地面附着力较小时，工况模式输入装置11的拨位开关选择雪地模式，控制器6向工况调节阀309的电磁铁Y8输出大电流值，使工况调节阀309处于低压力等级，此时，左前轮液压马达4和右前轮液压马达5输出的扭矩较小，能使前轮液压马达发挥其助力能力，又不使前轮打滑。平地机作业时根据作业地面状况灵活选择不同的工况模式，既能有效地发挥前轮助力的作用，又能提高整机的作业效率和燃油经济性。
本发明的优点是解决了前轮驱动液压系统直行时左右驱动不同步、左右前轮因地面附着力不同而造成的单边打滑现象，始终保持左右马达驱动同步，且前轮的速度始终跟随后轮的速度；而且，前轮转向时，左右前轮具有差速功能，使转向内侧轮与转向外侧轮速度的不一致，保证转向性能的同时输出前轮助力作用；同时，当前轮马达失速时，可通过前轮电比例换向阀的回油再生功能，将马达的回油直接引入马达的进油，保证马达供油及时，延长马达的使用寿命；再者，前轮驱动系统可根据作业地面状况选择不同的工况适应模式，能灵活地有效地发挥前轮助力作用，提高整机的作业效率和经济性。

Claims (10)

1.一种平地机前轮驱动控制阀，包括用于与左前轮液压马达连接的C1油口和D1油口、用于与右前轮液压马达连接的C2油口和D2油口、进油的P油口、回油的T油口、用于负载信号反馈输出的LS油口，其特征在于还包括用于对应控制左右前轮液压马达的左前轮阀组和右前轮阀组；所述左前轮阀组包括电比例换向阀(301)和补偿阀(303)；
所述电比例换向阀(301)是两端均有驱动电磁铁的电磁阀，其具有E油口、F油口、G油口、H油口、J油口和K油口；当电比例换向阀处于中位时，E油口、H油口和J油口之间均截止，F油口、G油口与K油口之间相互导通；当电比例换向阀处于左位时，H油口与E油口导通，J油口与F油口导通，G油口经回油再生背压阀(312)与K油口导通同时G油口经回油再生单向阀(311)与F油口单向导通；当电比例换向阀处于右位时，H油口与E油口导通，J油口与G油口导通，F油口经回油再生背压阀(312)与K油口导通同时F油口经回油再生单向阀(311)与G油口单向导通；
补偿阀(303)是三位三通液控换向滑阀，其具有L油口、M油口和N油口，当所述补偿阀处于左位时，L油口、M油口、N油口均截止；当所述补偿阀处于中位时，M油口截止，L油口与N油口节流导通；当所述补偿阀处于右位时，L油口与M油口节流导通、L油口与N油口直接导通；L油口与所述电比例换向阀的E油口连接，N油口与所述电比例换向阀的J油口相通；补偿阀(303)的液控右端与L油口连通；
所述右前轮阀组具有与左前轮阀组相同的结构机能；
所述左前轮阀组和右前轮阀组中的补偿阀(303、304)的液控左端和M油口均与LS油口连接；所述左前轮阀组和右前轮阀组中电比例换向阀的K油口均与T油口连接，所述左前轮阀组中的电比例换向阀的F油口、G油口对应与C1油口、D1油口相通，右前轮阀组中电比例换向阀的F油口、G油口对应与C2油口、D2油口相通。
2.根据权利要求1所述的平地机前轮驱动控制阀，其特征在于还包括双向差速阀，所述双向差速阀为三位四通电磁换向阀，其具有C3油口、C4油口、D3油口和D4油口，当双向差速阀处于中位时，C3油口、C4油口、D3油口、D4油口均截止，当双向差速阀处于左位时，C3油口与C4油口节流导通、D3油口和D4油口之间截止，当双向差速阀处于右位时，D3油口和D4油口节流导通，C3油口和C4油口之间截止；C3油口与C1油口导通，D3油口与D1油口导通，C4油口与C2油口导通，D4油口与D2油口导通。
3.根据权利要求1所述的平地机前轮驱动控制阀，其特征在于还包括溢流阀，所述溢流阀连接在P油口与T油口之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的平地机前轮驱动控制阀，其特征在于还包括Pi油口、减压阀(306)、模式切换电磁阀(307)，所述减压阀的进油端与进油的P油口连接，出油端与模式切换电磁阀的进油端连接，模式切换电磁阀的出油端与Pi油口连接，模式切换电磁阀的回油端与T油口连接，所述模式切换电磁阀的出油端与进油端或回油端择一导通。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的平地机前轮驱动控制阀，其特征在于还包括LS卸荷阀(308)，所述LS卸荷阀由节流阀和压差截止阀构成，压差截止阀的出油端与T油口导通，压差截止阀的进油端经节流阀与LS油口导通，压差截止阀的弹簧腔与节流阀的出油端导通，压差截止阀的无弹簧腔与节流阀的进油端导通。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的平地机前轮驱动控制阀，其特征在于还包括工况调节阀(309)，所述工况调节阀(309)是连接在LS油口与T油口之间的电比例溢流阀。
7.一种平地机前轮驱动液压系统，包括变量泵、左前轮液压马达、右前轮液压马达、液压油箱、控制器，其特征在于还包括权利要求1、3、5中任一项所述的平地机前轮驱动控制阀，所述变量泵的出油口经管路与平地机前轮驱动控制阀的P油口连接，平地机前轮驱动控制阀的C1油口、D1油口对应与左前轮液压马达的两个工作油口连接，平地机前轮驱动控制阀的C2油口、D2油口对应与右前轮液压马达的两个工作油口连接，平地机前轮驱动控制阀的LS油口与变量泵的负载反馈口连接，平地机前轮驱动控制阀的T油口和变量泵的进油口分别通过管路与液压油箱连接；所述左前轮阀组和右前轮阀组中的电比例换向阀电控端均与所述控制器连接。
8.根据权利要求7所述的平地机前轮驱动液压系统，其特征在于还包括双向差速阀，所述双向差速阀是电控端与控制器连接的三位四通电磁换向阀；其具有C3油口、C4油口、D3油口和D4油口，当双向差速阀处于中位时，C3油口、C4油口、D3油口、D4油口均截止，当双向差速阀处于左位时，C3油口与C4油口节流导通、D3油口和D4油口之间截止，当双向差速阀处于右位时，D3油口和D4油口节流导通，C3油口和C4油口之间截止；C3油口与C1油口导通，D3油口与D1油口导通，C4油口与C2油口导通，D4油口与D2油口导通。
9.根据权利要求7所述的平地机前轮驱动液压系统，其特征在于所述平地机前轮驱动控制阀还包括Pi油口、减压阀(306)、模式切换电磁阀(307)、工作模式输入装置；所述模式切换电磁阀(307)的电控端和工作模式输入装置与控制器连接；
所述减压阀的进油端与进油的P油口连接，出油端与模式切换电磁阀的进油端连接，模式切换电磁阀的出油端与Pi油口连接，模式切换电磁阀的回油端与T油口连接，所述模式切换电磁阀的出油端与进油端或回油端择一导通；所述工作模式输入装置具有全轮驱动、前轮爬行驱动、前轮自由轮三种工作模式输出，所述工作模式输入装置对应处于前轮爬行驱动、前轮自由轮、全轮驱动三种工作模式时所述控制器输出对应的控制信号使所述左前轮阀组和右前轮阀组中的电比例换向阀依次对应处于左位、中位、左位或右位；所述工作模式输入装置处于前轮自由轮工作模式时，所述模式切换电磁阀的出油端与进油端处于导通状态，所述工作模式输入装置处于前轮爬行驱动工作模式或全轮驱动工作模式时，所述模式切换电磁阀的出油端与回油端导通；Pi油口同时与左前轮液压马达和右前轮液压马达的壳体回油口连接。
10.根据权利要求7所述的平地机前轮驱动液压系统，其特征在于还包括工况调节阀(309)、与控制器连接用于选择工况的工况输入装置，所述工况调节阀(309)是连接在LS油口与T油口之间的且电控端与所述控制器连接的电比例溢流阀，所述工况输入装置具有代表不同工况模式的输出，对应不同的工况模式所述控制器输出不同电流使所述工况模式选择阀工作于不同的压力等级。
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