CN110171291A - 防负压液压驱动系统及混合驱动的挂式机车 - Google Patents

Abstract

本发明目的提供了防负压液压驱动系统及混合驱动的挂式机车，解决了很多挂式装载机车，如拖拉机、挂车等，其后桥没有动力，前桥一旦打滑边无法行驶的问题，通过在液压马达前端进出油管路上安装三通，三通连接气管，气管设置单向阀，此时当负压产生时，单向阀在负压的作用下自动打开吸入空气，从而解除负压，达到压力平衡后，单向阀关闭，如此重复，从而消除前端油路管道中的负压，解决由于前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，如此对液压系统造成不良影响的问题,再通过在气路端设置有空气滤清器，使得吸入的空气是干净，避免有杂质进入油路中，影响油路工作。

Description

防负压液压驱动系统及混合驱动的挂式机车

技术领域

本发明属于驱动系统，具体涉及防负压液压驱动系统及混合驱动的挂式机车。

背景技术

工程车辆及非公路车辆处于比较恶劣的环境,是建筑工程及其它工程的主干力量，主要用于工程的运载、挖掘、抢修、甚至作战等，目前的工程车辆用驱动后桥总成，包括柴油发动机、桥管总成和轮毂总成，其不足之处在于：采用柴油发动机驱动，使车辆前进或后退，在冬季和恶劣路况下行车，这种工程车辆爬坡能力差，噪声大，安全性降低。因此，现在很多驱动系统中采用液压驱动，采用液压马达作为驱动制成的工程车辆，具有体积小，重量轻，结构简单，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，具有较好通过性。

发明内容

本发明目提供了防负压液压驱动系统及混合驱动的挂式机车，解决了很多挂式装载机车，如拖拉机、挂车等，其后桥没有动力，前桥一旦打滑边无法行驶的问题，再者，由于前桥的速度实际上会大于后桥液压驱动马达的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，即便依靠通过供给管路进行的液压油的补给，也不能有效地消除一方的配管中所产生的负压，如此对液压系统造成不良影响的问题。

本发明所采用的技术方案为：

防负压液压驱动系统，包括液压驱动装置、液压控制元件、辅助管路以及液压执行元件；所述液压执行元件包括液压马达，液压马达用电磁气动的方式与后桥连接上，液压马达连接有前端进出油管路以及后端进出油管路；所述前端进出油管路的油路上设置有前端油路三通，所述前端油路三通连接前端油路气管，所述前端油路气管的气路上设置有前端气路单向阀，所述前端油路气管的端部连接有前端气路空气滤清器。在双驱动分离式前后驱动的挂车上，后桥采用液压驱动，前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，通过在液压马达前端进出油管路上安装三通，三通连接气管，气管设置单向阀，此时当负压产生时，单向阀在负压的作用下自动打开吸入空气，从而解除负压，达到压力平衡后，单向阀关闭，如此重复，从而消除前端油路管道中的负压，解决由于前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，即便依靠通过供给管路进行的液压油的补给，也不能有效地消除一方的配管中所产生的负压，如此对液压系统造成不良影响的问题,再通过在气路端设置有空气滤清器，使得吸入的空气是干净，避免有杂质进入油路中，影响油路工作。

进一步地，前端气路单向阀与前端气路空气滤清器之间的气路上还设置有前端气路集油装置。考虑单向阀有可能因密封不严二引起漏油的情况，因此，在单向阀有空气滤清器之间设置集油装置来收集漏油，避免污染空气滤清器。

进一步地，前端气路集油装置包括U形管道，所述U形管道的两端连接在前端油路气管气路上，所述U形管道开口向上设置，U形管道的底部连接有排油管，所述排油管的管路上设置有单向阀。通过设置有开口向上的U形管，漏油会进入U形管底部，再从U形管底部的排油管排出，通过在排油管设置的单向阀，使得空气吸入过程中空气不会从排油管进入，保证空气气路经过空气滤清器。

进一步地，排油管的端部连接有集油盒。通过设置有集油盒，将排出的集中处理。

进一步地，后端进出油管路的油路上设置有后端油路三通，所述后端油路三通连接后端油路气管，所述后端油路气管的气路上设置有后端气路单向阀，所述后端油路气管的气路端部连接有后端气路空气滤清器。通过在后端的进出油管路上设置有相同的气路，可以保证液压马达在反转的过程解决负压的问题。

进一步地，后端气路单向阀与后端气路空气滤清器之间的气路上设置有后端气路集油装置。

进一步地，前端气路空气滤清器与后端气路空气滤清器为同一个空气滤清器，所述前端油路气管端部与后端油路气管端部共同连接气路三通，所述气路三通再连接共用的空气滤清器。通过使用三通将前后端的气路端部连接在一起，使用共用的空气滤清器，可以有效节约设备成本。

进一步地，气路三通与共用的空气滤清器之间设置有共用的集油盒，所述前端油路气管端部与后端油路气管处于同一水平面上。

进一步地，液压马达为合金制造的。考虑有空气进入，避免马达容易发生气蚀现象，因此采用合金制造的液压马达更耐腐蚀，使用寿命更长。

一种混合驱动的挂式机车，包括前桥驱动系统，还包括采用液压驱动的后桥驱动系统，所述后桥驱动系统采用所述的防负压液压驱动系统，所述液压驱动装置包括液压泵，所述液压泵通过发动机进行驱动，所述液压马达驱动后桥。目前，很多挂式装载机车，如拖拉机、挂车等，其后桥没有动力，前桥一旦打滑边无法行驶，由于挂式不方便安装传统驱动轴进行驱动，因此，本方案采用液压驱动的方式进行独立驱动后桥，液压驱动系统采用的是软性管件进行动力传输，因此，非常适合应用在挂车这样类型的机车上；然而，在混合驱动的液压驱动系统中，液压驱动理论上前后轮速无法做到相同，但设计液压马达传动时，后桥传动齿数的设计上转速尽量做到可以比前桥速度快一点点，由此，来减小因液压传动衰减造成转速差，但后桥实际转速一般都是无限接近前桥速度；由液压泵力量的大小来决定设计后桥及齿轮的强度，实际实施过程中，吨位力量可根据需求设置多种转矩的液压驱动系统。使用时，当前桥打滑，后桥动力就发挥作用，驱动过程中，如果前桥不打滑行驶到一定距离后，由于前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，即便依靠通过供给管路进行的液压油的补给，也不能有效地消除一方的配管中所产生的负压，如此对液压系统造成不良影响，减小液压马达的寿命。因此，采用上述防负压的液压驱动系统便可以很好的解决负压问题。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明考虑在双驱动分离式前后驱动的挂车上，后桥采用液压驱动，前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，通过在液压马达前端进出油管路上安装三通，三通连接气管，气管设置单向阀，此时当负压产生时，单向阀在负压的作用下自动打开吸入空气，从而解除负压，达到压力平衡后，单向阀关闭，如此重复，从而消除前端油路管道中的负压，解决由于前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，即便依靠通过供给管路进行的液压油的补给，也不能有效地消除一方的配管中所产生的负压，如此对液压系统造成不良影响的问题,再通过在气路端设置有空气滤清器，使得吸入的空气是干净，避免有杂质进入油路中，影响油路工作；

2、本发明考虑单向阀有可能因密封不严二引起漏油的情况，因此，在单向阀有空气滤清器之间设置集油装置来收集漏油，避免污染空气滤清器；通过设置有开口向上的U形管，漏油会进入U形管底部，再从U形管底部的排油管排出，通过在排油管设置的单向阀，使得空气吸入过程中空气不会从排油管进入，保证空气气路经过空气滤清器；

3、本发明通过在后端的进出油管路上设置有相同的气路，可以保证液压马达在反转的过程解决负压的问题；如此，车辆就可以在打滑与不打滑的情况下进行或倒退，解决速差产生的负压问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明共用空气滤清器以及集油装置时的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-液压马达，2-前端进出油管路，3-后端进出油管路，4-前端油路三通，5-后端油路三通，6-前端气路单向阀，7-后端气路单向阀，8-前端油路气管，9-后端油路气管，10-前端气路空气滤清器，11-后端气路空气滤清器，12-前端气路集油装置，13-U形管道，14-排油管，15-单向阀，16-集油盒，17-后端气路集油装置，18-气路三通。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例提供了防负压液压驱动系统，包括液压驱动装置、液压控制元件、辅助管路以及液压执行元件；实施时，液压驱动装置包括发动机以及液压泵，通过发动机驱动液压泵，提供动力；所述液压执行元件包括液压马达，液压马达用电磁气动的方式与后桥连接上，所述液压马达1连接有前端进出油管路2以及后端进出油管路3；其特征在于：所述前端进出油管路2的油路上设置有前端油路三通4，所述前端油路三通4连接前端油路气管8，所述前端油路气管8的气路上设置有前端气路单向阀6，所述前端油路气管8的端部连接有前端气路空气滤清器10。

实施时，前端气路单向阀6与前端气路空气滤清器10之间的气路上还设置有前端气路集油装置12。前端气路集油装置12包括U形管道13，所述U形管道13的两端连接在前端油路气管8气路上，所述U形管道13开口向上设置，U形管道13的底部连接有排油管14，所述排油管14的管路上设置有单向阀15。排油管14的端部连接有集油盒16。后端进出油管路3的油路上设置有后端油路三通5，所述后端油路三通5连接后端油路气管9，所述后端油路气管9的气路上设置有后端气路单向阀7，所述后端油路气管9的气路端部连接有后端气路空气滤清器11。后端气路单向阀7与后端气路空气滤清器11之间的气路上设置有后端气路集油装置17。所述液压马达1为合金制造的。

实施时，用马达的正反转来完成后桥的正反转，用电控油道的变化实现正反转的操控。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，其主要区别是：前端气路空气滤清器10与后端气路空气滤清器11为同一个空气滤清器，所述前端油路气管8端部与后端油路气管9端部共同连接气路三通18，所述气路三通18再连接共用的空气滤清器。气路三通18与共用的空气滤清器之间设置有共用的集油盒，所述前端油路气管8端部与后端油路气管9处于同一水平面上。

实施例3：

一种混合驱动的挂式机车，包括前桥驱动系统，其特征在于：还包括采用实施例1或实施例2的液压驱动的后桥驱动系统，所述后桥驱动系统采用所述的防负压液压驱动系统，所述液压驱动装置包括液压泵，所述液压泵通过发动机进行驱动，所述液压马达驱动后桥。

考虑目前很多挂式装载机车，如拖拉机、挂车等，其后桥没有动力，前桥一旦打滑边无法行驶，由于挂式不方便安装传统驱动轴进行驱动，因此，本方案采用液压驱动的方式进行独立驱动后桥，液压驱动系统采用的是软性管件进行动力传输，因此，非常适合应用在挂车这样类型的机车上；然而，在混合驱动的液压驱动系统中，液压驱动理论上前后轮速无法做到相同，但设计液压马达传动时，后桥传动齿数的设计上转速尽量做到可以比前桥速度快一点点，由此，来减小因液压传动衰减造成转速差，但后桥实际转速一般都是无限接近前桥速度；由液压泵力量的大小来决定设计后桥及齿轮的强度，实际实施过程中，吨位力量可根据需求设置多种转矩的液压驱动系统。使用时，当前桥打滑，后桥动力就发挥作用，驱动过程中，如果前桥不打滑行驶到一定距离后，由于前桥的速度大于后桥的速度，会造成后桥的液压马达被前桥动力被动转动，使得后面的液压系统产生负压负荷，即便依靠通过供给管路进行的液压油的补给，也不能有效地消除一方的配管中所产生的负压，如此对液压系统造成不良影响，减小液压马达的寿命。因此，采用上述防负压的液压驱动系统便可以很好的解决负压问题。

具体实施时，液压马达驱动后桥的连接方式采用现有单驱动桥连接方式进行驱动。具体使用时，可以根据需要选择性开启后桥液压驱动，比如在前桥容易打滑的情况下开启后桥驱动，如此，避免车辆打滑无法驱动。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.防负压液压驱动系统，包括液压驱动装置、液压控制元件、辅助管路以及液压执行元件；所述液压执行元件包括液压马达(1)，所述液压马达(1)连接有前端进出油管路(2)以及后端进出油管路(3)；其特征在于：所述前端进出油管路(2)的油路上设置有前端油路三通(4)，所述前端油路三通(4)连接前端油路气管(8)，所述前端油路气管(8)的气路上设置有前端气路单向阀(6)，所述前端油路气管(8)的端部连接有前端气路空气滤清器(10)。

2.根据权利要求1所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述前端气路单向阀(6)与前端气路空气滤清器(10)之间的气路上还设置有前端气路集油装置(12)。

3.根据权利要求2所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述前端气路集油装置(12)包括U形管道(13)，所述U形管道(13)的两端连接在前端油路气管(8)气路上，所述U形管道(13)开口向上设置，U形管道(13)的底部连接有排油管(14)，所述排油管(14)的管路上设置有单向阀(15)。

4.根据权利要求3所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述排油管(14)的端部连接有集油盒(16)。

5.根据权利要求1所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述后端进出油管路(3)的油路上设置有后端油路三通(5)，所述后端油路三通(5)连接后端油路气管(9)，所述后端油路气管(9)的气路上设置有后端气路单向阀(7)，所述后端油路气管(9)的气路端部连接有后端气路空气滤清器(11)。

6.根据权利要求5所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述后端气路单向阀(7)与后端气路空气滤清器(11)之间的气路上设置有后端气路集装置(17)。

7.根据权利要求5所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述前端气路空气滤清器(10)与后端气路空气滤清器(11)为同一个空气滤清器，所述前端油路气管(8)端部与后端油路气管(9)端部共同连接气路三通(18)，所述气路三通(18)再连接共用的空气滤清器。

8.根据权利要求7所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述气路三通(18)与共用的空气滤清器之间设置有共用的集油盒，所述前端油路气管(8)端部与后端油路气管(9)处于同一水平面上。

9.根据权利要求1中任意一项所述的防负压液压驱动系统，其特征在于：所述液压马达(1)为合金制造的。

10.一种混合驱动的挂式机车，包括前桥驱动系统，其特征在于：还包括采用液压驱动的后桥驱动系统，所述后桥驱动系统采用权利要求1-9中任意一项所述的防负压液压驱动系统，所述液压驱动装置包括液压泵，所述液压泵通过发动机进行驱动，所述液压马达(1)驱动后桥。