CN113915262B - 一种新型的制动与风扇驱动系统和驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种新型的制动与风扇驱动系统和驱动方法。负载敏感变量泵连接有控制阀，控制阀连接有蓄能器、制动阀和风扇马达；蓄能器油口管路上安装有压力传感器；压力传感器电连接控制器，控制器电连接控制阀；控制阀包括减压阀、电比例溢流阀、电磁换向阀和节流口I；负载敏感变量泵连接减压阀、节流口I、电磁换向阀；减压阀连接蓄能器；节流口I连接电比例溢流阀和负载敏感变量泵的控制口，电比例溢流阀连接油箱；电磁换向阀连接风扇马达。本发明制动系统和风扇驱动系统共用一个负载敏感变量泵，通过电磁换向阀与电比例溢流阀配合实现优先向制动系统充液，避免了使用优先阀，也取消了充液阀，以此简化了系统，降低了成本，同时也提高了系统的可靠性。

Description

一种新型的制动与风扇驱动系统和驱动方法
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体是一种新型的制动与风扇驱动系统和驱动方法。
背景技术
当前，工程机械制动、散热系统常常是共用一个负载敏感变量泵，例如中国专利公开的一种全液压制动与风扇驱动系统（CN104960513B），包括油箱、回油过滤器、散热器、风扇马达、反转阀、轮边制动器、制动阀、蓄能器和驻车制动器，还包括变量泵、控制阀和充液阀。当全液压制动系统压力低于某一值X1，充液阀反馈一信号给控制阀，控制阀在此信号控制下，向变量泵反馈信号增大变量泵流量，同时增大流向驱动风扇系统的阻力。直至全液压制动系统压力达到某一值X2（X2＞X1），充液阀反馈信号至控制阀，控制阀根据驱动风扇系统反馈的信号，输出信号至变量泵，使变量泵根据驱动风扇系统需求提供流量。
上述技术存在的不足是：为保证了优先制动而使用优先阀、充液阀，增加了额外的压力损失，制动系统和散热系统的元件相对独立，元件使用功能单一，导致元件数量多，系统布置管路连接复杂，增加了制造成本。
发明内容
针对上述现存的技术问题，本发明提供一种新型的制动与风扇驱动系统和驱动方法，通过共用一个负载敏感变量泵和一个控制阀来实现制动和散热系统压力和流量的控制，从而简化系统，节约能量，降低成本。
本发明通过以下技术方案实现：一种新型的制动与风扇驱动系统，包括油箱和负载敏感变量泵，所述负载敏感变量泵连接有控制阀，控制阀连接有蓄能器、制动阀和风扇马达；所述蓄能器油口管路上安装有压力传感器；所述控制阀包括减压阀、电比例溢流阀、电磁换向阀和节流口I；所述负载敏感变量泵出油口分别连接减压阀进油口、节流口I进油口、电磁换向阀进油口；所述减压阀出油口连接所述蓄能器；所述节流口I出油口连接电比例溢流阀进油口和负载敏感变量泵的控制口，电比例溢流阀出油口连接油箱；所述电磁换向阀出油口连接所述风扇马达；所述压力传感器电连接控制器，控制器电连接电比例溢流阀和电磁换向阀。
其进一步是：当所述负载敏感变量泵出口压力高于所述减压阀的设定压力时，减压阀的开口开始减小直至关闭。
所述减压阀出油口至所述蓄能器的管路中安装有单向阀。
所述蓄能器设置有2个，2个蓄能器对应连接制动阀，制动阀的B1口、B2口对应连接两个轮边制动器，制动阀的TB1口、TB2口连接油箱。
一种新型的制动与风扇驱动方法，
蓄能器压力低于X1时，压力传感器将信号反馈给控制器，控制器对控制阀发出指令；控制阀中的电磁阀换向阀得电换向，电磁阀换向阀中流向出油口B的压力损失增加，同时电比例溢流阀增大溢流压力，负载敏感变量泵泵口压力提高；
负载敏感变量泵的大部分出口油液经过控制阀中的减压阀、单向阀向蓄能器充液，蓄能器的压力开始上升；同时负载敏感变量泵的小部分出口油液经过节流孔I、电比例溢流阀流回油箱；通过节流孔I后的压力传递至负载敏感变量泵，调节负载敏感变量泵的流量；
蓄能器压力达到设定压力X2时，压力传感器将信号反馈给控制器，控制器对控制阀发出指令；控制阀中的电比例溢流阀溢流压力恢复到风扇马达所需压力；控制阀中的电磁阀换向阀失电换向，负载敏感变量泵输出流量供给风扇马达8。
当控制阀中的电比例溢流阀进口压力达到设定值时，电比例溢流阀开启；油液流经节流孔I产生压力损失，并将此压力传递给负载敏感变量泵控制口，负载敏感变量泵在此压力下调节出口流量，使得通过节流孔I产生的压力损失平衡于负载敏感变量泵控制机构，使得负载敏感变量泵出口压力稳定在风扇马达的所需压力。
本发明的有益效果是：
制动系统和风扇驱动系统共用一个负载敏感变量泵，通过控制阀对负载敏感变量泵进行流量控制和对系统进行压力的控制；通过电磁换向阀与电比例溢流阀配合实现优先向制动系统充液，避免了使用优先阀，也取消了充液阀，以此简化了系统，降低了成本，同时也提高了系统的可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明的液压工作原理图；
图2是本发明中的控制阀的原理图；
图中：1、油箱；2、负载敏感变量泵；3、控制阀；31、减压阀；32、单向阀；33、电比例溢流阀；34、电磁换向阀；35、节流口I；4、压力传感器；5、蓄能器；6、制动阀；7、轮边制动器；8、风扇马达。
具体实施方式
结合附图对本发明进一步说明。
实施例一
结合图1和图2所示，一种新型的制动与风扇驱动系统，负载敏感变量泵2从油箱1吸油，负载敏感变量泵2通过控制阀3连接蓄能器5和风扇马达8。蓄能器5设置有2个，2个蓄能器5对应连接制动阀6的TB1口、TB2口，制动阀6的B1口、B2口对应连接两个轮边制动器7。每个蓄能器5油口分别连接一个压力传感器4。压力传感器4电连接控制器，控制器电连接控制阀3。
控制阀3包括减压阀31、电比例溢流阀33、电磁换向阀34、节流口I35和两个单向阀32，控制阀3上具有油口A1、油口A2、油口T2、油口B、油口LS和油口P2。负载敏感变量泵2通过油口P2分别连通减压阀31、节流口I35和电磁换向阀34。减压阀31出油口分别通过一个单向阀32连接油口A1、油口A2，油口A1、油口A2对应连接两个蓄能器5。2个蓄能器5对应连接制动阀6，制动阀6的B1口、B2口对应连接两个轮边制动器7，制动阀6的TB1口、TB2口连接油箱1。
当负载敏感变量泵2出口压力高于减压阀31的设定压力时，减压阀31的开口开始减小直至关闭，以此保护蓄能器5压力不超出安全范围。单向阀32可以防止蓄能器5油液倒流向电比例溢流阀34和风扇马达8，减少蓄能器5的泄漏，同时当某一蓄能器5因管路破损等原因压力泄漏时，另一蓄能器5能保持住压力，满足制动阀6制动压力需求。
节流口I35出油口连接电比例溢流阀33进油口和油口LS，油口LS连接负载敏感变量泵2的控制口。电比例溢流阀33出油口通过油口T2连接油箱1。电磁换向阀34出油口连接风扇马达8。
实施例二
一种新型的制动与风扇驱动方法，采用实施例一所述的制动与风扇驱动系统；
制动与风扇驱动系统共用一个负载敏感变量泵，该负载敏感变量泵同时向蓄能器5充液和向风扇马达8供油，并优先保证蓄能器5压力；
当蓄能器5压力低于X1时，压力传感器4将信号反馈给控制器，控制器对控制阀3发出指令；控制阀3中的电磁阀换向阀34得电换向，电磁阀换向阀34中流向出油口B的压力损失增加，同时电比例溢流阀33增大溢流压力，负载敏感变量泵2泵口压力提高；负载敏感变量泵2的大部分出口油液经过控制阀3中的减压阀31、单向阀32向蓄能器5充液，蓄能器5的压力开始上升；同时负载敏感变量泵2的小部分出口油液经过节流孔I35、电比例溢流阀34流回油箱；通过节流孔I35后的压力传递至负载敏感变量泵2，调节负载敏感变量泵2的流量；
当蓄能器5压力达到设定压力X2时，压力传感器4将信号反馈给控制器，控制器对控制阀3发出指令；控制阀3中的电比例溢流阀33溢流压力恢复到风扇马达8所需压力；控制阀3中的电磁阀换向阀34失电换向，负载敏感变量泵2输出流量供给风扇马达8；直到蓄能器5压力再次降到X1以下时，再重复以上动作，如此往复；实施例中X1，X2的值可根据情况设定。
本实施例通过电磁换向阀34与电比例溢流阀33配合实现优先向制动系统充液，避免了使用优先阀，也取消了充液阀，以此简化了系统，降低了成本，同时也提高了系统的可靠性。
风扇马达8速度控制；
风扇转动所需扭矩与风扇转速正相关，传递到风扇马达8就是风扇马达8进口压力与风扇马达8转速正相关，控制风扇马达8转速就是要控制风扇马达8的进口压力。负载敏感变量泵2出口油液通过节流孔I35同时连通电比例溢流阀33和负载敏感变量泵2控制口，同时负载敏感变量泵2出口油液通过电磁换向阀34连通风扇马达8进油口，驱动风扇马达8轴旋转，带动连接在风扇马达8轴上的风扇旋转；
当电比例溢流阀33进口压力达到设定值时，电比例溢流阀33开启，油液流经节流孔I35产生压力损失，并将此压力传递给负载敏感变量泵2控制口，负载敏感变量泵2在此压力下调节出口流量，使得通过节流孔I35产生的压力损失平衡于负载敏感变量泵2控制机构，使得负载敏感变量泵2出口压力稳定在风扇马达8的所需压力。
本实施例中只有通过节流孔I35的小流量溢流损失，负载敏感变量泵2出口大部分流量直接驱动风扇马达8，没有节流损失，提高了系统效率，降低能量损失，形达到节能效果。

Claims (5)

1.一种新型的制动与风扇驱动方法，其特征在于：
基于一种新型的制动与风扇驱动系统，包括油箱（1）和负载敏感变量泵（2），所述负载敏感变量泵（2）连接有控制阀（3），控制阀（3）连接有蓄能器（5）、制动阀（6）和风扇马达（8）；所述蓄能器（5）油口管路上安装有压力传感器（4）；
所述控制阀（3）包括减压阀（31）、电比例溢流阀（33）、电磁换向阀（34）和节流口I（35）；所述负载敏感变量泵（2）出油口分别连接减压阀（31）进油口、节流口I（35）进油口、电磁换向阀（34）进油口；所述减压阀（31）出油口连接所述蓄能器（5）；所述节流口I（35）出油口连接电比例溢流阀（33）进油口和负载敏感变量泵（2）的控制口，电比例溢流阀（33）出油口连接油箱（1）；所述电磁换向阀（34）出油口连接所述风扇马达（8）；
所述压力传感器（4）电连接控制器，控制器电连接电比例溢流阀（33）和电磁换向阀（34）；
步骤如下；
蓄能器（5）压力低于X1时，压力传感器（4）将信号反馈给控制器，控制器对控制阀（3）发出指令；控制阀（3）中的电磁换向阀（34）得电换向，电磁换向阀（34）中流向出油口B的压力损失增加，同时电比例溢流阀（33）增大溢流压力，负载敏感变量泵（2）泵口压力提高；
负载敏感变量泵（2）的大部分出口油液经过控制阀（3）中的减压阀（31）、单向阀（32）向蓄能器（5）充液，蓄能器（5）的压力开始上升；同时负载敏感变量泵（2）的小部分出口油液经过节流口I（35）、电比例溢流阀（33）流回油箱；通过节流口I（35）后的压力传递至负载敏感变量泵（2），调节负载敏感变量泵（2）的流量；
蓄能器（5）压力达到设定压力X2时，压力传感器（4）将信号反馈给控制器，控制器对控制阀（3）发出指令；控制阀（3）中的电比例溢流阀（33）溢流压力恢复到风扇马达（8）所需压力；控制阀（3）中的电磁换向阀（34）失电换向，负载敏感变量泵（2）输出流量供给风扇马达（8）。
2.根据权利要求1所述的一种新型的制动与风扇驱动方法，其特征在于：
当控制阀（3）中的电比例溢流阀（33）进口压力达到设定值时，电比例溢流阀（33）开启；油液流经节流口I（35）产生压力损失，并将此压力传递给负载敏感变量泵（2）控制口，负载敏感变量泵（2）在此压力下调节出口流量，使得通过节流口I（35）产生的压力损失平衡于负载敏感变量泵（2）控制机构，使得负载敏感变量泵（2）出口压力稳定在风扇马达（8）的所需压力。
3.根据权利要求1所述的一种新型的制动与风扇驱动方法，其特征在于：当所述负载敏感变量泵（2）出口压力高于所述减压阀（31）的设定压力时，减压阀（31）的开口开始减小直至关闭。
4.根据权利要求1所述的一种新型的制动与风扇驱动方法，其特征在于：所述减压阀（31）出油口至所述蓄能器（5）的管路中安装有单向阀（32）。
5.根据权利要求1或4所述的一种新型的制动与风扇驱动方法，其特征在于：所述蓄能器（5）设置有2个，2个蓄能器（5）对应连接制动阀（6），制动阀（6）的B1口、B2口对应连接两个轮边制动器（7），制动阀（6）的TB1口、TB2口连接油箱（1）。
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