CN113928413B - 一种60t纯电动矿山洒水车液压系统 - Google Patents

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Abstract

一种60T纯电动矿山洒水车液压系统，包括实现车辆行驶方向控制的液压转向系统、控制车辆减速或停车的液压制动系统和实现制动盘在刹车过程中冷却液的盘制动冷却系统；液压转向系统包括五种运行状态：电机关闭、电机运转和转向阀中位、电机运转和转向阀左转、电机运转和转向阀右转、电机运转和转向阀受到冲击载荷；所述液压制动系统包括四种运行状态：电机关闭、电机运转、电机运转和施加工作制动、电机运转和施加紧急停车自动；所述盘制动冷却系统包括两种运行状态：电机关闭、电机开启。60T矿山纯电动洒水车采取动力电池作为动力源，其液压系统针对纯电动而设计，通过控制电机转速来维持系统运行，能够保证液压系统稳定运行，且运行中具有节能环保的作用。

Description

一种60T纯电动矿山洒水车液压系统
技术领域
本发明涉及矿山车，尤其是一种60T纯电动矿山洒水车液压系统。
背景技术
50T矿山自卸车液压系统主要包括转向系统、盘制动冷却系统和举升系统三部分，其动力源为柴油发动机运转带动油泵实现液压油的循环，并通过机械手段控制液压油的流量、压力等相关参数。50T矿山自卸车制动系统采取气压制动系统，需要在原车配备压缩机及风缸等气路组件，造成自卸车空间布局的浪费。原有的矿山自卸车动力源均采用柴油发动机驱动整车系统，柴油机能耗较高、噪声大、污染高，与节能降耗要求不符。
60T纯电动矿山洒水车是针对大型露天矿山的工作环境保护而设计，其主要特点就是运载量大、作业效率高。矿山路况不平整、多坡道等特点限定了洒水车液压系统需要更高的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种60T纯电动矿山洒水车液压系统，针对纯电动而设计，通过控制电机转速来维持系统运行，能够保证液压系统稳定运行，且运行中具有节能环保的作用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种60T纯电动矿山洒水车液压系统，包括实现车辆行驶方向控制的液压转向系统、控制车辆减速或停车的液压制动系统和实现制动盘在刹车过程中冷却液的盘制动冷却系统；
所述液压转向系统包括电磁换向阀、多路块、转向滤器、油温开关、油压力开关、油位开关、转向缸、双向卸荷阀、转向阀、蓄能器阀、蓄能器、柱塞泵、转向和制动控制油箱；液压转向系统包括五种运行状态：电机关闭、电机运转和转向阀中位、电机运转和转向阀左转、电机运转和转向阀右转、电机运转和转向阀受到冲击载荷；
（1）电机关闭；当电机关闭后，转向阀处于中位，切断转向缸和转向阀之间的液压油路，蓄能器内部的液压油经过电磁换向阀流回转向和制动控制油箱，实现转向系统压力油与油箱的循环；
（2）电机运转和转向阀中位；当电机运转，转向阀处于中位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器开始蓄能，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
（3）电机运转和转向阀左转；当电机运转，转向阀处于左转位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器保持蓄能状态，且液压油通过转向阀进入转向缸，从而激发左转动作，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
（4）电机运转和转向阀右转；当电机运转，转向阀处于右转位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器保持蓄能状态，且液压油通过转向阀进入转向缸，从而激发右转动作，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
（5）电机运转和转向阀受到冲击载荷；当电机运转，当转向缸受到冲击载荷时，转向阀处于中位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器保持蓄能状态，双向卸荷阀维持转向缸7内部的液压油的压力值保持均衡状态；当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
所述液压制动系统包括减压阀、驻车制动压力开关、前制动储能器压力开关、后制动储能器压力开关、方向控制阀、组合制动阀、油冷制动器、前制定钳、脚踏阀、制动多路阀、蓄能器和柱塞泵；所述液压制动系统包括四种运行状态：电机关闭、电机运转、电机运转和施加工作制动、电机运转和施加紧急停车制动；
（1）电机关闭；当电机关闭后，柱塞泵停止运转，蓄能器内部的压力油通过制动多路阀流向方向控制阀和脚踏阀，维持油路内部的液压油的压力值；油冷盘制动器和前制动钳内部的油路通过减压阀和组合制动阀流回制动和转向液压油箱；
（2）电机运转；当电机启动后，柱塞泵开始运转，压力油经过制动多路阀对蓄能器进行蓄能，且压力油通过组合制动阀对油冷盘制动器进行供油，此时压力油未触发油冷盘制动器动作；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
（3）电机运转和施加工作制动；当电机运转状态下，柱塞泵正常运转，压力油经过制动多路阀对蓄能器进行蓄能，脚踏阀动作，压力油分别通过减压阀和组合制动阀分别流到前制动钳和油冷盘制动器，此时压力油经过组合制动阀流到油冷盘制动器后，油冷盘制动器左右两端油路具有压力差较小，触发油冷盘制动器动作夹紧力较小；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
（4）电机运转和施加紧急停车制动；当电机运转状态下，施加紧急停车制动按钮时，柱塞泵正常运转，压力油经过制动多路阀对蓄能器进行蓄能，脚踏阀通过方向控制阀和制动多路阀动作，压力油分别通过减压阀和组合制动阀分别流到前制动钳和油冷盘制动器，此时压力油经过组合制动阀流到油冷盘制动器后，油冷盘制动器左右两端油路具有压力差值较大，触发油冷盘制动器夹紧力较大；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
所述盘制动冷却系统包括卸荷阀、油压力开关、制动油冷器、盘制动油滤器、盘制动油温开关、呼吸器、电动液压泵和盘制动冷却油箱；所述盘制动冷却系统包括两种运行状态：电机关闭、电机开启；
（1）电机关闭；当盘制动油温开关检测到油箱温度低于报警值时，电机泵关闭，制动油冷器内冷却用液压油经过管路流回盘制动冷却油箱；
（2）电机开启；当盘制动油温开关检测到油箱温度高低于报警值时，电机泵开启，液压油通过盘制动油滤器流入制动油冷器，冷却后的液压油经过管路流回盘制动冷却油箱，油液循环流动便实现制动盘冷却。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
设计满足洒水车液压转向系统在发动机关闭、左转、右转、中位和受到冲击载荷液压的相关功能，以电机驱动轴向柱塞泵，通过监测液压油的压力值来控制电机转动以满足运行需求，其特点是节能、响应快；
设计满足洒水车液压制动系统在发动机关闭、施加工作制动、施加紧急停车制动和正常运行工况下的相关功能，与液压转向系统共用一套电机泵组，其特点是节能、响应快，制动系统所需的流量小，在两系统同时工作时，不影响液压转向系统；
设计满足洒水车液压盘制动冷却系统在油制动盘温度较高情况下及时启动盘制动冷却系统的功能，以电动液压泵结合系统温度进行闭环控制电机转速，实现进一步节能。
附图说明
图1为液压转向系统电机关闭状态原理图。
图2为液压转向系统电机运转和转向阀中位状态原理图。
图3为液压转向系统电机运转和转向阀左转状态原理图。
图4为液压转向系统电机运转和转向阀右转状态原理图。
图5为液压转向系统电机运转和转向阀受到冲击载荷状态原理图。
图6为液压制动系统电机关闭状态原理图。
图7为液压制动系统电机运转状态原理图。
图8为液压制动系统电机运转和施加工作制动、状态原理图。
图9为液压制动系统电机运转和施加紧急停车制动状态原理图。
图10为盘制动冷却系统电机关闭状态原理图。
图11为盘制动冷却系统电机开启状态原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
一种60T纯电动矿山洒水车液压系统，包括实现车辆行驶方向控制的液压转向系统、控制车辆减速或停车的液压制动系统和实现制动盘在刹车过程中冷却液的盘制动冷却系统；
如图1至5所示，所述液压转向系统包括电磁换向阀14、多路块13、转向滤器12、油温开关11、油压力开关10、油位开关9、油压力开关8、转向缸7、双向卸荷阀6、转向阀5、蓄能器阀4、蓄能器3、柱塞泵2、转向和制动控制油箱1；液压转向系统包括五种运行状态：电机关闭、电机运转和转向阀中位、电机运转和转向阀左转、电机运转和转向阀右转、电机运转和转向阀受到冲击载荷；
（1）电机关闭；如图1所示，当电机关闭后，转向阀5处于中位，切断转向缸7和转向阀5之间的液压油路，蓄能器3内部的液压油经过电磁换向阀14流回转向和制动控制油箱1，实现转向系统压力油与油箱的循环；
（2）电机运转和转向阀中位；如图2所示，当电机运转，转向阀5处于中位时，液压油通过柱塞泵2吸入转向液压管路，蓄能器3开始蓄能，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀4内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，从而保证系统压力在恒定值；
（3）电机运转和转向阀左转；如图3所示，当电机运转，转向阀5处于左转位时，液压油通过柱塞泵2吸入转向液压管路，蓄能器3保持蓄能状态，且液压油通过转向阀5进入转向缸7，从而激发左转动作，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀4内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，从而保证系统压力在恒定值；
（4）电机运转和转向阀右转；如图4所示，当电机运转，转向阀5处于右转位时，液压油通过柱塞泵2吸入转向液压管路，蓄能器3保持蓄能状态，且液压油通过转向阀5进入转向缸7，从而激发右转动作，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀4内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，从而保证系统压力在恒定值；
（5）电机运转和转向阀受到冲击载荷；如图5所示，当电机运转，当转向缸7受到冲击载荷时，转向阀5处于中位时，液压油通过柱塞泵2吸入转向液压管路，蓄能器3保持蓄能状态，双向卸荷阀6维持转向缸7内部的液压油的压力值保持均衡状态。当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀4内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，从而保证系统压力在恒定值。
如图6至9所示，所述液压制动系统包括减压阀26、驻车制动压力开关25、前制动储能器压力开关24、后制动储能器压力开关23、停车灯压力开关22、方向控制阀21、组合制动阀20、油冷制动器19、前制定钳18、脚踏阀17、制动多路阀16、蓄能器15和柱塞泵14；所述液压制动系统包括四种运行状态：电机关闭、电机运转、电机运转和施加工作制动、电机运转和施加紧急停车制动；
（1）电机关闭；如图6所示，当电机关闭后，柱塞泵14停止运转，蓄能器15内部的压力油通过制动多路阀16流向方向控制阀21和脚踏阀17，维持油路内部的液压油的压力值。油冷盘制动器19和前制动钳18内部的油路通过减压阀26和组合制动阀20流回制动和转向液压油箱；
（2）电机运转；如图7所示，当电机启动后，柱塞泵14开始运转，压力油经过制动多路阀16对蓄能器15进行蓄能，且压力油通过组合制动阀20对油冷盘制动器19进行供油，此时压力油未触发油冷盘制动器动作；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
（3）电机运转和施加工作制动；如图8所示，当电机运转状态下，柱塞泵14正常运转，压力油经过制动多路阀16对蓄能器15进行蓄能，脚踏阀17动作，压力油分别通过减压阀26和组合制动阀20分别流到前制动钳18和油冷盘制动器19，此时压力油经过组合制动阀20流到油冷盘制动器19后，油冷盘制动器左右两端油路具有压力差较小，触发油冷盘制动器动作夹紧力较小；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
（4）电机运转和施加紧急停车制动；如图9所示，当电机运转状态下，施加紧急停车制动按钮时，柱塞泵14正常运转，压力油经过制动多路阀16对蓄能器15进行蓄能，脚踏阀17通过方向控制阀21和制动多路阀16动作，压力油分别通过减压阀26和组合制动阀20分别流到前制动钳18和油冷盘制动器19，此时压力油经过组合制动阀7流到油冷盘制动器19后，油冷盘制动器左右两端油路具有压力差值较大，触发油冷盘制动器夹紧力较大；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态。
如图10、11所示，所述盘制动冷却系统包括卸荷阀34、油压力开关33、制动油冷器32、盘制动油滤器31、盘制动油温开关30、呼吸器29、电动液压泵28和盘制动冷却油箱27；所述盘制动冷却系统包括两种运行状态：电机关闭、电机开启；
（1）电机关闭；如图10所示，当盘制动油温开关30检测到油箱温度低于报警值时，电机泵28关闭，制动油冷器32内冷却用液压油经过管路流回盘制动冷却油箱27；
（2）电机开启；如图11所示，当盘制动油温开关30检测到油箱温度高低于报警值时，电机泵28开启，液压油通过盘制动油滤器31流入制动油冷器32，冷却后的液压油经过管路流回盘制动冷却油箱37，油液循环流动便可实现制动盘冷却功能。

Claims (1)

1.一种60T纯电动矿山洒水车液压系统，包括实现车辆行驶方向控制的液压转向系统、控制车辆减速或停车的液压制动系统和实现制动盘在刹车过程中冷却液的盘制动冷却系统；其特征在于：
所述液压转向系统包括电磁换向阀、多路块、转向滤器、油温开关、油压力开关、油位开关、转向缸、双向卸荷阀、转向阀、蓄能器阀、蓄能器、柱塞泵、转向和制动控制油箱；液压转向系统包括五种运行状态：电机关闭、电机运转和转向阀中位、电机运转和转向阀左转、电机运转和转向阀右转、电机运转和转向阀受到冲击载荷；
（1）电机关闭；当电机关闭后，转向阀处于中位，切断转向缸和转向阀之间的液压油路，蓄能器内部的液压油经过电磁换向阀流回转向和制动控制油箱，实现转向系统压力油与油箱的循环；
（2）电机运转和转向阀中位；当电机运转，转向阀处于中位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器开始蓄能，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
（3）电机运转和转向阀左转；当电机运转，转向阀处于左转位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器保持蓄能状态，且液压油通过转向阀进入转向缸，从而激发左转动作，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
（4）电机运转和转向阀右转；当电机运转，转向阀处于右转位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器保持蓄能状态，且液压油通过转向阀进入转向缸，从而激发右转动作，当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
（5）电机运转和转向阀受到冲击载荷；当电机运转，当转向缸受到冲击载荷时，转向阀处于中位时，液压油通过柱塞泵吸入转向液压管路，蓄能器保持蓄能状态，双向卸荷阀维持转向缸内部的液压油的压力值保持均衡状态；当液压油压力值达到设定值时，液压油通过蓄能器阀内部溢流阀泄油，且电机通过控制系统实现低速转动，保证系统压力在恒定值；
所述液压制动系统包括减压阀、驻车制动压力开关、前制动储能器压力开关、后制动储能器压力开关、方向控制阀、组合制动阀、油冷制动器、前制动钳、脚踏阀、制动多路阀、蓄能器和柱塞泵；所述液压制动系统包括四种运行状态：电机关闭、电机运转、电机运转和施加工作制动、电机运转和施加紧急停车制动；
（1）电机关闭；当电机关闭后，柱塞泵停止运转，蓄能器内部的压力油通过制动多路阀流向方向控制阀和脚踏阀，维持油路内部的液压油的压力值；油冷盘制动器和前制动钳内部的油路通过减压阀和组合制动阀流回制动和转向液压油箱；
（2）电机运转；当电机启动后，柱塞泵开始运转，压力油经过制动多路阀对蓄能器进行蓄能，且压力油通过组合制动阀对油冷盘制动器进行供油，此时压力油未触发油冷盘制动器动作；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
（3）电机运转和施加工作制动；当电机运转状态下，柱塞泵正常运转，压力油经过制动多路阀对蓄能器进行蓄能，脚踏阀动作，压力油分别通过减压阀和组合制动阀分别流到前制动钳和油冷盘制动器，此时压力油经过组合制动阀流到油冷盘制动器后，油冷盘制动器左右两端油路具有压力差较小，触发油冷盘制动器动作夹紧力较小；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
（4）电机运转和施加紧急停车制动；当电机运转状态下，施加紧急停车制动按钮时，柱塞泵正常运转，压力油经过制动多路阀对蓄能器进行蓄能，脚踏阀通过方向控制阀和制动多路阀动作，压力油分别通过减压阀和组合制动阀分别流到前制动钳和油冷盘制动器，此时压力油经过组合制动阀流到油冷盘制动器后，油冷盘制动器左右两端油路具有压力差值较大，触发油冷盘制动器夹紧力较大；除上述液压制动系统部件有压力油之外，其余部件油液与压力油保持隔断状态；
所述盘制动冷却系统包括卸荷阀、油压力开关、制动油冷器、盘制动油滤器、盘制动油温开关、呼吸器、电动液压泵和盘制动冷却油箱；所述盘制动冷却系统包括两种运行状态：电机关闭、电机开启；
（1）电机关闭；当盘制动油温开关检测到油箱温度低于报警值时，电机泵关闭，制动油冷器内冷却用液压油经过管路流回盘制动冷却油箱；
（2）电机开启；当盘制动油温开关检测到油箱温度高低于报警值时，电机泵开启，液压油通过盘制动油滤器流入制动油冷器，冷却后的液压油经过管路流回盘制动冷却油箱，油液循环流动便实现制动盘冷却。
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