CN114060332A - 一种防跑偏履带行走液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防跑偏履带行走液压系统，属于液压系统技术领域。包括动力模块、行走模块、控制模块；所述动力模块及控制模块分别连通至所述行走模块；所述动力模块包括油箱、与油箱相连的液压泵及电机；所述行走模块包括并联布置的第一行走马达、第二行走马达，所述行走模块经多路阀连接至控制模块；所述控制模块包括并联布置的第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀，分别控制第一行走马达及第二行走马达的正转及反转。本发明能保证自动钻机移机过程防跑偏，提高通过能力，能够根据外界负载变化，系统自动调节泵输出的压力，降低了液压系统能量损失，减少了液压系统发热，提高了液压系统的工作效率。

Description

一种防跑偏履带行走液压系统
技术领域
本发明属于液压系统技术领域，涉及一种防跑偏履带行走液压系统。
背景技术
传统装置多采用单泵双马达的方式对履带行走装置进行驱动，此种系统容易出现左、右马达转速不同步，从而导致左、右履带驱动轮转速不同步，无法驱动左、右履带保持同步行走。因此，普通履带行走液压系统，在移机时容易跑偏，每行走几米就需要手动操作进行修正。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防跑偏履带行走液压系统，采用负载敏感液压系统根据外界负载变化，自动调节泵输出的压力，采用精密减压阀控制负载敏感多路阀阀芯精确位移量，从而保持双马达的同步行走。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防跑偏履带行走液压系统，包括动力模块、行走模块、控制模块；所述动力模块及控制模块分别连通至所述行走模块；所述动力模块包括油箱、与油箱相连的液压泵及电机；所述行走模块包括并联布置的第一行走马达、第二行走马达，所述行走模块经多路阀连接至控制模块；所述控制模块包括并联布置的第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀，分别控制第一行走马达及第二行走马达的正转及反转。
可选的，所述第一精密减压阀、第二精密减压阀与第一液控开关阀并联接至所述行走模块；所述第三减压阀、第四减压阀与第二液控开关阀并联接至行走模块。
可选的，所述第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀均连通至用于控制行走模块的先导手柄。
可选的，所述动力模块通过过滤器连接至所述行走模块。
可选的，所述第一液控开关阀及所述第二液控开关阀均通过手动换向阀连接至行走模块。
可选的，动力模块的出油口与多路阀的P口连接，多路阀T口与所述油箱连接；所述多路阀M口连接压力表，所述多路阀的P口油液通过阀内过桥油路，分别流入多路阀的第一联阀片进油口和第二联阀片进油口，多路阀的第一联阀片的工作油口A口及B口分别与第一行走马达的进油口、出油口连接，多路阀的第二联阀片工作油口A口及B口分别与第二行走马达的进油口、出油口连接，第一联阀片和第二联阀片的出油口通过内部过桥油路流回油箱，第一行走马达的泄油口与第二行走马达的泄油口都与油箱连接，以便油液直接泄回油箱。
可选的，所述动力模块中的液压泵为负载敏感泵，其控制油口X口与多路阀的反馈油口Ls口连接；所述多路阀的先导油口Pp口分成两路油液，一路接入所述先导手柄，一路接入所述手动换向阀。
可选的，多路阀的先导油口Pp口的一路油液接入手动换向阀的进油口，手动换向阀的出油口分成两路油液，一路油液与第一液控开关阀的液控口连接，另一路与第二液控开关的液控口连接，第一液控开关阀和第二液控开关阀并联。
可选的，所述先导手柄为两联分片式结构，包括第一手柄及第二手柄，其中第一手柄的两个工作油口A口和B口分成两路油液，其中一路油液分别与第一精密减压阀、第二精密减压阀的进油口连接，而第一精密减压阀的出油口与多路阀的第一联阀片上位液控口连接，第二精密减压阀的出油口与多路阀的第一联阀片下位液控口连接；另一路油液分别与第一液控开关阀的进油口连接，第一液控开关阀的出油口有两股油液，其中一股油液接入多路阀的第一联阀片上位液控口，另一股油液接入多路阀的第一联阀片下位液控口；
第二手柄的两个工作油口A口和B口分成两路油液，其中一路油液分别与第三精密减压阀、第四精密减压阀的进油口连接，而第三精密减压阀的出油口与多路阀的第二联阀片上位液控口连接，第四精密减压阀的出油口与多路阀的第二联阀片下位液控口连接；另一路油液分别与第二液控开关阀的进油口连接，第二液控开关阀的出油口包含两股油液，其中一股油液接入多路阀的第二联阀片上位液控口，另一股油液接入多路阀的第二联阀片下位液控口。
可选的，所述第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀均由一个定值减压阀和单向阀并联组成。
本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种防跑偏履带行走液压系统，可根据需要，将履带调节成同步行走，此时再操作履带行走时，双履带可以一直保持同步，无需经常修正。将此系统运用于行走机械，在移机时，特别是通过狭窄路段时，能保证行走机械移机过程防跑偏，提高通过能力。采用的负载敏感液压系统能够根据外界负载变化，系统自动调节泵输出的压力，降低了液压系统能量损失，减少了液压系统发热，提高了液压系统的工作效率。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的系统示意图。
附图标记：1-油箱；2-电机；3-液压泵；4-过滤器；5-手动换向阀；6-先导手柄；7-第一液控开关阀；8-第二液控开关阀；9-第一精密减压阀；10-第二精密减压阀；11-第三精密减压阀；12-第四精密减压阀；13-多路阀；14-第一行走马达；15-第二行走马达；16-压力表。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1，本发明的主要构成包括油箱1、电机2、液压泵3、过滤器4、手动换向阀5、先导手柄6、第一液控开关阀7、第二液控开关阀8、第一精密减压阀9、第二精密减压阀10、第三精密减压阀11、第四精密减压阀12、多路阀13、第一行走马达14、第二行走马达15、压力表16。
所述油箱1，为液压系统中储存液压油液的部件，同时在一定程度上也起到冷却散热的作用；所述电机2为本安防爆三相异步电动机，可为液压泵3提供动力输入；所述液压泵3为负载敏感泵，能够根据所需控制量输出相应的流量，在电机2的带动下，可实现机械能到液压能的转换，为整个液压系统提供动力；所述过滤器4为高压过滤器，是一种液压辅件，可为液压系统过滤杂质，保证液压系统的油液清洁度，防止油液污染；所述手动换向阀5是两位三通换向阀，自带钢珠定位装置，通过操作手柄能切换油液的油流方向，可将该液压系统在“防跑偏”状态和“普通”状态之间切换；所述先导手柄6为液控双联手柄，包含左手柄(第一手柄)和右手柄(第二手柄)，能够操控第一行走马达14、第二行走马达15的逆时针、顺时针转动；所述第一液控开关阀7和第二液控开关阀8均为两位四通开关阀；第一精密减压阀9、第二精密减压阀10、第三精密减压阀11和第四精密减压阀12，都为一个定值减压阀和单向阀组成，来自先导手柄6的控制压力通过精密减压阀的调节作用，能够精确控制多路阀13的阀芯位移量，所述多路阀13为负载敏感多路阀，采用分片式结构，包括两联三位四通液动换向阀，负载敏感多路阀是一种可将压力、流量和功率变化信号，向多路阀进行反馈，实现控制功能的一种阀，可精确控制第一行走马达14、第二行走马达15的流量，从而保证左、右履带行走同步，防止跑偏；第一行走马达14和第二行走马达15为液压执行元件，能够将液压能转换成机械能，实现正、反双向转动，第一行走马达14安装在左履带的驱动轮之上，第二行走马达15安装在右履带的驱动轮之上，通过第一行走马达14、第二行走马达15的正向、反向旋转能够控制履带的前进、后退、转弯。最后，压力表16是一种液压辅件，用于实时监测液压系统的压力。
所述电机2与液压泵3连接，所述液压泵3为负载敏感泵，其吸油口与油箱1连接，其出油口与过滤器4的进油口连接，所述过滤器4出油口与多路阀13的P口连接，多路阀T口接油箱1，多路阀M口接压力表16，来自多路阀13的P口油液通过阀内过桥油路，分别流入多路阀13的第一联阀片进油口和第二联阀片进油口，多路阀13的第一联阀片工作油口(A口、B口)分别与第一行走马达14进、出油口连接，多路阀13的第二联阀片工作油口(A口、B口)分别与第二行走马达15的进、出油口连接，第一联阀片和第二联阀片的出油口通过内部过桥油路流回油箱1。第一行走马达14、第二行走马达15的泄油口都与油箱1连接，以便行走马达壳体中的油液直接泄回油箱。同时，液压泵3的控制油口(X口)与多路阀13的负载反馈口(Ls口)连接,实现流量与压力的负载敏感。负载敏感多路阀13的先导油口(Pp口)分成两路油液，一路接入先导手柄6，另一路接入手动换向阀5。
先导手柄6为两联分片式结构，包括左、右手柄，其中左手柄的两个工作油口(A口、B口)分成两路油液，其中一路油液(包含两股油液)分别与第一精密减压阀9、第二精密减压阀10的进油口连接，而第一精密减压阀9的出油口与多路阀13的第一联阀片上位液控口连接，第二精密减压阀10的出油口与多路阀13的第一联阀片下位液控口连接；另一路油液(包含两股油液)分别与第一液控开关阀7的进油口连接，第一液控开关阀7的出油口有两股油液，其中一股油液接入多路阀13的第一联阀片上位液控口，另一股油液接入多路阀13的第一联阀片下位液控口。
同理，右手柄的两个工作油口(A口、B口)分成两路油液，其中一路油液(包含两股油液)分别与第三精密减压阀11、第四精密减压阀12的进油口连接，而第三精密减压阀11的出油口与多路阀13的第二联阀片上位液控口连接，第四精密减压阀12的出油口与多路阀13的第二联阀片下位液控口连接；另一路油液(包含两股油液)分别与第二液控开关阀8的进油口连接，第二液控开关阀8的出油口包含两股油液，其中一股油液接入多路阀13的第二联阀片上位液控口，另一股油液接入多路阀13的第二联阀片下位液控口。
与此同时，来自多路阀13先导油口(Pp口)的另一路油液接入手动换向阀5进油口，手动换向阀5出油口分成两路油液，一路油液与第一液控开关阀7的液控口连接，另一路与第二液控开关阀8连接，即第一液控开关阀7和第二液控开关阀8并联。
当电机2旋转，带动液压泵3从油箱1中吸取油液，通过高压过滤器4的作用，实现油液的过滤，油液进入多路阀13的进油口(P口)，经过多路阀内部分流，一路油液经过先导油口(Pp口)形成控制油源作用于手动换向阀5和先导手柄6；另一路油液形成动力油源经过多路阀13内部过桥油路，流入第一联阀片和第二联阀，分布作用在第一行走马达14和第二行走马达15，从而驱动马达的转动，进而带动履带的行走。通过控制油路可控制马达的正转和反转，进而带动履带前进和后退，多路阀13内部回油通过回油口(T口)回到油箱1。压力表16能够实时监测系统的压力。
本发明主要包括两种工作状态。
(一)防跑偏状态：
操作手动换向阀5，将手柄置于“防跑偏”状态，按附图中显示状态，即手柄向上推，手动换向阀下位接通，来自Pp口的控制油源，只能流入先导手柄6，手动换向阀5手柄上推，系统处于“防跑偏”状态，流入手动换下阀(5)的控制油液被断开。随即，控制油液分成两路通过先导手柄6内部过桥油路，分别进入左手柄和右手柄，按图示标注方向，双手操纵左、右手柄，向左掰动手柄，此时，控制油液进油，左手柄从第一精密减压阀9流进，进而作用到多路阀13第一联阀片的上位液控口，此时第一联阀片上位机能接通，来自主油路的动力油源经过上位流入第一行走马达14，第一行走马达14逆时针旋转，第一联阀片的下位控制油经第二精密减压阀10内部的单向阀最后通过左手柄泄油回到油箱1。右手柄流经第三精密减压阀11，流入多路阀13的第二联阀片的上位液控口，此时第二联阀片上位机能接通，来自主油路的动力油源经过上位流入第二行走马达15，第二行走马达15逆时针旋转，第二联阀片的下位控制油经过第四精密减压阀12内部的单向阀最后通过右手柄泄油回到油箱1。
同理，双手操作左、右手柄，向右掰动手柄，此时，控制油液进油，左手柄从第二精密减压阀10流进，进而作用到多路阀13第一联阀片的下位液控口，此时第一联阀片下位机能接通，来自主油路的动力源油液经过下位流入第一行走马达14，第一行走马达14顺时针旋转，第一联阀片的上位控制油经过第一精密减压阀9内部的单向阀最后通过左手柄泄油回到油箱1。右手柄流经第四精密减压阀12，流入多路阀13的第二联阀片的下位液控口，此时第二联阀片下位机能接通，来自主油路的动力源经过下位流入第二行走马达15，第二行走马达15顺时针旋转，第二联阀片的下位控制油经过第三精密减压阀11内部的单向阀最后通过右手柄泄油回到油箱1。
(二)普通状态：
操作手动换向阀5，将手柄置于“普通”状态，按附图中显示状态，即手柄向下拉，手动换向阀上位接通，来自先导油口(Pp口)的控制油源，分成两路，一路油液流经手动换向阀5，再作用于第一液控开关阀7和第二液控开关阀8，此时第一液控开关阀7和第二液控开关阀8的下位接通，开关阀打开形成通路。另一路流入先导手柄6，控制油液分成两股通过先导手柄6内部过桥油路，分别进入左手柄和右手柄，按图示标注方向，双手操纵左、右手柄，向左掰动手柄，此时，控制油液进油，左手柄从第一液控开关阀7流进，进而作用到多路阀13第一联阀片的上位液控口，此时第一联阀片上位机能接通，来自主油路的动力油源经过上位流入第一行走马达14，第一行走马达14逆时针旋转，第一联阀片的下位控制油经过第一液控开关阀7流出，最后通过左操作手柄泄油回到油箱1。右手柄控制油源经第二液控开关阀8流进，进而作用到多路阀13的第二联阀片的上位液控口，此时第二联阀片的上位机能接通，来自主油路动力源经过上位流入第二行走马达15，第二行走马达15逆时针旋转，第二联阀片的上位控制油经过第二液控开关阀8流出，最后通过右操作手柄泄油回到油箱1。
同理，按图示标注方向，双手操作左、右操作手柄，向右掰动手柄，此时，控制油液进油，左手柄从第一液控开关阀7流进，进而作用到多路阀13第一联阀片的下位液控口，此时第一联阀片下位机能接通，来自主油路的动力源油液经过下位流入第一行走马达14，第一行走马达14顺时针旋转；第一联阀片的上位控制油经过第一液控开关阀7流出，最后通过左操作手柄泄油回到油箱1。右手柄流经第二液控开关阀8，流入多路阀13的第二联阀片的下位液控口，此时第二联阀片下位机能接通，来自主油路的动力源经过下位流入第二行走马达15，第二行走马达15顺时针旋转，第二联阀片的上位控制油经过第二液控开关阀8通过右手柄泄油回到油箱1。
所述液压泵3为负载敏感泵；所述多路阀13为负载敏感多路阀，所述液压泵3的控制油口(X口)与多路阀13的负载敏感反馈口(Ls口)相接。通过液压泵3和多路阀13的负载敏感系统相互配合，当来自第一行走马达14、第二行走马达15的负载发生变化，液压泵3和多路阀13会相应自动的调节输出压力，根据所需控制量输出相应的流量，实现“按需供给”，那么整个液压系统会实现效率的提升，减少能耗损失。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：包括动力模块、行走模块、控制模块；所述动力模块及控制模块分别连通至所述行走模块；所述动力模块包括油箱、与油箱相连的液压泵及电机；所述行走模块包括并联布置的第一行走马达、第二行走马达，所述行走模块经多路阀连接至控制模块；所述控制模块包括并联布置的第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀，分别控制第一行走马达及第二行走马达的正转及反转。
2.根据权利要求1所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述第一精密减压阀、第二精密减压阀与第一液控开关阀并联接至所述行走模块；所述第三精密减压阀、第四精密减压阀与第二液控开关阀并联接至行走模块。
3.根据权利要求2所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀均连通至用于控制行走模块的先导手柄。
4.根据权利要求1所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述动力模块通过过滤器连接至所述行走模块。
5.根据权利要求3所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述第一液控开关阀及所述第二液控开关阀均通过手动换向阀连接至行走模块。
6.根据权利要求5所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：动力模块的出油口与多路阀的P口连接，多路阀T口与所述油箱连接；所述多路阀M口连接压力表，所述多路阀的P口油液通过阀内过桥油路，分别流入多路阀的第一联阀片进油口和第二联阀片进油口，多路阀的第一联阀片的工作油口A口及B口分别与第一行走马达的进油口、出油口连接，多路阀的第二联阀片工作油口A口及B口分别与第二行走马达的进油口、出油口连接，第一联阀片和第二联阀片的出油口通过内部过桥油路流回油箱，第一行走马达的泄油口与第二行走马达的泄油口都与油箱连接，以便油液直接泄回油箱。
7.根据权利要求6所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述动力模块中的液压泵为负载敏感泵，其控制油口X口与多路阀的反馈油口Ls口连接；所述多路阀的先导油口Pp口分成两路油液，一路接入所述先导手柄，一路接入所述手动换向阀。
8.根据权利要求5所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：多路阀的先导油口Pp口的一路油液接入手动换向阀的进油口，手动换向阀的出油口分成两路油液，一路油液与第一液控开关阀的液控口连接，另一路与第二液控开关的液控口连接，第一液控开关阀和第二液控开关阀并联。
9.根据权利要求3所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述先导手柄为两联分片式结构，包括第一手柄及第二手柄，其中第一手柄的两个工作油口A口和B口分成两路油液，其中一路油液分别与第一精密减压阀、第二精密减压阀的进油口连接，而第一精密减压阀的出油口与多路阀的第一联阀片上位液控口连接，第二精密减压阀的出油口与多路阀的第一联阀片下位液控口连接；另一路油液分别与第一液控开关阀的进油口连接，第一液控开关阀的出油口有两股油液，其中一股油液接入多路阀的第一联阀片上位液控口，另一股油液接入多路阀的第一联阀片下位液控口；
第二手柄的两个工作油口A口和B口分成两路油液，其中一路油液分别与第三精密减压阀、第四精密减压阀的进油口连接，而第三精密减压阀的出油口与多路阀的第二联阀片上位液控口连接，第四精密减压阀的出油口与多路阀的第二联阀片下位液控口连接；另一路油液分别与第二液控开关阀的进油口连接，第二液控开关阀的出油口包含两股油液，其中一股油液接入多路阀的第二联阀片上位液控口，另一股油液接入多路阀的第二联阀片下位液控口。
10.根据权利要求1所述的防跑偏履带行走液压系统，其特征在于：所述第一精密减压阀、第二精密减压阀、第三精密减压阀、第四精密减压阀均由一个定值减压阀和单向阀并联组成。
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