CN114922874A - 驱动车辆的液压动力系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种驱动车辆的液压动力系统,属于液压控制领域。所述液压动力系统包括动力输出单元、车轮控制单元和执行单元,所述执行单元包括第一马达和第二马达;所述车轮控制单元包括比例换向阀、第一液控换向阀、第二液控换向阀和第三液控换向阀;所述比例换向阀的进油口与所述动力输出单元的出油口连通,所述比例换向阀的出油口与所述动力输出单元的进油口连通,所述比例换向阀的第一工作油口分别与所述第一液控换向阀的第一工作油口和所述第一马达的第一工作油口连通,所述比例换向阀的第二工作油口和所述第二马达的第二工作油口连通;本公开通过该液压动力系统可以在不影响车辆的体积的前提下,灵活驱动车辆移动。
Description
技术领域
本公开属于液压驱动技术领域,特别涉及一种驱动车辆的液压动力系统。
背景技术
在船用机械领域中,经常需要车辆对某些机械设备进行搬运。
相关技术中,大多数的车辆都是采用发动机带动变速箱,变速箱带动车轮,来使得汽车实现前进与后退。
然而,当待搬运的机械设备载重太大时,此时车轮所需的驱动扭矩变大,若依然采用传统驱动方式,这就需要将发动机以及变速箱的齿轮等变大,从而造成车辆的体积增大,使得车辆难以通过较小的空间,无法满足运输需求。
发明内容
本公开实施例提供了一种驱动车辆的液压动力系统,该液压动力系统可以在不影响车辆的体积的前提下,灵活驱动车辆移动。所述技术方案如下:
本公开实施例提供了一种驱动车辆的液压动力系统,所述液压动力系统包括动力输出单元、车轮控制单元和执行单元,所述执行单元包括第一马达和第二马达;所述车轮控制单元包括比例换向阀、第一液控换向阀、第二液控换向阀和第三液控换向阀;所述比例换向阀的进油口与所述动力输出单元的出油口连通,所述比例换向阀的出油口与所述动力输出单元的进油口连通,所述比例换向阀的第一工作油口分别与所述第一液控换向阀的第一工作油口、所述第一马达的第一工作油口和所述第三液控换向阀的第一工作油口连通,所述比例换向阀的第二工作油口分别和所述第二马达的第二工作油口和所述第二液控换向阀的第一工作油口连通;
所述第一液控换向阀的第二工作油口分别与所述第一马达的第二工作油口和所述第二液控换向阀的第三工作油口连通,所述第一液控换向阀的第三工作油口与所述第二马达的第一工作油口连通;所述第二液控换向阀的第二工作油口与所述第二马达的第一工作油口连通;所述第三液控换向阀的第二工作油口分别与所述第一液控换向阀的控制油口与所述第二液控换向阀的控制油口连通,所述第三液控换向阀的控制油口与所述第三液控换向阀的第一工作油口连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述车轮控制单元还包括梭阀,所述梭阀的第一工作油口与所述比例换向阀的第一工作油口连通,所述梭阀的第二工作油口与所述比例换向阀的第二工作油口连通,所述梭阀的第三工作油口与所述第三液控换向阀的第一工作油口连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述车轮控制单元还包括流量调节阀;所述流量调节阀的进油口与所述比例换向阀的第一工作油口连通,所述流量调节阀的出油口与所述比例换向阀的第二工作油口连通,所述流量调节阀的第一工作油口与所述第二马达的第一工作油口连通,所述流量调节阀的第一控制油口与自身的进油口连通,所述流量调节阀的第二控制油口与自身的第一工作油口连通,所述流量调节阀的第一控制油口的阀芯截面积小于第二控制油口的阀芯截面积。
在本公开的又一种实现方式中,所述车轮控制单元还包括阻尼孔,所述阻尼孔位于所述流量调节阀与所述第二液控换向阀之间的连通管道内,所述阻尼孔分别与所述流量调节阀的第一工作油口和所述第二液控换向阀的第二工作油口连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述车轮控制单元还包括单向阀组,所述单向阀组包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀;所述第一单向阀的进油口与所述比例换向阀的第一工作油口连通,所述第一单向阀的出油口与所述流量调节阀的进油口连通;所述第二单向阀的进油口与所述流量调节阀的出油口连通,所述第二单向阀的出油口与所述比例换向阀的第一工作油口连通;所述第三单向阀的进油口与所述流量调节阀的出油口连通,所述第三单向阀的出油口与所述比例换向阀的第二工作油口连通;所述第四单向阀的进油口与所述比例换向阀的第二工作油口连通,所述第四单向阀的出油口与所述流量调节阀的进油口连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述车轮控制单元还包括压力检测器,所述压力检测器的进油口与所述梭阀的第三工作油口连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述执行单元还包括第一刹车油缸和第二刹车油缸;所述第一刹车油缸用于对所述第一马达制动,所述第二刹车油缸用于对所述第二马达制动;所述第一刹车油缸的有杆腔与所述梭阀的第三工作油口连通;所述第二刹车油缸的有杆腔与所述梭阀的第三工作油口连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述动力输出单元包括流量泵和油箱;所述流量泵的出油口与所述比例换向阀的进油口连通,所述流量泵的进油口与所述油箱连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述动力输出单元还包括油冷器;所述油冷器的进油口与所述比例换向阀的出油口连通,所述油冷器的出油口与所述油箱连通。
在本公开的又一种实现方式中,所述动力输出单元还包括过滤器;所述过滤器的进油口与所述油冷器的出油口连通,所述过滤器的出油口与所述油箱连通。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
当使用本公开实施例提供的液压动力系统在对车辆进行驱动时,首先,启动动力输出单元,使得动力输出单元输出的液压油进入到比例换向阀内。
当需要通过液压动力系统驱动车辆前行时,需要驱动第一马达和第二马达顺时针转动(正向转动)。此时,比例换向阀的阀芯左移后处于右位,比例换向阀内的进油口与第一工作油口连通,比例换向阀内的出油口与第二工作油口连通。动力输出单元输出的液压油进入比例换向阀后,液压油从比例换向阀的第一工作油口进入到第一马达的第一工作油口,驱动第一马达正转,从而带动第一马达对应一侧的车轮正转实现车辆前进。
与此同时,液压油进入到第三液控换向阀内第三液控换向阀的阀芯处于右位,第三液控换向阀的第一工作油口与第二工作油口不连通。第一液控换向阀和第二液控换向阀的阀芯处于左位,第一液控换向阀的阀芯处于左位,第一液控换向阀的第二工作油口与第三工作油口连通。第二液控换向阀的阀芯处于左位,第二液控换向阀的第二工作油口与第三工作油口连通。从第一马达的第二工作油口输出的液压油进入到第一液控换向阀的第二工作油口,并从第一液控换向阀的第三工作油口进入到第二马达的第一工作油口内,驱动第二马达正转,从而带动另一侧的车轮正转实现车辆前进。此时,第一马达和第二马达串联,通过第一马达和第二马达的流量一致,两者转速将保持一致。
而当车辆一侧的车轮被卡死不发生转动时,比例换向阀的出油口的压力将上升,当压力升高直至使得第三液控换向阀的阀芯被推至左位,第三液控换向阀的第一工作油口与第二工作油口连通,此时,液压油通过第三液控换向阀分别进入第一液控换向阀的控制油口和第二液控换向阀的控制油口内,第一液换向阀和第二液控换向阀的阀芯被推至右位,此时,第一马达的第一工作油口通过第一液控换向阀,与第二马达的第一工作油口连通,第一马达的第二工作油口通过第二液控换向阀,与第二马达的第二工作油口连通,第一马达和第二马达实现并联。没被卡死的一侧的马达将会转动,从而带动车辆脱离困境。
当需要通过液压动力系统,驱动车辆后退时,需要驱动第一马达和第二马达逆时针转动(反向转动)。此过程与上述类似,仅仅将比例换向阀的阀芯右移后处于左位。
而当比例换向阀的阀芯处于中位时,动力输出单元输出液压油被比例换向阀阻断,此时,第一马达和第二马达没有液压油输入,车轮不发生转动。
也就是说,本公开实施例提供的液压动力系统能够安装在待驱动的车辆上,通过该系统实现对第一马达和第二马达进行驱动,进而使得第一马达和第二马达提供较大的输出扭矩,进而驱动载重较大的车辆前行与后退,同时又不会增大车辆的体积,使得车辆在较小空间也能正常行走。而且,当车辆一侧的车轮卡死时,也会自动脱困,满足实际需求。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的驱动车辆的液压动力系统的原理图。
图中各符号表示含义如下:
1、动力输出单元;11、流量泵;13、油箱;14、油冷器;16、过滤器;17、电动机;
2、车轮控制单元;21、比例换向阀;22、第一液控换向阀;23、第二液控换向阀;24、第三液控换向阀;25、梭阀;26、流量调节阀;27、阻尼孔;28、单向阀组;281、第一单向阀;282、第二单向阀;283、第三单向阀;284、第四单向阀;29、压力检测器;
3、执行单元;31、第一马达;32、第二马达;33、第一刹车油缸;34、第二刹车油缸。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
本公开实施例提供的驱动车辆的液压动力系统,用于液压驱动车辆上,其中,液压驱动车辆包括车辆平台、液压油源以及车轮。液压油源与车辆平台连接,车轮与车辆平台转动连接。在车轮的带动下,车辆平台进行移动。车辆平台用于安装大型机械设备等。同一侧的车轮与液压动力系统中的一个马达(下文会详细说明)一一对应,同一侧的车轮在对应的马达的驱动下进行转动。本实施例中,马达为第一马达和第二马达,车轮为两侧,左侧的车轮与第一马达对应,右侧的车轮与第二马达对应。
也就是说,本公开实施例提供的驱动车辆的液压动力系统用于驱动马达转动,进而实现车轮的转动。
本公开实施例提供了一种驱动车辆的液压动力系统,如图1所示,液压动力系统包括动力输出单元1、车轮控制单元2和执行单元3,执行单元3包括第一马达31和第二马达32。车轮控制单元2包括比例换向阀21、第一液控换向阀22、第二液控换向阀23和第三液控换向阀24。
比例换向阀21的进油口与动力输出单元1的出油口连通,比例换向阀21的出油口与动力输出单元1的进油口连通,比例换向阀21的第一工作油口分别与第一液控换向阀22的第一工作油口、第一马达31的第一工作油口和第三液控换向阀24的第一工作油口连通,比例换向阀21的第二工作油口分别和第二马达32的第二工作油口和第二液控换向阀23的第一工作油口连通。
第一液控换向阀22的第二工作油口分别与第一马达31的第二工作油口和第二液控换向阀23的第三工作油口连通,第一液控换向阀22的第三工作油口与第二马达32的第一工作油口连通。
第二液控换向阀23的第二工作油口与第二马达32的第一工作油口连通。第三液控换向阀24的第二工作油口分别与第一液控换向阀22的控制油口与第二液控换向阀23的控制油口连通,第三液控换向阀24的控制油口与第三液控换向阀24的第一工作油口连通。
当使用本公开实施例提供的液压动力系统在对车辆进行驱动时,首先,启动动力输出单元1,使得动力输出单元1输出的液压油进入到比例换向阀21内。
当需要通过液压动力系统,驱动车辆前行时,需要驱动第一马达31和第二马达32顺时针转动正向转动。
针对比例换向阀21,比例换向阀21的阀芯左移后处于右位,比例换向阀21内的进油口P与第一工作油口a连通,比例换向阀21内的出油口T与第二工作油口b连通。动力输出单元1输出的液压油进入比例换向阀21后,液压油从比例换向阀21的第一工作油口a进入到第一马达31的第一工作油口a,驱动第一马达31正转,从而带动一侧的车轮正转实现车辆前进。
与此同时,液压油进入到第三液控换向阀24内,针对第三液控换向阀24,第三液控换向阀24的阀芯处于右位,第三液控换向阀24的第一工作油口a与第二工作油口b不连通。第一液控换向阀22和第二液控换向阀23的阀芯处于左位。第一液控换向阀22的第二工作油口b与第三工作油口c连通。第二液控换向阀23的阀芯处于左位,第二液控换向阀23的第二工作油口b与第三工作油口c连通。从第一马达31的第二工作油口b输出的液压油进入到第一液控换向阀22的第二工作油口b,并从第一液控换向阀22的第三工作油口c进入到第二马达32的第一工作油口a内,驱动第二马达32正转,从而带动一侧的车轮正转实现车辆前进。此时,第一马达31和第二马达32串联,通过第一马达31和第二马达32的流量一致,两者转速将保持一致。
而当车辆一侧的车轮被卡死不发生转动时,比例换向阀21的出油口T的压力将上升,当压力升高直至使得第三液控换向阀24的阀芯被推至左位,第三液控换向阀24的第一工作油口a与第二工作油口b连通,此时,液压油通过第三液控换向阀24分别进入第一液控换向阀22的控制油口d和第二液控换向阀23的控制油口d内,第一液控换向阀22和第二液控换向阀23的阀芯被推至右位,此时,第一马达31的第一工作油口a通过第一液控换向阀22,与第二马达32的第一工作油口a连通,第一马达31的第二工作油口b通过第二液控换向阀23,与第二马达32的第二工作油口b连通,第一马达31和第二马达32实现并联。没被卡死的一侧的马达将会转动,从而带动车辆脱离困境。
当需要通过液压动力系统,驱动车辆后退时,需要驱动第一马达31和第二马达32逆时针转动反向转动。此过程与上述类似,仅仅将比例换向阀21的阀芯右移后处于左位。
而当比例换向阀21的阀芯处于中位时,动力输出单元1输出液压油被比例换向阀21阻断,此时,第一马达31和第二马达32没有液压油输入,车轮不发生转动。
也就是说,本公开实施例提供的液压动力系统能够安装在待驱动的车辆上,通过该系统实现对第一马达31和第二马达32进行驱动,进而使得第一马达31和第二马达32提供较大的输出扭矩,进而驱动载重较大的车辆前行与后退,同时又不会增大车辆的体积,使得车在较小空间也能正常行走。而且,当一侧的车轮卡死时,也会自动脱困,满足实际需求。
可选地,动力输出单元1包括流量泵11和油箱13。流量泵11的出油口与比例换向阀21的进油口P连通,流量泵11的进油口与油箱13连通。
在上述实现方式中,油箱13用于为整个液压动力系统提供动力液压油。流量泵11用于为液压动力系统中的比例换向阀21泵送动力液压油,以便驱动第一马达31和第二马达32转动,最终能够使得车辆移动。
本实施例中,为了检测油箱13中的液压油的温度能否满足实际使用需求,通常在油箱13的侧壁布置温度计,以便通过温度计能够实时观察到该油箱13中的温度是否满足实际需求。
同样的道理,为了检测油箱13中的油量是否满足实际使用的需求,通常在油箱13的侧壁也布置液位计,以便通过液位计能够实时观察到该油箱13中的液压油的深度,以此确定油箱13中液压油的体积。
可选地,动力输出单元1还包括电动机17,电动机17用于驱动流量泵11。
电动机17用于驱动流量泵11进行转动。
示例性地,流量泵11为定量泵。
将流量泵11设置为定量泵,能够使得流量泵11在转速恒定的情况下,输出的流量为恒定值,即第一流量泵11的转速选定后,对应的输出流量不发生变化,进而保证第一马达31和第二马达32的转动稳定性。
可选地,动力输出单元1还包括油冷器14。油冷器14的进油口a与比例换向阀21的出油口b连通,油冷器14的出油口b与油箱13连通。
在上述实现方式中,油冷器14用于降低回收至油箱13内的液压油的温度,使得从执行单元3中的无杆腔流出出来的液压油能够快速降温,进而提高该液压动力系统的安全性。
可选地,动力输出单元1还包括过滤器16,过滤器16的进油口与油冷器14的出油口连通,过滤器16的出油口与油箱13连通。
在上述实现方式中,过滤器16可以过滤液压油中的杂质,避免杂质进入油箱13中,提高液压动力系统的使用安全性。在流量泵11的驱动下使过滤后的液压油再次进入到整个油路,而不影响各个阀件的使用,同时也可以避免含有杂质的液压油影响第一马达31和第二马达32的正常使用。
继续参见图1,可选地,车轮控制单元2还包括梭阀25,梭阀25的第一工作油口a与比例换向阀21的第一工作油口a连通,梭阀25的第二工作油口b与比例换向阀21的第二工作油口b连通,梭阀25的第三工作油口c与第三液控换向阀24的第一工作油口a连通。
在上述实现方式中,梭阀25的第三工作油口c的压力等于比例换向阀21的中第一工作油口a和第二工作油口b中二者的较大的压力。也就是说,比例换向阀21中的第一工作油口a的压力大于比例换向阀21中的第二工作油口b的压力,则梭阀25的第三工作油口c的压力等于比例换向阀21中的第一工作油口a的压力,即梭阀25的左侧连通(图1中的左侧);比例换向阀21中的第一工作油口a的压力小于比例换向阀21中的第二工作油口b的压力,则梭阀25的第三工作油口c的压力等于比例换向阀21中的第二工作油口b的压力,即梭阀25的右侧连通(图1中的右侧)。这样,梭阀25便可根据比例换向阀21的工作油口的压力变化,自动将较高的压力传输至第三液控换向阀24中,当梭阀25的第三工作油口的压力大于第三液控换向阀24的阀芯移动的弹簧压力时,便可自动控制第三液控换向阀24换向。
可选地,车轮控制单元2还包括流量调节阀26。流量调节阀26的进油口P与比例换向阀21的第一工作油口a连通,流量调节阀26的出油口T与比例换向阀21的第二工作油口b连通,流量调节阀26的第一工作油口a与第二马达32的第一工作油口a连通,流量调节阀26的第二工作油口b不连通任何阀件。流量调节阀26的第一控制油口d与自身的进油口P连通,流量调节阀26的第二控制油口e与自身的第一工作油口a连通。
本实施例中,流量调节阀26的第一控制油口d与第二控制油口e的阀芯截面积比为1:2。
由于流量调节阀26的第一控制油口d与第二控制油口e的阀芯截面积比为1:2,所以流量调节阀26的第二控制油口e的压力能够动态自调节,一直保持流量调节阀26的第二控制油口e的压力为流量调节阀26的第一控制油口d压力的一半。
比如,当流量调节阀26的第一工作油口a(等于第一马达31的第二工作油口b和第二马达32的第一工作油口a压力)处的压力升高时,且大于第二控制油口e处的弹簧压力时,便可推动阀芯位于右位,这样流量调节阀26的第一工作油口a与回油口T连通,液压油通过流量调节阀26的回油口T泄掉,直至流量调节阀26的第一工作油口a为流量调节阀26的进油口P的压力的一半。同样的,当流量调节阀26的第一工作油口a处的压力减小时,且小于第一控制油口d处的弹簧压力时,便可推动阀芯位于左位,这样流量调节阀26的第一工作油口a与进油口P连通,便可通过流量调节阀26的进油口P对流量调节阀26的第一工作油口a进行补油,直至流量调节阀26的第一工作油口a为流量调节阀26的进油口P的压力的一半。
通过上述动态调整,可以保持第二马达32的第一工作油口a和第一马达31的第二工作油口b的压力为整个系统压力的一半,这样第一马达31的工作压差便为系统压力的一半(第一马达31的第一油口等于系统的压力),第二马达32的工作压差液为系统压力的一半(第二马达32的第二油口等于0),因此第一马达31和第二马达32的工作压差相同,所以对应的转速和扭矩将相同,因此,当车辆处于直行时,将会一直保持直行。
当车辆方向盘左转时,由于第一马达31和第二马达32处于串联(所谓的串联是指从第一马达31流出的液压油能够直接流入到第二马达32内驱动第二马达32转动),左车轮承受的外力增大,对应第一马达31工作压差增大,超过系统压力的一半。此时流量调节阀26的阀芯将移到左位,由比例换向阀21出来的高压油通过流量调节阀26,补充进入第二马达32第一工作油口a,这样就会使得第二马达32的液压油流量大于通过第一马达31的液压油流量,第二马达32的转速大于第一马达31的转速,也即是右侧的车轮的转速大于左侧的车轮的转速,从而车辆实现左转。
同理,车辆方向盘右转时,由于第一马达31和第二马达32处于串联,右车轮承受的外力增大,对应第二马达32工作压差增大,超过系统压力的一半,此时流量调节阀26的阀芯将移到右位,由第一马达31的第二工作油口b出来的高压油通过流量调节阀26流到比例换向阀21的回油口T,这样通过第一马达31的液压油流量大于通过第二马达32的液压油流量,第一马达31的转速大于第二马达32的转速,也即是左侧的车轮的转速大于右侧的车轮的转速,从而车辆实现右转。
可选地,车轮控制单元2还包括阻尼孔27,阻尼孔27位于流量调节阀26与第二液控换向阀23之间的连通管道内,阻尼孔27分别与流量调节阀26的第一工作油口a和第二液控换向阀23的第二工作油口b连通。
在上述实施方式中,阻尼孔27起到缓冲压力波动的作用。
同样的道理,流量调节阀26的第一工作油口a与第二控制油口e之间也设有阻尼孔,流量调节阀26的进油口P与第一控制油口d之间也设有阻尼孔。这样可以通过阻尼孔的布置,减少对流量调节阀26的控制油口的压力,确保流量调节阀26的第一控制油口d和第二控制油口e的压力平稳,不会波动。
可选地,车轮控制单元2还包括单向阀组28,单向阀组28包括第一单向阀281、第二单向阀282、第三单向阀283和第四单向阀284;第一单向阀281的进油口与比例换向阀21的第一工作油口a连通,第一单向阀281的出油口与流量调节阀26的进油口P连通;第二单向阀282的进油口与流量调节阀26的出油口T连通,第二单向阀282的出油口与比例换向阀21的第一工作油口a连通;第三单向阀283的进油口与流量调节阀26的出油口T连通,第三单向阀283的出油口与第二马达32的第二油口b连通;第四单向阀284的进油口与第二马达32的第二油口b连通,第四单向阀284的出油口与流量调节阀26的进油口P连通。
在上述实现方式中,单向阀组28用于限制比例换向阀21、流量调节阀26以及第二马达32之间的液压油的流向。
比如,第一单向阀281的布置使得液压油只能从比例换向阀21的第一工作油口a向流量调节阀26的进油口P流动。第二单向阀282的布置使得液压油只能从流量调节阀26的出油口T向比例换向阀21的第一工作油口a流动。
第三单向阀283的布置使得液压油只能从限制流量调节阀26的出油口T向比第二马达32的第二油口b流动。第四单向阀284的布置使得液压油只能从第二马达32的第二油口b向流量调节阀26的进油口P流动。
可选地,车轮控制单元2还包括压力检测器29,压力检测器29的进油口与梭阀25的第三工作油口c连通。
在上述实施方式中,由于压力检测器29与梭阀25的第三工作油口c连通,而梭阀25的第三工作油口的压力等于比例换向阀21的第一工作油口a和第二工作油口b中较高油口的压力,所以,压力检测器29通过和梭阀25的第三工作油口c连通,能够实时监测显示该系统的最高压力,以便对该系统进行保护,防止压力过大而引起意外。
示例性地,压力检测器29为压力传感器。
本实施例中,比例换向阀21为三位四通比例换向阀。第一液控换向阀22和第二液控换向阀23均为液控二位三通换向阀。第三液控换向阀24为液控二位二通换向阀。系统压力低于第三液控换向阀24的弹簧设定值,即当第一马达31和第二马达32正常转动时,第三液控换向阀24的阀芯处于右位。
可选地,执行单元3还包括第一刹车油缸33和第二刹车油缸34;第一刹车油缸33用于对第一马达31制动,第二刹车油缸34用于对第二马达32制动。
第一刹车油缸33的有杆腔与梭阀25的第三工作油口c连通;第二刹车油缸34的有杆腔与梭阀25的第三工作油口c连通。
在上述实现方式中,第一刹车油缸33用于对第一马达31制动,第二刹车油缸34用于对第二马达32制动。
当比例换向阀21的阀芯处于中位时,流量泵11输出的液压油被比例换向阀21阻断,同时第一刹车油缸33的有杆腔、第二刹车油缸34有杆腔内的液压油通过梭阀25的第三工作油口进入到梭阀25内,然后进入到比例换向阀21的第一工作油a与第二工作油口b,通过比例换向阀21的回油口T流回油箱13内,第一刹车油缸33的活塞在自身弹簧作用下伸出将第一马达31锁死,防止其转动,同样的,第二刹车油缸34的活塞杆在自身弹簧作用下伸出,从而将对第二马达32锁死,防止其转动,从而刹住车轮。
也就是说,通过设置第一刹车油缸33和第二刹车油缸34,可以将车辆的车轮锁死,使其制动。
可选地,液压动力系统还包括控制器,控制器与比例换向阀21电连接。
在上述实现方式中,通过控制器能够自动控制比例换向阀21等的工作状态,提高工作效率。
下面简单介绍一下本公开实施例提供的液压动力系统的工作方式:
当使用本公开实施例提供的液压动力系统在对车辆进行驱动时,首先,启动动力输出单元1,使得动力输出单元1输出的液压油进入到比例换向阀21内。
当需要驱动车辆前进(第一马达31和第二马达32正向转动)时,流量泵11输出的液压油进入到比例换向阀21,此时,比例换向阀21的阀芯处于右位,比例换向阀21内的进油口P与第一工作油口a连通,比例换向阀21内的出油口T与第二工作油口b连通。液压油从比例换向阀21的第一工作油口a进入到第一马达31的第一工作油口a,驱动第一马达31正转,从而带动一侧的车轮正转实现车辆前进。
与此同时,与此同时,液压油进入到第三液控换向阀24内,针对第三液控换向阀24,第三液控换向阀24的阀芯处于右位,第三液控换向阀24的第一工作油口a与第二工作油口b不连通。第一液控换向阀22和第二液控换向阀23的阀芯处于左位。
第一液控换向阀22的第二工作油口b与第三工作油口c连通。第二液控换向阀23的阀芯处于左位,第二液控换向阀23的第二工作油口b与第三工作油口c连通。从第一马达31的第二工作油口b输出的液压油进入到第一液控换向阀22的第二工作油口b,并从第一液控换向阀22的第三工作油口c进入到第二马达32的第一工作油口a内,驱动第一马达31正转,从而带动一侧的车轮正转实现车辆前进。此时,第一马达31和第二马达32串联,通过第一马达31和第二马达32的流量一致,两者转速将保持一致。
而当车辆一侧的车轮被卡死不发生转动时,比例换向阀21的出油口T的压力将上升,当压力升高直至使得第三液控换向阀24的阀芯被推至左位,第三液控换向阀24的第一工作油口a与第二工作油口b连通,此时,液压油通过第三液控换向阀24分别进入第一液控换向阀22的控制油口d和第二液控换向阀23的控制油口d内,第一液控换向阀22和第二液控换向阀23的阀芯被推至右位,此时,第一马达31的第一工作油口a通过第一液控换向阀22,与第二马达32的第一工作油口a连通,第一马达31的第二工作油口b通过第二液控换向阀23,与第二马达32的第二工作油口b连通,第一马达31和第二马达32实现并联。没被卡死的一侧的马达将会转动,从而带动车辆脱离困境。
当需要通过液压动力系统,驱动车辆后退时,需要驱动第一马达31和第二马达32逆时针转动(反向转动)。此过程与上述类似,仅仅将比例换向阀21的阀芯右移后处于左位。
而当比例换向阀21的阀芯处于中位时,动力输出单元1输出液压油被比例换向阀21阻断,此时,第一马达31和第二马达32没有液压油输入,车轮不发生转动。与此同时,第一刹车油缸33的有杆腔、第二刹车油缸34有杆腔内的液压油通过梭阀25的第三工作油口进入到梭阀25内,然后进入到比例换向阀21的第一工作油a与第二工作油口b,通过比例换向阀21的回油口T流回油箱13内,第一刹车油缸33的活塞在自身弹簧作用下伸出将第一马达31锁死,防止其转动,同样的,第二刹车油缸34的活塞杆在自身弹簧作用下伸出,从而将对第二马达32锁死,防止其转动,从而刹住车轮。
以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种驱动车辆的液压动力系统,其特征在于,所述液压动力系统包括动力输出单元(1)、车轮控制单元(2)和执行单元(3),所述执行单元(3)包括第一马达(31)和第二马达(32);
所述车轮控制单元(2)包括比例换向阀(21)、第一液控换向阀(22)、第二液控换向阀(23)和第三液控换向阀(24);
所述比例换向阀(21)的进油口与所述动力输出单元(1)的出油口连通,所述比例换向阀(21)的出油口与所述动力输出单元(1)的进油口连通,所述比例换向阀(21)的第一工作油口分别与所述第一液控换向阀(22)的第一工作油口、所述第一马达(31)的第一工作油口和所述第三液控换向阀(24)的第一工作油口连通,所述比例换向阀(21)的第二工作油口分别和所述第二马达(32)的第二工作油口和所述第二液控换向阀(23)的第一工作油口连通;
所述第一液控换向阀(22)的第二工作油口分别与所述第一马达(31)的第二工作油口和所述第二液控换向阀(23)的第三工作油口连通,所述第一液控换向阀(22)的第三工作油口与所述第二马达(32)的第一工作油口连通;
所述第二液控换向阀(23)的第二工作油口与所述第二马达(32)的第一工作油口连通;
所述第三液控换向阀(24)的第二工作油口分别与所述第一液控换向阀(22)的控制油口与所述第二液控换向阀(23)的控制油口连通,所述第三液控换向阀(24)的控制油口与所述第三液控换向阀(24)的第一工作油口连通。
2.根据权利要求1所述的液压动力系统,其特征在于,所述车轮控制单元(2)还包括梭阀(25),
所述梭阀(25)的第一工作油口与所述比例换向阀(21)的第一工作油口连通,所述梭阀(25)的第二工作油口与所述比例换向阀(21)的第二工作油口连通,所述梭阀(25)的第三工作油口与所述第三液控换向阀(24)的第一工作油口连通。
3.根据权利要求1所述的液压动力系统,其特征在于,所述车轮控制单元(2)还包括流量调节阀(26);
所述流量调节阀(26)的进油口与所述比例换向阀(21)的第一工作油口连通,所述流量调节阀(26)的出油口与所述比例换向阀(21)的第二工作油口连通,所述流量调节阀(26)的第一工作油口与所述第二马达(32)的第一工作油口连通,所述流量调节阀(26)的第一控制油口与自身的进油口连通,所述流量调节阀(26)的第二控制油口与自身的第一工作油口连通,所述流量调节阀(26)的第一控制油口的阀芯截面积小于第二控制油口的阀芯截面积。
4.根据权利要求3所述的液压动力系统,其特征在于,所述车轮控制单元(2)还包括阻尼孔(27),
所述阻尼孔(27)位于所述流量调节阀(26)与所述第二液控换向阀(23)之间的连通管道内,所述阻尼孔(27)分别与所述流量调节阀(26)的第一工作油口和所述第二液控换向阀(23)的第二工作油口连通。
5.根据权利要求3所述的液压动力系统,其特征在于,所述车轮控制单元(2)还包括单向阀组(28),所述单向阀组(28)包括第一单向阀(281)、第二单向阀(282)、第三单向阀(283)和第四单向阀(284);
所述第一单向阀(281)的进油口与所述比例换向阀(21)的第一工作油口连通,所述第一单向阀(281)的出油口与所述流量调节阀(26)的进油口连通;
所述第二单向阀(282)的进油口与所述流量调节阀(26)的出油口连通,所述第二单向阀(282)的出油口与所述比例换向阀(21)的第一工作油口连通;
所述第三单向阀(283)的进油口与所述流量调节阀(26)的出油口连通,所述第三单向阀(283)的出油口与所述比例换向阀(21)的第二工作油口连通;
所述第四单向阀(284)的进油口与所述比例换向阀(21)的第二工作油口连通,所述第四单向阀(284)的出油口与所述流量调节阀(26)的进油口连通。
6.根据权利要求2所述的液压动力系统,其特征在于,所述车轮控制单元(2)还包括压力检测器(29),所述压力检测器(29)的进油口与所述梭阀(25)的第三工作油口连通。
7.根据权利要求2所述的液压动力系统,其特征在于,所述执行单元(3)还包括第一刹车油缸(33)和第二刹车油缸(34);
所述第一刹车油缸(33)用于对所述第一马达(31)制动,所述第二刹车油缸(34)用于对所述第二马达(32)制动;
所述第一刹车油缸(33)的有杆腔与所述梭阀(25)的第三工作油口连通;
所述第二刹车油缸(34)的有杆腔与所述梭阀(25)的第三工作油口连通。
8.根据权利要求1所述的液压动力系统,其特征在于,所述动力输出单元(1)包括流量泵(11)和油箱(13);
所述流量泵(11)的出油口与所述比例换向阀(21)的进油口连通,所述流量泵(11)的进油口与所述油箱(13)连通。
9.根据权利要求8所述的液压动力系统,其特征在于,所述动力输出单元(1)还包括油冷器(14);
所述油冷器(14)的进油口与所述比例换向阀(21)的出油口连通,所述油冷器(14)的出油口与所述油箱(13)连通。
10.根据权利要求9所述的液压动力系统,其特征在于,所述动力输出单元(1)还包括过滤器(16);
所述过滤器(16)的进油口与所述油冷器(14)的出油口连通,所述过滤器(16)的出油口与所述油箱(13)连通。
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