CN117167353A - 一种滑移装载机双速闭式液压行走系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，包括行走泵和双速行走马达，在所述行走泵和双速行走马达之间设置流量补偿阀组，用于检测双速行走马达排量切换压力的变化，进而控制蓄能器对工作油路进行充放液；以及，在双速行走马达排量切换口设置压力控制阀，用于通过控制双速行走马达排量切换压力，来控制双速行走马达排量切换的时间。本发明实现在滑移装载机运行的过程中不改变整机操纵，当整机行进中进行高低速切换时，可大幅减缓由于双速行走马达排量突变而造成的整机车速突变，提升整机操控舒适性。

Description

一种滑移装载机双速闭式液压行走系统及方法

技术领域

本发明涉及工程机械及工业车辆技术领域，具体涉及一种滑移装载机双速闭式液压行走系统及方法。

背景技术

滑移装载机是一种利用两侧车轮线速度差而实现车辆转向的轮式专用底盘设备。主要用于作业场地狭小、地面起伏不平、作业内容变换频繁的场合。滑移装载机的行走系统多采用闭式静液压系统，由行走泵和行走马达组成，行走泵通常为变量泵，由操作手柄控制其排量变化，从而控制整机车速。为了适应不同作业工况，行走马达通常为双排量马达，行走马达大排量状态下，整机以低车速运行，常用为清扫、铣刨等作业工况；行走马达小排量状态下，整机以高车速运行，常用为转场工况；

行走马达的排量切换通常在全排量和半排量之间切换，且马达排量的切换由电磁换向阀控制，由于行走马达的排量变化是突变的，行走泵的输出的流量在行走马达排量切换瞬间无法重新匹配马达排量，所以在整机行进过程中切换高、低速会造成车速突然变化，整机冲击很大，操作体验变差；同时会造成闭式行走系统的压力突变，尤其是压力冲击会对行走泵和行走马达的使用寿命造成影响。

发明内容

本发明提供一种滑移装载机双速闭式液压行走系统及方法，在滑移装载机运行的过程中不改变整机操纵，当整机行进中进行高低速切换时，可大幅减缓由于双速行走马达排量突变而造成的整机车速突变，提升整机操控舒适性。

一方面，本发明提供一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，包括行走泵和双速行走马达，在所述行走泵和双速行走马达之间设置流量补偿阀组，用于检测双速行走马达排量切换压力的变化，进而控制对工作油路进行充放液；以及，在双速行走马达排量切换口设置压力控制阀，用于通过控制双速行走马达排量切换压力，来控制双速行走马达排量切换的时间。

上述技术方案通过在行走泵和双速行走马达之间增设流量补偿阀组，并在双速马达排量切换口增设压力控制阀，通过控制双速马达排量切换压力，控制双速马达排量切换的时间，同时流量补偿阀组检测双速马达排量切换压力的变化，进而控制蓄能器对工作油路进行充放液，解决马达排量变化时，行走泵输出流量不能及时调整带来的行走冲击问题，提升滑移装载机行走舒适性。

可选地，所述行走泵的出油口通过流量补偿阀组与双速行走马达的进油口相连；所述双速行走马达的出油口与行走泵的进油口相连；所述双速行走马达的排量切换口分别与控制油源和流量补偿阀组相连。

可选地，所述流量补偿阀组包括蓄能器、第二电磁换向阀、二位三通换向阀及二位二通换向阀，所述蓄能器与第二电磁换向阀相连，所述第二电磁换向阀分别与二位三通换向阀、二位二通换向阀相连，所述二位三通换向阀、二位二通换向阀的控制油口分别与双速行走马达的排量切换口相连。。

可选地，所述控制油源侧设有第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀的回油与液压油箱相连。

可选地，所述双速行走马达的排量切换口通过第一电磁换向阀、压力控制阀与控制油源相连。通过双速行走马达的排量切换口通过第一电磁换向阀、压力控制阀与控制油源相连，可以实现控制油源通过压力控制阀向双速行走马达的排量切换口进行供油，提升压力提升；以及实现双速行走马达的排量切换口通过压力控制阀向液压油箱泄油，降低排量切换口压力。

可选地，所述行走泵的泄油口、双速行走马达的泄油口及流量补偿阀组的回油分别与液压油箱相连。通过将行走泵的泄油口、双速行走马达的泄油口及流量补偿阀组的回油分别与液压油箱连接，实现将油导回液压油箱，防止装载机内部漏油。

可选地，所述第一电磁换向阀和流量补偿阀组中的第二电磁换向阀的电磁铁得电时序一致，且所述第一电磁换向阀的第一电磁铁和流量补偿阀组中的第二电磁换向阀的第二电磁铁同时得电、或同时失电。通过电磁换向阀及流量补偿阀组中的电磁换向阀的电磁铁的同时得电或同时失电实现滑移装载机以低速模式运行转换为高速模式运行，再以高速模式运行切换为低速模式运行。

可选地，所述二位三通换向阀和二位二通换向阀的弹簧力平衡压力大于压力控制阀的弹簧力平衡压力。根据排量切换口压力的变化，从0达到压力控制阀的弹簧力平衡压力，再从压力控制阀的弹簧力平衡压力增大到控制油源的压力实现滑移装载机低速运行模式切换为高速运行模式；根据排量切换口压力的变化，从控制油源的压力降低到压力控制阀的弹簧力平衡压力，再从压力控制阀的弹簧力平衡压力降低到0，实现滑移装载机高速运行模式切换为低速运行模式。

可选地，在所述行走泵的进油口和双速行走马达的出油口之间增加流量补偿阀组及单向阀。通过增加流量补偿阀组及单向阀，使本发明提出的双速闭式液压行走系统在行走马达任一方向转动时，都可以起到解决双速切换冲击的问题，改善整机行驶操控的舒适性。

另一方面，本发明还提供一种滑移装载机双速闭式液压行走方法，采用所述的滑移装载机双速闭式液压行走系统实现，所述方法包括：

由低速模式切换高速时，双速行走马达排量由大排量切换为小排量，通过压力控制阀控制切换压力升高速率为先快后慢，同时控制流量补偿阀组中的蓄能器进行充液，马达排量切换完成后，整机以高速模式运行；

由高速模式切换低速时，双速行走马达排量由小排量切换为大排量，通过压力控制阀控制切换压力降低速率为先慢后快，同时控制流量补偿阀组中的蓄能器进行放液，马达排量切换完成后，整机以低速模式运行。

上述技术方案实现，当整机由低速模式切换高速时，双速行走马达排量由大排量切换为小排量，通过压力控制阀控制切换压力升高速率为先快后慢，在一定程度上延长马达排量切换的时间，同时控制流量补偿阀组中的蓄能器进行充液，以吸收系统压力冲击，马达排量切换完成后，蓄能器将不参与系统工作，整机以高速模式运行；当整机由高速模式切换低速时，双速行走马达排量由小排量切换为大排量，通过压力控制阀控制切换压力降低速率为先慢后快，在一定程度上延长马达排量切换的时间，同时控制流量补偿阀组中的蓄能器进行放液，充当辅助油源，补充行走系统流量，避免车速突变造成整机冲击。马达排量切换完成后，蓄能器将不参与系统工作，整机以低速模式运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在行走泵和双速行走马达之间增设流量补偿阀组，并在双速马达排量切换口增设压力控制阀，通过控制双速马达排量切换压力，控制双速马达排量切换的时间，同时流量补偿阀组检测双速马达排量切换压力的变化，进而控制蓄能器对工作油路进行充放液，解决马达排量变化时，行走泵输出流量不能及时调整带来的行走冲击问题，提升滑移装载机行走舒适性。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统的原理示意图；

图2为根据本发明又一实施例的原理示意图；

图中：1、行走泵；2、流量补偿阀组；2-1、蓄能器；2-2、第二电磁换向阀；2-3、二位三通换向阀；2-4、二位二通换向阀；2-Y、第二电磁铁；3、双速行走马达；3-1、第一马达；3-2、第二马达；3-3、第一换向阀；3-4、第二换向阀；4、压力控制阀；5、第一电磁换向阀；5-Y、第一电磁铁；6、液压油箱；P、控制油源；A、行走泵出油口；B、行走泵进油口；C、双速行走马达进油口；D、双速行走马达出油口；X、排量切换油口；L、双速行走马达泄油口；M、行走泵泄油口；7、单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，包括行走泵1、流量补偿阀组2、双速行走马达3、压力控制阀4、第一电磁换向阀5、液压油箱6。其中，流量补偿阀组2中包括蓄能器2-1、第二电磁换向阀2-2、二位三通换向阀2-3、二位二通换向阀2-4以及单向阀7等，双速行走马达3中包括第一马达3-1和第二马达3-2、第一换向阀3-3和第二换向阀3-4。

行走泵1的出油口A通过流量补偿阀组2与双速行走马达3的进油口C相连，双速行走马达2的出油口D与行走泵1的进油口B相连，控制油源P通过第一电磁换向阀5、压力控制阀4与双速行走马达3的排量切换油口X相连，且双速行走马达3的排量切换口X与流量补偿阀组2中的二位三通换向阀2-3和二位二通换向阀2-4的控制油口相连，行走泵1的泄油口M、双速行走马达3的泄油口L、第一电磁换向阀5和2-3的回油均与液压油箱6相连。

且第一电磁换向阀5和流量补偿阀组2中的第二电磁换向阀2-2的电磁铁得电时序一致，且第一电磁换向阀5的第一电磁铁5-Y和第二电磁换向阀2-2的第二电磁铁2-Y同时得电、或同时失电；

控制油源P的压力为P1，二位三通换向阀2-3和二位二通换向阀2-4的弹簧力平衡压力为P1，压力控制阀4中的弹簧力平衡压力为P2，且P2<P1。

当车辆发动后，第一电磁换向阀5的第一电磁铁5-Y和第二电磁换向阀2-2的第二电磁铁2-Y都不得电，第一电磁换向阀5工作在左位，控制油源P与双速行走马达3的排量切换口X不连通，双速行走马达3的排量切换口X与液压油箱6连通，压力为0，双速行走马达3中的第一换向阀3-3和第二换向阀3-4工作在上位，第一马达3-1和第二马达3-2合流，即此时双速行走马达3工作在大排量状态；且由于马达排量切换口X压力为0，流量补偿阀组2中换向阀2-4工作在右位，换向阀2-3工作在左位，第二电磁换向阀工作在左位，蓄能器2-1与液压油箱6连通，不介入系统工作，整机以低速模式运行。

当第一电磁换向阀5的第一电磁铁5-Y和第二电磁换向阀2-2的第二电磁铁2-Y都得电时，第一电磁换向阀5工作在右位，控制油源P通过压力控制阀4向双速行走马达3的排量切换口X供油，使控制口X的压力逐渐升高，当双速行走马达3的排量切换口X压力低于P2时，控制油不经过压力控制阀4中的阻尼，压力从0到P2建立较快，当双速行走马达3的排量切换口X压力达到P2时，控制油源P经过压力控制阀4中的阻尼供油，压力从P2到P1建立较慢，控制双速行走马达3排量切换速率，压力达到P1后，双速行走马达3中第一换向阀3-3和第二换向阀3-4都工作在下位，马达3-2的进出油口相连，仅第一马达3-1参与工作，即此时双速行走马达3工作在小排量状态；切换过程中，流量补偿阀组2中第二电磁换向阀2-2工作在右位，由于双速行走马达3的排量切换口X压力是由快到慢逐渐升高的，换向阀2-4随着控制压力升高逐渐会由右位切换为左位，即蓄能器2-1会进行充液，当双速行走马达3排量切换完成后，蓄能器2-1结束充液，且不再介入系统工作，整机完成低速切换高速，并以高速模式运行。切换过程中，双速行走马达3的排量由大排量切换至小排量，行走泵1输出流量会瞬时大于双速行走马达3的需求流量，切换过程中蓄能器介入工作进行充液，吸收行走系统压力冲击。

当整机以高速模式运行，第一电磁换向阀5的第一电磁铁5-Y和第二电磁换向阀2-2的第二电磁铁2-Y都失电时，第一电磁换向阀5工作在左位，双速行走马达3的排量切换口X会通过压力控制阀4向液压油箱6泄油，使双速行走马达3的排量切换口X的压力逐渐降低，当控制口X的压力仍然高于P2时，由于要经过压力控制阀4中的阻尼，压力从P1降到P2的过程较慢，当双速行走马达3的排量切换口X压力低于P2时，不经过压力控制阀4中的阻尼，压力从P2降到0的过程较快，压力降为0后，双速行走马达3中的第一换向阀3-3和第二换向阀3-4工作在上位，第一马达3-1和第二马达3-2合流，即双速行走马达3工作在大排量状态；切换过程中，流量补偿阀组2中的第二电磁换向阀2-2工作在左位，由于双速行走马达3的排量切换口X压力是由慢到快逐渐减低的，蓄能器2-1会向行走系统放液，当双速行走马达3排量切换完成后，蓄能器2-1结束放液，且不再介入系统工作，整机完成高速切换低速，并以低速模式运行。切换过程中，双速行走马达3的排量由小排量切换至大排量，行走泵1输出流量会瞬时小于双速行走马达3的需求流量，切换过程中蓄能器介入工作进行放液，充当辅助油源，补充行走系统流量，避免车速突变造成整机冲击。

即通过在现有滑移装载机闭式液压行走系统中增加压力控制阀4和流量补偿阀组2，利用压力控制阀4改变双速行走马达3的排量控制X口的压力的变化速率，一方面，延长马达排量的切换时间，另一方面，利用双速行走马达3的排量控制X口的压力变化，控制流量补偿阀组2中的蓄能器2-1对系统进行充、放液。当整机由低速模式切换高速时，双速行走马达3排量由大排量切换为小排量，通过流量补偿阀组2中的换向阀2-4控制蓄能器2-1进行充液，以吸收系统压力冲击，马达排量切换完成后，蓄能器将不参与系统工作，整机以高速模式运行；当整机由高速模式切换低速时，双速行走马达3排量由小排量切换为大排量，通过流量补偿阀组2中的换向阀2-3控制蓄能器2-1进行放液，充当辅助油源，补充行走系统流量，避免车速突变造成整机冲击。马达排量切换完成后，蓄能器将不参与系统工作，整机以低速模式运行。

作为一种实施方式，由于闭式液压行走系统中，行走泵可以改变油液输出方向，以控制行走马达双向转动，图2中，在行走泵1的B口和双速行走马达3的D口间增加流量补偿阀组2，并增加单向阀7，使本发明提出的双速闭式液压行走系统在行走马达任一方向转动时，都可以起到解决双速切换冲击的问题，改善整机行驶操控的舒适性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，如将流量补偿阀组2中的换向阀2-3和2-4进行集成等，类似改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，包括行走泵和双速行走马达，其特征在于，在所述行走泵和双速行走马达之间设置流量补偿阀组，用于检测双速行走马达排量切换压力的变化，进而控制对工作油路进行充放液；以及，在双速行走马达排量切换口设置压力控制阀，用于控制双速行走马达排量切换压力，来控制双速行走马达排量切换的时间。

2.根据权利要求1所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述行走泵的出油口通过流量补偿阀组与双速行走马达的进油口相连；所述双速行走马达的出油口与行走泵的进油口相连；所述双速行走马达的排量切换口分别与控制油源和流量补偿阀组相连。

3.根据权利要求2所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述流量补偿阀组包括蓄能器、第二电磁换向阀、二位三通换向阀及二位二通换向阀，所述蓄能器与第二电磁换向阀相连，所述第二电磁换向阀分别与二位三通换向阀、二位二通换向阀相连，所述二位三通换向阀、二位二通换向阀的控制油口分别与双速行走马达的排量切换口相连。

4.根据权利要求2所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述控制油源侧设有第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀的回油与液压油箱相连。

5.根据权利要求4所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述双速行走马达的排量切换口通过第一电磁换向阀、压力控制阀与控制油源相连。

6.根据权利要求2所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述行走泵的泄油口、双速行走马达的泄油口及流量补偿阀组的回油分别与液压油箱相连。

7.根据权利要求4所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述第一电磁换向阀和流量补偿阀组中的第二电磁换向阀的电磁铁得电时序一致，且所述第一电磁换向阀的第一电磁铁和流量补偿阀组中的第二电磁换向阀的第二电磁铁同时得电、或同时失电。

8.根据权利要求3所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，所述二位三通换向阀和二位二通换向阀的弹簧力平衡压力大于压力控制阀的弹簧力平衡压力。

9.根据权利要求1所述的一种滑移装载机双速闭式液压行走系统，其特征在于，在所述行走泵的进油口和双速行走马达的出油口之间增加流量补偿阀组及单向阀。

10.一种滑移装载机双速闭式液压行走方法，采用权利要求1至9任一项所述的滑移装载机双速闭式液压行走系统实现，其特征在于，所述方法包括：

由低速模式切换高速时，双速行走马达排量由大排量切换为小排量，通过压力控制阀控制切换压力升高速率为先快后慢，同时控制流量补偿阀组中的蓄能器进行充液，马达排量切换完成后，整机以高速模式运行；

由高速模式切换低速时，双速行走马达排量由小排量切换为大排量，通过压力控制阀控制切换压力降低速率为先慢后快，同时控制流量补偿阀组中的蓄能器进行放液，马达排量切换完成后，整机以低速模式运行。