CN1950630A - 用于机动车辆的液压传动装置 - Google Patents

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Abstract

为了能够驱动带有至少一个液压的径向活塞式马达(7、9)的液压式传动装置超过允许的最大转速范围运转，不需要与主动轮的机械连接分离的情况下，马达(1)调节到几乎无活塞排量并且压力油进油管路(2)和压力油回油管路(3)只与供油压力管(20)连接。

Description

用于机动车辆的液压传动装置
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分中详细定义的方式的用于机动车辆的液压传动装置。
用于机动车辆的液压传动装置特别应用在作业机械上，如斗轮式挖土机、轮式装载机或者也应用到松土机上，在这些车辆上，内燃机驱动液压泵，其供油流量供给液压马达压力油，另一方面液压马达与主动轮连接并且驱动主动轮。通常使用径向活塞式马达，其活塞排量可以调节，以便改变主动轮的转速。尽管如此，这种径向活塞式马达限制最大转速并且超过该转速会造成马达损坏。
US4,069,886公开了一种用于机动车辆的液压传动装置，其前轮通过单独的马达驱动和后轮通过机械的传动装置直接由内燃机驱动。因为液压马达在其转速上的限制，前轮只能够在一个有限的工作范围内使用和超过该工作范围机械的离合器与车轮分离。因此马达机械的完全脱开。因此通过车辆自身的行使驱动装置，前轮在超过液压马达允许的最大转速的情况下运转是可能的。这种情况下，液压马达处于静止状态。
DE 39 07 663 C2公开了一种用于机动车辆的液压传动装置，该传动装置作为唯一的行使驱动装置，其中内燃机驱动液压泵，其体积流量供给两个液压泵压力液，并且液压泵通过减速器与从动轴连接。因为液压马达通过不同的减速器与从动轴相连接，存在液压马达超出其最大转速单独运转的危险。基于这种原因，在从动轴和液压马达之间安装离合器，确保液压马达能够机械的脱开。
发明内容
本发明的任务在于，在机动车辆上安装一种液压传动装置，在液压传动装置中至少一个液压马达驱动从动轴并且在超出马达的最大转速时能够保持与从动轴相连接，确保马达能够超出其最大转速运转。
该问题通过一个也是在独立权利要求中的特征部分所述类型的用于机动车辆的液压传动装置来解决。
根据本发明，液压传动装置具有至少一个活塞排量可以调节的马达，其活塞排量可调节到零。在这种情况下，液压马达几乎不再有活塞排量，其一方面在马达的体积流量泄漏外不再接受体积流量并且另一方面不再输出转动扭矩。此外连接泵与马达的压力油进油管路和压力油回油管路关闭和液压马达的压力油进油管路和压力油回油管路短接并且加载少量的压力。这优选地是传动机构的润滑压力(冷却后的回转压力)。也存在应用供油压力的可能性。因此在马达的高低压侧仅仅存在一个很小的压力，同时马达的各个结构部件只是被加载很小的力，因此产生较小的阻力扭矩，马达能够以很高的转速下运转。马达优选地作为径向活塞式马达，其安装有曲轴，并且曲轴与活塞有效连接。为了能够将马达的活塞排量调节到零，使其几乎不再有活塞排量，需要对曲轴进行平衡调解，从而马达的曲轴相对传动机构的同心的转动和活塞在汽缸内几乎无往复直线运动。径向活塞式马达优选地如WO99/17021A1详细描述的马达，该发明包括上述公开的全部内容，其中液压马达调节方式优选地不是机械的调节而是液压式的调节，从而调节活塞在曲轴上通过液压调节。优选地液体压力与马达的压力介质输送管连接，从而在关闭马达的压力供给单元后马达自动调节到零活塞排量。优选地是，马达首先调节到零活塞排量并且接下来与高压分离。
在另外的结构形式中，在液压马达断开的状态下，压力油进油管路和压力油回油管路与给油泵的输出端也就是传动机构的润滑压力(冷却后的回旋压力)连接，液压马达的泄漏量总是通过冷却的受压液体得到补充，从而阻止马达的过热。通过与高压液压分离和液压马达调节到零活塞排量不再必要，马达机械的与传动装置分离，在脱离和重新啮合时，不会产生开关脉冲。通过保持供给马达的供油压力或润滑压力的方法，汽缸不会清空，因此在闭合的情况下不会产生开关脉冲。
在其他的结构形式中，液压马达作为用于前轮的辅助传动装置，如松土机上安装，其中主行驶驱动通过内燃机和减速器进行，液压马达在定义的工作范围内接通并且在超出允许的液压马达转速范围时液压式的与供油压力或润滑压力相连接并且调节到零活塞排量，从而液压马达超出最大转速范围能够运转。
在其他的结构形式中，至少两个液压马达通过加法变速器与从动轴连接并且形成车辆的行驶驱动装置。两个马达恒定的与从动轴机械的有效连接并且其输入流量能够调节。在从动轴和液压马达之间可以安装不同变速比的减速器。如果液压马达超出其允许的最大转速运转，则其无活塞排量并且它的压力油进油管路和压力油回油管路与供油压力或润滑压力相连接。
也存在马达在开路情况下运转的可能。
为了不使马达安装到从动轴上，在曲轴一侧的用于调节活塞排量的压力油进油管路安装到曲轴上并且安装到曲轴一侧并且与高压相连。密封件可以安装在小的直径上，从而在高压下高速运转是可能的。
因此，根据本发明，液压传动装置在超出允许的最大转速时能够运转，并且完全可以不使用机械的断路装置。
附图说明
其他的特征在附图和说明中描述。其中：
图1示出带有减速器挡位的液压马达图；
图2示出带有两个液压马达的加法变速器图；
图3示出具有带有可开关的变速级的两个液压马达的加法变速器图；以及
图4示出根据本发明的传动装置的液压线路图。
具体实施方式
图1：
活塞排量可以调节的液压马达1具有压力油进油管路2和压力油回油管路3。压力介质输送管2和压力直接回流管3压力油源连接。马达1的输出轴4与变速器5连接。变速器5的输出轴6与车轮连接。如果输出轴4超过定义的转速运转，则马达1的压力油进油管路2和压力油回油管路3与压力油源的供油压力和润滑压力连接并且马达1调节到几乎无活塞排量的位置。活塞排量和开关阀的控制可以通过电子的控制单元进行。定义的转速为液压马达在高压供油情况下的最大允许转速。
图2：
第一马达7驱动第一减速器8和第二马达9驱动第二减速器10。压力油进油管路2和压力油回油管路3平行地与压力油源连接。第一减速器和第二减速器能够具有相同的转速比，但是使用不同转速比的减速器证明更具有优势。优选地转速比是通过在第一工作范围内第一马达7和第二马达9平行的与压力油源供油输出端和吸入口连接，其中供油输出端与液压介质输送管和液压介质回流管连接。通过调节第一马达7和第二马达9的动力泵的活塞排量可以改变从动轴11的转速，从动轴既与第一减速器8连接又与第二减速器10连接。优选地液压马达和变速比的设定使马达在第二工作范围内无活塞排量并且通过它的最大转速驱动，其最大转速在第一工作范围终止后达到。接下来马达调节到几乎无活塞排量并且液压的压力油进油管路2和压力油回油管路3与压力源的供油压力或润滑压力连接。也存在压力油进油管路2和压力油回油管路3通过管道连接，管道的自身压力高于压力源的吸入压力。在第二工作范围内，余下的马达的活塞排量继续减少并且第二马达在允许的最大转速范围外转动，两个马达无机械的与从动轴11分离。
图3：
第一马达7通过第一减速器8并且第二马达9通过第二减速器10与从动轴连接。第一减速器8通过换档装置12进行开关控制，其中通过换档装置12从动轴11通过第一变速器13或通过第二变速器14与第一马达7连接。换档装置12优选地设计为同步设备并且然后作为换档装置的开关，如果马达7几乎无活塞排量并且液压地与循环脱开。换档装置12在这种情况下几乎无负载，因为仅仅齿轮和轴承载的质量加速，气缸和活塞几乎无往复直线运动并且自身不旋转。优选地在闭合时，压力油进油管路2和压力油回油管路3还与供油压力管或者润滑压力管连接，从而额外的减少液压马达的支承力。为了在开始行驶时获得尽可能大的转动扭矩，使用两个马达和全部活塞排量开始行驶，其中通过换档装置12与较大的变速器13进行连接。通过改变压力油源和第一马达7和第二马达9的活塞排量提高从动轴11的转速。在第一马达7或第二马达9达到最大的转速后，通过换档装置12转接到较小的变速器14上，从而在第一马达7的从动轴11的最大从动转速下，通过第二变速器14驱动从动轴11并且第二马达9无活塞排量并且液压地与低压或润滑压力连接。
图4：
压力油源15通过一个图中没有显示的发动机驱动，供油输出端16与第一马达7的压力油进油管路2通过阀门17连接。吸入口18同样通过阀门17与第一马达7的压力油回油管路3连接。输出端16和吸入口18通过阀门19与第二马达9的压力油进油管路2和压力油回油管路3连接。根据压力油源15的供油方向，供油输出端16和吸入口18可以互相转换。阀门17和阀门19通过管路20或者23与低压连接。优选地管路20和23与给油泵21的出口连接，从而冷却的压力油能够达到管路20。也存在供油压力管20与吹洗阀22的出口连接的可能，从而供油压力管20同样采用低压供油。阀门19同样可以通过供油压力管23与低压连接。此外，存在供油压力管20和23与从冷却器31到油箱29的回流管30连接的可能。一个图中没有显示的电子控制装置与阀门24连接，其中阀门25为比例阀。比例阀25供油给活塞排量调节装置26并且从而调节液压马达7和9的活塞排量。在活塞排量调节装置26和比例阀25之间安装阀门27的目的是，其压力供给通过阀门28进行，并且阀门28与压力油进油管路2和压力油回油管路3连接，存在通过转换阀门25自动地调节第一马达7或者第二马达9的活塞排量到几乎为零的可能性。优选地马达7或9首先通过阀门27设定到活塞排量为零并且接着转换阀门17和19，使压力油进油管路2和压力油回油管路3与供油压力管20连接并且从而调节装置26同样与供油压力管20连接，从而马达的活塞排量不会扩大。但是如果阀门17或者19的如此接通，使得压力油进油管路2与压力油源15的供油输出端16连接并且压力油回油管路3与吸入口18连接，阀门28的功能是，调节装置26使用高压供油，对马达7或9的调节是可能的。
在本发明的其他构造中，第一马达7，第二马达9，减速器5和阀门安装在齿轮箱内，其中齿轮箱作为油箱29使用。因此液压马达的泄漏量直接进入到齿轮箱并且与箱内的压力油混合。优选地液压马达安装在箱体内压力油液面的上方，从而避免掺杂损失(panschverlust)。
附图标记
1    马达
2    压力油进油管路
3    压力油回油管路
4    输出轴
5    减速器
6    输出轴
7    第一马达
8    第一减速器
9    第二马达
10   第二减速器
11   从动轴
12   换档装置
13   第一变速器
14   第二变速器
15   压力油源
16   供油输出端
17   阀门
18   吸入口
19   阀门
20   管路
21   给油泵
22   吹洗阀
23   管路
24   电子控制单元
25   比例阀
26   活塞排量调节装置
27   阀门
28   阀门
29   油箱
30   回流管
31   冷却器

Claims (11)

1.用于机动车辆的液压传动装置，该传动装置带有至少一个液压式马达(1)，并且在所述马达的压力油进油管路(2)以高压加载时，输出轴(6)以所允许的最大转速转动，其中马达(1)通过压力油进油管路(2)与压力油源(15)的供油输出端(16)连接并且通过压力油回油管路(3)与压力油源(15)的吸入口(18)连接，其中马达(1)直接的或者间接的驱动主动轮并且改变其活塞排量，从而改变主动轮的转速，其特征在于，马达(1)为径向活塞式马达并且具有与在汽缸内安装的活塞有效连接的曲轴，并且活塞排量通过活塞排量调节装置(26)可以调节，其中活塞的排量在曲轴转动的情况下可以调节，并且大于输出轴(6)允许的最大转速的情况下活塞排量调节装置(26)如此调节，使得活塞在气缸中几乎无活塞排量并且压力油进油管路(2)与供油输出端(16)分离并与压力油回油管路(3)如此连接，使得压力作用在在压力油进油管路(2)和压力油回油管路(3)上，所述压力作用在压力油源(15)的吸入口(18)或与油箱(29)连接的冷却器(31)的回流管，所以能够以比允许的最大转速高的转速下驱动输出轴(6)。
2.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，传动装置驱动工程机械的前轮，其中所述工程机械的后轮通过另外的减速器驱动。
3.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，径向活塞式马达(7)的输出轴直接的或者间接的与另外的马达(9)的输出轴耦合，其中马达的转动扭矩进行累加并且传递到共用的从动轴(11)。
4.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，径向活塞式马达(1)作为机动车辆的传动装置并且在超过液压马达高压供油下允许的最大转速的情况下，压力油进油管路(2)自动地与供油输出端(16)分离并且与压力油回油管路(3)相连。
5.如权利要求3所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，在径向活塞式马达(7)和加法变速器(11)之间安装有减速器(8)并且在其它的径向活塞式马达(9)和加法变速器(11)之间安装有其它的减速器(10)。
6.如权利要求5所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，减速器(8)的变速比大于其它的减速器(10)的变速比。
7.如权利要求3所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，其它的马达(9)为其活塞排量可调的径向活塞式马达。
8.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，作用在吸入口(18)上的压力由给油泵(21)产生。
9.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，压力油进油管路(2)和压力油回油管路(3)与吹洗阀(22)的出口连接。
10.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，压力油进油管路(2)和压力油回油管路(3)通过管路(22，23)连接，并且所述管路与给油泵(21)的输出端连接。
11.如权利要求1所述的用于机动车辆的液压传动装置，其特征在于，压力油进油管路(2)和压力油回油管路(3)与从冷却器(31)到油箱(29)的回流管(30)连接。
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