CN201597447U - 静压驱动框架车两级档位驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静压驱动框架车两级挡位驱动装置，其在原框架车的静压驱动系统中增加增扭电磁阀，增扭电磁阀通过管路连接双向变量油马达，同时在电气控制中改单刀挡位操纵杆为双刀五位挡位操纵杆，挡位操纵杆的双刀公共端通过点火开关连接电源，其第一刀的第一和第二接线柱连接前进挡电磁阀线圈，第四和第五接线柱连接后退挡电磁阀线圈，第三接线柱连接启动继电器线圈；其第二刀的第二和第四接线柱连接增扭电磁阀线圈；本驱动装置在静压驱动框架车上实现两级挡位变速，具有低速增扭，起步速度快的特点，在车辆起步时，无需过大的增大发动机的转速，就能够获得车辆起步所需要的转矩，延长发动机和液压驱动系统的使用寿命，达到节能减排目的。

Description

静压驱动框架车两级档位驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种静压驱动框架车两级挡位驱动装置。

背景技术

框架车是冶金生产企业用于运送板材、卷板、型材、坯料、矿石、炉渣、废料等各种物资的输送工具，以德国SCHEVERLE公司生产的九十吨框架车为例，其驱动方式是静压驱动方式，如图1所示，发动机1将动力传递给双向变量柱塞泵2，双向变量柱塞泵2通过前进挡电磁阀4和后退挡电磁阀5驱动双向变量油马达3转动，双向变量油马达3带动车轮转动，油箱7向双向变量柱塞泵2提供液压油，溢流阀8和散热器9连接于双向变量柱塞泵2与油箱7之间，用于将静压闭环系统中的高压液压油在压差达到设定值后溢出释放压力，溢出的一部分液压油流向散热器9，使液压油降温后流至油箱7，G口压力控制电磁阀6连接双向变量油马达3以保证油马达3无论是在前进挡还是后退挡，G口的压力始终为油马达AB口压差的绝对值。

通常双向变量油马达上共有6个接口：A口和B口为驱动马达的主油路，T口为驱动马达的润滑回油口，M口为检测端口，G口为油马达斜盘平衡控制口，X口为油马达最大排量控制口。

油马达G口依据油马达AB口之间的油压差的绝对值，调节变排量油马达斜盘的倾斜角度，压差越大，斜盘的倾斜角度也就越大，马达的排量也就越大，转速低；当油马达AB口之间的油压差的绝对值越小，斜盘的倾斜角度也就越小，马达的排量也就越小，转速高，扭矩小。油马达AB口之间的油压差的绝对值与发动机的输出功率成正比，故油马达G口不能在发动机低功率下输出高扭矩。

油马达X口直接控制驱动油马达变量斜盘的倾斜角度，与AB口的油压差和发动机的输出功率无关，即：X口的压力为25-30bar时，油马达斜盘的倾斜角度始终为最大，排量也就为最大值，油马达的输出扭矩为最大值；当X口的压力为0.5-5bar时，油马达斜盘的倾斜角度就由G口来控制，输出的扭矩也由G口控制。

该框架车静压驱动的变速系统属于无级变速，其挡位操纵杆为一挡，置于前进挡使前进挡电磁阀得电，使双向变量柱塞泵斜盘开始向车辆前进方向倾斜，向油马达输出驱动高压液压油，油马达带动车辆前进；挡位操纵杆置于后退挡使后退挡电磁阀得电，使双向变量柱塞泵斜盘开始向车辆后退方向倾斜，向油马达输出驱动高压液压油，油马达带动车辆后退；该驱动系统在车辆起步时需加大油门，即增大发动机的转速，使双向变量柱塞泵带动油马达输出足够的动力以驱动车辆起步，此导致了车辆噪声的剧烈增加，发动机冒黑烟严重，车辆起步速度缓慢，降低了车辆发动机和液压系统的使用寿命，且极大增加了能耗。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种静压驱动框架车两级挡位驱动装置，本驱动装置在静压驱动框架车上实现两级挡位变速，具有低速增扭，起步速度快的特点，在车辆起步时，无需过大的增大发动机的转速，就能够获得车辆起步所需要的转矩，延长发动机和液压驱动系统的使用寿命，达到节能减排的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型静压驱动框架车两级挡位驱动装置包括发动机、双向变量柱塞泵、双向变量油马达、前进挡电磁阀、后退挡电磁阀、G口压力控制电磁阀、油箱、溢流阀、散热器和挡位操纵杆，所述发动机通过联轴器连接所述双向变量柱塞泵，所述双向变量柱塞泵通过管路连接所述双向变量油马达，所述前进挡电磁阀和后退挡电磁阀通过管路连接所述双向变量柱塞泵，所述G口压力控制电磁阀通过管路连接所述双向变量油马达，所述油箱通过管路连接所述双向变量柱塞泵，所述溢流阀与散热器串联后通过管路连接所述双向变量柱塞泵与油箱之间；本装置还包括增扭电磁阀，所述增扭电磁阀通过管路连接所述双向变量油马达的X口和系统静压，所述挡位操纵杆是双刀五位开关，其第一和第二刀分别对应第一至第五接线柱，其公共端通过点火开关连接电源，所述挡位操纵杆第一刀的第一和第二接线柱连接所述前进挡电磁阀线圈、第四和第五接线柱连接所述后退挡电磁阀线圈和G口压力控制电磁阀线圈、第三接线柱连接启动继电器线圈，所述挡位操纵杆第二刀的第二和第四接线柱连接所述增扭电磁阀线圈，其余接线柱悬空。

由于本实用新型静压驱动框架车两级挡位驱动装置采用了上述技术方案，即在原框架车的静压驱动系统中增加一增扭电磁阀，增扭电磁阀通过管路连接双向变量油马达，同时在电气控制中改单刀挡位操纵杆为双刀五位挡位操纵杆，挡位操纵杆的双刀公共端通过点火开关连接电源，其第一刀的第一和第二接线柱连接前进挡电磁阀线圈，第四和第五接线柱连接后退挡电磁阀线圈，第三接线柱连接启动继电器线圈；其第二刀的第二和第四接线柱连接增扭电磁阀线圈；本驱动装置在静压驱动框架车上实现两级挡位变速，具有低速增扭，起步速度快的特点，在车辆起步时，无需过大的增大发动机的转速，就能够获得车辆起步所需要的转矩，延长发动机和液压驱动系统的使用寿命，达到节能减排的目的。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为原框架车静压驱动系统的原理框图，

图2为本实用新型静压驱动框架车驱动装置的原理框图，

图3为本实用新型静压驱动框架车驱动装置的电气控制原理图。

具体实施方式

如图2和图3所示，本实用新型静压驱动框架车两级挡位驱动装置包括发动机1、双向变量柱塞泵2、双向变量油马达3、前进挡电磁阀4、后退挡电磁阀5、G口压力控制电磁阀6、油箱7、溢流阀8、散热器9和挡位操纵杆13，所述发动机1通过联轴器连接所述双向变量柱塞泵2，所述双向变量柱塞泵2通过管路连接所述双向变量油马达3，所述前进挡电磁阀4和后退挡电磁阀5通过管路连接所述双向变量柱塞泵2，所述G口压力控制电磁阀6通过管路连接所述双向变量油马达3，所述油箱7通过管路连接所述双向变量柱塞泵2，所述溢流阀8与散热器9串联后通过管路连接所述双向变量柱塞泵2与油箱7之间；本装置还包括增扭电磁阀10，所述增扭电磁阀10通过管路连接所述双向变量油马达3的X口和系统静压，所述挡位操纵杆13是双刀五位开关，其第一刀131和第二刀132分别对应第一至第五接线柱，其公共端通过点火开关11连接电源V，所述挡位操纵杆13第一刀131的第一和第二接线柱连接所述前进挡电磁阀4线圈、第四和第五接线柱连接所述后退挡电磁阀5线圈和G口压力控制电磁阀6线圈、第三接线柱连接启动继电器12线圈，所述挡位操纵杆13第二刀132的第二和第四接线柱连接所述增扭电磁阀10线圈，其余接线柱悬空。

本装置工作时，挡位操纵杆置于空挡，即第三接线柱位置，闭合点火开关，启动继电器得电触点闭合接通发动机起动电路，发动机运转，车辆发动，发动机驱动双向变量柱塞泵旋转，由于挡位操纵杆是在空挡，前进挡电磁阀和后退挡电磁阀均不得电，双向变量柱塞泵不向外输出液压能，这时只有静压系统的补偿泵工作，向系统输出30bar的补偿控制压力，使静压系统的闭环内充满30bar液压油，为驱动车辆做好准备。

当车辆要前进时，将挡位操纵杆置于前进低挡，即第二接线柱位置，前进挡电磁阀和增扭电磁阀得电工作，前进挡电磁阀使双向变量柱塞泵斜盘向车辆前进方向倾斜，双向变量柱塞泵将机械能转变为液压能，该液压能驱动双向变量油马达；同时增扭电磁阀接通双向变量油马达X口的静压系统30bar的油压，油马达的斜盘被强制推向最大角，使发动机在非高速下，双向变量柱塞泵输出对应的液压能到达油马达时，油马达能产生相应的最大扭矩，使车辆能迅速从静止状态到达每小时5Km的低速并保持。

随后可将挡位操纵杆推向前进挡，即第一接线柱位置，这时增扭电磁阀断电，前进挡电磁阀保持得电状态，双向变量油马达X口的压力为零，其斜盘的倾斜角度就逐渐变小，与车速成反比关系，这一段的工作状态与原车辆的无级变速一致。

而车辆需倒车时，其工作原理与上述相同，将挡位操纵杆置于后退低挡，即第四接线柱位置，后退电磁阀和增扭电磁阀得电工作，同时G口压力控制电磁阀也得电工作，保证双向变量油马达倒退时G口也要有驱动压力；双向变量柱塞泵将机械能转变为液压能，该液压能驱动双向变量油马达，同时增扭电磁阀接通双向变量油马达X口的静压系统30bar的油压，油马达的斜盘被强制推向最大角，使发动机在非高速下，双向变量柱塞泵输出对应的液压能到达油马达时，油马达能产生相应的最大扭矩，使车辆能迅速从静止状态到达每小时5Km的低速并保持；随后可将挡位操纵杆推向后退挡，即第五接线柱位置，这时增扭电磁阀断电，后退挡电磁阀和G口压力控制电磁阀保持得电状态，双向变量油马达X口的压力为零，其斜盘的倾斜角度就逐渐变小，与车速成反比关系，该段的工作状态与原车辆的无级变速一致。上述车辆倒车的过程特别适合双向行驶的框架车。

原静压驱动的框架车只有上述工作原理中第二段的无级变速过程，而没有第一段的低速增扭过程，故在车辆起步时发动机大油门，才能将油马达斜盘推到最大位子，这样发动机的燃油消耗量大，车辆起步速度慢，特别是在重载状态下。本装置在双向变量油马达X口增设增扭电磁阀，在车辆低速时接通油马达X口与静压系统30bar的油压，以在低速时即将油马达斜盘推倒最大位子，使油马达在低速时输出足够的力矩以驱动车辆；同时改无级变速为两级挡位，在保留原来无级变速功能的前提下，实现低速与正常速度的分别控制。经使用本装置明显提高了框架车的操控性能，降低了燃油消耗，改善了冒黑烟的现象，避免了环境污染，达到节能减排的效果。

Claims (1)

1.一种静压驱动框架车两级挡位驱动装置，包括发动机、双向变量柱塞泵、双向变量油马达、前进挡电磁阀、后退挡电磁阀、G口压力控制电磁阀、油箱、溢流阀、散热器和挡位操纵杆，所述发动机通过联轴器连接所述双向变量柱塞泵，所述双向变量柱塞泵通过管路连接所述双向变量油马达，所述前进挡电磁阀和后退挡电磁阀通过管路连接所述双向变量柱塞泵，所述G口压力控制电磁阀通过管路连接所述双向变量油马达，所述油箱通过管路连接所述双向变量柱塞泵，所述溢流阀与散热器串联后通过管路连接所述双向变量柱塞泵与油箱之间；其特征在于：本装置还包括增扭电磁阀，所述增扭电磁阀通过管路连接所述双向变量油马达的X口和系统静压，所述挡位操纵杆是双刀五位开关，其第一和第二刀分别对应第一至第五接线柱，其公共端通过点火开关连接电源，所述挡位操纵杆第一刀的第一和第二接线柱连接所述前进挡电磁阀线圈、第四和第五接线柱连接所述后退挡电磁阀线圈和G口压力控制电磁阀线圈、第三接线柱连接启动继电器线圈，所述挡位操纵杆第二刀的第二和第四接线柱连接所述增扭电磁阀线圈，其余接线柱悬空。

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