CN202518094U - 专用车及其专业作业用液压驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种专用车及其专业作业用液压驱动装置，液压驱动装置包括为车载液压装备完成专业作业分配液压动力的液压阀组，还包括并联接入液压阀组的两套液压动力系统。在专业作业时，可以关闭底盘发动机，由电动液压动力系统的动力电池组带动电动机，驱动主供油泵通过第一单向阀将液压动力输入液压阀组，为上装作业提供液压动力；解决了作业时的噪音和尾气排放问题；而且不受地面电源的限制，使用方便、灵活。动力电池组电量耗完后或电动液压动力系统发生故障时，可以启动底盘发动机，由机械液压动力系统的底盘发动机带动取力器，驱动辅供油泵通过第二单向阀将液压动力输入液压阀组，为上装作业提供液压动力。行驶时使用底盘发动机来驱动，以保证专用车的续航能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车、专用车技术领域，尤其涉及专用车的专业作业用液压驱动装置技术领域，适用于液压驱动上装的专用车。
背景技术
液压上装专用车辆已成为现代工业和生活方面不可或缺的重要工具。但随着人们对环保要求的逐步提高，以及液压上装专用车的使用工况等因素，传统的液压上装专用车的不足也显示出来，主要表现在：一、噪音问题。车辆专业作业时需要底盘发动机加速，以输出液压上装需要的大功率和大扭矩，更增大了噪音的产生。噪音扰民已是该类产品最突出的劣势所在。二、尾气排放污染。底盘发动机的高功率输出也加大了尾气的排放，给周围的环境造成了严重的污染。三、虽然现有纯电动的液压上装专用车可以避免以上问题，但受电池容量的限制，如果液压上装专用车行驶和专业作业时都使用电力驱动，这样会要求电池容量很大和电机的功率很高，从而造成液压上装专用车的成本非常高，其续航能力也较差。四、目前，市场已有的一种使用双动力的液压上装专用车，是使用地面电源来驱动液压上装专业作业的；电动系统作业时，车辆仅限在有地面电源的场所使用，这样就大大降低了液压上装专用车使用的方便性和灵活性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述现有的液压上装专用车技术存在的不足，使用车载动力电池组和车载电动机来驱动专用车的液压上装。
本实用新型针对上述问题而提出的技术方案是：专用车的专业作业用液压驱动装置，包括为车载液压装备完成专业作业分配液压动力的液压阀组，还包括并联接入液压阀组的两套液压动力系统：一套电动液压动力系统，包括：为液压阀组提供主要液压动力的主供油泵，连接在主供油泵和液压阀组之间的第一单向阀，驱动主供油泵的电动机，为电动机提供电能的动力电池组；一套机械液压动力系统，包括：为液压阀组提供辅助液压动力的辅供油泵，连接在辅供油泵和液压阀组之间的第二单向阀，驱动辅供油泵的取力器，为取力器提供机械能的底盘发动机。
专业作业状态，可以关闭底盘发动机，由动力电池组带动电动机，驱动主供油泵通过第一单向阀将液压动力输入液压阀组，为上装作业提供液压动力。
动力电池组电量耗完后或电动液压动力系统发生故障时，可以启动底盘发动机，由底盘发动机带动取力器，驱动辅供油泵通过第二单向阀将液压动力输入液压阀组，为上装作业提供液压动力。
其中，所述电动机通过电机支架安装在该专用车的底盘纵梁外侧，主供油泵通过油泵支架安装在电动机的输出端，电动机通过联轴器驱动主供油泵转动；所述取力器与底盘发动机连接布置在该专用车的底盘纵梁内侧，辅供油泵通过安装支架固定在取力器输出轴的外端，取力器通过传动轴驱动辅供油泵转动。
其中，所述电动机配套有电机控制器，给定电流来控制电动机的扭矩，给定频率来控制电动机的转速。所述动力电池组配套有电池管理系统，用于监测电池的工作参数及状态，进行电池管理。
其中，所述取力器配套有电磁气阀，用于控制取力器与底盘发动机之间的接通或断开。
进一步的，所述动力电池组还配套有充电机，用于为动力电池组补充电能。
进一步的，所述液压驱动装置还设置有系统控制器，通过电机控制器控制电动机的工作状态，通过电池管理系统控制动力电池组的工作状态；或者通过电磁气阀控制取力器的工作状态。所述液压驱动装置还设置有显示器，通过网络总线收集动力电池组和电动机反馈的状态信息，以便工作人员进行实时监控。
本实用新型针提出的另一技术方案是：一种专用车，包括上述专业作业用液压驱动装置，专用车底盘的上方设置有车载液压装备；所述车载液压装备通过液压驱动装置的液压阀组提供的液压动力，完成专业作业。
其中，所述系统控制器、电池管理系统、充电机和液压阀组安装在专用车底盘的上方，车载液压装备的前端；所述电机控制器和动力电池组安装在底盘的上方，车载液压装备下部的两侧。
与现有液压上装专用车底盘技术相比，采用本实用新型专用车及其专业作业用液压驱动装置的优点是：1、上装专业作业时使用车载动力电池组来驱动，解决了作业时的噪音和尾气排放问题；而且不受地面电源的限制，使用方便、灵活。2、行驶时使用底盘发动机来驱动，保证了车辆的续航能力；同时底盘发动机又可以作为液压上装的后备动力，车载动力电池组的电量耗完后或电动液压动力系统出现故障时可以临时使用底盘发动机来驱动液压上装工作。3、该液压驱动装置的电动液压动力系统的动力电池组的容量相对于纯电动车辆要小的多，电动机功率相对于纯电动专用车也低得多，从而有效控制了车辆的成本。4、电动液压动力系统的电动机和主供油泵安装在底盘纵梁外侧，空间余量较大，可以采用低价位的通用电机和油泵。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明。
图1是本实用新型专用车的专业作业用液压驱动装置的系统示意图。
图2是本实用新型专用车的专业作业用液压驱动装置的平面布置示意图。
图3是本实用新型一种实施例的电动液压动力系统的启动流程图。
图4是本实用新型一种实施例的机械液压动力系统的启动流程图。
图5是本实用新型一种实施例的动力电池组的充电流程图。
图6是本实用新型一种专用车的一种实施例的结构示意图。
图中包括：网络总线CAN-BUS、电机控制器1、电动机2、电机支架21、联轴器3、主供油泵4、油泵支架41、第一单向阀5、电磁气阀6、动力电池组7、底盘电池8、辅供油泵9、第二单向阀10、传动轴11、取力器12、底盘发动机13、显示器14、系统控制器15、电池管理系统16、充电机17、液压阀组18、底盘纵梁19、垃圾装载箱20、垃圾装载机30。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
图1是本实用新型专用车的专业作业用液压驱动装置的系统示意图。液压驱动装置，包括两套液压动力系统，一套电动液压动力系统，一套机械液压动力系统。电动液压动力系统包括：为车载液压装备完成专业作业分配液压动力的液压阀组18，为液压阀组18提供主要液压动力的主供油泵4，驱动主供油泵4旋转的电动机2，为电动机2提供电能的动力电池组7。机械液压动力系统包括：为液压阀组18提供辅助液压动力的辅供油泵9，驱动辅供油泵9旋转的取力器12，为取力器提供机械能的底盘发动机13。
如图1所示，电动液压动力系统的主供油泵4通过连接在主供油泵4和液压阀组18之间的第一单向阀5，机械液压动力系统的辅供油泵9通过连接在辅供油泵9和液压阀组18之间的第二单向阀10，分别将液压动力并联接入液压阀组18。在专业作业时，可以关闭底盘发动机13，由动力电池组7带动电动机2，驱动主供油泵4通过第一单向阀5将液压动力输入液压阀组18，为上装作业提供液压动力。动力电池组7的电量耗完后，可以启动底盘发动机13，由底盘发动机13带动取力器12，驱动辅供油泵9通过第二单向阀10将液压动力输入液压阀组18，为上装作业提供液压动力。
图2是本实用新型专用车的专业作业用液压驱动装置的平面布置示意图。图中，电动机2通过电机支架21安装在底盘纵梁19的外侧，主供油泵4通过油泵支架41安装在电动机2的输出端，电动机2输出轴和主供油泵4输入轴通过油泵支架41内的联轴器3连接，电动机2驱动主供油泵4转动。图中，取力器12与底盘发动机13连接，并布置在底盘纵梁19的内侧，辅供油泵9通过安装支架固定在取力器12输出轴的外端，取力器12通过传动轴11驱动辅供油泵9转动。
电动机2配套有电机控制器1，通过给定电流来控制电动机2的扭矩，给定频率来控制电动机2的转速。实现了力矩和转速的双闭环控制，使主电动机2在低速状态下运行也有较大扭矩。同时在电动机2堵转的情形下，也能够得到保护。
动力电池组7配套有电池管理系统16，用于监测电池的电压、电流和温度等工作参数及状态；根据电压和电流数据计算电池的充放电次数，并根据电压、电流和温度数据及充放电次数估算单体电池的剩余电量，对动力电池组7中各个单体电池的电量进行均衡；控制电池接通与断开，进行电池管理，与系统控制器15之间通过网络总线CAN-BUS进行通信等功能。电池管理系统16，避免了单体电池处于过充电、过放电状态的问题，提高了动力电池组7的使用效率，延长了电池组的使用寿命。
本实用新型专用车的专业作业用液压驱动装置的实施，可以在传统液压上装专用车底盘的基础上加装车载动力电池组7、车载电动机2和主供油泵4。动力电池组7为电动机2提供能量，电动机2通过联轴器3与主供油泵4连接，油管通过第一单向阀5由主供油泵4的出油口连接到液压阀组18的进油口。因底盘纵梁19外侧的空间较大，电动机2和主供油泵4的选择余地较大，可以采用低价位的通用电机和油泵。
底盘发动机13经过取力器12通过传动轴11与辅供油泵9连接，油管通过第二单向阀10由辅供油泵9的出油口连接到液压阀组18的进油口。取力器12配套有电磁气阀6，用于控制取力器12与底盘发动机13之间的接通或断开。
当专用车行驶时使用底盘发动机13驱动，以保证车辆的续航能力。专用车在专业作业时，可以关闭底盘发动机13，打开电动液压动力系统，由车载的动力电池组7带动车载的电动机2驱动主供油泵4为上装作业提供液压动力，从而降低作业时噪音和杜绝了尾气排放。电动液压动力系统的启动流程参看图3。
在动力电池组7的电量耗完或电动液压动力系统出现故障时，还可以通过底盘发动机13经取力器12驱动辅供油泵9来进行专业作业。机械液压动力系统的启动流程参看图4。因在主供油泵4和辅供油泵9的出油口分别安装了第一单向阀5和第二单向阀10，使其在油路上进行了隔离，互不影响。
车载电源采用的可持续充电的动力电池组7，动力电池组7还配套有车载充电机17，用于为动力电池组7补充电能。当动力电池组7的电能耗光后，可通过充电机17与地面交流电源进行连接为动力电池组7充电。动力电池组7的充电流程参看图5。
本实用新型还设置有系统控制器15，采用网络总线CAN-BUS通讯，对充电机17、动力电池组7和电动机2发出控制命令。通过电机控制器1控制电动机2的工作状态，通过电池管理系统16控制动力电池组7的工作状态；或者通过电磁气阀6控制取力器12的工作状态。液压驱动装置还设置有显示器14，系统控制器15可以经过电池管理系统16和电机控制器1，收集动力电池组7和电动机2反馈的状态信息，通过网络总线CAN-BUS将其发送到显示器14，以便工作人员对系统进行实时监控。
底盘电池8可以同时为电机控制器1、系统控制器15和电池管理系统16供电。因而液压驱动装置的工作状态，不受动力电池组7的工作电压波动的影响。
本实用新型一种专用车，是专用车的专业作业用液压驱动装置的一种应用，专用车底盘的上方设置有车载液压装备；车载液压装备通过液压驱动装置的液压阀组提供的液压动力，完成专业作业。专用车可以包括垃圾车、洒水车、地面养护车等等。
压缩式双动力垃圾车为本实用新型的一种实施例，为车载垃圾装备提供液压动力完成收集垃圾作业，结构布置如图6所示。双动力底盘上方设置有垃圾装载箱20，垃圾装载箱20的尾部设置有垃圾装载机30。垃圾装载机30通过液压阀组18提供的液压动力，将压缩后的垃圾装入垃圾装载箱20。垃圾装载箱20通过液压阀组18提供的液压动力，将装入的垃圾卸到垃圾收集场。
双动力垃圾车设有一套电动液压动力系统，包括主供油泵4，驱动主供油泵4的电动机5，为电动机5提供电能的动力电池组7，其中主供油泵4、电动机5安装在底盘纵梁19外侧。液压驱动装置的系统控制器15、电池管理系统16、充电机17和液压阀组18安装在垃圾车底盘的上方，垃圾装载箱20的前端；电机控制器1和动力电池组7安装在底盘的上方，垃圾装载箱20下部的两侧。
双动力垃圾车使用了此电动液压动力系统，明显降低了作业时的噪音、杜绝了尾气排放，同时车辆作业方便、灵活。因使用底盘发动机来驱动车辆的行驶，从而保证垃圾车的续航能力。动力电池组7的电量耗完后或电动液压动力系统出现故障时，可以启动底盘发动机13，由机械液压动力系统为垃圾装载机30提供临时的动力。
上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.专用车的专业作业用液压驱动装置，包括为车载液压装备完成专业作业分配液压动力的液压阀组，其特征在于，还包括并联接入液压阀组的两套液压动力系统：
一套电动液压动力系统，包括：为液压阀组提供主要液压动力的主供油泵，连接在主供油泵和液压阀组之间的第一单向阀，驱动主供油泵的电动机，为电动机提供电能的动力电池组；
一套机械液压动力系统，包括：为液压阀组提供辅助液压动力的辅供油泵，连接在辅供油泵和液压阀组之间的第二单向阀，驱动辅供油泵的取力器，为取力器提供机械能的底盘发动机；
专业作业状态，可以由电动液压动力系统的动力电池组带动电动机，驱动主供油泵通过第一单向阀将液压动力输入液压阀组，为车载液压装备提供液压动力。
2.依据权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，所述电动机通过电机支架安装在该专用车的底盘纵梁外侧，主供油泵通过油泵支架安装在电动机的输出端，电动机通过联轴器驱动主供油泵转动；
所述取力器与底盘发动机连接布置在该专用车的底盘纵梁内侧，辅供油泵通过安装支架固定在取力器输出轴的外端，取力器通过传动轴驱动辅供油泵转动。
3.依据权利要求2所述的液压驱动装置，其特征在于，所述电动机配套有，给定电流来控制电动机扭矩，给定频率来控制电动机转速的电机控制器。
4.依据权利要求3所述的液压驱动装置，其特征在于，所述动力电池组配套有监测电池的工作参数及状态的电池管理系统。
5.依据权利要求4所述的液压驱动装置，其特征在于，所述取力器配套有控制取力器与底盘发动机之间的接通或断开的电磁气阀，。
6.依据权利要求5所述的液压驱动装置，其特征在于，所述动力电池组还配套有为动力电池组补充电能的充电机。
7.依据权利要求6所述的液压驱动装置，其特征在于，所述液压驱动装置还设置有通过电机控制器控制电动机的工作状态，通过电池管理系统控制动力电池组的工作状态，或者通过电磁气阀控制取力器的工作状态的系统控制器。
8.依据权利要求7所述的液压驱动装置，其特征在于，所述液压驱动装置还设置有通过网络总线收集动力电池组和电动机反馈的状态信息的显示器。
9.一种专用车，其特征在于，包括权利要求1到8中任意一项的专业作业用液压驱动装置，专用车底盘的上方设置有通过液压驱动装置的液压阀组提供的液压动力，完成专业作业的车载液压装备。
10.依据权利要求9所述的专用车，其特征在于，所述系统控制器、电池管理系统、充电机和液压阀组安装在专用车底盘的上方，车载液压装备的前端；所述电机控制器和动力电池组安装在底盘的上方，车载液压装备下部的两侧。
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