CN203362667U - 液压马达同步驱动系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压马达同步驱动系统和包括该液压马达同步驱动系统的工程机械。其中，液压马达同步驱动系统包括多个液压马达（1）、连接于各个所述液压马达的第一油口（11）的第一工作油路以及连接于各个液压马达的第二油口（12）的第二工作油路，第一工作油路和第二工作油路分别连接于马达正反转换向阀（3），该马达正反转换向阀连接于进油油路（9）和回油油路（10），以能够通过马达正反转换向阀切换而使得第一工作油路和第二工作油路中的一者进油且另一者回油，其中第一工作油路和第二工作油路中的至少一者上设置有流量分配阀（2），以能够通过流量分配阀使得进入和/或流出各个液压马达的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内。

Description

液压马达同步驱动系统和工程机械

技术领域

本实用新型涉及液压领域，具体地，涉及一种液压马达同步驱动系统和工程机械。

背景技术

在混凝土生产设备中，混凝土搅拌主机的搅拌轴多采用电机驱动。为适应各种驱动需要，通常电机驱动转速较大，因而在电机与混凝土搅拌主机的搅拌轴之间还需要通过减速机将电机的旋转速度调整为混凝土搅拌主机的搅拌轴的工作转速。

例如，目前搅拌主机的传动装置主要是由电机、减速机、减速机带轮、联轴器、传动带、电机带轮、链轮联轴器和搅拌轴组成。具体而言，电机的动力依次通过电机带轮、传动带和减速机带轮传递给减速机，然后经减速机减速后通过链轮联轴器传递给搅拌轴，最终实现搅拌功能。在该传动装置中，联轴器的作用是保证两个搅拌轴能够同步旋转，即两个搅拌轴的旋转速度相同。

由上述传动结构可以看出，电机的动力传递通过带传动实现。众所周知，带传动的效率相对较低，导致能量损失较大，同时还会发生打滑、产生闷锅等现象。此外，上述传动结构中，搅拌轴的搅拌速度主要通过调节电机转速来实现调节。但是由于减速机的减速比大，因而造成搅拌轴的搅拌速度可调节带宽较小，而且搅拌轴只能向一个方向旋转，导致旋转方向不能实时调节，不利于混凝土的搅拌。当搅拌主机过载保护后，电机需要重新启动，增加了操作步骤。上述传动结构由于包括多个装置，导致整个设备的尺寸增大，因而需要的安装空间增加，而且还增加了设备的安装步骤。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种液压马达同步驱动系统，该液压马达同步驱动系统能够以相同的转速实现同步驱动。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种液压马达同步驱动系统，该液压马达同步驱动系统包括多个液压马达、连接于各个所述液压马达的第一油口的第一工作油路以及连接于各个所述液压马达的第二油口的第二工作油路，所述第一工作油路和第二工作油路分别连接于马达正反转换向阀，该马达正反转换向阀连接于进油油路和回油油路，以能够通过所述马达正反转换向阀切换而使得所述第一工作油路和第二工作油路中的一者进油且另一者回油，其中所述第一工作油路和第二工作油路中的至少一者上设置有流量分配阀，以能够通过所述流量分配阀使得进入和/或流出各个所述液压马达的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内。

进一步地，所述第一工作油路和第二工作油路上分别设置有所述流量分配阀，其中所述第一工作油路上的所述流量分配阀为第一流量分配阀，所述第二工作油路上的所述流量分配阀为第二流量分配阀。

进一步地，所述第一工作油路包括连接在所述马达正反转换向阀与所述第一流量分配阀之间的第一工作油路主油路段和多个第一工作油路分支油路段，各个所述第一工作油路分支油路段分别连接在对应的所述液压马达的第一油口与所述第一流量分配阀的其中一个油口之间，以能够通过所述第一流量分配阀使得各个第一工作油路分支油路段上的液压油流量相同或处于所述预定的流量差范围内；以及

所述第二工作油路包括连接在所述马达正反转换向阀与所述第二流量分配阀之间的第二工作油路主油路段和多个第二工作油路分支油路段，各个所述第二工作油路分支油路段分别连接在对应的所述液压马达的第二油口与所述第二流量分配阀的其中一个油口之间，以能够通过所述第二流量分配阀使得各个第二工作油路分支油路段上的液压油流量相同或处于所述预定的流量差范围内。

进一步地，所述马达正反转换向阀能够切换为使得所述第一工作油路主油路段和第二工作油路主油路段中的一者进油且另一者回油，以使得所述第一工作油路主油路段经由所述第一流量分配阀向各个所述液压马达供油且所述第二工作油路主油路段接收各个所述液压马达经由所述第二流量分配阀的回油，或者使得所述第二工作油路主油路段经由所述第二流量分配阀向各个所述液压马达供油且所述第一工作油路主油路段接收各个所述液压马达经由所述第一流量分配阀的回油。

优选地，所述马达正反转换向阀为三位四通换向控制阀。

优选地，所述进油油路上设置有变量液压泵，且所述进油油路上连接有溢流油路，该溢流油路上设置有溢流阀。

优选地，各个所述流量分配阀分别包括多个流量控制阀、主端口和与所述多个流量控制阀数量对应的多个支流端口，其中所述多个流量控制阀各自的一端端口分别液压连接到所述主端口，各自的另一端端口分别液压连接到对应一个所述支流端口；以及

各个所述流量分配阀的主端口液压连接于所述马达正反转换向阀的对应油口，并且所述流量分配阀的各个支流端口分别液压连接到对应的所述液压马达的第一油口或者该流量分配阀的各个支流端口分别液压连接到对应的所述液压马达的第二油口。

优选地，所述流量控制阀为节流阀。

优选地，所述预定的流量差范围为大于0且小于等于1L/分钟。

本实用新型的另一目的是提供一种工程机械，该工程机械中能够实现部件的同步转动，以防止发生干涉现象。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供一种包括上述液压马达同步驱动系统的工程机械。

优选地，所述工程机械为搅拌主机，该搅拌主机包括多个搅拌轴，并且所述液压马达同步驱动系统中的多个液压马达分别与多个所述搅拌轴对应地连接。

本实用新型通过在第一工作油路和第二工作油路中的至少一者上设置流量分配阀，以利用流量分配阀2的流量分配作用，使得进入和/或流出各个液压马达的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内，从而确保各个液压马达的转轴具有相同或基本相同的转速，实现多个液压马达同步驱动。此外，在马达正反转换向阀处于不同的工作位置下，液压马达还可以改变方向以实现正转同步驱动和反转同步驱动。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型具体实施方式的液压马达同步驱动系统的原理图。

附图标记说明

1液压马达                      2流量分配阀

3马达正反转换向阀              4溢流阀

5变量液压泵                    6电机

7过滤器                            8油箱

9进油油路                          10回油油路

11第一油口                         12第二油口

13第一工作油路主油路段             14第二工作油路主油路段

15第一工作油路分支油路段           16第二工作油路分支油路段

17主端口                           18支流端口

19流量控制阀                       21第一流量分配阀

22第二流量分配阀

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1所示为本实用新型具体实施方式的液压马达同步驱动系统的原理图，该液压马达同步驱动系统应用于工程机械中，可以同时为多个装置提供相同的动力速度，其中，为简化说明，附图中仅显示了包括两个液压马达的具体实施方式。

参见图1，本实用新型的液压马达同步驱动系统主要包括多个液压马达1、马达正反转换向阀3、连接于各个液压马达1的第一油口11的第一工作油路以及连接于各个液压马达1的第二油口12的第二工作油路。由图可以看出，第一工作油路和第二工作油路连接于马达正反转换向阀3，并且该马达正反转换向阀3连接于进油油路9和回油油路10，从而能够通过马达正反转换向阀3的切换而使得第一工作油路和第二工作油路中的一者进油且另一者回油。

其中马达正反转换向阀3可以是多种能够换向的控制阀，如三位四通换向控制阀、三位五通换向控制阀等。在图1所示的具体实施方式中，马达正反转换向阀3举例为三位四通换向控制，并且为电磁阀，以通过电磁铁交替得电而改变液压油的流向。可以理解，马达正反转换向阀3不限于电磁阀。因此，当马达正反转换向阀3处于正转工作位置时，第一工作油路进油，进油油路9经由马达正反转换向阀3和第一工作油路分别向多个液压马达1供油，然后多个液压马达1依次经由第二工作油路和马达正反转换向阀3回油至回油油路10；当马达正反转换向阀3处于反转工作位置时，第二工作油路进油，进油油路9经由马达正反转换向阀3和第二工作油路分别向多个液压马达1供油，然后液压马达1依次经由第一工作油路和马达正反转换向阀3回油至回油油路10；当马达正反转换向阀3处于中位时，多个液压马达1不工作，进油油路9直接经由马达正反转换向阀3而回油至回油油路10。

在上述工作回路下，各个液压马达1各自运转，以向各个部件提供转动动力。为了使被驱动的部件能够获得相同的转速，本实用新型在上述第一工作油路或第二工作油路上设置流量分配阀2，或者在上述第一工作油路或第二工作油路上同时设置流量分配阀2。这样，通过流量分配阀2的流量分配作用，便可以使得进入和/或流出各个液压马达1的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内。如本领域技术人员所理解的，当各个液压马达1的液压流量相同或处于预定的流量差范围内时，各个液压马达1的转轴的转速将相等或接近相等。配合马达正反转换向阀3的正反转方向的切换，本实用新型的液压马达1便可以实现正转同步驱动和/或反转同步驱动。其中，所述预定的流量差范围应当为大于0且小于等于1L/分钟，以保证多个液压马达1基本同步。

在图1的优选实施方式中，第一工作油路和第二工作油路上分别设置有流量分配阀2，为此，可以将第一工作油路上的流量分配阀2定义为第一流量分配阀21，将第二工作油路上的流量分配阀2定义为第二流量分配阀22。在该结构下，液压马达1能够同时实现正转同步驱动和反转同步驱动。

进一步地，在第一工作油路和第二工作油路上分别设置第一流量分配阀21和第二流量分配阀22的结构下，所述第一工作油路包括第一工作油路主油路段13和多个第一工作油路分支油路段15。所述第一工作油路主油路段13连接在马达正反转换向阀3与第一流量分配阀21之间，同时各个第一工作油路分支油路段15分别连接在对应的液压马达1的第一油口11与第一流量分配阀21的其中一个油口之间，以能够通过第一流量分配阀21使得各个第一工作油路分支油路段15上的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内。

此外，结构相同的，所述第二工作油路可以包括第二工作油路主油路段14和多个第二工作油路分支油路段16，所述第二工作油路主油路段14连接在马达正反转换向阀3与第二流量分配阀22之间，同时各个第二工作油路分支油路段16分别连接在对应的液压马达1的第二油口12与第二流量分配阀22的其中一个油口之间，以能够通过第二流量分配阀22使得各个第二工作油路分支油路段16上的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内。

通过上述第一工作油路和第二工作油路的具体结构可以看出，在马达正反转换向阀3切换至工作位置时将使得第一工作油路的第一工作油路主油路段13和第二工作油路的第二工作油路主油路段14中的一者进油且另一者回油。更具体地说，一种工作过程为，第一工作油路主油路段13将经由第一流量分配阀21向各个液压马达1提供流量相等或基本相等的液压油，同时第二工作油路主油路段14接收各个液压马达1经由第二流量分配阀22的回油；或者另一种工作过程为，第二工作油路主油路段14经由第二流量分配阀22向各个液压马达1提供流量相等或基本相等的液压油，同时第一工作油路主油路段13接收各个液压马达1经由第一流量分配阀21的回油。由于上述两种工作过程中各个液压马达1流入或流出的流量相等或基本相等，因而各个液压马达1的转轴的速度大致相同，从而可以等速地驱动其他部件，即实现同步驱动，并且在马达正反转换向阀3的工作位置的切换下，既可以实现正转同步驱动，也可以实现反转同步驱动。

如本领域技术人员所公知的，所述进油油路9上通常设置液压泵，通过该液压泵将油箱8中的液压油泵送至各个控制阀和执行元件。在本实用新型的优选实施方式中，进油油路9上设置变量液压泵5，以通过变量液压泵5排量的改变调节整个驱动系统的流量。如马达正反转换向阀处于一个工作位置时，增大变量液压泵5的排量，使得第一工作油路的第一工作油路主油路段13上的总流量增加，因而经由第一流量分配阀21分配到各个第一工作油路分支油路段15上的分支流量相对增加，从而可以提高各个液压马达1转轴的转速；反之，减小变量液压泵5的排量，第一工作油路的第一工作油路主油路段13上的总流量相应减小，使得经由第一流量分配阀21分配到各个第一工作油路分支油路段15上的分支流量减小，因而各个液压马达1转轴的转速随之减小。类似的，马达正反转换向阀处于一个工作位置时，第二工作油路的工作过程相同，不再赘述。

在优选的实施方式中，进油油路9上设置有过滤器7，该过滤器7位于油箱8和变量液压泵5之间，以确保液压回路中的液压油的清洁度。并且进油油路9上还连接有溢流油路，该溢流油路上设置有溢流阀4，以对整个驱动系统起过载保护作用。关于过滤器7和溢流阀4的结构和工作过程等均是本领域技术人员所公知，因而不再详细描述。

另外，在上述实施方式中，各个流量分配阀2可以是现有的多种复合控制阀。具体在本实用新型的液压马达同步驱动系统中，流量分配阀2可以包括有多个流量控制阀19、主端口17和与多个流量控制阀19数量对应的多个支流端口18。其中，多个流量控制阀19的数量取决于液压马达1的数量，因而多个流量控制阀19各自的一端端口将分别液压连接到主端口17，并且各自的另一端端口将分别液压连接到对应一个支流端口18。安装时，各个流量分配阀2的主端口17将液压连接于马达正反转换向阀3的对应油口，并且流量分配阀2的各个支流端口18分别液压连接到对应的液压马达的第一油口11或者该流量分配阀2的各个支流端口18分别液压连接到对应的液压马达的第二油口12。因此，采用上述流量分配阀2并以上述结构安装时，当液压油从主端口17流入流量分配阀2中，通过将多个流量控制阀19设置为相同的开度，从而可以使分配到与各个液压马达1连接的分支油路段上的流量相同，实现均匀地控制流量分配。其中，所述流量控制阀19优选为节流阀，使得流量分配阀2具有较为简单的结构形式，但不限于节流阀。

基于以上所述的液压马达同步驱动系统，本实用新型还可以涉及包括上述液压马达同步驱动系统的工程机械。

更具体地，所述工程机械可以为搅拌主机，其中，搅拌主机包括有多个搅拌轴，并且所述液压马达同步驱动系统中的多个液压马达分别与多个所述搅拌轴对应地连接。由于这些液压马达1的转轴直接与搅拌轴连接，有效地提高了传动效率，回避了带传动的打滑现象等，并且由于这些液压马达1的转轴具有相同的转速，因而分别与各个搅拌轴对应连接后将使这些搅拌轴以相同的转速对混凝土进行搅拌，避免了搅拌叶片在转动中发生干涉，实现更为均匀的搅拌过程。当液压马达的转轴切换为不同的旋转方向时，搅拌轴将随之改变旋转方向，以适应于混凝土的各种搅拌过程，提高了搅拌效率。另外还可以看出的是，本实用新型的液压马达同步驱动系统中采用溢流油路进行过载保护，回避了重启电机的问题，而且整个液压马达同步驱动系统的结构简单，这使得工程机械中的驱动设备可以具有较小的尺寸，相应地，所述安装空间减小，安装过程简单。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种液压马达同步驱动系统，其特征在于，该液压马达同步驱动系统包括多个液压马达（1）、连接于各个所述液压马达（1）的第一油口（11）的第一工作油路以及连接于各个所述液压马达（1）的第二油口（12）的第二工作油路，所述第一工作油路和第二工作油路分别连接于马达正反转换向阀（3），该马达正反转换向阀（3）连接于进油油路（9）和回油油路（10），以能够通过所述马达正反转换向阀（3）切换而使得所述第一工作油路和第二工作油路中的一者进油且另一者回油，其中所述第一工作油路和第二工作油路中的至少一者上设置有流量分配阀（2），以能够通过所述流量分配阀（2）使得进入和/或流出各个所述液压马达（1）的液压油流量相同或处于预定的流量差范围内。

2.根据权利要求1所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述第一工作油路和第二工作油路上分别设置有所述流量分配阀（2），其中所述第一工作油路上的所述流量分配阀（2）为第一流量分配阀（21），所述第二工作油路上的所述流量分配阀（2）为第二流量分配阀（22）。

3.根据权利要求2所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述第一工作油路包括连接在所述马达正反转换向阀（3）与所述第一流量分配阀（21）之间的第一工作油路主油路段（13）和多个第一工作油路分支油路段（15），各个所述第一工作油路分支油路段（15）分别连接在对应的所述液压马达（1）的第一油口（11）与所述第一流量分配阀（21）的其中一个油口之间，以能够通过所述第一流量分配阀（21）使得各个第一工作油路分支油路段（15）上的液压油流量相同或处于所述预定的流量差范围内；以及

所述第二工作油路包括连接在所述马达正反转换向阀（3）与所述第二流量分配阀（22）之间的第二工作油路主油路段（14）和多个第二工作油路分支油路段（16），各个所述第二工作油路分支油路段（16）分别连接在对应的所述液压马达（1）的第二油口（12）与所述第二流量分配阀（22）的其中一个油口之间，以能够通过所述第二流量分配阀（22）使得各个第二工作油路分支油路段（16）上的液压油流量相同或处于所述预定的流量差范围内。

4.根据权利要求3所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述马达正反转换向阀（3）能够切换为使得所述第一工作油路主油路段（13）和第二工作油路主油路段（14）中的一者进油且另一者回油，以使得所述第一工作油路主油路段（13）经由所述第一流量分配阀（21）向各个所述液压马达（1）供油且所述第二工作油路主油路段（14）接收各个所述液压马达（1）经由所述第二流量分配阀（22）的回油，或者使得所述第二工作油路主油路段（14）经由所述第二流量分配阀（22）向各个所述液压马达（1）供油且所述第一工作油路主油路段（13）接收各个所述液压马达（1）经由所述第一流量分配阀（21）的回油。

5.根据权利要求1所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述马达正反转换向阀（3）为三位四通换向控制阀。

6.根据权利要求1所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述进油油路（9）上设置有变量液压泵（5），且所述进油油路（9）上连接有溢流油路，该溢流油路上设置有溢流阀（4）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，各个所述流量分配阀（2）分别包括多个流量控制阀（19）、主端口（17）和与所述多个流量控制阀（19）数量对应的多个支流端口（18），其中所述多个流量控制阀（19）各自的一端端口分别液压连接到所述主端口（17），各自的另一端端口分别液压连接到对应一个所述支流端口（18）；以及

各个所述流量分配阀（2）的主端口（17）液压连接于所述马达正反转换向阀（3）的对应油口，并且所述流量分配阀（2）的各个支流端口（18）分别液压连接到对应的所述液压马达的第一油口（11）或者该流量分配阀（2）的各个支流端口（18）分别液压连接到对应的所述液压马达的第二油口（12）。

8.根据权利要求7所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述流量控制阀（19）为节流阀。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的液压马达同步驱动系统，其特征在于，所述预定的流量差范围为大于0且小于等于1L/分钟。

10.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求1至9中任意一项所述的液压马达同步驱动系统。

11.根据权利要求10所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为搅拌主机，该搅拌主机包括多个搅拌轴，并且所述液压马达同步驱动系统中的多个液压马达分别与多个所述搅拌轴对应地连接。