CN208749698U - 一种低功耗静液压传动装置 - Google Patents

Abstract

一种低功耗静液压传动装置，其中，单向变量泵与双向变量柱塞泵机械串联，且在单向变量泵与双向变量柱塞泵之间设置有采用同一动力源驱动的同一传动轴，双向变量柱塞泵上设置有两个用于与电磁换向阀进油口连接的主油口与两个副油口；液压马达上设置有两个用于与电磁换向阀出油口连接的主油口和两个副油口，并在双向变量柱塞泵上并联有单向组件和高压溢流组件，双向变量柱塞泵泵油经电磁换向阀供给液压马达，从而通过双向变量柱塞泵自身的输出换向以改变液压马达的转向，也可在不改变双向变量柱塞泵的输出状态下，通过换向电磁铁控制电磁换向阀换向；并通过液控换向阀给系统换油散热，且换油量实时调整，避免盲目换油，有效降低换油功耗。

Description

一种低功耗静液压传动装置

技术领域

本实用新型涉及变速传动技术领域，尤其涉及一种低功耗静液压传动装置。

背景技术

双流(双功率流)输入动力的履带车辆变速器，通常采用两套行星齿轮机构使变速机构输入的动力与转向机构输入的动力并联后汇合，变速机构输入的动力由行星齿轮机构的齿圈或太阳轮输入，转向机构输入的动力由行星齿轮机构的太阳轮或齿圈输入，汇合后的动力由行星架输出。在双流传动方案中，若转向输入动力采用静液压无级变速装置输入，则转向半径可连续变化，转向角速度与转向机构输入的转速成一定比例关系，转向精准、灵活、性能优越；但是，静液压无级变速装置的输出转速方向仅与静液压无级变速的双向变量油泵斜盘方向有关，在转向操作过程中，只要双向变量油泵斜盘的旋转方向不变，液压马达的旋转方向既不会变，在动力双流汇合后，履带车辆的前进和倒车的转向规律相反，即：相同的转向操作导致前进时向左转向而后退时向右转向，前进时向右转向而后退时向左转向，从而导致操作困难，甚至出现安全事故。同时，当将静液压无级变速装置作为转向的动力输入时，由于只有在转向的过程中，静液压无级变速装置才起作用，此时系统液压油置换功耗损失大，且静液压无级变速装置的闭式回路对油温的升高敏感。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种低功耗静液压传动装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种低功耗静液压传动装置，包括液压马达、油箱、双向变量柱塞泵、低压溢流阀、过滤组件、单向变量泵、电磁换向阀、换向电磁铁及液控换向阀，其中，单向变量泵与双向变量柱塞泵机械串联，且在单向变量泵与双向变量柱塞泵之间设置有同一传动轴，采用同一动力源驱动，双向变量柱塞泵上设置有两个用于与电磁换向阀进油口连接的主油口和两个副油口，两个主油口即可出油也可回油，双向变量柱塞泵的两个主油口分别通过系统管道与电磁换向阀的两个进油口连接，其中一个副油口与第二置换先导式比例溢流阀的出油口连接，另一个副油口连接散热组件进油口，并在双向变量柱塞泵与散热组件连接的副油口上设置有温度传感器；液压马达上设置有两个用于与电磁换向阀出油口连接的主油口与两个副油口，两个主油口即可出油也可回油，其中一个副油口通过系统管道与第一置换先导式比例溢流阀的出油口连接，另一个副油口通过系统管道连接散热组件，在液压马达与散热组件连接的副油口上设置有温度传感器，双向变量柱塞泵泵油驱动液压马达旋转输出机械能，换向电磁铁安装在电磁换向阀上；双向变量柱塞泵上并联有单向组件和高压溢流组件，单向变量泵的进油口与过滤组件的出油口连接，过滤组件的进油口连接油箱，单向变量泵的出油口通过系统管道同时与单向组件中的进油口连接，单向变量泵的出油口还通过系统管道与低压溢流阀的进油口连接，低压溢流阀的出油口连接油箱；单向泵变量组件与单向变量泵连接，液控换向阀的进油口A、进油口B与液压马达的两个主油口连接，液控换向阀的出油口通过系统管道与电液比例流量阀的进油口连接，电液比例流量阀的出油口与分流集流阀的进油口连接，分流集流阀设置有两个出油口，其中一个出油口与第二置换先导式比例溢流阀的进油口连接，另一个出油口与第一置换先导式比例溢流阀的进油口连接。

在本实用新型中，电磁换向阀为两位四通电磁换向阀，换向电磁铁为两位四通换向电磁铁，液控换向阀为三位三通液控换向阀。

在本实用新型中，单向组件由第一单向阀与第二单向阀组成，第一单向阀与第二单向阀的进油口通过系统管道串联，且第一单向阀与第二单向阀的出油口分别连接双向变量柱塞泵的两个油口。

在本实用新型中，单向变量泵的一个出油口通过系统管道同时与第一单向阀与第二单向阀的进油口连接。

在本实用新型中，高压溢流组件由第一高压溢流阀与第二高压溢流阀组成，且第一高压溢流阀与第二高压溢流阀反向并联后再与双向变量柱塞泵并联。

在本实用新型中，过滤组件包括过滤器。

在本实用新型中，在低压溢流阀的出油口与油箱之间设置有散热组件，低压溢流阀的出油口与散热组件的进油口连接，散热组件的出油口连接油箱。

在本实用新型中，液控换向阀的左液控口连接液控换向阀进油口A对应的液压马达主油口，液控换向阀的右液控口连接液控换向阀进油口B对应的液压马达主油口。

在本实用新型中，双向变量柱塞泵泵油经电磁换向阀供给液压马达，本装置可以通过双向变量柱塞泵自身的输出换向以改变液压马达的转向，亦可在不改变双向变量柱塞泵的输出状态下，通过换向电磁铁控制电磁换向阀换向，从而改变液压马达的转向；

本装置中低压溢流阀的溢流压力高于第一置换先导式比例溢流阀和第二置换先导式比例溢流阀的溢流压力，当连接液控换向阀的进油口A为高压区时，高压油经液控换向阀的左液控口换向液控换向阀至左位，此时液控换向阀的进油口B与液控换向阀的出油口接通，由于低压溢流阀的溢流压力高于第一置换先导式比例溢流阀和第二置换先导式比例溢流阀的溢流压力，在液压马达回油时部分液压油经第一置换先导式比例溢流阀、电液比例流量阀进入分流集流阀后分流，一部分经第一置换先导式比例溢流阀溢流后进入液压马达型腔内后回油至油箱，另外一部分经第二置换先导式比例溢流阀溢流后进入双向变量柱塞泵型腔内后回油并经散热组件散热后回至油箱，与此同时，单向变量泵泵出的液压油推开第二单向阀进入回油通道，从而补充经第一置换先导式比例溢流阀和第二置换先导式比例溢流阀溢流的液压油，当液压马达负载过大，导致高压区压力超出第一高压溢流阀的溢流压力时，双向变量柱塞泵的输出压力油经第一高压溢流阀溢流后回到双向变量柱塞泵此时的回油口，液压系统回路反之亦然。

有益效果：

1)本实用新型设置有电磁换向阀，可实现通过双向变量柱塞泵自身的输出换向以改变液压马达的转向，亦可在不改变双向变量柱塞泵的输出状态下，通过换向电磁铁控制电磁换向阀换向，从而实现电磁换向的静液压传动；

2)本实用新型采用液控换向阀给系统换油散热，避免液压系统油温升高导致故障，且换油量可根据工况实时调整，避免盲目换油，从而对系统作业造成意外损坏，同时有效降低了不必要的换油功耗；

3)本实用新型采用变量油泵，根据系统需要实时调整自身排量，有效消除不必要的卸荷损耗，有利于将液压功率损失降至最低；

4)本实用新型采用温度传感器实时监测液压马达与双向变量柱塞泵，配合急速降温方案，用于防止静液压无级变速装置闭式回路油温的持续性升高。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的一种低功耗静液压传动装置，包括第一单向阀10、液压马达11、油箱12、双向变量柱塞泵13、系统管道14、第二单向阀15、低压溢流阀16、第一高压溢流阀17、第二高压溢流阀18、第一置换先导式比例溢流阀19、第二置换先导式比例溢流阀20、过滤组件21、单向变量泵22、散热组件23、两位四通电磁换向阀31、两位四通换向电磁铁32、电液比例流量阀33、分流集流阀34、三位三通液控换向阀40及单向泵变量组件50，其中，单向变量泵22与双向变量柱塞泵13机械串联，且单向变量泵22和双向变量柱塞泵13之间设置有同一传动轴，采用同一动力源驱动，双向变量柱塞泵13上设置有两个主油口与两个副油口，且该两个主油口即可出油也可回油，双向变量柱塞泵13的两个主油口分别通过系统管道14与两位四通电磁换向阀31的两个进油口连接，其中一个副油口通过系统管道14与第二置换先导式比例溢流阀20的出油口连接，另一个副油口通过系统管道14连接散热组件23的进油口，且在双向变量柱塞泵13上与散热组件23连接的副油口上设置有温度传感器；液压马达11上设置有两个主油口，且两个主油口即可出油也可回油，液压马达11上还设置有两个副油口，其中一个副油口通过系统管道14与第一置换先导式比例溢流阀19的出油口连接，另一个副油口通过系统管道14连接散热组件23，液压马达11与散热组件23连接的副油口上设置有温度传感器，液压马达11的两个主油口分别通过系统管道14与两位四通电磁换向阀31的两个出油口连接，双向变量柱塞泵13泵油驱动液压马达11旋转输出机械能，两位四通换向电磁铁32安装在两位四通电磁换向阀31上；第一单向阀10和第二单向阀15的进油口通过系统管道14连接，且第一单向阀10与第二单向阀15的出油口分别连接双向变量柱塞泵13的两个油口，即第一单向阀10和第二单向阀15串联后与双向变量柱塞泵13并联；第一高压溢流阀17与第二高压溢流阀18反向并联后与双向变量柱塞泵13并联，即第一高压溢流阀17的出油口与双向变量柱塞泵13的一个主油口连接，而该双向变量柱塞泵13的这个主油口与第二高压溢流阀18的进油口连接，亦即第二高压溢流阀18的出油口与双向变量柱塞泵13的另一个主油口连接，而该双向变量柱塞泵13的这个主油口与第一高压溢流阀17的进油口连接；单向变量泵22的进油口与过滤组件21的出油口连接，过滤组件21的进油口连接油箱12，单向变量泵22的出油口通过系统管道14同时与第一单向阀10和第二单向阀15的进油口连接，单向变量泵22的出油口还通过系统管道14与低压溢流阀16的进油口连接，低压溢流阀16的出油口与散热组件23的进油口连接，散热组件23的出油口通过系统管道14连接油箱12，单向泵变量组件50与单向变量泵22连接，单向泵变量组件50的液控口通过系统管道14连接单向变量泵22的出油口；三位三通液控换向阀40的进油口A和进油口B连接液压马达11的两个主油口，三位三通液控换向阀40的左液控口连接三位三通液控换向阀40进油口A对应的液压马达11主油口，三位三通液控换向阀40的右液控口连接三位三通液控换向阀40进油口B对应的液压马达11主油口，三位三通液控换向阀40的出油口通过系统管道14与电液比例流量阀33的进油口连接，电液比例流量阀33的出油口与分流集流阀34的进油口连接，分流集流阀34设置有两个出油口，其中一个出油口与第二置换先导式比例溢流阀20的进油口连接，另一个出油口与第一置换先导式比例溢流阀19的进油口连接。

在本实施例中，过滤组件21包括过滤器。

在本实施例中，双向变量柱塞泵13泵油经两位四通电磁换向阀31供给液压马达11，本装置可通过双向变量柱塞泵13自身的输出换向来改变液压马达11的转向，亦可在不改变双向变量柱塞泵13的输出状态下，通过两位四通换向电磁铁32控制两位四通电磁换向阀31换向，从而改变液压马达11的转向；

本装置中低压溢流阀16的溢流压力高于第一置换先导式比例溢流阀19和第二置换先导式比例溢流阀20的溢流压力，当连接三位三通液控换向阀40的进油口A为高压区时，高压油经三位三通液控换向阀40的左液控口换向三位三通液控换向阀40至左位，此时三位三通液控换向阀40的进油口B与三位三通液控换向阀40的出油口接通，由于低压溢流阀16的溢流压力高于第一置换先导式比例溢流阀19和第二置换先导式比例溢流阀20的溢流压力，在液压马达11回油时部分液压油经三位三通液控换向阀40、电液比例流量阀33进入分流集流阀34后分流，一部分经第一置换先导式比例溢流阀19溢流后进入液压马达11型腔内后回油经散热组件23散热后至油箱12，另外一部分经20溢流后进入13型腔内后回油并经23散热后回至油箱12，与此同时，单向变量泵22泵出的液压油推开第二单向阀15进入回油通道，从而补充经第一置换先导式比例溢流阀19和第二置换先导式比例溢流阀20溢流的液压油，当液压马达11负载过大，导致高压区压力超出第一高压溢流阀17的溢流压力时，双向变量柱塞泵13的输出压力油经第一高压溢流阀17溢流后回到双向变量柱塞泵13此时的回油口，液压系统回路反之亦然；

由于单向变量泵22为不间断泵油，没有进入回路多余的液压油经低压溢流阀16溢流并经散热组件23散热后回至油箱12；

本装置可分别控制第二置换先导式比例溢流阀20和第一置换先导式比例溢流阀19的溢流压力及最大通流量，由温度传感器实时监测液压马达11与双向变量柱塞泵13的副油口油温，当油温较低不利于设备运行时，通过电液比例流量阀33切断三位三通液控换向阀40通向分流集流阀34的油路，从而停止对液压马达11和双向变量柱塞泵13的进一步降温，此时单向变量泵22泵油主要经低压溢流阀16卸荷，由于低压溢流阀16卸荷产生压力，该压力通过系统管道14反馈至单向泵变量组件50，单向泵变量组件50受该压力作用推动单向变量泵22的变量执行机构，从而降低单向变量泵22的输出排量，以降低系统卸荷的功耗，促使本装置处于动态的节能降耗平衡中；当温度传感器监测到液压马达11与双向变量柱塞泵13的副油口油温高于预设定油温范围时，本装置根据检测值与设定的油温差值控制电液比例流量阀33的通油量，以降低液压马达11和双向变量柱塞泵13的作业温度；当本装置因突然负载增加导致温升急速上升时，通过控制第一置换先导式比例溢流阀19和第二置换先导式比例溢流阀20的溢流压力，从而配合电液比例流量阀33的大流量，起到应急迅速降温的作用；无论在何种工况下，单向泵变量组件50始终根据外部压力改变单向变量泵22的排量，以适应最佳工况需要。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种低功耗静液压传动装置，包括液压马达、油箱、双向变量柱塞泵、低压溢流阀、过滤组件、单向变量泵、电磁换向阀、换向电磁铁及液控换向阀，其特征在于，单向变量泵与双向变量柱塞泵机械串联，且在单向变量泵与双向变量柱塞泵之间设置有采用同一动力源驱动的同一传动轴，双向变量柱塞泵上设置有两个用于与电磁换向阀进油口连接的主油口和两个副油口，其中一个副油口与第二置换先导式比例溢流阀的出油口连接，另一个副油口连接散热组件进油口，并在双向变量柱塞泵与散热组件连接的副油口上设置有温度传感器；液压马达上设置有两个用于与电磁换向阀出油口连接的主油口与两个副油口，其中一个副油口与第一置换先导式比例溢流阀的出油口连接，另一个副油口连接散热组件，在液压马达与散热组件连接的副油口上设置有温度传感器，换向电磁铁安装在电磁换向阀上；双向变量柱塞泵上并联有单向组件和高压溢流组件，单向变量泵的进油口与过滤组件的出油口连接，过滤组件的进油口连接油箱，单向变量泵的一个出油口同时与单向组件中的进油口连接，单向变量泵的另一个出油口与低压溢流阀的进油口连接，低压溢流阀的出油口连接油箱；单向泵变量组件与单向变量泵连接，液控换向阀的进油口A、进油口B与液压马达的两个主油口连接，液控换向阀的出油口与电液比例流量阀的进油口连接，电液比例流量阀的出油口与分流集流阀的进油口连接，分流集流阀设置有两个出油口，其中一个出油口与第二置换先导式比例溢流阀的进油口连接，另一个出油口与第一置换先导式比例溢流阀的进油口连接。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，电磁换向阀为两位四通电磁换向阀。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，换向电磁铁为两位四通换向电磁铁。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，液控换向阀为三位三通液控换向阀。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，单向组件由第一单向阀与第二单向阀组成，第一单向阀与第二单向阀的进油口通过系统管道串联，且第一单向阀与第二单向阀的出油口分别连接双向变量柱塞泵的两个油口。

6.根据权利要求5所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，单向变量泵的一个出油口通过系统管道同时与第一单向阀与第二单向阀的进油口连接。

7.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，高压溢流组件由第一高压溢流阀与第二高压溢流阀组成，且第一高压溢流阀与第二高压溢流阀反向并联后再与双向变量柱塞泵并联。

8.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，过滤组件包括过滤器。

9.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，在低压溢流阀的出油口与油箱之间设置有散热组件，低压溢流阀的出油口与散热组件的进油口连接，散热组件的出油口连接油箱。

10.根据权利要求1所述的一种低功耗静液压传动装置，其特征在于，液控换向阀的左液控口连接液控换向阀进油口A对应的液压马达主油口，液控换向阀的右液控口连接液控换向阀进油口B对应的液压马达主油口。