CN220505457U - 液压系统及液压行走装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压元件技术领域，尤其涉及一种液压系统及液压行走装置。该液压系统包括液压油箱、柱塞马达和文丘里阀，其中，柱塞马达包括壳体，壳体的底部开设有回油口，壳体的顶部开设有排气口，排气口连通液压油箱的顶部。文丘里阀包括进口端、出口端和吸口端，进口端连通补油装置，出口端连通液压油箱，吸口端连通回油口，文丘里阀的作用是在柱塞马达工作时将壳体内的液压油通过回油口抽吸至液压油箱内。根据本实用新型的液压系统，当柱塞马达工作时，文丘里阀将壳体内的液压油抽吸至液压油箱，减少了柱塞马达的旋转部件时受到液压油阻力影响损失机械能，以及减少发热，提高柱塞马达的效率。

Description

液压系统及液压行走装置

技术领域

本实用新型涉及液压元件技术领域，尤其涉及一种液压系统及液压行走装置。

背景技术

液压马达是一种广泛使用的驱动设备，其工作原理是将液压能转化为机械能，进而驱动设备运动。在传统的液压马达设计中，液压马达壳体内充满液压油。在马达运行过程中，马达旋转组件在充满液压油的壳体内高速转动，产生搅油损失，这种损失会将机械能转化为热能，导致大量的功率损失和液压油温度升高，从而影响液压马达的效率和液压行走装置的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决马达的旋转部件转动时壳体内部的液压油会致使马达损失机械能的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种液压系统，包括：

液压油箱；

柱塞马达，所述柱塞马达包括壳体，所述壳体的底部开设有回油口，所述壳体的顶部开设有排气口，所述排气口连通所述液压油箱；

文丘里阀，所述文丘里阀包括进口端、出口端和吸口端，所述进口端连通补油装置，所述出口端连通所述液压油箱，所述吸口端连通所述回油口，所述壳体内的液压油能够在所述文丘里阀的抽吸作用下通过所述回油口抽吸至所述液压油箱内。

根据本实用新型的液压系统，当柱塞马达工作时，文丘里阀将壳体内的液压油抽吸至液压油箱，减少了柱塞马达的旋转部件时受到液压油阻力影响损失机械能，以及减少发热，提高柱塞马达的效率。此外，本实用新型通过将液压马达壳体内的液压油排空，将壳体内部主要填充为空气，进一步减少了搅油损失，提高了柱塞马达的效率和可靠性，进一步的，显著提高了柱塞马达的性能，从而提高液压行走装置的性能。

另外，根据本实用新型的液压系统，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述液压系统还包括单向节流阀，所述单向节流阀设置在所述排气口与所述液压油箱之间，所述单向节流阀的流向指向所述液压油箱

在本实用新型的一些实施例中，所述补油装置包括补油泵，所述补油泵的一端连通所述进口端，所述补油泵的另一端连通所述液压油箱。

在本实用新型的一些实施例中，所述柱塞马达包括高压油路，所述补油装置包括外置冲洗阀，所述外置冲洗阀的一端连通所述进口端，所述外置冲洗阀的另一端连通所述高压油路。

在本实用新型的一些实施例中，所述柱塞马达还包括换向阀，所述换向阀设置在所述高压油路上，所述换向阀用于控制所述高压油路的液压油流向所述外置冲洗阀。

在本实用新型的一些实施例中，所述液压系统还包括回油扩散器，所述回油扩散器设置在所述液压油箱内的液压油的液面下，所述出口端通过所述回油扩散器向所述液压油箱内通入液压油。

在本实用新型的一些实施例中，所述文丘里阀为文丘里射流器。

在本实用新型的一些实施例中，所述液压系统还包括控制油路，所述控制油路连通所述柱塞马达的轴承处和所述液压油箱，所述控制油路用于对所述柱塞马达进行润滑。

在本实用新型的一些实施例中，所述柱塞马达为双向变量液压马达。

本实用新型的第一方面提出了一种液压行走装置，包括上述的液压系统。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型第一实施方式的液压系统的系统原理图；

图2示意性地示出了根据本实用新型第二实施方式的液压系统的系统原理图；

图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的液压油箱的结构示意图。

附图标记如下：

10、柱塞马达；11、壳体；111、回油口；112、排气口；12、双向变量液压泵；13、控制油路；14、高压油路；15、第一电磁阀；141、第二电磁阀；16、单活塞杆液压缸；17、第一换向阀；18、双活塞杆缸；19、第二换向阀；

20、液压油箱；21、进气管；22、进油管；

30、文丘里阀；31、进口端；32、出口端；33、吸口端；

40、单向节流阀；50、回油扩散器；

60、补油泵；70、外置冲洗阀。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图2所示，根据本实用新型的实施方式，提出了一种液压系统，该液压系统包括液压油箱20、柱塞马达10和文丘里阀30，其中，柱塞马达10包括壳体11，沿重力方向上，壳体11的底部开设有回油口111，壳体11的顶部开设有排气口112，排气口112连通液压油箱20的顶部。文丘里阀30包括进口端31、出口端32和吸口端33，进口端31连通补油装置，出口端32连通液压油箱20，吸口端33连通回油口111，文丘里阀30的作用是在柱塞马达10工作时将壳体11内的液压油通过回油口111抽吸至液压油箱20内。

根据本实用新型的液压系统，当柱塞马达10工作时，文丘里阀30将壳体11内的液压油抽吸至液压油箱20，减少了柱塞马达10的旋转部件时受到液压油阻力影响损失机械能，以及减少发热，提高柱塞马达10的效率。此外，本实用新型通过将液压马达壳体11内的液压油排空，将壳体11内部主要填充为空气，进一步减少了搅油损失，提高了柱塞马达10的效率和可靠性，进一步的，显著提高了柱塞马达10的性能，从而提高液压行走装置的性能。

可以理解的是，当柱塞马达10不工作时，文丘里阀30内的液压油的流通速度变慢，不能起到抽吸的作用，那么壳体11内的液压油就会因为泄露而导致越来越多，直至重新填满壳体11。

可以理解的是，液压系统还包括单向节流阀40，该单向节流阀40设置在排气口112与液压油箱20之间，单向节流阀40的流向指向液压油箱20。单向节流阀40用于对空气进行节流的同时防止液压油从排气口112返回至壳体11中。

在一些实施方式中，补油装置为补油泵60，补油泵60的一端连通进口端31，补油泵60的另一端连通液压油箱20。因为文丘里阀30工作需要高速的液压油从进口端31流通至出口端32，因此，补油泵60将液压油箱20的液压油抽吸出来后并加压输送至文丘里阀30的进口端31。

在另一些实施方式中，补油装置为外置冲洗阀70，外置冲洗阀70设置在柱塞马达10的外侧，并连通柱塞马达10的高压油路14，外置冲洗阀70还连通进口端31，这样从柱塞马达10出来的高压的液压油经过外置冲洗阀70加快流速后输送至文丘里阀30的进口端31。

具体的，高压油路14上还设置有换向阀，换向阀设置在高压油路14上，换向阀用于控制高压油路14流向外置冲洗阀70的液压油的方向。

可以理解的是，如图3所示(其中a表示空气，b表示液压油的液面)，液压系统还包括回油扩散器50，该回油扩散器50设置在液压油箱20内的液压油的液面之下。液压油箱20还包括进气管21和进油管22。因为进入液压油箱20的液压油流速快、冲击大，液压油易产生气泡，气泡会对液压系统内的元件造成影响，并且减少液压油的使用寿命。因此，在液压油箱20的进油管22末端增加回油扩散器50，液压油经过回油扩散器50作用后流速降低，不易产生气泡。当柱塞马达10不工作时，液压油重新填满壳体11内，空气从进气管21进入液压油箱20。

可以理解的是，文丘里阀30为文丘里射流器。具体型号可以为mazzei文丘里射流器，文丘里射流器的基本结构是一个狭窄的管道，其中的一部分被塑造成收缩和扩张的形状。当液压油通过这个狭窄的部分时，流速会增加，同时压力会降低。这种现象被称为文丘里效应，是由伯努利方程描述的，该方程指出在封闭管道中，流体的压力和速度之间存在一种反比关系。

具体的，文丘里射流器的工作原理如下：当液压油进入文丘里射流器的收缩部分时，其速度会增加，压力会降低。在收缩部分的最窄处(被称为喉部)，流体的速度达到最大值，压力达到最小值。当流体通过喉部并进入扩张部分时，其速度会降低，压力会升高。例如，在本实施方式的液压系统的应用中，文丘里射流器可以被用来从柱塞马达10的壳体11内吸出液压油，从而实现干式壳体11。需要注意的是，文丘里效应的大小取决于液压油的速度和管道的形状。因此，为了优化文丘里射流器的性能，可能需要对液压油的流速、管道的形状以及其他参数进行精确的控制。

可以理解的是，因为柱塞马达10的壳体11中没有了液压油，当柱塞马达10运行时需要提供另外的润滑方式，因此，设置一个控制油路13，该控制油路13连通柱塞马达10的轴承处和液压油箱20，控制油路13可以对柱塞马达10进行润滑。

可以理解的是，柱塞马达10为双向变量液压马达，双向变量液压马达具有以下几个优点，其一双向性，双向变量液压马达可以实现正反两个方向的旋转，这在很多应用中非常有用，比如在需要频繁改变旋转方向的情况下，如在移动设备或机械手臂中。其二可变排量，这种液压马达的排量可以根据需要进行调整，从而改变马达的转速和扭矩。这使得双向变量液压马达能够适应各种不同的工作条件和要求。其三高效率，双向变量液压马达的效率通常比固定排量马达高，尤其在部分负载条件下。这是因为它们能够根据负载的变化调整排量，从而避免了不必要的能量损失。其四响应速度快，双向变量液压马达的设计使其响应速度快，能够在短时间内改变旋转速度和方向。其五紧凑和稳健，双向变量液压马达的设计通常比其他类型的电机更紧凑，更能够承受恶劣的工作环境，包括高压、高温和尘土环境。其六易于控制，通过改变液压系统中的压力和流量，可以很容易地控制双向变量液压马达的转速、扭矩和旋转方向。

本实施方式还提供了一种液压行走装置，包括上述的液压系统，该液压行走装置可以为挖掘机、装载机、推土机等。这些设备通常需要在各种地形条件下工作，液压行走装置可以提供强大的扭矩和良好的控制性能。或拖拉机、收割机等，液压行走装置可以在需要的时候提供大量的动力，从而提高农业作业的效率。或钻探机、挖矿机等，在这些设备中，液压行走装置能够在艰难的工作环境中提供稳定的动力。或吊车、起重机等，液压行走装置提供了平稳、可靠的移动能力，对于起重设备的精确操作非常有帮助。或在林业、空港、环卫等行业中，有许多专用车辆如伐木机、清雪车、垃圾车等也使用上述的液压系统。

在一些具体的实施方式中，补油装置为补油泵60，如图1或图2所示，柱塞马达10还包括壳体11、双向变量液压泵12、控制油路13、高压油路14、第一电磁阀15、第二电磁阀141、单活塞杆液压缸16、第一换向阀17、双活塞杆缸18和第二换向阀19。该液压系统的工作原理为：

首先，双向变量液压泵12从液压油箱20吸取液压油，通过高压油路14将液压油输送到柱塞马达10。双向变量液压泵12能够调整其输出的流量和压力，从而控制柱塞马达10的转速和扭矩。

柱塞马达10的壳体11内部可以通过控制油路13对各轴承进行润滑。通过第一电磁阀15和第二电磁阀141的控制，可以改变液压油的流向，从而改变柱塞马达10的旋转方向。在柱塞马达10工作的过程中，液压油从马达的排气口112排出，然后通过单向节流阀40回到液压油箱20。这个单向节流阀40防止油箱内的液压油反流进马达壳体11。液压油箱20内的液压油和空气通过回油扩散器50进行分离。

文丘里阀30的作用是在柱塞马达10的回油口111产生负压，使马达壳体11内的液压油可以通过吸口端33进入液压油箱20。第一换向阀17和第二换向阀19被用来控制单活塞杆液压缸16和双活塞杆缸18的运动方向，从而可以实现设备的各种功能。

第一实施方式和第二实施方式不同之处在于，第一实施方式通过补油泵60连通文丘里阀30的进口端31为文丘里阀30提供液压油，第二实施方式通过外置冲洗阀70连通高压油路14来为文丘里阀30提供液压油。

这个液压系统的设计使得柱塞马达10在干式壳体11条件下工作，大大降低了搅油损失，提高了柱塞马达10的效率。同时，通过调整双向变量液压泵12的输出，可以实现对马达转速和扭矩的精确控制，提高了设备的工作性能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液压系统，其特征在于，包括：

液压油箱；

柱塞马达，所述柱塞马达包括壳体，所述壳体的底部开设有回油口，所述壳体的顶部开设有排气口，所述排气口连通所述液压油箱；

文丘里阀，所述文丘里阀包括进口端、出口端和吸口端，所述进口端连通补油装置，所述出口端连通所述液压油箱，所述吸口端连通所述回油口，所述壳体内的液压油能够在所述文丘里阀的抽吸作用下通过所述回油口抽吸至所述液压油箱内。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括单向节流阀，所述单向节流阀设置在所述排气口与所述液压油箱之间，所述单向节流阀的流向指向所述液压油箱。

3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述补油装置包括补油泵，所述补油泵的一端连通所述进口端，所述补油泵的另一端连通所述液压油箱。

4.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述柱塞马达包括高压油路，所述补油装置包括外置冲洗阀，所述外置冲洗阀的一端连通所述进口端，所述外置冲洗阀的另一端连通所述高压油路。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述柱塞马达还包括换向阀，所述换向阀设置在所述高压油路上，所述换向阀用于控制所述高压油路的液压油流向所述外置冲洗阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括回油扩散器，所述回油扩散器设置在所述液压油箱内的液压油的液面下，所述出口端通过所述回油扩散器向所述液压油箱内通入液压油。

7.根据权利要求1-5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述文丘里阀为文丘里射流器。

8.根据权利要求1-5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括控制油路，所述控制油路连通所述柱塞马达的轴承处和所述液压油箱，所述控制油路用于对所述柱塞马达进行润滑。

9.根据权利要求1-5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述柱塞马达为双向变量液压马达。

10.一种液压行走装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的液压系统。