摩托车电控调速的液压传动装置
本实用新型涉及机动车传动及其控制装置,特别是摩托车电控调速的液压传动装置。
现有的液压传动式摩托车液压装置,以及液压传动式自行车的液压装置,其速度的调节都是手动机械式和重锤离心力控制式,有的没有设置调速装置,这些液压传动式摩托车和自行车都存在着不适应行驶工况、液压元件利用率低、结构复杂、操纵繁琐和转速不稳、液压装置发热、损耗发动机功率的特点。
中国发明专利申请91111527.7公开了一种液压传动车,其液压传动系统是由发动机、液压泵、液压马达、管路、节流阀和溢流阀组成闭式液压回路和节流调速回路,该装置存在如下缺点:
1、该液压传动车采用的闭式液压回路,使液压泵和液压马达之间的油量供需不协调,即:液压泵因受其转速变化的影响,导致供油量时大时小,供油量小时,使液压马达因供油不足而爬行,转速不稳,直至无法工作;供油量大时,被迫顶开溢流阀回油到液压泵的进油口,这样就增大了回油的液阻,也使液压系统发热,增大了发动机的功率或人力体力损耗;
2、该液压传动车采用的节流调速回路,液压马达的转速会随负载的变化而波动,导致液压马达的转速不稳;
3、该液压传动系统没有设置蓄能器和其他必要的液压元件,因而无法吸收、抵消液压系统产生的液压脉动,造成液流不稳定,导致液压马达的转速不稳;
4、该液压传动系统中所采用的节流阀是手动机械式操纵,难以准确地控制操作的时间和动作,导致液体流量波动,马达转速不稳。
中国实用新型专利95206462.6公开的机动车液压传动装置,由发动机、液压泵、滤油器、油箱、液压分流器、液压马达、自动调速器、调速器、调速阀、减速阀、油门控制器、手动开关、油路刹车和溢流阀组成,该液压传动装置存在如下缺点:
1、整个液压传动装置的体积庞大复杂,结构臃肿,操作时动作繁琐;
2、从该液压传动装置的工作原理看:(1)自动调速器利用其离心锤作用来控制速度,当速度达到5公里/小时以上时,全部进油口和泄油口自动关闭,与自动调速器相连接的所有液压元件停止工作,如减速器、调速阀、调速器、油门控制器、手动开关等,因此,液压元件的利用率很低,这些液压元件所占体积很大,显得累赘、笨重;(2)自动调速器不起作用时,整个液压油路被简化为:油箱—液化分流器—液压马达—油箱的循环油路,该油路的液流平稳性能较差,造成液压马达转速不平稳,若液压泵和液压马达选配不当,就会使整个液压系统不能工作;(3)该液压传动装置没有设置蓄能器或其他必要的元件,因而难以承受因油路刹车、液压泵的转速供油量变化及负载变化带来的冲击力所造成的液压冲击波,使液压马达转速不稳,导致被动件的速度不稳,即安装在摩托车上会造成行车不稳和不安全;(4)当踩踏油路刹车时,回油路接通,使液压油回到油箱,不向液压马达提供压力油,起空档作用,当放开油路刹车时,液压系统因突然有压力油通过而产生液压冲击波,使液压马达的转速突然加快,转速不平稳;(5)当机动车起步时,发动机的转速由低变高,同时拉动油门控制器的推杆,使进油口与泄油口连通,起步时的车速为零,这时,自动调速器的离心锤处于进油口与泄油口连通的位置,这样,液压分流器的来油经自动调速器和油门控制器而流回油箱,供给液压马达的油量就明显不足,不能适应在车辆起步时的低速大负载工况,造成车辆起步困难;(6)车辆起步和极低速(5公里/小时以内)时,自动调速器的进油口和泄油口连通,从自动调速器出来的压力油就会从油门控制器与手动开关之间的回油管而直接流回油箱,这样就使油门控制器和手动开关因没有油通过而失去作用(因为油液是向没有液阻或液阻最小的地方流动的),造成通往液压马达的油路上无压力油通过,因而液压马达不转,车辆难以起步。
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题,提供一种液压马达转速平稳,机动车容易起步,结构简单,操作方便的摩托车电控调速的液压传动装置。
本实用新型的摩托车电控调速的液压传动装置主要由油箱、发动机、液压泵、换向阀、蓄能器、电控调速阀、液压马达构成,液压泵由发动机驱动,油箱、液压泵、换向阀、蓄能器、电控调速阀、液压马达通过油管串联成一回路,电控调速阀与发动机的加速装置电连接。
本实用新型的摩托车电控调速的液压传动装置的基本工作原理是:发动机驱动液压泵,油箱向液压泵供油,液压泵向液压马达输出压力油,使液压马达旋转做功,驱动摩托车。
本实用新型的摩托车电控调速的液压传动装置有运转、停止、变速(加速或减速)三种工作状况:
1、运转:发动机驱动液压泵,液压泵从油箱抽油,输出压力油通过换向阀、蓄能器、电控调速阀至液压马达。此时,换向阀接通液压马达油路,液压马达正常运转。
这里的液压泵可以采用定量液压泵,也可以采用变量液压泵。其油路如下:油箱→液压泵→换向阀→电控调速阀→液压马达→油箱,构成液压马达油路。油路中,蓄能器用于储存从换向阀出来的压力油的压力能,吸收、抵消压力油的脉动。
2、停止:即液压马达停止转动,发动机还处于运转状态。这时,换向阀关闭液压马达油路,接通回油管路。其油路如下:油箱→液压泵→换向阀→油箱,构成回油油路。
3、变速:加速或减速时,发动机的转速提高或降低,带动液压泵转速提高或降低,由于发动机的加速装置与电控调速阀的电信号是协调联动的,即发动机加速或减速时,向电控调速阀发出相应的电信号,电控调速阀按要求调速,使液压马达得到增加或减少流量,其油路与“运转”油路相同。
本实用新型的电控调速的液压传动装置中,速度的稳定和调速是由电控调速阀来实现的,电控调速阀与发动机的加速装置是联动协调工作的。蓄能器用于吸收和抵消液压传动系统所产生的冲击力,使液流平稳,从而使液压马达的转速平稳。换向阀用于液压油路的换向,接通液压马达油路或回油油路,使液压马达旋转或停止。
本实用新型使用的电控调速阀可以是现有技术通用的电控调速阀,例如间断单体排列式电键。本发明人设计了一种电控调速阀,由调速阀和电磁铁总成构成;调速阀由节流阀和减压阀串联构成,电磁铁总成由电磁线圈和铁芯、滑动变阻器依次电连接构成。减压阀随油压的变化使阀芯轴向移动而自动调节,节流阀由人工控制,安装在摩托车车把的右手柄上,旋转右手柄,即滑动变阻器,改变电信号,使电磁铁的铁芯做轴向移动,推动节流阀阀芯移动,改变油流量。
本实用新型使用的换向阀可以是现有技术通用的换向阀,例如阀芯为油槽、无通孔的换向阀,本发明人设计了一种阀芯为直棒通孔型的换向阀,换向效果佳,称为手动软拉索控制式二位三通换向阀,由手柄、软拉索总成、阀芯、阀芯十字油孔,阀体、进油口、液压马达油路出油口、回油油路出油口构成,手柄、软拉索总成、阀芯依次连接,阀芯套入阀体内,阀芯十字油孔纵横向相通,可与阀体上的各进、出油口接通。工作时,通过握紧或放松手柄,使阀芯在阀体内作轴向移动,实现进油口与液压马达油路出油口或回油油路出油口接通。例如,放松手柄时,接通液压马达油路出油口,关闭回油油路出油口,装置正常工作,摩托车运行;握紧手柄时,接通回油油路出油口,关闭液压马达油路出油口,装置停止运行,摩托车停。按使用习惯,该手柄可安装在摩托车把的左手柄或左脚踏板上。
本实用新型使用的液压马达可以是齿轮式液压马达、或叶片式液压马达、或柱塞式液压马达,使用叶片式液压马达效果最好,因为其转矩、转速和功率密度比较适合摩托车的使用工况。
本实用新型与现有技术相比,具有如下优点:
1、本实用新型的电控调速的液压传动装置采用了电控调速阀,通过与发动机的加速装置是联动协调工作,自动、无级调节和稳定液压马达转速;
2、本实用新型采用蓄能器,用于吸收和抵消液压传动系统所产生的冲击力,使液流平稳,从而使液压马达的转速平稳。
3、本实用新型采用手动软拉索控制的二位三通换向阀,能方便准确地转换液压油路,接通液压马达油路或回油油路,使液压马达旋转或停止。
图1是本实用新型的电控调速的液压传动装置的结构示意图。
图2是图1中的电控调速阀的结构示意图。
图3是图1中的手动软拉索控制式二位三通换向阀结构示意图。
下面通过实施例和附图对本实用新型作进一步叙述。
实施例
如图1所示,本实用新型的摩托车电控调速的液压传动装置主要主要由油箱1、发动机2、液压泵3、换向阀4、蓄能器5、电控调速阀6、液压马达7构成,液压泵3由发动机2驱动,油箱1、液压泵3、换向阀4、蓄能器5、电控调速阀6、液压马达7、油箱1通过油管8串联成一回路,电控调速阀6与发动机2的加速装置电连接。
在本实施例中,所采用的油箱1是通孔式油箱,使油箱内气压与大气压相等;所采用的换向阀4是软拉索控制式二位三通换向阀;所采用的蓄能器5是隔膜式蓄能器;所采用的液压马达是叶片式液压马达。
为了提高油路8中液体的纯度,分别在油箱1与液压泵3之间的油路、液压泵3与换向阀4之间的油路安装粗滤器9、精滤器10;为了防止装置运行时因超压造成的运行不稳定,在液压泵3的出油口安装溢流阀11,当装置运行超压时,一部分液体可通过溢流阀11流回油箱1;为了方便维修和控制油路,在油箱1与液压泵3之间的油路还安装了截止阀12;装置正常运行时,为了防止油路中液体回流、并保证油路中有一定流量的液体,在换向阀4的出油口安装单向阀13;为了便于维修和观察油管内液体压力,在油路中安装了带压力表接头截止阀14。
如图2所示,电控调速阀6由调速阀和电磁铁总成构成;调速阀由节流阀6-1和减压阀6-2串联构成,电磁铁总成由电磁线圈6-3和铁芯6-4、滑动变阻器6-5依次电连接构成。装置运行时,减压阀6-2随油压的变化使阀芯轴向移动而自动调节,节流阀6-1由人工控制,安装在摩托车车把的右手柄上,旋转右手柄,即滑动变阻器6-5,改变电信号,使电磁铁总成的铁芯6-4做轴向移动,推动节流阀6-1阀芯移动,改变油流量。
如图3所示,手动软拉索控制式二位三通换向阀4由手柄4-1、软拉索总成4-2、阀芯4-3、阀芯十字油孔4-4,阀体4-5、进油口4-6、液压马达油路出油口4-7、回油油路出油口4-8构成,手柄4-1、软拉索总成4-2、阀芯4-3依次连接,阀芯4-3套入阀体4-5内,阀芯十字油孔4-4纵横向相通,可与阀体上的各进、出油口接通。工作时,通过握紧或放松手柄4-1,使阀芯4-3在阀体4-5内作轴向移动,实现进油口4-6与液压马达油路出油口4-7或回油油路出油口4-8接通。例如,放松手柄4-1时,接通液压马达油路出油口4-7,关闭回油油路出油口4-8,装置正常工作,摩托车运行;握紧手柄4-1时,接通回油油路出油口4-8,关闭液压马达油路出油口4-7,装置停止运行,摩托车停。按使用习惯,该手柄4-1可以安装在摩托车把的左手柄或左脚踏板上。