一种混合动力工程车辆液压系统的制作方法
【专利摘要】本发明是一种混合动力工程车辆液压系统，涉及液压机械【技术领域】。混合动力工程车辆液压系统包括由燃油发动机连接第一液压泵构成的发动机油源，及由电动机连接第二液压泵构成的电动机油源；所述第一液压泵、第二液压泵的出油端设有载荷单向阀，再经第一三通合并后接入换向器；所述换向器经液压管道与工程车辆的执行机构连接。运用本发明的工程车辆液压系统实现油、电两用，并可自动切换，操作方便、可靠性高、节能环保、成本低。
【专利说明】一种混合动力工程车辆液压系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压机械【技术领域】，具体涉及一种油、电两用的混合动力工程车辆液压系统。
【背景技术】
[0002]液压系统普遍使用于工程中常见的工程车辆，如挖掘机、起重机，起着驱动和控制工程车辆各机构动作的作用。液压系统经过动力源一控制机构一执行机构三个环节实现动作。动力源为发动机带动的液压泵；控制机构为多路换向器，通过油路和控制阀组成，完成动力传输和控制；执行机构为液压马达和液压缸。这三种机构的不同组合形成不同功能的液压回路，回路中的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷却及沉淀过滤后再由液压泵送入循环。
[0003]现有技术中工程车辆需要以随车的发动机作为动力源，液压泵采用机械传动连接的主泵、辅助泵和/或先导泵构成的三联或二联泵组，可以由车载发动机一起带动。由于工程车辆负荷较大，使用燃油发动机油耗较大，燃油价格高，增加费用开支。并且，在大负荷条件下，燃油发动机易发生燃烧不完全，尾气对环境污染严重。
[0004]已授权专利CN 2784385 Y公开了一种汽车油电两用动力起重机，在汽车发动机动力系统基础上，与带有一套控制器的电动机、液压泵，并列连结在新增加的转换阀上的，实现两种动力供应。专利CN 202970441 U公开了一种油电混合旋挖钻机液压系统，在原来的电力液压系统的基础上，加装发动机及发动机驱动的液压泵，并通过油管连接用于控制选择油源的控制阀，实现混合动力。
[0005]以上两个专利虽然实现了混合动力，工作中可根据具体环境选择所需动力源，但均需要通过转换阀或控制阀来实现油路切换，实际工作中增加了工序，多有不便。并且由于液压极大，对转换阀或控制阀的密封性能要求较高，同时这些部件也容易损坏。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种油、电两用的混合动力工程车辆液压系统，在不改变工程车辆原本发动机液压系统构造的条件下，加装一套与发动机液压源并联的电动机液压动力源，实现电力控制工程车辆运作，并可实现自动切换，以解决现有技术中发动机液压系统的不足。本发明采用技术方案是:
[0007]—种混合动力工程车辆液压系统，其包括由燃油发动机连接第一液压泵构成的发动机油源；所述第一液压泵的出油端设有第一单向阀。还包括由电动机连接第二液压泵构成的电动机油源；所述第二液压泵的出油端设有第二单向阀。所述的第一单向阀、第二单向阀均为带自动复位功能的载荷单向阀。还包括换向器；所述发动机油源和电动机油源由第一三通合并后接入所述换向器；所述换向器经液压管道与工程车辆的执行机构连接。
[0008]进一步的，混合动力工程车辆液压系统还包括油储罐，其回油端与换向器的回油端相连接；所述第一液压泵的进油端与所述第二液压泵的进油端，经第二三通汇合后接入所述油储罐。
[0009]进一步的，所述的载荷单向阀为弹簧式单向阀。依靠液压顶起弹簧控制的阀瓣，开启阀体；液压消失后，弹簧力将阀瓣压下，封闭阀体，防止倒流。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是实现油、电两用的混合动力液压系统，既能使用电力提供液压动力，又不影响发动机液压系统正常使用。工程车辆仍保持原来完整的燃油发动机液压系统，其启动时由单向阀自动封闭电动机液压油路，防止液压油逆流，工程车辆可进行正常工作。在工场具有动力电的情况下，可接入电动机液压油路，燃油发动机液压油路由单向阀自动封闭，即可使用电力进行正常工作。
[0011]得益于合理的结构设计，本发明适合在现有的工程车辆上进行改装，制造成本低廉。混合动力液压系统的发动机油源与电动机油源并联设置，对换向器、执行机构没有任何改变，并保持原有性能。
[0012]使用载荷单向阀实现油路开闭，可避免关闭动作滞后，提高液压系统工作效率，有效保护油路中各个密封部件及承压部件，并节约车辆系统工作耗能。弹簧式单向阀，回位可靠，关闭迅速，更利于降低液压冲击力。并由此实现油路自动切换，无需其他特殊的液压控制单元，操作方便、可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明中混合动力工程车辆液压系统的油路示意图。
[0014]图2是使用三联液压泵组的混合动力液压系统的油源油路示意图。
[0015]图3是使用本发明的挖掘机结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明中的混合动力工程车辆液压系统做进一步说明:
[0017]实施例1:
[0018]如附图1中所示，采用混合动力液压系统的工程车辆的油源包括由燃油发动机
(11)连接第一液压泵(21)构成的发动机油源，其与换向器、执行机构等其他构件构成发动机液压回路；以及由电动机(12)连接第二液压泵(22)构成的电动机油源，其与换向器、执行机构等其他构件构成电动机液压回路。
[0019]第一液压泵(21)的出油端连接第一单向阀(31)，第二液压泵(22)的出油端连接第二单向阀(32)，再由第一三通(41)合并两路油路后，连接至换向器(5)。第一单向阀
(31)、第二单向阀(32)均为弹簧式单向阀，无液压时弹簧力将阀瓣压下，阀体保持封闭状态。换向器(5)经液压管道与工程车辆的执行机构(6)相连接。第一液压泵(21)、第二液压泵(22)的进油端由第二三通(42)汇合后接入油储罐(7)。
[0020]燃油发动机(11)启动时，带动第一液压泵(21)，液压顶起第一单向阀(31)中弹簧控制的阀瓣，开启阀体，发动机油源接入液压工作回路；第二单向阀(32)为闭合状态，自动封闭电动机液压油路，防止液压油逆流，工程车辆进行正常工作。在工场具有动力电的情况下，电动机(12)通电，电动机油源接入液压回路，发动机液压回路为封闭状态，即可使用电力进行正常工作。
[0021]对比例1:
[0022]参照实施例1，液压系统中不使用载荷单向阀，发动机油源与电动机油源直接由梭阀连接汇合后接入换向器(5)，工程车辆的其他液压机构连接与实施例1相同。
[0023]梭阀的起始状态不唯一，其通路由液压方向决定。当发动机液压回路启动时，梭阀阀芯在液压作用下推至电动机油源一侧并使电动机油源闭合；反之同理，电动机液压回路启动时，梭阀使发动机油源闭合。
[0024]虽然此种接法的油路更加简单，但要求梭阀具有较高的密封性能；并且由于液压系统启动时梭阀阀芯需要进行切换以实现油路选择，造成的瞬时液压冲击容易损害密封元件及承压机构。
[0025]实施例1中，如果采用普通单向阀，而不是载荷单向阀，同样存在上述问题。
[0026]实施例2:运用混合动力液压系统的挖掘机
[0027]如附图2中所示，挖掘机采用的液压泵为三联液压泵，包括主泵、辅助泵以及先导泵。可使用现有的使用燃油发动机作为动力的挖掘机进行改装，实现油、电两用。
[0028]由燃油发动机(11)以及电动机(12)分别连接同级数的三联液压泵，各泵体的出油端连接弹簧式单向阀后，主泵、辅助泵以及先导泵出油端分别对应，由三通汇合后接入换向器(5)。挖掘机的其他液压机构连接方式与实施例1相同。
[0029]由于挖掘机在运作过程中需要灵活转动，要求车身不能过长，各部件紧凑布局，并平衡配重。如附图3中所示，运用混合动力液压系统的挖掘机包括下部的行走机构(e)，以及由中心转盘(C)与之连接的车架(b);车架(b)的前方中央架设悬臂(f)，悬臂(f)末端设置铲斗(g);车架(b)左前方为驾驶室(d);由发动机连接三联液压泵构成的发动机油源(h)设置在上部车架(b)后方；车架(b)尾端为配重(a)，与较重的发动机一起用以在作业中保持车辆平衡；发动机的燃油箱(j)设置在驾驶室(d)后侧；换向器(k)设置在车架(b)中央；液压系统的回油箱(i)设置在车架(b)右侧临近发动机油源(h)的部位。原本车架(b)右侧前方为工具箱，并非必要部件，可将之拆除，用以安装由电动机连接三联液压泵构成的电动机油源(I)。挖掘机车架上的各个部件使用盖板覆盖，以保证操作安全，并使挖掘机具有良好的外观品质。
[0030]采用混合动力液压系统的挖掘机，启动燃油发动机运行到工作地点后，只要有动力电源，直接接通电动机，便可替换发动机来提供工作动力。纯电动模式下工作可降低成本，具有很好的节能效果，同时保护环境。而在电力紧缺的工场则使用发动机液压系统正常施工。
[0031]以上描述只是本发明的【具体实施方式】，各举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属【技术领域】的技术人员对前述的【具体实施方式】做修改或变形，而不背离本发明的实质。
【权利要求】
1.一种混合动力工程车辆液压系统，其特征在于，包括: 发动机油源，其由燃油发动机连接第一液压泵构成；所述第一液压泵的出油端设有第一单向阀； 电动机油源，其由电动机连接第二液压泵构成；所述第二液压泵的出油端设有第二单向阀； 所述的第一单向阀、第二单向阀均为带自动复位功能的载荷单向阀； 还包括换向器；所述发动机油源和电动机油源由第一三通合并后接入所述换向器；所述换向器经液压管道与工程车辆的执行机构连接。
2.如权利要求1所述的混合动力工程车辆液压系统，其特征在于，还包括油储罐，其回油端与换向器的回油端相连接；所述第一液压泵的进油端与所述第二液压泵的进油端，经第二三通汇合后接入所述油储罐。
3.如权利要求1所述的混合动力工程车辆液压系统，其特征在于，所述的载荷单向阀为弹簧式单向阀。
【文档编号】F15B11/02GK104154058SQ201410416359
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】黄进堂, 黄伟 申请人:黄进堂, 黄伟