一种静液压推土机闭式绞车液压系统的制作方法

文档序号:14893233发布日期:2018-07-07 20:23阅读:201来源:国知局

本实用新型涉及工程机械领域,尤其涉及一种静液压推土机闭式绞车液压系统。



背景技术:

目前绞车装在推土机的后部,用来进行拖拽圆木、铺管、牵引作业和简单的起重作业。液压绞车具有结构紧凑、功率重量比高、驱动力矩大、起动平稳、调速方便和使用安全可靠等一系列优点。随着液压元件的丰富和控制方式的多样,随着电子技术的进步和深入应用,绞车液压传动系统也在不断发展进步。

随着计算机和电液比例技术的不断发展,静液压推土机产品日趋成熟,成为了今后推土机发展的方向。静液压推土机后部配置的绞车液压系统通常有开式回路(Open Loop)和闭式回路(Close Loop)两种型式,这两种回路基本区别在于工作流体流出马达后所取的路径不同。

在开式回路中,液压泵从油箱吸油后,将油通过液压方向阀换向后送至液压马达,油流再从马达流回到液压油箱。开式系统采用单向液压泵,用液压方向阀控制马达旋转方向,通过变量泵控制方式、变量马达控制方式或比例方向阀控制方式控制绞车的旋转速度,通过平衡阀控制绞车的动力制动。开式系统技术成熟、价格低,系统压力一般在21MPa左右,牵引和作业效率低,并存在节流损失使得系统能耗高。

在闭式回路中,液压泵、液压马达进出油口直接联通,形成闭环回路;补油泵从油箱吸油后,向液压泵、液压马达的工作回路双向补油,闭式系统一般采用双向变量液压泵,通过泵的变量改变主油路中油的流量和方向,控制绞车旋转的变速和换向。闭式回路系统称为“静液压传动”,与机械传动和液力机械传动相比,具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。目前闭式系统的压力可达到45Mpa,具有大的牵引力和高的作业效率,同时在相同当量排量下,闭式液压元件的排量要远比开式系统的小,但闭式元件价格偏高,结构复杂、元件体积较大,当推土机采用独立的闭式液压绞车系统时整机布局困难,成本高,限制了闭式液压绞车系统在推土机上的的应用。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种静液压推土机闭式绞车液压系统,解决了静液压推土机采用独立闭式液压系统时布局困难和开式绞车液压系统效率低的问题,同时该系统利用推土机行走系统的闭式液压泵,不需要额外增加油源,零部件减少,成本大幅度降低,且管路布置简单。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是:

一种静液压推土机闭式绞车液压系统,包括液压油箱201、补油泵202、过滤器203、前泵204、后泵205、左马达206、右马达207、绞车马达208、回油制动阀块209、油冷器2010、左行走制动器2011和右行走制动器2012,补油泵202吸油口与液压油箱201连接,补油泵202出油口与过滤器203进油口连接,过滤器203的出油口与前泵204的补油进油口、后泵205的补油进油口、回油制动阀块209的制动进油口均连接,回油制动阀块209的制动出油口分别与左行走制动器2011和右行走制动器2012连接,前泵204的高低压进出油口与右马达207的进出油口连接,后泵205的高低压进出油口与左马达206的进出油口、绞车马达208的进出油口连接,前泵204、后泵205、左马达206、右马达207、绞车马达208的壳体泄油口与回油制动阀块209连接,回油制动阀块209上设置油冷器2010,回油制动阀块209与液压油箱201连接。

所述的回油制动阀块209集成有电磁阀和单向阀,液压油不需要散热时,闭式元件的壳体回油通过回油制动阀块中的单向阀回到油箱,反之经过油冷器散热后再经过回油阀块油道回到油箱,回油制动阀块中的电磁阀接通制动回路实现推土机行走系统的制动功能。

所述的前泵204为行走闭式变量前泵。

所述的后泵205为行走闭式变量后泵。

所述的左马达206为行走闭式变量左马达。

所述的右马达207为行走闭式变量右马达。

所述的绞车马达208为绞车闭式变量马达。

一种静液压推土机闭式绞车液压系统,还包括控制器3、行走电控手柄4、绞车电控手柄5、行走制动开关6和电液比例变量机构8,行走电控手柄4、绞车电控手柄5、行走制动开关6、回油制动阀块209均与控制器3连接,控制器3与电液比例变量机构8连接,所述前泵204、后泵205、左马达206、右马达207和绞车马达208均与电液比例变量机构8连接。

所述的电液比例变量机构8,包括2个电液比例变量阀A和3个电液比例变量阀B,前泵204、后泵205分别与2个电液比例变量阀A连接,左马达206、右马达207和绞车马达208分别与3个电液比例变量阀B连接。

本实用新型的工作原理:前泵的排量大小和方向由前泵内的电液比例变量阀A 得电或失电情况决定,同理后泵由后泵内的电液比例变量阀B决定。

当不执行绞车功能时,绞车制动系统处于制动状态,绞车马达不能旋转,绞车电控手处于中位,手柄无信号输出,前泵和后泵的排量大小和进出油口的高低压受行走电控手柄输出信号的控制,进而决定左马达和右马达旋转方向和速度,补油泵从液压油箱吸油,油液经过过滤器进入到前泵和后泵的补油进油口。同时,回油制动阀块上的电磁阀通电,由补油泵过来的油经回油制动阀块上的电磁阀进入左行走制动器和右行走制动器,油压克服碟形弹簧力,解除制动,左马达和右马达可以旋转,则实现行走系统的各项功能。后泵与绞车马达低压侧的油液通过绞车马达冲洗溢流阀溢流至壳体,因此时绞车马达静止,高压侧的油液保持在管路中。

当需要执行绞车功能时,解除绞车系统的制动,并将回油制动阀块上的电磁阀断电,切断行走制动系统的油源,左行走制动器和右行走制动器在碟形弹簧力的作用下处于制动状态,则左左马达和右马达不能旋转。同时行走电控手柄处于中位,不输出任何信号,前泵的电液比例变量阀A和左左马达和右马达的变量机构的控制均处于断电状态,前泵的排量为零,左左马达和右马达的排量为最大排量,此时后泵的电液比例变量阀B受绞车手柄信号的控制,绞车手柄左位时,电液比例变量阀B的a2得电,电液比例变量阀B的b2不得电,手柄右位时,电液比例变量阀B的b2得电,电液比例变量阀B的a2不得电。

当绞车手柄拉至左位时,绞车手柄输出信号给控制器,控制器根据手柄的角度和方向输出一定的电流值给后泵的电液比例变量阀B的a2,电磁阀的阀芯向左移动,补油泵从液压油箱吸油,油液经过过滤器通过电磁阀的右位来到后泵的变量活塞腔驱动活塞向左移动,并带动后泵的斜盘离开中位则后泵的排量从零逐渐增大,油液流动的方向是A2至B2,A2是进油口B2是出油口,B2是高压油口,A2是低压油口,出油口B2的油液到左马达的B4和绞车马达的B5,因左行走制动器制动,左马达不转动,B2与B4之间的高压油路是封闭的,此时绞车马达的制动系统是解除的,B5是进油口,A5是出油口,与后泵的油路形成闭式回路,绞车马达208在高压油的作用下逆时针旋转,绞车马达的旋转驱动辊筒旋转,实现绞车的卷入功能,绞车的速度由绞车手柄输出的信号值决定。B5口和B4口的高压油分别使左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀处于下位,低压侧即A4口和A5口的油液分别经过左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀的上位通过左马达的冲洗溢流阀和绞车马达的冲洗溢流阀溢流至壳体。前泵的补油油液经补油前泵的溢流阀溢流至壳体,当油液温度高需要冷却时,壳体的泄油经过油冷器冷却再通过回油制动阀块的油道回液压油箱,当油温低不需要冷却时,壳体的泄油直接通过回油制动阀块旁通阀回液压油箱。

当绞车手柄拉至右位时,绞车手柄输出信号给控制器,控制器根据手柄的角度和方向输出一定的电流值给后泵的电液比例变量阀B的b2,电液比例变量阀B的b2的阀芯向右移动,补油泵从液压油箱吸油,油液经过过滤器通过电磁阀的左位来到后泵的变量活塞腔驱动活塞向右移动,同样带动后泵的斜盘离开中位,此时后泵的排量从零逐渐增大,油液流动的方向是B2至A2,B2是进油口A2是出油口,A2是高压油口,B2是低压油口,出油口A2的油液到左马达的A4和绞车马达的A5,因左行走制动器制动,左马达不转动,A2与A4之间的高压油路是封闭的,此时绞车马达的制动系统是解除的,A5是进油口,B5是出油口,与后泵的油路形成闭式回路,绞车马达在高压油的作用下顺时针旋转,绞车马达的旋转驱动辊筒旋转,实现绞车的卷出功能,绞车的速度由绞车手柄输出的信号值决定。A5口和A4口的高压油分别使左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀处于上位,低压侧即B4口和B5口的油液分别经过左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀的下位通过左马达冲洗溢流阀、和绞车马达冲洗溢流阀溢流至壳体。前泵的补油油液经补油前泵的溢流阀溢流至壳体,当油液温度高需要冷却时,壳体的泄油经过油冷器冷却再通过回油制动阀块的油道回液压油箱,当油温低不需要冷却时,壳体的泄油直接通过回油制动阀块旁通阀回液压油箱。

本实用新型的有益效果在于:利用静液压推土机行走液压系统的闭式泵做为闭式绞车系统的油源,采用行走系统的控制器进行绞车功能与行走功能独立控制,实现低成本的闭式绞车液压系统,克服了采用独立闭式液压绞车时整机布局困难,同时成本大幅度降低,相对于开式液压绞车系统,牵引和作业效率更高,操作更舒适;省去了绞车闭式液压泵,零件减少,管路布置简单,实现方式容易且安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的液压原理图;

图2是本实用新型的控制流程图。

其中,201-油箱、202-补油泵、203-过滤器、204-前泵、205-后泵、206-左马达、207-右马达、208-绞车马达、209-回油制动阀块、2010-油冷器、2011-左行走制动器、2012-右行走制动器、3-控制器、4-行走电控手柄、5-绞车电控手柄、6-行走制动开关、8-电液比例变量机构。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

参照图1-2,本具体实施方式所述的一种静液压推土机闭式绞车液压系统,包括液压油箱201、补油泵202、过滤器203、前泵204、后泵205、左马达206、右马达207、绞车马达208、回油制动阀块209、油冷器2010、左行走制动器2011和右行走制动器2012,补油泵202吸油口与液压油箱201连接,补油泵202出油口与过滤器203进油口连接,过滤器203的出油口与前泵204的补油进油口、后泵205的补油进油口、回油制动阀块209的制动进油口均连接,回油制动阀块209的制动出油口分别与左行走制动器2011和右行走制动器2012连接,前泵204的高低压进出油口与右马达207的进出油口连接,后泵205的高低压进出油口与左马达206的进出油口、绞车马达208的进出油口连接,前泵204、后泵205、左马达206、右马达207、绞车马达208的壳体泄油口与回油制动阀块209连接,回油制动阀块209上设置油冷器2010,回油制动阀块209与液压油箱201连接。

所述的回油制动阀块209集成有电磁阀和单向阀,液压油不需要散热时,闭式元件的壳体回油通过回油制动阀块中的单向阀回到油箱,反之经过油冷器散热后再经过回油阀块油道回到油箱,回油制动阀块中的电磁阀接通制动回路实现推土机行走系统的制动功能。

所述的前泵204为行走闭式变量前泵。

所述的后泵205为行走闭式变量后泵。

所述的左马达206为行走闭式变量左马达。

所述的右马达207为行走闭式变量右马达。

所述的绞车马达208为绞车闭式变量马达。

一种静液压推土机闭式绞车液压系统,还包括控制器3、行走电控手柄4、绞车电控手柄5、行走制动开关6和电液比例变量机构8,行走电控手柄4、绞车电控手柄5、行走制动开关6、回油制动阀块209均与控制器3连接,控制器3与电液比例变量机构8连接,所述前泵204、后泵205、左马达206、右马达207和绞车马达208均与电液比例变量机构8连接。

所述的电液比例变量机构8,包括2个电液比例变量阀A和3个电液比例变量阀B,前泵204、后泵205分别与2个电液比例变量阀A连接,左马达206、右马达207和绞车马达208分别与3个电液比例变量阀B连接。

本具体实施方式的工作原理:前泵的排量大小和方向由前泵内的电液比例变量阀A 得电或失电情况决定,同理后泵由后泵内的电液比例变量阀B决定。

当不执行绞车功能时,绞车制动系统处于制动状态,绞车马达不能旋转,绞车电控手处于中位,手柄无信号输出,前泵和后泵的排量大小和进出油口的高低压受行走电控手柄输出信号的控制,进而决定左马达和右马达旋转方向和速度,补油泵从液压油箱吸油,油液经过过滤器进入到前泵和后泵的补油进油口。同时,回油制动阀块上的电磁阀通电,由补油泵过来的油经回油制动阀块上的电磁阀进入左行走制动器和右行走制动器,油压克服碟形弹簧力,解除制动,左马达和右马达可以旋转,则实现行走系统的各项功能。后泵与绞车马达低压侧的油液通过绞车马达冲洗溢流阀溢流至壳体,因此时绞车马达静止,高压侧的油液保持在管路中。

当需要执行绞车功能时,解除绞车系统的制动,并将回油制动阀块上的电磁阀断电,切断行走制动系统的油源,左行走制动器和右行走制动器在碟形弹簧力的作用下处于制动状态,则左左马达和右马达不能旋转。同时行走电控手柄处于中位,不输出任何信号,前泵的电液比例变量阀A和左左马达和右马达的变量机构的控制均处于断电状态,前泵的排量为零,左左马达和右马达的排量为最大排量,此时后泵的电液比例变量阀B受绞车手柄信号的控制,绞车手柄左位时,电液比例变量阀B的a2得电,电液比例变量阀B的b2不得电,手柄右位时,电液比例变量阀B的b2得电,电液比例变量阀B的a2不得电。

当绞车手柄拉至左位时,绞车手柄输出信号给控制器,控制器根据手柄的角度和方向输出一定的电流值给后泵的电液比例变量阀B的a2,电磁阀的阀芯向左移动,补油泵从液压油箱吸油,油液经过过滤器通过电磁阀的右位来到后泵的变量活塞腔驱动活塞向左移动,并带动后泵的斜盘离开中位则后泵的排量从零逐渐增大,油液流动的方向是A2至B2,A2是进油口B2是出油口,B2是高压油口,A2是低压油口,出油口B2的油液到左马达的B4和绞车马达的B5,因左行走制动器制动,左马达不转动,B2与B4之间的高压油路是封闭的,此时绞车马达的制动系统是解除的,B5是进油口,A5是出油口,与后泵的油路形成闭式回路,绞车马达208在高压油的作用下逆时针旋转,绞车马达的旋转驱动辊筒旋转,实现绞车的卷入功能,绞车的速度由绞车手柄输出的信号值决定。B5口和B4口的高压油分别使左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀处于下位,低压侧即A4口和A5口的油液分别经过左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀的上位通过左马达的冲洗溢流阀和绞车马达的冲洗溢流阀溢流至壳体。前泵的补油油液经补油前泵的溢流阀溢流至壳体,当油液温度高需要冷却时,壳体的泄油经过油冷器冷却再通过回油制动阀块的油道回液压油箱,当油温低不需要冷却时,壳体的泄油直接通过回油制动阀块旁通阀回液压油箱。

当绞车手柄拉至右位时,绞车手柄输出信号给控制器,控制器根据手柄的角度和方向输出一定的电流值给后泵的电液比例变量阀B的b2,电液比例变量阀B的b2的阀芯向右移动,补油泵从液压油箱吸油,油液经过过滤器通过电磁阀的左位来到后泵的变量活塞腔驱动活塞向右移动,同样带动后泵的斜盘离开中位,此时后泵的排量从零逐渐增大,油液流动的方向是B2至A2,B2是进油口A2是出油口,A2是高压油口,B2是低压油口,出油口A2的油液到左马达的A4和绞车马达的A5,因左行走制动器制动,左马达不转动,A2与A4之间的高压油路是封闭的,此时绞车马达的制动系统是解除的,A5是进油口,B5是出油口,与后泵的油路形成闭式回路,绞车马达在高压油的作用下顺时针旋转,绞车马达的旋转驱动辊筒旋转,实现绞车的卷出功能,绞车的速度由绞车手柄输出的信号值决定。A5口和A4口的高压油分别使左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀处于上位,低压侧即B4口和B5口的油液分别经过左马达的冲洗阀和绞车马达的冲洗阀的下位通过左马达冲洗溢流阀、和绞车马达冲洗溢流阀溢流至壳体。前泵的补油油液经补油前泵的溢流阀溢流至壳体,当油液温度高需要冷却时,壳体的泄油经过油冷器冷却再通过回油制动阀块的油道回液压油箱,当油温低不需要冷却时,壳体的泄油直接通过回油制动阀块旁通阀回液压油箱。

本具体实施方式的有益效果在于:利用静液压推土机行走液压系统的闭式泵做为闭式绞车系统的油源,采用行走系统的控制器进行绞车功能与行走功能独立控制,实现低成本的闭式绞车液压系统,克服了采用独立闭式液压绞车时整机布局困难,同时成本大幅度降低,相对于开式液压绞车系统,牵引和作业效率更高,操作更舒适;省去了绞车闭式液压泵,零件减少,管路布置简单,实现方式容易且安全可靠。

本实用新型的具体实施例不构成对本实用新型的限制,凡是采用本实用新型的相似结构及变化,均在本实用新型的保护范围内。

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