一种液压行走控制系统的制作方法

文档序号:15184122发布日期:2018-08-17 11:49阅读:354来源:国知局

本发明涉及工程机械的液压控制技术领域,具体涉及一种液压行走控制系统。



背景技术:

高空作业平台作为工程机械的一种重要设备,主要用于运送作业人员、工作设备和材料到特定位置进行作业,因此,高空作业平台的安全稳定性能是其最重要的性能指标之一。液压控制系统作为高空作业平台的核心部件,其性能是决定高空作业平台安全稳定性能的关键要素。液压行走控制是高空作业平台的常用行走控制方式,在高空作业平台行走时,液压控制行走系统是通过由行走泵为行走阀提供液压能,液压能再通过行走阀内部结构到行走马达,行走马达驱动减速机后,减速机带动轮胎旋转,从而实现高空作业平台的前进和后退。

如图1所示,现有技术中的液压行走控制系统,包括行走泵、行走驱动马达组件、分流控制单元和阻尼单元,所述行走泵上设有行走泵工作油口a和行走泵工作油口b,所述行走驱动马达组件包括左前行走马达11、右前行走马达12、右后行走马达13和左后行走马达14,所述左前行走马达11、右前行走马达12、右后行走马达13和左后行走马达14上均分别至少设有a口和b口;所述分流控制单元包括第一分流集流阀21、第二分流集流阀22和第三分流集流阀23;所述阻尼单元包括阻尼组件,所述阻尼组件包括第一阻尼装置31、第二阻尼装置32和第三阻尼装置33;所述行走泵工作油口a与第二分流集流阀22相连,用于实现前桥和后桥的分流;所述第一分流集流阀21分别与所述左前行走马达11b口和右前行走马达12a口相连,用于实现前桥的左右轮分流;所述第三分流集流阀23分别与所述左后行走马达14b口和右后行走马达13a口相连,用于实现后桥的左右轮分流;所述行走泵工作油口b与所述第一分流集流阀21和第三分流集流阀23相连;所述第一阻尼装置31与所述第一分流集流阀21并联,用于实现前桥左右轮的差速控制;所述第二阻尼装置32与所述第二分流集流阀22并联,用于实现前桥和后桥的差速控制,所述第三阻尼装置33与所述分流集流阀并联,用于实现后桥左右轮的差速控制。

从图1中可以看出,当车前进时,所述行走泵工作油口b的压力油流经第一分流集流阀21后,再通过所述第一分流集流阀21到达所述左前行走马达11b口和所述右前行走马达12a口,经所述左前行走马达11a口和所述右前行走马达12b口合流后到达第二分流集流阀22,与此同时,行走泵工作油口b的压力油也在流经第三分流集流阀23后分别到达左后行走马达14b口和右后行走马达13a口,再经所述左后行走马达14a口和右后行走马达13b口合流后经第二分流集流阀22回到行走泵工作油口a。当车向左转向时,由于两个车轮的负载大小不一样,所述左前行走马达11的负载高于右前行走马达12从而导致左前行走马达11的压力油通过第一阻尼装置31补到右前行走马达12,同样地,右转向过程中,前后桥和左右轮的差速都是通过所述阻尼单元实现的。

尽管现有技术中液压行走控制系统能满足确保高空作业平台大多场合下的行走控制需求,然而,这种液压行走控制系统仍存在以下缺陷:1、当设备在爬坡时,由于重心向后移,整车重量落在后桥上,前桥抓地不够,从而导致前桥的两个车轮出现打滑,致使车辆不能爬上40%的坡;2、当车辆在发动机高速、行走高速转向时,会出现发动机掉速现象。由于两前轮转弯半径不一样,因此,两个前轮的转速不一样,而由于补油回路阻尼固定,因此,若阻尼过小,则会出现发动机掉速或是发动机熄火;而若补油回路上阻尼过大,则会导致在爬坡或者路面不平的情况下出现轮胎打滑。部分现有技术中的液压行走控制系统即使能避免高转弯速度带来的掉速或大爬坡角度或轮子悬空时的打滑问题,也往往无法同时兼顾大爬坡角度带来的打滑和高转弯速度带来的掉速。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种既可避免高速转向时掉速问题,又可避免爬坡或轮子悬空时打滑问题的液压行走控制系统。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种液压行走控制系统,包括行走泵、行走驱动马达组件、分流控制单元和阻尼单元,所述行走泵、分流控制单元和行走驱动马达组件依次相连;所述阻尼单元与所述分流控制单元并联,所述阻尼单元具有可切换的小阻尼输出模式和大阻尼输出模式。

进一步地,所述阻尼单元包括可调节流阀组件,所述可调节流阀组件通过调节阀体开度大小实现小阻尼输出模式和大阻尼输出模式的切换。

进一步地,所述阻尼单元包括阻尼组件和阻尼换向组件,所述阻尼组件和所述阻尼换向组件分别与所述分流控制单元并联,所述阻尼组件的阻尼值小于所述阻尼换向组件的阻尼值;所述阻尼组件用于实现小阻尼输出模式,所述阻尼换向组件用于实现大阻尼输出模式。

进一步地,所述行走驱动马达组件包括左前行走马达、左后行走马达、右前行走马达和右后行走马达,所述左前行走马达与所述右前行走马达连通形成前桥回路,所述左后行走马达与所述右后行走马达连通形成后桥回路;所述左前行走马达与所述左后行走马达连通;

所述分流控制单元包括第一分流集流阀、第二分流集流阀和第三分流集流阀;所述第一分流集流阀设于所述前桥回路上,所述第三分流集流阀设于所述后桥回路上;所述第二分流集流阀设于连通所述左前行走马达与所述左后行走马达的管路上;

所述阻尼组件包括3个阻尼装置,所述阻尼换向组件包括3个阻尼换向装置,所述第一分流集流阀、第二分流集流阀和第三分流集流阀分别各与一个所述阻尼装置并联后,再分别各与一个阻尼换向装置并联。

进一步地,所述阻尼装置和所述阻尼换向装置上均设有节流部。

进一步地,所述阻尼装置为节流阀,所述阻尼换向装置为节流换向阀。

进一步地,所述阻尼装置和所述阻尼换向装置上均设有阻尼部。

进一步地,所述阻尼装置为阻尼阀,所述阻尼换向装置为阻尼换向阀。

进一步地,所述阻尼部或节流部均为孔结构,所述阻尼装置中的孔结构孔径为0.5~0.8mm,所述阻尼换向装置中的孔结构孔径为1.8~3.0mm。

进一步地,所述阻尼换向装置包括换向阀和阻尼阀。

进一步地,所述阻尼换向装置包括换向阀和可调节流阀。

进一步地,所述换向阀为液控换向阀或电控换向阀。

优选地,所述换向阀为两位两通液控换向阀或两位两通电控换向阀。

进一步地,所述行走泵上设有行走泵工作油口a和行走泵工作油口b,所述第一分流集流阀和第二分流集流阀分别与所述行走泵工作油口b连通,所述第三分流集流阀与所述行走泵工作油口a连通;所述左前行走马达、左后行走马达、右前行走马达和右后行走马达上均分别至少设有a口和b口,所述第一分流集流阀分别与所述左前行走马达b口和右前行走马达a口相连;所述第三分流集流阀分别与所述左后行走马达b口和右后行走马达a口相连。

本发明的有益效果在于:所述分流控制单元与可调节阻尼大小的阻尼单元并联,使得补油回路中的阻尼大小可以调节控制,从而实现同时兼顾大爬坡角度带来的打滑和高转弯速度带来的掉速的目的,当高速转向时,采用大阻尼模式,避免发动机掉速或熄火;而当爬坡或路面不平时,则采用小阻尼模式,避免出现轮胎打滑现象;本发明方案的液压行走控制系统性能稳定可靠;与现有技术相比,本发明方案的液压行走控制系统既提升了高速行走转向时差速效果,也提升了低速爬坡时的越野效果。

附图说明

图1为现有技术中的液压行走控制系统的结构示意图;

图2为本发明实施例1的液压行走控制系统的结构示意图;

图3为本发明实施例2-4的液压行走控制系统的结构示意图。

标号说明:

11、左前行走马达;12、右前行走马达;13、右后行走马达;14、左后行走马达;21、第一分流集流阀;22、第二分流集流阀;23、第三分流集流阀;31、第一阻尼装置;32、第二阻尼装置;33、第三阻尼装置;41、第一可调节流阀;42、第二可调节流阀;43、第三可调节流阀;51、第一阻尼换向装置;511、两位两通液控换向阀;52、第二阻尼换向装置;53、第三阻尼换向装置。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。

一种液压行走控制系统,包括行走泵、行走驱动马达组件、分流控制单元和阻尼单元,所述行走泵、分流控制单元和行走驱动马达组件依次相连;所述阻尼单元与所述分流控制单元并联,所述阻尼单元具有可切换的小阻尼输出模式和大阻尼输出模式。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:所述分流控制单元与可调节阻尼大小的阻尼单元并联,使得补油回路中的阻尼大小可以调节控制,从而实现同时兼顾大爬坡角度带来的打滑和高转弯速度带来的掉速的目的,当高速转向时,采用大阻尼模式,避免发动机掉速或熄火;而当爬坡或路面不平时,则采用小阻尼模式,避免出现轮胎打滑现象;本发明方案的液压行走控制系统性能稳定可靠;与现有技术相比,本发明方案的液压行走控制系统既提升了高速行走转向时差速效果,也提升了低速爬坡时的越野效果。

进一步地,所述阻尼单元包括可调节流阀组件,所述可调节流阀组件通过调节阀体开度大小实现小阻尼输出模式和大阻尼输出模式的切换。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:采用多个可调节流阀组成的可高节流阀组件,通过调节阀体开度即可实现补油回路中的阻尼大小调节,操作简便可靠。

进一步地,所述阻尼单元包括阻尼组件和阻尼换向组件,所述阻尼组件和所述阻尼换向组件分别与所述分流控制单元并联,所述阻尼组件的阻尼值小于所述阻尼换向组件的阻尼值;所述阻尼组件用于实现小阻尼输出模式,所述阻尼换向组件用于实现大阻尼输出模式。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:所述分流控制单元分别与阻尼组件和阻尼换向组件并联,阻尼组件的阻尼值小于阻尼换向组件的阻尼值,从而实现补油回路的阻尼大小的控制,小阻尼的阻尼组件可以防止爬坡时打滑,大阻尼的阻尼换向阻件确保高速转向差速,不至于掉速;当车辆左转弯时,通过阻尼换向组件形成压力油补回路,从而实现左前行走马达与右前行走马达的差速运转;同样地,车辆在右向转弯时,亦可反向实现差速运转;阻尼换向组件,既可控制液压油的流动方向,又能在停止供油后阻碍液压油的流动,使得设备运行更稳定,从而提升了设备运行的稳定性。

进一步地,所述行走驱动马达组件包括左前行走马达、左后行走马达、右前行走马达和右后行走马达,所述左前行走马达与所述右前行走马达连通形成前桥回路,所述左后行走马达与所述右后行走马达连通形成后桥回路;所述左前行走马达与所述左后行走马达连通;

所述分流控制单元包括第一分流集流阀、第二分流集流阀和第三分流集流阀;所述第一分流集流阀设于所述前桥回路上,所述第三分流集流阀设于所述后桥回路上;所述第二分流集流阀设于连通所述左前行走马达与所述左后行走马达的管路上;

所述阻尼组件包括3个阻尼装置,所述阻尼换向组件包括3个阻尼换向装置,所述第一分流集流阀、第二分流集流阀和第三分流集流阀分别各与一个所述阻尼装置并联后,再分别各与一个阻尼换向装置并联。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:当车辆左转弯时,通过增设的阻尼换向组件使左前行走马达中的压力油补至右前行走马达,从而实现左前行走马达与右前行走马达的差速运转;同样地,车辆在右向转弯时,亦可反向实现差速运转。

进一步地,所述阻尼装置和所述阻尼换向装置上均设有节流部。

进一步地,所述阻尼装置为节流阀,所述阻尼换向装置为节流换向阀。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:设置节流部,可根据需要设置不同阻尼大小的节流部,既可采用可调节流阀,也可采用不可调节流阀,若采用可调节流阀,则可根据需要调整阻尼值,控制液压油的流量、流动速度等流体参数,防止液压冲击造成的撞击作用,提高装置工作过程中的稳定性和安全性;也可根据需要的阻尼值范围选择合适的不可调节流阀,同样可实现对液压油的流体参数控制,从而提升稳定性和安全性。

进一步地,所述阻尼装置和所述阻尼换向装置上均设有阻尼部。

进一步地,所述阻尼装置为阻尼阀,所述阻尼换向装置为阻尼换向阀。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:采用集成有阻尼和换向阀作用于一体的节流换向阀或阻尼换向阀,使得操作更为简便;通过阻尼部增加流道的阻尼,使流体的急剧变化通过阻尼部平缓下来,提升装置的稳定性和安全性。

进一步地,所述阻尼部或节流部均为孔结构,所述阻尼装置中的孔结构孔径为0.5~0.8mm,所述阻尼换向装置中的孔结构孔径为1.8~3.0mm。

进一步地,所述阻尼换向装置包括换向阀和阻尼阀。

进一步地,所述阻尼换向装置包括换向阀和可调节流阀。

进一步地,所述换向阀为液控换向阀或电控换向阀。

优选地,所述换向阀为两位两通液控换向阀或两位两通电控换向阀。

进一步地,所述行走泵上设有行走泵工作油口a和行走泵工作油口b,所述第一分流集流阀和第二分流集流阀分别与所述行走泵工作油口b连通,所述第三分流集流阀与所述行走泵工作油口a连通;所述左前行走马达、左后行走马达、右前行走马达和右后行走马达上均分别至少设有a口和b口,所述第一分流集流阀分别与所述左前行走马达b口和右前行走马达a口相连;所述第三分流集流阀分别与所述左后行走马达b口和右后行走马达a口相连。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:所述第一分流集流阀分别与所述左前行走马达b口和右前行走马达a口相连,用于实现前桥的左右轮分流;所述第三分流集流阀分别与所述左后行走马达b口和右后行走马达a口相连,用于实现后桥的左右轮分流。

进一步地,所述阻尼组件中的三个阻尼装置完全相同,所述阻尼换向组件中的三个阻尼装置也完全相同。

请参照图2所示,本发明的实施例一为:一种液压行走控制系统,包括行走泵、行走驱动马达组件、分流控制单元和阻尼单元,所述行走泵、分流控制单元和行走驱动马达组件依次相连;所述阻尼单元与所述分流控制单元并联,所述阻尼单元具有可切换的小阻尼输出模式和大阻尼输出模式。

所述阻尼单元包括可调节流阀组件,所述可调节流阀组件包括第一可调节流阀、第二可调节流阀和第三可调节流阀。

所述行走泵上设有工作油口a和工作油口b;所述行走驱动马达组件包括左前行走马达11、右前行走马达12、右后行走马达13和左后行走马达14,所述左前行走马达11与所述右前行走马达12连通形成前桥回路,所述左后行走马达14与所述右后行走马达13连通形成后桥回路;所述左前行走马达11与所述左后行走马达14连通;

所述分流控制单元包括第一分流集流阀21、第二分流集流阀22和第三分流集流阀23;所述第一分流集流阀21设于所述前桥回路上,所述第三分流集流阀23设于所述后桥回路上;所述第二分流集流阀22设于连通所述左前行走马达11与所述左后行走马达14的管路上;

所述行走泵工作油口a与第二分流集流阀22相连,用于实现前桥和后桥的分流;所述第一分流集流阀21分别与所述左前行走马达11b口和右前行走马达12a口相连,用于实现前桥的左右轮分流;所述第三分流集流阀23分别与所述左后行走马达14b口和右后行走马达13a口相连,用于实现后桥的左右轮分流;所述行走泵工作油口b与所述第一分流集流阀21和第三分流集流阀23相连;所述第一可调节流阀41与所述第一分流集流阀21并联;所述第二可调节流阀42与所述第二分流集流阀22并联;所述第三可调节流阀43与所述第三分流集流阀23并联。

本发明方案的工作过程如下:当车前进时,行走泵工作油口b中的压力油流进所述第一分流集流阀21后,到达所述左前行走马达11b口和右前行走马达12a口,经所述左前行走马达11a口和右前行走马达12b口合流后到达第二分流集流阀22,与此同时,行走泵工作油口b的压力油也在流经第三分流集流阀23后分别到达左后行走马达14b口和右后行走马达13a口,再经所述左后行走马达14a口和右后行走马达13b口合流后经第二分流集流阀22回到行走泵工作油口a。当车低速行走且向左转向时,由于两个车前轮的负载大小不一样,调节可调节流阀阀体开度使其输出阻尼大小为合适的小阻尼模式范围,所述左前行走马达11的负载高于右前行走马达12从而导致左前行走马达11的压力油通过可调节流阀补到右前行走马达12。由于速度低对差速的要求不高,因此,通过小阻尼值的即可满足要求。当车在爬坡或者任何悬空后,不至于有更多的液压能跑到悬空轮中,提升了爬坡效果,同时防止了轮胎打滑现象。而当车按下高速按钮时,将可调节流阀阀体开度大小切换为大阻尼模式;向左转向时,由于两轮的负载大小不一样,左前行走马达11的负载高于右前行走马达12,从而导致左前行走马达11的压力油通过大阻尼值模式的可调节流阀顺畅地补至右前行走马达12从而实现高速转向差速;同样地,当左转向、前后桥、左右轮的高速行走转向差速都可以通过可调节流阀对流量的调节来实现差速;而低速悬空爬坡则是通过可调节流阀的小阻尼值模式来实现防止轮胎打滑。

请参照图3所示,本发明实施例二为:一种防轮胎打滑的全液压行走控制系统,包括行走泵、行走驱动马达组件、分流控制单元和阻尼单元,所述行走泵、分流控制单元和行走驱动马达组件依次相连;所述阻尼单元与所述分流控制单元并联,所述阻尼单元具有可切换的小阻尼输出模式和大阻尼输出模式。所述行走泵上设有工作油口a和工作油口b;所述行走驱动马达组件包括左前行走马达11、左后行走马达14、右前行走马达12和右后行走马达13,所述左前行走马达11与所述右前行走马达12连通形成前桥回路,所述左后行走马达14与所述右后行走马达13连通形成后桥回路;所述左前行走马达11与所述左后行走马达14连通;

所述分流控制单元包括第一分流集流阀21、第二分流集流阀22和第三分流集流阀23;所述第一分流集流阀21设于所述前桥回路上,所述第三分流集流阀23设于所述后桥回路上;所述第二分流集流阀22设于连通所述左前行走马达11与所述左后行走马达14的管路上;

所述阻尼单元包括阻尼组件和阻尼换向组件,所述阻尼组件包括第一阻尼装置31、第二阻尼装置32和第三阻尼装置33,所述阻尼换向组件包括第一阻尼换向装置51、第二阻尼换向装置52和第三阻尼换向装置53,所述第一阻尼换向装置51、第二阻尼换向装置52和第三阻尼换向装置53均分别包括相互串联的一个阻尼装置和一个两位两通液控换向阀511,其中,所述第一阻尼换向装置51中的两位两通液控换向阀511与所述第三阻尼换向装置53中的两位两通液控换向阀连通;外设控制油源与所述第一阻尼换向装置51中的两位两通液控换向阀511相连,且与连通所述第一阻尼换向装置51中的两位两通液控换向阀511与所述第三阻尼换向装置53中的两位两通液控换向阀的管路相连;

所述行走泵工作油口a与第二分流集流阀22相连,用于实现前桥和后桥的分流;所述第一分流集流阀21分别与所述左前行走马达11b口和右前行走马达12a口相连,用于实现前桥的左右轮分流;所述第三分流集流阀23分别与所述左后行走马达14b口和右后行走马达13a口相连,用于实现后桥的左右轮分流;所述行走泵工作油口b与所述第一分流集流阀21和第三分流集流阀23相连;所述第一阻尼装置31与所述第一分流集流阀21并联,所述第一阻尼换向装置51与所述第一分流集流阀21并联;所述第二阻尼装置32与所述第二分流集流阀22并联,所述第二阻尼换向装置52与所述第二分流集流阀22并联;所述第三阻尼装置33与所述第三分流集流阀23并联,所述第三阻尼换向装置53与所述第三分流集流阀23并联。

本发明方案的工作过程如下:当车前进时,行走泵工作油口b中的压力油流进所述第一分流集流阀21后,到达所述左前行走马达b口和右前行走马达a口,经所述左前行走马达a口和右前行走马达12b口合流后到达第二分流集流阀22,与此同时,行走泵工作油口b的压力油也在流经第三分流集流阀23后分别到达左后行走马达14b口和右后行走马达13a口,再经所述左后行走马达14a口和右后行走马达13b口合流后经第二分流集流阀22回到行走泵工作油口a。当车低速行走且向左转向时,由于两个车前轮的负载大小不一样,所述左前行走马达11的负载高于右前行走马达12,从而导致左前行走马达11的压力油通过第一阻尼装置31补到右前行走马达12。由于速度低对差速的要求不高,因此,通过阻尼值小的第一阻尼装置31即可满足要求。当车在爬坡或者任何悬空后,不至于有更多的液压能跑到悬空轮中,提升了爬坡效果,同时防止了轮胎打滑现象。而当车按下高速按钮时,控制油源打开第一阻尼换向装置51中的两位两通液压换向阀511使其由断通状态变为连通状态,向左转向时,由于两轮的负载大小不一样,左前行走马达11的负载高于右前行走马达12,左前行走马达11的压力油通过第一阻尼换向装置51中的阻尼装置顺畅地补至右前行走马达12从而实现高速转向差速;同样地,当左转向、前后桥、左右轮的高速行走转向差速都可以通过阻尼换向组件来实现差速;而低速悬空爬坡则是通过阻尼组件来实现防止轮胎打滑。

本发明的实施例三为:一种液压行走控制系统,其中,所述第一阻尼换向装置51、第二阻尼换向装置52和第三阻尼换向装置53均分别包括相互串联的一个阻尼装置和一个两位两通电控换向阀,其他零部件及连接关系均与实施例一相同。

本发明实施例四为:一种液压行走控制系统,其中,所述第一阻尼换向装置51、第二阻尼换向装置52和第三阻尼换向装置53均为节流换向阀;其他零部件及连接关系均与实施例一相同,所述节流换向阀的节流孔孔径为3.0mm。

综上所述,本发明提供的一种液压行走控制系统,该系统在分流控制单元上并联两种不同大小的节流油道既可避免爬坡、轮胎悬空打滑又可提升高速行走时的差速效果。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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