一种压路机液压行走系统及压路机的制作方法

文档序号:20521440发布日期:2020-04-24 21:02阅读:519来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统压路机液压系统中变量马达成本高、效率低的问题,提出采用定量马达替代变量马达的解决方案。通过控制阀组切换作业与转场工况,使行走变量泵始终以最大排量工作,提升系统效率;同时设置补油泵与溢流阀组,确保油压稳定并实现冷却补油功能,降低功率损耗。该设计有效平衡了成本与性能,优化了液压行走系统的整体效能。
关键词:液压行走系统,定量马达

本实用新型涉及压路机领域,尤其涉及一种压路机液压行走系统及压路机。



背景技术:

压路机在工程机械中属于道路设备的范畴,广泛应用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业。现有的压路机行走液压控制系统采用行走变量泵和行走变量马达构成的闭式系统,行走变量马达一般为两个,分别是驱动振动轮转动以实现压路机行走的第一行走变量马达,及驱动车轮转动以实现压路机行走的第二行变量走马达。

压路机作业工况下,驱动力要求较高,两个行走变量马达均以最大排量运行,但要求压路机低速行走,因此行走变量泵通常以50%最大排量运行,导致行走变量泵的效率较低。

在转场工况下,要求压路机高速行走,此时行走变量泵以最大排量工作,但对驱动力的要求较低,因此第一行走变量马达和第二行走变量马达均以较小的排量工作,导致行走变量马达的效率较低。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种压路机液压行走系统及压路机,能够提高行走变量马达和行走变量泵的运行效率。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种压路机液压行走系统,包括行走变量泵、用于驱动压路机的振动轮转动的第一行走定量马达、用于驱动所述压路机的车轮转动的第二行走定量马达及控制阀组,所述第一行走定量马达和所述第二行走定量马达并联后与所述行走变量泵串联形成循环回路;

所述控制阀组包括第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀,所述行走变量泵、所述第一开关阀、所述第二开关阀和所述第三开关阀能够形成循环回路,所述行走变量泵、所述第一开关阀和所述第二行走定量马达能够形成循环回路,所述行走变量泵、所述第一行走定量马达和第三开关阀能够形成循环回路。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,所述行走变量泵为双向泵,所述第一行走定量马达和所述第二行走定量马达均为双向马达。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,所述行走变量泵的第一油口通过第一油路分别与所述第一行走定量马达的前进油口和所述第二行走定量马达的前进油口连通,所述行走变量泵的第二油口通过第二油路分别与所述第一行走定量马达的倒退油口和所述第二行走定量马达的倒退油口连通。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,还包括补油泵、第一高压溢流阀组和第二高压溢流阀组;

所述补油泵能够选择性地通过所述第一高压溢流阀组为所述第一油路补油或通过所述第二高压溢流阀组为所述第二油路补油。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,还包括补油溢流阀,所述补油溢流阀的进油口与所述补油泵的出油口连通。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,所述第一高压溢流阀组和所述第二高压溢流阀组均为单向溢流阀。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,还包括驱动单元,用于驱动所述补油泵和所述行走变量泵工作。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,所述驱动单元为发动机。

作为上述的压路机液压行走系统的一种优选技术方案,所述第一开关阀、所述第二开关阀和所述第三开关阀均为两位两通电磁阀。

本实用新型还提供了一种压路机,包括上述的压路机液压行走系统。

本实用新型的有益效果:本实用新型采用行走定量马达取代现有技术的行走变量马达,降低了压路机的整机制造成本;第一行走定量马达和第二行走定量马达并联后与行走变量泵形成循环回路,相比采用变量马达,两个定量马达输出相同扭矩的情况下,行走变量泵所需排量更小,进一步地降低了压路机的整机制造成本。

行走变量泵的前进油口和倒退油口的压差与行走变量泵排量的乘积与行走变量泵的输出扭矩成正比,在降低行走变量泵排量的同时,为了保证行走变量泵的输出扭矩,势必提高行走变量泵的前进油口和倒退油口的压差,提高了液压行走系统的效率,降低了液压行走系统的功率损耗。

通过调节控制阀组中各个开关阀的状态,实现在压路机作业工况和转场工况下,行走变量泵均处于最大排量状态,提高了行走变量泵的效率,降低了液压行走系统的功率损耗。

在压路机因出现故障而需要拖车时,第一行走定量马达和第二行走定量马达均处于卸载状态,减少拖车时的被动液压负载,便于拖车。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的压路机液压行走系统的原理图。

图中:

1、发动机;2、行走变量泵;3、补油泵;4、油箱;5、补油溢流阀;6、第一高压溢流阀组;7、第二高压溢流阀组;8、第一行走定量马达;9、第二行走定量马达;10、第一开关阀;11、第二开关阀;12、第三开关阀;100、第一油路;200、第二油路。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

如图1所示,本实施例提供了一种压路机液压行走系统,包括行走变量泵2、第一行走定量马达8、第二行走定量马达9和控制阀组,其中第一行走定量马达8驱动减速机转动以带动压路机的振动轮转动,第二行走定量马达9驱动压路机的车轮转动。第一行走定量马达8和第二行走定量马达9并联后与行走变量泵2串联形成循环回路;控制阀组包括第一开关阀10、第二开关阀11和第三开关阀12,行走变量泵2、第一开关阀10、第二开关阀11和第三开关阀12能够形成循环回路,行走变量泵2、第一开关阀10和第二行走定量马达9能够形成循环回路,行走变量泵2、第一行走定量马达8和第三开关阀12能够形成循环回路。

本实施例中,第一开关阀10、第二开关阀11和第三开关阀12均为两位两通电磁阀,上述两位两通电磁阀具有两个状态,分别是连通状态和断开状态,且该两位两通电磁阀不通电时,处于断开状态;通电时处于连通状态。

为了实现压路机的前进和倒退,上述行走变量泵2为双向泵,第一行走定量马达8和第二行走定量马达9均为双向马达。通过改变行走变量泵2的转向,改变工作的循环回路内工作油的流向,继而实现压路机的前进或倒退。行走变量泵2转向的调节为现有技术,在此不再赘叙。

具体地,行走变量泵2的第一油口通过第一油路100分别与第一行走定量马达8的前进油口和第二行走定量马达9的前进油口连通,行走变量泵2的第二油口通过第二油路200分别与第一行走定量马达8的倒退油口和第二行走定量马达9的倒退油口连通。上述第一油口和第二油口中的其中一个为前进油口,另一个为倒退油口。

上述压路机液压行走系统还包括驱动单元,用于驱动补油泵3和行走变量泵2工作,如电机或发动机等。优选地,上述驱动单元为发动机1,通过发动机1为补油泵3和行走变量泵2提供动力源。

本实施例中,行走变量泵2的最大排量:第一行走定量马达8的排量:第二行走定量马达9的排量为1:1:1。当然,第一行走定量马达8的排量和第二行走定量马达9的排量可以根据需求设定,三者排量之间的比值关系并不仅限于上述关系,仅要求第一行走定量马达8的排量和第二行走定量马达9的排量中较大的排量等于行走变量泵2的最大排量。

在压路机停止在原地不动时,第一开关阀10、第二开关阀11和第三开关阀12均不通电,由于压路机停止在原地不动,第一行走定量马达8和第二行走定量马达9均不工作,此时行走变量泵2的排量为零。

在压路机处于作业工况时,第一行走定量马达8和第二行走定量马达9同时工作,压路机前进作业时将第一油路100作为高压侧,此时第一开关阀10和第三开关阀12通电,第二开关阀11断电,行走变量泵2输出的工作油通过第一油路100分别进入第一行走定量马达8和第二行走定量马达9。压路机液压行走系统的工作效率vpqp=vm1qm1+vm2qm2,其中,vp表示行走变量泵2的排量,qp表示行走变量泵2出油口的流量;vm1表示第一行走定量马达8的排量,qm1表示第一行走定量马达8进油口的流量;vm2表示第二行走定量马达9的排量,qm2表示第二行走定量马达9进油口的流量,qp=qm1+qm2。

在压路机的车速达到压路机作业时的最高车速时,行走变量泵2的排量最大。

压路机倒退作业时将第二油路200作为高压侧,此时第一开关阀10和第三开关阀12通电,第二电磁阀11断电,其工作原理与上述第一油路100为高压侧时相同,在此不再赘叙。

压路机在转场工况下,可以通过驱动压路机的振动轮或压路机的车轮转动,以实现压路机的行走,该过程中振动轮不振动。将第一油路100记为高压侧,需要压路机高速行走,可以仅有一个行走定量马达工作,在行走变量泵2的排量最大时,相应地,工作的行走定量马达的转速也就最大。具体地,转场工况下具有两种工作状态,第一种是第一行走定量马达8工作,第二行走定量马达9处于卸载状态;第二种是第一行走定量马达8处于卸载状态,第二行走定量马达9工作。下面分别对上述两种情况进行介绍。

1、第一开关阀10断电,第二开关阀11和第三开关阀12均通电,此时,第二行走定量马达9的两个油口直接连通,第二行走定量马达9被短路,处于卸载状态,此时仅有第一行走定量马达8工作。第一行走定量马达8和行走变量泵2形成循环回路,行走变量泵2以最大排量工作,此时压路机液压行走系统的功率np=δp×vp×n/9550,其中,δp表示第一油路100和第二油路200的压差,vp表示行走变量泵2的排量,n表示发动机转速。在行走变量泵2的排量减小时,发动机1提供相同驱动力的前提下,第一油路100和第二油路200的压差提高,相应地,压路机液压行走系统的功率也就提高了。

2、第一开关阀10和第一开关阀11通电,第三开关阀12断电,此时,第一行走定量马达8的两个油口直接连通,第一行走定量马达8被短路,处于卸载状态,此时仅有第二行走定量马达9工作。第二行走定量马达9和行走变量泵2形成循环回路,行走变量泵2以最大排量工作,根据上述公式np=δp×vp×n/9550可知,在行走变量泵2的排量减小时,发动机1提供相同驱动力的前提下,第一油路100和第二油路200的压差提高,相应地,压路机液压行走系统的功率也就提高了。

在压路机因出现故障而需要拖车时,此时第一开关阀10、第二开关阀11和第三开关阀12均通电,第一行走定量马达8的两个油口直接连通,第二行走定量马达9的两个油口直接连通,第一行走定量马达8和第二行走定量马达9均处于卸载状态,减少拖车时的被动液压负载,便于拖车。

本实施例采用定量马达取代现有技术的变量马达,降低了压路机的整机制造成本;第一行走定量马达8和第二行走定量马达9并联后与行走变量泵2形成循环回路,行走变量泵2的排量等于两个行走定量马达中排量较大的排量,行走变量泵2以最大排量工作即可,相比现有技术中采用变量马达时需要降低行走变量泵的排量而言,所选择的行走变量泵2的最大排量有所降低,进一步地降低了压路机的整机制造成本。

在仅有一个行走定量马达工作时,行走变量泵2的前进油口和倒退油口的压差与行走变量泵2排量的乘积与行走变量泵2的输出扭矩成正比,在降低行走变量泵2排量的同时,为了保证行走变量泵2的输出扭矩,势必提高行走变量泵2的前进油口和倒退油口的压差,提高了液压行走系统的功率,降低了液压行走系统的功率损耗。

通过调节控制阀组中各个开关阀的状态,实现在压路机作业工况和转场工况下,行走变量泵2均以最大排量工作,提高了行走变量泵2的效率,降低了液压行走系统的功率损耗。

上述压路机液压行走系统还包括补油泵3、第一高压溢流阀组6和第二高压溢流阀组7;补油泵3能够选择性地通过第一高压溢流阀组6为第一油路100补油,或通过第二高压溢流阀组7为第二油路200补油。优选地,上述第一高压溢流阀组6和第二高压溢流阀组7均为单向溢流阀。

本实施例中上述补油泵3为定量泵,在循环回路中的油压不足时,发动机1驱动补油泵3工作以将油箱4中的工作油输送至循环回路中。而且上述补油泵3还可以在第一油路100或第二油路200内的工作油温度较高时,对循环回路进行补充冷却的工作油,替换循环回路中温度较高的工作油。

具体地,在第一油路100为高压侧,第二油路200为低压侧时,若循环回路内的油压不足,第二高压溢流阀组7能够防止第一行走定量马达8和第二行走定量马达9产生吸空现象,同时补油泵3通过第二高压溢流阀组7对第二油路200进行补油,第一高压油溢流阀6由于其为单向溢流阀,此时处于关闭状态;在第一油路100内的油压超过第一高压溢流阀组6的设定压力时,第一高压溢流阀组6将会进行泄压,以对压路机液压行走系统进行保护。

在第二油路200为高压侧时,循环回路的补油原理与第一油路100为高压侧时的补油原理相同,即为低压侧补油,在此不再赘叙。

进一步地,上述压路机液压行走系统还包括补油溢流阀5,补油溢流阀5的进油口与补油泵3的出油口连通。在补油泵3的出口压力超过补油溢流阀5的开启压力时,多余的工作油将会通过补油溢流阀5流回油箱4。

本实施例还提供了一种压路机,包括上述的压路机液压行走系统。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

在实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

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