一种矿用自卸车和液压驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液压驱动装置，包括机壳和曲轴，还包括至少两个液压油缸和至少两个检测装置及控制器，各液压油缸分别与曲轴的各曲柄铰接，每个检测装置用于获取每个液压油缸换向位置信号，控制器获取各个检测装置信号，控制各液压油缸协同工作。本实用新型专利技术还提供了一种矿用自卸车。本实用新型专利技术稳定性好，负载适应能力强，调速范围广。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种液压驱动装置，包括机壳和曲轴，还包括至少两个液压油缸和至少两个检测装置及控制器，各液压油缸分别与曲轴的各曲柄铰接，每个检测装置用于获取每个液压油缸换向位置信号，控制器获取各个检测装置信号，控制各液压油缸协同工作。本技术还提供了一种矿用自卸车。本技术稳定性好，负载适应能力强，调速范围广。【专利说明】
本技术涉及工程机械领域，特别涉及一种矿用自卸车和液压驱动装置及控制 方法。 一种矿用自卸车和液压驱动装置
技术介绍
非公路矿用自卸车是在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的 一种重型自卸车，其工作特点为运程短、承载重。因其外形超宽，总质量超量，不允许在公路 上行驶。非公路矿用自卸车从驱动方式上可分为机械传动和电传动。近年来，由于电传动 非公路矿用自卸车具有底盘结构简单、操作轻便灵活、可靠性高、运行经济性好，因而在大 型露天矿山开采运输中得到广泛应用。电传动又分为直流驱动和交流驱动。由于直流驱动 系统的维护费用相对较高，且由于电机装在车轮中心，空间有限，绝缘材料和铁磁材料性能 远远赶不上吨位增长的要求，直流驱动系统已经影响了车辆大型化的发展。因此，随着车辆 大型化的要求，交流驱动系统已成为大吨位车辆发展的必然选择。 交流驱动系统由柴油机驱动交流发电机发电，发出的三相交流电经整流器整成直 流，然后逆变器根据需要，将直流逆变成合适频率与电压的交流输入交流电动机，交流电动 机经过齿轮传动驱动车轮实现矿用自卸车的行走。由于交流驱动系统采用交流异步电机， 电机的维护量大大降低，且交流传动无需机械传动扭矩，也不需要定期拆装电机更换电刷 和换向器，运行成本也大大降低。 但由于作为矿用自卸车核心部件的交流传动电控系统，国内无法配套，长期依赖 进口。且造价占整车比例大，导致国产矿用自卸车的成本很难降下来。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出一种矿用自卸车和液压驱动装置及控制方法，以解决 矿用自卸车的低速大扭矩驱动装置和多个液压油缸协同控制问题。 -方面，本技术提供了一种液压驱动装置，包括机壳和曲轴，还包括至少两个 液压油缸和至少两个检测装置及控制器，各液压油缸分别与曲轴的各曲柄铰接，每个检测 装置用于获取每个液压油缸换向位置信号，控制器获取各个检测装置信号，控制各液压油 缸协同工作。 进一步地，每个检测装置包括上止点传感器和下止点传感器，上止点传感器和下 止点传感器分别用于检测每个曲柄上止点和下止点位置。 进一步地，还包括偏转装置，上止点传感器和下止点传感器安装在偏转装置上。 进一步地，每个检测装置包括压差传感器，压差传感器安装在每个液压油缸上。 进一步地，每个检测装置包括角度传感器，每个角度传感器用于检测每个液压油 缸摆动角度。 进一步地，还包括第一控制阀和第二控制阀及差动阀，差动阀的进油口与液压油 缸无杆腔相通，差动阀的出油口与液压油缸有杆腔相通，第一控制阀的一进出油口与液压 油缸无杆腔相连通，第二控制阀的一进出油口与液压油缸有杆腔相连通。 本技术提供的液压驱动装置，采用多个液压油缸驱动曲轴旋转，多个液压油 缸与多个曲柄铰接，解决了矿用自卸车低转速大扭矩的需要。为了实现多个液压油缸协同 控制，第一种方案：采用上止点传感器和下止点传感器检测曲柄上止点和下止点位置，上止 点传感器和下止点传感器可以采用接近开关或者其它类型的传感器。控制器获取上止点传 感器和下止点传感器信号，控制第一控制阀和第二控制阀及差动阀动作。实现液压油缸换 向动作以及调节曲轴转速和扭矩大小。结构巧妙，性能稳定可靠，可以实现多个档位选择控 制。为实现液压油缸换向的准确性，因为控制系统的信号从输入到输出响应过程中存在滞 后，会造成液压油缸换向滞后。因此还设置了偏转装置，上止点传感器和下止点传感器安装 在偏转装置上。当控制器接收到曲轴正反转输入信号后，即向偏转装置输出控制信号，使偏 转装置向相反方向偏转一定角度。从而可以提前获取曲柄到达上止点或下止点信号，弥补 控制系统的信号从输入到输出响应过程中存在滞后问题。 第二种方案：在液压油缸上安装压差传感器检测液压油缸换向位置。控制器获取 压差传感器信号，控制第一控制阀和第二控制阀及差动阀动作。实现液压油缸换向动作以 及调节曲轴转速和扭矩大小。结构巧妙，性能稳定可靠，可以实现多个档位选择控制。压差 传感器位于换向位置之前。弥补控制系统的信号从输入到输出响应过程中存在滞后问题。 第三种方案，采用角度传感器，获取液压油缸摆动角度，从而获取液压油缸换向位 置。控制器获取角度传感器信号，控制第一控制阀和第二控制阀及差动阀动作。实现液压 油缸换向动作以及调节曲轴转速和扭矩大小。结构巧妙，性能稳定可靠，可以实现多个档位 选择控制。 另外还提供了一种矿用自卸车，包括上述的液压驱动装置。 本技术提供的矿用自卸车，采用了上述低速大扭矩液压驱动装置，满足了矿 用自卸车实际工况需要，负载适应能力强，调速范围广。而且液压驱动装置可以直接驱动车 轮旋转，车轮的速度和扭矩调节非常方便，节省了一些传动装置。 另外还提供了一种液压驱动装置控制方法，包括以下步骤， 步骤1 :获取曲轴旋转方向信号； 步骤2 :判断各液压油缸位置区间；假如曲轴沿着顺时针方向旋转，曲柄下止点到 上止点区间为，曲柄上止点到下止点区间为;假如曲轴沿着逆时针方 向旋转，曲柄下止点到上止点区间为，曲柄上止点到下止点区间为; 步骤3 :控制液压系统向区间的至少一个液压油缸无杆腔供油，或者控 制液压系统向区间的至少一个液压油缸有杆腔和无杆腔同时供油；或者控制液压 系统向区间的至少一个液压油缸有杆腔供油； 步骤4 :获取所有液压油缸换向信号； 步骤5 :控制液压油缸换向动作。 进一步地，在步骤3中，至少包括以下档位中的一个： 第一档位：液压系统向区间的所有液压油缸无杆腔供油，向 区间的所有液压油缸有杆腔供油； 第二档位：液压系统向区间的所有液压油缸无杆腔供油，切断向区间的所有液压油缸有杆腔供油； 第三档位：液压系统向区间的所有液压油缸有杆腔供油，切断向区间的所有液压油缸无杆腔供油； 第四档位：液压系统向区间的所有液压油缸无杆腔和有杆腔供油；切断 向区间的所有液压油缸有杆腔供油； 第五档位：液压系统向区间的所有液压油缸无杆腔和有杆腔供油；向 区间的所有液压油缸有杆腔供油。 进一步地，在步骤4中，在液压油缸换向之前，获取液压油缸换向信号。 进一步地，在步骤5中，如果检测到相位相隔180度的两个液压油缸（1)的任何一 个液压油缸换向信号，控制该两个液压油缸同时换向。 本技术提供的一种液压驱动装置控制方法，通过判断各液压油缸位置区间和 曲轴旋转方向信号；实现多个液压油缸协同驱动控制。控制逻辑简单，易于实现。另外，为 了实现调节液压驱动装置转速和扭矩大小，液压驱动装置包括五个档位，负载适应能力强， 调速范围广。另外，为了提高控制系统稳定性能，还采用了冗余设计，如果检测到相位相隔 180度的两个液压油缸中一个液压油缸换向信号，控制两个液压油缸同时换向，因为该两个 液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压驱动装置，包括机壳和曲轴(2)，其特征在于，还包括至少两个液压油缸(1)和至少两个检测装置及控制器，各液压油缸分别与曲轴(2)的各曲柄(3)铰接，每个检测装置用于获取每个液压油缸换向位置信号，控制器获取各个检测装置信号，控制各液压油缸(1)协同工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易小刚，
申请(专利权)人：三一重工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11