一种驱动底盘的节能液压系统技术方案

技术编号:33466817 阅读:16 留言:0更新日期:2022-05-19 00:45
一种驱动底盘的节能液压系统,原动机和储能飞轮各自通过电动离合器与传动箱连接,传动箱还与双向变量泵同轴连接;双向变量泵的排油口通过电磁换向阀八与同步马达的吸油口连接,同步马达的两个排油口分别与电磁换向阀二和四连接,同时通过电磁换向阀一相互连接,电磁换向阀二的两个工作油口分别与驱动马达一和电磁换向阀三串联回路的两端连接,电磁换向阀四的两个工作油口分别与驱动马达二和电磁换向阀五串联回路的两端连接;蓄能器通过电磁换向阀六与驱动马达一和二连接,还通过电磁换向阀七与双向变量泵的P口连接。该系统可以对制动和下坡工况中的动能进行有效回收和再利用,其适用于各种具有液压驱动的底盘的工程机械和其它类似液压设备中。和其它类似液压设备中。和其它类似液压设备中。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动底盘的节能液压系统


[0001]本专利技术属于液压传动
,具体是一种驱动底盘的节能液压系统。

技术介绍

[0002]现阶段,液压驱动的底盘在各种大型农机中得到了广泛的应用,这类农机具有自身重量大、动作频繁、油耗高的特点,因而其节能研究迫在眉睫。当农机在下坡道路行驶时,或者在车速过高需要制动时,必须采用制动器等制动装置抵消重力作用,保障车辆以安全的速度行驶。这个过程中,农机制动能和势能均通过制动器的摩擦力以及轮胎与地面的摩擦力转化为热能而浪费掉,同时增大了制动器和轮胎的磨损,降低了其使用寿命。因而,在制动或下坡工况时,通过对驱动底盘的能量回收,一方面可以降低制动时强制怠速所造成的能耗较大的问题,进而可以有效降低液压系统的能耗,而且还有利于降低制动器和轮胎的磨损率,有助于延长农机的使用寿命。另一方面还可以通过回收的能量和原动机一起工作,以便作用于驱动底盘,进而可以提高液压系统的能量利用效率,并有利于降低原动机的功率。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种驱动底盘的节能液压系统,该系统可以在不影响整机性能的前提下,对制动和下坡工况中的动能进行有效回收和再利用,并能储存在蓄能器和储能飞轮中,其通用性强,节能效果好,适用于各种具有液压驱动的底盘的工程机械和其它类似液压设备中。
[0004]为了实现上述目的,本专利技术提供一种驱动底盘的节能液压系统,包括原动机、双向变量泵、电动离合器一、电动离合器二、液压油箱、电磁换向阀六、转速传感器、压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三和控制器;所述原动机通过电动离合器一与传动箱的第一轴端连接,所述传动箱的第二轴端通过电动离合器二与储能飞轮中心的传动轴连接,其第三轴端与双向变量泵同轴连接;所述双向变量泵的S口和P口分别与液压油箱和电磁换向阀八的B口连接;所述电磁换向阀八的A口与同步马达的吸油口连接,所述同步马达的第一排油口分别与电磁换向阀一的A口和电磁换向阀二的P口连接,同步马达的第二排油口分别与电磁换向阀一的B口和电磁换向阀四的P口连接,电磁换向阀二的T口和电磁换向阀四的T口均与液压油箱连接,电磁换向阀二的A口和B口分别与驱动马达一的A口和电磁换向阀三的B口连接,所述驱动马达一的B口和电磁换向阀三的A口连接,驱动马达一的传动轴与车轮一连接,用于驱动车轮一的转动;电磁换向阀四的A口和B口分别与驱动马达二的A口和电磁换向阀五的B口连接;所述驱动马达二的B口和电磁换向阀五的A口连接,驱动马达二的传动轴与车轮二连接,用于驱动车轮二的转动;
[0005]所述电磁换向阀六的A口分别与驱动马达一的B口和驱动马达二的B口连接,其B口与蓄能器连接,所述蓄能器与电磁换向阀七的A口连接,所述电磁换向阀七的B口与双向变量泵的P口连接;
[0006]所述转速传感器与储能飞轮连接,用于实时采集储能飞轮的转速信号A;
[0007]所述压力传感器一与蓄能器连接,用于实时采集蓄能器的压力信号;
[0008]所述压力传感器二与驱动马达一的B口连接,用于实时采集驱动马达一的B口的压力信号;
[0009]所述压力传感器三与驱动马达二的B口连接,用于实时采集驱动马达二的B口的压力信号;
[0010]所述控制器的输入端分别与转速传感器、压力传感器一、压力传感器二和压力传感器三连接,控制器的输出端分别与原动机、电动离合器一、电动离合器二、双向变量泵、电磁换向阀一、电磁换向阀二、电磁换向阀三、电磁换向阀四、电磁换向阀五、电磁换向阀六、电磁换向阀七和电磁换向阀八连接。
[0011]进一步,为了便于保证系统工作在安全压力范围之内,还包括安全阀,所述双向变量泵的P口还通过安全阀与液压油箱连接。
[0012]进一步,还包括精过滤器和粗过滤器,所述精过滤器串接在双向变量泵的S口与液压油箱之间的供油管路上;双向变量泵为比例控制元件,对油液清洁度要求较高,精过滤器具有较高的过滤精度,可以避免双向变量泵受到污染而影响寿命。所述粗过滤器串接在电磁换向阀八的A口与同步马达的吸油口之间的管路上。粗过滤器10用于保护系统中其它的液压元件不会受到污染而影响寿命。
[0013]作为一种优选,所述控制器为PLC控制器。
[0014]作为一种优选,所述电磁换向阀二和电磁换向阀四均为Y型中位机能的三位四通电磁换向阀,其左位电磁铁得电时工作在左位,且其A口和P口之间的油路连通,其B口和T口之间的油路连通,其失电时工作在中位,且其P口截止,其A口和B口均通过T口与液压油箱连通,其右位电磁铁得电时工作在右位,且其A口和T口之间的油路连通,其B口和P口之间的油路连通。
[0015]作为一种优选,所述电磁换向阀一为两位两通电磁换向阀,其得电时工作在下位,且其A口和B口之间的油路断开,其失电时工作在上位,且其A口和B口之间的油路连通;所述电磁换向阀三、电磁换向阀五、电磁换向阀六、电磁换向阀七和电磁换向阀八均为两位两通电磁换向阀,其得电时工作在左位,且其A口和B口之间的油路连通,其失电时工作在右位,且其A口和B口之间的油路断开。
[0016]作为一种优选,所述双向变量泵为斜盘式柱塞泵或者斜轴式柱塞泵。
[0017]作为一种优选,所述原动机为发动机或电动机。
[0018]本专利技术中,通过在双变量泵和电磁换向阀二及电磁换向阀四之间设置同步马达,可以对系统进行强制性分离,有效克服了并联驱动马达在某一个执行元件负载减小时易出现打滑情况的弊端;同时,通过在电磁换向阀二和电磁换向阀四之间设置电磁换向阀一,可以方便的对分流状态进行设定,以便于根据实际工况来选择是否进行强制分流。使蓄能器通过电磁换向阀六与驱动马达一和二的一个油口连接,可以在制动或下坡工况时方便的对该工况下能量的回收。使蓄能器通过电磁换向阀七与双向变量泵的P口连接,可以方便的利用储存在蓄能器中的能量作用于双向变量泵,以便于实现所存储能量的再利用过程。同时,使分动箱的一个端轴与双向变量泵同轴连接,使其另外两个端轴各自通过一个电动离合器分别与原动机和储能飞轮连接,可以方便的将储存在蓄能器中的能量转移到储能飞轮中进
行存储,这样,一方面可以使蓄能器具备下一次的储能条件,有效的增加了能量可回收的容量;另一方面,还能方便选择利用储存在储能飞轮中的能量或利用存储在蓄能器中的能量来驱动双向变量泵转动,以为整个系统进行动力的供应;再者,这样还能够使能量利用部分相对独立,既保证了所回收能量的高效利用,不会对原有系统产生影响,还能在必要的情况下,将能量回收部分与原系统进行脱离,脱离的液压系统与传统液压系统一样,从而能有效防止回收系统出现故障时影响系统的正常使用。通过转速传感器、压力传感器一、二和三可自动判断系统中各部分的状态,能便于系统中的控制部分自动化的判断出系统的情况,以利于自动的进行电磁阀通断的控制,可便于提高该系统的智能化水平。本专利技术可以在不影响整机性能的前提下,对制动和下坡工况中的动能进行有效回收和再利用,并储存在蓄能器和储能飞轮中,其通用性强,节能效果好,适用于各种具有液压驱动的底盘的工程机械和本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动底盘的节能液压系统,包括原动机(1)、双向变量泵(9)、电动离合器一(4)、电动离合器二(5)和液压油箱(7),其特征在于,还包括电磁换向阀六(21)、转速传感器(2)、压力传感器一(23)、压力传感器二(26)、压力传感器三(27)和控制器(29);所述原动机(1)通过电动离合器一(4)与传动箱(6)的第一轴端连接,所述传动箱(6)的第二轴端通过电动离合器二(5)与储能飞轮(3)中心的传动轴连接,其第三轴端与双向变量泵(9)同轴连接;所述双向变量泵(9)的S口和P口分别与液压油箱(7)和电磁换向阀八(28)的B口连接;所述电磁换向阀八(28)的A口与同步马达(11)的吸油口连接,所述同步马达(11)的第一排油口分别与电磁换向阀一(12)的A口和电磁换向阀二(13)的P口连接,同步马达(11)的第二排油口分别与电磁换向阀一(12)的B口和电磁换向阀四(17)的P口连接,电磁换向阀二(13)的T口和电磁换向阀四(17)的T口均与液压油箱(7)连接,电磁换向阀二(13)的A口和B口分别与驱动马达一(15)的A口和电磁换向阀三(16)的B口连接,所述驱动马达一(15)的B口和电磁换向阀三(16)的A口连接,驱动马达一(15)的传动轴与车轮一(14)连接,用于驱动车轮一(14)的转动;电磁换向阀四(17)的A口和B口分别与驱动马达二(19)的A口和电磁换向阀五(20)的B口连接;所述驱动马达二(19)的B口和电磁换向阀五(20)的A口连接,驱动马达二(1)的传动轴与车轮二(18)连接,用于驱动车轮二(18)的转动;所述电磁换向阀六(21)的A口分别与驱动马达一(15)的B口和驱动马达二(19)的B口连接,其B口与蓄能器(22)连接,所述蓄能器(22)与电磁换向阀七(24)的A口连接,所述电磁换向阀七(24)的B口与双向变量泵(9)的P口连接;所述转速传感器(2)与储能飞轮(3)连接,用于实时采集储能飞轮(3)的转速信号A;所述压力传感器一(23)与蓄能器(22)连接,用于实时采集蓄能器(22)的压力信号;所述压力传感器二(26)与驱动马达一(15)的B口连接,用于实时采集驱动马达一(15)的B口的压力信号;所述压力传感器三(27)与驱动马达二(19)的B口连接,用于实时采集驱动马达二(19)的B口的压力信号;所述控制器(29)的输入端分别与转速传...

【专利技术属性】
技术研发人员:扈凯张文毅祁兵纪要胡敏娟刘宏俊李坤王云霞严伟夏倩倩丁友强
申请(专利权)人:农业农村部南京农业机械化研究所
类型:发明
国别省市:

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