工程機械及其行走驅動系統的製作方法

2023-09-17 23:55:40

專利名稱：工程機械及其行走驅動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械領域，具體涉及一種工程機械行及其走驅動系統。
背景技術：
工程機械在工作狀態時，通常採用低速行走驅動方式，以便得到較大的行走推進力。當設備需要變更工作場地時，為了提高設備的周轉效率，通常採用高速行走驅動方式。對於採用液壓馬達驅動的行走裝置，為了得到行走高、低速兩種驅動方式，通常採用雙速液壓馬達，即液壓馬達具有大排量和小排量兩種工作狀態。當液壓馬達處於大排量時，液壓馬達驅動力大，行走速度低，適用於設備需要較大的行走驅動力的工況。當液壓馬達處於小排量時，液壓馬達行走速度高，驅動力小，適用於設備需要快速移動的工況。現有採用三臺液壓馬達實現閉式液壓迴路的行走驅動方式，通過一臺中速兩檔變 速前驅馬達和兩臺低速大扭矩後驅馬達的不同排量組合實現四檔行走速度。此外還有通過高低速切換閥改變液壓馬達排量而實現液壓馬達高低速模式的液壓馬達驅動裝置，可抑制從制動動作的初期階段產生較大的制動力而停止時衝擊變大的情況。上述各種依靠液壓馬達驅動的行走機構，其行走高低速控制均通過改變液壓馬達的排量實現，導致無法利用可靠性高、成本低的定量馬達同時滿足低速工作、高速移動的複合工況需求。

實用新型內容為了克服現有技術的上述缺陷和不足，本實用新型的第一目的在於提供一種能不改變馬達排量即可實現行走高低速驅動的工程機械行走驅動系統，包括換向閥、主驅動馬達和從驅動馬達；所述換向閥連接供油油路、所述主驅動馬達的進油油路及所述從驅動馬達的進油油路；所述換向閥用於在第一工作狀態時將所述供油油路中的液壓油分流分別輸送至所述主驅動馬達的進油油路與所述從驅動馬達的進油油路，以及在第二工作狀態時將所述供油油路中的全部液壓油輸送至所述主驅動馬達的進油油路。進一步地，所述換向閥還用於在所述第二工作狀態時將所述供油油路中的全部液壓油輸送至所述從驅動馬達的進油油路。進一步地，所述換向閥的第一工作油口連接回油油路與所述從驅動馬達的出油油路，第二工作油口連接所述從驅動馬達的進油油路，第三工作油口連接所述主驅動馬達的出油油路，第四工作油口連接所述供油油路與所述主驅動馬達的進油油路；在所述第一工作狀態時，所述第一工作油口連通所述第三工作油口，所述第四工作油口連通所述第二工作油口 ；在所述第二工作狀態時，所述第一工作油口與所述第三工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第四工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第三工作油口連通。進一步地，所述換向閥為二位四通液控換向閥。進一步地，所述換向閥的第一工作油口連接所述供油油路與所述主驅動馬達的進油油路，第二工作油口連接所述從驅動馬達的出油油路，第三工作油口連接所述從驅動馬達的進油油路，第四工作油口連接回油油路及所述主驅動馬達的出油油路；在所述第一工作狀態時，所述第一工作油口連通所述第三工作油口，所述第四工作油口連通所述第二工作油口 ；在所述第二工作狀態時，所述第一工作油口與所述第三工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第四工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第三工作油口連通。進一步地，所述換向閥為二位四通液控換向閥。進一步地，工程機械行走驅動系統還包括制動閥、與所述主驅動馬達對應的第一制動器及與所述從驅動馬達對應的第二制動器；所述制動閥設置在所述主驅動馬達的進油油路及出油油路上，所述制動閥的輸出端連接所述第一制動器與所述第二制動器；所述制動閥用於在所述主驅動馬達動作時，控 制所述第一制動器與所述第二制動器解除制動操作，並在所述主驅動馬達停止時，控制所述第一制動器與所述第二制動器啟動制動操作。進一步地，工程機械行走驅動系統還包括設置在所述主驅動馬達的進油油路與出油油路之間的溢流閥。進一步地，工程機械行走驅動系統還包括用於控制所述供油油路中液壓油流量的比例換向閥。為了克服現有技術的上述缺陷和不足，本實用新型的第二目的在於提供一種能不改變馬達排量即可實現行走高低速驅動的工程機械，設置有上述任一種工程機械行走驅動系統。本實用新型工程機械行走驅動系統通過在液壓迴路上增加換向閥，行走機構低速進給作業時，供油油路中的液壓油分流後通過兩個驅動馬達，此時各馬達輸出速度低，驅動力大；行走機構高速移動時，換向閥切換工作狀態使通過驅動馬達的流量增加，實現設備快速移動，從而在不改變馬達排量的情況下，即可實現對行走驅動系統速度檔位的切換，即本實用新型各實施例可以採用定量馬達實現行走高低速驅動，提高了工程機械行走效率。

圖I為本實用新型工程機械行走驅動系統的第一實施例結構示意圖；圖2為本實用新型工程機械行走驅動系統的第二實施例結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。如圖I所示，本實用新型工程機械行走驅動系統第一實施例包括二位四通液控換向閥21』、主驅動馬達5和從驅動馬達6 ;其中，二位四通液控換向閥21』的第一工作油口連接供油油路與主驅動馬達5的進油油路，第二工作油口連接從驅動馬達6的出油油路，第三工作油口連接從驅動馬達6的進油油路，第四工作油口連接回油油路及主驅動馬達5的出油油路；二位四通液控換向閥21』在第一工作狀態時，第一工作油口連通第三工作油口，第四工作油口連通第二工作油口 ；在第二工作狀態時，第一工作油口與第三工作油口斷開，第二工作油口與第四工作油口斷開，第二工作油口與第三工作油口連通。通過上述描述可知，二位四通液控換向閥21』在第一工作狀態時將供油油路中的液壓油分流，即供油油路中的液壓油分流後分別輸送至主驅動馬達5的進油油路與從驅動馬達6的進油油路，以及在第二工作狀態時將供油油路中的全部液壓油輸送至主驅動馬達5的進油油路，從驅動馬達6的進油油路在二位四通液控換向閥21』的第二工作狀態時沒有液壓油進入。可以理解的是，主驅動馬達5及從驅動馬達6在二位四通液控換向閥21』的第一工作狀態處於並聯狀態，若主驅動馬達5及從驅動馬達6對應的負載相同，則在二位四通液控換向閥21』的第一工作狀態時，供油油路中液壓油均分後分別輸送至主驅動馬達5的進油油路與從驅動馬達6的進油油路，若主驅動馬達5及從驅動馬達6對應的負載不同，則供油油路中液壓油根據主驅動馬達5及從驅動馬達6對應的負載進行分流。具體操作時，還 可以在主驅動馬達5的進出油路及從驅動馬達6的進出油路中設置其他元件，以改變主驅動馬達5的進出油路及從驅動馬達6的進出油路上的負載，進而改變分流配比。優選地，為了有效實現主驅動馬達5與從驅動馬達6同步制動，上述工程機械行走驅動系統還包括制動閥3、第一制動器7及第二制動器8，其中第一制動器7及第二制動器8分別與主驅動馬達5及從驅動馬達6對應；制動閥3設置在主驅動馬達5的進油油路及出油油路上，制動閥3的輸出端連接第一制動器7與第二制動器8 ;制動閥3用於在主驅動馬達5動作時，控制第一制動器7與第二制動器8解除制動操作，並在主驅動馬達5停止時，控制第一制動器7與第二制動器8啟動制動操作。其中，上述制動閥3可以採用已有的常規結構，在此不再贅述。優選地，為了保護各元件，工程機械行走驅動系統還包括設置在主驅動馬達5的進油油路與出油油路之間的溢流閥4。同樣，該溢流閥4可以採用已有的常規結構，在此不再贅述。優選地，為了控制上述有效調節液壓油流量以控制行走機構的最大速度，工程機械行走驅動系統還包括用於控制供油油路中液壓油流量的比例換向閥I。該比例換向閥I可以採用各種常用的比例換向閥以實現流量調節功能，在此不再贅述。上述工程機械行走驅動系統的工作原理簡述如下主驅動馬達5及從驅動馬達6由比例換向閥I共同控制，比例換向閥I的最大流量決定了行走驅動系統對應驅動的行走機構的最大速度。當行走機構處於工作進給狀態時，操作二位四通液控換向閥21』使其工作在第一工作狀態，比例換向閥I輸出的流量平均分配給主驅動馬達5和從驅動馬達6 (對應主驅動馬達5的進出油路及從驅動馬達6的進出油路上的負載相同)，此時行走驅動力大，行走速度低；當設備需要快速移動時，二位四通液控換向閥21』切換至第二工作狀態，此時，從驅動馬達6的進出油路與主驅動馬達5的進出油路斷開，且從驅動馬達6的進出油口相通；比例換向閥I輸出的流量只供給主驅動馬達5，從驅動馬達6隨著主驅動馬達5的運轉而運動；此時，主驅動馬達5的最大輸出轉速比工作進給狀態時提高I倍；此外，主驅動馬達5上裝有制動閥3和溢流閥4，制動閥3輸出的制動壓力油輸出端與主驅動馬達5上的第一制動器7和從驅動馬達6上的第二制動器8相連，只要主驅動馬達5動作，則第一制動器7及第二制動器8全部解除制動，行走機構可以自由行走；如果主驅動馬達5停止，則第一制動器7及第二制動器8使行走驅動系統可靠制動。如圖2所示，本實用新型工程機械行走驅動系統第二實施例通過二位四通液控換向閥21實現在第一工作狀態時將供油油路中的液壓油分流後分別輸入至主驅動馬達5的進油油路及從驅動馬達6的進油油路，在第二工作狀態時，將供油油路中的全部液壓油依次輸入主驅動馬達5的進油油路及從驅動馬達6的進油油路；本實施例與圖I所示第一實施例的區別在於二位四通液控換向閥21各工作油口通過採用與二位四通液控換向閥21』各工作油口不同的連接方式，實現在第二工作狀態時，主驅動馬達5的出油口與從驅動馬達6的進油口連接，主驅動馬達5與從驅動馬達6串聯。本實施例的結構具體描述如下二位四通液控換向閥21的第一工作油口連接回油油路及從驅動馬達6的出油油路，第二工作油口連接從驅動馬達6的進油油路，第三工 作油口連接主驅動馬達5的出油油路，第四工作油口連接供油油路與主驅動馬達5的進油油路；在第一工作狀態時，第一工作油口連通第三工作油口，第四工作油口連通第二工作油口 ；在第二工作狀態時，第一工作油口與第三工作油口斷開，第二工作油口與第四工作油口斷開，第二工作油口與第三工作油口連通。本實施例工程機械行走驅動系統的工作原理簡述如下由圖2可知，低速工作進給時，與圖I所示的第一實施例相同，由二位四通液控換向閥21將供油油路中的液壓油分流後分別輸入至主驅動馬達5的進油油路及從驅動馬達6的進油油路；當行走機構需要快速移動時，二位四通液控換向閥21換向至第二工作狀態，主驅動馬達5的出油口與從驅動馬達6的進油口連接，此時兩個液壓馬達串聯，比例換向閥I輸出的液壓油依次通過主驅動馬達5和從驅動馬達6，各驅動馬達的最大行走速度提高一倍(對應主驅動馬達5的進出油路及從驅動馬達6的進出油路上的負載相同，速度相同，分流為均分時的情況；具體操作時，也可以如對圖I中的解釋一樣，通過改變主驅動馬達5的進出油路及從驅動馬達6的進出油路上的負載，來改變分流配比)。與圖I所示第一實施例一樣，圖2中的比例換向閥I、制動閥3和溢流閥4等均為優選特徵，對應的方案均為優選方案。可以理解的是，本實用新型工程機械行走驅動系統主要在行走機構低速工作進給時通過將供油油路中的液壓油分流後分別輸送至主驅動馬達5和從驅動馬達6，在行走機構需要快速移動時，保證將供油油路中的全部液壓油輸送至主驅動馬達5，圖I及圖2為兩種具體的實施方式，具體操作時還可以採用其他的結構形式；此外，還可以採用其他的換向閥來實現二位四通液控換向閥21、21』的功能。本實用新型各實施例解釋了包含兩個驅動馬達的行走驅動系統，具體操作時，還可以適用於包含其他偶數個驅動馬達的行走驅動系統，如包含四個驅動馬達的行走驅動系統，其中該四個驅動馬達包括兩個主驅動馬達5及兩個從驅動馬達6，組成兩對驅動馬達，每對驅動馬達可以適用於本實用新型各實施例的解釋。本實用新型實施例還可以適用於包括驅工程機械行走驅動系統的工程機械。本實用新型各實施例通過在液壓迴路上增加換向閥，行走機構低速進給作業時，供油油路中的液壓油分流後通過兩個驅動馬達，此時各馬達輸出速度低，驅動力大；行走機構高速移動時，換向閥切換工作狀態使通過驅動馬達的流量，實現設備快速移動，從而在不改變馬達排量的情況下，即可實現行走驅動系統速度檔位的切換，即本實用新型各實施例可以採用定量馬達實現行走高低速驅動，提高了工程機械行走效率，此外採用定量馬達的行走驅動機構也能提高使用壽命，降低成本；此外，第一制動器及第二制動器的液壓油來自同一驅動馬達的制動閥，確保第一制動器及第二制動器同步動作，提高了行走穩定性和制動可靠性。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種工程機械行走驅動系統，其特徵在於，包括換向閥、主驅動馬達(5)和從驅動馬達(6);所述換向閥連接供油油路、所述主驅動馬達(5)的進油油路及所述從驅動馬達(6)的進油油路； 所述換向閥用於在第一工作狀態時將所述供油油路中的液壓油分流分別輸送至所述主驅動馬達(5)的進油油路與所述從驅動馬達(6)的進油油路，以及在第二工作狀態時將所述供油油路中的全部液壓油輸送至所述主驅動馬達(5)的進油油路。
2.根據權利要求I所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，所述換向閥還用於在所述第二工作狀態時將所述供油油路中的全部液壓油輸送至所述從驅動馬達(6)的進油油路。
3.根據權利要求2所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，所述換向閥的第一工作油口連接回油油路與所述從驅動馬達(6)的出油油路，第二工作油口連接所述從驅動馬達(6)的進油油路，第三工作油口連接所述主驅動馬達(5)的出油油路，第四工作油口連接所述供油油路與所述主驅動馬達(5)的進油油路； 在所述第一工作狀態時，所述第一工作油口連通所述第三工作油口，所述第四工作油口連通所述第二工作油口 ；在所述第二工作狀態時，所述第一工作油口與所述第三工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第四工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第三工作油口連通。
4.根據權利要求3所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，所述換向閥為二位四通液控換向閥(21)。
5.根據權利要求I所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，所述換向閥的第一工作油口連接所述供油油路與所述主驅動馬達(5)的進油油路，第二工作油口連接所述從驅動馬達(6)的出油油路，第三工作油口連接所述從驅動馬達(6)的進油油路，第四工作油口連接回油油路及所述主驅動馬達(5)的出油油路； 在所述第一工作狀態時，所述第一工作油口連通所述第三工作油口，所述第四工作油口連通所述第二工作油口 ；在所述第二工作狀態時，所述第一工作油口與所述第三工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第四工作油口斷開，所述第二工作油口與所述第三工作油口連通。
6.根據權利要求5所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，所述換向閥為二位四通液控換向閥(21』)。
7.根據上述權利要求1-6中任一項所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，還包括制動閥(3)、與所述主驅動馬達(5)對應的第一制動器(7)及與所述從驅動馬達(6)對應的第二制動器(8)； 所述制動閥(3)設置在所述主驅動馬達(5)的進油油路及出油油路上，所述制動閥(3)的輸出端連接所述第一制動器(7)與所述第二制動器(8);所述制動閥(3)用於在所述主驅動馬達(5)動作時，控制所述第一制動器(7)與所述第二制動器(8)解除制動操作，並在所述主驅動馬達(5)停止時，控制所述第一制動器(7)與所述第二制動器(8)啟動制動操作。
8.根據權利要求7所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，還包括設置在所述主驅動馬達(5)的進油油路與出油油路之間的溢流閥(4)。
9.根據權利要求8所述的工程機械行走驅動系統，其特徵在於，還包括用於控制所述供油油路中液壓油流量的比例換向閥(I)。
10. 一種工程機械，其特徵在於，設置有如權利要求1-9中任一項所述的工程機械行走驅動系統。
專利摘要本實用新型提出了一種工程機械及其行走驅動系統，其中，該工程機械行走驅動系統包括換向閥、主驅動馬達和從驅動馬達；換向閥連接供油油路、主驅動馬達的進油油路及從驅動馬達的進油油路；換向閥用於在第一工作狀態時將供油油路中的液壓油分流分別輸送至主驅動馬達的進油油路與從驅動馬達的進油油路，以及在第二工作狀態時將供油油路中的全部液壓油輸送至主驅動馬達的進油油路。本實用新型在不改變馬達排量的情況下，即可實現對行走驅動系統速度檔位的切換。
文檔編號F15B9/16GK202641379SQ20122024978
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月26日 優先權日2012年5月26日
發明者陳鍔, 閆炳雷, 楊文林, 趙中奇, 張宇 申請人:三一重型裝備有限公司