鐵路起重機液壓驅動系統的製作方法
2023-06-09 19:40:41 2
鐵路起重機液壓驅動系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種鐵路起重機液壓驅動系統，包括：液壓泵組和控制迴路，所述控制迴路具有用於提供工作壓力第一壓力輸出端和第二壓力輸出端，還包括變量液壓馬達，所述變量液壓馬達具有第一輸入端、第二輸入端和驅動鐵路起重機的車軸轉動的扭矩輸出端；所述第一輸入端和第二輸入端分別與所述第一壓力輸出端和第二壓力輸出端連接，用於根據所述工作壓力調節所述扭矩輸出端輸出的轉速。本實用新型的鐵路起重機液壓驅動系統，通過採用變量液壓馬達可根據當前負載情況自動調整起重運行速度，即可實現鐵路起重機高速行走和吊重自力行走兩種工況之間的切換，降低了鐵路機的製造成本，且液壓系統維護更為便利，也降低了維護成本。
【專利說明】鐵路起重機液壓驅動系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及起重設備製造技術，尤其涉及一種鐵路起重機驅動控制系統。
【背景技術】
[0002]鐵路起重機在作業過程中根據可分為高速行走狀態和吊重自力行走狀態，其中高速行走狀態是為了滿足鐵路起重機在停放地點到作業地點的較長距離的轉移要求，移動速度較快；吊重自力行走狀態則需要其吊臂吊持重物緩慢移動；即鐵路起重機需要實現輕載狀態時高速行走、重載時低速行走。
[0003]在現有技術中，鐵路起重機的液壓驅動系統可為吊臂提供工作壓力、為行走提供動力；但是，為行走提供的動力是恆定不變的，需要通過減速器的多級速比傳動實現高速行走狀態和吊重自力行走狀態之間的切換，而這類減速器成本較高，外形尺寸較大，也不便於維護，因而，造成了現有的鐵路起重機製造成本和維護成本較高。
實用新型內容
[0004]針對現有技術中的上述缺陷，本實用新型提供一種鐵路起重機液壓驅動系統，通過液壓控制實現鐵路起重機高速行走狀態和吊重自力行走狀態的切換，以降低製造和維護成本。
[0005]本實用新型提供一種鐵路起重機液壓驅動系統，包括:液壓泵組和控制迴路，所述控制迴路具有用於提供工作壓力的第一壓力輸出端和第二壓力輸出端，還包括變量液壓馬達，所述變量液壓馬達具有第一輸入端、第二輸入端和驅動鐵路起重機的車軸轉動的扭矩輸出端；所述第一輸入端和第二輸入端分別與所述第一壓力輸出端和第二壓力輸出端連接，用於根據所述工作壓力調節所述扭矩輸出端輸出的轉速。
[0006]如上所述的鐵路起重機液壓驅動系統，優選地，所述變量液壓馬達包括:
[0007]—個軸向柱塞馬達，所述軸向柱塞馬達的輸出端為所述扭矩輸出端，且所述第一輸入端和第二輸入端分別連接於所述軸向柱塞馬達的兩個輸入口；
[0008]一個兩位三通伺服閥，分別與所述第一輸入端、第二輸入端連接，用於在所述工作壓力達到預設閾值進行切換；
[0009]一雙作用液壓缸，所述雙作用液壓缸的兩個油口與所述兩位三通伺服閥連接，且所述雙作用液壓缸的活塞杆與所述軸向柱塞馬達的斜盤連接，用於在經所述兩位三通伺服閥傳遞的所述工作壓力作用下通過活塞杆的移動帶動所述斜盤擺動。
[0010]如上所述的鐵路起重機液壓驅動系統，優選地，所述第一壓力輸出端輸出油壓大於或小於所述第二壓力輸出端，且所述第一壓力輸出端和第二壓力輸出端之間的油壓差為所述工作壓力。
[0011]本實用新型提供的鐵路起重機液壓驅動系統，通過採用變量液壓馬達可根據當前負載情況自動調整起重機運行速度，僅需採用具有普通減速器而無需採用可自動切換的多級變速比減速器，即可實現鐵路起重機高速行走和吊重自力行走兩種工況之間的切換，降低了鐵路機的製造成本，且液壓系統維護更為便利，也降低了維護成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型鐵路起重機液壓驅動系統實施例的結構不意圖；
[0013]圖2為圖1中變量液壓馬達的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1為本實用新型鐵路起重機液壓驅動系統實施例的結構不意圖；如圖1所不，本實施例提供一種鐵路起重機液壓驅動系統，包括:液壓泵組I和控制迴路2，控制迴路2具有用於提供工作壓力第一壓力輸出端21和第二壓力輸出端22 ;還包括變量液壓馬達3，變量液壓馬達具有第一輸入端31、第二輸入端32和驅動鐵路起重機的車軸轉動的扭矩輸出端33 ;第一輸入端31和第二輸入端32分別與第一壓力輸出端21和第二壓力輸出端22連接，用於根據上述工作壓力調節扭矩輸出端33輸出的轉速。
[0015]具體地，液壓泵組21可以將油箱中油加壓、並輸送給控制迴路2，以供控制迴路控制鐵路起重機的液壓走行機構工作；控制迴路2具有第一壓力輸出端21和第二壓力輸出端22，以將反映當前承載狀態的工作壓力輸出。其中，工作壓力即為第一壓力輸出端21和第二壓力輸出端22輸出的油壓之差，並且，還可以通過控制第一壓力輸出端21和第二壓力輸出端22輸出油壓的相對大小實現驅動車軸的正轉或反轉，進而實現前進或後退；例如，當第一壓力輸出端21大於第二壓力輸出端22時，驅動變量液壓馬達正轉，進而帶動鐵路起重機前進，則當第一壓力輸出端21小於第二壓力輸出端22的油壓時，驅動變量液壓馬達反轉，進而帶動鐵路起重機後退。需要說明的是，第一輸出端的壓力和第二輸出端的壓力一般通過搬動鐵路起重機司機室內的操縱杆以控制控制迴路2中的各閥門來實現，包括控制鐵路起重前進或後退，以及在前進或後退狀態下隨承載變化而調整輸出的工作壓力。
[0016]變量液壓馬達3的第一輸入端31和第二輸入端31可以分別通過油路或直接連接到第一壓力輸出端21和第二壓力輸出端22上，以將控制迴路2輸出的工作壓力通過變量液壓馬達3轉換為輸出扭矩、並帶動車軸旋轉，並且，當鐵路起重機的負載發生變化而使輸出給變量液壓馬達3的工作壓力變化時，變量液壓馬達3則可以根據工作壓力變化量隨之調整輸出的扭矩和轉速，進而使車軸轉速與當前負載情況相匹配；即，若鐵路起重機當前負載較大，則輸出給變量液壓馬達3的工作壓力較大，變量液壓馬達3可以根據該較大的工作壓力輸出較小的轉速，以實現低速行走，滿足吊重自力行走工況的需求；而若當前負載較小，則工作壓力也較小，變量液壓馬達3可以根據該較小的工作壓力輸出較大的轉速，以實現帶動車軸高速旋轉，滿足高速行走工況需求。當然，上述根據負載變化而調整馬達輸出轉矩和轉速的過程可適用於鐵路起重機前進或後退的任一情況。
[0017]本實施例提供的鐵路起重機液壓驅動系統，通過採用變量液壓馬達可根據當前負載情況自動調整起重運行速度，僅需採用具有普通減速器而無需採用可自動切換的多級變速比減速器，即可實現了鐵路起重機高速行走和吊重自力行走兩種工況之間的切換，降低了鐵路機的製造成本，且液壓系統維護更為便利，也降低了維護成本。
[0018]圖2為圖1中變量液壓馬達的工作原理圖。下面將結合圖2詳細說明變量液壓馬達3根據工作壓力調節輸出轉速的具體過程。[0019]如圖2所示,變量液壓馬達3可以包括:
[0020]—個軸向柱塞馬達301,軸向柱塞馬達301的輸出端為扭矩輸出端33,且第一輸入端31和第二輸入端32分別連接於軸向柱塞馬達301的兩個輸入口 ；一個兩位三通伺服閥34，分別與第一輸入端31、第二輸入端32連接，用於在上述工作壓力達到預設閾值進行切換；一雙作用液壓缸35，雙作用液壓缸35的兩個油口與兩位三通伺服閥34連接，且雙作用液壓缸35的活塞杆與軸向柱塞馬達301的斜盤302連接，用於在經兩位三通伺服閥34傳遞的上述工作壓力作用下通過活塞杆的移動帶動斜盤302擺動。
[0021]其中，軸向柱塞馬達301的斜盤可往復擺動，使得斜盤的偏轉角度(即斜盤與柱塞軸向之間的夾角)不斷變化，從而使其輸出的轉速隨之不斷變化；且斜盤每一特定的偏轉角度對應一個相應的輸出轉速。
[0022]具體地，軸向柱塞馬達301、雙作用液壓缸35及兩位三通伺服閥34可以按照如圖2所示的形式連接形成一液壓迴路；其中，第一輸入端31和第二輸入端32可分別經第一單向閥311和第二單向閥322後連接至兩位三通伺服閥34的一個接口，且同時還與雙作用液壓缸35的一個油口連接；雙作用液壓缸35的另一個油口則與兩位三通伺服閥34的另一接口連接；第一輸入端31和第二輸入端32還與兩位三通伺服閥34的控制端連接；雙作用液壓缸35的活塞杆則可以與斜盤的頂端或底端鉸接，以通過活塞杆的移動帶動斜盤擺動。本實施例以進入到第一輸入端31油壓高於第二輸入端32油壓為例對工作過程進行說明:
[0023]當鐵路起重機重載時，控制迴路輸出的工作壓力較高，則進入到第一輸出端31的油壓較高(超過兩位三通伺服閥34的預設閾值)，該高壓油經第一單向閥11後作用在兩位三通伺服閥34的控制端上，使兩位三通伺服閥34超克服彈簧所在一側切換、第一工作位341接入到迴路中，使得由第一輸入端31進入的高壓油經第一單向閥311及兩位三通伺服閥34的第一工作位341後進入到雙作用液壓缸35的左側油腔中，驅動雙作用液壓缸35的活塞杆沿F方向移動，從而通過活塞杆帶動斜盤朝轉速較小的方向擺動，軸向柱塞馬達301輸出低轉速。當鐵路起重機載荷逐漸減小時，由控制迴路輸出的工作壓力隨之降低，進入到第一輸入端31的油壓減小，當該油壓低於兩位三通伺服閥34的預設閾值時，兩位三通伺服閥34在彈簧的作用下回復至第二工作位342，由第一輸入端31進入的油無法再經過兩位三通伺服閥34流到雙作用液壓缸35，而是直接流入到雙作用液壓缸35的右側油腔中，在不斷流入的油的壓力作用下活塞杆則沿與F相反的方向移動，從而帶動軸向柱塞馬達301的斜盤擺動迴轉速較大的一側，軸向柱塞馬達301輸出高轉速。
[0024]當然，當第一輸入端31的油壓低於第二輸入端32時也可以實現上述轉速調整，其具體實現原理類似，此處不再贅述。也就是說，本實施例的液壓驅動系統在前進和後退情況下均可以實現根據承載情況調整行走速度，方便滿足了鐵路起重機在高速行走和吊重自力走行工況之間的切換。
[0025]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種鐵路起重機液壓驅動系統，包括:液壓泵組和控制迴路，所述控制迴路具有用於提供工作壓力的第一壓力輸出端和第二壓力輸出端，其特徵在於，還包括變量液壓馬達，所述變量液壓馬達具有第一輸入端、第二輸入端和驅動鐵路起重機的車軸轉動的扭矩輸出端；所述第一輸入端和第二輸入端分別與所述第一壓力輸出端和第二壓力輸出端連接，用於根據所述工作壓力調節所述扭矩輸出端輸出的轉速。
2.根據權利要求1所述的鐵路起重機液壓驅動系統，其特徵在於，所述變量液壓馬達包括: 一個軸向柱塞馬達，所述軸向柱塞馬達的輸出端為所述扭矩輸出端，且所述第一輸入端和第二輸入端分別連接於所述軸向柱塞馬達的兩個輸入口； 一個兩位三通伺服閥，分別與所述第一輸入端、第二輸入端連接，用於在所述工作壓力達到預設閾值進行切換； 一雙作用液壓缸，所述雙作用液壓缸的兩個油口與所述兩位三通伺服閥連接，且所述雙作用液壓缸的活塞杆與所述軸向柱塞馬達的斜盤連接，用於在經所述兩位三通伺服閥傳遞的所述工作壓力作用下通過活塞杆的移動帶動所述斜盤擺動。
3.根據權利要求1或2所述的鐵路起重機液壓驅動系統，其特徵在於，所述第一壓力輸出端輸出油壓大於或小於所述第二壓力輸出端，且所述第一壓力輸出端和第二壓力輸出端之間的油壓差為所述工作壓力。
【文檔編號】B66C23/62GK203568725SQ201320507595
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】王紅兵, 張靖, 王曉東 申請人:北車蘭州機車有限公司