一种用于道路清扫车的液压混合动力系统技术方案

本发明专利技术为解决传统道路清扫车主副发动机燃油经济性和排放性能差、噪声大、工作环境恶劣、底盘布置困难、制造与使用成本高的问题，公开了一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，包括机械传动部分和液压传动部分，液压泵、风机和高压水泵通过取力装置从发动机获取动力；通过液压控制阀组切换至不同的工作位置，实现液压系统自由轮模式、蠕行驱动模式、蓄能器驱动助力模式和制动能量回收模式之间的切换；本发明专利技术提供的一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，既可以满足清扫车各种功能需求，同时极大提高了传统道路清扫车的燃油经济性和排放性、噪声小、工作环境优良，并且液压部件结构紧凑、价格适中，降低了底盘布置难度和使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于道路清扫车的液压混合动力系统
本专利技术涉及道路清扫车领域，尤其涉及一种用于道路清扫车的液压混合动力系统。
技术介绍
道路清扫车作为一种环卫设备，是一种集路面清扫、垃圾回收及运输于一体的新型高效清扫设备。传统清扫车多在专用汽车底盘上进行改装，配备两台发动机。转场作业时，主发动机工作，副发动机闲置；清扫作业时，主副发动机同时工作，主发动机负责整车的移动，副发动机驱动扫盘、风机、高压水泵等清扫装置工作，由于清扫作业时车速较低，主发动机负荷率很低，燃油经济性和排放性很差，而且两台发动机同时工作，噪声很大，工作环境恶劣。此外，两台发动机不仅使底盘布置困难，也极大增加了整车制造和使用成本。近年来随着能源与环境问题日益严峻，节能与新能源技术成为政府和企业关注的热点。混合动力节能技术已在道路清扫车领域获得了一定程度的推广、应用，但现有的技术并不够成熟、完善。如中国专利公开号为CN102383388A，公开日为2012-03-21，公开了一种大型道路清扫车的混合动力驱动系统，该系统采用发动机、发电机和电机的并联混合动力构型，虽然通过取消副发动机，使燃油经济性提高，但其所有部件均由电机驱动，电耗大，电控系统复杂；又如中国专利号为CN204674365U，公开日为2015-09-30，公开了一种大型油电混合动力道路清扫车动力驱动系统，该系统采用发动机和电机的并联混合动力构型，虽然取消了副发动机，但其电机无法调节发动机的工作区间，燃油经济性提高有限，且电池能量不能及时补充，清扫工作续驶里程短；又如中国专利号为CN104150838A，公开日为2015-12-16，公开了一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统，该系统采用发动机和电机的并联混合动力构型，虽然通过取消副发动机，降低了整车油耗，但系统采用6个离合器和1个分动器，发动机至工作部件的传动效率很低，采用双电机增加了成本且使整车布置困难。针对以上情况，有必要针对道路清扫车的工作特点，结合混合动力系统优点，设计一种功能全面、性能优良的混合动力系统。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，该系统可实现转场工作时，液压系统置于自由轮模式，发动机驱动整车行驶，满足清扫车快速转场要求；清扫作业时，发动机驱动风机装置和高压水泵装置工作，液压系统驱动整车行驶及清扫装置工作，满足清扫车低速清扫要求。该系统取消了副发动机，提高了燃油经济性，并且液压系统结构简单、质量小、布置方便、工作可靠，可以在保证清扫车功能的前提下节约制造和使用成本，此外，该系统也具有发动机负荷率高、工作噪声小、可以实现制动能量回收的优点。本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，包括机械传动部分和液压传动部分，所述机械传动部分包括发动机、离合器、变速箱、驱动桥、后轮、取力器、万向节、前轮、分动器、风机装置、高压水泵装置；所述液压传动部分包括液压泵组件、油箱、液压控制阀组、清扫装置控制组件、蓄能器组件、液压马达组件。所述机械传动部分特征在于：所述发动机的输出轴与离合器的输入轴为法兰连接或花键连接，离合器的输出轴与变速箱的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，变速箱的输出轴与驱动桥采用万向节连接，驱动桥与后轮采用万向节连接，取力器为双动力输出取力器，与发动机的输出轴采用花键连接，取力器的输出轴A与万向节采用法兰连接，万向节与液压泵组件为法兰连接或花键连接，取力器的输出轴B与分动器的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，分动器的输出轴A与风机装置的输入轴为法兰连接或花键连接，分动器的输出轴B与高压水泵装置的输入轴为法兰连接或花键连接，液压马达组件的输出轴与前轮为花键连接或两者同轴连接。所述液压传动部分特征在于：液压泵组件与油箱为液压管路连接，液压泵组件与液压控制阀组为液压管路连接，液压控制阀组与清扫装置控制组件为液压管路连接，液压控制阀组与蓄能器组件为液压管路连接，液压控制阀组与液压马达组件为液压管路连接。进一步的技术方案包括：所述液压泵组件包括液压变量泵、补油泵、一号三位三通电磁换向阀、二号三位三通电磁换向阀、二位二通电磁换向阀、一号溢流阀、一号单向阀、二号单向阀、二号溢流阀、三号溢流阀，其特征在于：所述液压变量泵的输入轴与万向节采用法兰连接或花键连接，液压变量泵的端口a通过液压管路L4与液压泵组件的端口PB连接，液压变量泵的端口a通过液压管路L4与二号单向阀的出油口连接，液压变量泵的端口a通过液压管路L4与三号溢流阀的进油口连接，液压变量泵的端口b通过液压管路L2与液压泵组件的端口PA连接，液压变量泵的端口b通过液压管路L2与一号单向阀的出油口连接，液压变量泵的端口b通过液压管路L2与二号溢流阀的进油口连接，所述补油泵的输入轴与液压变量泵的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，补油泵的端口a与油箱的端口TK为液压管路连接，补油泵的端口b通过液压管路L3与一号溢流阀的进油口连接，补油泵的端口b通过液压管路L3与一号单向阀的进油口连接，补油泵的端口b通过液压管路L3与二号单向阀的进油口连接，补油泵的端口b通过液压管路L3与二号溢流阀的出油口连接，补油泵的端口b通过液压管路L3与三号溢流阀的出油口连接，补油泵的端口b与一号三位三通电磁换向阀的端口A采用液压管路连接，补油泵的端口b与二号三位三通电磁换向阀的端口A采用液压管路连接，补油泵的端口b与二位二通电磁换向阀的端口A采用液压管路连接，一号溢流阀的出油口与油箱的端口TK采用液压管路连接，二位二通电磁换向阀的端口P通过液压管路L1与液压泵组件的端口PC连接，一号三位三通电磁换向阀的端口B和二号三位三通电磁换向阀的端口B与油箱的端口TK采用液压管路连接，一号三位三通电磁换向阀的端口P与液压变量泵的端口c采用液压管路连接，二号三位三通电磁换向阀的端口P与液压变量泵的端口d采用液压管路连接，液压泵组件的端口PA与液压控制阀组的端口VA采用液压管路连接，液压泵组件的端口PB与液压控制阀组的端口VB采用液压管路连接，液压泵组件的端口PC与液压控制阀组的端口VC采用液压管路连接。所述液压控制阀组包括一号三位四通电磁换向阀、四号溢流阀、二号三位四通电磁换向阀、一号二位二通电磁比例换向阀、二号二位二通电磁比例换向阀、三号单向阀、三号二位二通电磁比例换向阀、四号单向阀、三位三通液动换向阀、五号溢流阀、四号二位二通电磁比例换向阀、五号单向阀、一号二位四通电磁换向阀、二号二位四通电磁换向阀、一号二位四通液动换向阀、二号二位四通液动换向阀、六号溢流阀，其特征如下：所述液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与一号三位四通电磁换向阀的端口A连接，液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与二号三位四通电磁换向阀的端口A连接，液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与三号二位二通电磁比例换向阀的端口A连接，液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与五号单向阀的出油口连接，液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与三位三通液动换向阀的端口A和端口X连接，液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与一号二位四通液动换向阀的端口A连接，液压控制阀组的端口VA通过液压管路L6与二号二位四通液动换向阀的端口A连接，一号三位四通电磁换向阀的端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，包括机械传动部分和液压传动部分，其特征在于：所述机械传动部分包括发动机(1)、离合器(2)、变速箱(3)、驱动桥(4)、后轮(5)、取力器(6)、万向节(7)、前轮(14)、分动器(15)、风机装置(16)、高压水泵装置(17)；所述液压传动部分包括液压泵组件(8)、油箱(9)、液压控制阀组(10)、清扫装置控制组件(11)、蓄能器组件(12)、液压马达组件(13)；所述机械传动部分特征在于：所述发动机(1)的输出轴与离合器(2)的输入轴为法兰连接或花键连接，离合器(2)的输出轴与变速箱(3)的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，变速箱(3)的输出轴与驱动桥(4)采用万向节连接，驱动桥(4)与后轮(5)采用万向节连接，取力器(6)为双动力输出取力器，与发动机(1)的输出轴采用花键连接，取力器(6)的输出轴A与万向节(7)采用法兰连接，万向节(7)与液压泵组件(8)为法兰连接或花键连接，取力器(6)的输出轴B与分动器(15)的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，分动器(15)的输出轴A与风机装置(16)的输入轴为法兰连接或花键连接，分动器(15)的输出轴B与高压水泵装置(17)的输入轴为法兰连接或花键连接，液压马达组件(13)的输出轴与前轮(14)为花键连接或两者同轴连接；所述液压传动部分特征在于：液压泵组件(8)与油箱(9)为液压管路连接，液压泵组件(8)与液压控制阀组(10)为液压管路连接，液压控制阀组(10)与清扫装置控制组件(11)为液压管路连接，液压控制阀组(10)与蓄能器组件(12)为液压管路连接，液压控制阀组(10)与液压马达组件(13)为液压管路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，包括机械传动部分和液压传动部分，其特征在于：所述机械传动部分包括发动机(1)、离合器(2)、变速箱(3)、驱动桥(4)、后轮(5)、取力器(6)、万向节(7)、前轮(14)、分动器(15)、风机装置(16)、高压水泵装置(17)；所述液压传动部分包括液压泵组件(8)、油箱(9)、液压控制阀组(10)、清扫装置控制组件(11)、蓄能器组件(12)、液压马达组件(13)；所述机械传动部分特征在于：所述发动机(1)的输出轴与离合器(2)的输入轴为法兰连接或花键连接，离合器(2)的输出轴与变速箱(3)的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，变速箱(3)的输出轴与驱动桥(4)采用万向节连接，驱动桥(4)与后轮(5)采用万向节连接，取力器(6)为双动力输出取力器，与发动机(1)的输出轴采用花键连接，取力器(6)的输出轴A与万向节(7)采用法兰连接，万向节(7)与液压泵组件(8)为法兰连接或花键连接，取力器(6)的输出轴B与分动器(15)的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，分动器(15)的输出轴A与风机装置(16)的输入轴为法兰连接或花键连接，分动器(15)的输出轴B与高压水泵装置(17)的输入轴为法兰连接或花键连接，液压马达组件(13)的输出轴与前轮(14)为花键连接或两者同轴连接；所述液压传动部分特征在于：液压泵组件(8)与油箱(9)为液压管路连接，液压泵组件(8)与液压控制阀组(10)为液压管路连接，液压控制阀组(10)与清扫装置控制组件(11)为液压管路连接，液压控制阀组(10)与蓄能器组件(12)为液压管路连接，液压控制阀组(10)与液压马达组件(13)为液压管路连接。2.根据权利要求1所述的一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，所述液压泵组件(8)包括液压变量泵(81)、补油泵(82)、一号三位三通电磁换向阀(83)、二号三位三通电磁换向阀(84)、二位二通电磁换向阀(85)、一号溢流阀(86)、一号单向阀(87)、二号单向阀(88)、二号溢流阀(89)、三号溢流阀(810)，其特征在于：所述液压变量泵(81)的输入轴与万向节(7)采用法兰连接或花键连接，液压变量泵(81)的端口a通过液压管路L4与液压泵组件(8)的端口PB连接，液压变量泵(81)的端口a通过液压管路L4与二号单向阀(88)的出油口连接，液压变量泵(81)的端口a通过液压管路L4与三号溢流阀(810)的进油口连接，液压变量泵(81)的端口b通过液压管路L2与液压泵组件(8)的端口PA连接，液压变量泵(81)的端口b通过液压管路L2与一号单向阀(87)的出油口连接，液压变量泵(81)的端口b通过液压管路L2与二号溢流阀(89)的进油口连接，所述补油泵(82)的输入轴与液压变量泵(81)的输入轴采用花键副连接或两者为同轴连接，补油泵(82)的端口a与油箱(9)的端口TK为液压管路连接，补油泵(82)的端口b通过液压管路L3与一号溢流阀(86)的进油口连接，补油泵(82)的端口b通过液压管路L3与一号单向阀(87)的进油口连接，补油泵(82)的端口b通过液压管路L3与二号单向阀(88)的进油口连接，补油泵(82)的端口b通过液压管路L3与二号溢流阀(89)的出油口连接，补油泵(82)的端口b通过液压管路L3与三号溢流阀(810)的出油口连接，补油泵(82)的端口b与一号三位三通电磁换向阀(83)的端口A采用液压管路连接，补油泵(82)的端口b与二号三位三通电磁换向阀(84)的端口A采用液压管路连接，补油泵(82)的端口b与二位二通电磁换向阀(85)的端口A采用液压管路连接，一号溢流阀(86)的出油口与油箱(9)的端口TK采用液压管路连接，二位二通电磁换向阀(85)的端口P通过液压管路L1与液压泵组件(8)的端口PC连接，一号三位三通电磁换向阀(83)的端口B和二号三位三通电磁换向阀(84)的端口B与油箱(9)的端口TK采用液压管路连接，一号三位三通电磁换向阀(83)的端口P与液压变量泵(81)的端口c采用液压管路连接，二号三位三通电磁换向阀(84)的端口P与液压变量泵(81)的端口d采用液压管路连接，液压泵组件(8)的端口PA与液压控制阀组(10)的端口VA采用液压管路连接，液压泵组件(8)的端口PB与液压控制阀组(10)的端口VB采用液压管路连接，液压泵组件(8)的端口PC与液压控制阀组(10)的端口VC采用液压管路连接。3.根据权利要求1所述的一种用于道路清扫车的液压混合动力系统，所述液压控制阀组(10)包括一号三位四通电磁换向阀(101)、四号溢流阀(102)、二号三位四通电磁换向阀(103)、一号二位二通电磁比例换向阀(104)、二号二位二通电磁比例换向阀(105)、三号单向阀(106)、三号二位二通电磁比例换向阀(107)、四号单向阀(108)、三位三通液动换向阀(109)、五号溢流阀(1010)、四号二位二通电磁比例换向阀(1011)、五号单向阀(1012)、一号二位四通电磁换向阀(1013)、二号二位四通电磁换向阀(1014)、一号二位四通液动换向阀(1015)、二号二位四通液动换向阀(1016)、六号溢流阀(1017)，其特征如下：所述液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与一号三位四通电磁换向阀(101)的端口A连接，液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与二号三位四通电磁换向阀(101)的端口A连接，液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与三号二位二通电磁比例换向阀(107)的端口A连接，液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与五号单向阀(1012)的出油口连接，液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与三位三通液动换向阀(109)的端口A和端口X连接，液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与一号二位四通液动换向阀(1015)的端口A连接，液压控制阀组(10)的端口VA通过液压管路L6与二号二位四通液动换向阀(1016)的端口A连接，一号三位四通电磁换向阀(101)的端口B与油箱(9)的端口TK采用液压管路连接，一号三位四通电磁换向阀(101)的端口P与液压控制阀组(10)的端口C1采用液压管路连接，一号三位四通电磁换向阀(101)的端口T与液压控制阀组(10)的端口C2采用液压管路连接，二号三位四通电磁换向阀(101)的端口B与油箱(9)的端口TK采用液压管路连接，二号三位四通电磁换向阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小华，刘持林，宋大凤，李立鑫，李文远，李广含，崔臣，王星琦，云千芮，纪人桓，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22