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轮式工程机械液压节能系统技术方案

技术编号:2189127 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种液压节能系统。可储存轮式工程机械的部分制动能量,并在轮式工程机械起步、加速时释放,单独或辅助驱动轮式工程机械行驶。系统主要包括:轴向柱塞泵(1)、蓄能器(8)、二位四通阀(2)和三位四通阀(3)等。由制动踏板或可与油门踏板(53)联动的起步,加速踏板(52)控制三位四通阀(3)换向实现制动能量的储存和释放。前进或倒退时的工况由换挡操纵杆控制的二位四通阀(2)换向来实现。(*该技术在2000年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于轮式工程机械用的液压节能系统。在轮式工程机械工作中,需要频繁地进退制动、起步和加速。以轮式装载机的典型作业方式“V”型作业法为例每个工作循环中轮式装载机需要制动3次,起步和加速各4次。每次起步、加速都要浪费大量燃料,而且降低了发动机、制动片寿命,增加了废气和噪声污染。现有的文献和技术中提出了对汽车等车辆制动节能的一系列解决方案如加拿大、瑞典的节能装置和中国专利CN85200239U、CN86210778U等。但这些方案均没有解决车辆倒退工况的储能和放能,而轮式工程机械工作中的倒退工况(如倒退距离)占行走工况的30%以上,上述方案还存在需要单独设置液压油箱,操纵阀换向时换向冲击大,制动蓄能工况的传递方式复杂和绝大部分轮式工程机械不设主离合器而不适用于轮式工程机械等问题。本技术的目的是为了提供一种适用于轮式工程机械的液压节能系统,可利用部分制动能量使轮式工程机械起步和加速行驶,并可延长发动机、制动片使用寿命,减少废气和噪声污染,提高作业效率。本技术的解决方案是由传动件将轴向柱塞泵连接在轮式工程机械驱动桥(如前桥或后桥)上,用轴向柱塞泵将机械能转化为液压能或者相反,并用蓄能器储存能量。使一个三位四通阀换向将制动能储存或释放,使一个二位四通阀换向实现前进和倒退的工况。制动时,轴向柱塞泵将制动时传来的部分能量以压力油形式储存在蓄能器中;起步或加速时,压力油驱动轴向柱塞泵对轮式工程机械作功,驱动轮式工程机械行驶。下面结合实施例轮式装载机液压节能系统及其附图对本技术作详细说明。附图说明图1是该系统的液压系统原理图。图2是该系统在轮式装载机上的布置图。图3、图4是该系统传动件的结构和安装位置图。图5是该系统的电路原理图。图6是该系统起步、加速装置的结构和安装位置图。图7是图6的A向视图。传动件将轴向柱塞泵(1)和轮式装载机传动轴联系起来,传动件与轴向柱塞泵(1)键联结,键联接使传动轴和轴向柱塞泵(1)以同转速旋转。见图3、图4。轴向柱塞泵(1)的工作油口分别相连在二位四通阀(2)的两个主阀油口上。见图1。二位四通阀(2)的另两个主阀油口分别与三位四通阀(3)的两个主阀油口相连,同时一路与补油阀(4)相连后通过滤油器(11)回油箱(13)。补油阀(4)在轴向柱塞泵(1)吸油不足时及时补油;另一路接单向阀(5)后通蓄能器(8)油口。单向阀(5)可防止压力油倒灌。用电液的形式控制二位四通阀(2)和三位四通阀(3)可减少换向冲击。三位四通阀(3)的另两个主阀油口一路接顺序阀(7)后通蓄能器(8)油口;另一路接滤油器(12)后回油箱(13)。顺序阀(7)使蓄能器(8)内保持较高的油压(16~20MPa)。当轮式装载机制动时,轴向柱塞泵(1)的出油口有较高的油压才能打开单向阀(5)后储油,帮助对轮式装载机实行有效的制动,延长制动片寿命。另外,较低的油压对轮式装载机起步、加速的效果并不显著。蓄能器(8)油口处并联接一个溢流阀(6)。当蓄能器(8)中的油压超过溢流阀(6)的调定值时,溢流阀(6)打开,压力油溢回油箱(13),保护系统安全。该系统中三位四通阀(3)和二位四通阀(2)的控制压力油是由轮式装载机转向系统中转向油泵(10)提供的。在转向油泵(10)的出油口串接一个顺序阀(9)。无论轮式装载机是否转向,顺序阀(9)可以保证转向油泵(10)出油口油压即控制油路油压不低于顺序阀(9)的调定值,使二位四通阀(2)和三位四通阀(3)工作可靠。为便于布置蓄能器(8)也可以由多个并联。二位四通阀(2)的电磁铁线圈(40)并联接在轮式装载机倒退灯(或倒退蜂鸣器)(41)的开关(42)上。三位四通阀(3)的左电磁铁线圈(43)接在轮式装载机的制动灯开关(44)上。右电磁铁线圈(45)接在起步、加速开关(46)上。见图5。二位四通阀(2)、三位四通阀(3)的电源由轮式装载机的发动机启动电瓶组(47)提供。由点火开关控制该系统电路的通断电,图5中未示出。油箱(13)是轮式装载机的工作装置液压油箱。该系统工作原理如下轮式装载机正常行驶时,三位四通阀(3)主阀芯在控制油压力下保持中位状态,二位四通阀(2)在左位或右位,即前进或倒退行驶的阀位状态。见图1。轮式装载机由发动机(14)传来的动力一方面驱动车轮(15)使轮式装载机行驶,另一方面也通过驱动桥上的传动件驱动轴向柱塞泵(1)。这时轴向柱塞泵(1)从油箱(13)吸油,无压力排油后返回油箱(13)。轴向柱塞泵(1)对外不作功。当轴向柱塞泵(1)吸油不足时,补油阀(4)自动开启补油。当轮式装载机制动时,驾驶员踏下制动踏板,接通了轮式装载机上的制动灯开关(44),制动灯(48)亮,同时也接通了三位四通阀(3)的左电磁线圈(43),三位四通阀(3)主阀芯左移,三位四通阀(3)成左位状态。此时轮式装载机的惯性使车轮(15)通过传动件驱动轴向柱塞泵(1),轴向柱塞泵(1)从油箱(13)吸油,泵出口的压力油通过二位四通阀(2),打开单向阀(5),进入蓄能器(8),以压力油形式储存能量。若压力油压力超过溢流阀(6)的调定值,溢流阀(6)打开,压力油溢回油箱(13)。当轮式装载机需倒退制动时,驾驶员操纵的换档杆使轮式装载机上的倒退灯开关(12)接通,倒退灯(41)亮,见图5。同时也接通二位四通阀(2)的电磁铁线圈(40),二位四通阀(2)成右位状态。驾驶员踏下制动踏板后,轴向柱塞泵(1)便可将部分倒退制动能量以压力油形式储存在蓄能器(8)中。当轮式装载机起步或加速时,驾驶员踏下可与油门踏板(53)联动的起步,加速踏板(52)。见图6。使起步、加速开关(46)闭合。接通了三位四通阀(3)右电磁铁线圈(45)。主阀芯右移,三位四通阀(3)成右位状态。此时蓄能器(8)中的压力油通过顺序阀(7)、三位四通阀(3)、二位四通阀(2)驱动轴向柱塞泵(1),使该泵作为马达对轮式装载机车轮(15)作功,使轮式装载机起步或加速行驶。当轮式装载机需倒退起步或加速时,驾驶员操纵的换档杆使轮式装载机上的倒退灯开关(42)接通,倒退灯(41)亮。见图5。同时也接通二位四通阀(2)的电磁铁线圈(40),二位四通阀(2)成右位状态,驾驶员踏下起步、加速踏板(52)后,蓄能器(8)中的压力油驱动轴向柱塞泵(1),使该泵作为马达驱动轮式装载机倒退起步或加速行驶。达到利用部分制动能量节省燃料的目的。轮式装载机驱动桥与轴向柱塞泵(1)连接方式随驱动桥型式不同而不同。第一种型式见图3。传动件即锥齿轮(27)与驱动桥上大锥齿轮(19)常啮合。锥齿轮(27)安装在托架(20)上。托架(20)上有止推螺柱(16),用于限制大负荷下大锥齿轮(19)的变形,锥齿轮(27)由轴承(17)和二个滚柱轴承(25)支承,卡环(18)限制其轴向移动。卡环(28)、套(26)、套(21)固定滚柱轴承(25)。轴向柱塞泵(1)的花键轴与带内花键的锥齿轮(27)配合。用螺栓(24)、垫圈(23)将托架(20)固定在桥壳上,用螺栓(30)、垫圈(29)将轴向柱塞泵(1)固定在托架(20)上。传动轴(31)传来的动力驱动大锥齿轮(19)而带动锥齿轮(27)和轴向柱塞泵(1)旋转。同时驱动半轴(22)旋转带动车轮(15)。传动轴(31)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压节能系统,包括轴向柱塞泵(1)、二位四通阀(2)、三位四通阀(3)、单向阀(5)、溢流阀(6)、蓄能器(8)、顺序阀(7)、传动件和起步、加速装置及电路,其特征是:轴向柱塞泵(1)的工作油口分别与二位四通阀(2)的两个主阀油口相连,二位四通阀(2)的另两个主阀油口分别与三位四通阀(3)的两个主阀油口相连,同时其中一路接单向阀(5)后接溢流阀(6)和蓄能器(8),三位四通阀(3)的另两个主阀油口分别通蓄能器(8)和油箱(13);二位四通阀(2)的电磁铁线圈(40)并联接在倒退灯(41)电路上,与倒退灯开关(42)串联,左电磁铁线圈(43)并联接在制动灯(48)电路上,与制动灯开关(44)串联,右电磁铁线圈(45)与起步、加速开关(46)串联后并联接在电瓶组(47)上;起步、加速开关(46)固定在油门踏板(53)下面,摇臂(51)铰装在油门踏板(53)下面,起步加速踏板(52)压在摇臂(51)的一端,摇臂(51)另一端顶在起步、加速开关(46)的撞块上,轴向柱塞泵(1)通过传动件与驱动桥连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:潘桂林
申请(专利权)人:潘桂林
类型:实用新型
国别省市:12[中国|天津]

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