CN110552921B - 一种液压行走系统及压路机 - Google Patents

Abstract

本发明属于行走机械设备技术领域，公开了一种液压行走系统及压路机。该液压行走系统包括：行走泵，其转动连接于发动机；行走马达包括换向阀、变量缸及变量马达，换向阀分别连通于行走泵和变量缸，变量马达连通于行走泵；控制阀块，其位于行走泵和行走马达之间，控制阀块分别连通于行走泵和行走马达，所述控制阀块能够控制换向阀的换位，使变量缸调节变量马达的斜盘摆角，以调节行走马达的排量，用于行走车速保持不变。对于整车而言，生产成本基本不增加或增加很少，有效地降低了生产成本。同时，当发动机转速降低时，利用控制阀块调节行走马达的排量，实现行走车速不变的功能，以达到节约燃油消耗和降低噪音的目的。

Description

一种液压行走系统及压路机

技术领域

本发明涉及行走机械设备技术领域，尤其涉及一种液压行走系统及压路机。

背景技术

轮胎式压路机为一种特殊的行走机械设备，其行走驱动通常采用静液压驱动。行走驱动系统包括手动控制的变量泵和电控两点控制的变量马达，在正常作业时，为了保证车速，发动机转速通常在额定转速2000rpm或2200rpm,这样会使发动机的能耗和噪音都比较高，用户使用成本偏高。

为了使轮胎压路机工作更节能，市场上采用全电控的方案来达到降油耗的目的。具体地，行走驱动系统采用电比例变量泵和电比例变量马达，电比例变量马达上设置有转速传感器，另外需要单独匹配一个电子控制器，在降低发动机转速之后，通过电子控制器来调节行走泵和行走马达的排量，来保持车速不变，实现节能。对于目前市场上的全电控方案，需要将手动变量泵改为电比例变量泵、将电控两点马达改为电比例变量马达，另需额外增加一个电子控制器，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压行走系统及压路机，实现节能、降噪，生产成本较低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种液压行走系统，包括：

行走泵，其转动连接于发动机；

行走马达，所述行走马达包括换向阀、变量缸及变量马达，所述换向阀分别连通于所述行走泵和所述变量缸，所述变量马达连通于所述行走泵；

控制阀块，其位于所述行走泵和所述行走马达之间，所述控制阀块分别连通于所述行走泵和所述行走马达，所述控制阀块能够控制所述换向阀的换位，使所述变量缸调节所述变量马达的斜盘摆角，以调节所述行走马达的排量，用于行走车速保持不变。

作为优选，根据所述发动机的转速，所述液压行走系统包括正常模式和经济模式。

作为优选，所述行走泵包括：

变量泵，其转动连接于所述发动机并连通于所述行走马达；

补油泵，其分别连通于所述变量泵、所述行走马达的所述换向阀和所述控制阀块。

作为优选，所述控制阀块包括：

第一电磁阀，其连通于所述补油泵；

第一减压阀，其分别连通于所述第一电磁阀和所述行走马达，在所述经济模式时，通过所述第一减压阀控制所述换向阀的工作位为右位，使所述行走马达的排量达到预设最大排量。

作为优选，所述第一减压阀的控制压力为8.5bar-9.5bar。

作为优选，所述控制阀块还包括：

第二电磁阀，其连通于所述补油泵；

第二减压阀，其分别连通于所述第二电磁阀和所述行走马达，在所述正常模式时，通过所述第二减压阀控制所述换向阀的工作位为左位，使所述行走马达的排量达到预设最小排量。

作为优选，所述第二减压阀的控制压力为12.5bar-13.5bar。

作为优选，所述控制阀块还包括第三电磁阀，所述第三电磁阀分别连通于所述补油泵和所述行走马达，用于在所述经济模式时，调节所述行走马达的排量变小。

作为优选，在所述变量缸内滑动设置有活塞杆，所述变量马达的斜盘连接于所述活塞杆。

为达上述目的，本发明还提供了一种压路机，包括上述的液压行走系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的液压行走系统，将控制阀块分别连通于行走泵和行走马达，通过控制阀块能够控制换向阀的换位，使变量缸调节变量马达的斜盘摆角，以调节行走马达的排量，使行走车速保持不变。与现有技术相比，可以将现有电控两点马达改为液控比例控制马达，并增加控制阀块，对于整车而言，生产成本基本不增加或增加很少，有效地降低了生产成本。同时，当发动机转速降低时，利用控制阀块调节行走马达的排量，保持车速性能稳定，实现行走车速不变的功能，以达到节约燃油消耗和降低噪音的目的。

本发明还提供了一种压路机，包括上述的液压行走系统。采用行走马达，通过控制阀块改变控制压力，从而改变行走马达的排量，实现车速不变；且在降低发动机转速的同时，保持车速性能不变，实现节能、降噪的功能。

附图说明

图1是本发明液压行走系统的原理示意图。

图中：

1、行走泵；2、行走马达；3、控制阀块；

11、变量泵；12、补油泵；

21、换向阀；22、变量缸；23、变量马达；

31、第一电磁阀；32、第一减压阀；33、第二电磁阀；34、第二减压阀；35、第三电磁阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

目前市场上行走驱动系统采用全电控方式，需要将手动变量泵改为电比例变量泵、将电控两点马达改为电比例变量马达，或直接采用电比例变量泵11和电比例变量马达，并额外增加一个电子控制器，导致生产成本较高。

为了解决这个问题，本实施例提供了一种液压行走系统，主要适用于行走机械设备领域，特别是轮胎式压路机。轮胎式压路机通常具有两种车速选择，高速和低速，高速一般用于整车转场，行走效率高，低速一般用于压路工作，驱动力强。如图1所示，该液压行走系统包括行走泵1、行走马达2及控制阀块3，发动机转动连接于行走泵1，发动机为行走泵1提供输出转矩，行走泵1连通于行走马达2，行走马达2实现轮胎式压路机的动力输出。行走马达2包括换向阀21、变量缸22及变量马达23，换向阀21分别连通于行走泵1和变量缸22，变量马达23连通于行走泵1。在行走泵1和行走马达2之间设置有控制阀块3，用于调节行走马达2的排量。

本实施例提供的液压行走系统，将控制阀块3分别连通于行走泵1和行走马达2，通过控制阀块3能够控制换向阀21的换位，使变量缸22调节变量马达23的斜盘摆角，，以调节行走马达2的排量，使行走车速保持不变。与现有技术相比，可以将现有电控两点马达改为液控比例控制马达，并增加控制阀块3，对于整车而言，生产成本基本不增加或增加很少，有效地降低了生产成本。同时，当发动机转速降低时，利用控制阀块3调节行走马达2的排量，保持车速性能稳定，实现行走车速不变的功能，以达到节约燃油消耗和降低噪音的目的。

进一步地，为了实现节能的功能，根据发动机的转速，该液压行走系统包括正常模式和经济模式。液压行走系统通过电气控制系统，实现模式的切换，具体地，在整车上设置模式选择按钮，即正常模式和经济模式，正常模式时发动机正常工作，发动机转速为额定转速，例如2000rpm或2200rpm，经济模式时发动机的转速设定在1800rpm左右。通过设置经济模式选择按钮，使轮胎压路机在工作时，降低发动机的转速的同时，还能保证车速性能不变，实现降低油耗的目的。

为了保证正常模式和经济模式的正常工作，如图1所示，行走泵1包括变量泵11和补油泵12，变量泵11转动连接于发动机并连通于行走马达2，补油泵12分别连通于变量泵11、行走马达2和控制阀块3。补油泵12的出油一般经过滤器过滤后通过单独的油路(图中未示出)进入变量泵11，且补油泵12为行走马达2提供压力油源。

进一步地，行走马达2具体为液控比例变量马达23，行走马达2的换向阀21分别连通于补油泵12和控制阀块3，变量马达23连通于行走泵1。变量缸22连通于换向阀21，在变量缸22内滑动设置有活塞杆，变量马达23的斜盘连接于活塞杆。具体地，活塞杆将变量缸22分割成两个腔室，通过设置换向阀21，分别向变量缸22的两个腔室内通入压力油，使得活塞杆可以相对于变量缸22进行移动，以实现对变量马达23的斜盘调节，从而实现变量马达23的排量调节。

一般而言，变量马达23的控制压力一般为8bar-14bar，随着控制压力从小到大的变化，对应变量马达23的排量由最大排量到最小排量的变化。由于控制压力和变量马达23排量存在对应关系，可根据变量马达23的排量，计算出控制压力并绘制曲线分布图，然后根据曲线分布图，通过改变控制压力的大小，可以实现变量马达23的排量在最大和最小之间比例变化。

进一步地，为了实现对变量马达23排量的控制，使轮胎式压路机工作更加节能，如图1所示，控制阀块3包括第一电磁阀31、第一减压阀32、第二电磁阀33、第二减压阀34及第三电磁阀35。第一电磁阀31连通于补油泵12，第一减压阀32分别连通于第一电磁阀31和行走马达2，在经济模式时，通过第一减压阀32控制换向阀21的工作位为右位，使行走马达2的排量达到预设最大排量。具体地，第一减压阀32的控制压力为8.5ba-9.5bar，第一减压阀32的控制压力优选9bar左右。

第二电磁阀33连通于补油泵12，第二减压阀34分别连通于第二电磁阀33和行走马达2，在正常模式时，通过第二减压阀34控制换向阀21的工作位为左位，使行走马达2的排量达到预设最小排量。具体地，第二减压阀34的控制压力为12.5bar-13.5bar，第二减压阀34的控制压力优选13bar左右。第三电磁阀35分别连通于补油泵12和行走马达2，用于在经济模式时，以调节行走马达2的排量变小。

第三电磁阀35主要用于经济模式下的高速工况的，使得变量马达23排量最小。第一电磁阀31、第二电磁阀33及第三电磁阀35分别输出不同的控制压力，从而实现三个不同的排量值。

本实施例提供的液压行走系统的工作过程如下：

1、选择正常模式

当选择低速工作时，如图1所示，变量泵11从P口流出的压力油经行走马达2的A口进入变量马达23内，以驱动变量马达23转动；同时，控制第一电磁阀31、第二电磁阀33及第三电磁阀35均失电，从补油泵12流出的压力油通过行走马达2的E口进入行走马达2的换向阀21内，此时换向阀21的工作位为右位，使从E口进入的压力油经换向阀21进入变量缸22侧左腔室，推动活塞杆从左侧min向右侧max移动，活塞杆推动变量马达23的斜盘摆角变大，此时行走泵1的排量为最大，变量马达23的排量为最大，此时整车的车速满足工作要求；

当选择高速转场时，如图1所示，变量泵11从P口流出的压力油经行走马达2的A口进入变量马达23内，以驱动变量马达23转动；同时，控制第二电磁阀33得电，第一电磁阀31和第三电磁阀35失电，从补油泵12流出的压力油分成两条支路，其中一条支路经控制阀块3的P1口进入第二电磁阀33的右位，并通过第二减压阀34从控制阀块3的P2口进入行走马达2的X口，另外一条支路经行走马达2的E口进入换向阀21内，由于设定第二减压阀34的控制压力大约13bar，在进入行走马达2的X口压力油的作用下，此时换向阀21的工作位为左位，使从E口进入的压力油经换向阀21进入变量缸22侧右腔室，推动活塞杆从右侧max向左侧min移动，活塞杆推动变量马达23的斜盘摆角变小，使变量马达23的排量达到预设最小排量，此时整车的车速满足工作要求。

2、选择经济模式(设定发动机的转速降低至1800rpm)

当选择低速工作时，如图1所示，变量泵11从P口流出的压力油经行走马达2的A口进入变量马达23内，以驱动变量马达23转动；同时，控制第一电磁阀31得电，第二电磁阀33和第三电磁阀35失电，从补油泵12流出的压力油分成两条支路，其中一条支路经控制阀块3的P1口进入第一电磁阀31的右位，并通过第一减压阀32从控制阀块3的P2口进入行走马达2的X口，另外一条支路经行走马达2的E口进入换向阀21内，由于设定第一减压阀32的控制压力大约9bar，在进入行走马达2的X口压力油的作用下，此时换向阀21的工作位为右位，使从E口进入的压力油经换向阀21进入变量缸22侧左腔室，推动活塞杆从左侧min向右侧max移动，活塞杆推动变量马达23的斜盘摆角变大，使变量马达23的排量达到预设最大排量，此时整车的车速满足工作要求；

当选择高速转场时，如图1所示，变量泵11从P口流出的压力油经行走马达2的A口进入变量马达23内，以驱动变量马达23转动；同时，控制第三电磁阀35得电，第一电磁阀31和第二电磁阀33失电，从补油泵12流出的压力油分成两条支路，其中一条支路经控制阀块3的P1口进入第三电磁阀35的右位，并从控制阀块3的P2口进入行走马达2的X口，另外一条支路经行走马达2的E口进入换向阀21内，在进入行走马达2的X口压力油的作用下，此时换向阀21的工作位为左位，使从E口进入的压力油经换向阀21进入变量缸22侧的右腔室，推动活塞杆从右侧max向左侧min移动，活塞杆推动变量马达23的斜盘摆角变小，使变量马达23的排量变小，此时整车的车速满足工作要求。

本实施例还提供了一种压路机，包括上述的液压行走系统。采用行走马达2，通过控制阀块3改变控制压力，从而改变行走马达2的排量，实现车速不变；且在降低发动机转速的同时，保持车速性能不变，实现节能、降噪的功能。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种液压行走系统，其特征在于，包括：

行走泵(1)，其转动连接于发动机；

行走马达(2)，所述行走马达(2)包括换向阀(21)、变量缸(22)及变量马达(23)，所述换向阀(21)分别连通于所述行走泵(1)和所述变量缸(22)，所述变量马达(23)连通于所述行走泵(1)；

控制阀块(3)，其位于所述行走泵(1)和所述行走马达(2)之间，所述控制阀块(3)分别连通于所述行走泵(1)和所述行走马达(2)，所述控制阀块(3)能够控制所述换向阀(21)的换位，使所述变量缸(22)调节所述变量马达(23)的斜盘摆角，以调节所述行走马达(2)的排量，用于行走车速保持不变；

根据所述发动机的转速，所述液压行走系统包括正常模式和经济模式；所述正常模式包括在正常模式下的低速工作和高速转场，所述经济模式包括在经济模式下的低速工作和高速转场；

所述行走泵(1)包括：

变量泵(11)，其转动连接于所述发动机并连通于所述行走马达(2)；

补油泵(12)，其分别连通于所述变量泵(11)、所述行走马达(2)的所述换向阀(21)和所述控制阀块(3)；

所述控制阀块(3)包括：

第一电磁阀(31)，其连通于所述补油泵(12)；

第一减压阀(32)，其分别连通于所述第一电磁阀(31)和所述行走马达(2)，在所述经济模式时，通过所述第一减压阀(32)控制所述换向阀(21)的工作位为右位，使所述行走马达(2)的排量达到预设最大排量；

第二电磁阀(33)，其连通于所述补油泵(12)；

第二减压阀(34)，其分别连通于所述第二电磁阀(33)和所述行走马达(2)，在所述正常模式时，通过所述第二减压阀(34)控制所述换向阀(21)的工作位为左位，使所述行走马达(2)的排量达到预设最小排量；

第三电磁阀(35)，所述第三电磁阀(35)分别连通于所述补油泵(12)和所述行走马达(2)，用于在所述经济模式时，调节所述行走马达(2)的排量变小。

2.根据权利要求1所述的液压行走系统，其特征在于，所述第一减压阀(32)的控制压力为8.5bar-9.5bar。

3.根据权利要求1所述的液压行走系统，其特征在于，所述第二减压阀(34)的控制压力为12.5bar-13.5bar。

4.根据权利要求1所述的液压行走系统，其特征在于，在所述变量缸(22)内滑动设置有活塞杆，所述变量马达(23)的斜盘连接于所述活塞杆。

5.一种压路机，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的液压行走系统。

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