CN106740081A - 一种高空作业平台四驱控制*** - Google Patents

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李丛南
房燕涛
董洪月
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Abstract

本发明公开了一种高空作业平台四驱控制***，包括驱动马达、液控换向阀、分流集流阀、补油阀、阻尼阀、低压溢流阀、单向阀、节流阀、电磁换向阀、油泵、制动器、变排量柱塞、进油口和回油口。本发明的有益效果是：本发明的左右两侧马达由两个独立油泵供油，实现转向状态下“差速”驱动；采用分流集流阀实现等流量分配，进而实现车辆同步行走功能控制；采用液控换向阀、溢流阀、电磁换向阀等，实现行走减速机制动器开启、制动以及行走马达变排量功能。

Description

一种高空作业平台四驱控制***
技术领域
本发明涉及一种四驱控制***，具体为一种高空作业平台四驱控制***，属于控制***应用技术领域。
背景技术
随着我国基础设施建设的快速发展，工程机械的需求量和保有量也在快速增长，与此同时，由于工程机械所面临的作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂，因此对工程机械提出的要求也越来越高。在众多的工程机械中，行走***是其重要的组成部分之一，与工作***相比，行走***不仅需要传输更大的功率，要求具有更高的效率和更长的寿命，还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。
现有工程机械的行走***主要有两种方式：一种是机械传动，另一种是液压传动；其中，机械传动的发动机平均负荷系数低，因此一般只能进行有级变速，并且布局方式受到限制。与机械传动相比，液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制。由于具有传递效率高，可进行恒功率输出控制，功率利用充分，***结构简单，输出转速无级调速，可正、反向运转，速度刚性大，动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。
在泵、马达的闭式回路中增加一个带分流集流阀的四驱行走控制阀组，以实现行走***工作时，阀组对流量进行等量分流或集流且不受负载压力影响，从而保证四个马达速度同步。当车辆沿某一方向行走时，假如阀组一个口进油、一个口回油，进油口的一小部分压力油推动液控换向阀使其右位工作，四个马达的部分回油经液控换向阀右位、单向阀、电磁换向阀左位进入减速机的制动器，使制动器开启；同时，进油口的大部分压力油分别经由分流阀等量分流后进入四个驱动马达，实现前后回路马达的速度同步。
通常状态下，电磁换向阀不带电，马达维持在大排量状态，实现车辆低速行走。当车辆需要高速行走时，电磁换向阀带电，其左位工作；此时来自液控换向阀的压力油经电磁换向阀的左工作位进入到四个马达的变排量柱塞缸，使得马达维持在小排量状态，实现车辆高速行走。当车辆转向时，外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，这就要求外侧液压马达的转速快于内侧液压马达。车辆转向时，假如液压马达驱动的车轮处于内侧，其转弯半径较小，则所需的油量较小，若仍输入等量的油液，将导致马达压力过高，而由液压马达驱动的车轮处于外侧，其转弯半径较大，所需的油量较大，若仍输入等量的油液，将导致马达压力不足。这时，在阻尼阀两端形成压差，阻尼阀起作用，它将油液从高压侧向低压侧补充，从而车辆转向时的“差速”驱动。另外，若车辆在行驶过程中突然停车时，由于车辆的惯性作用，液压马达将继续运转产生一定负压，补油阀开启，油箱的油液就经单向阀和单向阀分别进入液压马达，以满足其惯性转动的需要，使车辆平稳停车。
当车辆不行走时，不让电磁换向阀带电，其右位工作；四个马达制动器容腔内油液在制动弹簧的作用下，经电磁换向阀右位、节流阀排回油箱，减速机进入制动状态为满足车辆驱动要求，高空作业平台多采用单泵多马达闭式***。作为一种可以预见的情形，当车辆转向时，外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，这就要求外侧液压马达的转速快于内侧液压马达。车辆转向时，假如液压马达驱动的车轮处于内侧，其转弯半径较小，则所需的油量较小，若仍输入等量的油液，将导致马达压力过高，而由液压马达驱动的车轮处于外侧，其转弯半径较大，所需的油量较大，若仍输入等量的油液，将导致马达压力不足。这时，在阻尼阀两端形成压差，阻尼阀起作用，它将油液从高压侧向低压侧补充，从而车辆转向时的“差速”驱动。但是阻尼阀孔若太大，则在车轮摆正状态下直线行走时，因偏载和附着力条件的差异引起左右两侧行走马达的不同步驱动，加剧车轮的不均匀摩擦。若阻尼阀孔太小，在转向状态下行走时，“差速”功能减弱。左右两侧车轮因速度差异大，而***不能因为速度差提供相应比例的流量，同样加剧车轮不均匀摩擦。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高空作业平台四驱控制***，实现高空作业平台行走驱动马达的速度同步，该***由变量泵、分流集流阀、电磁换向阀、液控换向阀、溢流阀、补油阀等组成，能实现等量分流或等量集流，液压马达有较好的速度同步性。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种高空作业平台四驱控制***，包括供油装置，其特征在于：所述供油装置由第一油泵和第二油泵组成，且第一油泵和第二油泵均设有两个油口，第一油泵的进油口和第二油泵的进油口连接分流装置，所述分流装置由第一分流集流阀、第二分流集流阀和第三分流集流阀组成；所述第一分流集流阀一端连通第一驱动马达，且所述第一驱动马达内部设置有第一变排量柱塞；所述第一分流集流阀的另一端连通第二驱动马达，且所述第二驱动马达内部有第二变排量柱塞；所述第二分流集流阀一端连通第三驱动马达，且所述第三驱动马达内部设置有第三变排量柱塞；所述第二分流集流阀的另一端连通第四驱动马达，且所述第四驱动马达内部设置有第四变排量柱塞。所述第一分流集流阀并联第一阻尼阀，且所述第一阻尼阀与所述第一分流集流阀连接处分别连通第一补油阀和第二补油阀；所述第二分流集流阀并联第二阻尼阀，且所述第二阻尼阀与所述第二分流集流阀连接处分别连通第三补油阀和第四补油阀；所述第二油泵两端并联液控换向阀，且所述液控换向阀连接单向阀和换向阀；所述换向阀一端连接第一电磁换向阀，且所述换向阀与第一电磁换向阀之间连接第二电磁换向阀；所述单向阀和第一电磁换向阀之间连接节流阀。
优选的，所述第一油泵的回油口连通第二驱动马达，所述第二油泵的回油口连通第四驱动马达。
优选的，所述第一补油阀、第二补油阀、第三补油阀、第四补油阀、第五补油阀和第六补油阀连通。
优选的，第五补油阀连接第一驱动马达，且所述第六补油阀连接第二油泵。
优选的，第一变排量柱塞、第二变排量柱塞、第三变排量柱塞和第四变排量柱塞连通。
优选的，所述第一油泵的进油口连通第一分流集流阀，第二油泵的进油口A连通。
优选的，第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达和第四驱动马达之间连通。
本发明的有益效果是：本发明的左右两侧马达由两个独立油泵供油，实现转向状态下“差速”驱动；采用分流集流阀实现等流量分配，进而实现车辆同步行走功能控制；采用液控换向阀、溢流阀、电磁换向阀等，实现行走减速机制动器开启、制动以及行走马达变排量功能。
附图说明
图1为本发明的液压原理示意图。
图中：1-1、第一驱动马达，1-2、第二驱动马达，1-3、第三驱动马达，1-4、第四驱动马达，2、液控换向阀，3-1、第一分流集流阀，3-2、第二分流集流阀，3-3、第三分流集流阀，4-1、第一补油阀，4-2、第二补油阀，4-3、第三补油阀，4-4、第四补油阀，4-5、第五补油阀，4-6、第六补油阀，5-1、第一阻尼阀，5-2、第二阻尼阀，6、低压溢流阀，7、单向阀，8、节流阀，9、第一电磁换向阀，10、第二电磁换向阀，11-1、第一油泵，11-2、第二油泵，12-1、第一制动器，12-2、第二制动器，12-3、第三制动器，12-4、第四制动器，13-1、第一变排量柱塞，13-1、第二变排量柱塞，13-1、第三变排量柱塞，13-1、第四变排量柱塞，A1、A2、进油口，B1、B2、回油口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例：
如图1所示，一种高空作业平台四驱控制***，包括供油装置，所述供油装置由第一油泵11-1和第二油泵11-2组成，且第一油泵11-1和第二油泵11-2均设有两个油口，第一油泵11-1的进油口A2和第二油泵11-2的进油口A1连接分流装置，所述分流装置由第一分流集流阀3-1、第二分流集流阀3-2和第三分流集流阀3-3组成；所述第一分流集流阀3-1一端连通第一驱动马达1-1，且所述第一驱动马达1-1内部设置有第一变排量柱塞13-1；所述第一分流集流阀3-1的另一端连通第二驱动马达1-2，且所述第二驱动马达1-2内部设置有第二变排量柱塞13-2；所述第二分流集流阀3-2一端连通第三驱动马达1-3，且所述第三驱动马达1-3内部设置有第三变排量柱塞13-3；所述第二分流集流阀3-2的另一端连通第四驱动马达1-4，且所述第四驱动马达1-4内部设置有第四变排量柱塞13-4所述第一分流集流阀3-1并联第一阻尼阀5-1，且所述第一阻尼阀5-1与所述第一分流集流阀3-1连接处分别连通第一补油阀4-1和第二补油阀4-2；所述第二分流集流阀3-2并联第二阻尼阀5-2，且所述第二阻尼阀5-2与所述第二分流集流阀3-2连接处分别连通第三补油阀4-3和第四补油阀4-4；所述第二油泵11-2两端并联液控换向阀2，且所述液控换向阀2连接单向阀6和换向阀7；所述换向阀7一端连接第一电磁换向阀9，且所述换向阀7与第一电磁换向阀9之间连接第二电磁换向阀10；所述单向阀6和第一电磁换向阀9之间连接节流阀8。
本发明中，所述第一油泵11-1的回油口B2连通第二驱动马达1-2，所述第二油泵11-2的回油口B1连通第四驱动马达1-4所述第一补油阀4-1、第二补油阀4-2、第三补油阀4-3、第四补油阀4-4、第五补油阀4-5和第六补油阀4-6连通；第五补油阀4-5连接第一驱动马达1-1，且所述第六补油阀4-6连接第二油泵11-2；第一变排量柱塞13-1、第二变排量柱塞13-2、第三变排量柱塞13-3和第四变排量柱塞13-4连通；所述第一油泵11-1的进油口A2连通第一分流集流阀3-1，第二油泵11-2的进油口A1连通；第一驱动马达1-1、第二驱动马达1-2、第三驱动马达1-3和第四驱动马达1-4之间连通。
本发明行走***由两个油泵提供动力，左右两侧行走马达由单独的油泵驱动。当车轮在行走过程中转弯时，由于内外侧车轮转弯半径的不同，两侧车轮行走速度不同，油泵根据转弯角度向两侧马达按相应比例提供流量。在车辆转正时，两个油泵提供相同的流量，同时行走控制阀中有第一分流集流阀3-1、第二分流集流阀3-2，保证左侧前后马达和右侧前后马达速度相同，实现车辆的直线行走。
当车辆沿某一方向行走时，假如阀组A1、A2口进油、B1、B2口回油，A1口的一小部分压力油推动液控换向阀2使其右位工作，B1回路部分油液经液控换向阀2右位、单向阀7、电磁换向阀9左位进入减速机的制动器，使制动器开启；同时，A1口的大部分压力油分别经由第二分流集流阀3-2等量分流后进入右侧前后驱动马达，实现右侧前后回路马达的速度同步；A2口压力油分别经由第一分流集流阀3-1等量分流后进入左侧前后驱动马达，实现左侧前后回路马达的速度同步。
当车辆反向行走时，阀组B1、B2口进油，A1、A2口回油，B1口的一小部分压力油推动液控换向阀2使其左位工作，A1回路部分回油经液控换向阀2左位、单向阀7、电磁换向阀9左位进入减速机的制动器，使制动器开启。同时，B1口的大部分压力油被分配到右侧前后驱动马达，右侧两个驱动马达的回油分别由第二分流集流阀3-2等量集流后经A1口回油，实现右前后回路马达的速度同步；B2口的大部分压力油被分配到左侧前后驱动马达，左侧两个驱动马达的回油分别由第一分流集流阀3-1等量集流后经A2口回油，实现左侧前后回路马达的速度同步。
通常状态下，电磁换向阀10不带电，马达维持在大排量状态，实现车辆低速行走。当车辆需要高速行走时，电磁换向阀10带电，其左位工作；此时来自液控换向阀2的压力油经电磁换向阀10的左工作位进入到四个马达的变排量柱塞缸，使得马达维持在小排量状态，实现车辆高速行走。
当车辆转向时，外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，这就要求外侧液压马达的转速快于内侧液压马达。车辆转向时，假如左侧液压第一驱动马达1-1、第二驱动马达1-2驱动的车轮处于内侧，其转弯半径较小，则所需的油量较小，右侧液压第三驱动马达1-3、第四驱动马达1-4驱动的车轮处于外侧，其转弯半径较大，则所需的油量较大。控制***按左右两侧转向半径比同比例地控制两油泵排量。两侧油泵根据转向角度向两侧轮子提供所需流量，从而实现车辆转弯时“差速”驱动。
另外，若车辆在行驶过程中突然停车时，由于车辆的惯性作用，液压马达将继续运转产生一定负压，第一补油阀4-1、第二补油阀4-2、第三补油阀4-3、第四补油阀4-4开启，油箱的油液就经单向阀和单向阀分别进入液压马达，以满足其惯性转动的需要，使车辆平稳停车。
当车辆不行走时，不让电磁换向阀9带电，其右位工作；四个马达制动器容腔内油液在制动弹簧的作用下，经第一电磁换向阀9右位、节流阀8排回油箱，依靠减速机内部的第一制动器12-1、第二制动器12-2、第三制动器12-3和第四制动器12-4，使得减速机进入制动状态。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种高空作业平台四驱控制***，包括供油装置，其特征在于：所述供油装置由第一油泵(11-1)和第二油泵(11-2)组成，且第一油泵(11-1)和第二油泵(11-2)均设有两个油口，第一油泵(11-1)的进油口(A2)和第二油泵(11-2)的进油口(A1)连接分流装置，所述分流装置由第一分流集流阀(3-1)、第二分流集流阀(3-2)和第三分流集流阀(3-3)组成；所述第一分流集流阀(3-1)一端连通第一驱动马达(1-1)，且所述第一驱动马达(1-1)内部设置有第一变排量柱塞(13-1)；所述第一分流集流阀(3-1)的另一端连通第二驱动马达(1-2)，且所述第二驱动马达(1-2)内部有第二变排量柱塞(13-2)；所述第二分流集流阀(3-2)一端连通第三驱动马达(1-3)，且所述第三驱动马达(1-3)内部设置有第三变排量柱塞(13-3)；所述第二分流集流阀(3-2)的另一端连通第四驱动马达(1-4)，且所述第四驱动马达(1-4)内部设置有第四变排量柱塞(13-4)所述第一分流集流阀(3-1)并联第一阻尼阀(5-1)，且所述第一阻尼阀(5-1)与所述第一分流集流阀(3-1)连接处分别连通第一补油阀(4-1)和第二补油阀(4-2)；所述第二分流集流阀(3-2)并联第二阻尼阀(5-2)，且所述第二阻尼阀(5-2)与所述第二分流集流阀(3-2)连接处分别连通第三补油阀(4-3)和第四补油阀(4-4)；所述第二油泵(11-2)两端并联液控换向阀(2)，且所述液控换向阀(2)连接单向阀(6)和换向阀(7)；所述换向阀(7)一端连接第一电磁换向阀(9)，且所述换向阀(7)与第一电磁换向阀(9)之间连接第二电磁换向阀(10)；所述单向阀(6)和第一电磁换向阀(9)之间连接节流阀(8)。
2.根据权利要求1所述的一种高空作业平台四驱控制***，其特征在于：所述第一油泵(11-1)的回油口(B2)连通第二驱动马达(1-2)，所述第二油泵(11-2)的回油口(B1)连通第四驱动马达(1-4)。
3.根据权利要求1所述的一种高空作业平台四驱控制***，其特征在于：所述第一补油阀(4-1)、第二补油阀(4-2)、第三补油阀(4-3)、第四补油阀(4-4)、第五补油阀(4-5)和第六补油阀(4-6)连通。
4.根据权利要求3所述的一种高空作业平台四驱控制***，其特征在于：第五补油阀(4-5)连接第一驱动马达(1-1)，且所述第六补油阀(4-6)连接第二油泵(11-2)。
5.根据权利要求1所述的一种高空作业平台四驱控制***，其特征在于：第一变排量柱塞(13-1)、第二变排量柱塞(13-2)、第三变排量柱塞(13-3)和第四变排量柱塞(13-4)连通。
6.根据权利要求1所述的一种高空作业平台四驱控制***，其特征在于：所述第一油泵(11-1)的进油口(A2)连通第一分流集流阀(3-1)，第二油泵(11-2)的进油口(A1)连通。
7.根据权利要求1所述的一种高空作业平台四驱控制***，其特征在于：第一驱动马达(1-1)、第二驱动马达(1-2)、第三驱动马达(1-3)和第四驱动马达(1-4)之间连通。
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