CN217950889U - 一种单泵双回路闭式液压*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压元件控制技术领域，尤其是一种单泵双回路闭式液压***，包括闭式工作单元、油箱、补油单元、过滤单元，所述补油单元连接油箱并用于将油箱内的油液向所述闭式工作单元一侧输送，所述闭式工作单元包括并联设置的熨平工作线路、分料工作线路，所述熨平工作线路、所述分料工作线路之间的油路上连接有一变量柱塞泵，所述熨平工作线路、所述分料工作线路的进油端与所述补油单元相连接。本实用新型能够取消一个变量柱塞发电泵，可大幅降低整机成本，提高整机竞争力。取消变量柱塞泵后，不存在施工作业时，发电泵低功率状态，对***节能具有一定意义。

Description

一种单泵双回路闭式液压***

技术领域

本实用新型涉及液压元件控制技术领域，特别涉及一种用于摊铺机的单泵双回路闭式新型液压***，尤其是一种单泵双回路闭式液压***。

背景技术

摊铺机是常见的路面施工机械设备，分为履带式和轮胎式两种，由牵引、摊铺和振实、熨平两部分组成。对全液压驱动摊铺机其传动***、供料***及工作装置的动力传动基本上都采用液压驱动，包括发电液压***、行走装置液压***、输料液压***、螺旋分料液压***、振捣液压***、振动液压***、辅助液压***。其中发电液压***和分料液压***为两套独立的闭式液压***，其工作原理图如图1所示，图中，1、发电柱塞变量柱塞泵2、发电液压马达3、分料柱塞变量柱塞泵4、分料液压马达。

摊铺作业时，沥青混合料温度高于100℃，为避免沥青混合料黏结熨平板及相关运动部件，并能对沥青混合料铺层进行熨平，根据摊铺机施工工艺，在摊铺沥青混合料前，必须对摊铺机工作装置熨平板进行加热，使其接近混合料的温度，加热熨平板达到预热温度后，便关闭发电液压***，发电机便停止对熨平板进行电加热。进行摊铺机施工作业后，螺旋分料液压***便开始工作。

传统的发电液压***和分料液压***如图1所示，由两套独立的闭式液压***回路组成，采用可双向变量的液压柱塞泵和定量液压马达：包括发电柱塞变量柱塞泵1、发电液压马达2、分料柱塞变量柱塞泵3、分料液压马达4。

在摊铺机施工前，首先开启发电液压***，即发电柱塞变量柱塞泵1输出的压力油由泵口P1进入执行机构发电马达2油口A1，并驱动马达2旋转，驱动马达后，液压油经B1口回到泵1油口S1形成一个闭式回路，与此同时，跟马达2连接的发电机开始发电，对熨平板进行电加热，加热熨平板达到预热温度后，关闭发电液压***，发电机便停止对熨平板进行电加热。

摊铺机进入施工作业后，紧接着螺旋分料液压***便开始工作，即分料柱塞变量柱塞泵3输出的压力油由泵口P2进入分料液压马达4油口A2，并驱动马达4旋转，驱动马达后，液压油经B2口回到泵3油口S2形成一个闭式回路，与分料马达4相连接的螺旋布料器便开始横向分料作业，将混合物料均匀的摊铺开。

摊铺机的发电液压***和分料液压***，使用两个独立的变量柱塞泵分别实现发电和螺旋分料功能。

另外，目前现有技术中也存在一些不同类型的摊铺机液压***，例如，在专利申请号为CN201621246404.X的专利文献中也提供了一种摊铺机液压控制***和摊铺机，其主要结构包括左端伸缩装置(L)、右端伸缩装置(R)以 及具有两个输出端的机械同步传动机构，所述两个输出端分别设置在所述左端伸缩装置 (L)和所述右端伸缩装置(R)的供油油路上，所述机械同步传动机构能够使所述两个输出端 同步运动，以使经过所述两个输出端并流向所述左端伸缩装置(L)和所述右端伸缩装置(R) 的液压油流量相同；还包括液压泵(1)，所述机 械同步传动机构包括基础段振捣马达(3)、左端固定段振捣马达(7)以及右端固定段振捣马 达(4)，所述左端固定段振捣马达(7)和所述右端固定段振捣马达(4)同轴连接并与所述基 础段振捣马达(3)传动连接，所述左端固定段振捣马达(7)和所述右端固定段振捣马达(4) 分别作为所述机械同步传动机构的两个输出端来控制流经自身的液压油的流量。

由上述专利可以看出，现有技术中的这种类型的液压回路也存在多动力部件执行带来的成本较高的问题。

而且，在实际施工过程中，发电液压***往往是在摊铺机施工前进行，摊铺机施工前执行发电功能时，将熨平板加热至摊铺机正常工作所需温度，当加热至目标温度后，发电液压***便停止工作。

因此，在现有技术（包括上述对比文件）中，在摊铺机施工执行螺旋分料功能时，分料液压***开始执行螺旋分料功能，此时，变量柱塞泵以较低的功耗处于零排量工作，不在执行发动功能。

综上可知，传统的发电液压***和螺旋分料液压***使用两套闭式液压***进行不同功能的独立控制，由于闭式液压***液压元件均采用进口液压件，价格昂贵，增加了***的成本。

为此，本实用新型针对现有技术中存在的问题进行了改进，特此设计出了一种用于摊铺机的单泵双回路闭式新型液压***，用以解决现有技术中存在的问题。

相关术语解释：

（1）摊铺机

摊铺机时一种主要用于公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备。是由各种不同的***相互配合完成摊铺作业的，主要包含行走***、液压***、输分料***等等。

（2）熨平板

熨平板是路面摊铺机的核心部件，它能够修筑出平整、密实的路面结构，实现高度预压实效果，满足客户对于路面轮廓的要求。

（3）发电液压***

主要由变量柱塞泵、发电马达、发电机组成，用来实现对熨平板的电加热功能。摊铺机作业前20~40min，应对接触热沥青混合料的熨平板进行预热，使其接近混合料的温度，防止沥青与熨平板及各个运动部件黏结，而熨平板的加热是通过发电液压***，即通过液压马达带动发电机转动发电对熨平板进行电加热，使熨平板达到预热温度。

（4）分料液压***

主要由变量柱塞泵、分料马达、左右螺旋布料器组成，用来实现摊铺机左右两边的螺旋布料器将混合料横向均匀摊铺开，为熨平板作业提供物料。

（5）变量柱塞泵

利用柱塞在缸体柱塞孔中做往复运动，密封容积发生变化而实现吸油和压油来进行工作的，并通过变量机构可再转速不变的情况下实现流量的调节和双向变量。

（6）切换阀

用于切换控制一泵两马达闭式液压***中不同马达的控制动作。

（7）闭式液压***：

回路为封闭的液压***称作为闭式液压***，换言之，泵将液压油输送到执行机构（马达或油缸），驱动执行机构后，由直接回到泵而不是回到油箱，形成一个封闭的***，闭式液压***高低压油路可以切换。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：

一种单泵双回路闭式液压***，包括闭式工作单元、油箱、补油单元、过滤单元，所述补油单元连接油箱并用于将油箱内的油液向所述闭式工作单元一侧输送，所述闭式工作单元包括并联设置的熨平工作线路、分料工作线路，所述熨平工作线路、所述分料工作线路之间的油路上连接有一变量柱塞泵，所述熨平工作线路、所述分料工作线路的进油端与所述补油单元相连接；

所述熨平工作线路包括两通过油路并联设置的发电马达、第一单向阀；

所述分料工作线路包括两通过油路并联设置的分料马达、第二单向阀。

在上述任一方案中优选的是，所述第一单向阀与所述第二单向阀的启闭方向相同。

在上述任一方案中优选的是，所述补油单元包括一与油箱通过油路连接的补油泵，所述补油泵进入到所述闭式工作单元的变量柱塞泵内并分别通过对应油路接入所述闭式工作单元的熨平工作线路、分料工作线路。

在上述任一方案中优选的是，在所述变量柱塞泵两端口处的油路上分别安装有集成溢流阀，集成溢流阀用于给变量柱塞泵低压侧补油。

在上述任一方案中优选的是，还包括一与变量柱塞泵相实现油路连接的变量控制模块，所述变量控制模块用于控制所述变量柱塞泵的排量。

在上述任一方案中优选的是，在两所述集成溢流阀之间的油路上连接有一补油溢流阀，所述补油溢流阀用于限制补油最高压力。

在上述任一方案中优选的是，在所述补油泵出口端所在的油路上安装有所述过滤单元，所述过滤单元为过滤器。

在上述任一方案中优选的是，发电马达连接发电机、分料马达连接螺旋布料器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型能够取消一个变量柱塞发电泵，可大幅降低整机成本，提高整机竞争力。

2.取消变量柱塞泵后，不存在施工作业时，发电泵低功率状态，对***节能具有一定意义。

3.本实用新型的方案是利用单向阀将原发电液压***和分料液压***合二为一，替代了传统的发电液压***和分料液压***，***结构更加紧凑，管路布局更美观。

4.本实用新型的单向阀方案设计新颖，控制性能可靠有效，结构紧凑，成本低，选型方便，可选型也可根据具体液压***自行设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为现有技术中的摊铺机的闭式液压***的液压原理图。

图2为本实用新型的闭式工作单元的局部液压原理图。

图3为本实用新型的单泵双回路闭式液压***的液压原理图。

图中，1、变量柱塞泵；2.1、第一单向阀；2.2、第二单向阀；3、发电马达；4、分料马达；5、补油泵；6、油箱；7、过滤器；8、集成溢流阀；9、补油溢流阀；10、变量控制模块；A、闭式工作单元；B、补油单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图1-3中所示。

在实际施工过程中，发电液压***往往是在摊铺机施工前，将熨平板加热至工作所需温度，当加热至目标温度后，发电液压***便停止工作。

利用摊铺机施工的这个工作特性，如图2所示，在原分料和发电液压***中，取消一个变量柱塞泵1，增加单向阀后将二者合二为一，利用双向的变量柱塞泵1的高低压可切换特性，通过增加单向阀即可实现对摊铺机发电和分料两种不同工作状态的可靠控制。

实施例1：

一种单泵双回路闭式液压***，包括闭式工作单元A、油箱6、补油单元B、过滤单元，所述补油单元B连接油箱6并用于将油箱6内的油液向所述闭式工作单元A一侧输送，所述闭式工作单元A包括并联设置的熨平工作线路、分料工作线路，所述熨平工作线路、所述分料工作线路之间的油路上连接有一变量柱塞泵1，所述熨平工作线路、所述分料工作线路的进油端与所述补油单元B相连接；

所述熨平工作线路包括两通过油路并联设置的发电马达3、第一单向阀2.1；

所述分料工作线路包括两通过油路并联设置的分料马达4、第二单向阀2.2。

如图2中所示，闭式工作单元A中的第一单向阀2.1与发电马达3并联连接，其油口C1口、D1口分别连接发电马达3油口A1和B1，单向阀开启方向为C1到D1。第二单向阀2.2与分料马达4并联连接，其油口C2口、D2口分别连接分料马达4油口A2和B2，单向阀开启方向为C2到D2。如图2中所示，发电时，变量柱塞泵1反转，泵出口压力油经泵S口同时进入分料马达4的油口A2和第一单向阀2.1的油口C2，此时油液打开第二单向阀2.2进入油口D2，此时压力油同时作用于分料马达4油口B2、第一单向阀2.1油口D1和发电马达3油口B1，由于此刻分料马达4进出油口A2和B2压力相同，马达无压差，处于非工作状态，第一单向阀2.1处的压力油无法打开第一单向阀2.1的油路，即第一单向阀2.1处于关闭状态，压力油经B1进入发电马达33并驱动发电马达3工作后，油液经A1流回柱塞泵P口处，完成一个工作循环，形成一套发电闭式液压***。如图2中所示，螺旋分料时，变量柱塞泵1正转，泵出口压力油经泵P口同时进入发电马达33的油口A1和第一单向阀2.1的油口C1，此时油液打开第一单向阀2.1进入油口D1，此时压力油同时作用于发电马达3油口B1、第二单向阀2.2油口D2和分料马达4油口B2，由于此刻发电马达3进出油口A1和B1压力相同，马达无压差，处于非工作状态，第二单向阀2.2处的压力油无法打开第二单向阀2.2的油路，即第二单向阀2.2处于关闭状态，压力油经B2进入分料马达44并驱动分料马达4工作后，油液经A2流回柱塞泵S口处，完成一个工作循环，形成一套分料闭式液压***。

在上述任一方案中优选的是，所述第一单向阀2.1与所述第二单向阀2.2的启闭方向相同。

在上述任一方案中优选的是，所述补油单元B包括一与油箱6通过油路连接的补油泵5，所述补油泵5进入到所述闭式工作单元A的变量柱塞泵1内并分别通过对应油路接入所述闭式工作单元A的熨平工作线路、分料工作线路。

在上述任一方案中优选的是，还包括一与变量柱塞泵1相实现油路连接的变量控制模块10，所述变量控制模块10用于控制所述变量柱塞泵1的排量。

变量控制模块10根据设备工作需求来控制变量柱塞泵1的排量，进而控制各部件的对应动作。

实施例2：

一种单泵双回路闭式液压***，包括闭式工作单元A、油箱6、补油单元B、过滤单元，所述补油单元B连接油箱6并用于将油箱6内的油液向所述闭式工作单元A一侧输送，所述闭式工作单元A包括并联设置的熨平工作线路、分料工作线路，所述熨平工作线路、所述分料工作线路之间的油路上连接有一变量柱塞泵1，所述熨平工作线路、所述分料工作线路的进油端与所述补油单元B相连接；

所述熨平工作线路包括两通过油路并联设置的发电马达3、第一单向阀2.1；

所述分料工作线路包括两通过油路并联设置的分料马达4、第二单向阀2.2。

如图2中所示，闭式工作单元A中的第一单向阀2.1与发电马达3并联连接，其油口C1口、D1口分别连接发电马达3油口A1和B1，单向阀开启方向为C1到D1。

第二单向阀2.2与分料马达4并联连接，其油口C2口、D2口分别连接分料马达4油口A2和B2，单向阀开启方向为C2到D2。

如图2中所示，发电时，变量柱塞泵1反转，泵出口压力油经泵S口同时进入分料马达4的油口A2和第一单向阀2.1的油口C2，此时油液打开第二单向阀2.2进入油口D2，此时压力油同时作用于分料马达4油口B2、第一单向阀2.1油口D1和发电马达3油口B1，由于此刻分料马达4进出油口A2和B2压力相同，马达无压差，处于非工作状态，第一单向阀2.1处的压力油无法打开第一单向阀2.1的油路，即第一单向阀2.1处于关闭状态，压力油经B1进入发电马达33并驱动发电马达3工作后，油液经A1流回柱塞泵P口处，完成一个工作循环，形成一套发电闭式液压***。

如图2中所示，螺旋分料时，变量柱塞泵1正转，泵出口压力油经泵P口同时进入发电马达33的油口A1和第一单向阀2.1的油口C1，此时油液打开第一单向阀2.1进入油口D1，此时压力油同时作用于发电马达3油口B1、第二单向阀2.2油口D2和分料马达4油口B2，由于此刻发电马达3进出油口A1和B1压力相同，马达无压差，处于非工作状态，第二单向阀2.2处的压力油无法打开第二单向阀2.2的油路，即第二单向阀2.2处于关闭状态，压力油经B2进入分料马达44并驱动分料马达4工作后，油液经A2流回柱塞泵S口处，完成一个工作循环，形成一套分料闭式液压***。

在上述任一方案中优选的是，所述第一单向阀2.1与所述第二单向阀2.2的启闭方向相同。

在上述任一方案中优选的是，所述补油单元B包括一与油箱6通过油路连接的补油泵5，所述补油泵5进入到所述闭式工作单元A的变量柱塞泵1内并分别通过对应油路接入所述闭式工作单元A的熨平工作线路、分料工作线路。

在上述任一方案中优选的是，在所述变量柱塞泵1两端口处的油路上分别安装有集成溢流阀8，集成溢流阀8用于给变量柱塞泵1低压侧补油。

在上述任一方案中优选的是，还包括一与变量柱塞泵1相实现油路连接的变量控制模块10，所述变量控制模块10用于控制所述变量柱塞泵1的排量。

变量控制模块10根据设备工作需求来控制变量柱塞泵1的排量，进而控制各部件的对应动作。

在上述任一方案中优选的是，在两所述集成溢流阀8之间的油路上连接有一补油溢流阀9，所述补油溢流阀9用于限制补油最高压力。

在上述任一方案中优选的是，在所述补油泵5出口端所在的油路上安装有所述过滤单元，所述过滤单元为过滤器7。

在此设置的过滤器7可以对油液中的杂质颗粒实现有效地过滤，从而保证油液进入***后的清洁性。

在上述任一方案中优选的是，发电马达3连接发电机、分料马达4连接螺旋布料器。

具体工作原理：

补油泵5给本闭式液压***的闭式工作单元A补油，即补油泵5从液压油箱6吸油，补油泵5泵出的油经过滤器7过滤后进入变量柱塞泵1，其中，补油溢流阀9限制补油最高压力。

油液进入变量柱塞泵1后，一路由进入变量控制模块10的油路中，处于待命状态，主要控制变量柱塞泵1排量；一路油液经对应的集成溢流阀8给变量柱塞泵1低压侧补油。

启车后，变量柱塞泵1工作在零位置，无流量输出。补油泵5工作，并给本闭式液压***进行补油及提供可用的控制压力油液，补油泵5的油液分别经集成溢流阀8分别进入分料马达4和发电马达3，此时第一单向阀2.1和第二单向阀2.2均处于开通状态，发电马达3和分料马达4进出口压力油压力均相等，即压力差均为零，处于非工作状态。

当发电工作时，变量柱塞泵1反转，泵出口压力油经泵S口同时进入分料马达4的油口A2和第一单向阀2.1的油口C2，此时油液打开第二单向阀2.2进入油口D2，此时压力油同时作用于分料马达4油口B2、第一单向阀2.1油口D1和发电马达3油口B1，由于此刻分料马达4进出油口A2和B2压力相同，马达无压差，处于非工作状态，第一单向阀2.1处的压力油无法打开第一单向阀2.1的油路，即第一单向阀2.1处于关闭状态，压力油经B1进入发电马达3并驱动发电马达3工作后，油液经A1流回柱塞泵P口处，完成一个工作循环，形成一套发电闭式液压***。

当螺旋分料开始工作时，变量柱塞泵1正转，泵出口压力油经泵P口同时进入发电马达3的油口A1和第一单向阀2.1的油口C1，此时油液打开第一单向阀2.1进入油口D1，此时压力油同时作用于发电马达3油口B1、第二单向阀2.2油口D2和分料马达4油口B2，由于此刻发电马达3进出油口A1和B1压力相同，马达无压差，处于非工作状态，第二单向阀2.2处的压力油无法打开第二单向阀2.2的油路，即第二单向阀2.2处于关闭状态，压力油经B2进入分料马达4并驱动分料马达4工作后，油液经A2流回柱塞泵S口处，完成一个工作循环，形成一套分料闭式液压***。

1.本实用新型能够取消一个变量柱塞发电泵，可大幅降低整机成本，提高整机竞争力。

2.取消变量柱塞泵后，不存在施工作业时，发电泵低功率状态，对***节能具有一定意义。

3.本实用新型的方案是利用单向阀将原发电液压***和分料液压***合二为一，替代了传统的发电液压***和分料液压***，***结构更加紧凑，管路布局更美观。

4.本实用新型的单向阀方案设计新颖，控制性能可靠有效，结构紧凑，成本低，选型方便，可选型也可根据具体液压***自行设计。

本方案的原理图见图2，原理图主要功能是完成摊铺机发电和分料控制功能。

本专利采用单向阀利用变量柱塞泵1的双向特性实现对一泵两马达闭式液压回路的可靠控制，泵正转实现分料回路，泵反转实现发电回路。

本专利单向阀与液压马达采用并联方式实现液压回路的巧妙切换，其它采用单向阀成品代替自制阀具体布置形式都在本专利保护范围内。

本专利单向阀是采用在泵与马达连接管路之间的独立安装形式。其他采用整体式结构，如将单向阀集成在马达上面等集成安装形式都在本专利保护范围内。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：包括闭式工作单元、油箱、补油单元、过滤单元，所述补油单元连接油箱并用于将油箱内的油液向所述闭式工作单元一侧输送，所述闭式工作单元包括并联设置的熨平工作线路、分料工作线路，所述熨平工作线路、所述分料工作线路之间的油路上连接有一变量柱塞泵，所述熨平工作线路、所述分料工作线路的进油端与所述补油单元相连接；

所述熨平工作线路包括两通过油路并联设置的发电马达、第一单向阀；

所述分料工作线路包括两通过油路并联设置的分料马达、第二单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：所述第一单向阀与所述第二单向阀的启闭方向相同。

3.根据权利要求2所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：所述补油单元包括一与油箱通过油路连接的补油泵，所述补油泵进入到所述闭式工作单元的变量柱塞泵内并分别通过对应油路接入所述闭式工作单元的熨平工作线路、分料工作线路。

4.根据权利要求3所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：在所述变量柱塞泵两端口处的油路上分别安装有集成溢流阀，集成溢流阀用于给变量柱塞泵低压侧补油。

5.根据权利要求4所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：还包括一与变量柱塞泵相实现油路连接的变量控制模块，所述变量控制模块用于控制所述变量柱塞泵的排量。

6.根据权利要求5所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：在两所述集成溢流阀之间的油路上连接有一补油溢流阀，所述补油溢流阀用于限制补油最高压力。

7.根据权利要求6所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：在所述补油泵出口端所在的油路上安装有所述过滤单元，所述过滤单元为过滤器。

8.根据权利要求7所述的一种单泵双回路闭式液压***，其特征在于：其中，发电马达连接发电机、分料马达连接螺旋布料器。

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