WO2012113208A1 - 混凝土泵送设备的动力驱动装置和混凝土泵送设备 - Google Patents

Description

混凝土泵送设备的动力驱动装置和混凝土泵送设备 技术领域

本发明涉及混凝土泵送设备的动力驱动装置和包括该动力驱动装置的 混凝土泵送设备。 背景技术

CN201386294Y公开了一种工程机械用双动力装置，如图 1所示，该装 置包括第一动力源 1、 第二动力源 2、 第一液压泵 3、 液压马达 6、 分动箱 7 和第二液压泵 8，所述第一动力源 1通过所述第一液压泵 3和液压马达 6传 动连接到所述分动箱 7的第一动力输入端， 所述第二动力源 2传动连接到 所述分动箱 7的第二动力输入端， 所述分动箱 7的动力输出端传动连接所 述第二液压泵 8。该工程机械用双动力装置具有两条动力输出路线，第一条 动力输出路线为： 第一动力源 1驱动第一液压泵 3， 第一液压泵 3驱动液压 马达 6旋转， 液压马达 6通过分动箱 7驱动第二液压泵 8， 第二液压泵 8再 驱动工作元件工作； 第二条动力输出路线为： 第二动力源 2通过分动箱 7 驱动第二液压泵 8， 第二液压泵 8再驱动工作元件工作。上述工程机械用双 动力装置的优点在于可以分别将第一动力源 1和第二动力源 2设定为电动 机和发动机， 这样， 在有外用电源的地方就能通过电动机来驱动第二液压 泵 8， 达到节能和环保的目的， 降低了使用成本； 在停电或无外用电源的地 方就通过发动机驱动第二液压泵 8， 使用方便。但是， 由于第一动力源 1和 第二动力源 2不能同时工作， 所以无法满足高压大排量混凝土泵送设备的 需要。 发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足高压大排量混凝土泵送设备对功率 的需求的混凝土泵送设备的动力驱动装置和包括该动力驱动装置的混凝土 泵送设备。

为了实现上述目的， 本发明提供了一种混凝土泵送设备的动力驱动装 置， 该装置包括第一动力源、 第二动力源、 第一液压泵、 液压马达、 分动 箱和第二液压泵， 所述第一动力源通过所述第一液压泵和液压马达传动连 接到所述分动箱的第一动力输入端， 所述第二动力源传动连接到所述分动 箱的第二动力输入端， 所述分动箱的动力输出端传动连接所述第二液压泵， 所述第二液压泵通过液压驱动管路液压驱动工作元件， 其中， 所述第一液 压泵的出油口液压连接到所述液压驱动管路。

优选地， 该装置包括液压控制元件， 用于控制所述第一液压泵的出油 口选择性地与所述液压马达的进油口连通或者与所述液压驱动管路连通。

优选地， 所述液压控制元件包括第一插装阀和第二插装阀， 所述第一 插装阀的两个工作油口分别与所述第一液压泵的出油口和所述液压马达的 进油口液压连接， 所述第二插装阀的两个工作油口分别与所述第一液压泵 的出油口和所述液压驱动管路液压连接。

优选地， 所述液压控制元件包括换向阀， 该换向阀的两个工作油口分 别与所述第一插装阀的控制油口和所述第二插装阀的控制油口液压连接。

优选地， 所述换向阀的进油口液压连接到所述第一液压泵的出油口。 优选地， 所述换向阀的进油口液压连接到所述第二液压泵的出油口。 优选地， 所述换向阀的进油口和所述第一液压泵的出油口之间的管路 上串接有第一单向阀， 所述换向阀的进油口和所述第二液压泵的出油口之 间的管路上串接有第二单向阀。

优选地， 所述液压控制元件包括二位三通换向阀， 该二位三通换向阀 的进油口液压连接到所述第一液压泵的出油口， 一个工作油口液压连接到 所述液压马达的进油口， 另一个工作油口液压连接到所述液压驱动管路。 优选地， 所述液压驱动管路上串接有第一换向阀， 所述第一液压泵的 出油口液压连接到所述第一换向阀与所述第二液压泵之间的所述液压驱动 管路。

优选地， 所述液压驱动管路上串接有第一换向阀， 所述第一液压泵的 出油口通过第二换向阀液压连接到所述第一换向阀与所述工作元件之间的 所述液压驱动管路。

优选地， 所述第一动力源为电动机， 所述第二动力源为发动机。

此外， 本发明还提供了一种混凝土泵送设备， 其中， 该混凝土泵送设 备包括上述动力驱动装置。

在本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置中， 由于第一液压泵 的出油口液压连接到所述液压驱动管路， 所以本发明提供的混凝土泵送设 备的动力驱动装置具有三条动力输出路线， 第一条动力输出路线为： 第一 动力源驱动第一液压泵， 第一液压泵驱动液压马达旋转， 液压马达通过分 动箱驱动第二液压泵， 第二液压泵再驱动工作元件工作； 第二条动力输出 路线为： 第二动力源通过分动箱驱动第二液压泵， 第二液压泵再驱动工作 元件工作； 第三条动力输出路线为： 第一动力源驱动第一液压泵， 同时第 二动力源通过分动箱驱动第二液压泵， 第一液压泵和第二液压泵合流后再 驱动工作元件工作。 由于本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置具 有第三条动力输出路线， 所以可以满足高压大排量混凝土泵送设备对功率 的需求， 同时能够满足高层泵送的要求， 从而极大地提高了混凝土泵送设 备的泵送性能。 此外， 由于在低压泵送时可以采用第一动力源或第二动力 源提供动力， 而在高压泵送时同时采用第一动力源和第二动力源提供动力， 所以提高了混凝土泵送设备的工况适应能力， 降低了高 /低压泵送时每方混 凝土的成本， 从而实现了较高的经济效益。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说 附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与下面的具体实施方式一起用于解释本发明， 但并不构成对本发明的限制。 在附图中：

图 1是现有工程机械用双动力驱动装置的原理性示意图；

图 2是本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置的原理性示意图； 图 3 是本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置的一种实施方式 的结构示意图；

图 4是本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置的另一种实施方 式的结构示意图；

图 5 是本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置的又一种实施方 式的结构示意图。 附图标记说明

1： 第一动力源； 2: 第二动力源； 3 : 第一液压泵； 4: 第一液压管路; 5： 传动轴； 6: 液压马达； 7: 分动箱； 8: 第二液压泵； 9: 第二液压管路; 10： 第二单向阀； 11 : 换向阀； 12: 第一插装阀； 13 : 第二插装阀； 14: 工作元件； 15 : 二位三通换向阀； 16 : 液压驱动管路； 17 : 第一换向阀； 18： 第二换向阀； 19: 第一单向阀； 20: 第一溢流阀； 21 : 第一压力表； 22： 第三单向阀； 23 : 充液阀； 24: 第二溢流阀； 25 : 第二压力表； 26: 油箱； 27 : 过滤器。 具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。 应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发 明。

在对本发明的具体实施方式进行描述之前需要说明的是， 在未作相反 说明的情况下， 本发明中所使用的术语 "传动连接" 的含义为通过动力传 递部件 （例如， 传动轴、 液压管路等） 进行连接， 以在需要时实现动力的 传递； "液压连接" 的含义为通过液压管路 （以及必要的液压元件） 进行连 接， 以在需要时实现液压油的传送。

本发明提供了一种混凝土泵送设备的动力驱动装置， 该装置包括第一 动力源 1、 第二动力源 2、 第一液压泵 3、 液压马达 6、 分动箱 7和第二液 压泵 8，所述第一动力源 1通过所述第一液压泵 3和液压马达 6传动连接到 所述分动箱 7的第一动力输入端， 所述第二动力源 2传动连接到所述分动 箱 7的第二动力输入端， 所述分动箱 7的动力输出端传动连接所述第二液 压泵 8， 所述第二液压泵 8通过液压驱动管路 16液压驱动工作元件 14， 其 中， 所述第一液压泵 3的出油口液压连接到所述液压驱动管路 16。

在本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置中，由于第一液压泵 3 的出油口液压连接到所述液压驱动管路 16， 所以本发明提供的混凝土泵送 设备的动力驱动装置具有三条动力输出路线， 第一条动力输出路线为： 第 一动力源 1驱动第一液压泵 3，第一液压泵 3驱动液压马达 6旋转， 液压马 达 6通过分动箱 7驱动第二液压泵 8， 第二液压泵 8再驱动工作元件 14工 作；第二条动力输出路线为：第二动力源 2通过分动箱 7驱动第二液压泵 8， 第二液压泵 8再驱动工作元件 14工作； 第三条动力输出路线为： 第一动力 源 1驱动第一液压泵 3，同时第二动力源 2通过分动箱 7驱动第二液压泵 8， 第一液压泵 3和第二液压泵 8合流后再驱动工作元件 14工作。 由于本发明 提供的混凝土泵送设备的动力驱动装置具有第三条动力输出路线， 所以可 以满足高压大排量混凝土泵送设备对功率的需求， 同时能够满足高层泵送 的要求， 从而极大地提高了混凝土泵送设备的泵送性能。 此外， 由于在低 压泵送时可以采用第一动力源 1或第二动力源 2提供动力， 而在高压泵送 时同时采用第一动力源 1和第二动力源 2提供动力， 所以提高了混凝土泵 送设备的工况适应能力， 降低了高 /低压泵送时每方混凝土的成本， 从而实 现了较高的经济效益。

如图 2所示， 第一液压泵 3的出油口可以通过第一液压管路 4液压连 接到液压马达 6， 而通过第二液压管路 9液压连接到液压驱动管路 16。 为 了方便地控制第一液压管路 4和第二液压管路 9的通断， 使第一液压泵 3 的出油口选择性地与所述液压马达 6 的进油口连通或者与所述液压驱动管 路 16连通， 优选地， 该装置包括液压控制元件， 用于控制所述第一液压泵 3的出油口选择性地与所述液压马达 6的进油口连通或者与所述液压驱动管 路 16连通。 可以对液压控制元件进行适当选择， 以实现上述功能。

如图 3所示， 根据本发明的一种实施方式， 所述液压控制元件包括第 一插装阀 12和第二插装阀 13， 所述第一插装阀 12的两个工作油口分别与 所述第一液压泵 3的出油口和所述液压马达 6的进油口液压连接， 所述第 二插装阀 13的两个工作油口分别与所述第一液压泵 3的出油口和所述液压 驱动管路 16液压连接。 这样， 通过控制第一插装阀 12和第二插装阀 13的 开启和关闭， 可以方便地控制第一液压管路 4和第二液压管路 9的通断， 从而选择性地实现第一条动力输出路线或者第三条动力输出路线。 该种控 制方式可以在第一液压泵 3排量比较大的情况下使用。

为了方便地控制第一插装阀 12和第二插装阀 13的开启和关闭， 优选 地， 所述液压控制元件包括换向阀 11， 该换向阀 11的两个工作油口分别与 所述第一插装阀 12的控制油口和所述第二插装阀 13的控制油口液压连接。 换向阀 11可以适当地选择各种换向阀， 图 3所示的为三位四通换向阀。 当 需要采用第一条动力输出路线工作时， 三位四通换向阀处于左位， 第一插 装阀 12开启， 第二插装阀 13关闭； 当需要采用第二条动力输出路线工作 时， 三位四通换向阀处于中位， 第一插装阀 12和第二插装阀 13均关闭； 当需要采用第三条动力输出路线工作时， 三位四通换向阀处于右位， 第一 插装阀 12关闭， 第二插装阀 13开启。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述换向阀 11的进油口液压连接到 所述第一液压泵 3的出油口。 这样， 可以通过第一液压泵 3向换向阀 11供 油， 从而无需额外地设置供油装置， 方便布置， 且节约能源。 根据本发明 的另一种优选实施方式， 所述换向阀 11的进油口液压连接到所述第二液压 泵 8的出油口。 这样， 可以通过第二液压泵 8向换向阀 11供油， 从而无需 额外地设置供油装置， 方便布置， 且节约能源。 在图 3所示的实施方式中， 换向阀 11的进油口同时液压连接到所述第一液压泵 3的出油口和所述第二 液压泵 8的出油口。 当然， 作为选择， 换向阀 11的进油口也可以只液压连 接到第一液压泵 3的出油口或者第二液压泵 8的出油口。

为了使换向阀 11的进油口压力为第一液压泵 3的出油口压力和第二液 压泵 8的出油口压力的最大值， 确保第一插装阀 12和第二插装阀 13的开 启和关闭， 优选地， 所述换向阀 11的进油口和所述第一液压泵 3的出油口 之间的管路上串接有第一单向阀 19，所述换向阀 11的进油口和所述第二液 压泵 8的出油口之间的管路上串接有第二单向阀 10。

如图 5所示， 根据本发明的另一种实施方式， 所述液压控制元件包括 二位三通换向阀 15，该二位三通换向阀 15的进油口液压连接到所述第一液 压泵 3的出油口， 一个工作油口液压连接到所述液压马达 6的进油口， 另 一个工作油口液压连接到所述液压驱动管路 16。 这样， 通过控制该二位三 通换向阀 15， 可以方便地控制第一液压管路 4和第二液压管路 9的通断， 从而选择性地实现第一条动力输出路线或者第三条动力输出路线。 如图 5 所示， 当需要采用第一条动力输出路线工作时， 二位三通换向阀 15处于右 位；当需要采用第三条动力输出路线工作时，二位三通换向阀 15处于左位; 而当需要采用第二条动力输出路线工作时， 可以将第一动力源 1 关闭， 而 只启动第二动力源 2。该种控制方式方便布置， 可以在第一液压泵 3排量比 较小的情况下使用。 如图 3所示， 根据本发明的一种实施方式， 所述液压驱动管路 16上串 接有第一换向阀 17， 所述第一液压泵 3的出油口液压连接到所述第一换向 阀 17与所述第二液压泵 8之间的所述液压驱动管路 16。该种方案可以在第 一液压泵 3和第二液压泵 8的排量较小的情况下使用， 保证第一液压泵 3 排出的油液和第二液压泵 8排出的油液合流后的流量小于第一换向阀 17的 额定流量。 在这种情况下， 第一液压泵 3 排出的油液可先与第二液压泵 8 排出的油液合流， 再通过第一换向阀 17进行换向。

如图 4所示， 根据本发明的另一种实施方式， 所述液压驱动管路 16上 串接有第一换向阀 17，所述第一液压泵 3的出油口通过第二换向阀 18液压 连接到所述第一换向阀 17与所述工作元件 14之间的所述液压驱动管路 16。 该种方案可以在一个换向阀无法满足第一液压泵 3和第二液压泵 8的总排 量的情况下使用。 在这种情况下， 可以使第一液压泵 3排出的油液和第二 液压泵 8排出的油液先分别经第二换向阀 18和第一换向阀 17换向后再合 流， 以防止在只设置一个换向阀的情况下， 无法满足通流要求。 所述第一 换向阀 17和第二换向阀 18可以适当地选择各种换向阀， 例如电液换向阀。

所述第一动力源 1用于驱动第一液压泵 3工作， 所述第二动力源 2通 常通过传动轴 5传动连接到分动箱 7的第二动力输入端， 从而驱动第二液 压泵 8工作。对第一动力源 1和第二动力源 2的具体类型没有特别的要求， 例如第一动力源 1可以为电动机或者发动机， 第二动力源 2也可以为电动 机或者发动机。 而所述发动机又可以为汽油机或者柴油机。 根据本发明的 一种优选实施方式， 所述第一动力源 1为电动机， 所述第二动力源 2为发 动机。 这样， 在有外用电源的地方就能通过电动机来驱动第二液压泵 8， 达 到节能和环保的目的， 降低了使用成本； 在停电或无外用电源的地方就通 过发动机驱动第二液压泵 8， 使用方便。 需要说明的是， 当混凝土泵送设备 为车载式混凝土泵或者混凝土输送泵车时， 所述发动机可以有利地选择底 盘发动机。 如图 3至图 5所示， 第一液压泵 3的液压管路上串接有用于实现过载 保护的第一溢流阀 20， 该第一溢流阀 20可以起到安全阀的作用。 此外， 第 一液压泵 3 的液压管路上还可以设置有测压支路， 该测压支路上设置有第 一压力表 21， 该第一压力表 21用于测定第一液压泵 3的泵送压力。

如图 3至图 5所示， 液压马达 6的互为进油口和出油口的油口 A和油 口 B之间设置有第三单向阀 22。 此外， 液压马达 6的油口 B还设置有充液 支路， 该充液支路上设置有充液阀 23， 例如可以选择常规的单向阀作为充 液阀 23。 这样， 当需要使用第二动力源 2驱动第二液压泵 8工作时， 由于 第二液压泵 8通常与液压马达 6同轴设置， 所以液压马达 6会随着第二液 压泵 8空转，此时液压马达 6的油口 A部分油液会通过第三单向阀 22流回 液压马达 6的油口 B。 同时， 充液阀 23可以有效地保证在液压马达 6空转 时油口 B不会出现吸空现象， 从而可以延长液压马达 6的使用寿命。

如图 3至图 5所示， 第二液压泵 8的液压管路上串接有用于实现过载 保护的第二溢流阀 24， 该第二溢流阀 24可以起到安全阀的作用。 此外， 第 二液压泵 8 的液压管路上还可以设置有测压支路， 该测压支路上设置有第 二压力表 25， 该第二压力表 25用于测定第二液压泵 8的泵送压力。

所述第一液压泵 3可以为定量泵， 也可以为变量泵， 根据具体需要进 行选择。 所述第一液压泵 3、 液压马达 6、 分动箱 7、 第二液压泵 8、 第一 插装阀 12、 第二插装阀 13、 换向阀 11、 第一单向阀 19、 第二单向阀 10、 二位三通换向阀 15、 第一换向阀 17和第二换向阀 18的结构为本领域技术 人员所公知， 在此不再赘述。 所述工作元件 14通常为混凝土泵送设备的泵 送油缸。 另外， 图中未加以说明的附图标记 26代表油箱， 附图标记 27代 表过滤器， 该两个液压元件的结构和功能为本领域技术人员所公知， 在此 不再赘述。

此外， 本发明还提供了一种混凝土泵送设备， 该混凝土泵送设备包括 上述动力驱动装置。 所述混凝土泵送设备可以为各种类型， 例如车载式混 凝土泵或者混凝土输送泵车。

下面结合图 2至图 5描述本发明提供的混凝土泵送设备的动力驱动装 置的操作。

如图 2至图 5所示，当采用第一条动力输出路线时，启动第一动力源 1， 通过液压控制元件将第二液压管路 9断开， 同时将第一液压管路 4接通， 这样， 第一动力源 1驱动第一液压泵 3工作， 第一液压泵 3通过第一液压 管路 4驱动液压马达 6， 液压马达 6又通过分动箱 7驱动第二液压泵 8， 第 二液压泵 8驱动工作元件 14。 当采用第二条动力输出路线时， 启动第二动 力源 2， 当第二动力源 2为底盘发动机时， 还要通过分动箱 7断开第二动力 源 2与后桥传动轴的连接，使第二动力源 2通过分动箱 7驱动第二液压泵 8， 第二液压泵 8驱动工作元件 14。 当采用第三条动力输出路线时， 启动第一 动力源 1和第二动力源 2， 通过液压控制元件将第一液压管路 4断开， 同时 将第二液压管路 9接通， 当第二动力源 2为底盘发动机时， 还要通过分动 箱 7断开第二动力源 2与后桥传动轴的连接， 这样， 第一动力源 1驱动第 一液压泵 3工作， 第二动力源 2通过分动箱 7驱动第二液压泵 8工作， 第 一液压泵 3排出的油液通过第二液压管路 9与第二液压泵 8排出的油液合 流， 合流后的油液共同驱动工作元件 14工作。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不 限于上述实施方式中的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本 发明的技术方案进行多种简单变型， 这些简单变型均属于本发明的保护范 围。

此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要 其不违背本发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

权利要求

1、一种混凝土泵送设备的动力驱动装置， 该装置包括第一动力源（1)、 第二动力源 （2)、 第一液压泵 （3)、 液压马达 （6)、 分动箱 （7) 和第二液 压泵（8)， 所述第一动力源（1)通过所述第一液压泵（3)和液压马达（6) 传动连接到所述分动箱 （7) 的第一动力输入端， 所述第二动力源 （2) 传 动连接到所述分动箱 （7) 的第二动力输入端， 所述分动箱 （7) 的动力输 出端传动连接所述第二液压泵 （8)， 所述第二液压泵 （8)通过液压驱动管 路 （16) 液压驱动工作元件 （14)， 其特征在于，

所述第一液压泵 （3) 的出油口液压连接到所述液压驱动管路 （16)。

2、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 该装置包括液压控制元件， 用 于控制所述第一液压泵 （3) 的出油口选择性地与所述液压马达 （6) 的进 油口连通或者与所述液压驱动管路 （16) 连通。

3、 根据权利要求 2所述的装置， 其中， 所述液压控制元件包括第一插 装阀 （12) 和第二插装阀 （13)， 所述第一插装阀 （12) 的两个工作油口分 别与所述第一液压泵 （3) 的出油口和所述液压马达 （6) 的进油口液压连 接， 所述第二插装阀 （13) 的两个工作油口分别与所述第一液压泵 （3) 的 出油口和所述液压驱动管路 （16) 液压连接。

4、 根据权利要求 3所述的装置， 其中， 所述液压控制元件包括换向阀 (11)， 该换向阀 （11) 的两个工作油口分别与所述第一插装阀 （12) 的控 制油口和所述第二插装阀 （13) 的控制油口液压连接。

5、 根据权利要求 4所述的装置， 其中， 所述换向阀 （11) 的进油口液

6、 根据权利要求 5所述的装置， 其中， 所述换向阀 （11) 的进油口液 压连接到所述第二液压泵 （8) 的出油口。

7、 根据权利要求 6所述的装置， 其中， 所述换向阀 （11) 的进油口和 所述第一液压泵 （3) 的出油口之间的管路上串接有第一单向阀 （19)， 所 述换向阀 （11) 的进油口和所述第二液压泵 （8) 的出油口之间的管路上串 接有第二单向阀 （10)。

8、 根据权利要求 2所述的装置， 其中， 所述液压控制元件包括二位三 通换向阀 （15)， 该二位三通换向阀 （15) 的进油口液压连接到所述第一液 压泵 （3) 的出油口， 一个工作油口液压连接到所述液压马达 （6) 的进油 口， 另一个工作油口液压连接到所述液压驱动管路 （16)。

9、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述液压驱动管路 （16) 上串 接有第一换向阀 （17)， 所述第一液压泵 （3) 的出油口液压连接到所述第 一换向阀 （17) 与所述第二液压泵 （8) 之间的所述液压驱动管路 （16)。

10、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述液压驱动管路 （16) 上 串接有第一换向阀 （17)， 所述第一液压泵 （3) 的出油口通过第二换向阀

(18) 液压连接到所述第一换向阀 （17) 与所述工作元件 （14) 之间的所 述液压驱动管路 （16)。

11、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述第一动力源 （1) 为电动 机， 所述第二动力源 （2) 为发动机。

12、一种混凝土泵送设备，其中，该混凝土泵送设备包括权利要求 1-11 中任意一项所述的动力驱动装置。