《一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103953594 A (43)申请公布日 2014.07.30 CN 103953594 A (21)申请号 201410192330.5 (22)申请日 2014.05.08 F15B 11/028(2006.01) B60K 17/10(2006.01) (71)申请人 纽科伦 （新乡） 起重机有限公司 地址 453424 河南省新乡市长垣县河南起重 工业园区 (72)发明人 尹超利 崔鹏 张鑫 刘新生 付春彪 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 胡伟华 (54) 发明名称 一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统 (57) 。
2、摘要 本发明提供一种轮式行走装置及其行走轮液 压驱动系统， 行走轮液压驱动系统包括至少两个 用于驱动行走轮转动的驱动单元， 各驱动单元均 包括变量马达和高、 低压油路， 各驱动单元的高压 油路上均设有用于根据变量马达进油口处的油压 大小进行开关动作的顺序阀， 顺序阀的控制油口 与所述变量马达的进油口连通， 高压油路上连通 有其上设有节流阀的节流油路， 节流油路与所述 顺序阀并联布置， 节流油路与高压油路对接连通 的两连通处对应位于顺序阀的上下游。当行走轮 出现打滑时， 顺序阀关闭， 主油路断开， 仅有少许 经节流油路流向相应的变量马达， 大量的高压液 压油被提供给其他的驱动单元以驱动其他行走轮。
3、 正常转动， 保证整个行走轮液压驱动系统的正常 工作。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103953594 A CN 103953594 A 1/1 页 2 1. 行走轮液压驱动系统， 包括至少两个用于驱动相应行走轮转动的驱动单元， 各驱动 单元均包括具有进、 出油口的变量马达和与变量马达的进、 出油口分别对应连通的高、 低压 油路， 其特征在于 ： 所述各驱动单元的高压油路上均设有用于根据变量马达进油口处的油 压大小进行开关动作。
4、的顺序阀， 顺序阀的控制油口与所述变量马达的进油口连通， 高压油 路上连通有其上设有节流阀的节流油路， 节流油路与所述顺序阀并联布置， 节流油路与高 压油路对接连通的两连通处对应位于顺序阀的上下游。 2. 根据权利要求 1 所述的行走轮液压驱动系统， 其特征在于 ： 所述的顺序阀为内控外 泄式顺序阀。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的行走轮液压驱动系统， 其特征在于 ： 所述各驱动单元的 变量马达均为可驱动相应的行走轮作双向转动的双向变量马达， 双向变量马达具有交替作 为所述的进油口和出油口的两油口， 所述各驱动单元均包括分别与双向变量马达的两油口 对接连通的交替作为所述的高压油路和低压。
5、油路的两油路， 两油路上均设有所述的顺序阀 及所述的与顺序阀并联布置的节流油路， 两油路上还分别连通有用于在相应油路作为低压 油路时导通的低压导通油路， 低压导通油路上设有用于控制低压导通油路通断的控制阀， 低压导通油路与所述节流油路、 顺序阀并联布置， 低压导通油路与高压油路对接连通的两 连通处对应位于顺序阀的上下游。 4. 根据权利要求 3 所述的行走轮液压驱动系统， 其特征在于 ： 所述的控制阀为单向阀。 5. 轮式行走装置， 包括至少两个行走轮及驱动行走轮转动的液压驱动系统， 液压驱动 系统包括至少两个用于驱动相应行走轮转动的驱动单元， 各驱动单元均包括具有进、 出油 口的变量马达和分。
6、别与变量马达的进、 出油口对应连通的高、 低油路， 其特征在于 ： 所述各 驱动单元的高压油路上均设有用于根据变量马达进油口处的油压大小进行开关动作的顺 序阀， 顺序阀的控制油口与所述变量马达的进油口连通， 高压油路上连通有其上设有节流 阀的节流油路， 节流油路与所述顺序阀并联布置， 节流油路与高压油路对接连通的两连通 处对应位于顺序阀的上下游。 6. 根据权利要求 5 所述的轮式行走装置， 其特征在于 ： 所述的顺序阀为内控外泄式顺 序阀。 7. 根据权利要求 5 或 6 所述的轮式行走装置， 其特征在于 ： 所述各驱动单元的变量马 达均为可驱动相应的行走轮作双向转动的双向变量马达， 双向变。
7、量马达具有交替作为所述 的进油口和出油口的两油口， 所述各驱动单元均包括分别与双向变量马达的两油口对接连 通的交替作为所述的高压油路和低压油路的两油路， 两油路上均设有所述的顺序阀及所述 的与顺序阀并联布置的节流油路， 两油路上还分别连通有用于在相应油路作为低压油路时 导通的低压导通油路， 低压导通油路上设有用于控制低压导通油路通断的控制阀， 低压导 通油路与所述节流油路、 顺序阀并联布置， 低压导通油路与高压油路对接连通的两连通处 对应位于顺序阀的上下游。 8. 根据权利要求 7 所述的轮式行走装置， 其特征在于 ： 所述的控制阀为单向阀。 权 利 要 求 书 CN 103953594 A 。
8、2 1/4 页 3 一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统 技术领域 0001 本发明涉及一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统。 背景技术 0002 行走机械多由轮式行走装置驱动行走， 轮式行走装置包括行走轮和用于驱动行走 轮转动的行走轮液压驱动系统， 行走轮液压驱动系统包括液压动力源和与液压动力源连通 的各驱动单元， 各驱动单元包括作为执行元件的变量马达及与变量马达的进、 出油口对应 连通的高、 低压油路。 0003 行走机械在正常行驶时， 根据行走轨迹可分为直线行走和曲线行走， 在行走机械 曲线行走如转弯时， 各行走轮所应具备的差速功能很容易通过并联各行走轮驱动马达来实 现。但是， 对于。
9、具有恶劣路况或者轮载变化剧烈的路面， 采用简单的并联存在以下危险 ： 只 要其中任何一个行走轮由于所分配的实时轮载不够或者附着条件不好 （如遇到冰雪、 泥泞 等路况） 而出现滑转时， 液压系统就只能维持驱动这个扭矩符合最小的行走轮的马达所需 要的低压力， 按此压力决定的其他马达的扭矩也较小， 不足于驱动行走机械继续行走， 从而 影响行走机械的正常运行。 0004 目前， 对于由液压系统驱动的行走轮来讲， 常采用以下方式解决轮子打滑时所造 成的行走机械停滞不前的问题 ： a、 在各个行走轮上装设转速传感器以识别滑转率过大的行 走轮， 然后通过闭环控制系统调节该行走轮相对应的马达的排量 ； b、 。
10、通过全部或者部分串 联各行走轮的驱动马达油路的方式来强制他们同步运转。 但这两种方式都额外增加了整个 液压系统的成本和控制系统的难度。 发明内容 0005 本发明提供一种简单有效的行走轮液压驱动系统， 以解决现有技术中的行走机械 在某个行走轮打滑时容易出现停滞不前的技术问题 ； 同时， 本发明还提供一种使用上述行 走轮液压驱动系统的轮式行走装置。 0006 本发明所提供的行走轮液压驱动系统的技术方案是 ： 行走轮液压驱动系统， 包括 至少两个用于驱动相应行走轮转动的驱动单元， 各驱动单元均包括具有进、 出油口的变量 马达和与变量马达的进、 出油口分别对应连通的高、 低压油路， 所述各驱动单元的。
11、高压油路 上均设有用于根据变量马达进油口处的油压大小进行开关动作的顺序阀， 顺序阀的控制油 口与所述变量马达的进油口连通， 高压油路上连通有其上设有节流阀的节流油路， 节流油 路与所述顺序阀并联布置， 节流油路与高压油路对接连通的两连通处对应位于顺序阀的上 下游 所述的顺序阀为内控外泄式顺序阀。 0007 所述各驱动单元的变量马达均为可驱动相应的行走轮作双向转动的双向变量马 达， 双向变量马达具有交替作为所述的进油口和出油口的两油口， 所述各驱动单元均包括 分别与双向变量马达的两油口对接连通的交替作为所述的高压油路和低压油路的两油路， 说 明 书 CN 103953594 A 3 2/4 页 。
12、4 两油路上均设有所述的顺序阀及所述的与顺序阀并联布置的节流油路， 两油路上还分别连 通有用于在相应油路作为低压油路时导通的低压导通油路， 低压导通油路上设有用于控制 低压导通油路通断的控制阀， 低压导通油路与所述节流油路、 顺序阀并联布置， 低压导通油 路与高压油路对接连通的两连通处对应位于顺序阀的上下游。 0008 所述的控制阀为单向阀。 0009 本发明所提供的使用上述行走轮液压驱动系统的轮式行走装置的技术方案是 ： 轮 式行走装置， 包括至少两个行走轮及驱动行走轮转动的液压驱动系统， 液压驱动系统包括 至少两个用于驱动相应行走轮转动的驱动单元， 各驱动单元均包括具有进、 出油口的变量 。
13、马达和分别与变量马达的进、 出油口对应连通的高、 低油路， 所述各驱动单元的高压油路上 均设有用于根据变量马达进油口处的油压大小进行开关动作的顺序阀， 顺序阀的控制油口 与所述变量马达的进油口连通， 高压油路上连通有其上设有节流阀的节流油路， 节流油路 与所述顺序阀并联布置， 节流油路与高压油路对接连通的两连通处对应位于顺序阀的上下 游。 0010 所述的顺序阀为内控外泄式顺序阀。 0011 所述各驱动单元的变量马达均为可驱动相应的行走轮作双向转动的双向变量马 达， 双向变量马达具有交替作为所述的进油口和出油口的两油口， 所述各驱动单元均包括 分别与双向变量马达的两油口对接连通的交替作为所述的。
14、高压油路和低压油路的两油路， 两油路上均设有所述的顺序阀及所述的与顺序阀并联布置的节流油路， 两油路上还分别连 通有用于在相应油路作为低压油路时导通的低压导通油路， 低压导通油路上设有用于控制 低压导通油路通断的控制阀， 低压导通油路与所述节流油路、 顺序阀并联布置， 低压导通油 路与高压油路对接连通的两连通处对应位于顺序阀的上下游。 0012 所述的控制阀为单向阀。 0013 本发明的有益效果是 ： 本发明所提供的行走轮液压驱动系统在驱动行走轮转动 时， 液压动力源向各驱动单元提供高压液压油， 少许高压液压油经各驱动单元的节流油路 流向相应变量马达的进油口， 如果各驱动单元所驱动的行走轮均不。
15、打滑， 各驱动单元的变 量马达的负载较大， 在变量马达的进油口处形成高压， 顺序阀受控打开， 高压油路导通， 高 压油经高压油路快速流向变量马达， 并经低压油路流出， 进而驱动变量马达快速旋转， 实现 对行走轮的正常驱动。而当某个驱动单元所驱动的行走轮出现打滑时， 由于相应驱动单元 的变量马达的负载变小， 变量马达的进油口压力降低， 变量马达的进油口处形成低压， 顺序 阀受控关闭， 高压油路在顺序阀处断开， 液压动力源所提供的高压液压油仅有少许经节流 油路流向相应的变量马达， 大量的高压液压油被提供给其他驱动单元以驱动其他行走轮正 常转动， 保证整个行走轮液压驱动系统的正常工作， 保证轮式行走。
16、装置的正常移动。 整个液 压驱动系统整体结构简单， 使用快捷方便， 整个系统成本较低。并且， 由于一直有少许高压 液压油经节流阀流向相应的变量马达， 变量马达不会出现缺油现象， 保证出现打滑现象的 行走轮的正常旋转， 避免打滑现象结束后该行走轮的转速跟不上其他行走轮的转速而给行 走轮造成磨损， 还可以有效避免管路中出现 “中空” 现象， 更好的保护管路。 0014 进一步的， 顺序阀采用内控外泄式顺序阀， 这样便于保证整个液压驱动系统中液 压回路的稳定性。 0015 进一步的， 各驱动单元的变量马达为双向变量马达， 这样可以满足行走轮的双向 说 明 书 CN 103953594 A 4 3/4。
17、 页 5 转动以控制行走机械的前进和后退， 相应的， 各驱动单元中的两油路也需要交替作为高压 油路和低压油路以满足双向变量马达的正常工作。 0016 进一步的， 低压导通油路上采用单向阀作为控制阀， 结构简单， 控制可靠。 附图说明 0017 图 1 是本发明所提供的轮式行走装置的一种实施例的液压原理图 （图中仅显示了 轮式行走装置中对应单个行走轮的单个驱动单元的结构， 省略了液压动力源及其他行走轮 及对应的驱动单元， 其他的行走轮及驱动单元与图中所示的行走轮及驱动单元相同） 。 具体实施方式 0018 如图 1 所示， 一种轮式行走装置的实施例， 该实施例中的轮式行走装置包括多个 行走轮1及。
18、用于驱动行走轮1转动的液压驱动系统10， 在图1中仅显示了单个行走轮， 其他 行走轮其图1中所示行走轮相同， 液压驱动系统10包括液压动力源和多个用于驱动相应行 走轮转动的驱动单元， 液压动力源通常采用由使用轮式行走装置的行走机械的发动机驱动 的液压泵， 各驱动单元的结构相同， 以图 1 中所显示的驱动单元为例， 驱动单元均包括具有 进、 出油口的变量马达和对应连通变量马达的进、 出油口与液压动力源 （图中未显示） 的高 压油路 P、 低压油路 S。 0019 本实施例中的变量马达为可驱动相应的行走轮作双向转动的双向变量马达 3， 双 向变量马达 3 具有交替作为所述的进油口和出油口的两油口。。
19、各驱动单元均包括分别与双 向变量液压马达 3 的两油口对接连通的交替作为高压油路 P 和低压油路 S 的两油路， 两油 路的结构基本相同。 各驱动单元的两油路包括作为高压油路和低压油路的主油路100， 在主 油路100上设有用于根据变量马达进油口处的油压大小进行开关动作的顺序阀5， 顺序阀5 的控制油口 51 与相应驱动单元的双向变量马达 3 的进油口连通， 顺序阀 5 为内控外泄式顺 序阀， 各驱动单元上的两顺序阀 5 上的泄油口分别与回油油路 T 连通。在主油路 100 上连 通有节流油路 300， 节流油路 300 与顺序阀 5 并联布置， 节流油路 300 与主油路 100 对接连 通。
20、的两连通处对应位于顺序阀 5 的上下游。 0020 各驱动单元的两主油路 100 上还分别连通有用于在相应油路作为低压油路时导 通的低压导通油路 200， 低压导通油路 200 上设有用于控制低压导通油路通断的控制阀， 控 制阀为单向阀 6， 低压导通油路 200 与所述节流油路 300、 顺序阀 5 并联布置， 低压导通油路 200 与主油路 100 对接连通的两连通处对应位于顺序阀 5 的上下游。 0021 本实施例所提供的行走轮液压驱动系统工作时， 各驱动单元的双向变量马达 3 通 过减速器2与相应的行走轮1传动连接， 液压动力源向各驱动单元提供高压液压油， 少许高 压液压油经各驱动单元。
21、的节流油路 300 流向相应双向变量马达 3 的进油口， 如果各驱动单 元所驱动的行走轮1均不打滑， 各驱动单元的双向变量马达3的负载较大， 在双向变量马达 3的进油口处形成高压， 顺序阀5打开， 主油路100导通， 高压油经主油路100快速流向双向 变量马达3， 并经低压油路S流出， 进而驱动双向变量马达3快速旋转， 双向变量马达3通过 减速器 2 驱动行走轮 1 旋转， 从而驱动整个行走机械正常行走。 0022 而当某个驱动单元所驱动的行走轮 1 出现打滑时， 由于相应驱动单元的双向变量 马达 3 的负载变小， 双向变量马达 3 的进油口压力降低， 双向变量马达 3 的进油口处形成低 说 。
22、明 书 CN 103953594 A 5 4/4 页 6 压， 顺序阀 5 关闭， 主油路 100 断开， 液压动力源所提供的高压液压油仅有少许经节流油路 200 流向相应的双向变量马达 3， 大量的高压液压油被提供给其他的驱动单元以驱动其他 行走轮正常转动， 保证整个行走轮液压驱动系统的正常工作， 保证行走机械的正常移动。 0023 本实施例中， 高压液压油流经节流阀， 在节流阀的进、 出油孔之间形成压力差， 保 证整个系统压力稳定。 0024 本实施例中在双向液压马达的油口处所形成的高压和低压以可以驱动顺序阀打 开为标准， 当双向变量马达的油口的压力增大至可经顺序阀的控制油口驱动顺序阀打开。
23、 时， 认为双向变量马达的油口的压力为高压， 而当双向变量马达的油口压力降低至不能经 顺序阀的控制油口驱动顺序阀打开时， 认为双向变量马达的油口的压力为低压。 0025 本实施例中的液压驱动系统即可应用在开式驱动系统中也可以应用在闭式驱动 系统中。 0026 上述实施例中， 行走轮液压驱动系统中的驱动单元可根据实际需要布置， 驱动单 元可以根据行走轮的数目设置两个以上。 0027 上述实施例中， 变量马达为双向变量马达， 在其他实施例中， 变量马达也可以为单 向变量马达， 此时， 高压油路和低压油路不需要互换， 只需要在高压油路上设置顺序阀、 节 流油路即可。 0028 上述实施例所提供的行走行走装置可以应用在工程机械、 起重运输机械、 农林机 械、 特种车辆等以液压驱动为主的行走装置中。 0029 本发明还提供一种行走轮液压驱动系统的实施例， 该实施例中的行走轮液压驱动 系统的结构与上述轮式行走装置中的液压驱动系统的结构相同， 在此不再赘述。 说 明 书 CN 103953594 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103953594 A 7 。