(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107776401 A(43)申请公布日 2018.03.09
(21)申请号 201711160677.1(22)申请日 2017.11.20
(71)申请人 力源液压（苏州）有限公司
地址 215144 江苏省苏州市相城区漕湖大
道29号(72)发明人 游洲斌 石静波 杨光华 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 李红 常亮(51)Int.Cl.
B60K 17/10(2006.01)B60T 7/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(54)发明名称
一种双速液压行走系统(57)摘要
本发明公开了一种双速液压行走系统，包括液压泵与液压马达，液压泵与液压马达间连接有用于调节行走速度的第一电磁控制阀，液压马达可两点变量，实现无级变速，根据不同的工况，实现不同行走速度的要求；液压泵上设置有用于紧急制动的第二电磁控制阀，可实现行走系统的紧急刹车，确保行走安全，且通过操控手柄可实现行走系统的原地转弯，可在空间狭小的区域自由行走。该系统具有集成度高、结构紧凑、控制灵活、功能丰富等优点，是一套经济环保、可靠耐用的液压传动系统。
CN 107776401 ACN 107776401 A
权 利 要 求 书
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1.一种双速液压行走系统，其特征在于，包括液压泵、与所述液压泵传动连接的液压马达以及减速机，所述液压泵与所述液压马达间连接有用于调节行走速度的第一电磁控制阀，所述第一电磁控制阀两端分别连接液压泵的补油泵与液压马达的变量缸；
正常行走时，液压泵输出液压油至液压马达，液压马达将液压能转换为机械能转速和扭矩，之后通过减速机减速后输出，此时第一电磁控制阀为断开状态；加速行走时，第一电磁控制阀连通，补油泵的压力油引入液压马达的变量缸，变量缸内斜盘的角度变化，减小排量，实现加速行走。
2.根据权利要求1所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述第一电磁控制阀为二位二通电磁阀，第一电磁控制阀不通电时，补油泵与液压马达的变量缸不连通，液压马达按照正常速度运转；第一电磁控制阀通电时，补油泵与液压马达的变量缸连通，液压马达加速运转。
3.根据权利要求1所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述液压行走系统为两驱行走系统，包括串联设置的两组液压泵与液压马达，两组液压马达相背设置，并对应驱动行走系统的两侧，所述液压泵内设置有斜盘，所述液压泵上设置有操作手柄，两侧操作手柄同时正向或反向操作时，两组液压泵内的斜盘转向相反，实现行走机构前进或后退，所述操作手柄一侧正向一侧反向操作时，两组液压泵内的斜盘转向相同，行走机构一侧前进一侧后退，行走系统原地转弯。
4.根据权利要求1所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述液压泵内设置有斜盘，所述斜盘通过一变量缸驱动，所述液压泵上还设置有用于实现紧急制动的第二电磁控制阀，所述第二电磁控制阀的阀体上设置有两个第一油路孔，变量缸的两端上开设有两个第二油路孔，第二油路孔连通至变量缸两端的腔体内，两个第一油路孔与两个第二油路孔分别对应并连通；正常工作时，两个第一油路孔不连通，紧急回中时，两个第一油路孔连通，使得变量缸两端的腔体连通，两端腔体内压力相等，变量缸驱动斜盘回到零摆角，紧急回到中位。
5.根据权利要求4所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述第二电磁控制阀为二位二通电磁阀，第二电磁控制阀不通电时，两个第一油路孔不连通，液压泵正常工作；第二电磁控制阀通电时，两个第一油路孔连通，所述变量缸两端的腔体连通，两端腔体内压力相等，变量缸驱动斜盘回到零摆角，紧急回到中位。
6.根据权利要求4所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述液压泵外部增设一油路，所述第二电磁控制阀设置于所述油路上，所述油路的两端连通至两个第二油路孔。
7.根据权利要求4所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述第二电磁控制阀设置于液压泵的外部，并独立于液压泵设置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的双速液压行走系统，其特征在于，所述液压马达上还设置有用于驻车制动的摩擦片。
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说 明 书一种双速液压行走系统
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技术领域
[0001]本发明属于行走系统结构设计技术领域，具体设计一种双速液压行走系统。背景技术
[0002]汽车拖拉机行走系统是将发动机传到驱动轮上的驱动转矩变为推动汽车拖拉机形式的驱动力，并使驱动轮的转动变成汽车拖拉机在地面上的移动，尽可能保证汽车拖拉机行驶的平顺性。
[0003]传统技术中行走系统主要采用液压机械传动，液压传动、机械传动、电传动等形式，目前市场上的行走传动系统多以机械传动为主，所谓机械传动是指从发动机到车轮的传动元件采用机械部件，一般包括离合器、变速箱、传动轴等，但机械传动系统操作不便，且平稳性差。
[0004]液压传动具备传动功率大，布置灵活、易于控制、传动平稳等优点而得到广泛的使用。但目前的行走系统中尚无功能齐全的整套液压行走系统的出现。行走系统主要包括直线行走、加速行走以及转向等运行方式，但传统的行走系统结构无法实现行走系统的无级变速，而且在转向时需要较大的空间供其转弯及掉头，甚至需要多次前进后退的操作来实现，控制不便，无法在小区域空间内自由行走。[0005]因此，鉴于以上问题，有必要提出一种集成度较高的液压行走系统，以实现行走时的无级变速，提高行走中的平稳性，且方便调速控制，同时满足原地转弯的要求。发明内容
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种双速液压行走系统，行走系统通过液压传动，操作方便，且通过设置电磁控制阀控制补油泵压力油的输出，以实现行走时的无级变速，方便调速控制，提高行走中的平稳性，同时满足原地转弯的要求。
[0007]根据本发明的目的提出的一种双速液压行走系统，包括液压泵、与所述液压泵传动连接的液压马达以及减速机，所述液压泵与所述液压马达间连接有用于调节行走速度的第一电磁控制阀，所述第一电磁控制阀两端分别连接液压泵的补油泵与液压马达的变量缸；
[0008]正常行走时，液压泵输出液压油至液压马达，液压马达将液压能转换为机械能转速和扭矩，之后通过减速机减速后输出，此时第一电磁控制阀为断开状态；加速行走时，第一电磁控制阀连通，补油泵的压力油引入液压马达的变量缸，变量缸内斜盘的角度变化，减小排量，实现加速行走。[0009]优选的，所述第一电磁控制阀为二位二通电磁阀，第一电磁控制阀不通电时，补油泵与液压马达的变量缸不连通，液压马达按照正常速度运转；第一电磁控制阀通电时，补油泵与液压马达的变量缸连通，液压马达加速运转。[0010]优选的，所述液压行走系统为两驱行走系统，包括串联设置的两组液压泵与液压马达，两组液压马达相背设置，并对应驱动行走系统的两侧，所述液压泵内设置有斜盘，所
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述液压泵上设置有操作手柄，两侧操作手柄同时正向或反向操作时，两组液压泵内的斜盘转向相反，实现行走机构前进或后退，所述操作手柄一侧正向一侧反向操作时，两组液压泵内的斜盘转向相同，行走机构一侧前进一侧后退，行走系统原地转弯。[0011]优选的，所述液压泵内设置有斜盘，所述斜盘通过一变量缸驱动，所述液压泵上还设置有用于实现紧急制动的第二电磁控制阀，所述第二电磁控制阀的阀体上设置有两个第一油路孔，变量缸的两端上开设有两个第二油路孔，第二油路孔连通至变量缸两端的腔体内，两个第一油路孔与两个第二油路孔分别对应并连通；正常工作时，两个第一油路孔不连通，紧急回中时，两个第一油路孔连通，使得变量缸两端的腔体连通，两端腔体内压力相等，变量缸驱动斜盘回到零摆角，紧急回到中位。[0012]优选的，所述第二电磁控制阀为二位二通电磁阀，第二电磁控制阀不通电时，两个第一油路孔不连通，液压泵正常工作；第二电磁控制阀通电时，两个第一油路孔连通，所述变量缸两端的腔体连通，两端腔体内压力相等，变量缸驱动斜盘回到零摆角，紧急回到中位。
[0013]优选的，所述液压泵外部增设一油路，所述第二电磁控制阀设置于所述油路上，所述油路的两端连通至两个第二油路孔。[0014]优选的，所述第二电磁控制阀设置于液压泵的外部，并独立于液压泵设置。[0015]优选的，所述液压马达上还设置有用于驻车制动的摩擦片。[0016]与现有技术相比，本发明公开的双速液压行走系统的优点是：[0017]1)该系统由液压泵、液压马达以及减速机、电磁控制阀组成，具有集成度高、结构紧凑、控制灵活、功能丰富等优点，该系统可广泛应用于轮式、履带式等行走机械，是一套经济环保、可靠耐用的液压传动系统。[0018]2)液压马达可两点变量，可根据不同的工况，实现不同行走速度要求，实现无级变速，满足直线行走、原地转弯、行车制动的行走要求。
[0019]3)该液压系统通过操控液压泵手柄的旋转方向以实现行走机械原地转弯的目的，可在空间狭小的区域自由行走。
[0020]4)液压泵上集成电磁控制阀，可实现行走系统的紧急刹车，确保行走系统安全。[0021]5)该系统配备摩擦片，可实现驻车制动，满足行走机械的安全停靠。附图说明
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本发明公开的双速液压行走系统的结构示意图。[0024]图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：[0025]10、液压泵 20、液压马达 30、减速机[0026]11、第一电磁控制阀 12、第二电磁控制阀 13、变量缸 14、补油泵[0027]21、变量缸 22、摩擦片
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具体实施方式
[0028]正如背景技术部分所述，目前市场上的行走传动系统多以机械传动为主，尚无功能齐全的整套液压行走系统的出现，无法实现行走系统的无级变速及原地转弯。[0029]本发明针对现有技术中的不足，提供了一种双速液压行走系统，行走系统通过液压传动，操作方便，且通过设置电磁控制阀控制补油泵压力油的输出，以实现行走时的无级变速，方便调速控制，提高行走中的平稳性，同时满足原地转弯的要求。[0030]下面将通过具体实施方式对本发明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。
[0031]请参见图1，图1公开了本发明最佳实施方式，包含了行走系统的无级变速、原地转弯以及紧急制动等功能，其他实施例中也可仅将无级变速与原地转弯或紧急制动结合，具体不做限制。
[0032]如图所示，一种双速液压行走系统，包括液压泵10、与液压泵10传动连接的液压马达20以及减速机30，液压泵10与液压马达20间连接有用于调节行走速度的第一电磁控制阀11，第一电磁控制阀11两端分别连接液压泵10的补油泵14与液压马达20的变量缸21；正常行走时，液压泵10输出液压油至液压马达20，液压马达20将液压能转换为机械能转速和扭矩，之后通过减速机30减速后输出，此时第一电磁控制阀11为断开状态；加速行走时，第一电磁控制阀11连通，补油泵14的压力油引入液压马达20的变量缸21，变量缸21内斜盘的角度变化，减小排量，从而在输入流量不变的情况下，提高液压马达的输出转速，行走机械速度自然得到提升。[0033]优选的，第一电磁控制阀为11二位二通电磁阀，第一电磁控制阀11不通电时，补油泵14与液压马达的变量缸21不连通，液压马达20按照正常速度运转；第一电磁控制阀11通电时，补油泵14与液压马达20的变量缸21连通，液压马达20加速运转，实现无级调速的目的，保证行走系统运行的平稳性。[0034]优选的，液压行走系统为两驱行走系统，包括串联设置的两组液压泵10以及与两组液压泵传动连接的两组液压马达20，两组液压马达20相背设置，并对应驱动行走系统的两侧，两个液压泵10内对应设置斜盘1、斜盘2，液压泵10上设置有操作手柄(未示出)，两侧操作手柄分别操控两侧的液压泵，当两侧操作手柄同时正向或反向操作时，两组液压泵10内的斜盘1、斜盘2转向相反，实现行走机构前进或后退，当操作手柄一侧正向一侧反向操作时，两组液压泵10内的斜盘1、斜盘2转向相同，行走机构一侧前进一侧后退，实现行走系统的原地转弯。具体操控方式如下：
[0035]在液压泵10操作手柄的操作下，当斜盘1顺时针旋转时，油路1为高压油路，驱动一侧液压马达20逆时针旋转，最后由减速机30顺时针输出，此时，斜盘2逆时针旋转，油路4为高压油路，驱动另一侧液压马达20顺时针旋转，最后由减速机30逆时针输出，由于两个液压马达是背对背安装，因此，最终实现行走机械前行，当上述操作同时反向时，油路2为高压油路，油路3为高压油路，行走机械后退，实现行走系统的直线前进与后退的功能。[0036]而当斜盘1和斜盘2均为顺时针或逆时针旋转时，最终行走机械为左转弯或右转
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弯。在实际操作中，转弯时，操作手柄均在一定角度，此时，其中一个液压泵的斜盘会继续按同一方向旋转，另一斜盘则反向旋转，随着两者角度的增大，转弯速度则会逐渐加快，例如，行走机械前行时，斜盘1顺时针，它将继续往顺时针旋转，直至最大，而斜盘2初始为逆时针，转弯时，则往顺时针旋转，这样行走机械开始转弯，直至转弯速度最大，实现行走系统原地转弯的功能，满足行走系统在空间狭小的区域内自由行走。[0037]进一步的，以单侧液压泵为例，液压泵10内设置有斜盘1，斜盘1通过一变量缸13驱动，液压泵10上还设置有用于实现紧急制动的第二电磁控制阀12，第二电磁控制阀12的阀体上设置有两个第一油路孔(未示出)，变量缸13的两端上开设有两个第二油路孔(未示出)，第二油路孔连通至变量缸两端的腔体内，两个第一油路孔与两个第二油路孔分别对应并连通，即第二电磁控制阀12的两个第一油路孔分别连通至变量缸13的两个腔体内。正常工作时，两个第一油路孔不连通，即第二电磁控制阀12对变量缸不起作用。紧急回中时，两个第一油路孔连通，使得变量缸两端的腔体连通，两端腔体内压力相等，在回位弹簧的作用下，变量缸13驱动斜盘1回到零摆角，紧急回到中位，实现行走系统行车紧急制动的功能。传统的液压系统中通过的伺服阀制动，当伺服阀出现故障无法回到中位时，可以通过第二电磁控制阀紧急回到中位，实现行走系统的紧急有效制动，提高了车辆的安全性能，减少了主机的经济损失。[0038]优选的，第二电磁控制阀12为二位二通电磁阀，第二电磁控制阀12不通电时，两个第一油路孔不连通，液压泵10正常工作；第二电磁控制阀12通电时，两个第一油路孔连通，所述变量缸两端的腔体连通，两端腔体内压力相等，变量缸驱动斜盘回到零摆角，紧急回到中位。在该方案中，仅在第二电磁控制阀通电时实现制动，正常工作时第二电磁控制阀为断电状态，因此更加节能。第一电磁控制阀同样具备该特性。[0039]优选的，液压泵10外部可增设一油路，将第二电磁控制阀12设置于该油路上，并控制油路的通断。[0040]优选的，第二电磁控制阀12设置于液压泵10的外部，并独立于液压泵10设置。可在液压泵的伺服阀故障时备用，也可直接通过第二电磁控制阀控制制动。由于第二电磁控制阀独立于液压泵设置，因此即便第二电磁控制阀出现故障也不会对液压泵的使用造成影响，更换维修方便。[0041]此外，液压马达20上还设置有用于驻车制动的摩擦片22，实现形成制动的功能。[0042]综上，该行走系统由液压串联双泵、液压马达以及减速机、电磁控制阀组成，具有集成度高、结构紧凑、控制灵活、功能丰富等优点，该系统可广泛应用于轮式、履带式等行走机械，是一套经济环保、可靠耐用的液压传动系统。该系统通过改变液压串联双泵的斜盘角度，实现无级变速，满足直线行走、原地转弯、行车制动的行走要求。液压泵的控制方式可手控、液控，也可以电控，方式灵活多变，可根据不同客户需求专门定制。同时，液压泵上集成电磁控制阀，可实现行走机械的紧急刹车，确保行走机械安全。而液压马达可两点变量，可根据不同的工况，实现不同行走速度要求，同时，配备摩擦片，可实现驻车制动，满足行走机械的安全停靠。该液压系统通过改变液压泵手柄反向旋转可实现行走机械原地转弯，可在空间狭小的区域自由行走。
[0043]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
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一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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