一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统

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正常转动，保证整个行走轮液压驱动系统的正常工作。

说明书

技术领域

    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

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。

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。

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、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

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。

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。

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，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。

所述的控制阀为单向阀。

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。

所述的顺序阀为内控外泄式顺序阀。

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，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。

所述的控制阀为单向阀。

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。

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。

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。

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

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

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。

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。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对接连通的两连通处对应位于顺序阀5的上下游。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。