一種混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)，涉及液壓機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】?；旌蟿恿こ誊囕v液壓系統(tǒng)包括由燃油發(fā)動機(jī)連接第一液壓泵構(gòu)成的發(fā)動機(jī)油源，及由電動機(jī)連接第二液壓泵構(gòu)成的電動機(jī)油源；所述第一液壓泵、第二液壓泵的出油端設(shè)有載荷單向閥，再經(jīng)第一三通合并后接入換向器；所述換向器經(jīng)液壓管道與工程車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。運用本發(fā)明的工程車輛液壓系統(tǒng)實現(xiàn)油、電兩用，并可自動切換，操作方便、可靠性高、節(jié)能環(huán)保、成本低。
【專利說明】一種混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種油、電兩用的混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓系統(tǒng)普遍使用于工程中常見的工程車輛，如挖掘機(jī)、起重機(jī)，起著驅(qū)動和控制工程車輛各機(jī)構(gòu)動作的作用。液壓系統(tǒng)經(jīng)過動力源一控制機(jī)構(gòu)一執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個環(huán)節(jié)實現(xiàn)動作。動力源為發(fā)動機(jī)帶動的液壓泵；控制機(jī)構(gòu)為多路換向器，通過油路和控制閥組成，完成動力傳輸和控制；執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓馬達(dá)和液壓缸。這三種機(jī)構(gòu)的不同組合形成不同功能的液壓回路，回路中的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻及沉淀過濾后再由液壓泵送入循環(huán)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中工程車輛需要以隨車的發(fā)動機(jī)作為動力源，液壓泵采用機(jī)械傳動連接的主泵、輔助泵和/或先導(dǎo)泵構(gòu)成的三聯(lián)或二聯(lián)泵組，可以由車載發(fā)動機(jī)一起帶動。由于工程車輛負(fù)荷較大，使用燃油發(fā)動機(jī)油耗較大，燃油價格高，增加費用開支。并且，在大負(fù)荷條件下，燃油發(fā)動機(jī)易發(fā)生燃燒不完全，尾氣對環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0004]已授權(quán)專利CN 2784385 Y公開了一種汽車油電兩用動力起重機(jī)，在汽車發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)基礎(chǔ)上，與帶有一套控制器的電動機(jī)、液壓泵，并列連結(jié)在新增加的轉(zhuǎn)換閥上的，實現(xiàn)兩種動力供應(yīng)。專利CN 202970441 U公開了一種油電混合旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)，在原來的電力液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝發(fā)動機(jī)及發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵，并通過油管連接用于控制選擇油源的控制閥，實現(xiàn)混合動力。
[0005]以上兩個專利雖然實現(xiàn)了混合動力，工作中可根據(jù)具體環(huán)境選擇所需動力源，但均需要通過轉(zhuǎn)換閥或控制閥來實現(xiàn)油路切換，實際工作中增加了工序，多有不便。并且由于液壓極大，對轉(zhuǎn)換閥或控制閥的密封性能要求較高，同時這些部件也容易損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種油、電兩用的混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)，在不改變工程車輛原本發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)構(gòu)造的條件下，加裝一套與發(fā)動機(jī)液壓源并聯(lián)的電動機(jī)液壓動力源，實現(xiàn)電力控制工程車輛運作，并可實現(xiàn)自動切換，以解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)的不足。本發(fā)明采用技術(shù)方案是:
[0007]—種混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)，其包括由燃油發(fā)動機(jī)連接第一液壓泵構(gòu)成的發(fā)動機(jī)油源；所述第一液壓泵的出油端設(shè)有第一單向閥。還包括由電動機(jī)連接第二液壓泵構(gòu)成的電動機(jī)油源；所述第二液壓泵的出油端設(shè)有第二單向閥。所述的第一單向閥、第二單向閥均為帶自動復(fù)位功能的載荷單向閥。還包括換向器；所述發(fā)動機(jī)油源和電動機(jī)油源由第一三通合并后接入所述換向器；所述換向器經(jīng)液壓管道與工程車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0008]進(jìn)一步的，混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)還包括油儲罐，其回油端與換向器的回油端相連接；所述第一液壓泵的進(jìn)油端與所述第二液壓泵的進(jìn)油端，經(jīng)第二三通匯合后接入所述油儲罐。
[0009]進(jìn)一步的，所述的載荷單向閥為彈簧式單向閥。依靠液壓頂起彈簧控制的閥瓣，開啟閥體；液壓消失后，彈簧力將閥瓣壓下，封閉閥體，防止倒流。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是實現(xiàn)油、電兩用的混合動力液壓系統(tǒng)，既能使用電力提供液壓動力，又不影響發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)正常使用。工程車輛仍保持原來完整的燃油發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)，其啟動時由單向閥自動封閉電動機(jī)液壓油路，防止液壓油逆流，工程車輛可進(jìn)行正常工作。在工場具有動力電的情況下，可接入電動機(jī)液壓油路，燃油發(fā)動機(jī)液壓油路由單向閥自動封閉，即可使用電力進(jìn)行正常工作。
[0011]得益于合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，本發(fā)明適合在現(xiàn)有的工程車輛上進(jìn)行改裝，制造成本低廉?；旌蟿恿σ簤合到y(tǒng)的發(fā)動機(jī)油源與電動機(jī)油源并聯(lián)設(shè)置，對換向器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有任何改變，并保持原有性能。
[0012]使用載荷單向閥實現(xiàn)油路開閉，可避免關(guān)閉動作滯后，提高液壓系統(tǒng)工作效率，有效保護(hù)油路中各個密封部件及承壓部件，并節(jié)約車輛系統(tǒng)工作耗能。彈簧式單向閥，回位可靠，關(guān)閉迅速，更利于降低液壓沖擊力。并由此實現(xiàn)油路自動切換，無需其他特殊的液壓控制單元，操作方便、可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明中混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)的油路示意圖。
[0014]圖2是使用三聯(lián)液壓泵組的混合動力液壓系統(tǒng)的油源油路示意圖。
[0015]圖3是使用本發(fā)明的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明中的混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)做進(jìn)一步說明:
[0017]實施例1:
[0018]如附圖1中所示，采用混合動力液壓系統(tǒng)的工程車輛的油源包括由燃油發(fā)動機(jī)
(11)連接第一液壓泵(21)構(gòu)成的發(fā)動機(jī)油源，其與換向器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等其他構(gòu)件構(gòu)成發(fā)動機(jī)液壓回路；以及由電動機(jī)(12)連接第二液壓泵(22)構(gòu)成的電動機(jī)油源，其與換向器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等其他構(gòu)件構(gòu)成電動機(jī)液壓回路。
[0019]第一液壓泵(21)的出油端連接第一單向閥(31)，第二液壓泵(22)的出油端連接第二單向閥(32)，再由第一三通(41)合并兩路油路后，連接至換向器(5)。第一單向閥
(31)、第二單向閥(32)均為彈簧式單向閥，無液壓時彈簧力將閥瓣壓下，閥體保持封閉狀態(tài)。換向器(5)經(jīng)液壓管道與工程車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)相連接。第一液壓泵(21)、第二液壓泵(22)的進(jìn)油端由第二三通(42)匯合后接入油儲罐(7)。
[0020]燃油發(fā)動機(jī)(11)啟動時，帶動第一液壓泵(21)，液壓頂起第一單向閥(31)中彈簧控制的閥瓣，開啟閥體，發(fā)動機(jī)油源接入液壓工作回路；第二單向閥(32)為閉合狀態(tài)，自動封閉電動機(jī)液壓油路，防止液壓油逆流，工程車輛進(jìn)行正常工作。在工場具有動力電的情況下，電動機(jī)(12)通電，電動機(jī)油源接入液壓回路，發(fā)動機(jī)液壓回路為封閉狀態(tài)，即可使用電力進(jìn)行正常工作。
[0021]對比例1:
[0022]參照實施例1，液壓系統(tǒng)中不使用載荷單向閥，發(fā)動機(jī)油源與電動機(jī)油源直接由梭閥連接匯合后接入換向器(5)，工程車輛的其他液壓機(jī)構(gòu)連接與實施例1相同。
[0023]梭閥的起始狀態(tài)不唯一，其通路由液壓方向決定。當(dāng)發(fā)動機(jī)液壓回路啟動時，梭閥閥芯在液壓作用下推至電動機(jī)油源一側(cè)并使電動機(jī)油源閉合；反之同理，電動機(jī)液壓回路啟動時，梭閥使發(fā)動機(jī)油源閉合。
[0024]雖然此種接法的油路更加簡單，但要求梭閥具有較高的密封性能；并且由于液壓系統(tǒng)啟動時梭閥閥芯需要進(jìn)行切換以實現(xiàn)油路選擇，造成的瞬時液壓沖擊容易損害密封元件及承壓機(jī)構(gòu)。
[0025]實施例1中，如果采用普通單向閥，而不是載荷單向閥，同樣存在上述問題。
[0026]實施例2:運用混合動力液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī)
[0027]如附圖2中所示，挖掘機(jī)采用的液壓泵為三聯(lián)液壓泵，包括主泵、輔助泵以及先導(dǎo)泵?？墒褂矛F(xiàn)有的使用燃油發(fā)動機(jī)作為動力的挖掘機(jī)進(jìn)行改裝，實現(xiàn)油、電兩用。
[0028]由燃油發(fā)動機(jī)(11)以及電動機(jī)(12)分別連接同級數(shù)的三聯(lián)液壓泵，各泵體的出油端連接彈簧式單向閥后，主泵、輔助泵以及先導(dǎo)泵出油端分別對應(yīng)，由三通匯合后接入換向器(5)。挖掘機(jī)的其他液壓機(jī)構(gòu)連接方式與實施例1相同。
[0029]由于挖掘機(jī)在運作過程中需要靈活轉(zhuǎn)動，要求車身不能過長，各部件緊湊布局，并平衡配重。如附圖3中所示，運用混合動力液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī)包括下部的行走機(jī)構(gòu)(e)，以及由中心轉(zhuǎn)盤(C)與之連接的車架(b);車架(b)的前方中央架設(shè)懸臂(f)，懸臂(f)末端設(shè)置鏟斗(g);車架(b)左前方為駕駛室(d);由發(fā)動機(jī)連接三聯(lián)液壓泵構(gòu)成的發(fā)動機(jī)油源(h)設(shè)置在上部車架(b)后方；車架(b)尾端為配重(a)，與較重的發(fā)動機(jī)一起用以在作業(yè)中保持車輛平衡；發(fā)動機(jī)的燃油箱(j)設(shè)置在駕駛室(d)后側(cè)；換向器(k)設(shè)置在車架(b)中央；液壓系統(tǒng)的回油箱(i)設(shè)置在車架(b)右側(cè)臨近發(fā)動機(jī)油源(h)的部位。原本車架(b)右側(cè)前方為工具箱，并非必要部件，可將之拆除，用以安裝由電動機(jī)連接三聯(lián)液壓泵構(gòu)成的電動機(jī)油源(I)。挖掘機(jī)車架上的各個部件使用蓋板覆蓋，以保證操作安全，并使挖掘機(jī)具有良好的外觀品質(zhì)。
[0030]采用混合動力液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī)，啟動燃油發(fā)動機(jī)運行到工作地點后，只要有動力電源，直接接通電動機(jī)，便可替換發(fā)動機(jī)來提供工作動力。純電動模式下工作可降低成本，具有很好的節(jié)能效果，同時保護(hù)環(huán)境。而在電力緊缺的工場則使用發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)正常施工。
[0031]以上描述只是本發(fā)明的【具體實施方式】，各舉例說明不對本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員對前述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離本發(fā)明的實質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)動機(jī)油源，其由燃油發(fā)動機(jī)連接第一液壓泵構(gòu)成；所述第一液壓泵的出油端設(shè)有第一單向閥； 電動機(jī)油源，其由電動機(jī)連接第二液壓泵構(gòu)成；所述第二液壓泵的出油端設(shè)有第二單向閥； 所述的第一單向閥、第二單向閥均為帶自動復(fù)位功能的載荷單向閥； 還包括換向器；所述發(fā)動機(jī)油源和電動機(jī)油源由第一三通合并后接入所述換向器；所述換向器經(jīng)液壓管道與工程車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括油儲罐，其回油端與換向器的回油端相連接；所述第一液壓泵的進(jìn)油端與所述第二液壓泵的進(jìn)油端，經(jīng)第二三通匯合后接入所述油儲罐。
3.如權(quán)利要求1所述的混合動力工程車輛液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述的載荷單向閥為彈簧式單向閥。
【文檔編號】F15B11/02GK104154058SQ201410416359
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】黃進(jìn)堂, 黃偉 申請人:黃進(jìn)堂, 黃偉