技术领域
[0001] 本
发明涉及一种平地机的前轮驱动，更具体地说，涉及一种平地机前轮驱动液压系统。
背景技术
[0002] 现有平地机前轮驱动液压系统有一个驱动
泵带两个液压系统
马达的开式液压系统，驱动泵从液压油箱吸油，出口压
力油经控制
阀后接入两并联的马达，再经
控制阀回到液压油箱的一种开式液压系统；有一个驱动泵带两个压系统马达的闭式液压系统，驱动泵出口压力油经两个并联的马达后，再回到驱动泵的一种闭式液压系统；也有两个驱动泵带两个
液压马达的闭式液压系统，驱动泵出口压力油分别经马达后，再回到驱动泵的一种双闭式液压系统。
[0003] 开式液压系统成本较低、结构简单、控制简单，但前轮助力性能不能充分发挥；闭式液压系统成本较高、结构复杂、控制复杂，但能充分发挥其前轮助力作用。当双闭式液压系统采用开环控制时，由于地面附着条件不同，两个前轮所受的负载不同，使得整机会跑偏。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是针对现有平地机前轮驱动双闭式液压系统在使用开环控制时跑偏的问题，而提供一种平地机前轮驱动液压系统，以整合一个系统可以实现开式系统和闭式系统共存，使系统控制可以变得简单，同时还能充分发挥前轮助力的作用。
[0005] 本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种平地机前轮驱动液压系统，包括前驱泵、右前轮马达、左前轮马达，所述前驱泵包括左行走泵、右行走泵和补油泵，所述左行走泵进油口与出油口之间和右行走泵的进油口与出油口之间均设置有补油阀，所述补油泵的进油端与液压油箱连接，出油端与补油阀的进油端连接，其特征在于：还包括
控制器、第一组合阀、与控制器连接分别用于检测右前轮马达转速的右前轮转速
传感器、检测左前轮马达转速的左前轮
转速传感器、检测后轮转速的后轮转速传感器以及用于检测前驱泵转速的前驱泵转速传感器；
[0006] 所述第一组合阀包括均为
电磁阀且常态为截止的第一
开关阀和第二开关阀，所述第一开关阀的两端分别连接左前轮马达和右前轮马达的第一工作油口，所述第二开关阀的两端分别连接左前轮马达和右前轮马达的第二工作油口；所述左行走泵和所述右行走泵上用于调节
排量的排量控制器均与控制器连接；
[0007] 所述控制器根据左前轮转速、右前轮转速和后轮转速控制左行走泵、右行走泵的排量；或者所述控制器根据前驱泵转速和后轮转速控制左行走泵、右行走泵的排量。
[0008] 在本发明中，可实现前轮驱动的闭环控制，在闭环控制中，控制器根据左前轮转速、右前轮转速和后轮转速控制左行走泵和右行走泵的排量，使前轮马达的转速与后轮的转速一致；本发明也可以实现开环控制，在开环控制中，不依据前轮马达的转速，控制器直接根据前驱泵的转速、后轮转速控制左行走泵和右行走泵的排量，实现前轮驱动。
[0009] 上述平地机前轮驱动液压系统中，所述控制器根据左前轮转速、右前轮转速和后轮转速控制左行走泵和右行走泵的排量时控制所述第一开关阀和第二开关阀处于截止状态；或者所述控制器根据前驱泵转速和后轮转速控制左行走泵和右行走泵的排量时控制所述第一开关阀和第二开关阀处于导通状态。
[0010] 上述平地机前轮驱动液压系统中，第一开关阀和第二开关阀在导通时其两端之间的油路上具有
节流阀。
[0011] 上述平地机前轮驱动液压系统中，该液压系统还包括转向感应装置；所述控制器依据所述转向感应装置的感应结果控制所述第一开关阀和第二开关阀的关闭或导通。
[0012] 上述平地机前轮驱动液压系统中，该液压系统还包括与控制器连接的工作模式输入装置、第二组合阀，所述第二组合阀包括电控端与控制器连接的两位三通电磁阀和与两位三通电磁阀
串联的减压阀，所述两位三通电磁阀的第一油口与所述补油泵的出油端连接，所述两位三通电磁阀的第二油口经减压阀同时与右前轮马达和左前轮马达的工作模式控制油口连接、回油口与油箱回路连接，所述控制器根据工作模式输入装置的输出状态控制所述两位三通电磁阀的第二油口与回油口或第一油口择一导通。
[0013] 上述平地机前轮驱动液压系统中，该液压系统还包括电控端与控制器连接的速度切换阀、挡位输入装置，所述速度切换阀的第一油口与补油泵的出油端连接，回油口与油箱回路连接，第二油口同时与右前轮马达和左前轮马达的挡位控制油口连接，所述控制器依据挡位输入装置的状态控制速度切换阀的第二油口与回油口或第一油口择一导通。
[0014] 上述平地机前轮驱动液压系统中，该液压系统还包括与控制器连接且分别对应用于检测所述右前轮马达的两工作油口、左前轮马达的两工作油口的四个
压力传感器；当右前轮马达和左前轮马达中任一工作油口的压力大于第一预设值时，或者右前轮马达和左前轮马达中任一马达的第一工作油口与第二工作油口中出油端与进油端之间的压力差大于第二预设值时，所述控制器控制右行走泵排量控制器和左行走泵排量控制器使前驱泵的排量为零且使补油泵的出油端经第二组合阀同时与右前轮马达和左前轮马达工作模式控制油口连通。上述平地机前轮驱动液压系统中，右前轮马达和左前轮马达的工作油口压力检测点设置在所述第一开关阀和第二开关阀的两端。
[0015] 为了确保液压系统中液压油的清洁度，补油泵的出油端可连接
过滤器，补油泵输出的液压油经过滤器过滤后再向外输出。
[0016] 本发明与
现有技术相比，本发明的优点是：本发明结合了前轮驱动开式液压系统与闭式液压系统的优点，使得前轮驱动的控制可以变得更为简单，而又能充分发挥前轮的助力作用。
附图说明
[0017] 图1是本发明第一组合阀原理图。
[0018] 图2是本发明第二组合阀原理图。
[0019] 图3是本发明平地机前轮驱动液压系统控制原理图；
[0020] 图中零部件名称及序号：
[0021] 前驱泵1、过滤器2、速度切换阀3、第二组合阀4、第一组合阀5、右前轮马达6、左前轮马达7、控制器8、挡位输入装置9、工作模式输入装置10、转向感应装置11、左行走泵101、右行走泵102、补油泵103、电磁换向阀401、减压阀402、第一开关阀501、第二开关阀502、第一压力传感器503、第二压力传感器504、第三压力传感器505、第四压力传感器506、前驱泵转速传感器S01、后轮转速传感器S02、左前轮转速传感器S03、右前轮转速传感器S04。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图说明具体实施方案。
[0023] 如图3所示，本
实施例中的地机前轮驱动液压系统主要包括前驱泵1、右前轮马达6、左前轮马达7，前驱泵包括左行走泵101、右行走泵102、补油泵103，第一组合阀5、第二组合阀4、速度切换阀3、过滤器2、液压油箱等。
[0024] 如图1所示，第一组合阀5具有与左前轮马达7的工作油口连接的A2油口、B2油口，与右前轮马达6的工作油口连接的C2油口、D2油口；其包括第一开关阀501、第二开关阀502，第一开关阀501和第二开关阀502均为电磁阀，其电控端与控制器连接。第一开关阀501的第一油口507与A2油口连通、第二油口508与C2油口连通；第二开关阀502的第一油口509与D2油口连通、第二油口510与B2油口连通；当第一开关阀501失电时，A2油口与C2油口之间截止，此状态为常态。当第一开关阀501得电时，A2油口与C2油口之间经第一开关阀501经其内部的节流阀节流导通。同理，当第二开关阀502失电时，D2油口与B2油口之间截止。当第二开关阀502得电时，D2油口与B2油口之间经第二开关阀502经其内的节流阀节流导通。
[0025] 第一组合阀5的A2油口、B2油口、C2油口、D2油口处分别设置有第一测压点M01、第二测压点M02、第三测压点M03、第四测压点M04；在各测压点处对应设置有第一压力传感器503、第二压力传感器504、第三压力传感器505、第四压力传感器506。第一压力传感器503和第一测压点M01与A2油口连通，用于测量A2油口的压力；第二压力传感器504和第二测压点M02与D2油口连通，用于测量D2油口的压力；第三压力传感器505和第三测压点M03与C2油口连通，用于测量C2油口的压力；第四压力传感器506和第四测压点M04与B2油口连通，用于测量B2油口的压力。
[0026] 如图2所示，本实施例的第二组合阀4，其包括电磁换向阀401、减压阀402，其具有F1油口、F2油口和T2油口；电磁换向阀401为两位三通电磁换向阀，其进油口与F1油口连通，出油口与减压阀402的进油口连通，回油口与T2油口连通，减压阀402的出油口与F2油口连通，回油口与T2油口连通；电磁换向阀401失电时，F1油口与F2油口导通，电磁换向阀401得电时，F2油口与T2油口导通；第二组合阀4的进油口F1与过滤器2的出油口连接，F2油口与左前轮马达7的F4油口和右前轮马达6的F3油口连接，T2油口与油箱连接。
[0027] 如图3所示，前驱泵包括左行走泵101、右行走泵102、补油泵103；左行走泵101和右行走泵102均为
变量泵，其内部分别设置有用于调节泵排量的左行走泵排量控制器104、右行走泵排量控制器105。左行走泵排量控制器104通过控制线路802与控制器连接，右行走泵排量控制器105通过控制线路803与控制器连接。
[0028] 前驱泵1具有A1油口、B1油口、C1油口、D1油口、E油口、S油口、P油口和T1油口。
[0029] 左行走泵101通过A1油口、B1油口与左前轮马达7的A3油口、B3油口连接，实现左行走泵101与左前轮马达7的闭环油路连接。右行走泵102通过C1油口、D1油口与右前轮马达6的C3油口、D3油口连接，实现右行走泵102与右前轮马达6的闭环油路连接。前进时，前驱泵的A1油口、C1油口为出油口，B1油口、D1油口为进油口；后退时，前驱泵B1油口、D1油口为出油口，A1油口、C1油口为进油口。
[0030] 左行走泵101的进油端和出油端之间以及右行走泵102的进油端和出油端均设置有补油阀，两补油阀的进油端与E油口连接，T1油口与油箱回路连接，补油泵103的进油端和出油端分别与S油口和P油口连接，S油口与油箱回路连接，P油口与过滤器2的进油端连接，过滤器2的出油端与E油口连接。用于检测前驱泵1转速的前驱泵转速传感器S01通过线路801与控制器连接。当前驱泵由
发动机直接驱动(发动机至前驱泵的
传动比为固定值)时，前驱泵转速传感器S01也可以是
发动机转速传感器。
[0031] 工作模式输入装置10通过控制线路816与控制器连接，工作模式输入装置10具有全轮驱动、前轮爬行驱动、前轮自由轮三种工作模式输出。第二组合阀4的电磁
铁Y2通过线路804与控制器连接，第二组合阀4的F1油口与过滤器的出油端连接，第二组合阀4的T2油口与油箱回路连接，第二组合阀4的F2油口同时与右前轮马达6的F3油口和左前轮马达7的F4油口连接，右前轮马达6的F3油口和左前轮马达7的F4油口均是工作模式控制油口，当工作模式控制油口具有有效的压力输入时，右前轮马达6和左前轮马达7处于驱动工作模式；当工作模式控制油口没有有效的压力输入时，右前轮马达6和左前轮马达7处于自由轮工作模式。控制器根据工作模式输入装置10的状态控制电磁换向阀401的工作位，当工作模式输入装置10输出的是全轮驱动、前轮爬行驱动模式时，控制器8输出对应的控制
信号使第二组合阀4的电磁换向阀401得电处于上位；当工作模式输入装置10输出的前轮自由轮模式时，控制器8输出对应的
控制信号使第二组合阀4的电磁换向阀401断电处于下位。
[0032] 挡位输入装置9通过线路817与控制器连接，速度切换阀3为两位三通电磁阀，其电
磁铁Y1通过线路805与控制器连接，速度切换阀3的第一油口H1与过滤器2的出油端连接，回油口T3与油箱回路连接，第二油口H2同时与右前轮马达6的H3油口和左前轮马达7的H4油口连接。右前轮马达6的H3油口和左前轮马达7的H4油口均为挡位控制油口，当该控制油口具有有效的压力时，马达处于小排量高速挡位，反之则处于大排量低速挡位(在相同的流量输入下，处于大排量挡时转速慢，处于小排量挡时转速高)。控制器根据挡位输入装置9的
输入信号控制速度切换阀3，使其导通或截止而实现控制右前轮马达6和左前轮马达7的挡位。
[0033] 第一组合阀5的A2油口与左前轮马达7的A3油口连接，C2油口与右前轮马达6的C3油口连接，D2油口与右前轮马达6的D3油口连接，B2油口与左前轮马达7的B3油口连接；右前轮马达6的D3油口和C3油口分别为右前轮马达的第二工作油口、第一工作油口、左前轮马达7的A3油口和B3油口为左前轮马达的第一工作油口、第二工作油口。A3油口和B3油口中有一个为进油端，另一个为出油端，随着马达的转动方向变化，出油端和进油端互换。同样，在C3油口和D3油口中也具有一个进油端，另一个为出油端，随着马达的转动方向变化，出油端和进油端互换。
[0034] 设置在第一组合阀5上的第一压力传感器503通过线路808与控制器连接，用于检测左前轮马达7的A3油口压力；第二压力传感器504通过线路809与控制器连接，用于检测右前轮马达6的D3油口压力；第三压力传感器505通过线路806与控制器连接，用于检测右前轮马达6的C3油口压力；第四压力传感器506通过线路811与控制器连接，用于检测左前轮马达7的B3油口压力；第一开关阀501的电磁铁Y3通过线路807与控制器连接，第二开关阀502的电磁铁Y4通过线路810与控制器连接。
[0035] 后轮转速传感器S02通过线路814与控制器连接，左前轮转速传感器S03通过线路813与控制器连接、右前轮转速传感器S04通过线路812与控制器连接；转向感应装置11通过线路815与控制器连接。
[0036] 平地机的后轮转速由发动机转速和变速箱挡位决定。在本发明中，前轮驱动液压系统可采用闭环控制，即控制器根据后轮转速和前驱泵1的转速，控制前驱泵的排量控制器，使前驱泵1输出的流量使前轮转速与后轮转速基本一致，同时检测前轮转速，将其与后轮转速相比，若前轮转速大，反之递减向行走泵排量控制器输出的
电流，直至前后轮转速一致。在闭环控制时，控制器通常控制第一组合阀5处于截止状态。控制器8根据转向感应装置11的信号来判断前轮有转向动作时，控制第一组合阀5中第一开关阀501、第二开关阀502的电磁铁Y3、Y4的得失电状态，使前轮能够保持直行和转向能够实现差速。
[0037] 在本实施中，当挡位输入装置9
输出信号，使平地机挡位处于低速挡位时，速度切换阀3失电，处于下位，左前轮马达7的H4油口、右前轮马达6的H3油口通过速度切换阀3回油，此时，前轮马达处于大排量状态；当平地机挡位处于高速挡位时，速度切换阀3得电，处于上位，补油泵103的压力油经速度切换阀3进入左前轮马达7的H4油口、右前轮马达6的H3油口，此时，前轮马达处于小排量状态。
[0038] 在本实施例中，当使用前轮助力驱动时，任一压力传感器的压力值大于第一设定值时，控制器8切断向外输出，即使前驱泵1的排量控制器失电，排量归零，同时，使第二组合阀4的电磁换向阀401失电，使补油泵103的压力油进入左前轮马达7、右前轮马达6的壳体，使左前轮马达7和右前轮马达6处于自由轮状态；在使用前轮驱动前进工作时，当第四压力传感器506与第一压力传感器503的差值或第二压力传感器504与第三压力传感器505的差值大于第二设定值时，控制器8切断向外输出，即使前驱泵1排量控制器失电，排量归零，同时，使第二组合阀4的电磁换向阀401失电，使补油泵103的压力油进入左前轮马达7和右前轮马达6的壳体，使左前轮马达7和右前轮马达6处于自由轮状态；在使用前轮驱动后退工作时，当第一压力传感器503与第四压力传感器506的差值或第三压力传感器505与第二压力传感器504的差值大于第二设定值时，控制器8切断向外输出，即使行走泵1排量控制器失电，排量归零，同时，使第二组合阀4的电磁换向阀401失电，使补油泵103的压力油进入左前轮马达7和右前轮马达6的壳体，使左前轮马达7和右前轮马达6处于自由轮状态。
[0039] 在本实施例中，前轮驱动液压系统也可以采用开环控制，此时，控制器根据后轮转速和前驱泵1的转速，控制前驱泵的排量控制器，使前驱泵1输出的流量使前轮转速与后轮转速基本一致，控制器使第一组合阀5处于导通状态，第一组合阀5自动平衡左前轮马达7和右前轮马达6的压力。
