基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，包括行走液壓控制系統(tǒng)以及清掃液壓控制系統(tǒng)；行走液壓控制系統(tǒng)包括控制端與油門(mén)踏板相連的三位四通閥，三位四通閥的輸出端經(jīng)電磁浮動(dòng)閥連接雙向變量泵，雙向變量泵與雙向定量馬達(dá)的進(jìn)出油口分別連接，形成循環(huán)回路；清掃液壓控制系統(tǒng)包括油箱，以及平行設(shè)置的分動(dòng)箱，分動(dòng)箱均由控制作用相反的兩個(gè)電磁換向閥控制，油箱與分動(dòng)箱通過(guò)管路連接，并在連接的管路上設(shè)置液壓泵；掃盤(pán)馬達(dá)由單獨(dú)的馬達(dá)電磁換向閥控制，該電磁換向閥與油箱之間平行設(shè)置有兩個(gè)用于分流的電磁換向閥；油箱與分動(dòng)箱之間還分別連接溢流閥和卸荷電磁換向閥。本發(fā)明減少了副發(fā)動(dòng)機(jī)，不改變司機(jī)駕駛汽車(chē)的習(xí)慣，節(jié)省了大量的燃油。
【專利說(shuō)明】基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車(chē)輛自動(dòng)控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著我國(guó)的城市化進(jìn)程越來(lái)越快，城市變大，道路、廣場(chǎng)、公園變多，城市的清掃清潔工作變得越來(lái)越重要和繁重，因此清掃車(chē)的數(shù)量不斷增加，但是清掃車(chē)發(fā)展至今，市場(chǎng)上都還沒(méi)有單發(fā)動(dòng)機(jī)清掃車(chē)，均為雙發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型，即底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)只提供行駛系統(tǒng)的動(dòng)力，而副發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)為清掃工作裝置提供動(dòng)力。在車(chē)輛進(jìn)行清掃作業(yè)時(shí)，底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的行走功率只占發(fā)動(dòng)機(jī)總功率的20% — 30%，發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)，這樣勢(shì)必造成油耗增加，噪聲增大，排出的廢氣量也隨之增大；而副發(fā)動(dòng)機(jī)只在清掃作業(yè)時(shí)工作，其功率利用率也很低，同時(shí)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的噪聲更大，以及清掃車(chē)主發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)時(shí)低速行駛，出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象；同時(shí)必須配置副發(fā)動(dòng)機(jī)所需的相關(guān)附件和控制裝置，從而增加了清掃車(chē)的制造成本。同時(shí)由于全球控制排放等原因，在滿足歐I到歐IV排放法規(guī)要求的過(guò)程中，中型清掃車(chē)底盤(pán)發(fā) 動(dòng)機(jī)的功率已經(jīng)從57kW逐步上升到120kW以上，今后，國(guó)家對(duì)環(huán)衛(wèi)等特種車(chē)輛將會(huì)執(zhí)行更加嚴(yán)格的控制排放標(biāo)準(zhǔn)，如果要求清掃車(chē)車(chē)的副發(fā)動(dòng)機(jī)也達(dá)到歐III或歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)，清掃車(chē)的制造成本，油耗將面臨更嚴(yán)峻的考驗(yàn)，因此研制高質(zhì)量的單發(fā)動(dòng)機(jī)清掃車(chē)是十分重要和必要的，對(duì)于節(jié)約能源和改善環(huán)境具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:包括行走液壓控制系統(tǒng)以及清掃液壓控制系統(tǒng)；
[0005]所述的行走液壓控制系統(tǒng)包括控制端與油門(mén)踏板相連的三位四通閥，三位四通閥的輸出端經(jīng)電磁浮動(dòng)閥連接雙向變量泵，雙向變量泵與雙向定量馬達(dá)的進(jìn)出油口分別連接，形成循環(huán)回路；
[0006]所述的清掃液壓控制系統(tǒng)包括油箱，以及平行設(shè)置的分動(dòng)箱，所述的分動(dòng)箱均由控制作用相反的兩個(gè)電磁換向閥控制，油箱與分動(dòng)箱通過(guò)管路連接，并在連接的管路上設(shè)置帶有液壓馬達(dá)的液壓泵；掃盤(pán)馬達(dá)由單獨(dú)的馬達(dá)電磁換向閥控制，該電磁換向閥與油箱之間平行設(shè)置有與不同泄流量調(diào)速閥相配合的第一分流電磁換向閥和第二分流電磁換向閥；所述的油箱與分動(dòng)箱之間還分別連接有溢流閥以及卸荷電磁換向閥。
[0007]所述的雙向變量泵還連接有用于進(jìn)行輔助工作的補(bǔ)油泵。
[0008]所述的補(bǔ)油泵的入口管路上設(shè)置有過(guò)濾器。
[0009]所述的分動(dòng)箱包括吸嘴升降油缸、左掃盤(pán)升降油缸、右掃盤(pán)升降油缸、翻斗油缸和后I ]油缸。[0010]所述的油箱與分動(dòng)箱之間的連接管路上，與液壓泵平行設(shè)置有用于防止液壓泵因故障無(wú)法供油時(shí)提供應(yīng)急壓力油源的手搖泵。
[0011]所述的液壓泵、溢流閥、卸荷電磁換向閥與分動(dòng)箱之間，以及第一分流電磁換向閥、第二分流電磁換向閥與掃盤(pán)馬達(dá)之間通過(guò)同一根管路連接，并在該連接管路上設(shè)置壓力表。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在原有清掃車(chē)的車(chē)身底盤(pán)上額外增加了一個(gè)清掃液壓控制系統(tǒng)，結(jié)合行走液壓控制系統(tǒng)解決了清掃車(chē)在正常工作狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于非最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)的問(wèn)題。本發(fā)明的行走液壓控制系統(tǒng)采用雙向變量泵與雙向定量馬達(dá)組成的循環(huán)系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)為閉式回路，從而泵的流量始終等于馬達(dá)的流量，三位四通閥與駕駛室的油門(mén)踏板直接相連，當(dāng)踩踏油門(mén)踏板改變泵的排量時(shí)，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速就會(huì)發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)變速的目的。雙向變量泵能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)傳過(guò)來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤合到y(tǒng)的液壓能，并且通過(guò)改變自身的排量來(lái)改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速，第一分流電磁換向閥和第二分流電磁換向閥配合泄流量不同的調(diào)速閥，起到在某些場(chǎng)合進(jìn)行分流的作用，當(dāng)某一電磁換向閥分得的流量大時(shí)，將使流經(jīng)掃盤(pán)馬達(dá)中的油液很少，此時(shí)的掃盤(pán)馬達(dá)處于低速階段，反之，馬達(dá)處于中速階段。本發(fā)明不會(huì)改變駕駛員駕駛汽車(chē)的習(xí)慣，踩油門(mén)踏板時(shí)汽車(chē)依然能進(jìn)行加速，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，即需要高速時(shí)用機(jī)械驅(qū)動(dòng)，在作業(yè)中需要低速大扭矩時(shí)用液壓驅(qū)動(dòng)，在不影響整車(chē)性能的基礎(chǔ)上減少了副發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)減少了尾氣排放量與噪聲。本發(fā)明能為用戶節(jié)省大量的燃油消耗，為國(guó)家節(jié)能減排貢獻(xiàn)巨大力量，在清掃車(chē)行業(yè)具有劃時(shí)代的意義。
[0013]進(jìn)一步的，雙向變量泵與雙向定量馬達(dá)組成的閉式循環(huán)系統(tǒng)通常存在液壓油泄漏，雙向變量泵連接有用于進(jìn)行輔助工作的補(bǔ)油泵，該補(bǔ)油泵能對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)油，維持系統(tǒng)油液壓力適當(dāng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1行走液壓控制系統(tǒng)示意圖；
[0015]圖2清掃液壓控制系統(tǒng)示意圖；
[0016]附圖中:1.補(bǔ)油泵；2.雙向變量泵；3.電磁浮動(dòng)閥；4.三位四通換向閥；5.雙向定量馬達(dá)；6.油箱；7.液壓泵；8.手搖泵；9.單向閥；10.溢流閥；11.壓力表；12.過(guò)濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]參見(jiàn)圖1，2，本發(fā)明包括行走液壓控制系統(tǒng)以及清掃液壓控制系統(tǒng)；行走液壓控制系統(tǒng)包括控制端與油門(mén)踏板相連的三位四通閥4，三位四通閥4的輸出端經(jīng)電磁浮動(dòng)閥3連接雙向變量泵2，雙向變量泵2的出油口連接雙向定量馬達(dá)5的進(jìn)油口，雙向變量泵2的進(jìn)油口連接雙向定量馬達(dá)5的出油口，形成循環(huán)回路；雙向變量泵2還連接有用于進(jìn)行輔助工作的補(bǔ)油泵1，補(bǔ)油泵I的入口管路上設(shè)置有過(guò)濾器12 ;清掃液壓控制系統(tǒng)包括油箱6，以及平行設(shè)置的分動(dòng)箱，分動(dòng)箱包括吸嘴升降油缸、左掃盤(pán)升降油缸、右掃盤(pán)升降油缸、翻斗油缸和后門(mén)油缸，分動(dòng)箱均由控制作用相反的兩個(gè)電磁換向閥控制，油箱6與分動(dòng)箱通過(guò)管路連接，并在連接的管路上設(shè)置帶有液壓馬達(dá)的液壓泵7 ;油箱6與分動(dòng)箱的連接管路上，與帶有液壓馬達(dá)的液壓泵7平行設(shè)置有在液壓泵7因故障無(wú)法供油時(shí)提供應(yīng)急壓力油源的手搖泵8 ;液壓泵7與手搖泵8的出口管路上設(shè)置有單向閥9 ;掃盤(pán)馬達(dá)由單獨(dú)的馬達(dá)電磁換向閥DTlO控制，該電磁換向閥與油箱6之間平行設(shè)置有與不同泄流量調(diào)速閥相配合的第一分流電磁換向閥DT2和第二分流電磁換向閥DT3 ;所述的油箱6與分動(dòng)箱之間還分別連接溢流閥10和卸荷電磁換向閥DTl ;液壓泵7、溢流閥10、卸荷電磁換向閥DTl與分動(dòng)箱之間，以及第一分流電磁換向閥DT2、第二分流電磁換向閥DT3與掃盤(pán)馬達(dá)之間通過(guò)同一根管路連接，并在連接管路上設(shè)置壓力表11。
[0019]本發(fā)明的工作原理為:行走液壓控制系統(tǒng)包括雙向變量泵2，其用途是將發(fā)動(dòng)機(jī)傳過(guò)來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤合到y(tǒng)的液壓能，并且能改變自身排量而來(lái)改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行調(diào)速的目的，是整個(gè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源；雙向定量馬達(dá)5是整個(gè)底盤(pán)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，用它來(lái)直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛；過(guò)濾器12實(shí)現(xiàn)過(guò)濾功能，以便給補(bǔ)油泵I提供干凈油液；該系統(tǒng)為閉式回路優(yōu)點(diǎn)在于能回收液壓馬達(dá)5出油口的液壓油動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)功率回收，但是閉式液壓回路通常存在液壓油泄漏，所以在該系統(tǒng)中添加了一個(gè)小功率補(bǔ)油泵I。該補(bǔ)油泵能對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)油，維持系統(tǒng)油液壓力適當(dāng)。三位四通閥4的控制端直接與油門(mén)踏板相連，駕駛員可以通過(guò)踩踏油門(mén)踏板而來(lái)改變而來(lái)改變?nèi)凰耐ㄩy4中液壓油的流向與流量。電磁浮動(dòng)閥3是浮動(dòng)的，由三位四通閥4而產(chǎn)生的液壓油進(jìn)入電磁浮動(dòng)閥從而帶動(dòng)變量泵的變量機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)變量泵排量的改變，從而實(shí)現(xiàn)駕駛員對(duì)清掃車(chē)車(chē)速的控制。通過(guò)變量泵與定量馬達(dá)系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)行駛速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，不會(huì)改變司機(jī)踩油門(mén)汽車(chē)加速的習(xí)慣；該液壓系統(tǒng)不像一般的液壓系統(tǒng)采用非功率回收的方式，由系統(tǒng)液壓泵產(chǎn)生的能量還有大量的速度流直接回油箱最終轉(zhuǎn)化成熱能從而造成能量的浪費(fèi)，同時(shí)還使油液發(fā)熱升溫。該系統(tǒng)的液壓泵的出油口與馬達(dá)的進(jìn)油口直相連接，液壓泵的回油口與馬達(dá)的出油口直接相連，從而形成了一個(gè)閉式回路，可以回收馬達(dá)出油口的大量速度流，從而減少能量損耗，降低系統(tǒng)油溫。由于該系統(tǒng)采用雙向變量泵和定量馬達(dá)機(jī)構(gòu)，通常馬達(dá)的排量和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為恒定值，由于該系統(tǒng)為閉式回路，從而泵的流量始終等于馬達(dá)的流量，當(dāng)我們踩油門(mén)踏板時(shí)改變泵的排 量時(shí)，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速就會(huì)發(fā)生改變，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行變速。
[002〇]Q栗流量=Q馬達(dá)流量Q栗流量=η電q栗排量
[0〇21]卩馳《= 11馬達(dá)q馬達(dá)排量
[0022]
—%
n馬達(dá)=0泵排量
0馬達(dá)排量
[0023]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和馬達(dá)排量均為固定值，所以馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是變量泵排量的一次函數(shù)，因而當(dāng)調(diào)節(jié)泵的排量時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，通過(guò)補(bǔ)油泵可以維持管路系統(tǒng)合適壓力。
[0024]清掃液壓控制系統(tǒng)液壓閥DTl為卸荷閥，起到總體泄流作用，當(dāng)DTl不得電時(shí)油泵7的全部油液直接回油箱。只要該液壓系統(tǒng)處于工況狀態(tài)DTl均得電。(后文中工況提到其它均不得電不包括DTl)齒輪泵8為手搖泵用于緊急情況下為系統(tǒng)提供液力油源，如收回已經(jīng)放下的掃盤(pán)、吸嘴、頂起垃圾箱進(jìn)行維修作業(yè)等。起初DT4得電，其它均不得電，吸嘴升降油缸下降準(zhǔn)備工作，當(dāng)吸嘴倆側(cè)剛性部分與路面間的間隙在5~1mm左右時(shí)關(guān)閉DT4讓其處于中位。此時(shí)再打開(kāi)左右掃盤(pán)升降油缸的DT6，DT8電磁閥讓掃盤(pán)升降油缸下降，其它均不得電，當(dāng)盤(pán)刷與路面壓力適當(dāng)時(shí)關(guān)閉DT6，DT8讓其處于中位，此時(shí)準(zhǔn)備工作均完成。再讓DTlO得電，其它均不得電，此時(shí)主泵的液壓油全部流經(jīng)液壓馬達(dá)推動(dòng)馬達(dá)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)馬達(dá)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)階段，此工況適合于路面很臟需要掃盤(pán)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，DT2和DT3配合后面的調(diào)速閥起到對(duì)主泵在某些場(chǎng)合進(jìn)行分流。由于左右倆個(gè)調(diào)速閥的泄流量不一，左邊泄流量大，右邊泄流量小，因而當(dāng)DT3得電時(shí)從閥中分得的流量大，從而使流經(jīng)掃盤(pán)馬達(dá)中的油液很少，因此此時(shí)的掃盤(pán)馬達(dá)處于低速階段；當(dāng)DT2得電，情況類似DT3得電，馬達(dá)處于中速階段。當(dāng)清掃工作結(jié)束時(shí)，只需DTlO失電，DT7，DT5，DT9得電一小段時(shí)間此時(shí)掃盤(pán)升降油缸，吸嘴升降油缸均處于回位狀態(tài)，然后關(guān)閉DT7，DT9和DT5，在此操作過(guò)程中多余的油液經(jīng)溢流閥溢流回油箱。(在整個(gè)工況中DTl均不通，工況操作中調(diào)速閥不參加工作的，只要駕駛員操作DT系列中有多余的流量并且當(dāng)液壓油壓力超過(guò)15MPa的均經(jīng)溢流閥溢流回油箱)當(dāng)需要傾翻箱體時(shí)可使DTll得電，需要箱體回位時(shí)DT12得電即可；當(dāng)需要打開(kāi)垃圾箱后門(mén)時(shí)可使DT13得電，需要關(guān)閉后門(mén)時(shí)DT14得電即可；最后關(guān)閉DTl實(shí)現(xiàn)液壓油全部卸荷，至此該掃路車(chē)工作液壓系統(tǒng)原理部分結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:包括行走液壓控制系統(tǒng)以及清掃液壓控制系統(tǒng)； 所述的行走液壓控制系統(tǒng)包括控制端與油門(mén)踏板相連的三位四通閥(4)，三位四通閥(4)的輸出端經(jīng)電磁浮動(dòng)閥(3)連接雙向變量泵(2)，雙向變量泵⑵與雙向定量馬達(dá)(5)的進(jìn)出油口分別連接，形成循環(huán)回路； 所述的清掃液壓控制系統(tǒng)包括油箱(6)，以及平行設(shè)置的分動(dòng)箱，所述的分動(dòng)箱均由控制作用相反的兩個(gè)電磁換向閥控制，油箱(6)與分動(dòng)箱通過(guò)管路連接，并在連接的管路上設(shè)置帶有液壓馬達(dá)的液壓泵(7);掃盤(pán)馬達(dá)由單獨(dú)的馬達(dá)電磁換向閥(DTlO)控制，該電磁換向閥與油箱(6)之間平行設(shè)置有與不同泄流量調(diào)速閥相配合的第一分流電磁換向閥(DT2)和第二分流電磁換向閥( DT3);所述的油箱(6)與分動(dòng)箱之間還分別連接有溢流閥(10)以及卸荷電磁換向閥(DTl)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的雙向變量泵(2)還連接有用于進(jìn)行輔助工作的補(bǔ)油泵(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的補(bǔ)油泵(I)的入口管路上設(shè)置有過(guò)濾器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的分動(dòng)箱包括吸嘴升降油缸、左掃盤(pán)升降油缸、右掃盤(pán)升降油缸、翻斗油缸和后門(mén)油缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的油箱(6)與分動(dòng)箱之間的連接管路上，與液壓泵(7)平行設(shè)置有用于防止液壓泵(7)因故障無(wú)法供油時(shí)提供應(yīng)急壓力油源的手搖泵(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于單發(fā)動(dòng)機(jī)道路清掃車(chē)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的液壓泵(7)、溢流閥(10)、卸荷電磁換向閥(DTl)與分動(dòng)箱之間，以及第一分流電磁換向閥(DT2)、第二分流電磁換向閥(DT3)與掃盤(pán)馬達(dá)之間通過(guò)同一根管路連接，并在該連接管路上設(shè)置壓力表(11)。
【文檔編號(hào)】E01H1/05GK104033433SQ201410189240
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】屈孝和, 李強(qiáng), 范帥, 朱杰堯, 劉飛霞 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)