[发明专利]一种液压传动的车辆底盘及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种液压传动的车辆底盘及工程机械。

背景技术

目前，某些专用工程车辆往往装有专门的设备、具备专用作业功能且要承担运输任务，如消防车、混凝土泵车、汽车起重机等。这些专用车辆主要是作为专用设备进行作业，但其作为车辆运输功能的机动性要求越来越高，如最高车速要达到高速公路行驶的要求（车速在30~60km/h的范围内时占50%以上），更注重车辆的起步加速性和狭窄场合的机动灵活性，这些使用工况要求该类专用车辆兼备公路车辆高速行驶和非公路车辆微控性好、机动灵活的特点。

传统的公路车辆多采用机械传动，机械传动系包括离合器、变速器、传动轴及驱动桥组成，多轴驱动的车辆还可能有分动箱。机械传动的优点是效率高，缺点则是结构复杂，布置困难，尺寸质量大，尤其对多轴驱动的工程车辆来说，往往导致整车的重心偏高或离地间隙偏小，大大降低车辆的机动性和通过性。

目前，有一些车辆底盘采用静液压传动，不但可以使操纵简单、动力匹配达到最优，且可使传递线路简洁、布置方便并可提高离地间隙和通过性。静液压传动的缺点是效率低，特别在马达高转速工况，所以静液压传动的车辆多为对车速要求不高的非公路行驶车辆，如静液压传动的装载机、静液压传动的运输车以及液压挖掘机等。

现有的静液传动的车辆底盘存在以下问题：1、液压回路为闭式系统，车辆高速行驶的散热性差，通过控制换向阀的方式改变液压马达是否通油，以实现车辆高低速的切换，存在压力冲击；2、每个马达单独控制，同一轴车轮上的两个马达可能发生不同步，若在行驶过程中单个马达控制出现故障，无法保证车辆直线行驶；3、车辆调速范围窄，最高时速低等问题。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题之一，本发明提出一种液压传动的车辆底盘及工程机械。

一方面，本发明提供一种液压传动的车辆底盘，包括发动机、变量泵、至少四个车轮、至少四个变量马达、至少两个换向阀、油箱，发动机驱动变量泵泵油，变量泵通过换向阀向每个变量马达供给液压油，一个变量马达驱动一个车轮旋转，每个换向阀控制位于同轴车轮上的两个变量马达的进出油路，每个变量马达的回油油路与油箱相连通。

进一步地，还包括控制器，控制器获取每个变量马达转速和排量信号、发动机油门和转速信号、变量泵排量信号、换向阀信号，控制每个变量马达排量和变量泵排量增加或减少。

进一步地，发动机在怠速至最大扭矩转速区域时，控制器根据发动机转速逐渐调高变量泵排量；当发动机在最大扭矩转速至额定功率转速区域，控制器控制变量泵保持为最大排量。

进一步地，四个车轮包括位于前轴的左前车轮和右前车轮，位于后轴的左后车轮和右后车轮；四个变量马达包括驱动左前车轮旋转的左前变量马达、驱动右前车轮旋转的右前变量马达、驱动左后车轮旋转的左后变量马达、驱动右后车轮旋转的右后变量马达；换向阀包括第一换向阀和第二换向阀，第一换向阀控制左前变量马达和右前变量马达进出油路，第二换向阀控制左后变量马达和右后变量马达进出油路。

进一步地，控制器同步控制左前变量马达与右前变量马达排量，使左前变量马达和右前变量马达排量相等；同步控制左后变量马达与右后变量马达排量，使左后变量马达与右后变量马达的排量相等。

进一步地，在调节车辆速度时，控制器控制左前变量马达和右前变量马达至零排量，控制器控制左后变量马达和右后变量马达排量逐渐增加或减少；或者控制器控制左后变量马达和右后变量马达至零排量，控制器控制左前变量马达和右前变量马达排量逐渐增加或减少。

进一步地，当车辆在上坡或越野状态行驶时，控制器根据变量泵输出压力信号控制左前变量马达、右前变量马达和/或左后变量马达、右后变量马达的排量逐渐增加。

进一步地，车辆启动时，控制器设定变量泵为最小排量和变量马达为最大排量。

进一步地，每个车轮上安装有轮边减速机，变量马达通过轮边减速机驱动车轮旋转。

另一方面，本发明还提供了一种工程机械，包括上述液压传动的车辆底盘。

本发明提供的一种液压传动的车辆底盘及工程机械有益效果在于：

其一、本发明的液压回路为开式系统，液压系统的散热性能好、压力冲击小。同轴车轮的两个变量马达采用一个换向阀控制。保证车辆的操纵稳定性。本发明可以实现车辆动力传动的最优匹配；实现车速的无级变速调整。

其二、变量马达安装在轮边减速器上驱动车轮，一个变量马达驱动一个车轮，解放了车辆内部空间，有利于车架结构的更改设计，并可提高车辆的通过性。