负载均衡结构、串联马达负载均衡控制装置、工程车辆的制作方法

专利2022-11-15  75


本实用新型涉及非开挖领域的一种串联马达负载均衡控制装置,具体地说是应用在定向钻机动力头两组旋转马达串联工作时均衡两组马达负载的装置。



背景技术:

水平定向钻机的主要动力装置为动力头,具有两个主要功能,推拉和旋转,其中旋转工况经常涉及到两组马达的串联提速工况,目前采用的旋转马达串联方式多为串并联阀,可以切换马达的工作状态,提高使用效率;但是在两组旋转马达处于串联状态时,处于低压侧那组马达多处于极轻负载装填,另外一组则处于较大负载,造成两组马达偏载,长期工作情况下单组马达损耗较大,造成在较短时间内,动力头旋转工作效率明显降低。



技术实现要素:

根据现有技术存在的不足,本实用新型提供一种负载均衡结构及串联马达负载均衡控制装置,实现了两组相同排量的马达串联工作过程中,两组马达的负载达到均衡的作用。

本实用新型按以下技术方案实现:

负载均衡结构,包括均压阀、阻尼孔和梭阀;所述均压阀具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔与梭阀的p1口、p2口相连,所述梭阀梭取p1口和p2口高压油后经阻尼孔与均压阀相连,最终输出为均压阀的输出口。

进一步,所述均压阀的输出口的压力为p1口和p2口的压力平均值。

进一步,所述均压阀为压力型控制阀,其中自反馈作用面积等于梭阀的p1口和p2口作用面积之和,p1口作用面积与p2口作用面积相等,通过控制经过阀的流量,保持前后压差的基本相同。

进一步,所述梭阀为压力选择型控制阀,选择输出p1口和p2口中的高压。

串联马达负载均衡控制装置,包括两个马达、负载均衡结构、多路阀组、液压泵和液压油箱;所述负载均衡结构包括均压阀、阻尼孔和梭阀;所述均压阀具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔与梭阀的p1口、p2口相连,所述梭阀梭取p1口和p2口高压油后经阻尼孔与均压阀相连,最终输出为均压阀的输出口;

所述多路阀组通过液压泵与液压油箱相连;所述两个马达串联后连接在多路阀组的a口、b口,所述负载均衡结构的p1口与多路阀组的a口相连,负载均衡结构的p2口与多路阀组的b口相连,所述均压阀的输出口连接在两个马达中间,多路阀组换向时,串联马达工作,从而保证两个串联马达两侧的压差相同。

进一步,所述多路阀组为三位流通换向阀和溢流阀,换向阀具有切换马达转向和中位卸荷功能,溢流阀组具有高压溢流,保护液压系统工作在设定压力范围。

进一步,所述均压阀为压力型控制阀,其中自反馈作用面积等于梭阀的p1口和p2口作用面积之和,p1口作用面积与p2口作用面积相等,通过控制经过阀的流量,保持前后压差的基本相同。

进一步,所述梭阀为压力选择型控制阀,选择输出p1口和p2口中的高压。

工程车辆,包括前述的串联马达负载均衡控制装置。

进一步,工程车辆包括水平定向钻机。

本实用新型有益效果:

采用本实用新型后,能够保证两串联的马达两侧的压降接近相等,从而实现两马达输出扭矩相当,该装置可以广泛应用于两相同排量马达串联持续工作的工况,均衡马达负载,提高马达使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型的负载均衡结构的结构图;

图2为本实用新型的串联马达负载均衡控制装置的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在现有中,采用的旋转马达串联方式多为串并联阀,可以切换马达的工作状态,提高使用效率;但是在两组旋转马达处于串联状态时,处于低压侧那组马达多处于极轻负载装填,另外一组则处于较大负载,造成两组马达偏载,长期工作情况下单组马达损耗较大,造成在较短时间内,动力头旋转工作效率明显降低。

因此,本实用新型提供一种负载均衡结构及串联马达负载均衡控制装置,实现了两组相同排量的马达串联工作过程中,两组马达的负载达到均衡的作用。具体方案如下:

如图1所示,一种负载均衡结构,包括均压阀21、阻尼孔22和梭阀23;所述均压阀21具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔22与梭阀23的p1口、p2口相连,所述梭阀23梭取p1口和p2口高压油后经阻尼孔22与均压阀21相连,最终输出为均压阀21的输出口。所述均压阀21的输出口的压力为p1口和p2口的压力平均值。

需要说明的是,均压阀为压力型控制阀,其中自反馈作用面积等于梭阀的p1口和p2口作用面积之和,p1口作用面积与p2口作用面积相等,通过控制经过阀的流量,保持前后压差的基本相同。

梭阀为压力选择型控制阀,选择输出p1口和p2口中的高压。

以下给出上述负载均衡结构一优选实施例:

如图2所示,一种串联马达负载均衡控制装置,包括两个马达1、负载均衡结构2、多路阀组3、液压泵4和液压油箱5;所述负载均衡结构2包括均压阀21、阻尼孔22和梭阀23;所述均压阀21具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔22与梭阀23的p1口、p2口相连,所述梭阀23梭取p1口和p2口高压油后经阻尼孔22与均压阀21相连,最终输出为均压阀21的输出口;所述多路阀组3通过液压泵4与液压油箱5相连;所述两个马达1串联后连接在多路阀组3的a口、b口,所述负载均衡结构2的p1口与多路阀组3的a口相连,负载均衡结构2的p2口与多路阀组3的b口相连,所述均压阀21的输出口连接在两个马达1中间,多路阀组3换向时,串联马达1工作,从而保证两个串联马达1两侧的压差相同。

需要说明的是,多路阀组为三位流通换向阀和溢流阀,换向阀具有切换马达转向和中位卸荷功能,溢流阀组具有高压溢流,保护液压系统工作在设定压力范围。

均压阀为压力型控制阀,其中自反馈作用面积等于梭阀的p1口和p2口作用面积之和,p1口作用面积与p2口作用面积相等,通过控制经过阀的流量,保持前后压差的基本相同。

梭阀为压力选择型控制阀,选择输出p1口和p2口中的高压。

综上,采用本实用新型后,能够保证两串联的马达两侧的压降接近相等,从而实现两马达输出扭矩相当,该装置可以广泛应用于两相同排量马达串联持续工作的工况,均衡马达负载,提高马达使用寿命。

本实用新型还提供一种工程车辆,包括上述的串联马达负载均衡控制装置。

其中,工程车辆包括水平定向钻机。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。


技术特征:

1.负载均衡结构,其特征在于:包括均压阀、阻尼孔和梭阀;

所述均压阀具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔与梭阀的p1口、p2口相连,所述梭阀梭取p1口和p2口高压油后经阻尼孔与均压阀相连,最终输出为均压阀的输出口。

2.根据权利要求1所述的负载均衡结构,其特征在于:所述均压阀的输出口的压力为p1口和p2口的压力平均值。

3.根据权利要求1所述的负载均衡结构,其特征在于:所述均压阀为压力型控制阀,其中自反馈作用面积等于梭阀的p1口和p2口作用面积之和,p1口作用面积与p2口作用面积相等,通过控制经过阀的流量,保持前后压差的基本相同。

4.根据权利要求1所述的负载均衡结构,其特征在于:所述梭阀为压力选择型控制阀,选择输出p1口和p2口中的高压。

5.串联马达负载均衡控制装置,其特征在于:包括两个马达、负载均衡结构、多路阀组、液压泵和液压油箱;

所述负载均衡结构包括均压阀、阻尼孔和梭阀;

所述均压阀具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔与梭阀的p1口、p2口相连,所述梭阀梭取p1口和p2口高压油后经阻尼孔与均压阀相连,最终输出为均压阀的输出口;

所述多路阀组通过液压泵与液压油箱相连;

所述两个马达串联后连接在多路阀组的a口、b口,所述负载均衡结构的p1口与多路阀组的a口相连,负载均衡结构的p2口与多路阀组的b口相连,所述均压阀的输出口连接在两个马达中间,多路阀组换向时,串联马达工作,从而保证两个串联马达两侧的压差相同。

6.根据权利要求5所述的串联马达负载均衡控制装置,其特征在于:所述多路阀组为三位流通换向阀和溢流阀,换向阀具有切换马达转向和中位卸荷功能,溢流阀组具有高压溢流,保护液压系统工作在设定压力范围。

7.根据权利要求5所述的串联马达负载均衡控制装置,其特征在于:所述均压阀为压力型控制阀,其中自反馈作用面积等于梭阀的p1口和p2口作用面积之和,p1口作用面积与p2口作用面积相等,通过控制经过阀的流量,保持前后压差的基本相同。

8.根据权利要求5所述的串联马达负载均衡控制装置,其特征在于:所述梭阀为压力选择型控制阀,选择输出p1口和p2口中的高压。

9.工程车辆,其特征在于:包括权利要求5所述的串联马达负载均衡控制装置。

10.根据权利要求9所述的工程车辆,其特征在于:工程车辆包括水平定向钻机。

技术总结
本实用新型公开了负载均衡结构、串联马达负载均衡控制装置、工程车辆,其中,负载均衡结构包括均压阀、阻尼孔和梭阀;均压阀具有两个外接先导油口,分别通过阻尼孔与梭阀的P1口、P2口相连,梭阀梭取P1口和P2口高压油后经阻尼孔与均压阀相连,最终输出为均压阀的输出口。串联马达负载均衡控制装置包括两个马达、负载均衡结构、多路阀组、液压泵和液压油箱。工程车辆包括串联马达负载均衡控制装置。本实用新型实现了两组相同排量的马达串联工作过程中,两组马达的负载达到均衡的作用。

技术研发人员:秦长剑;张永华;王鹏;李书亚
受保护的技术使用者:徐州徐工基础工程机械有限公司
技术研发日:2020.08.28
技术公布日:2021.04.06

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