一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置及其控制方法与流程

专利2025-03-30  5


本发明涉及自卸车,尤其是一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置及其控制方法。


背景技术:

1、纯电矿用宽体自卸车已成为发展趋势,纯电矿用宽体自卸车在行驶过程中能量的回收也越发重要。矿山道路非常复杂,且矿用宽体自卸车的载重非常大,行驶过程中悬架振动非常剧烈能量回收潜力很大。

2、目前,自卸车油气悬架剧烈振动的能量利用馈能装置能够回收一部分,拉伸过程中,馈能装置低压蓄能器内的能量没有回收,导致部分能量浪费;另外,馈能装置液压回路含有两个大容积的蓄能器,占用空间太大。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置及其控制方法,利用悬挂缸自身的容积,取消蓄能器,提升空间利用率;简化馈能装置,提高馈能效率。

2、为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置,包括悬挂缸、发电机和液压马达,所述悬挂缸通过油管路与液压马达连接,所述液压马达通过联轴器与发电机连接,所述悬挂缸包括缸体、设在缸体内的活塞和与活塞连接的活塞杆,所述活塞将缸体内分隔成无杆腔和有杆腔;所述活塞上设有连通无杆腔与有杆腔的第一单向阀,所述活塞杆为中空结构,所述活塞杆的一端与无杆腔连接,活塞杆的另一端通过第二单向阀与液压马达的第一油口连接,所述有杆腔通过第三单向阀与液压马达的第二油口连接,所述第二单向阀和第三单向阀设在油管路上,所述悬挂缸内设有液压油和高压惰性气体。

3、作为改进,所述发电机发电通过整流器储能在蓄电池中。

4、作为改进,所述液压马达的第一油口与第二油口之间设有旁通阀,所述第二单向阀通过换向阀与液压马达连接。

5、作为改进,所述液压油的液面高于活塞的上表面,所述高压惰性气体位于无杆腔内。

6、本发明馈能控制方法,包括以下步骤:

7、车辆行驶且悬挂缸处于压缩行程时,无杆腔内的高压惰性气体被压缩,车体振动动能转换成压缩势能,一部分振动动能转化成液压能驱使无杆腔内液压油流动并通过第一单向阀进入有杆腔内;

8、车辆行驶且悬挂缸处于伸长行程时,有杆腔内的液压油在活塞的压迫下流出并经第三单向阀流过液压马达,液压能转换为液压马达的机械能,液压马达旋转并带动发电机发电,经过能量转换的液压油通过第二单向阀和活塞杆返回至无杆腔内;

9、车辆制动时,控制油管路上的换向阀动作换向,切断液压马达的回路,处于伸长行程的悬挂缸有杆腔的液压油无法通过液压马达进入无杆腔,限制悬挂缸的伸长行程,降低车辆前倾的幅度;

10、车辆转向时,控制油管路上的换向阀动作换向,切断液压马达的回路,处于伸长行程的悬挂缸有杆腔的液压油无法通过液压马达进入无杆腔,限制悬挂缸的伸长行程,抑制车辆的侧倾。

11、作为改进,车辆行驶时,中桥受到冲击时会使得中桥悬挂缸压缩,中桥悬挂缸无杆腔内的液压油经第一单向阀流入有杆腔;中桥悬挂缸压缩的同时,后桥悬挂缸会伸长,后桥悬挂缸有杆腔内的液压油在活塞的压迫下依次经第三单向阀、液压马达、第二单向阀后回流至无杆腔;当中桥悬挂缸压缩到极限位置后,会开始反弹伸长,中桥悬挂缸有杆腔内的液压油在活塞的压迫下依次经第三单向阀、液压马达、第二单向阀后回流至无杆腔;在中桥悬挂缸伸长的同时,后桥悬挂缸会被压缩,后桥悬挂缸无杆腔内的液压油经第一单向阀流入有杆腔;中桥悬挂缸与同侧的后桥悬挂缸交替将缸内的压缩势能转化成电能,如此循环往复,保证回馈能量的持续稳定。

12、作为改进,车辆制动时,控制油管路上的换向阀动作换向,切断液压马达的回路,处于伸长行程的中桥悬挂缸和后桥悬挂缸的有杆腔的液压油无法通过液压马达进入无杆腔,限制悬挂缸的伸长行程,降低车辆前倾的幅度。

13、作为改进,车辆转向时,控制油管路上的换向阀动作换向,切断液压马达的回路,转弯内侧的悬挂缸有杆腔的液压油无法通过液压马达进入无杆腔,限制悬挂缸的伸长行程,抑制车辆的侧倾。

14、本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:

15、1、车辆振动能都得到了充分回收,提高了车辆能量回收效率,对车辆振动抑制更加有效即行驶平顺性更好;

16、2、因为取消蓄能器,减少了蓄能器压缩释放过程的能量损耗,进一步提高了能量回收的效率;

17、3、充分利用了悬挂缸内部的容积空间,取消了蓄能器,从而极大地节约了车身的空间,有利于馈能装置在矿用自卸车上的推广。

18、4、通过控制换向阀切断液压马达回路,控制刹车和转向时车身状态。



技术特征:

1.一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置,包括悬挂缸、发电机和液压马达,所述悬挂缸通过油管路与液压马达连接,所述液压马达通过联轴器与发电机连接,所述悬挂缸包括缸体、设在缸体内的活塞和与活塞连接的活塞杆,所述活塞将缸体内分隔成无杆腔和有杆腔;其特征在于:所述活塞上设有连通无杆腔与有杆腔的第一单向阀,所述活塞杆为中空结构,所述活塞杆的一端与无杆腔连接,活塞杆的另一端通过第二单向阀与液压马达的第一油口连接,所述有杆腔通过第三单向阀与液压马达的第二油口连接,所述第二单向阀和第三单向阀设在油管路上,所述悬挂缸内设有液压油和高压惰性气体。

2.根据权利要求1所述的一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置,其特征在于:所述发电机发电通过整流器储能在蓄电池中。

3.根据权利要求1所述的一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置,其特征在于:所述液压马达的第一油口与第二油口之间设有旁通阀,所述第二单向阀通过换向阀与液压马达连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置,其特征在于:所述液压油的液面高于活塞的上表面,所述高压惰性气体位于无杆腔内。

5.一种如权利要求1所述矿用宽体自卸车悬架馈能装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置的控制方法,其特征在于:

7.根据权利要求5所述的一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置的控制方法,其特征在于:

8.根据权利要求5所述的一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置的控制方法,其特征在于:车辆转向时,控制油管路上的换向阀动作换向,切断液压马达的回路,转弯内侧的悬挂缸有杆腔的液压油无法通过液压马达进入无杆腔,限制悬挂缸的伸长行程,抑制车辆的侧倾。


技术总结
一种矿用宽体自卸车悬架馈能装置,包括悬挂缸、发电机和液压马达,悬挂缸包括缸体、设在缸体内的活塞和与活塞连接的活塞杆,活塞将缸体内分隔成无杆腔和有杆腔;活塞上设有连通无杆腔与有杆腔的第一单向阀,活塞杆为中空结构,活塞杆的一端与无杆腔连接,活塞杆的另一端通过第二单向阀与液压马达的第一油口连接,有杆腔通过第三单向阀与液压马达的第二油口连接,第二单向阀和第三单向阀设在油管路上,悬挂缸内设有液压油和高压惰性气体。悬挂缸压缩行程时,液压油从无杆腔侧经悬挂缸内第一单向阀流向有杆腔;悬挂缸伸长行程时,液压油从有杆腔侧依次第三单向阀、液压马达、第二单向阀流向无杆腔,液压马达旋转带动发电机发电。

技术研发人员:罗恒贤,张义亮,王卓周,田振华,汪学松
受保护的技术使用者:福建宏大时代新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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