一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统发明专利

专利名称：一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111154634.9

专利申请（专利权）人：中车大连机车研究所有限公司
权利人地址：辽宁省大连市沙河口区中长街49号

专利发明（设计）人：宋清林,林建华,类延磊,秦来超,那志鹏

专利摘要：本发明公开了一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，该系统用于车辆，通过水空中冷柴油机带动辅助液压泵，通过节流阀块组和溢流阀块组的控制，保证输出流量恒定，驱动辅助马达恒速转动，进而驱动辅助发电机恒定运转，可以为车辆实现辅助发电的功能，当电磁换向阀不通电时，辅助液压泵输出的液压油可以不经过辅助马达，直接经由电磁换向阀返回液压油箱，实现过载保护的功能，该用于车辆液压驱动辅助发电系统高度集成，体积小，启动速度快，启动后可使辅助发电机快速达到设计的恒定转速，实现稳定发电，并且在工作过程中系统可实现自行调节、转速误差小、辅助发电机的稳定性更高、安全可靠等优点，保证车辆的可靠运行。

主权利要求：
1.一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，其特征在于，包括：水空中冷柴油机（1）、辅助液压泵（2）、冷却液压泵（3）、节流阀块组（4）、辅助发电机（5）、辅助马达（6）、溢流阀块组（7）、液压油热交换器（8）、液压油箱（10）；所述水空中冷柴油机（1）输出端与所述辅助液压泵（2）通过联轴器连接，所述辅助液压泵（2）和所述冷却液压泵(3)同轴连接，所述辅助液压泵(2)的出油口与所述节流阀块组（4）进油口连接，所述节流阀块组（4）的出油口与所述溢流阀块组（7）的进油口连接，所述辅助马达（6）进油口与所述溢流阀块组（7）进油口连接，所述辅助马达（6）出油口与所述溢流阀块组（7）出油口连接，所述溢流阀块组（7）的出油口与所述液压油热交换器（8）的进油口相连，所述液压油热交换器（8）的出油口与所述液压油箱（10）的一端相连，所述液压油箱（10）另一端与所述辅助液压泵（2）进油口和所述冷却液压泵（3）进油口闭环连接；
所述节流阀块组（4）包括第一节流阀（43）和电磁换向阀（41）；
所述节流阀块组（4）先导控制油管接口通过不锈钢管路和所述辅助液压泵（2）的接口相连，所述节流阀块组（4）卸油回液压油箱连接口通过连接软管接到所述液压油箱（10）上；
所述第一节流阀（43）和所述电磁换向阀（41）节流感应处（42）相连；所述电磁换向阀（41）与所述节流感应处（42）连接的一端为先导控制油管接口，所述第一节流阀（43）与所述节流感应处（42）连接的一端为第一节流阀（43）出油口；
所述溢流阀块组（7）包括电磁比例溢流阀（71）和第二节流阀（72）；
所述溢流阀块组（7）进油口通过连接软管接到所述节流阀块组（4）的出油口上，所述溢流阀块组（7）通过内部卸油口接到所述溢流阀块组（7）回油口；
所述电磁比例溢流阀（71）进油口和所述第二节流阀（72）进油口相连并共同连接在所述溢流阀块组（7）的进油口处，所述电磁比例溢流阀（71）回油口和所述第二节流阀（72）回油口相连并共同连接在所述溢流阀块组（7）的出油口上。
2.根据权利要求1所述的一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，其特征在于：所述辅助马达（6）的壳体卸油口与所述液压油箱（10）相连；所述辅助马达（6）通过联轴器和辅助发电机（5）相连，所述辅助发电机（5）通过四个减震器安装在内燃动力包的框架上。
3.根据权利要求1所述的一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，其特征在于：所述液压油箱（10）包括呼吸阀、回油过滤器（9）、吸油口安装阀块（106）、回油口安装阀块（101）、PT1000温度传感器、停机液位开关；所述液压油箱上下部分分别设置第一液位观察镜，沿高度方向另一端设置第二液位观察镜，加注连接管接口，所述回油过滤器（9）安装在回油口，所述回油过滤器（9）通过带四个圆孔的油管（105）和吸油口安装阀块（106）连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，其特征在于：所述液压油箱（10）内部的回油过滤器（9），通过O型密封圈（102）、圆管（103）、锥形口（104）、带四个圆孔的吸油口连接管（105）和吸油口安装阀块（106）连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，其特征在于：所述液压油热交换器（8）的出油口通过连接软管接到所述液压油箱（10）的回油口安装阀块上，三通（11）分别与所述液压油热交换器（8）的液压油进油口和所述溢流阀块组（7）的出油口通过软管连接。 说明书 : 一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统技术领域[0001] 本发明涉及液压发电系统技术领域，具体涉及一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统。背景技术[0002] 车辆的液压驱动辅助发电系统安装于车下，用于车辆的辅助发电，利用液压系统进行控制辅助发电机辅助发电，但相关技术的辅助发电稳定性不够，车辆运行不够可靠，影响车辆正常工作。发明内容[0003] 本发明提供一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，以克服辅助发电稳定性不够，车辆运行不够可靠的技术问题。[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：[0005] 一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，包括：水空中冷柴油机、辅助液压泵、冷却液压泵、节流阀块组、辅助发电机、辅助马达、溢流阀块组、液压油热交换器、液压油箱；水空中冷柴油机输出端与辅助液压泵通过联轴器连接，辅助液压泵和冷却液压泵同轴连接，辅助液压泵的出油口与节流阀块组进油口连接，节流阀块组的出油口与溢流阀块组的进油口连接，辅助马达进油口与溢流阀块组进油口连接，辅助马达出油口与溢流阀块组出油口连接，溢流阀块组的出油口与液压油热交换器的进油口相连，液压油热交换器的出油口与液压油箱一端相连，液压油箱另一端与辅助液压泵进油口和冷却液压泵进油口闭环连接。[0006] 进一步地，辅助马达的壳体卸油口与液压油箱相连；辅助马达通过联轴器和辅助发电机相连，辅助发电机通过四个减震器安装在内燃动力包的框架上。[0007] 进一步地，节流阀块组包括第一节流阀和电磁换向阀；[0008] 节流阀块组先导控制油管接口通过不锈钢管路和辅助液压泵的接口相连，节流阀块组卸油回液压油箱连接口通过连接软管接到液压油箱上；[0009] 第一节流阀和电磁换向阀节流感应处相连；电磁换向阀与节流感应处连接的一端为先导控制油管接口，第一节流阀与节流感应处连接的一端为第一节流阀出油口。[0010] 进一步地，溢流阀块组包括电磁比例溢流阀1和第二节流阀；[0011] 溢流阀块组进油口通过连接软管接到节流阀块组的出油口上，溢流阀块组通过内部卸油口接到溢流阀块组回油口；[0012] 电磁比例溢流阀1进油口和第二节流阀进油口相连并共同连接在溢流阀块组的进油口处，电磁比例溢流阀1回油口和第二节流阀回油口相连并共同连接在溢流阀块组的出油口上。[0013] 进一步地，液压油箱包括呼吸阀、回油过滤器、吸油口安装阀块、回油口安装阀块、PT1000温度传感器、停机液位开关、液位显示计；液压油箱上下部分分别设置第一液位观察镜，沿高度方向另一端设置第二液位观察镜，加注连接管接口，回油过滤器安装在回油口，回油过滤器通过带四个圆孔的油管和吸油口安装阀块106连接。[0014] 进一步地，液压油箱内部的回油过滤器，通过O型密封圈、圆管、锥形口、带四个圆孔的吸油口连接管和吸油口连接。[0015] 进一步地，液压油热交换器的出油口通过连接软管接到液压油箱的回油口安装阀块上，三通分别与液压油热交换器的液压油进油口和溢流阀块组的出油口通过软管连接。有益效果[0016] 1.本发明通过节流阀块组和溢流阀块组的控制，保证输出流量恒定，驱动辅助马达恒速转动，进而驱动辅助发电机恒定运转，可以为车辆实现辅助发电的功能。[0017] 2.本发明当电磁换向阀不通电时，辅助液压泵输出的液压油可以不经过辅助马达，直接经由电磁换向阀返回液压油箱，实现过载保护的功能。[0018] 3.本发明结构紧凑，高度集成，体积小，启动速度快，启动后可使辅助发电机快速达到设计的恒定转速。附图说明[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0020] 图1为本发明公开的用于车辆液压驱动辅助发电系统的结构原理图；[0021] 图2为本发明公开的节流阀块组的结构原理图；[0022] 图3是本发明公开的溢流阀块组的结构原理图；[0023] 图4是本发明公开的液压油箱的内部结构图；[0024] 图5是本发明公开的用于车辆液压驱动辅助发电系统的三维示意图。[0025] 图中：1‑水空中冷柴油机，2‑辅助液压泵，3‑冷却液压泵，4‑节流阀块组，5‑辅助发电机，6‑辅助马达，7‑溢流阀块组，8‑液压油热交换器，9‑回油过滤器，10‑液压油箱，11‑三通，41‑电磁换向阀，42‑感应节流处，43‑节流阀；71‑电磁比例溢流阀，72‑节流阀；101‑回油口安装阀块，102‑O型密封圈，103‑圆管，104‑锥形口，105‑带四个圆孔的吸油口连接管，106‑吸油口安装阀块。具体实施方式[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0027] 如图1所示，一种用于车辆的液压驱动辅助发电系统，包括：水空中冷柴油机1、辅助液压泵2、冷却液压泵3、节流阀块组4、辅助发电机5、辅助马达6、溢流阀块组7、液压油热交换器8、回油过滤器9、液压油箱10；所述水空中冷柴油机1输出端与所述辅助液压泵2通过联轴器连接，所述辅助液压泵2和所述冷却液压泵3同轴连接，所述辅助液压泵2的出油口与所述节流阀块组4进油口连接，所述节流阀块组4的出油口与所述溢流阀块组7进油口连接，所述辅助马达6进油口与所述溢流阀块组7进油口连接，所述辅助马达6出油口与所述溢流阀块组7回油口连接，所述溢流阀块组7的出油口与所述液压油热交换器8进油口相连，所述液压油热交换器8的出油口与所述液压油箱10一端相连，所述液压油箱10另一端与所述辅助液压泵2进油口和所述冷却液压泵3进油口闭环连接；[0028] 本发明为集成模块，安装于车下。[0029] 如图1和图5所示：所述水空中冷柴油发电机1额定转速工作范围为900‑2100r/min，额定功率为570KW，排放为欧II排放；[0030] 所述辅助液压泵为变量泵，排量为260L/min；所述的辅助液压泵为带负载感应控制器的压力控制泵，所述的负载感应控制器是一个作为负载压力函数运行的流量控制选件，以根据执行机构流量需求调节泵排量；[0031] 当通电时，辅助液压泵上的节流阀块组4中的电磁换向阀41被断开，辅助液压泵在柴油机的驱动下从油箱吸油，并在节流阀块组中的节流阀控制下，使输出流量恒定，溢流阀块设有组节流处，压差设置范围为14‑25bar，当压差增大，辅助液压泵转回，排量减小，直到压降恢复，当压差减小，辅助液压泵转出，排量增大，直到压降恢复，继续保持流量恒定，从而保证辅助发电机输出电压恒定；[0032] 所述冷却液压泵3和辅助液压泵2同轴安装，通过法兰盘安装，所述冷却液压泵3为变量泵，所述冷却液压泵3包括吸油口，出油口，卸油口，控制器电气接口；吸油口和液压油箱相连，出油口和车顶的冷却单元相连，卸油口和油箱相连；[0033] 所述辅助马达6的壳体卸油口与所述液压油箱10相连；所述辅助马达6通过联轴器和辅助发电机5相连，所述辅助发电机5通过四个减震器安装在内燃动力包的框架上。[0034] 所述的辅助发电机5为无刷同步发电机，通过四个减震器安装在内燃动力包的框架上，所述辅助发电机5还包括发电机和联轴器，由辅助液压马达6带动，绝缘等级不低于200级，冷却方式为液冷，有温度，电压，频率保护功能，适合车下安装，采用三相四线制，额定电压为400V，额定频率为50Hz，稳定转速为3000r/min，额定容量为70KVA，额定效率为90%，功率因数为0.8；[0035] 当辅助发电机5输出变化，输出压力发生变化，输出压力变化，电磁比例阀71感应到电信号的变化，进而调控辅助马达6转速，辅助马达6进而调控辅助发电机5，起到稳定辅助发电机5输出的作用。[0036] 所述液压油热交换器8为板式热交换器，包含液压油进油口、液压油出油口、低温水进水口、低温水出水口。[0037] 如图2所示,所述节流阀块组4包括第一节流阀43和电磁换向阀41；[0038] 所述节流阀块组4先导控制油管接口通过不锈钢管路和所述辅助液压泵2的接口相连，所述节流阀块组4卸油回液压油箱连接口通过连接软管接到所述液压油箱10上；[0039] 所述第一节流阀43和所述电磁换向阀41节流感应处42相连；所述电磁换向阀41与所述所述节流感应处42连接的一端为先导控制油管接口，所述第一节流阀43与所述节流感应处42连接的一端为第一节流阀43出油口。[0040] 所述节流阀块组4具有电气接口和调节出油口横截面积的旋钮，电气接口为24V供电。[0041] 如图3所示，所述溢流阀块组7包括电磁比例溢流阀71和第二节流阀72；[0042] 所述溢流阀块组7进油口通过连接软管接到所述节流阀块组4的出油口上，所述溢流阀块组7通过内部卸油口接到所述溢流阀块组4回油口；[0043] 所述电磁比例溢流阀71进油口和所述第二节流阀72进油口相连并共同连接在所述溢流阀块组7的进油口处，所述电磁比例溢流阀71回油口和所述第二节流阀72回油口相连并共同连接在所述溢流阀块组7的出油口上；[0044] 所述溢流阀块组7具有电气接口和调节节流阀横截面积的旋钮，电气接口为24V供电。[0045] 如图4所示，所述液压油箱10内部的回油过滤器9，通过O型密封圈102与圆管103连接、所述圆管103通过所述锥形口104与带四个圆孔的吸油口连接管105连接，所述连接管105与所述吸油口安装阀块106通过所述O型密封圈102相连接。[0046] 所述液压油箱10包括呼吸阀、回油过滤器9、吸油口安装阀块106、回油口安装阀块101、PT1000温度传感器、停机液位开关；所述液压油箱上下部分分别设置第一液位观察镜，沿高度方向另一端设置第二液位观察镜，加注连接管接口，所述回油过滤器9安装在回油口，所述回油过滤器9通过带四个圆孔的油管105和吸油口安装阀块106连接。[0047] 回油可以通过回油过滤器9过滤的结构，又直接返回吸油口106，如果液压油膨胀，可以通过带四个圆孔的吸油口连接管105返回到液压油箱10，如果回油量不足，可以通过带四个圆孔的吸油口连接管105吸油进行补足。[0048] 这种结构可以省去吸油过滤器，减少吸油阻力，降低成本，同时保证液压油的清洁度。[0049] 所述液压油热交换器8的出油口通过连接软管接到所述液压油箱10的回油口安装阀块上，三通11分别与所述液压油热交换器8的液压油进油口和所述溢流阀块组7的出油口通过软管连接。[0050] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2021-09-29

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN113738504B