能量再生式叉车液压系统的制作方法

xiaoxiao2020-9-9  2

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专利名称:能量再生式叉车液压系统的制作方法
技术领域
本发明属于叉车技术领域,具体涉及叉车液压系统。
背景技术
叉车是通过起重系统来完成对货物的托取、升降、堆放、码垛等エ序的。叉车在叉取货物下降过程中,是利用各种节流方式来控制重物的下降速度。在这个过程中,重力势能全部通过节流阀转化为热能。不仅会造成液压系统的温升,影响了系统及元件的可靠性和整车的工作效率。随着国际能源供应的日益紧张以及世界范围内环保意识的逐渐增强,绿色、节能已成为各行业技术及产品的未来发展趋势。形势的发展使我们认识到将这些废弃的势能和液压能回收和再利用是节能减排的有效途径,尤其对反复举升、下降的叉车有较大的现实意义。我们了解的国外叉车下降能量回收系统是通过外接一组或两组电磁换向阀来满足起升下降工作油路切换要求,且一般采用单泵发电,所需油泵排量大,电机功率大, 成本高。专利号ZL 201120038176. 8《混合动カ叉车液压系统》和专利号ZL 201120038177. 2《一种电动叉车节能型液压系统》技术方案是升降阀片另外设置ー Pt ロ解决油缸下降油路问题;利用先导压カ油路来控制液控顺序阀,满足载荷不同情况下的下降发电要求,发电模式根据载荷状况来确定;发电采用单泵驱动,所需油泵排量大,电机功率大;起升倾斜由一安全阀控制,而倾斜实际工作压カ较低,工作频繁,压カ设定只有ー种,系统损失大;制动系统是单独油泵供油,制造成本高。专利号ZL 200920200479. 8《叉车用液压系统》所述技术方案里通过优先阀和分流阀解决了制动转向相关联的问题,但由于制动转向分别由两个油泵供油实现,所以叉车一旦启动工作,需要两个油泵同时工作,系统功率损失大;所述技术方案两个油泵输出的液压油分别通过优先阀和分流阀经EF油路合流后,供油给起升油缸和倾斜油缸,实现货叉的起升和傾斜,实际叉车工作时起升需要的流量大,而倾斜工作需要的流量较小,所以双泵供油需在多路阀或管路中设置节流孔控制前后倾速度,压カ损失大,液压系统温升闻。

发明内容
针对上述问题,本发明提供ー种结构简单、制造成本低、操作方便、满足叉车的节能环保要求的能量再生式叉车液压系统。本发明的具体技术解决方案如下
能量再生式叉车液压系统包括第一油泵2、第一电机3、多路阀4、升降油缸10、倾斜油缸11、转向油缸12、负荷传感转向器13、滤油器18、第二油泵19和油箱22 ;所述多路阀4为片式多路阀,由进回油阀片5、升降换向阀片6、倾斜换向阀片7和进油阀片8组成;所述进回油阀片5内设有单向阀51和主安全阀52 ;所述升降换向阀片6包括升降三位六通换向阀、环形回油道15和回油道16,三位六通换向阀内设有升降中位通道61、右位油道62和左位油道63 ;所述倾斜换向阀片7包括倾斜三位六通换向阀、第一过载补油阀72和第二过载补油阀73,三位六通换向阀内设有倾斜中位油道71 ;所述进油阀片8包括分流阀81、优先阀83和转向安全阀8 2 ;所述第一油泵2的吸油ロ通过第一单向阀I与液压油箱22相通,第ー油泵2的出油ロ与进回油阀片5的进油ロ Pl连通,通过进回油阀片5中内置的单向阀51分为两路,一路连到升降换向阀片6的进油ロ,通过升降换向阀片的升降中位油道61和回油道16连通环形回油道15 ;另一路连到主安全阀52的进ロ,主安全阀52的出口与环形回油道15相通;所述升降换向阀片6的升降第一出油ロ Al通过三通管与升降油缸10连接;升降三位六通换向阀的右位油道62连通着升降进油口和升降第一出油ロ Al,升降三位六通换向阀的左位油道63连通着升降第一出油ロ Al和升降第二出油ロ BI ;所述第二油泵19的吸油ロ通过第二单向阀21与液压油箱22相通,第二油泵19的出油ロ通过进油阀片8的进油ロ P2与分流阀81的入口相连;分流阀81第一出油ロ BF连通着制动系统;分流阀81的第二出油ロ与优先阀83的入口连通;优先阀83通过LS信号油路14与负荷传感转向器13的信号ロ LS连通;优先阀83的第一出油ロ CF与负荷传感转向器13的进油ロ P连通;优先阀83的第二出油ロ EF连通着三通管,三通管的第一出油ロ与倾斜换向阀片7的进油ロ连通,三通管的第二出油ロ连通着倾斜中位油道71,并通过倾斜中位油道71与升降换向阀片6的进油ロ连通,再通过升降换向阀片的升降中位油道61和回油道16连通环形回油道15 ;转向安全阀82的进油端与LS信号油路14连通,出油端与环形回油道15连通;倾斜换向阀片7的倾斜第一出油ロ A2和倾斜第二出油ロ B2分别与倾斜油缸11有杆腔和无杆腔连通;第一过载补油阀72的进油端与倾斜第一出油ロ A2连通,出油端与环形回油道15连通;第二过载补油阀73的进油端与倾斜第二出油ロ B2连通,出油端与环形回油道15连通,所述环形回油道15经回油ロ T和滤油器18回油箱22 ;升降换向阀片6的升降第二出油ロ BI通过四通管9分别连通着第一油泵2的吸油口和第二油泵19的吸油ロ,第一油泵2的吸油口和第二油泵19的吸油ロ分别通过第一单向阀I和第二单向阀21连通着油箱22。所述第一油泵2和第二油泵19既有泵エ况,又有马达エ况;第ー电机3和第二电机20既有电动机エ况,又有发电机エ况。本发明与现有技术产品相比具有以下方面的优点
1.本发明适用于电动叉车;
2.货物下降输出的压カ油,可以驱动两个油泵带动两个电机发电,实现能量回收。也可以一部分对第二油泵进行压カ供油,转化为转向、制动和倾斜等装置工作所需的液压能,多余部分压差还可同时驱动电机再生利用发电;另一部分驱动第一油泵带动电机发电,并经过逆变器将电能储存在电能存储部件中,实现势能的部分回收。再生和回收效率高;
3.因系统采用两只油泵实现能量再生和回收,相对于单泵发电,油泵的排量和电机的功率可降为一半,从而降低了开发成本;
4.通过对多路阀升降三位六通阀内部油道的创新设计,利用换向位油道63和BIロ接通下降发电油路,结构简单,且起升和下降发电都是通过手动操纵多路阀升降阀杆来实现的,不需要增加控制元件,操作简单方便,成本低;
5.两个液压泵可以单独也可合流供油给货物装卸起升系统,且合流是在多路阀内部油道中组合完成,不需要外接油道,结构简单紧凑,管路少,制造成本低;门架倾斜动作由单泵供油实现,没有节流损失,效率高;
6.通过在多路阀进油阀片内置ー个分流阀,ー个优先阀,一方面使得结构紧凑,管路布置简洁;另ー方面,使得单独泵源就能实现制动、转向动作,且互不干扰,避免了因制动转向关联需要,要求两个油泵同时工作而造成的系统功率损失;
7.倾斜油路由单独的过载保护,安全性好,避免了因倾斜工作压カ较低,工作频繁,起升倾斜由一主安全阀(主安全阀的压力设置是根据起升油路的工作压カ来确定的)控制而造成的系统功率损失大的问题;
8.货物起升和货物下降发电两种状态,油泵与电机旋向始終一致,使得整机控制系统简单方便可靠且响应快,也避免了因电机换向旋转造成的冲击。


图I是本发明系统原理图。图2是图I中多路阀原理图。上图中序号I.第一单向阀I、第一油泵2、第一电机3、多路阀4、进回油阀片5、单向阀51、主安全阀52、升降换向阀片6、升降中位通道61、右位油道62、左位油道63、倾斜换向阀片7、倾斜中位油道71、第一过载补油阀72、第二过载补油阀73、进油阀片8、分流阀81、转向安全阀82、优先阀83、四通管9、升降油缸10、倾斜油缸11、转向油缸12、负荷传感转向器13、LS信号油路14、环形回油道15、回油道16、油道17、滤油器18、第二油泵19、第ニ电机20、第二单向阀21、油箱22。
具体实施例方式下面结合附图,通过实施例对本发明作进ー步地描述。实施例
能量再生式叉车液压系统包括第一油泵2、第一电机3、多路阀4、升降油缸10、倾斜油缸11、转向油缸12、负荷传感转向器13、滤油器18、第二油泵19和油箱22,所述多路阀4为片式多路阀,由进回油阀片5、升降换向阀片6、倾斜换向阀片7和进油阀片8组成;所述进回油阀片5内设有单向阀51和主安全阀52 ;所述升降换向阀片6包括升降三位六通换向阀、环形回油道15和回油道16,三位六通换向阀内设有升降中位通道61、右位油道62和左位油道63 ;所述倾斜换向阀片7包括倾斜三位六通换向阀、第一过载补油阀72和第二过载补油阀73,三位六通换向阀内设有倾斜中位油道71 ;所述进油阀片8包括分流阀81、优先阀83和转向安全阀82 ;所述第一油泵2的吸油ロ通过第一单向阀I与液压油箱22相通,第一油泵2的出油ロ与进回油阀片5的进油ロ Pl连通,通过进回油阀片5中内置的单向阀51分为两路,一路连到升降换向阀片6的进油ロ,通过升降换向阀片的升降中位油道61和回油道16连通环形回油道15 ;另一路连到主安全阀52的进ロ,主安全阀52的出口与环形回油道15相通;所述升降换向阀片6的升降第一出油ロ Al通过三通管与升降油缸10连接;升降三位六通换向阀的右位油道62连通着升降进油口和升降第一出油ロ Al,升降三位六通换向阀的左位油道63连通着升降第一出油ロ Al和升降第二出油ロ BI ;
第二油泵19的出油ロ通过进油阀片8的进油ロ P2与分流阀81的入口相连;分流阀81第一出油ロ BF连通着制动系统;分流阀81的第二出油ロ与优先阀83的入口连通;优先阀83通过LS信号油路14与负荷传感转向器13的信号ロ LS连通;优先阀83的第一出油ロCF与负荷传感转向器13的进油ロ P连通;优先阀83的第二出油ロ EF连通着三通管,三通管的第一出油ロ与倾斜换向阀片7的进油ロ连通,三通管的第二出油ロ连通着倾斜中位油道71,并通过倾斜中位油道71与升降换向阀片6的进油ロ连通,再通过升降换向阀片的升降中位油道61和回油道16连通环形回油道15 ;转向安全阀82的进油端与LS信号油路14连通,出油端与环形回油道15连通;
倾斜换向阀片7的倾斜第一出油ロ A2和倾斜第二出油ロ B2分别与倾斜油缸11有杆腔和无杆腔连通;第一过载补油阀72的进油端与倾斜第一出油ロ A2连通,出油端与环形回油道15连通;第二过载补油阀73的进油端与倾斜第二出油ロ B2连通,出油端与环形回油道15连通,所述环形回油道15经回油ロ T和滤油器18回油箱22 ;升降换向阀片6的升降第二出油ロ BI通过四通管9分别连通着第一油泵2的吸油口和第二油泵19的吸油ロ,第一油泵2的吸油口和第二油泵19的吸油ロ分别通过第一单向阀I和第二单向阀21连通着油箱22 ;
第一油泵2和第二油泵19既有泵エ况,又有马达エ况;第ー电机3和第二电机20既有 电动机エ况,又有发电机エ况。本发明的工作原理如下
当叉车叉取货物做起升动作时,升降换向阀片6换向至右位,双泵同时供油。第一油泵2通过第一单向阀I从油箱22中吸油,输出的压カ油通过多路阀4的进油ロ Pl ロ,经单向阀51进入升降换向阀片6的进油ロ ;与第二油泵19输出的通过多路阀4的进油ロ P2 ロ经分流阀81、优先阀83和倾斜换向阀片7到达升降阀片的进油ロ的压カ油合流,经升降换向阀片6中的右位油道62和升降第一出油ロ Al进入升降油缸10,实现装卸货物的起升动作。其中进回油阀片5中的主安全阀52是限定第一油泵2和第二油泵19的最高工作压力。当叉车叉取货物下降时,升降换向阀片6换向至左位,升降油缸10下降输出的压カ油经升降换向阀片6的升降第一油ロ Al和左位油道63和升降第二出油ロ BI,通过四通管9到达第一油泵2的进油口和第二油泵19的进油ロ,由于第一单向阀I和第二单向阀21的单向截止作用,来自两只升降油缸10的压カ油进入第一油泵2和第二油泵19的进油ロ,分别驱动第一油泵2带动第一电机3、第二油泵19带动第二电机20旋转发电,并经过逆变器将电能储存在存储器中,实现能量回收。这时第一油泵2和第二油泵19变成液压马达エ况,第一电机3和第二电机20变为发电机エ况。当下降的同时进行倾斜、转向或制动操作时,两只升降油缸10下降输出的压カ油,一部分进入第二油泵19的吸油ロ对第二油泵19进行压力供油,通过多路阀P2 ロ提供傾斜、转向或制动所需的压カ和流量,多余部分压差同时还可驱动第二电机20再生发电,实现势能的部分再生利用;另一部分进入第一油泵2的吸油ロ,这时第一油泵2变成液压马达エ况,驱动第一电机3旋转发电,并经过逆变器将电能储存在电能存储部件中,实现势能的部分回收。当起升不工作,制动、转向或倾斜工作时,第一油泵2不工作。从第二油泵19输出的压カ油通过多路阀P2 ロ经其中的分流阀81以稳定的流量通过BF 口供油给制动系统,满足制动油源需求;多余的油液进入优先阀83,在不转向时,负荷传感转向器13的LS ロ将压カ几乎为零的反馈信号通过LS信号油路14反馈给优先阀83,此时油液除了信号油路中流动的O. 5 lL/min的流量回油箱外,大部分油液经优先阀83的第二出油ロ EF进入多路阀的倾斜换向阀片7的进油ロ,以实现叉车门架前后倾动作,提高了系统的效率;当打转向时,负荷传感转向器13的LS ロ实时将转向压力信号通过LS信号油路14传给优先阀83,优先阀83根据反馈信号通过第一出油ロ CF供给负荷传感转向器13所需的油液流量,推动转向油缸12实现车体转向;多余的油液经优先阀83的第二出油ロ EF进入多路阀的倾斜换向阀片7,以实现叉车门架前后倾动作;倾斜换向阀片7中内设置的第一过载补油阀72有两个作用,ー是限定倾斜油缸有杆腔的最高压力,另ー是为防止门架在高货位倾斜油缸后倾动作过快引起的吸空现象,实现补油功能;倾斜换向阀片7中内设置的第二过载补油阀73也有两个作用,ー是限定倾斜油缸无杆腔的最高压力,另ー是为防止倾斜油缸前倾动作过快引起的吸空现象,实现补油功能。 当叉车起升和倾斜或转向联合操作时,第一油泵2输出的压カ油仅供起升,第二油泵19输出的压カ油供倾斜、制动或转向,相互之间动作不干渉。当升降和倾斜(或制动、转向)都不工作,第一油泵2和第二油泵19均不工作。
权利要求
1.能量再生式叉车液压系统,包括第一油泵(2)、第一电机(3)、多路阀(4)、升降油缸(10)、倾斜油缸(11)、转向油缸(12)、负荷传感转向器(13)、滤油器18、第二油泵(19)和油箱(22);所述多路阀(4)为片式多路阀,由进回油阀片(5)、升降换向阀片(6)、倾斜换向阀片(7)和进油阀片(8)组成;所述进回油阀片(5)内设有单向阀(51)和主安全阀(52);所述升降换向阀片(6)包括升降三位六通换向阀、环形回油道(15)和回油道(16),三位六通换向阀内设有升降中位通道(61)、右位油道(62)和左位油道(63);所述倾斜换向阀片(7)包括倾斜三位六通换向阀、第一过载补油阀(72)和第二过载补油阀(73),三位六通换向阀内设有倾斜中位油道(71);所述进油阀片(8)包括分流阀(81)、优先阀(83)和转向安全阀(82);所述第一油泵(2)的吸油口通过第一单向阀(I)与液压油箱(22)相通,第一油 泵(2)的出油口与进回油阀片(5)的进油口 Pl连通,通过进回油阀片(5)中内置的单向阀(51)分为两路,一路连到升降换向阀片(6)的进油口,通过升降换向阀片的升降中位油道(61)和回油道(16 )连通环形回油道(15 );另一路连到主安全阀(52 )的进口,主安全阀(52 )的出口与环形回油道(15)相通;所述升降换向阀片(6)的升降第一出油口 Al通过三通管与升降油缸(10)连接;升降三位六通换向阀的右位油道(62)连通着升降进油口和升降第一出油口 Al,升降三位六通换向阀的左位油道(63)连通着升降第一出油口 Al和升降第二出油口BI ;所述第二油泵(19)的吸油口通过单向阀(21)与液压油箱(22)相通,第二油泵(19)的出油口通过进油阀片(8)的进油口 P2与分流阀(81)的入口相连;分流阀(81)第一出油口BF连通着制动系统;分流阀(81)的第二出油口与优先阀(83)的入口连通;优先阀(83)通过LS信号油路(14)与负荷传感转向器(13)的信号口 LS连通;优先阀(83)的第一出油口CF与负荷传感转向器(13)的进油口 P连通;优先阀(83)的第二出油口 EF连通着三通管,三通管的第一出油口与倾斜换向阀片(7)的进油口连通,三通管的第二出油口连通着倾斜中位油道(71),并通过倾斜中位油道(71)与升降换向阀片(6)的进油口连通,再通过升降换向阀片的升降中位油道(61)和回油道(16)连通环形回油道(15);转向安全阀(82)的进油端与LS信号油路(14)连通,出油端与环形回油道(15)连通;倾斜换向阀片(7)的倾斜第一出油口 A2和倾斜第二出油口 B2分别与倾斜油缸(11)有杆腔和无杆腔连通;第一过载补油阀(72)的进油端与倾斜第一出油口 A2连通,出油端与环形回油道(15)连通;第二过载补油阀(73)的进油端与倾斜第二出油口 B2连通,出油端与环形回油道(15)连通,所述环形回油道(15)经回油口 T和滤油器(18)回油箱(22);其特征在于升降换向阀片(6)的升降第二出油口 BI通过四通管(9)分别连通着第一油泵(2)的吸油口和第二油泵(19)的吸油口,第一油泵(2)的吸油口和第二油泵(19)的吸油口分别通过第一单向阀(I)和第二单向阀(21)连通着油箱(22);所述第一油泵(2)和第二油泵(19)既有泵工况,又有马达工况;第一电机(3)和第二电机(20)既有电动机工况,又有发电机工况。
全文摘要
本发明涉及一种带能量回收的节能型叉车液压系统。该系统包括油箱、单向阀、第一油泵、多路阀、两只升降油缸、两只倾斜油缸、转向油缸、负荷传感转向器、第二油泵、电机、限速阀和方向控制阀;多路阀由进回油阀片、升降换向阀片、倾斜换向阀片和进油阀片组成;进回油阀片内设有单向阀和主安全阀;升降换向阀片包括升降三位六通换向阀、回油道和油道;倾斜换向阀片包括倾斜三位六通换向阀、第一过载补油阀和第二过载补油阀;进油阀片包括分流阀、优先阀和转向安全阀。本发明将货物下降的势能可以同时驱动两个油泵带动两个电机发电,实现能量回收;也可以一部分由一油泵转化为液压能,多余部分压差还可再生发电;另一部分由另一油泵驱动电机发电,实现能量回收。
文档编号B66F9/22GK102633213SQ20121012811
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者吴天福, 周齐齐, 张丽, 温跃清, 田原, 马庆丰 申请人:安徽合力股份有限公司

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