能量再生式叉車液壓系統的製作方法

2023-07-04 16:08:06 2

專利名稱：能量再生式叉車液壓系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於叉車技術領域，具體涉及叉車液壓系統。
背景技術：
叉車是通過起重系統來完成對貨物的託取、升降、堆放、碼垛等工序的。叉車在叉取貨物下降過程中，是利用各種節流方式來控制重物的下降速度。在這個過程中，重力勢能全部通過節流閥轉化為熱能。不僅會造成液壓系統的溫升，影響了系統及元件的可靠性和整車的工作效率。隨著國際能源供應的日益緊張以及 世界範圍內環保意識的逐漸增強，綠色、節能已成為各行業技術及產品的未來發展趨勢。形勢的發展使我們認識到將這些廢棄的勢能和液壓能回收和再利用是節能減排的有效途徑，尤其對反覆舉升、下降的叉車有較大的現實意義。我們了解的國外叉車下降能量回收系統是通過外接一組或兩組電磁換向閥來滿足起升下降工作油路切換要求，且一般採用單泵發電，所需油泵排量大，電機功率大，成本高。專利號ZL 201120038176. 8《混合動力叉車液壓系統》和專利號ZL 201120038177. 2《一種電動叉車節能型液壓系統》技術方案是升降閥片另外設置一 Pt 口解決油缸下降油路問題；利用先導壓力油路來控制液控順序閥，滿足載荷不同情況下的下降發電要求，發電模式根據載荷狀況來確定；發電採用單泵驅動，所需油泵排量大，電機功率大；起升傾斜由一安全閥控制，而傾斜實際工作壓力較低，工作頻繁，壓力設定只有一種，系統損失大；制動系統是單獨油泵供油，製造成本高。專利號ZL 200920200479. 8《叉車用液壓系統》所述技術方案雖通過優先閥和分流閥解決了制動轉向相關聯的問題，但由於制動轉向分別由兩個油泵供油實現，所以叉車一旦啟動工作，需要兩個油泵同時工作，系統功率損失大；所述技術方案兩個油泵輸出的液壓油分別通過優先閥和分流閥經EF油路合流後，供油給起升油缸和傾斜油缸，實現貨叉的起升和傾斜，實際叉車工作時起升需要的流量大，而傾斜工作需要的流量較小，所以雙泵供油需在多路閥或管路中設置節流孔控制前後傾速度，壓力損失大，液壓系統溫升聞。
發明內容針對上述問題，本實用新型提供一種結構簡單、製造成本低、操作方便、滿足叉車的節能環保要求的能量再生式叉車液壓系統。本實用新型的具體技術解決方案如下能量再生式叉車液壓系統包括第一油泵2、第一電機3、多路閥4、升降油缸10、傾斜油缸11、轉向油缸12、負荷傳感轉向器13、濾油器18、第二油泵19和油箱22 ;所述多路閥4為片式多路閥，由進回油閥片5、升降換向閥片6、傾斜換向閥片7和進油閥片8組成；所述進回油閥片5內設有單向閥51和主安全閥52 ;所述升降換向閥片6包括升降三位六通換向閥、環形回油道15和回油道16，三位六通換向閥內設有升降中位通道61、右位油道62和左位油道63 ;所述傾斜換向閥片7包括傾斜三位六通換向閥、第一過載補油閥72和第二過載補油閥73，三位六通換向閥內設有傾斜中位油道71 ;所述進油閥片8包括分流閥81、優先閥83和轉向安全閥82 ;所述第一油泵2的吸油口通過第一單向閥I與液壓油箱22相通，第一油泵2的出油口與進回油閥片5的進油口 Pl連通，通過進回油閥片5中內置的單向閥51分為兩路，一路連到升降換向閥片6的進油口，通過升降換向閥片的升降中位油道61和回油道16連通環形回油道15 ;另一路連到主安全閥52的進口，主安全閥52的出口與環形回油道15相通；所述升降換向閥片6的升降第一出油口 Al通過三通管與升降油缸10連接；升降三位六通換向閥的右位油道62連通著升降進油口和升降第一出油口 Al，升降三位六通換向閥的左位油道63連通著升降第一出油口 Al和升降第二出油口 BI ；所述第二油泵19的吸油口通過第二單向閥21與液壓油箱22相通，第二油泵19的出油口通過進油閥片8的進油口 P2與分流閥81的入口相連；分流閥81第一出油口 BF連通著制動系統；分流閥81的第二出油口與優先閥83的入口連通；優先閥83通過LS信號油路14與負荷傳感轉向器13的信號口 LS連通；優先閥83的第一出油口 CF與負荷傳感轉向器13的進油口 P連通；優先閥83的第二出油口 EF連通著三通管，三通管的第一出油口與傾斜換向閥片7的進油口連通，三通管的第二出油口連通著傾斜中位油道71，並通過傾斜
中位油道71與升降換向閥片6的進油口連通，再通過升降換向閥片的升降中位油道61和回油道16連通環形回油道15 ;轉向安全閥82的進油端與LS信號油路14連通，出油端與環形回油道15連通；傾斜換向閥片7的傾斜第一出油口 A2和傾斜第二出油口 B2分別與傾斜油缸11有杆腔和無杆腔連通；第一過載補油閥72的進油端與傾斜第一出油口 A2連通，出油端與環形回油道15連通；第二過載補油閥73的進油端與傾斜第二出油口 B2連通，出油端與環形回油道15連通，所述環形回油道15經回油口 T和濾油器18回油箱22 ;升降換向閥片6的升降第二出油口 BI通過四通管9分別連通著第一油泵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的吸油口分別通過第一單向閥I和第二單向閥21連通著油箱22。所述第一油泵2和第二油泵19既有泵工況，又有馬達工況；第一電機3和第二電機20既有電動機工況，又有發電機工況。本實用新型與現有技術產品相比具有以下方面的優點I.本實用新型適用於電動叉車；2.貨物下降輸出的壓力油，可以驅動兩個油泵帶動兩個電機發電，實現能量回收。也可以一部分對第二油泵進行壓力供油，轉化為轉向、制動和傾斜等裝置工作所需的液壓能，多餘部分壓差還可同時驅動電機再生利用發電；另一部分驅動第一油泵帶動電機發電，並經過逆變器將電能儲存在電能存儲部件中，實現勢能的部分回收。再生和回收效率高；3.因系統採用兩隻油泵實現能量再生和回收，相對於單泵發電，油泵的排量和電機的功率可降為一半，從而降低了開發成本；4.通過對多路閥升降三位六通閥內部油道的創新設計，利用換向位油道63和BI口接通下降發電油路，結構簡單，且起升和下降發電都是通過手動操縱多路閥升降閥杆來實現的，不需要增加控制元件，操作簡單方便，成本低；5.兩個液壓泵可以單獨也可合流供油給貨物裝卸起升系統，且合流是在多路閥內部油道中組合完成，不需要外接油道，結構簡單緊湊，管路少，製造成本低；門架傾斜動作由單泵供油實現，沒有節流損失，效率高；6.通過在多路閥進油閥片內置一個分流閥，一個優先閥，一方面使得結構緊湊，管路布置簡潔；另一方面，使得單獨泵源就能實現制動、轉向動作，且互不幹擾，避免了因制動轉向關聯需要，要求兩個油泵同時工作而造成的系統功率損失；7.傾斜油路由單獨的過載保護，安全性好，避免了因傾斜工作壓力較低，工作頻繁，起升傾斜由一主安全閥(主安全閥的壓力設置是根據起升油路的工作壓力來確定的)控制而造成的系統功率損失大的問題；8.貨物起升和貨物下降發電兩種狀態，油泵與電機旋向始終一致，使得整機控制系統簡單方便可靠且響應快，也避免了因電機換向旋轉造成的衝擊。

圖I是本實用新型系統原理圖。圖2是圖I中多路閥原理圖。上圖中序號1.第一單向閥I、第一油泵2、第一電機3、多路閥4、進回油閥片5、單向閥51、主安全閥52、升降換向閥片6、升降中位通道61、右位油道62、左位油道63、傾斜換向閥片7、傾斜中位油道71、第一過載補油閥72、第二過載補油閥73、進油閥片8、分流閥81、轉向安全閥82、優先閥83、四通管9、升降油缸10、傾斜油缸11、轉向油缸12、負荷傳感轉向器13、LS信號油路14、環形回油道15、回油道16、油道17、濾油器18、第二油泵19、第二電機20、第二單向閥21、油箱22。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地描述。實施例能量再生式叉車液壓系統包括第一油泵2、第一電機3、多路閥4、升降油缸10、傾斜油缸11、轉向油缸12、負荷傳感轉向器13、濾油器18、第二油泵19和油箱22，所述多路閥4為片式多路閥，由進回油閥片5、升降換向閥片6、傾斜換向閥片7和進油閥片8組成；所述進回油閥片5內設有單向閥51和主安全閥52 ;所述升降換向閥片6包括升降三位六通換向閥、環形回油道15和回油道16，三位六通換向閥內設有升降中位通道61、右位油道62和左位油道63 ;所述傾斜換向閥片7包括傾斜三位六通換向閥、第一過載補油閥72和第二過載補油閥73，三位六通換向閥內設有傾斜中位油道71 ;所述進油閥片8包括分流閥81、優先閥83和轉向安全閥82 ;所述第一油泵2的吸油口通過第一單向閥I與液壓油箱22相通，第一油泵2的出油口與進回油閥片5的進油口 Pl連通，通過進回油閥片5中內置的單向閥51分為兩路，一路連到升降換向閥片6的進油口，通過升降換向閥片的升降中位油道61和回油道16連通環形回油道15 ;另一路連到主安全閥52的進口，主安全閥52的出口與環形回油道15相通；所述升降換向閥片6的升降第一出油口 Al通過三通管與升降油缸10連接；升降三位六通換向閥的右位油道62連通著升降進油口和升降第一出油口 Al，升降三位六通換向閥的左位油道63連通著升降第一出油口 Al和升降第二出油口 BI ;第二油泵19的出油口通過進油閥片8的進油口 P2與分流閥81的入口相連；分流閥81第一出油口 BF連通著制動系統；分流閥81的第二出油口與優先閥83的入口連通；優先閥83通過LS信號油路14與負荷傳感轉向器13的信號口 LS連通；優先閥83的第一出油口 CF與負荷傳感轉向器13的進油口 P連通；優先閥83的第二出油口 EF連通著三通管，三通管的第一出油口與傾斜換向閥片7的進油口連通，三通管的第二出油口連通著傾斜中位油道71，並通過傾斜中位油道71與升降換向閥片6的進油口連通，再通過升降換向閥片的升降中位油道61和回油道16連通環形回油道15 ;轉向安全閥82的進油端與LS信號油路14連通，出油端與環形回油道15連通；傾斜換向閥片7的傾斜第一出油口 A2和傾斜第二出油口 B2分別與傾斜油缸11有杆腔和無杆腔連通；第一過載補油閥72的進油端與傾斜第一出油口 A2連通，出油端與環形回油道15連通；第二過載補油閥73的進油端與傾斜第二出油口 B2連通，出油端與環形回油道15連通，所述環形回油道15經回油口 T和濾油器18回油箱22。升降換向閥片6的升降第二出油口 BI通過四通管9分別連通著第一油泵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的吸油口分別通過第一單向閥I和二單向閥21連通著油箱22。第一油泵2和第二油泵19既有泵工況，又有馬達工況；第一電機3和第二電機20既有電動機工況，又有發電機工況。本實用新型的工作原理如下當叉車叉取貨物做起升動作時，升降換向閥片6換向至右位，雙泵同時供油。第一
油泵2通過第一單向閥I從油箱22中吸油，輸出的壓力油通過多路閥4的進油口 Pl 口，經單向閥51進入升降換向閥片6的進油口 ；與第二油泵19輸出的通過多路閥4的進油口 P2口經分流閥81、優先閥83和傾斜換向閥片7到達升降閥片的進油口的壓力油合流，經升降換向閥片6中的右位油道62和升降第一出油口 Al進入升降油缸10，實現裝卸貨物的起升動作。其中進回油閥片5中的主安全閥52是限定第一油泵2和第二油泵19的最高工作壓力。當叉車叉取貨物下降時，升降換向閥片6換向至左位，升降油缸10下降輸出的壓力油經升降換向閥片6的升降第一油口 Al和左位油道63和升降第二出油口 BI，通過四通管9到達第一油泵2的進油口和第二油泵19的進油口，由於第一單向閥I和第二單向閥21的單向截止作用，來自兩隻升降油缸10的壓力油進入第一油泵2和第二油泵19的進油口，分別驅動第一油泵2帶動第一電機3、第二油泵19帶動第二電機20旋轉發電，並經過逆變器將電能儲存在存儲器中，實現能量回收。這時第一油泵2和第二油泵19變成液壓馬達工況，第一電機3和第二電機20變為發電機工況。當下降的同時進行傾斜、轉向或制動操作時，兩隻升降油缸10下降輸出的壓力油，一部分進入第二油泵19的吸油口對第二油泵19進行壓力供油，通過多路閥P2 口提供傾斜、轉向或制動所需的壓力和流量，多餘部分壓差同時還可驅動第二電機20再生發電，實現勢能的部分再生利用；另一部分進入第一油泵2的吸油口，這時第一油泵2變成液壓馬達工況，驅動第一電機3旋轉發電，並經過逆變器將電能儲存在電能存儲部件中，實現勢能的部分回收。當起升不工作，制動、轉向或傾斜工作時，第一油泵2不工作。從第二油泵19輸出的壓力油通過多路閥P2 口經其中的分流閥81以穩定的流量通過BF 口供油給制動系統，滿足制動油源需求；多餘的油液進入優先閥83，在不轉向時，負荷傳感轉向器13的LS 口將壓力幾乎為零的反饋信號通過LS信號油路14反饋給優先閥83，此時油液除了信號油路中流動的O. 5 lL/min的流量回油箱外，大部分油液經優先閥83的第二出油口 EF進入多路閥的傾斜換向閥片7的進油口，以實現叉車門架前後傾動作，提高了系統的效率；當打轉向時，負荷傳感轉向器13的LS 口實時將轉向壓力信號通過LS信號油路14傳給優先閥83，優先閥83根據反饋信號通過第一出油口 CF供給負荷傳感轉向器13所需的油液流量，推動轉向油缸12實現車體轉向；多餘的油液經優先閥83的第二出油口 EF進入多路閥的傾斜換向閥片7，以實現叉車門架前後傾動作；傾斜換向閥片7中內設置的第一過載補油閥72有兩個作用，一是限定傾斜油缸有杆腔的最高壓力，另一是為防止門架在高貨位傾斜油缸後傾動作過快引起的吸空現象，實現補油功能；傾斜換向閥片7中內設置的第二過載補油閥73也有兩個作用，一是限定傾斜油缸無杆腔的最高壓力，另一是為防止傾斜油缸前傾動作過快引起的吸空現象，實現補油功能；當叉車起升和傾斜或轉向聯合操作時，第一油泵2輸出的壓力油僅供起升，第二油泵19輸出的壓力油供傾斜、制動或轉向，相互之間動作不幹涉。當升降和傾斜(或制動、轉向)都不工作，第一油泵2和第二油泵19均不工作。
權利要求1.能量再生式叉車液壓系統，包括第一油泵(2)、第一電機(3)、多路閥(4)、升降油缸(10)、傾斜油缸(11)、轉向油缸(12)、負荷傳感轉向器(13)、濾油器18、第二油泵(19)和油箱(22);所述多路閥(4)為片式多路閥，由進回油閥片(5)、升降換向閥片(6)、傾斜換向閥片(7)和進油閥片(8)組成； 所述進回油閥片(5)內設有單向閥(51)和主安全閥(52);所述升降換向閥片(6)包括升降三位六通換向閥、環形回油道(15)和回油道(16)，三位六通換向閥內設有升降中位通道(61)、右位油道(62)和左位油道(63);所述傾斜換向閥片(7)包括傾斜三位六通換向閥、第一過載補油閥(72)和第二過載補油閥(73)，三位六通換向閥內設有傾斜中位油道(71)；所述進油閥片(8)包括分流閥(81)、優先閥(83)和轉向安全閥(82);所述第一油泵(2)的吸油口通過第一單向閥(I)與液壓油箱(22)相通，第一油泵(2)的出油口與進回油閥片(5)的進油口 Pl連通，通過進回油閥片(5)中內置的單向閥(51)分為兩路，一路連到升降換向閥片(6)的進油口，通過升降換向閥片的升降中位油道(61)和回油道(16)連通環形回油道(15);另一路連到主安全閥(52)的進口，主安全閥(52)的出口與環形回油道(15)相通；所述升降換向閥片(6)的升降第一出油口 Al通過三通管與升降油缸(10)連接；升降三位六通換向閥的右位油道(62)連通著升降進油口和升降第一出油口 Al，升降三位六通換向閥的左位油道(63)連通著升降第一出油口 Al和升降第二出油口 BI ;所述第二油泵(19)的吸油口通過第二單向閥(21)與液壓油箱(22)相通，第二油泵(19)的出油口通過進油閥片(8)的進油口 P2與分流閥(81)的入口相連；分流閥(81)第一出油口 BF連通著制動系統；分流閥(81)的第二出油口與優先閥(83)的入口連通；優先閥(83)通過LS信號油路(14)與負荷傳感轉向器(13)的信號口 LS連通；優先閥(83)的第一出油口 CF與負荷傳感轉向器(13)的進油口 P連通；優先閥(83)的第二出油口 EF連通著三通管，三通管的第一出油口與傾斜換向閥片(7)的進油口連通，三通管的第二出油口連通著傾斜中位油道(71)，並通過傾斜中位油道(71)與升降換向閥片(6)的進油口連通，再通過升降換向閥片的升降中位油道(61)和回油道(16)連通環形回油道(15);轉向安全閥(82)的進油端與LS信號油路(14)連通，出油端與環形回油道(15)連通；傾斜換向閥片(7 )的傾斜第一出油口 A2和傾斜第二出油口 B2分別與傾斜油缸(11)有杆腔和無杆腔連通；第一過載補油閥(72)的進油端與傾斜第一出油口 A2連通，出油端與環形回油道(15)連通；第二過載補油閥(73)的進油端與傾斜第二出油口 B2連通，出油端與環形回油道(15)連通，所述環形回油道(15)經回油口 T和濾油器(18)回油箱(22);升降換向閥片(6)的升降第二出油口 BI通過四通管(9)分別連通著第一油泵(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)的吸油口分別通過第一單向閥(I)和第二單向閥(21)連通著油箱(22)； 所述第一油泵(2)和第二油泵(19)既有泵工況，又有馬達工況；第一電機(3)和第二電機(20)既有電動機工況，又有發電機工況。
專利摘要本實用新型涉及一種能量再生式叉車液壓系統。該系統包括油箱、單向閥、第一油泵、多路閥、兩隻升降油缸、兩隻傾斜油缸、轉向油缸、負荷傳感轉向器、第二油泵、電機、限速閥和方向控制閥；多路閥由進回油閥片、升降換向閥片、傾斜換向閥片和進油閥片組成；進回油閥片內設有單向閥和主安全閥；升降換向閥片包括升降三位六通換向閥、回油道和油道；傾斜換向閥片包括傾斜三位六通換向閥、第一過載補油閥和第二過載補油閥；進油閥片包括分流閥、優先閥和轉向安全閥。本實用新型將貨物下降的勢能可以同時驅動兩個油泵帶動兩個電機發電，實現能量回收；也可以一部分由一油泵轉化為液壓能，多餘部分壓差還可再生發電；另一部分由另一油泵驅動電機發電，實現能量回收。
文檔編號B66F9/22GK202575895SQ20122018607
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者馬慶豐, 溫躍清, 田原, 張麗, 周齊齊, 吳天福 申請人:安徽合力股份有限公司