CN102134047B - 一种电动叉车节能型液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动叉车节能型液压系统。该系统包括单向阀、电机、多路阀等；多路阀为片式阀，包括进回油阀片、升降换向阀片、中间连接阀片、倾斜换向阀片和进油阀片；进回油阀片内设有单向阀和主安全阀，外接油口有P1和回油口T1；升降换向阀片为三位六通换向阀片，内置有中位通道、右位油道、左位油道，外接油口有A1、Pt和T2；中间连接阀片是一过渡连接阀片，内置有三通管；倾斜换向阀片为三位六通换向阀片，内置有中位油道，外接油口有A2和B2；进油阀片内置有倾斜溢流阀、转向溢流阀和优先阀，外接油口有P2、CF和Ls口。采用本发明的电瓶叉车一次充电，势能回收效率能达到59.7%，系统回收总效率能达到31.3%，电瓶叉车工作时间可延长1/5。

Description

一种电动叉车节能型液压系统

技术领域

本发明属于电动叉车技术领域，具体涉及电动机叉车的液压系统。

背景技术

叉车通过起重系统来完成对货物的托取、升降、码垛等工序。当叉车叉取货物下降过程中，是通过节流阀来控制起重系统的下降速度。普通叉车通常没有能量回收装置，起重系统下降过程中释放的势能大部分消耗在节流阀上，势能转化为液压系统的热能，从而造成油液温升，影响液压元件的可靠性和整车的工作效率。另外，普通的叉车液压转向系统采用的是恒流型分流系统，功率消耗大，液压油温高。国内电动叉车因为受到铅酸蓄电池容量的限制，大吨位级别电瓶叉车的生产受到制约，所以有必要设计新型液压系统来解决这些问题。

发明内容

针对上述问题，为了实现以叉车起重系统势能进行回收以及用负荷传感优先转向系统代替恒流型转向系统，达到减少功率损失、节约能源的效果；本发明提供一种电动叉车节能型液压系统。

实现上述目的的技术解决方案如下：

一种电动叉车节能型液压系统，包括单向阀1、电机2、油泵3、多路阀4、起升油缸13、倾斜油缸14、转向油缸15、负荷传感转向器16、双联油泵19、液控顺序阀20、节流阀21、滤油器18、油箱22以及各部件之间相互连接的管路，所述多路阀4为片式多路阀，包括进回油阀片5、升降换向阀片6、中间连接阀片7、倾斜换向阀片8和进油阀片9，各片之间通过螺栓和螺母连接合装在一起。

油泵3的出油口与进回油阀片5上的P1口连通，进回油阀片5内设置有进回油单向阀51，进回油单向阀51的出口分为两路，一路连通着升降换向阀片6的进口，通过升降换向阀片6的中位通道61与中间连接阀片7内的三通管的第一管口相通，再由三通管的第二管口通过管路与回油口T1连通，回油口T1通过滤油器18连通油箱22；另一路连通主安全阀52的进口，主安全阀52的出口与回油口T1连通；升降换向阀片6的出油口A1与三通管11的第一接口连通，三通管11的第二接口通过管路12与起升油缸13连通，三通管11的第三接口与液控顺序阀20的控制d口连通；升降换向阀片6的Pt口连通着液控顺序阀20的a口；双联油泵19的输出口连通着进油阀片9的P2口，进油阀片9的P2口通过三通管分为两路，一路连通着溢流阀91的进口，溢流阀91的出口通过环形油道17连通着回油口T1；另一路连通着优先阀93，优先阀93通过LS信号油路与负荷传感转向器16的LS连通，优先阀93的CF口与负荷传感转向器16的P口连通，优先阀93的EF口与倾斜换向阀片8的进油口连通，通过其内的中位油道81与中间连接阀片7内的三通管的第三口相接，三通管的第二口与回油口T1连通；倾斜换向阀片8的出油口A2和出油口B2分别与倾斜油缸14的无杆腔和有杆腔连通；升降换向阀中片6内设有泄油道T2，泄油道T2连通着油箱22。

所述液控顺序阀20为两位三通液控阀，其a口与升降换向阀片6的Pt口相连，其b口与油泵3的进油口连通，其c口通过节流阀与油箱22相通，其液控d口与三通管11连通。

所述多路阀4的进回油阀片5内设有一个主安全阀52，以限定油泵3的最高工作压力；所述进油阀片9内置有溢流阀91和转向溢流阀92，溢流阀91在混合动力叉车的液压系统中起定压溢流作用；转向溢流阀92的一端与LS信号油路相通，另一端通过环形油道17与回油口T1连通。

本发明与现有技术产品相比具有以下几方面的优点：

1、通过实验证明，采用该技术的电瓶叉车一次充电，势能回收效率能达到59.7%，系统回收总效率能达到31.3%，电瓶叉车工作时间可延长1/5；

2、起升和下降发电两种状态，电机旋向一致，使电器控制简单方便可靠；

3、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；

4、本发明系统中的大部分控制元件都集成在多路阀中，系统元件集成化程度高，管路设计和布置简单方便，成本低；

5、采用负荷传感型优先转向系统，使转向流量成为可控变量，功率损失小，系统效率高。

附图说明

图1是本发明电动叉车节能型液压系统原理图。

图2为图1中多路阀结构主视图。

图3为图1中多路阀原理图。

图4为图2的A向视图。

图5为图2的B向视图。

上图中：1单向阀，2电机，3油泵，4多路阀，5进回油阀片，51进回油单向阀，52主安全阀，6升降换向阀片，61中位通道，62右位油道，63左位油道，7中间连接阀片，8倾斜换向阀片，81中位油道，9进油阀片，91倾斜溢流阀，92转向溢流阀，93优先阀，10压力控制油路，11三通管，12管路，13起升油缸，14倾斜油缸，15转向油缸，16负荷传感转向器，17环形油道，18滤油器，19双联油泵，20液控顺序阀，21节流阀，22油箱 。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例：

参见图1，一种电动叉车节能型液压系统包括单向阀1、电机2、油泵3、多路阀4、起升油缸13、倾斜油缸14、转向油缸15、负荷传感转向器16、双联油泵19、液控顺序阀20、节流阀21、滤油器18、油箱22以及各部件之间相互连接的管路。

所述多路阀4为片式多路阀，包括进回油阀片5、升降换向阀片6、中间连接阀片7、倾斜换向阀片8和进油阀片9，各片之间通过螺栓和螺母连接合装在一起；

所述多路阀的进回油阀片5内设有进回油单向阀51和主安全阀52，外接油口有P1和回油口T1；所述升降换向阀片6为三位六通换向阀片，内置有中位通道61、右位油道62、左位油道63，外接油口有A1、Pt和T2；所述中间连接阀片7是一过渡连接阀片，内置有三通管；所述倾斜换向阀片8为三位六通换向阀片，内置有文中叙述的中位油道81，外接油口有A2和B2。所述进油阀片9内置有倾斜溢流阀91、转向溢流阀92和优先阀93，外接油口有P2、CF和Ls口。

油泵3的出油口与进回油阀片5上的P1口连通，进回油阀片5内设置有进回油单向阀51，进回油单向阀51的出口分为两路，一路连通着升降换向阀片6的进口，通过升降换向阀片6的中位通道61与中间连接阀片7内的三通管的第一管口相通，再由三通管的第二管口与回油口T1连通，回油口T1通过滤油器18连通油箱22；另一路连通主安全阀52的进口，主安全阀52的出口与回油口T1连通；升降换向阀片6的出油口A1与三通管11的第一接口连通，三通管11的第二接口通过管路12与起升油缸13连通，三通管11的第三接口与液控顺序阀20的控制d口连通；升降换向阀片6的Pt口连通着液控顺序阀20的a口；双联油泵19的输出口连通着进油阀片9的P2口，进油阀片9的P2口通过三通管分为两路，一路连通着倾斜油路溢流阀91的进口，溢流阀91的出口通过环形油道17连通着回油口T1；另一路连通着优先阀93，优先阀93通过LS信号油路与负荷传感转向器LS连通，优先阀93的CF口与负荷传感转向器的P口连通，优先阀93的EF口与倾斜换向阀片8的进油口连通，通过其中位油道81与中间连接阀片7里的三通管的第三管口相接，再由三通管的第二管口与回油口T1连通；倾斜换向阀片8的出油口A2和出油口B2分别与倾斜油缸14的无杆腔和有杆腔连通；升降换向阀中片6内设有泄油道T2，泄油道T2连通着油箱22。

所述液控顺序阀20为两位三通液控阀，其a口与升降换向阀片6的Pt口相连，其b口与油泵3的进油口连通，其c口通过节流阀与液压油箱22相通，其液控d口与三通管11连通；所述液控顺序阀20分左右两位，在左位状态时， a口与c口相通；在右位状态时， a口与b口相通。

所述多路阀4在进回油阀片5内设有一个主安全阀52，以限定油泵3的最高工作压力；所述进油阀片9内设有倾斜油路溢流阀91和转向溢流阀92，溢流阀91限定油泵19的最高工作压力；转向溢流阀92的一端与LS信号油路相通，另一端通过环形油道17与回油口T1连通。

本发明的工作原理如下：

当叉车的门架仅起升时，油泵3通过单向阀1从油箱22中吸油，通过多路阀4的P1口,由进回油单向阀51经升降换向阀片6的右位油道62通过三通管11和管路12进入起升油缸13，实现门架起升动作。这时双联油泵19不工作。

门架下降分空载和有载两种工况介绍：由于空载下降回收的能量不足于抵消系统中机械损耗，所以在系统中设置了液控顺序阀20，由升降缸底引过来的压力控制油路10控制顺序阀20的通断，控制压力大小根据系统负载大小设定。当起升油缸13的升降缸底压力小于液控顺序阀20设定的控制压力时，操纵升降换向阀片6至左位，起升油缸13的缸底输出的压力油由三通管11经升降换向阀片6的A1口再通过左位油道63到升降换向阀片6的Pt口，经液控顺序阀20的左位和节流阀21直接回油箱22。当起升油缸13的缸底压力大于液控顺序阀20设定的控制压力时，液控顺序阀20换向到图示（见图1）右位。起升油缸13的油缸下降输出的压力油通过升降换向阀片6的Pt口和液控顺序阀20的右位油道到达油泵3的吸油口，由于单向阀1的单向截止作用，来自起升油缸13的压力油进入油泵3，这时油泵3变成液压马达工况，带动电机2转动，使电机2变为发电机工况，发电机发出的电，快速对蓄电池进行充电，实现能量回收。其中单向阀1的开启设计压力≤16kPa（油泵3的自吸能力），才能保证泵有效工作。

当叉车门架起升不工作、倾斜和转向工作时，油泵3不工作，双联油泵19工作供油，油泵3输出的压力油由起升换向阀片6的中位通道61与中间连接阀片7中的三通管的第一管口相通，再由三通管的第二管口与回油口T1回油箱22。从双联油泵19输出的压力油通过多路阀4的P2口经其中的优先阀93分为两部分，一部分从优先阀93的CF口优先分到叉车的负荷传感转向器16的P口，推动转向油缸15控制车体的转向，另一部分从优先阀93的EF口到多路阀4的倾斜换向阀片8，以控制叉车门架前后倾动作。

当叉车需要起升和倾斜或转向联合操作时，油泵3输出的压力油仅供起升，双联油泵19输出的压力油供倾斜或转向，相互之间动作不干涉。

当升降和倾斜（或转向）都不工作，阀杆处于中立位置时，油泵3输出的压力油和双联油泵19输出的压力油经过起升换向阀片6和倾斜换向阀片8的中位，与中间连接阀片7中的三通管合流后经回油口T1回油箱22。

Claims (1)

1.一种电动叉车节能型液压系统，包括单向阀（1）、电机（2）、油泵（3）、多路阀（4）、起升油缸（13）、倾斜油缸（14）、转向油缸（15）、负荷传感转向器（16）、双联油泵（19）、液控顺序阀（20）、节流阀（21）、滤油器（18）、油箱（22）以及各部件之间相互连接的管路，其特征在于：所述多路阀（4）为片式多路阀，包括进回油阀片（5）、升降换向阀片（6）、中间连接阀片（7）、倾斜换向阀片（8）和进油阀片（9），各片之间通过螺栓和螺母连接合装在一起；

油泵（3）的出油口与进回油阀片（5）上的进油口P1连通，进回油阀片（5）内设置有单向阀（51），单向阀（51）的出口分为两路，一路连通着升降换向阀片（6）的进口，通过升降换向阀片（6）的中位通道（61）与中间连接阀片（7）内的三通管的第一管口相通，再由三通管的第二管口通过管路与回油口（T1）连通，回油口（T1）通过滤油器（18）连通油箱（22）；另一路连通主安全阀（52）的进口，主安全阀（52）的出口与回油口（T1）连通；升降换向阀片（6）的第一出油口（A1）与三通管（11）的第一接口连通，三通管（11）的第二接口通过管路（12）与起升油缸（13）连通，三通管（11）的第三接口与液控顺序阀（20）的液控口d连通；升降换向阀片（6）的第二出油口Pt连通着液控顺序阀（20）的进油口a；双联油泵(19)的输出口连通着进油阀片（9）的进油口P2，进油阀片（9）的进油口P2通过三通管分为两路，一路连通着溢流阀（91）的进口，溢流阀（91）的出口通过环形油道（17）连通着回油口（T1）；另一路连通着优先阀（93），优先阀（93）通过负载反馈LS信号油路与负荷传感转向器（16）的信号口LS连通，优先阀（93）的第一出油口CF与负荷传感转向器（16）的进油口P连通，优先阀（93）的第二出油口EF与倾斜换向阀片（8）的进油口连通，通过其内的中位油道（81）与中间连接阀片（7）内的三通管的第三口相接，三通管的第二口与回油口（T1）连通；倾斜换向阀片（8）的出油口A2和出油口B2分别与倾斜油缸（14）的无杆腔和有杆腔连通；升降换向阀中片（6）内设有泄油道（T2），泄油道（T2）连通着油箱（22）；

所述液控顺序阀（20）为两位三通液控阀，其进油口a与升降换向阀片（6）的第二出油口Pt相连，其第一出油口b与油泵（3）的进油口连通，其第二出油口c通过节流阀（21）与油箱（22）相通，其液控口d与三通管（11）连通；

所述多路阀（4）的进回油阀片（5）内设有一个主安全阀（52），以限定油泵（3）的最高工作压力；所述进油阀片（9）内置有溢流阀（91）和转向溢流阀（92），溢流阀（91）在混合动力叉车的液压系统中起定压溢流作用；转向溢流阀（92）的一端与负载反馈LS信号油路相通，另一端通过环形油道（17）与回油口（T1）连通。

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