CN107344548A - 一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统 - Google Patents

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马庆丰
陈伟林
江博
张�杰
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Abstract

本发明涉及一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，包括吸油过滤器，所述吸油过滤器的进油口伸入液压油箱中的油液中，吸油过滤器的出油口与齿轮泵的进油口连通，齿轮泵的出油口分别与溢流阀、单向阀的进油口连通，溢流阀的出油口分别与三位三通全液压动力制动阀的回油口T1、液压油箱连通，单向阀的出油口分别与储能器、三位三通全液压动力制动阀的进油口P1连通，三位三通全液压动力制动阀的出油口与行车制动装置连接，踏板角度传感器通过联轴器与三位三通全液压动力制动阀的制动踏板旋转轴连接。本发明通过电制动与液压制动协调控制，实现了最大化的再生制动能量回收，保障了制动安全，提高了能源利用率。

Description

一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统
技术领域
本发明属于叉车制动技术领域，具体涉及一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统。
背景技术
目前大多数蓄电池叉车通过释放加速踏板实现再生制动，同时进行制动能量回收，由于加速踏板释放制动强度设定较弱，用于行驶过程中的常规减速以及轻度制动，制动扭矩小，可回收的能量少。如果加强加速踏板释放制动的电制动强度，制动减速度过大，制动感觉不舒适。
部分小吨位蓄电池叉车的行车制动采用全电机制动，虽然通过设置再生制动参数可以实现高强度制动，满足安全制动距离要求，相对于加速踏板释放制动，其回收的能量较多，但大吨位四轮平衡重式蓄电池叉车如果采用全电机制动，由于没有液压制动的参与，一旦电制动出现故障，无法保障车辆制动安全；大吨位四轮平衡重式蓄电池叉车的行车制动采用全液压制动，制动器频繁使用，会造成摩擦副的磨损、发热，长时间使用，制动性能下降，制动器寿命减少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，在保证蓄电池叉车制动安全的基础上，实现最大化的再生制动能量回收，并且让驾驶员有良好的制动感觉。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，包括吸油过滤器、溢流阀、单向阀、储能器、液压制动阀、行车制动装置、通过电机控制的齿轮泵、用于控制电机旋转或停止的控制装置及与叉车脚踏板连接的踏板角度传感器，所述吸油过滤器的进油口伸入液压油箱中的油液中，吸油过滤器的出油口与齿轮泵的进油口连通，齿轮泵的出油口分别与溢流阀、单向阀的进油口连通，所述溢流阀的出油口分别与液压制动阀的回油口T1、液压油箱连通，所述单向阀的出油口分别与储能器、液压制动阀的进油口P1连通，所述液压制动阀的出油口与行车制动装置连接，所述踏板角度传感器通过联轴器与液压制动阀的制动踏板旋转轴连接。
进一步的，所述液压制动阀采用三位三通全液压动力制动阀。
进一步的，所述行车制动装置包括湿式制动器和制动尾灯开关，所述湿式制动器的进油口与液压制动阀的出油口A1连通，所述制动尾灯开关串联在湿式制动器的进油口与液压制动阀的出油口A1之间。
进一步的，所述控制装置包括低压开关、高压开关，所述低压开关和高压开关均串联在储能器的进油口与液压制动阀的进油口P1之间。
进一步的，所述齿轮泵通过三通管分别与单向阀、溢流阀的进油口连通，所述单向阀通过三通管分别与储能器、液压制动阀的进油口连通，所述溢流阀通过三通管与分别液压制动阀的回油口T1、液压油箱连通。
由上述技术方案可知，本发明所述的用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，液压制动独自即可提供足够的制动能力，保障制动安全，实现了电机最大化的回收制动能量，提高了能源利用率。通过减少液压制动的使用，从而减少制动器磨损，降低液压系统发热，延长制动器使用寿命；通过电制动与液压制动协调控制，提供良好的制动感觉。
附图说明
图1是本发明的系统图；
图2是本发明的液压制动阀的制动踏板与踏板传感器连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本实施例的用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，包括吸油过滤器2、溢流阀5、单向阀6、储能器7、三位三通全液压动力制动阀10、行车制动装置、通过电机4控制的齿轮泵3、用于控制电机4旋转或停止的控制装置及与叉车脚踏板连接的踏板角度传感器11，吸油过滤器2的进油口伸入液压油箱1中的油液中，吸油过滤器2的出油口与齿轮泵3的进油口连通，齿轮泵3的出油口通过三通管分别与溢流阀5、单向阀6的进油口连通，溢流阀5的出油口通过三通管分别与三位三通全液压动力制动阀10的回油口T1、液压油箱1连通，单向阀6的出油口通过三通管分别与储能器7、三位三通全液压动力制动阀10的进油口P1连通，三位三通全液压动力制动阀10的出油口与行车制动装置连接，踏板角度传感器11通过联轴器与三位三通全液压动力制动阀10的制动踏板旋转轴连接。
本实施例的，行车制动装置包括湿式制动器13和制动尾灯开关12，湿式制动器13的进油口与三位三通全液压动力制动阀10的出油口A1连通，制动尾灯开关12串联在湿式制动器13的进油口与三位三通全液压动力制动阀10的出油口A1之间。该控制装置包括低压开关8、高压开关9，低压开关8和高压开关9均串联在储能器7的进油口与三位三通全液压动力制动阀10的进油口P1之间。
工作原理如下：
当车辆启动后，蓄能器7内部压力低于蓄能器低压开关8设置的充液下限时，触发蓄能器低压开关8产生电信号，控制电机4旋转，带动齿轮泵3从液压油箱1吸取液压油，油液经过齿轮泵3后再通过单向阀6到达蓄能器7进出油口，给蓄能器7充液，使得蓄能器7内部的压力逐渐上升；当蓄能器7内部压力上升，达到蓄能器高压开关9设置的充液上限时，触发蓄能器高压开关9产生电信号，控制电机3停止转动，同时，单向阀6关闭，蓄能器7处于保压状态。
当车辆制动时，驾驶员通过踩制动踏板带动踏板角度传感器11旋转，控制器控制驱动电机实施电制动，制动强度与制动踏板角度成比例关系。踏板角度传感器11预先设定的纯电制动阈值为制动踏板总旋转角度的40%；踏板角度小于纯电制动阈值时，控制器控制驱动电机仅实施电制动，三位三通全液压动力制动阀10不工作；踏板角度大于纯电制动阈值并且小于总旋转角度时，为电制动与液压制动共同作用的电液复合行车制动，控制器控制驱动电机仅实施电制动的同时，三位三通全液压动力制动阀10也参与工作。
当车辆进行电液复合行车制动时，驾驶员踩下三位三通全液压动力制动阀10的制动踏板，这时，来自蓄能器7内部的高压油就会通过三位三通全液压动力制动阀10的P1口进入三位三通全液压动力制动阀10，再通过三位三通全液压动力制动阀10的A1口，进入湿式制动器13的行车制动活塞腔实施行车制动，此时制动尾灯开关12会触发刹车灯亮。
当车辆不需要行车制动时，驾驶员松开制动踏板，三位三通全液压动力制动阀10处于自由状态，这时湿式制动器12内部的行车制动活塞腔内的压力油，通过三位三通全液压动力制动阀10的进油口A1口进入三位三通全液压动力制动阀10的内部，再通过三位三通全液压动力制动阀10的回油口T1口返回液压油箱1，此时刹车灯灭。
当车辆行驶过程中，蓄能器7内部压力低于蓄能器低压开关8设置的充液下限时，持续时间超过5s，会触发报警蜂鸣器响，提示驾驶员制动压力已经不能满足安全的行车制动，需要停机检修，蓄能器7充满状态下能够保证车辆断电后继续实施6～7次有效行车制动。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，其特征在于：包括吸油过滤器（2）、溢流阀（5）、单向阀（6）、储能器（7）、液压制动阀（10）、行车制动装置、通过电机（4）控制的齿轮泵（3）、用于控制电机（4）旋转或停止的控制装置及与叉车脚踏板连接的踏板角度传感器（11），所述吸油过滤器（2）的进油口伸入液压油箱（1）中的油液中，吸油过滤器（2）的出油口与齿轮泵（3）的进油口连通，齿轮泵（3）的出油口分别与溢流阀（5）、单向阀（6）的进油口连通，所述溢流阀（5）的出油口分别与液压制动阀（10）的回油口T1、液压油箱（1）连通，所述单向阀（6）的出油口分别与储能器（7）、液压制动阀（10）的进油口P1连通，所述液压制动阀（10）的出油口与行车制动装置连接，所述踏板角度传感器（11）通过联轴器与液压制动阀（10）的制动踏板旋转轴连接。
2.根据权利要求1所述的用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，其特征在于：所述液压制动阀（10）采用三位三通全液压动力制动阀。
3.根据权利要求2所述的用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，其特征在于：所述行车制动装置包括湿式制动器（13）和制动尾灯开关（12），所述湿式制动器（13）的进油口与液压制动阀（10）的出油口A1连通，所述制动尾灯开关（12）串联在湿式制动器（13）的进油口与液压制动阀（10）的出油口A1之间。
4.根据权利要求1所述的用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，其特征在于：所述控制装置包括低压开关（8）、高压开关（9），所述低压开关（8）和高压开关（9）均串联在储能器（7）的进油口与液压制动阀（10）的进油口P1之间。
5.根据权利要求1所述的用于电动叉车制动能量回收的电液复合制动系统，其特征在于：所述齿轮泵（3）通过三通管分别与单向阀（6）、溢流阀（5）的进油口连通，所述单向阀（6）通过三通管分别与储能器（7）、液压制动阀（10）的进油口连通，所述溢流阀（5）通过三通管与分别液压制动阀（10）的回油口T1、液压油箱（1）连通。
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