CN108622805A - 用于物料搬运车辆上桅杆稳定的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供用于物料搬运车辆上桅杆稳定性的系统和方法。一方面，本公开提供了用于液压回路的系统和方法，该液压回路构造成在动态和静态事件中稳定物料搬运车辆的桅杆。液压回路集成在典型的液压系统中，用于提升和降低桅杆，并由此提升和降低桅杆支承的负载。

Description

用于物料搬运车辆上桅杆稳定的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2017年3月23日提交的名为“Systems and Methods for MastStabilization on a Material Handling Vehicle(用于物料搬运车辆上桅杆稳定的系统和方法)”的美国临时专利申请第62/475,590号，并要求其优先权，且其全文以参见的方式纳入本文。
背景技术
本发明总体上涉及物料搬运车辆，并且更具体地涉及用于物料搬运车辆上桅杆稳定的系统和方法。
物料搬运车辆通常包括联接到桅杆的一个或多个升降缸，以便于提升和降低负载。升降缸可以从泵供应液压流体(例如油)。在一些构造中，升降缸可构造成接收来自泵的流体以促进桅杆的延伸，并且流体可从提升降流出以缩回桅杆。
发明内容
本发明提供了用于物料搬运车辆上桅杆稳定的系统和方法。具体而言，本公开提供了用于液压回路的系统和方法，该液压回路构造成在动态和静态事件中稳定物料搬运车辆的桅杆。液压回路集成在典型的液压系统中，用于提升和降低桅杆，并由此提升和降低桅杆支承的负载。
一方面，本公开提供了一种用于物料搬运车辆上桅杆稳定的液压系统。物料搬运车辆包括构造成接收来自泵的流体的第一升降缸和第二升降缸。液压系统包括布置在泵与第一升降缸之间的第一限流装置以及布置在泵与第二升降缸之间的第二限流装置。第一限流装置构造成限制第一升降缸与第二升降缸之间的流体流动，并且第二限流装置构造成限制第二升降缸与第一升降缸之间的流体流动。
本发明的前述和其它方面和优点将会从以下说明书中显现出来。在说明书中，参照附图，附图是说明书的一部分，且以示例方式示出本发明的较佳实施例。但这种实施例并不必定就代表本发明的全部范围，因此参照权利要求书来解释本发明的范围。
附图说明
当考虑下面的详细描述时，本发明将被更好地理解，并且除了上述内容之外的特征、方面和优点将变得显而易见。这样的详细描述参考了以下附图。
图1是根据本公开的一个方面的、包括限流阀的液压系统的示意图。
图2是根据本公开的一个方面的、包括限流孔的液压系统的示意图。
图3是根据本公开的一个方面的、包括限流止回阀的液压系统的示意图。
图4是根据本公开的一个方面的、包括限流比例阀的液压系统的示意图。
图5是根据本公开的一个方面的、具有蓄能器的液压系统的示意图。
具体实施方式
这里术语“下游”和“上游”的使用是表示相对于流体流动的方向的术语。术语“下游”对应于流体流动的方向，而术语“上游”是指与流体流动的方向相反或逆着的方向。
本文中术语“物料搬运车辆”的使用是描述构造成操纵负载的车辆的术语。在一些非限制性示例中，物料搬运车辆可以包括拣选车、前移式卡车、摆动前移式卡车、叉车、托盘搬运车等。
目前，物料搬运车辆上的液压系统流体地连接构造成升高和降低桅杆的升降缸。通过流体地连接升降缸，输入力可以改变行程位置(即，接收在升降缸内并联接到桅杆的柱塞的位置)，并且当升降缸之一对输入力(例如，通过缩回)作出反应时，与其流体连接的另一个升降缸可以以相反的方式(例如通过延伸)作出反应。因此，可能希望具有能够抑制或消除这种相反反应或两个升降缸之间的串扰的液压系统。
图1示出了根据本公开的液压系统100的一个非限制性示例。液压系统100可以包括马达102、泵104和储液器106。马达102可以驱动泵104以从储液器106抽取流体(例如，油)并且在泵出口108处在增压下供应流体。泵出口108可以与供应通道110流体连通。供应通道110可以从泵出口108延伸通过降低回路112并且延伸到第一升降缸114和第二升降缸116。降低回路112可以包括第一降低控制阀118、第二降低控制阀120和压力传感器122。第二降低控制阀120可以布置在第一降低控制阀118与压力传感器122之间，压力传感器122布置在第二降低控制阀120与第一升降缸114和第二升降缸116之间。返回通道124可以提供从供给通道110上第二降低控制阀120与压力传感器122之间的位置到储液器106的流体连通。
在操作期间，马达102可以驱动泵104以将加压流体供应到第一升降缸114和第二升降缸116，以使可滑动地接收在其中的柱塞126和128延伸。如本领域中已知的，柱塞126和128可联接到物料搬运车辆(未示出)的桅杆(未示出)。当柱塞126和128延伸时，与其联接的桅杆(未示出)也延伸。第一升降缸114和第二升降缸116内的加压流体可被选择性地允许流出并返回到降低回路112。这会引起柱塞126和128缩回到它们各自的升降缸114和116中。在缩回期间从第一升降缸114和第二升降缸116流出的加压流体可流入返回通道124并通过可变孔130。可变孔130可构造成在其上游可变地建立压力以提供用于桅杆(未示出)的受控手动降低的机构。替代地或附加地，第一降低控制阀118和第二降低控制阀120可以被选择性地致动以使得从第一升降缸114和第二升降缸116流出的加压流体能够通过泵104回流。泵104可以是双向的，并且当来自第一升降缸114和第二升降缸116的流体通过泵104回流时，泵104可以使马达102旋转以例如对物料搬运车辆(未示出)的电池(未示出)充电。
压力释放管线132可以提供从供给通道110在泵出口108与第一降低控制阀118之间的位置到可变孔130下游位置处的返回通道124的流体连通。卸压阀134可布置在泄压管线132上。泄压阀134可被偏置到第一位置，在该第一位置，跨越卸压阀134从供应通道110到返回通道124的流体连通被阻止。卸压阀134在卸压阀134上游的压力大于预定卸压阈值时可被偏置到第二位置。在第二位置中，卸压阀134可以提供从供给通道110到返回通道124的流体连通，由此减轻施加到液压系统100的各部件的压力。
旁路管线136可以提供从供应通道110上压力传感器122与第一提升汽缸114和第二提升汽缸116之间的位置到返回通道124并由此到储液器106的流体连通。旁路管线136可以包括布置在其上的旁路控制阀138。旁路控制阀138可以在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，沿着从第一和第二提升缸114和116到返回通道124的方向的流体连通被阻止，而在第二位置，提供沿着旁路管线136从第一升降缸114和第二升降缸116到返回通道124的流体连通。当旁路控制阀138朝向第二位置移位时，旁路管线136可将第一升降缸114和第二升降缸116与降低回路112隔离并且提供至储液器106的流体路径，该流体路径旁路绕过降低回路112。在一些非限制性实例中，旁路控制阀138可在第一位置与第二位置之间可变地移动。
第一限流装置140可构造成将第一升降缸114与降低回路112隔离并且选择性地阻止从第一升降缸114到第二升降缸116的流体连通。第二限流装置142可构造成将第二升降缸116与降低回路112隔离并且选择性地阻止从第二升降缸116到第一升降缸114的流体连通。在此使用术语“限流装置”是指能够限制流体流速(基于质量或体积)或选择性地限制流体流动方向的任何装置。
供应通道110可以分成第一供应管线144和第二供应管线146。第一供应管线144可以与第一升降缸114的入口148流体连通。第二供应管线146可以与第二升降缸116的入口150流体连通。第一限流装置140可以布置在第一供应管线144上。在图1所示的非限制性示例中，第一限流装置140可以是第一控制阀152的形式。第一控制阀152可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置中，仅可允许流体连通沿着从泵104到第一提升缸114的入口148的方向流动，而在第二位置，在第一升降缸114的入口148与泵104和/或储液器106之间的任一方向上都可提供流体连通。类似地，第二限流装置142可以是第二控制阀154的形式。第二控制阀154可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置中，仅可允许流体连通沿着从泵104到第二提升缸116的入口150的方向流动，而在第二位置，在第二升降缸116的入口150与泵104和/或储液器106之间的任一方向上都可提供流体连通。
在操作中，第一控制阀152和第二控制阀154可以使液压系统100能够选择性地将第一升降缸114和第二升降缸116彼此隔离。在一些非限制性示例中，基于第一升降缸114和第二升降缸116中的至少一个中的压力，第一控制阀152和/或第二控制阀154可在第一位置与第二位置之间选择性地移动。例如，第一升降缸114和第二升降缸116中的至少一个中的压力的增加或减小可以指示第一升降缸114和第二升降缸116需要彼此隔离预定量的时段。液压系统100的这种功能可以选择性地防止第一升降缸114与第二升降缸116之间的流体串扰。也就是说，可以防止由于第一和第二升降缸114和116之一中的柱塞126和128之一的位移引起的压力波动传递到第一和第二升降缸114和116中的另一个并且防止沿相反方向移动另一个柱塞126和128，以增加桅杆稳定性。以这种方式，液压系统100可通过选择性地将第一升降缸114和第二升降缸116彼此隔离来提供增强的桅杆稳定性。
应该理解的是，第一控制阀152和第二控制阀154仅是第一限流装置140和第二限流装置142的一个非限制性示例。在一些非限制性示例中，第一限流装置140和第二限流装置142可以是孔口的形式(参见例如图2)。在一些非限制性示例中，第一限流装置140和第二限流装置142可以是止回阀的形式(参见例如图3)。在一些非限制性实例中，第一限流装置140和第二限流装置142可以是比例阀的形式，该比例阀基于第一升降缸114和第二升降缸116中的压力波动而主动地打开和关闭(参见例如图4)。
图5示出了根据本公开的液压系统200的另一非限制性示例。除了如下所述或者从附图中可以看出，液压系统200可以类似于液压系统100。类似的部件使用相同的附图标记来标识。如图5所示，液压系统200可包括第一蓄能器201和第二蓄能器202。第一蓄能器201和第二蓄能器202可以经由充注管线204与泵出口108流体连通。充注控制阀206可布置在第一蓄压器201和第二蓄压器202上游的充注管线204上。充注控制阀206可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，泵出口108与第一和第二蓄能器201和202之间的流体连通被阻止，而在第二位置在泵出口108与第一蓄能器201和第二蓄能器202之间提供流体连通。蓄能器压力传感器208可以布置在充注控制阀206下游的充注管线上。蓄能器压力传感器208可以感测第一蓄能器201和第二蓄能器202内的压力。
第一蓄能器201和第二蓄能器202可以通过选择性致动充注控制阀206而被充注(即，增加蓄能器内的压力)。蓄能器压力传感器208可以感测第一蓄能器201和第二蓄能器202内的压力，且当第一和第二蓄能器201和202内的压力降低到预定值以下时，充注控制阀206可致动到第二位置，以将加压流体从泵出口108提供到第一和第二蓄能器201和202。在一些非限制性示例中，第一蓄能器201和第二蓄能器202可被充注至高于第一升降缸114和第二升降缸116内的工作压力并且小于或等于卸压阀134设定的卸压压力的预定压力。由蓄能器压力传感器208感测到的压力可以向控制器(未示出)提供反馈，该控制器可基于感测到的压力来控制充注控制阀206的致动。
第一和第二蓄能器201和202的充注可以经由多个输入标准(例如，蓄能器压力、滑架位置、搬运请求等)来控制。这可以使得液压系统200能够可构造为选择最佳时间来为第一蓄能器201和第二蓄能器202充注并且仍向泵104提供再生流动。例如，当柱塞126和128缩回到第一和第二升降缸114和116(即，桅杆可降低)时，旁路控制阀138可以被致动到第二位置，以使得泵104能够对第一和第二蓄压器201和202充注。替代地或附加地，辅助泵210可以被集成到液压系统200中以对第一和第二蓄能器201和202充注。辅助泵210可与充注控制阀206上游的充注管线204流体连通。在一个非限制性示例中，泵104和/或辅助泵210可构造成在期望的时间对第一和第二蓄能器201和202充注，直到卸压阀134被偏置到第二位置。
第一蓄能器201可选择性地安置成经由第一蓄能器控制阀212在第一限流装置140与第一升降缸114的入口148之间的位置处与第一供应管线144流体连通。第一蓄能器控制阀212可以在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，第一蓄能器201和第一升降缸114之间的流体连通被阻止，而在第二位置，在第一蓄能器201和第一升降缸114之间提供流体连通。类似地，第二蓄能器202可选择性地安置成经由第一蓄能器控制阀214在第二限流装置142与第二升降缸116的入口150之间的位置处与第二供应管线146流体连通。第二蓄能器控制阀214可以在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，第二蓄能器202和第二升降缸116之间的流体连通被阻止，而在第二位置，在第二蓄能器202和第二升降缸116之间提供流体连通。
如上所述，第一蓄能器201和第二蓄能器202可被充注至高于第一升降缸114和第二升降缸116的工作压力的压力。这样，当第一蓄能器控制阀212和/或第二蓄能器控制阀214致动到第二位置时，第一蓄能器201和第二蓄能器202中相应的一个能够增加第一升降缸114和第二升降缸116中相应一个内的压力。为了辅助确定何时第一蓄能器控制阀212和/或第二蓄能器控制阀214致动，第一缸压力传感器216可布置成感测第一升降缸114的入口148处的压力，并且第二缸压力传感器218可布置成感测第二升降缸116的入口150处的压力。替代地或附加地，压力传感器(未示出)可以布置在第一蓄能器201和第二蓄能器202的输入和输出中的每一个上。
在操作期间，包括液压系统200的物料搬运车辆(未示出)可能遇到对柱塞126和128之一的输入力。在一非限制性示例中，柱塞126和128之一可响应于输入力而缩回。当柱塞126和128中的一个缩回到第一升降缸114和第二升降缸116中相应一个中时，第一升降缸114和第二升降缸116中相应一个内的压力会增加。该压力增加可通过第一和第二气缸压力传感器216和218中相应一个来感测。当压力增加超过预定值时，第一和第二蓄能器控制阀212和214中的相应一个可致动到第二位置以从第一和第二蓄能器201和202中的相应一个向第一和第二升降缸114和116中的相应一个提供加压流体。由第一和第二蓄压器201和202中的一个提供的增加的压力可以使第一升降缸114和第二升降缸116中的一个返回到预定的压力状态，由此使柱塞126和128中的一个移位以抵消输入力。替代地或附加地，第一控制阀152和第二控制阀154中的相应一个可被致动到第二位置，以使流体能够从第一升降缸114和第二升降缸116中的相应一个回流到降低回路112。第一和第二控制阀152和154中的一个的这种致动可抵消存在于第一升降缸114和第二升降缸116之间的真空以抵消由输入力引起的不平衡。
在一些非限制性示例中，第一和第二蓄能器控制阀212和214和/或第一和第二控制阀152和154的选择性操作可以基于柱塞126和128的一个或多个的行程位置被选择性地致动。例如，一种变化是柱塞126和128中的至少一个超过预定限度的行程位置可触发第一和第二蓄能器控制阀212和214中的至少一个或者触发第一和第二控制阀152和154的至少一个移动并向第一和第二升降缸114和116提供修正输入。修正输入可以是通过第一和第二蓄能器201和202中的一个向第一和第二升降缸114和116中的一个增加压力和第一和第二蓄能器控制阀212和214之一的选择性运动。替代地或附加地，修正输入可以是将第一和第二升降缸114和116彼此隔离。替代地或附加地，修正输入可以通过第一和第二控制阀152和154之一的选择性运动将第一和第二升降缸114和116中的一个连接到降低回路112。
液压系统100和200通过控制第一和第二升降缸114和116内的压力来实现对柱塞126和128的定位的控制。这样，液压系统100和200可以提供在动态和静态事件中的物料搬运车辆的桅杆的稳定性。液压系统100和200的设计使得能够将桅杆稳定部件集成到用于升高和降低桅杆的典型液压系统中。另外，液压系统200的有效性会在于需要来自第一和第二蓄压器201和202的少量流动来分别改变柱塞126和128的位置。这样，可以克服物料搬运车中的蓄能器需要很大以得到可观流量的传统限制。考虑到第一和第二蓄能器201和202的小流量要求，第一和第二蓄能器201和202可以很小，并且因此可在来自泵104的大输入负载的情况下快速充注。此外，第一和第二蓄能器201和202的压力充注可通过充注管线204和充注控制阀206的选择性致动来实现。
在本说明书中，以能够写下清楚且精确的说明的方式来描述了实施例，但其意在、且会被理解，可对这些实施例进行各种结合或拆分，而不脱离本发明。例如，应理解的是，本文所述的所有优选的特征可应用于本文所描述的发明的所有方面。
因而，尽管已结合具体实施例和示例描述了本发明，但本发明不必然如此地受限制，并且各种其它实施例、示例、使用、对各实施例、示例和使用的修改和改变都包含在所附的权利要求中。本文所引用的各个专利和公开的全部内容以参见的方式纳入本文，就像每个专利或公开单独地以参见方式纳入本文那样。
在以下的权利要求书中阐述本发明的各特征和优点。

Claims (20)

1.一种用于物料搬运车辆上桅杆稳定的液压系统，所述物料搬运车辆包括第一升降缸和第二升降缸，所述第一升降缸和第二升降缸各被构造成接收来自泵的流体，所述液压系统包括：
第一限流装置，所述第一限流装置布置在所述泵与所述第一升降缸之间；以及
第二限流装置，所述第二限流装置布置在所述泵与所述第二升降缸之间，
其中所述第一限流装置构造成限制所述第一升降缸与所述第二升降缸之间的流体流动，并且所述第二限流装置构造成限制所述第二升降缸与所述第一升降缸之间的流体流动。
2.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述第一限流装置和所述第二限流装置是孔口。
3.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述第一限流装置和所述第二限流装置是比例阀。
4.如权利要求3所述的液压系统，其特征在于，每个比例阀响应于所述第一升降缸和所述第二升降缸中相应一个内的压力可移动以选择性地阻止所述第一升降缸和所述第二升降缸中的相应一个之间的流体连通。
5.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述第一限流装置和所述第二限流装置是止回阀。
6.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述第一限流装置是第一控制阀的形式并且所述第二限流装置是第二控制阀的形式。
7.如权利要求6所述的液压系统，其特征在于，所述第一控制阀可选择性地在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，仅允许流体连通在从所述泵到所述第一升降缸的方向上流动，而在所述第二位置，提供所述第一升降缸与所述泵之间任一方向上的流体连通。
8.如权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述第一控制阀响应于所述第一升降缸内的压力而在所述第一位置与所述第二位置之间选择性地可移动。
9.如权利要求6所述的液压系统，其特征在于，所述第二控制阀可选择性地在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，仅允许流体连通在从所述泵到所述第二升降缸的方向上流动，而在所述第二位置，提供所述第二升降缸与所述泵之间任一方向上的流体连通。
10.如权利要求9所述的液压系统，其特征在于，所述第二控制阀响应于所述第二升降缸内的压力而在所述第一位置与所述第二位置之间选择性地可移动。
11.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，还包括：第一蓄能器和第二蓄能器，所述第一蓄能器构造成经由第一蓄能器控制阀选择性地与所述第一升降缸流体连通，所述第二蓄能器构造成通过经由第二蓄能器控制阀选择性地与所述第二升降缸流体连通。
12.如权利要求11所述的液压系统，其特征在于，所述第一蓄能器控制阀在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置，所述第一蓄能器与所述第一升降缸之间的流体连通被阻止，而在所述第二位置，在所述第一蓄能器与所述第一升降缸之间提供流体连通。
13.如权利要求12所述的液压系统，其特征在于，所述第一蓄能器控制阀响应于所述第一升降缸内的压力而在所述第一位置与所述第二位置之间选择性地可移动。
14.如权利要求11所述的液压系统，其特征在于，所述第二蓄能器控制阀在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置，所述第一蓄能器与所述第二升降缸之间的流体连通被阻止，而在所述第二位置，在所述第二蓄能器与所述第二升降缸之间提供流体连通。
15.如权利要求14所述的液压系统，其特征在于，所述第二蓄能器控制阀响应于所述第二升降缸内的压力而在所述第一位置与所述第二位置之间选择性地可移动。
16.如权利要求11所述的液压系统，其特征在于，还包括：旁路管线，所述旁路管线布置成提供从所述第一升降缸和所述第二升降缸到储液器的流体连通。
17.如权利要求16所述的液压系统，其特征在于，旁路控制阀布置在所述旁路管线上并且构造成选择性地在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置，从所述第一和第二升降缸到所述储液器的流体连通被阻止，而在所述第二位置，提供从所述第一和第二升降缸到所述储液器的流体连通。
18.如权利要求11所述的液压系统，其特征在于，还包括：还包括充注管线，所述充注管线布置成提供从所述泵到所述第一蓄能器和所述第二蓄能器的流体连通。
19.如权利要求18所述的液压系统，其特征在于，充注控制阀布置在所述充注管线上并且构造成选择性地在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置，在所述泵与所述第一和第二蓄能器之间的流体连通被阻止，而在所述第二位置，提供在所述泵与所述第一和第二蓄能器之间的流体连通。
20.如权利要求19所述的液压系统，其特征在于，压力传感器感测所述第一和第二蓄压器内的压力，并且所述充注控制阀响应于所述压力传感器感测到的压力而在所述第一位置与所述第二位置之间选择性地可移动。
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