CN110541856A - 一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统 - Google Patents

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陈曾
马杰
陈秀云
丁绍广
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    • F15B20/004—Fluid pressure supply failure

Abstract

本发明涉及一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统。包括液压油箱、油泵、液压油缸、制动阀、一对制动器，还包括比例电磁换向阀、电磁换向阀、电磁阀、阀块总成和蓄能器，阀块总成包括单向阀、溢流阀和开关阀；本发明通过阀组的逻辑控制，实现叉车既能满足行车制动自动控制要求，又能在紧急情况下提供应急能源，满足在动力源失去的情况下紧急制动自动控制要求，还能满足停车制动自动控制要求。

Description

一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统
技术领域
本发明属于叉车制动系统技术领域，具体涉及一种用于叉车的液压制动系统。
背景技术
叉车制动系统包含有行车制动系统和停车制动系统，行车制动系统是使行驶的车辆减速或停车，就是我们通常所述的脚制动装置（脚刹）；停车制动系统是保证车辆可靠地驻留原地不动，就是我们通常所述的手制动装置（手刹）；操作控制过程一般都要在人为操纵的情况下才能完成。但随着现代物流技术的发展，无人驾驶技术普遍应用，需要行驶和制动能够自动控制。现有的制动系统无法实现。
发明内容
为了实现叉车在行车、停车及紧急情况下制动的自动控制要求，本发明提供一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统。
一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统包括液压油箱1、油泵2、液压油缸6、制动阀8、一对制动器11；
还包括比例电磁换向阀5、电磁换向阀4、电磁阀9、单向阀15、溢流阀16、开关阀17和蓄能器12；其中单向阀15、溢流阀16和开关阀17构成阀块总成18。
所述油泵2的吸油口连通着液压油箱1，油泵2的出油口通过四通管分为三路，第一路通过主安全阀3连通着液压油箱1；第二路连通着阀块总成18的进油口P2，第三路连通着制动阀8的进油口P，制动阀8的第一工作油口N连通着电磁换向阀4的第一工作油口d，电磁换向阀4的第二工作油口e连通着液压油箱1；当电磁换向阀4处于中位时，第一工作油口d与第二工作油口e相通；在电磁换向阀4处于换向位时，第一工作油口d与第二工作油口e断开；
所述比例电磁换向阀5的第一工作油口A和第二工作油口B分别连通着液压油缸6的无杆腔和有杆腔，比例电磁换向阀5的进油口P1连通着阀块总成18的第四工作口A4；当比例电磁换向阀5处于中位时，第一工作油口A和第二工作油口B与回油口T1相通；当比例电磁换向阀5处于换向位时，进油口P1与第一工作油口A相通，第二工作油口B与回油口T1相通；
所述电磁阀9的第一工作油口b连通着制动阀8的第二工作油口Br；电磁阀9的第二工作油口c连通着残留阀10的入口，残留阀10的出口分别连通着一对制动器11的进油口；当电磁阀9处于中位时，第一工作油口a与第三工作油口c相通；当电磁阀9处于换向位时，第二工作油口b与第三工作油口c相通，第一工作油口a与第三工作油口c关闭；
所述阀块总成18的进油口P2连通着单向阀15的进口，单向阀15的出口分为六路，第一路为阀块总成18的第一工作油口A1，阀块总成18的第一工作油口A1设有低压报警开关13和系统卸荷开关14；第二路连通着溢流阀16的进油口，溢流阀16的出油口连通着阀块总成18的回油口T2，阀块总成18的回油口T2连通着液压油箱1；第三路为阀块总成18的第二工作油口A2，第二工作油口A2连通着蓄能器12；第四路连通着开关阀17的进口，开关阀17的出口连通着回油口T2；第五路为阀块总成18的第三工作油口A3，第三工作油口A3连通着三通管19的第一接口，三通管19的第二接口连通着电磁阀9的工作油口a，三通管19的第三接口连通着制动阀8的第三工作油口Pa；第五路为阀块总成18的第四工作油口A4，第四工作油口A4连通着比例电磁换向阀5的进油口P1；
当制动阀8在常位不工作时，制动阀8的进油口P与第一工作油口N连通，第二工作油口Br口与回油口T连通；
当制动阀8在行车制动工作状态时，制动阀8的进油口P与第一工作油口N断开，进油口P与第二工作油口Br口连通；
当制动阀8在紧急制动工作状态时，制动阀8的进油口P无压力提供，制动阀8的第二工作油口Br与第三工作油口Pa连通。
所述制动阀8的工作状态的控制调节是通过连杆机构由液压油缸6的移动来实现的。
进一步限定的技术方案如下：
所述电磁换向阀4为两位两通电磁换向阀。
所述比例电磁换向阀5为两位四通比例电磁换向阀。
所述电磁阀9为两位三通电磁阀。
所述制动阀8为全液压动力制动阀。制动阀在不同的工作状态，可以实现不同的油路切换，制动阀可以依靠回位弹簧自动复位。
所述第一路为阀块总成18的第一工作油口A1上设有低压报警开关13和系统卸荷开关14。
所述连杆机构7，一端连接杆连接着控制油缸6的活塞杆，连杆机构7的另一端连接杆连接着制动阀8的阀杆。
本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1.本发明通过比例电磁换向阀5、电磁换向阀4、电磁阀9和阀块总成18的逻辑控制，实现叉车既能满足行车制动要求，又能在紧急情况下提供应急能源，在动力源失去的情况下满足紧急制动要求，还能满足停车制动要求。
2. 本发明的叉车制动液压系统实现如下工况的自动控制：
当叉车启动未行驶时，电磁换向阀4得电换向，油泵2启动给蓄能器12充液。当蓄能器12充液压力达到系统卸荷开关14的设定压力时，电磁换向阀4失电，油泵卸荷。
当叉车启动准备行驶时，电磁阀9得电换向，使制动器11处于释压状态，保证车辆能正常行驶。
当叉车行驶过程中遇到障碍物需要行车制动时，比例电磁换向阀5得电换向，蓄能器12中的压力油输出给控制油缸6，通过控制油缸6带动连杆机构7控制制动阀8的行程和档位，使得制动阀8的进油口P与第二工作油口Br相通，油泵2输出的压力油经制动阀8和电磁阀9到达制动器11，实施行车制动；同时油泵2输出的压力油还可以通过阀块总成18的进油口P2进入经阀块总成18的第二工作油口A2给蓄能器12充液，保证制动油源需求。
行车制动释放时，比例电磁换向阀5失电，制动阀8在回位，制动器11压力油通过电磁阀9、制动阀8回油，让制动器11处于释放状态，保证车辆能正常行驶。
停机，整车电源关闭的情况下，电磁换向阀4、比例电磁换向阀5、电磁阀9都处于中位状态。蓄能器12输出压力油，经阀块总成18、电磁阀9到达制动器11，实施制动，满足驻车制动要求。
附图说明
图1为本发明系统原理图。
图1中序号：液压油箱1、油泵2、主安全阀3、电磁换向阀4、比例电磁换向阀5、液压油缸6、连杆7、制动阀8、电磁阀9、残留阀10、制动器11、蓄能器12、低压报警开关13、系统卸荷开关14、单向阀15、溢流阀16、开关阀17、阀块总成18。
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。
参见图1，一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统包括液压油箱1、油泵2、液压油缸6、制动阀8、一对制动器11，其中制动阀8为全液压动力制动阀；
还包括比例电磁换向阀5、电磁换向阀4、电磁阀9、单向阀15、溢流阀16、开关阀17和蓄能器12；其中单向阀15、溢流阀16和开关阀17构成阀块总成18。其中电磁换向阀4为两位两通电磁换向阀，比例电磁换向阀5为两位四通比例电磁换向阀，电磁阀9为两位三通电磁阀。
所述油泵2的吸油口连通着液压油箱1，油泵2的出油口通过四通管分为三路，第一路通过主安全阀3连通着液压油箱1；第二路连通着阀块总成18的进油口P2，第三路连通着制动阀8的进油口P，制动阀8的第一工作油口N连通着电磁换向阀4的第一工作油口d，电磁换向阀4的第二工作油口e连通着液压油箱1；当电磁换向阀4处于中位时，第一工作油口d与第二工作油口e相通；在电磁换向阀4处于换向位时，第一工作油口d与第二工作油口e断开；
所述比例电磁换向阀5的第一工作油口A和第二工作油口B分别连通着液压油缸6的无杆腔和有杆腔，比例电磁换向阀5的进油口P1连通着阀块总成18的第四工作口A4；当比例电磁换向阀5处于中位时，第一工作油口A和第二工作油口B与回油口T1相通；当比例电磁换向阀5处于换向位时，进油口P1与第一工作油口A相通，第二工作油口B与回油口T1相通；
所述电磁阀9的第一工作油口b连通着制动阀8的第二工作油口Br；电磁阀9的第二工作油口c连通着残留阀10的入口，残留阀10的出口分别连通着一对制动器11的进油口；当电磁阀9处于中位时，第一工作油口a与第三工作油口c相通；当电磁阀9处于换向位时，第二工作油口b与第三工作油口c相通，第一工作油口a与第三工作油口c关闭；
所述阀块总成18的进油口P2连通着单向阀15的进口，单向阀15的出口分为六路，第一路为阀块总成18的第一工作油口A1，阀块总成18的第一工作油口A1设有低压报警开关13和系统卸荷开关14；第二路连通着溢流阀16的进油口，溢流阀16的出油口连通着阀块总成18的回油口T2，阀块总成18的回油口T2连通着液压油箱1；第三路为阀块总成18的第二工作油口A2，第二工作油口A2连通着蓄能器12；第四路连通着开关阀17的进口，开关阀17的出口连通着回油口T2；第五路为阀块总成18的第三工作油口A3，第三工作油口A3连通着三通管19的第一接口，三通管19的第二接口连通着电磁阀9的工作油口a，三通管19的第三接口连通着制动阀8的第三工作油口Pa；第五路为阀块总成18的第四工作油口A4，第四工作油口A4连通着比例电磁换向阀5的进油口P1；
当制动阀8在常位不工作时，制动阀8的进油口P与第一工作油口N连通，第二工作油口Br口与回油口T连通；
当制动阀8在行车制动工作状态时，制动阀8的进油口P与第一工作油口N断开，进油口P与第二工作油口Br口连通；
当制动阀8在紧急制动工作状态时，制动阀8的进油口P无压力提供，制动阀8的第二工作油口Br与第三工作油口Pa连通。
本发明的工作原理详细说明如下：
当叉车启动未行驶时，电磁换向阀4得电换向，第一工作油口d与第二工作油口e关闭；油泵2启动供油，油泵2输出的压力油由阀块总成18的进油口P2进入后经过第二工作油口A2给蓄能器12充液，蓄能器12充液的最高压力由溢流阀16限定；同时油泵2输出的压力油经阀块总成18的第三工作油口A3、电磁阀9的第一工作油口a、第三工作油口c、残留阀10到达制动器11，保证叉车处于制动状态。当蓄能器12充液压力达到系统卸荷开关14的设定压力时，电磁换向阀4失电，油泵2输出的压力油经制动阀8的进油口P、第一工作油口N、电磁换向阀4的第一工作油口d与第二工作油口e进入液压油箱1，油泵卸荷。
当叉车启动准备行驶时，电磁阀9得电换向，电磁阀9的第一工作油口a、第三工作油口c关闭，工作油口c与工作油口b接通，制动器11中的压力油通过残留阀10、电磁阀9第三工作油口c与第二工作油口b，通过动阀8的第二工作油口Br和回油口T回液压油箱1，使制动器11处于释放状态，保证车辆能正常行驶。
当叉车行驶过程中遇到障碍物需要行车制动时，比例电磁换向阀5得电换向，蓄能器12中的压力油输出，经阀块总成18的第一工作油口A2、第四工作油口A4，到达比例电磁换向阀5的进油口P1，经比例电磁换向阀5的第一工作油口A进入控制油缸6的无杆腔，通过控制油缸6带动连杆机构7控制制动阀8的行程和档位（比例电磁换向阀5的输入电流大小控制制动阀8的行程和输出流量及压力的大小），使得制动阀8的进油口P与第一工作油口N断开，而进油口P与第二工作油口Br相通；这样油泵2输出的压力油经制动阀8的进油口P与第二工作油口Br口，经电磁阀9的第二工作油口b与第三工作油口c、残留阀10到达制动器11，实施制动；同时油泵2输出的压力油还可以通过阀块总成18的进油口P2进入，再经阀块总成18的第一工作油口A2给蓄能器12充液。
行车制动释放时，比例电磁换向阀5失电，与控制油缸6的两腔分别相通的第一工作油口A、第二工作油口B分别连通回油口T1，制动阀8在回位弹簧作用下，带动连杆机构7使得控制油缸6回到原位。电磁阀9得电换向，电磁阀9的第一工作油口a与第三工作油口c关闭，第三工作油口c与第二工作油口b接通，制动器11中的压力油通过残留阀10、电磁阀9的第三工作油口c与第二工作油口b，通过制动阀8的第二工作油口Br和回油口T回液压油箱1，使制动器11处于释放状态，保证车辆能正常行驶。
叉车行驶过程中，当蓄能器12的压力低压报警开关13设定压力时，电磁换向阀4得电换向，第一工作油口d与第二工作油口e关闭；油泵2输出的压力油还可以通过阀块总成18的进油口P2进入经阀块总成18的第一工作油口A2给蓄能器12充液。当蓄能器12充液压力达到系统卸荷开关14的设定压力时，电磁换向阀4失电，油泵2输出的压力油经制动阀8的进油口P、第一工作油口N、电磁换向阀4的第一工作油口d和第二工作油口e进入液压油箱1，油泵卸荷。
当遇到油泵2损坏或发动机突然熄火时，制动阀8的进油口P无压力提供，该系统还具有紧急制动功能。油泵2停止供油，蓄能器12输出压力油，经阀块总成18的第四工作油口A4，到达比例电磁换向阀5的进油口P1，经工作油口A进入控制油缸6的无杆腔，通过控制油缸6带动连杆机构7控制制动阀8的档位，使得制动阀8的第二工作油口Br与第三工作油口Pa相通。这时，蓄能器12输出的压力油，经阀块总成18的第三工作油口A3、三通管19、制动阀8的第三工作油口Pa、第二工作油口Br，经电磁阀9的第二工作油口b与第三工作油口c、残留阀10到达制动器11，实施紧急制动。
停机，整车电源关闭的情况下，电磁换向阀4、比例电磁换向阀5、电磁阀9都处于中位状态。蓄能器12输出压力油，经阀块总成18的第三工作油口A3、三通管19、电磁阀9的第一工作油口a与第三工作油口c、残留阀10到达制动器11，实施制动，能满足驻车制动要求。

Claims (7)

1.一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，包括液压油箱（1）、油泵（2）、液压油缸（6）、制动阀（8）、一对制动器（11），其特征在于：
还包括比例电磁换向阀（5）、电磁换向阀（4）、电磁阀（9）、单向阀（15）、溢流阀（16）、开关阀（17）和蓄能器（12）；其中单向阀（15）、溢流阀（16）和开关阀（17）构成阀块总成（18）；
所述油泵（2）的吸油口连通着液压油箱（1），油泵（2）的出油口通过四通管分为三路，第一路通过主安全阀（3）连通着液压油箱（1）；第二路连通着阀块总成（18）的进油口P2，第三路连通着制动阀（8）的进油口P，制动阀（8）的第一工作油口N连通着电磁换向阀（4）的第一工作油口d，电磁换向阀（4）的第二工作油口e连通着液压油箱（1）；当电磁换向阀（4）处于中位时，第一工作油口d与第二工作油口e相通；在电磁换向阀（4）处于换向位时，第一工作油口d与第二工作油口e断开；
所述比例电磁换向阀（5）的第一工作油口A和第二工作油口B分别连通着液压油缸（6）的无杆腔和有杆腔，比例电磁换向阀（5）的进油口P1连通着阀块总成（18）的第四工作口A4；当比例电磁换向阀（5）处于中位时，第一工作油口A和第二工作油口B与回油口T1相通；当比例电磁换向阀（5）处于换向位时，进油口P1与第一工作油口A相通，第二工作油口B与回油口T1相通；
所述电磁阀（9）的第一工作油口b连通着制动阀（8）的第二工作油口Br；电磁阀（9）的第二工作油口c连通着残留阀（10）的入口，残留阀（10）的出口分别连通着一对制动器（11）的进油口；当电磁阀（9）处于中位时，第一工作油口a与第三工作油口c相通；当电磁阀（9）处于换向位时，第二工作油口b与第三工作油口c相通，第一工作油口a与第三工作油口c关闭；
所述阀块总成（18）的进油口P2连通着单向阀（15）的进口，单向阀（15）的出口分为六路，第一路为阀块总成（18）的第一工作油口A1，阀块总成（18）的第一工作油口A1设有低压报警开关（13）和系统卸荷开关（14）；第二路连通着溢流阀（16）的进油口，溢流阀（16）的出油口连通着阀块总成（18）的回油口T2，阀块总成（18）的回油口T2连通着液压油箱（1）；第三路为阀块总成（18）的第二工作油口A2，第二工作油口A2连通着蓄能器（12）；第四路连通着开关阀（17）的进口，开关阀（17）的出口连通着回油口T2；第五路为阀块总成（18）的第三工作油口A3，第三工作油口A3连通着三通管（19）的第一接口，三通管（19）的第二接口连通着电磁阀（9）的工作油口a，三通管（19）的第三接口连通着制动阀（8）的第三工作油口Pa；第五路为阀块总成（18）的第四工作油口A4，第四工作油口A4连通着比例电磁换向阀（5）的进油口P1；
当制动阀（8）在常位不工作时，制动阀（8）的进油口P与第一工作油口N连通，第二工作油口Br口与回油口T连通；
当制动阀（8）在行车制动工作状态时，制动阀（8）的进油口P与第一工作油口N断开，进油口P与第二工作油口Br口连通；
当制动阀（8）在紧急制动工作状态时，制动阀（8）的进油口P无压力提供，制动阀（8）的第二工作油口Br与第三工作油口Pa连通；
所述制动阀（8）的工作状态的控制调节是通过连杆机构由液压油缸（6）的移动来实现的。
2.根据权利要求1所述的一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，其特征在于：所述电磁换向阀（4）为两位两通电磁换向阀。
3.根据权利要求1所述的一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，其特征在于：所述比例电磁换向阀（5）为两位四通比例电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，其特征在于：所述电磁阀（9）为两位三通电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，其特征在于：所述制动阀（8）为全液压动力制动阀。
6.根据权利要求1所述的一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，其特征在于：所述第一路为阀块总成（18）的第一工作油口A1上设有低压报警开关（13）和系统卸荷开关（14）。
7.根据权利要求1所述的一种无人操作自动控制的叉车制动液压系统，其特征在于：所述连杆机构（7），一端连接杆连接着控制油缸（6）的活塞杆，连杆机构（7）的另一端连接杆连接着制动阀（8）的阀杆。
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