CN110566521B - 一种自动控制的防爆叉车液压系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动控制的防爆叉车液压系统。包括液压油箱、油泵、控制油缸、制动阀、一对制动器、转向油缸,还包括比例电磁换向阀、第一电磁换向阀、第三电磁换向阀、单向阀、阀块总成、转向阀总成和蓄能器;所述阀块总成包括并联的单向阀、溢流阀和开关阀;所述转向阀总成包括第二电磁换向阀、第一单向节流阀和第二单向节流阀。本发明通过几组电磁阀的逻辑控制,既能满足转向行驶要求,又能满足行车制动要求,同时还能在动力源失去的紧急情况下提供应急能源,满足紧急制动要求;同时还能满足停车制动要求。
Description
技术领域
本发明属于叉车液压系统技术领域,具体涉及一种防爆叉车液压系统。
背景技术
叉车行驶过程中的制动操作,一般都要在驾驶员操纵的情况下才能完成。但随着现代物流技术的发展,有些易燃易爆的场合,需要无人驾驶的叉车完成装卸作业,也就需要行驶转向和制动完成自动控制。
发明内容
为了实现防爆叉车无人驾驶的控制要求,既能满足行驶过程中的转向控制要求、又能满足行车制动要求,同时还能满足在动力源失去的情况下紧急制动要求,在紧急情况下提供应急能源,实施制动。本发明提供一种自动控制的防爆叉车液压系统。
一种自动控制的防爆叉车液压系统包括液压油箱1、油泵2、控制油缸6、制动阀8、一对制动器11、转向油缸22;
还包括比例电磁换向阀5、第一电磁换向阀4、第三电磁换向阀9、阀块总成18、转向阀总成和蓄能器12;所述阀块总成18包括单向阀15、溢流阀16和开关阀17;所述转向阀总成包括第二电磁换向阀20、第一单向节流阀21和第二单向节流阀23。
所述油泵2的吸油口连通着液压油箱1,油泵2的出油口通过稳流阀3分为两路,一路连通着阀块总成18的进油口P2,另一路连通着制动阀8的进油口口P,制动阀8的第一工作油口N连通着第二电磁换向阀20的进油口P3,第二电磁换向阀20的回油口T3连通着第一电磁换向阀4的工作油口d,第一电磁换向阀4的工作油口e连通着液压油箱1;
所述第二电磁换向阀20处于中位时,进油口P3与回油口T3相通;第二电磁换向阀20换向到左位时,进油口P3与工作油口E相通,工作油口F与回油口T3相通,第二电磁换向阀20换向到右位时,进油口P3与工作油口F相通,工作油口E与回油口T3相通;所述第一单向节流阀21的一端连通着第二电磁换向阀20的工作油口F,另一端连通着转向油缸22的右腔;所述第二单向节流阀23一端连通着第二电磁换向阀20的工作油口E,另一端连通着转向油缸22的左腔;
所述第一电磁换向阀4处于中位时,工作油口d连通着工作油口e;当第一电磁换向阀4处于换向位时,工作油口b与工作油口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分别连通着控制油缸6的有杆腔和无杆腔,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均连通着回油口T1;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a连通着阀块总成18的第三工作油口A3,电磁阀9的第二工作油口b连通着制动阀8的第二工作油口Br,电磁阀9的第三工作油口c连通着残留阀10的入口,残留阀10的出口连通着一对制动器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为单向阀15的进口,单向阀15的出口分为六路,第一路为第一工作油口A1;第二路连通着溢流阀16的进油口,溢流阀16的出油口连通着回油口T2,回油口T2连通着液压油箱1;第三路为第二工作油口A2相通,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,回油口T2连通着液压油箱1;第五路为第三工作油口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的第一工作油口a相通,三通管19的第三接口连通着制动阀8的第三工作油口Pa;第六路为第四工作油口A4,第四工作油口A4连通着电磁换向阀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相通,制动阀8的进油口Br与回油口T相通;当制动阀8在行车制动工作状态时,制动阀8的进油口P与第二工作油口Br相通,进油口P与第一工作油口N通过内置的节流通道24也相连;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口相通;
所述制动阀8的工作状态的控制调节是通过连杆机构7驱动控制油缸6的移动来实现的。
进一步限定的技术方案如下:
所述第一电磁换向阀4为两位两通电磁换向阀。
所述第二电磁换向阀20为三位四通电磁换向阀。
所述比例电磁换向阀5为两位四通电磁比例换向阀。
所述第三电磁换向阀9为两位三通电磁换向阀。
所述制动阀8为全液压动力制动阀。
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的一端连架杆连接着控制油缸6的活塞杆,连杆机构7的另一端连架杆连接着制动阀8的阀杆。
本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1. 本发明自动控制的叉车液压转向制动系统,通过第一电磁换向阀4、第二电磁换向阀20、第三电磁换向阀9、电磁比例换向阀5和阀块总成18的逻辑控制,既能满足转向行驶要求,又能满足行车制动要求,同时还能在动力源失去的紧急情况下提供应急能源,满足紧急制动要求;同时还能满足停车制动要求。
2.本发明的逻辑控制机理是:当叉车启动未行驶时,第一电磁换向阀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,第一电磁换向阀4失电,油泵卸荷。
当叉车启动准备行驶时,第三电磁换向阀9得电换向,制动器11中的压力油通过残留阀10、第三电磁换向阀9、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处于释压状态,保证车辆能正常行驶。启动叉车行驶时,第一电磁换向阀4还是失电状态,第二电磁换向阀20得电换向至左位或右位,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、第二电磁换向阀20、经单向节流阀21(或单向节流阀23),到达转向油缸22的左右腔,另一腔的压力油通过向节流阀23(或单向节流阀21)及第一电磁换向阀4回液压油箱1,控制车体转向行驶。
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以控制制动阀8的行程和档位,使得油泵2输出的压力油经制动阀8和第三电磁换向阀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由阀块总成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(这时第一电磁换向阀4还是失电状态)。同时油泵2输出的压力油供转向用油是通过制动阀8的进油口P、第一工作油口N内置的节流通道24通道供油完成的。
行车制动释放时,比例电磁换向阀5失电,制动阀8在弹簧力作用下回位,制动器11压力油通过第三电磁换向阀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。
叉车行驶过程中,如果蓄能器12的压力低于低压报警开关13设定压力时,第一电磁换向阀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,第一电磁换向阀4再失电,油泵卸荷。
停机,整车电源关闭的情况下,第一电磁换向阀4、比例电磁换向阀5、第三电磁换向阀9都处于中位失电状态。蓄能器12输出压力油,经阀块总成18、第三电磁换向阀9到达制动器11,实施驻车制动。
附图说明
图1为本发明系统原理图。
上图中序号:液压油箱1、油泵2、稳流阀3、第一电磁换向阀4、比例电磁换向阀5、控制油缸6、连杆机构7、制动阀8、第三电磁换向阀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、第二电磁换向阀20、第一单向节流阀21、转向油缸22、第二单向节流阀23、节流通道24。
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描述地。
参见图1,一种自动控制的防爆叉车液压系统包括液压油箱1、油泵2、控制油缸6、制动阀8、一对制动器11、转向油缸22;
还包括比例电磁换向阀5、第一电磁换向阀4、第三电磁换向阀9、阀块总成18、转向阀总成和蓄能器12;所述阀块总成18包括单向阀15、溢流阀16和开关阀17;所述转向阀总成包括第二电磁换向阀20、第一单向节流阀21和第二单向节流阀23。
第一电磁换向阀4为两位两通电磁换向阀,第二电磁换向阀20为三位四通电磁换向阀,第三电磁换向阀9为两位三通电磁换向阀,比例电磁换向阀5为两位四通电磁比例换向阀。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。
所述油泵2的吸油口连通着液压油箱1,油泵2的出油口通过稳流阀3分为两路,一路连通着阀块总成18的进油口P2,另一路连通着制动阀8的进油口口P,制动阀8的第一工作油口N连通着第二电磁换向阀20的进油口P3,第二电磁换向阀20的回油口T3连通着第一电磁换向阀4的工作油口d,第一电磁换向阀4的工作油口e连通着液压油箱1;
当第二电磁换向阀20处于中位时,进油口P3与回油口T3相通;第二电磁换向阀20换向到左位时,进油口P3与工作油口E相通,工作油口F与回油口T3相通,第二电磁换向阀20换向到右位时,进油口P3与工作油口F相通,工作油口E与回油口T3相通;所述第一单向节流阀21的一端连通着第二电磁换向阀20的工作油口F,另一端连通着转向油缸22的右腔;所述第二单向节流阀23一端连通着第二电磁换向阀20的工作油口E,另一端连通着转向油缸22的左腔;
当第一电磁换向阀4处于中位时,工作油口d连通着工作油口e;当第一电磁换向阀4处于换向位时,工作油口b与工作油口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分别连通着控制油缸6的有杆腔和无杆腔,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均连通着回油口T1;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a连通着阀块总成18的第三工作油口A3,电磁阀9的第二工作油口b连通着制动阀8的第二工作油口Br,电磁阀9的第三工作油口c连通着残留阀10的入口,残留阀10的出口连通着一对制动器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为单向阀15的进口,单向阀15的出口分为六路,第一路为第一工作油口A1,第一工作油口A1上安装有低压报警开关13和系统卸荷开关14;低压报警开关13一方面提醒告知蓄能器压力低于系统要求的最低设定压力,另一方面提供第一电磁换向阀4得电信号,给蓄能器冲液。所述系统卸荷开关14是根据系统工作需要给出第一电磁换向阀4失电信号,使得油泵2卸荷。第二路连通着溢流阀16的进油口,溢流阀16的出油口连通着回油口T2,回油口T2连通着液压油箱1;第三路为第二工作油口A2相通,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,回油口T2连通着液压油箱1;第五路为第三工作油口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的第一工作油口a相通,三通管19的第三接口连通着制动阀8的第三工作油口Pa;第六路为第四工作油口A4,第四工作油口A4连通着电磁换向阀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相通,制动阀8的进油口Br与回油口T相通;当制动阀8在行车制动工作状态时,制动阀8的进油口P与第二工作油口Br相通,进油口P与第一工作油口N通过内置的节流通道24也相连;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口相通。
制动阀8的工作状态的控制调节是通过连杆机构7驱动控制油缸6的移动来实现的。连杆机构7的一端连架杆连接着控制油缸6的活塞杆,连杆机构7的另一端连架杆连接着制动阀8的阀杆。
本发明的工作原理详细说明如下:
当叉车启动未行驶时,第一电磁换向阀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,经阀块总成18的第二工作油口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、第三电磁换向阀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,保证车子处于制动状态。当蓄能器12充液压力达到系统卸荷开关14的设定压力时,第一电磁换向阀4失电,油泵2输出的压力油经制动阀8的进油口P、N口、第一电磁换向阀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。
当叉车启动准备行驶时,第三电磁换向阀9得电换向,第三电磁换向阀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、第三电磁换向阀9的第三工作油口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。启动叉车行驶时,第一电磁换向阀4得电换向,第二电磁换向阀20得电换向至左位或右位,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、第二电磁换向阀20、经单向节流阀21(或单向节流阀22),到达转向油缸22的左右腔,控制车体转向行驶。
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的第二工作油口A2、第四工作油口A4,到达比例电磁换向阀5的进油口P1,经工作油口A进入控制油缸6的无杆腔,推动控制油缸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,经第三电磁换向阀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进入阀块总成18的进油口P2经阀块总成18的第二工作油口A2给蓄能器12充液,保证蓄能器12中有充足的油量。同时转向用油是通过制动阀8的进油口P与第一工作油口N内置的节流通道相通供油的。
行车制动释放时,比例电磁换向阀5失电,与控制油缸6的两腔相通的比例电磁换向阀5的第一工作油口A、第二工作油口B和回油口T1相通回油,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。第三电磁换向阀9得电换向,第三电磁换向阀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、第三电磁换向阀9的第三工作油口c与第二工作油口b,通过动制动阀8的第二工作油口Br和回油口T回液压油箱,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的压力低于低压报警开关13设定压力时,第一电磁换向阀4得电换向,第一工作油口d和第二工作油口e关闭;油泵2输出的压力油还可以由阀块总成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。当蓄能器12充液压力达到系统卸荷开关14的设定压力时,第一电磁换向阀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、第一电磁换向阀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的活塞杆带动连杆机构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、制动阀8的第二工作油口Br,经第三电磁换向阀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,第一电磁换向阀4、比例电磁换向阀5、第三电磁换向阀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、第三电磁换向阀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,能满足停车制动要求。
Claims (8)
1.一种自动控制的防爆叉车液压系统,包括液压油箱(1)、油泵(2)、控制油缸(6)、制动阀(8)、一对制动器(11)、转向油缸(22),其特征在于:还包括比例电磁换向阀(5)、第一电磁换向阀(4)、第三电磁换向阀(9)、阀块总成(18)、转向阀总成和蓄能器(12);所述阀块总成(18)包括单向阀(15)、溢流阀(16)和开关阀(17);所述转向阀总成包括第二电磁换向阀(20)、第一单向节流阀(21)和第二单向节流阀(23);
所述油泵(2)的吸油口连通着液压油箱(1),油泵(2)的出油口通过稳流阀(3)分为两路,一路连通着阀块总成(18)的进油口P2,另一路连通着制动阀(8)的进油口口P,制动阀(8)的第一工作油口N连通着第二电磁换向阀(20)的进油口P3,第二电磁换向阀(20)的回油口T3连通着第一电磁换向阀(4)的第一工作油口d,第一电磁换向阀(4)的第二工作油口e连通着液压油箱(1);
所述第二电磁换向阀(20)处于中位时,进油口P3与回油口T3相通;第二电磁换向阀(20)换向到左位时,进油口P3与工作油口E相通,工作油口F与回油口T3相通,第二电磁换向阀(20)换向到右位时,进油口P3与工作油口F相通,工作油口E与回油口T3相通;所述第一单向节流阀(21)的一端连通着第二电磁换向阀(20)的工作油口F,另一端连通着转向油缸(22)的右腔;所述第二单向节流阀(23)一端连通着第二电磁换向阀(20)的工作油口E,另一端连通着转向油缸(22)的左腔;
所述第一电磁换向阀(4)处于中位时,第一工作油口d连通着第二工作油口e;当第一电磁换向阀(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分别连通着控制油缸(6)的有杆腔和无杆腔,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均连通着回油口T1;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;
所述第三电磁换向阀(9)的第一工作油口a连通着阀块总成(18)的第三工作油口A3,第三电磁换向阀(9)的第二工作油口b连通着制动阀(8)的第二工作油口Br,第三电磁换向阀(9)的第三工作油口c连通着残留阀(10)的入口,残留阀(10)的出口连通着一对制动器(11)的进油口;当第三电磁换向阀(9)处于中位时,第一工作油口a与第三工作油口c相通;当第三电磁换向阀(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为单向阀(15)的进口,单向阀(15)的出口分为六路,第一路为第一工作油口A1;第二路连通着溢流阀(16)的进油口,溢流阀(16)的出油口连通着回油口T2,回油口T2连通着液压油箱(1);第三路为第二工作油口A2相通,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,回油口T2连通着液压油箱(1);第五路为第三工作油口A3,第三工作油口A3连通着三通管(19)的第一接口,三通管(19)的第二接口连通着第三电磁换向阀(9)的第一工作油口a相通,三通管(19)的第三接口连通着制动阀(8)的第三工作油口Pa;第六路为第四工作油口A4,第四工作油口A4连通着电磁换向阀(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相通,制动阀(8)的进油口Br与回油口T相通;当制动阀(8)在行车制动工作状态时,制动阀(8)的进油口P与第二工作油口Br相通,进油口P与第一工作油口N通过内置的节流通道(24)也相连;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口相通;
所述制动阀(8)的工作状态的控制调节是通过连杆机构(7)由控制油缸(6)的移动来实现的。
2.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,其特征在于:所述第一电磁换向阀(4)为两位两通电磁换向阀。
3.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,其特征在于:所述第二电磁换向阀(20)为三位四通电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,其特征在于:所述比例电磁换向阀(5)为两位四通电磁比例换向阀。
5.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,其特征在于:所述第三电磁换向阀(9)为两位三通电磁换向阀。
6.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,其特征在于:所述制动阀(8)为全液压动力制动阀。
7.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,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)。
8.根据权利要求1所述的一种自动控制的防爆叉车液压系统,其特征在于:所述连杆机构(7)的一端连架杆连接着控制油缸(6)的活塞杆,连杆机构(7)的另一端连架杆连接着制动阀(8)的阀杆。
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