CN110862041B - 一种同步液压顶升系统、液压升降系统和液压换向系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同步液压顶升系统，以用于解决现有技术中液压缸组在顶升过程中缸内压力分配不均的技术问题，包括液压泵站、同步液压缸和驱动液压缸组，液压泵站具有一输出液压介质的输液口和用于回收液压介质的回液口；每一同步液压缸具有进液端和至少两个出液端，进液端与液压泵站的输液口连通；每一驱动液压缸组包括至少两个驱动液压缸，每一驱动液压缸具有进液口、出液口和可升降的驱动端，进液口与同步液压缸的出液端一一对应的连通安装，所有的出液口共同连通至液压泵站的回液口，其中上述同步液压缸、驱动液压缸和连接管路内预先充满液压介质，本发明在上述同步液压顶升系统的基础上公开了一种液压升降系统和液压换向系统。

Description

一种同步液压顶升系统、液压升降系统和液压换向系统

技术领域

本发明涉及仓储管理和货物搬运领域，具体涉及一种同步液压顶升系统、液压升降系统和液压换向系统。

背景技术

近年来，随着土地成本和人工成本的上涨，密集仓储这一概念越来越受到物流公司和电商公司的关注。自动化立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的出入库能力，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，在汽车、化工、电子、烟草等行业的应用逐年增长。未来几年，自动化立体仓储系统的技术发展趋势之一表现为高速度、高效率、高密度。

目前市场上，立体仓库通常使用的货物搬运设备为四向穿梭车，其具有分别在两组轨道上行走的两种轮组，当四向穿梭车需要在不同的轨道上行驶时，两种轮组之间通过相对的升降实现行走轮组的切换。

在中国专利号为201821609100.4，专利名称为一种用于搬运机器人的液压换向系统中记载了一种液压换向系统，该液压换向系统具有一同步升起管路和同步下降管路，其中在所述同步升起管路中，液压泵出油口连接至第一个液压缸的下腔，第一个液压缸上腔的出油口经由管路连接至下一个液压缸的下腔，该下一个液压缸上腔的出油口经由管路连接至再下一个液压缸的下腔，直至将各个液压缸连接；在所述同步下降管路中，液压泵出油口连接至第一个液压缸的上腔，第一个液压缸下腔的出油口经由管路连接至下一个液压缸的上腔，该下一个液压缸下腔的出油口经由管路连接至再下一个液压缸的上腔，直至将各个液压缸连接；上述管路中采用液压泵液压缸逐级串联的方式，当搬运机器人需要切换行走通道和切换行走方向时，缸杆需要上升，液压泵出油口的液压油从第一个液压缸的下腔进入，则第一个液压缸上腔的液压油经由管路进入下一个液压缸的下腔，该下一个液压缸上腔的液压油经由管路进入再下一个液压缸的下腔，使得各个缸杆都处在一个同步升起过程；当缸杆下降时，液压泵出油口的液压油从第一个液压缸的上腔进入，则第一个液压缸下腔的液压油经由管路进入下一个液压缸的上腔，该下一个液压缸下腔的液压油经由管路进入下一个液压缸的上腔，使得各个缸杆都处在一个同步下降的过程；该液压换向系统虽然基本达到了同步升降的过程，但是由于在液压油是从第一个液压缸逐级向之后的液压缸传递，因而导致液压缸内的压力也是逐级递减的，造成各个液压缸内的压力分配不均，第一个液压缸的缸内压力远远大于其他液压缸的缸内压力，而缸内压力过大的话具有爆缸的风险，因此具有该液压换向系统的搬运机器人在使用时，由于第一个液压缸的承压限制，将会极大的降低搬运机器人的承重能力。

发明内容

本发明提供了一种同步液压顶升系统，以用于解决现有技术中液压缸组在顶升过程中缸内压力分配不均的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种同步液压顶升系统，包括：

液压泵站，所述液压泵站具有一输出液压介质的输液口和用于回收液压介质的回液口；

至少一个同步液压缸，每一所述同步液压缸具有进液端和至少两个出液端，所述进液端与所述液压泵站的输液口连通；

至少一个驱动液压缸组，每一所述驱动液压缸组包括至少两个驱动液压缸，每一所述驱动液压缸具有进液口、出液口和可升降的驱动端，所述进液口与所述同步液压缸的出液端一一对应的连通安装，所有的所述出液口共同连通至所述液压泵站的回液口，所述同步液压缸、所述驱动液压缸和连接管路内预先充满液压介质；

当所述液压泵站向所述同步液压缸输送液压介质时，所述同步液压缸通过所述出液端向所述驱动液压缸组同步传输液压介质，以使所有所述驱动液压缸的驱动端同步顶升。

本发明提供的同步液压顶升系统通过同步液压缸将液压泵站的传输的动力同步传输给所有的驱动液压缸，相当于将所有的驱动液压缸并联起来，是所有的驱动液压缸同步接收到液压介质，进而同步顶升，这样每个驱动液压缸接收的液压介质相同，且液压介质直接从同步液压缸中进入驱动液压缸内，所以每个驱动液压缸的缸内相同，解决了现有技术中液压缸组在顶升过程中缸内压力分配不均的技术问题，同时本发明的技术方案有效的减小了个别缸的负载力；本发明在上述同步液压顶升系统的基础上公开了一种液压升降系统和液压换向系统。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1一种同步液压顶升系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2一种液压升降系统的结构示意图；

图3为同步顶升过程中实施例2液压升降系统的结构示意图；

图4为同步下降过程中实施例2液压升降系统的结构示意图；

图5为本发明实施例3一种液压升降系统的结构示意图；

图6为为本发明实施例4一种液压换向系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种同步液压顶升系统，包括液压泵站1、一个同步液压缸2、一个驱动液压缸组3和若干液压管路，在本实施例中，该驱动液压缸组3包括4个驱动液压缸31。

其中，该液压泵站1具有一输液口1a和回液口1b，在该顶升过程中，输液口1a主要用于输出液压介质，回液口1b主要用于回收液压介质。

在本实施例及以下的实施例中，液压介质如无特别说明，一般指液压油，但是在不改变本发明主要技术方案的前提下，更换其他液压介质的方案，仍然落入本发明的保护范围内。

同步液压缸2具有进液端2a和4个出液端2b，进液端2a与液压泵站1的输液口1a连通；每一同步液压缸2内具有4个并列设置的同步液压腔2c，4个同步液压腔的容积相同。

每个同步液压腔2c内可滑动的安装有一同步活塞21，同步活塞21将对应的同步液压腔2c隔开为同步上腔体c1和同步下腔体c2，所有的同步上腔体c1连通设置，同步液压缸2的进液端2a与任一同步上腔体c1相连通，所有的同步活塞21通过一连接轴22相连，且4个同步活塞21相对于其对应的同步液压腔2c的位置相同，每一同步下腔体c2对应设置有一出液端2b。

每一驱动液压缸31具有进液口31a、出液口31b和可升降的驱动端31c，进液口31a与同步液压缸2的出液端2b一一对应的连通安装，所有的出液口31b共同连通至液压泵站1的回液口1b，同步液压缸2、四个驱动液压缸31和连接管路内预先充满液压介质。

具体的，驱动液压缸31具有内形成有一驱动液压腔31a，驱动液压腔31a内安装有一升降活塞311和一驱动轴312，升降活塞311可滑动地安装于驱动液压腔31d，驱动轴312的一端安装于升降活塞311，另一端为驱动端31c；升降活塞311将驱动液压腔31a隔开为驱动上腔d1和驱动下腔d2，驱动轴312位于驱动下腔d2，驱动上腔d1上对应开设有进液口31a，驱动下腔d2上对应开设有出液口31b，其中每个升降活塞311在驱动液压腔内31d的相对位置相同。

需要说明的是，在本发明中，“上腔”、“下腔”只是为了将不同位置的腔体区别开来，并不代表腔体之间的上下位置关系。

采用上述实施例的同步液压顶升系统，当液压泵站1通过进液端2a向同步液压缸2输出液压介质时，进入到每个同步上腔体c1内的液压介质的量相同，进而四个同步活塞21在对应的同步液压腔2c内运动的距离也是相同的，同步液压缸2从四个出液端2b送出的液压介质也相同，即保证了液压介质的输出量在四个出液端2b完全相同，因此，进入每个驱动上腔d1内的液压介质的量相同，且由于液压介质是直接从同步液压缸2传输到驱动液压缸31中的，不需要在驱动液压缸31之间逐级传递，因此，四个驱动液压缸31的缸内压力相同，不存在缸内压力分配不均的问题，另外由于该顶升系统平均分配了驱动液压缸的缸内压力，也促使该顶升系统的承重能力大大增加。

实施例2

由于上述同步液压顶升系统中没有设置相应的回液管路，因而，当需要将驱动液压缸的驱动端下降时，需要从液压泵站的回液口输出液压介质或者根据实际需求不断地更换输液口和回液口，导致使用不便。

本实施例在上述同步液压顶升系统的基础上，如图2所示，增加了一电控阀4，并对原有管路加以改进后，形成了一种便于控制和使用的液压升降系统，具体如下：

同步液压缸2还具有一回液端2d，回液端2d与所述进液端2a相连通，同步液压缸2的进液端2a安装有进液阀23，同步液压缸2的回液端2d安装有回液阀24，电控阀4具有一主阀口41、一个第一阀口42和一个第二阀口43，所有驱动液压缸31的出液口31b共同连通至主阀口41；第一阀口42与液压泵站1的输液口11通过一出液管道51连通设置，出液管道51的两端之间连通同步液压缸2的进液端2a；第二阀口43与液压泵站1的回液口12通过一回液管道52连通设置，回液管道52的两端之间连通同步液压缸2的回液端2d；其中电控阀4的主阀口41被配置为常开状态。

当第一阀口42和回液阀24关闭、第二阀口43和进液阀23打开时，该液压升降系统形成同步顶升管路，当第一阀口42打开、第二阀口43和进液阀23关闭时，该液压升降系统形成同步下降管路。

具体的，如图1并结合图3所示，图中箭头方向表示液压介质的流动方向；当第一阀口42和回液阀24关闭、第二阀口43和进液阀23打开时，液压泵站1通过输液口1a输出液压介质，由于第一阀口42关闭，液压泵站1内的液压介质只能进入同步液压缸2内，由于回液阀24关闭，同步液压缸2内的液压介质不能从回液端2d回流至液压泵站1，因此，同步液压缸2内的液压介质只能经各个出液端2a进入各个驱动液压缸31，进而完成如实施例所描述的同步顶升过程。

如图1并结合图4所示，当第一阀口42和回液阀24打开、第二阀口43和进液阀23关闭时，液压泵站1通过输液口11输出液压介质，由于进液阀23关闭，第一阀口42打开，液压泵站1内的液压介质不能进入同步液压缸2内，只能经各个驱动液压缸31的出液口31b进入各个驱动液压缸31内，推动驱动液压缸31内的驱动端31c向与同步顶升过程相反的方向运动，即向下降的方向运动，由于升降活塞311运动会将驱动液压缸31内的液压介质经同步液压缸2的出液端进入同步液压缸2内，进而推动同步活塞21的运动，由于各个同步上腔体和同步下腔体的体积始终相同，因而进入每个同步液压腔2c内的液压介质也必然相同，因而促使各个驱动液压缸31的驱动端31c实现同步下降。

实施例3

本实施例提供了一种液压升降系统，其与实施例2基本相同，不同之处在于，如图5所示，本实施例中具有两个同步液压缸2、2’和两组驱动液压缸组3、3’，两组驱动液压缸组3、3’的驱动液压缸的安装方向相反，对应的，该实施例的液压升降系统中的电控阀6具有一主阀口61、两个第一阀口62、63和两个第二阀口64、65，且两个第一阀口62、63同步关闭或打开，两个第二阀口64、65同步关闭或打开。

在本实施例中，当两个第一阀口62、63和同步液压缸2、2’的回液阀关闭、两个第二阀口64、65打开时，两组驱动液压缸组3、3’处于同步顶升过程，其中驱动液压缸组3的驱动端向上伸出，而驱动液压缸组3’的驱动端向下伸出；当两个第一阀口62、63打开、两个第二阀口64、65和同步液压缸2、2’的进液阀关闭时，两组驱动液压缸组3、3’处于同步下降过程，其中驱动液压缸组3的驱动端向下收缩，而驱动液压缸组3’的驱动端向上收缩。

实施例4

本实施例提供了一种液压换向系统，如图6所示，其具有如实施例3所记载的液压升降系统10。

具体的，结合图5和图6所示，该液压换向系统还包括第一轮组7和第二轮组8，其中第一轮组7和第二轮组8分别对应第一轨道X和第二轨道Y设置，其中，第一轨道X和第二轨道Y在水平方向上相互垂直，四向穿梭车的行走轨道为本领域技术人员所熟知的技术，其中第一轨道X和第二轨道Y可以为高低轨道，也可以为无高度差的对接轨道，以实际使用方便为佳。

第一轮组7和第二轮组8均为为可升降轮组，其中驱动液压缸组3中驱动液压缸的驱动端与第一轮组7连接，以驱动第一轮组的升降，驱动液压缸组3’中驱动液压缸的驱动端与第二轮组8连接，以驱动第二轮组的升降。

在具体实施中，第一轮组7和第二轮组8可以通过两个输出方向垂直的两个动力电机驱动，也可以通过一个动力电机和一个双出力减速机在两个垂直的方向上驱动。

当第一轮组7对应的行驶轮在第一轨道上行驶时，第二轮组8与第二轨道分离，此时，该液压换向系统沿第一轨道的方向运动；当第二轮组8对应的行驶轮在第二轨道上行驶时，第一轮组7与第一轨道分离，此时，该液压换向系统沿第二轨道的方向运动；其中，第一轮组7和第二轮组8通过液压升降系统10的顶升或者下降实现换向，以改变该液压换向系统的运动方向，在实际应用中，可以根据链轮链条机构自行配置液压升降系统的升降与运动方向的关系。

具体的，在本实施例中，当液压升降系统10处于同步顶升过程时，第一轮组7上升，第二轮组8下降，第一轮组7相对应的开始远离第一轨道X，第二轮组8靠近并落在第二轨道Y上，液压换向系统从第一轨道X方向切换为第二轨道Y方向；当液压升降系统10处于同步下降过程时，第一轮组7下降，第二轮组8上升，第二轮组8相对应的开始远离第二轨道Y，第一轮组7靠近并落在第一轨道X上，液压换向系统从第二轨道Y方向切换为第一轨道X方向。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种同步液压顶升系统，其特征在于，包括：

液压泵站，所述液压泵站具有一输出液压介质的输液口和用于回收液压介质的回液口；

至少一个同步液压缸，每一所述同步液压缸具有进液端和至少两个出液端，所述进液端与所述液压泵站的输液口连通；

至少一个驱动液压缸组，每一所述驱动液压缸组包括至少两个驱动液压缸，每一所述驱动液压缸具有进液口、出液口和可升降的驱动端，所述进液口与所述同步液压缸的出液端一一对应的连通安装，所有的所述出液口共同连通至所述液压泵站的回液口，所述同步液压缸、所述驱动液压缸和连接管路内预先充满液压介质；每一所述同步液压缸内具有多个并列设置的同步液压腔，所述同步液压腔的数目与所述驱动液压缸的数目一致，且每个同步液压腔的结构相同，每一所述同步液压腔内可滑动的安装有一同步活塞，所述同步活塞将对应的所述同步液压腔隔开为同步上腔体和同步下腔体，所有的所述同步上腔体连通设置，所述同步液压缸的进液端与任一所述同步上腔体相连通，所有的所述同步活塞通过一连接轴相连，不同的所述同步活塞相对于对应的所述同步液压腔的位置相同，每一所述同步下腔体对应设置有一出液端；每一所述同步液压缸具有四个同步缸体；每一所述驱动液压缸内形成有一驱动液压腔，不同驱动液压缸对应的所述驱动液压腔的结构相同，所述驱动液压腔内安装有一升降活塞和一驱动轴，所述升降活塞可滑动地安装于所述驱动液压腔，所述驱动轴的一端安装于所述升降活塞，另一端为所述驱动端；所述升降活塞将所述驱动液压腔隔开为驱动上腔和驱动下腔，所述驱动轴位于所述驱动上腔，所述进液口和所述出液口分别对应开设于所述驱动上腔和所述驱动下腔，不同的所述升降活塞在对应的所述驱动液压腔内的位置相同；

当所述液压泵站向所述同步液压缸输送液压介质时，所述同步液压缸通过所述出液端向所述驱动液压缸组同步传输液压介质，以使所有所述驱动液压缸的驱动端同步顶升。

2.根据权利要求1所述的同步液压顶升系统，其特征在于，所述同步液压顶升系统具有两个同步液压缸。

3.一种液压升降系统，其特征在于，包括电控阀和如权利要求1或2所述的同步液压顶升系统，所述同步液压缸还具有一回液端，所述回液端与所述进液端之间相连通，所述同步液压缸的进液端安装有进液阀，所述同步液压缸的回液端安装有回液阀，所述电控阀具有一主阀口、至少一个第一阀口和至少一个第二阀口，所有所述驱动液压缸的所述出液口共同连通至所述主阀口；所述第一阀口与所述液压泵站的输液口通过一出液管道连通设置，所述出液管道的两端之间连通所述同步液压缸的进液端；所述第二阀口与所述液压泵站的回液口通过一回液管道连通设置，所述回液管道的两端之间连通所述同步液压缸的回液端，所述电控阀的主阀口被配置为常开状态，当所述第一阀口和回液阀关闭、第二阀口和进液阀打开时，该液压升降系统形成同步顶升管路，当所述第一阀口打开、第二阀口和进液阀关闭时，该液压升降系统形成同步下降管路。

4.一种液压换向系统，其特征在于，包括第一轮组、第二轮组和如权利要求3所述的同步液压升降系统，所述第一轮组和所述第二轮组分别对应第一轨道和第二轨道设置，所述第一轨道和第二轨道在水平方向上相互垂直，所述第一轮组和所述第二轮组中的至少一个为可升降轮组，每一所述驱动液压缸组对应驱动一可升降轮组的升降。