CN112607673A - 一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，包括：工作接口，用于与工作油缸的工作腔连通；正反转油泵；主电机，与正反转油泵机械传动连接，以在电动模式驱动正反转油泵工作以进行供油，以在发电模式下回油能够驱动正反转油泵转动以进行发电；辅助油泵；辅助电机，驱动辅助油泵工作进行供油液控比例阀，一侧与工作接口连通，另一侧与第一控制开关阀组一侧端口连通，且通过第二控制开关阀组与油箱连通，第一控制开关阀组的另一侧端口与正反转油泵连通且通过第一单向阀与辅助油泵连通，以使得辅助油泵能够向第一控制开关阀组供油。能够有效解决目前工作油缸回油时能量回收不方便的问题。

Description

一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，更具体地说，涉及一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路。

背景技术

目前的空箱堆高机门架能到达较高的位置，高位置时其势能也较高，对该部分能量进行回收是比较可观的。门架下降时的压力油带动的液压马达转动，液压马达带动发电机转动，从而实现势能回收。

空箱堆高机门架处于较高的位置时进行势能回收比较符合生产实际。但当其门架处于较低的位置时进行势能回收，回收势能将不能满足发电机转动的消耗，从而引起更大的能量损耗。受到液压马达流量的限制，无法使门架较快的下降。当联接发电机的液压马达无法正常转动时，油液回流受阻，使门架无法正常下降。

综上所述，如何有效解决目前工作油缸回油时能量回收不方便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路可以有效解决目前工作油缸回油时能量回收不方便的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，包括：工作接口，用于与工作油缸的工作腔连通；正反转油泵；主电机，与所述正反转油泵机械传动连接，以在电动模式驱动所述正反转油泵工作以进行供油，以在发电模式下回油能够驱动所述正反转油泵转动以进行发电；辅助油泵；辅助电机，驱动辅助油泵工作进行供油液控比例阀，一侧与所述工作接口连通，另一侧与第一控制开关阀组一侧端口连通，且通过第二控制开关阀组与油箱连通，所述第一控制开关阀组的另一侧端口与所述正反转油泵连通且通过第一单向阀与所述辅助油泵连通，以使得所述辅助油泵能够向所述第一控制开关阀组供油。

在该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路中，在使用时，将工作接口与工作油缸的工作腔连通。当工作腔需要快速供入高压油时，此时主电机开始工作且第一控制开关阀组打开、第二控制开关阀组关闭，由正反转油泵通过液控比例阀供入大量的高压油进入工作腔，且当油量仍不够时，可以通过开启辅助电机，以使辅助油泵通过第一单向阀、第一控制开关阀组向液控比例阀供油。而当工作腔需要快速出油，以需要回收能量时，此时可以将第一控制开关阀组打开、第二控制开关阀组关闭，高压油通过第一控制开关阀组后，可以流动到正反转油泵处，因为第一单向阀的设置，而不会流向辅助油泵，此时可以驱动正反转油泵快速反向转动，以使主电机进行发电。而当能量无法高效回收时，如势能较低、回油量小等原因，此时可以将第一控制开关阀组关闭、第二控制开关阀组打开，以使得从液控比例阀回流的油体直接进入到油箱。在该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路中，通过设置两组电机以及泵体，使得可以快速提高供油能力，避免回油和供油能量差不协调的问题，同时设置了两组控制开关阀组，以使得可以根据能量的特点以及工作油缸的工作要求，选择性的直接回油，而无需经过正反转油泵，以起到工作油缸调节方便的作用，同时避免正反转油缸低效率工作。综上所述，该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路有效解决目前工作油缸回油时能量回收不方便的问题。

优选地，还包括连接在所述液控比例阀与所述工作接口之间的电控比例阀，所述电控比例阀用于供油时两侧单向导通、回油时通过节流阀导通。

优选地，所述第一控制开关阀组和第二控制开关阀组均为电控组合阀组，所述电控组合阀组包括连接在主路的液控换向阀和用于控制所述液控换向阀换向的电磁换向阀，以在所述电磁换向阀开启时，所述液控换向阀能够液控开启，在所述电磁换向阀关闭时，所述液控换向阀液控失效以保持闭合。

优选地，所述正反转油泵与所述第一控制开关阀组之间油路通过主路溢流阀导向油箱。

优选地，还包括与所述主路溢流阀并联设置的第二单向阀。

优选地，还包括连接在所述第一单向阀与所述辅助油泵之间的多路阀。

优选地，所述多路阀包括连接在所述辅助油泵与所述液控比例阀之间的换向阀以及用于驱动所述换向阀换向的比例电磁阀，所述比例电磁阀在得电时能够使所述多路阀先导油路中的压力油能够推动所述换向阀切换至供油位以导通工作油路。

优选地，所述工作接口通过截止阀与油箱连通。

优选地，所述工作接口通过分路溢流阀与油箱连通。

优选地，包括两个工作接口以分别与两个所述工作油缸连通，所述液控比例阀通过不同的电控比例阀分别与对应的所述工作接口连通，两个所述工作接口之间通过互通油路连通且所述互通油路连接有所述截止阀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路的结构示意图；

图2为图1中A处阀组的放大结构示意图；

图3为图1中B处阀组的放大结构示意图；

图4为图1中多路阀的放大结构示意图。

附图中标记如下：

工作接口1、工作油缸2、正反转油泵3、主电机4、辅助油泵5、辅助电机6、液控比例阀7、第一控制开关阀组8、第二控制开关阀组9、电控比例阀10、油箱11、第一单向阀12、第二单向阀13、多路阀14、截止阀15、主路溢流阀16、分路溢流阀17、液控换向阀18、电磁换向阀19。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，以有效解决目前工作油缸回油时能量回收不方便的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路的结构示意图；图2为图1中A处阀组的放大结构示意图；图3为图1中B处阀组的放大结构示意图；图4为图1中多路阀的放大结构示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，主要用于电动空箱堆高机，具体的，该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路包括工作接口1、正反转油泵3、主电机4、辅助油泵5、辅助电机6和液控比例阀7。

其中工作接口1，用于与工作油缸2的工作腔连通，一般用于与工作油缸2的无杆腔连通，以向工作接口1供油时推动工作油缸2的活塞杆伸出，以使门架上升，而当门架下降时，则需要通过工作接口1回油，以使得活塞杆能够回缩。其中工作油缸2具体的，可以作为一种起升油缸应用。

其中主电机4与正反转油泵3机械传动连接，以在电动模式驱动正反转油泵工作进行供油，以在发电模式下回油能够驱动正反转油泵转动以进行发电，如当主电机4处于电动模式时，会驱动正反转油泵3正向转动，以从油箱11中抽吸，进而会在供端口供出高压油。而当主电机4处于电动模式时以在发电模式下对所述正反转油泵3回油转动进行发电，即在当主电机4处于发电模式时，此时回油驱动正反转油泵3反向转动时，反向转动的正反转油泵3会驱动主电机4中发电输入轴转动，以使得主电机4进行发电。

其中辅助电机6驱动辅助油泵5工作进行供油，辅助电机6不要求具有发电模式，相比主电机4而言，是小功率电机，且辅助油泵5相对于正反转油泵来说，是小功率油泵。主要在精度调节工作油缸2油量时起到作用。

其中液控比例阀7起到限速阀的功能，液控比例阀7在先导压力油的控制下也将会起到节流作用。该液控比例阀7的一侧端口与所述工作接口1连通，以能够向工作接口1供油且能够接收工作接口1的回油。该液控比例阀7的另一侧端口与第一控制开关阀组8一侧端口连通，且通过第二控制开关阀组9与油箱11连通。以使得从液控比例阀7回来的回油，可以流经第一控制开关阀组8，也可以是流经第二控制开关阀组9以流回到油箱11中。而其中第一控制开关阀组8的另一侧端口与正反转油泵3连通且通过第一单向阀12与所述辅助油泵5连通，以使得通过第一单向阀12，辅助油泵5能够向第一控制开关阀组8供油，而从第一控制开关阀组8回来的回油，无法穿过第一单向阀12。

在该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路中，在使用时，将工作接口1与工作油缸2的工作腔连通。当工作腔需要快速供入高压油时，此时主电机4开始工作且第一控制开关阀组8打开、第二控制开关阀组9关闭，由正反转油泵3通过液控比例阀7供入大量的高压油进入工作腔，且当油量仍不够时，可以通过开启辅助电机6，以使辅助油泵5通过第一单向阀12、第一控制开关阀组8向液控比例阀7供油。而当工作腔需要快速出油，以需要回收能量时，此时可以将第一控制开关阀组8打开、第二控制开关阀组9关闭，高压油通过第一控制开关阀组8后，可以流动到正反转油泵3处，因为第一单向阀12的设置，而不会流向辅助油泵5，此时可以驱动正反转油泵3快速反向转动，以使主电机4进行发电。而当能量无法高效回收时，如势能较低、回油量小等原因，此时可以将第一控制开关阀组8关闭、第二控制开关阀组9打开，以使得从液控比例阀7回流的油体直接进入到油箱11。在该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路中，通过设置两组电机以及泵体，使得可以快速提高供油能力，避免回油和供油能量差不协调的问题，同时设置了两组控制开关阀组，以使得可以根据能量的特点以及工作油缸2的工作要求，选择性的直接回油，而无需经过正反转油泵3，以起到工作油缸2调节方便的作用，同时避免正反转油缸低效率工作。综上所述，该用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路有效解决目前工作油缸2回油时能量回收不方便的问题。

进一步，此处优选还包括电控比例阀10，其中电控比例阀10连接在所述液控比例阀7与所述工作接口1之间，其中电控比例阀10用于供油时两侧单向导通、回油时通过节流阀导通。即当需要供油时，驱动其单向导通，以使得液控比例阀7仅能够向工作接口1供油，而不能使工作接口1油体回油到液控比例阀7处，进而有效地保证供油时，液控比例阀7处不会因为突然失压而导致工作腔快速失压的问题。而当回油时，使节流阀连通在工作接口1与液控比例阀7之间，以控制流动流量。具体的，其中电控比例阀10可以两位两通换向阀，一个控制位通过单向阀芯连通两侧端口，一个控制位通过节流阀连通两侧端口。

进一步的，为了方便进行开关控制，此处优选所述第一控制开关阀组8和第一控制开关阀组8均为电控组合阀组，所述电控组合阀组包括连接在主路的液控换向阀18和用于控制所述液控换向阀18换向的电磁换向阀19，以在电磁换向阀19开启时，液控换向阀18能够液控开启，即此时液控换向阀18阀芯的一侧油路与油箱11连通，以使得阀芯可以换向移动，其中液控换向阀18，为双向液控阀，以使得任一侧油压相对另一侧油压差值达到设定值，两侧端口导通，否则两侧端口封闭，以使得液压控制开闭。而在电磁换向阀19关闭时，所述液控换向阀18液控失效以保持闭合，即此时液控换向阀18阀芯的该侧油路不再与油箱11连通，内有液压油，进而使得阀芯无法换向移动。具体的，如第一控制开关阀组8包括第一液控换向阀和第一电磁换向阀，第一液控换向阀的一侧端口与液控比例阀7连通，另一侧端口与第一单向阀12以及正反转油泵3连通。第二控制开关阀组9包括第二液控换向阀和第二电磁换向阀，其中第一液控换向阀的一侧端口与液控比例阀7连通，另一侧端口与油箱11连通。需要说明的是，上下文中连通，可以是通过管道直接连通，也可以是通过其它阀件或功能件连通。

进一步的，为了避免正反转油泵3出端口处压力过大，此处优选正反转油泵3与第一控制开关阀组8之间油路通过主路溢流阀16导向油箱11，对应的，还可以设置与所述主路溢流阀16并联设置的第二单向阀13。以保证油路安全，避免正反转油泵3以及第一控制开关阀组8损坏。

进一步的，此处优选还包括连接在所述第一单向阀12与所述辅助油泵5之间的多路阀14，以使多路阀14的其他换向阀端口还能满足别的工作需求。多路阀14的流量较小，便于给起升主回路补油。并且当需要对高门架进行较小幅度的动作控制时，可以通过流量较小的多路阀14的控制来实现。

进一步的，为了方便控制，此处优选多路阀14包括连接在辅助油泵5与液控比例阀7之间的多路换向阀以及用于驱动多路换向阀换向的比例电磁阀，其中比例电磁阀在得电时能够使多路阀14先导油路中的压力油能够推动所述多路换向阀切换至供油位以导通工作油路。

进一步的，考虑到即使控制开关阀组通流量大，仍然很难起到快速卸载的效果，基于此，此处优选工作接口1通过截止阀15与油箱11连通。当工作油缸2需要应急下降时，因此通过手动控制截止阀15的阀芯开度，来获得需要的工作油缸2下降速度，实现应急下降。

进一步的，为了避免工作接口1油压过高，而损坏油路上缸体、阀门等部件，此处优选工作接口1通过分路溢流阀17与油箱11连通，即工作接口1与电控比例阀10之间的油路通过分路溢流阀17与油箱11连通，起到安全阀作用，以在油压过高时进行一定的泄压。

在实际工作中，一般设置两个工作油缸2，即一般设置有两个起升油缸，基于此，此处优选包括两个工作接口1以分别与两个工作油缸2连通，其中液控比例阀7通过不同的电控比例阀10分别与对应工作接口1连通，且优选两个工作接口1之间通过互通油路连通，以保证两个工作油缸2同步工作，且优选互通油路连接有上述截止阀15，以方便快速同时卸载。

在另一种具体实施例中，本实施例提供了一种用于电动空箱堆高机用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路示意图。包括：第二单向阀13、主路溢流阀16、第一单向阀12、第一液控换向阀、第二液控换向阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、液控比例阀7、截止阀15、电控比例阀10(第一电控比例阀、第二电控比例阀)、分路溢流阀17(第一分路溢流阀和第二分路溢流阀)、起升油缸、多路阀14、辅助油泵5、辅助电机6、正反转油泵3、主电机4、油箱11。起升油缸与门架刚性联接，多路阀14包括第一比例电磁阀、第二比例电磁、多路换向阀、主电机4能够在电动机模式和发电机模式切换。

当起升油缸需要起升时，电动机模式的电机转动，带动正反转油泵3转动，正反转油泵3将从油箱11中吸油，给系统提供压力油。主路溢流阀16起安全阀功能。压力油到达第一液控换向阀，第一液控换向阀和第二液控换向阀不工作时处于上位起截止作用，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的线圈不得电时处于下位起截止作用。此时第一电磁换向阀的线圈得电，第一电磁换向阀处于上位工作，油路导通。在压力油的作用下，第一液控换向阀变到下位工作，油路导通。之后压力油通过液控比例阀7，分别到达第一电控比例阀、第二电控比例阀。液控比例阀7起到限速阀的功能。第一电控比例阀、第二电控比例阀的线圈不得电，因此第一电控比例阀10、第二电控比例阀10均处于右位工作，油路单向导通，压力油进入起升油缸的无杆腔，门架起升。两个起升油缸的无杆腔之间通过管路相通，保证两个起升油缸起升速度相同。第一分路溢流阀和第二分路溢流阀起安全阀功能，防止起升油缸的无杆腔内压力过高。对于高门架起升，单正反转油泵3无法满足起升流量的需求，因此需要增加辅助油泵5来补充压力油。辅助电机6转动，带动辅助油泵5转动，辅助油泵5将从油箱11中吸油，给系统提供压力油，该压力油先进入多路阀14，当多路阀14上的第二比例电磁的线圈得电，进入先导油路的压力油将会使多路阀14上的多路换向阀变到上位，主油路中的压力油将从多路阀14的A口流出，到达第一单向阀12，压力油通过第一单向阀12后和另一路压力油合并。同时多路阀14的其他换向阀端口还能满足别的工作需求。多路阀14的流量较小，起到给起升主回路补油的作用。

当起升油缸需要下降时，使第一电控比例阀、第二电控比例阀的线圈得电，使其变到左位工作，油路导通且起节流作用。同时液控比例阀7在先导压力油的控制下也将会起到节流作用。起升油缸无杆腔中的压力油进入油路中，依次通过第一电控比例阀、第二电控比例阀，液控比例阀7后，一路压力油到达第一液控换向阀，另一路压力油到达第二液控换向阀。第一电磁换向阀、第二电磁换向阀的线圈不得电时，第一液控换向阀、第二液控换向阀将处于上位起截止作用。当第一电磁换向阀的线圈得电、第二电磁换向阀的线圈不得电，第一液控换向阀会处于下位使油路导通、第二液控换向阀仍处于上位起截止作用，压力油第一液控换向阀后到达正反转油泵3并带动其反转，从而带动发电机模式的电机转动，产生电能，达到势能回收的目的并使门架下降。当第一电磁换向阀的线圈不得电、第二电磁换向阀的线圈得电，第一液控换向阀仍处于上位起截止作用、第二液控换向阀会处于下位使油路导通，压力油通过第二液控换向阀后回到油箱11。

当起升油缸需要应急下降时，由于两个起升油缸的无杆腔之间通过管路相通，因此通过手动控制截止阀15的阀芯开度，来获得需要的起升油缸下降速度，实现应急下降。

具体得电情况如下表1：

其中第一电磁换向阀19的电磁线圈为SV1；第二电磁换向阀19的电磁线圈为SV2；第一电控比例阀10的电磁线圈为SV3；第二电控比例阀10的电磁线圈为SV4；多路阀14上的第一比例电磁阀的电磁线圈为SV5；多路阀14上的第二比例电磁阀的电磁线圈为SV6；“1”表示线圈高电平，“0”表示线圈低电平。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，包括：

工作接口，用于与工作油缸的工作腔连通；

正反转油泵；

主电机，与所述正反转油泵机械传动连接，以在电动模式驱动所述正反转油泵工作以进行供油，以在发电模式下回油能够驱动所述正反转油泵转动以进行发电；

辅助油泵；

辅助电机，驱动所述辅助油泵工作进行供油

液控比例阀，一侧与所述工作接口连通，另一侧与第一控制开关阀组一侧端口连通且通过第二控制开关阀组与油箱连通，所述第一控制开关阀组的另一侧端口与所述正反转油泵连通且通过第一单向阀与所述辅助油泵连通，以使得所述辅助油泵能够向所述第一控制开关阀组供油。

2.根据权利要求1所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，还包括连接在所述液控比例阀与所述工作接口之间的电控比例阀，所述电控比例阀用于供油时两侧单向阀结构导通、回油时通过节流阀导通。

3.根据权利要求2所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，所述第一控制开关阀组和第二控制开关阀组均为电控组合阀组，所述电控组合阀组包括连接在主路的液控换向阀和用于控制所述液控换向阀换向的电磁换向阀，以在所述电磁换向阀开启时，所述液控换向阀能够液控开启，在所述电磁换向阀关闭时，所述液控换向阀液控失效以保持闭合。

4.根据权利要求3所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，所述正反转油泵与所述第一控制开关阀组之间油路通过主路溢流阀导向油箱。

5.根据权利要求4所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，还包括与所述主路溢流阀并联设置的第二单向阀。

6.根据权利要求3所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，还包括连接在所述第一单向阀与所述辅助油泵之间的多路阀。

7.根据权利要求3所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，所述多路阀包括连接在所述辅助油泵与所述液控比例阀之间的换向阀以及用于驱动所述换向阀换向的比例电磁阀，所述比例电磁阀在得电时能够使所述多路阀先导油路中的压力油能够推动所述换向阀切换至供油位以导通工作油路。

8.根据权利要求2-7任一项所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，所述工作接口通过截止阀与油箱连通。

9.根据权利要求8所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，所述工作接口通过分路溢流阀与油箱连通。

10.根据权利要求9所述的用于电动空箱堆高机门架起升及势能回收的液压油路，其特征在于，包括两个工作接口以分别与两个所述工作油缸连通，所述液控比例阀通过不同的电控比例阀分别与对应的所述工作接口连通，两个所述工作接口之间通过互通油路连通且所述互通油路连接有所述截止阀。

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