CN115370633A - 叉车及其集成式液压控制系统 - Google Patents

Abstract

一种用于叉车的集成式液压控制系统包括阀块以及集成于阀块的优先阀、举升电比例流量阀、倾斜电比例换向阀。优先阀的进油口连接到进油端口、第一出油口经转向油道连接到转向端口、第二出油口连接到高压油道，转向反馈信号端口经设有节流阀的转向反馈信号油道连接到转向油道。低压油道连通于回油端口。高压油道的下游端分支出举升油道和倾斜进油道，举升油道通向举升端口，并且举升电比例流量阀设置在举升油道中。倾斜电比例换向阀的进油口连接于倾斜进油道，倾斜电比例换向阀的第一和第二出油口分别经第一和第二倾斜油道连接到第一和第二倾斜端口。

Description

叉车及其集成式液压控制系统

技术领域

本申请涉及一种叉车及其集成式液压控制系统，液压控制系统的控制功能相关的元件被集成于单一的阀块。

背景技术

一般来说，叉车控制系统具有控制相应执行机构(油缸)的比例阀，包括转向优先阀、升降比例阀、倾斜比例阀，可根据具体的使用情况增加或减少相应的比例阀。

市场上的现有技术是优先阀和主阀组是单独的产品，使用时通过管路连接，有压力损失，外泄露和压力信号传输误差的可能。

CN201545673U公开了一种叉车用液压系统，其具有转向优先、升降和倾斜功能，但升降和倾斜阀是手动阀、不是比例阀，难以实现执行机构的精确控制，也没有负载敏感功能。

CN215721010U公开了一种叉车的液压控制系统，其具有负载敏感、无负载卸荷、升降、前倾功能，但没有转向优先功能。此外，液压控制系统的各个元件通过片式结构组合在一起，体积大、加工面多，信号传输容易产生误差。

发明内容

本申请的目的是提供一种叉车及其集成式液压控制系统，液压控制系统具有转向优先和负载敏感功能，并且体积小、加工方便。

为此，本申请在其一个方面提供了一种用于叉车的集成式液压控制系统，其包括单一的阀块以及集成于所述阀块的液压阀，所述液压阀包括优先阀、举升电比例流量阀、倾斜电比例换向阀；所述阀块中形成高压油道和低压油道，并且所述阀块的表面上设置有进油端口、转向反馈信号端口、回油端口、转向端口、举升端口、第一倾斜端口、第二倾斜端口；

其中，所述优先阀的进油口连接到所述进油端口、第一出油口经转向油道连接到所述转向端口、第二出油口连接到所述高压油道，所述转向反馈信号端口经设有节流阀的转向反馈信号油道连接到所述转向油道；

所述低压油道连通于所述回油端口；

所述高压油道的下游端分支出举升油道和倾斜进油道，所述举升油道通向所述举升端口，并且所述举升电比例流量阀设置在所述举升油道中；

所述倾斜电比例换向阀的进油口连接于所述倾斜进油道，所述倾斜电比例换向阀的第一出油口和第二出油口分别经第一倾斜油道和第二倾斜油道连接到所述第一倾斜端口和第二倾斜端口；

各液压阀的阀芯彼此平行；

所述优先阀设有用于从外部操作用以调节优先阀内部偏压弹簧的弹簧力的调压装置；

所述倾斜电比例换向阀穿通所述阀块安装，并且所述倾斜电比例换向阀的两个控制端位于所述阀块的相反侧面之外。

在一种实施方式中，所述低压油道的上游段与所述举升端口连通，所述低压油道的上游段中设有下降电比例流量阀。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：在所述低压油道的上游段中设置在所述下降电比例流量阀下游的第一压力补偿阀，以及在所述倾斜进油道中设置的第二压力补偿阀。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：跨越所述下降电比例流量阀和第一压力补偿阀连接于所述低压油道的应急放油阀。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：在所述高压油道的下游端与所述低压油道之间设置的三通补偿阀。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：在所述第一倾斜油道和第二倾斜油道之一中设置的平衡阀，所述平衡阀的控制压力取自所述第一倾斜油道和第二倾斜油道中的另一个。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：辅助电比例换向阀，其具有进油口和出油口，所述辅助电比例换向阀的进油口连接着辅助动作油道的上游段、出油口连接着所述辅助动作油道的下游段，所述辅助动作油道的下游段通向所述阀块的表面上设置的辅助动作端口。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：辅助电比例换向阀，其具有进油口、第一和第二出油口，所述辅助电比例换向阀的进油口连接着辅助动作油道的上游段、第一和第二出油口分别连接着所述辅助动作油道的第一和第二下游段，所述第一和第二下游段分别通向所述阀块的表面上设置的第一和第二辅助动作端口。

在一种实施方式中，所述液压阀还包括：梭阀，所述梭阀具有第一和第二进油口、出油口，所述倾斜电比例换向阀具有溢流口；所述梭阀的第一进油口连接着所述倾斜电比例换向阀的溢流口、第二进油口连接着所述高压油道、出油口连接着所述低压油道。

在一种实施方式中，所述转向油道经第一溢流阀与所述回油端口连通。

在一种实施方式中，所述梭阀的出油口与所述低压油道之间设有第二溢流阀。

在一种实施方式中，在所述低压油道的上游端与举升端口之间设有过滤器。

本申请在其另一个方面提供了一种叉车，其包含上述集成式液压控制系统。

根据本申请，采用整体集成设计方案，节省了管路、减小了体积和重量，也减少了加工面，信号传输不易产生误差。本申请的集成式液压控制系统能够满足叉车的动作、高集成、微控性和节能的需要，相对于现有技术具有全面的改进。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，其中：

图1是根据本申请的一种可行实施方式的集成式液压控制系统的液路图；

图2是该集成式液压控制系统的立体图；

图3是该集成式液压控制系统的俯视图；

图4是该集成式液压控制系统的正视图；

图5是该集成式液压控制系统的右视图。

具体实施方式

本申请总体上涉及一种用于叉车的集成式液压控制系统，可以设计成具有负载敏感、无负载卸荷、转向优先、升降、前倾等功能，其功能可满足叉车的动作、高集成、微控性和节能需要。该集成式液压控制系统的一种可行实施方式的总体布局如图1中的液路图显示。

首先需要指出，本申请中使用的“上游”、“下游”是参照液压油的流动方向定义的。

参看图1，本申请的集成式液压控制系统的各种功能元件(尤其是液压阀)集成于一个公共的阀块1，阀块1中形成各功能元件之间的连接液路所需的油道。安装于阀块1的主要功能元件包括：优先阀2、第一溢流阀3、三通补偿阀4、第二溢流阀5、举升电比例流量阀6、单向阀7、下降电比例流量阀8、第一压力补偿阀9、应急放油阀10、梭阀11、第二压力补偿阀12、倾斜电比例换向阀13、平衡阀14。

这里提到的各个阀的内部结构是本领域熟知的，不再详细描述。

此外，阀块1表面设有进油端口P、转向反馈信号端口Ls、回油端口T、转向端口CF、举升端口A、第一倾斜端口A1、第二倾斜端口B1，由这些端口分别向阀块1内部形成进油道L1、转向反馈信号油道L2、回油道L3、转向油道L4、举升油道L5、第一倾斜油道L6、第二倾斜油道L7。压力表接口M连通于进油道，用于安装压力表以测量进油道压力。

未示出的液压泵连接着进油端口P，用于经集成式液压控制系统向叉车的各执行元件供应液压油。液压泵优选为变量泵。

优先阀2用于实现转向优先功能。优先阀2的阀位切换是在控制端通过液压控制的。优先阀2设有可从外部操作的调压装置21，用于调节其内部偏压弹簧的弹簧力，以调节优先阀2的阀位切换液压力。

优先阀2具有三个油口，分别是进油口、第一出油口、第二出油口。进油口连接着进油道L1，第一出油口经转向油道L4用于向叉车的转向器供油，第二出油口经高压油道L8用于向叉车的举升和倾斜执行机构供油。

优先阀2的第一出油口经转向油道L4通向转向端口CF。回油道L3经第一溢流阀3和第一节流阀V1连通于转向油道L4。回油道L3的上游端连接到低压油道L9的下游端E。

优先阀2的控制端油压取自转向油道。

设有第二节流阀V2的转向反馈信号油道的第一端为转向反馈信号端口Ls、第二端C连接到第一节流阀V1与第一溢流阀3之间。优先阀2的弹簧端油腔连接于转向反馈信号油道，连接点在转向反馈信号油道的第二端C与第二节流阀V2之间。

优先阀2具有三个阀位。在第一阀位(偏压弹簧作用力实现的原位)下，进油口连通于第一出油口，第二出油口截断。在控制端引入的控制油压克服了弹簧力而将偏压弹簧部分压缩后，优先阀2进入第二阀位(中间阀位)，此时进油口连通于第一出油口和第二出油口。在控制端引入的控制油压克服了弹簧力而将偏压弹簧完全压缩后，优先阀2进入第三阀位，此时第一出油口截断，进油口连通于第二出油口。

高压油道L8的上游端连接于优先阀2的第二出油口，高压油道L8的下游端构成分支端D(三通形式的)，从分支端D分支出举升油道L5和倾斜进油道(或者称作倾斜油道上游段)L10。

举升油道L5通向举升端口A，并且举升端口A中设置举升电比例流量阀6和位于举升电比例流量阀6下游的单向阀7。

举升电比例流量阀6为二位二通阀，具有进油口和出油口。举升电比例流量阀6的进油口和出油口分别与举升油道L5的上下游部位连接。在举升电比例流量阀6的第一(常态)阀位，举升电比例流量阀6的进油口和出油口之间被内置的单向阀单向截断，在举升电比例流量阀6的第二阀位，举升电比例流量阀6的进油口和出油口之间开通，流通面积取决于控制电流的大小。

倾斜进油道L10中设置第二压力补偿阀12，并且倾斜进油道L10连接着倾斜电比例换向阀13。倾斜电比例换向阀13为三位五通阀，具有由两个控制端控制的三个阀位和五个阀口，即进油口、第一出油口、第二出油口、回油口、溢流口。进油口连接着倾斜进油道L10，第一出油口、第二出油口经第一倾斜油道(或者称作倾斜油道第一下游段)L6、第二倾斜油道(或者称作倾斜油道第二下游段)L7连接到第一倾斜端口A1、第二倾斜端口B1，回油口经第一回流路径L11连接到低压油道L9，溢流口经溢流路径L12连接到梭阀11的第一进油口。梭阀11的第二进油口连接着高压油道L8(连接点在举升电比例流量阀6与单向阀7之间)。梭阀11的出油口经第二回流路径L13连接到低压油道L9。第二回流路径L13中布置着第二溢流阀5。

第二压力补偿阀12为二位二通阀，其控制压力取自倾斜电比例换向阀13的进油口。在第二压力补偿阀12的常态阀位，其进油口和出油口之间连通。在来自倾斜电比例换向阀13的进油口的压力增大而使得第二压力补偿阀12切换到第二阀位后，第二压力补偿阀12的进油口和出油口之间经内置的节流器以减小的流通面积连通。

第二倾斜油道L7中设有平衡阀14，平衡阀14的控制压力取自第一倾斜油道L6。当然，也可以将平衡阀14设置在第一倾斜油道L6中，其控制压力取自第二倾斜油道L7。平衡阀14的结构和功能在本领域是熟知的，这里不再描述。平衡阀14能够防止叉车的倾斜油缸下降失速。

在分支端D与低压油道L9之间设有三通补偿阀4。三通补偿阀4为二位二通阀。三通补偿阀4的进油口连接到分支端D，出油口连接到低压油道L9。控制端油压引自高压油道L8，弹簧端油腔连接到第二回流路径L13。在三通补偿阀4的常态阀位，其进油口和出油口之间被截断。在来自高压油道L8的压力增大而使得三通补偿阀4切换到第二阀位后，其进油口和出油口之间连通，使得高压油道L8的液压油可经三通补偿阀4排放到低压油道L9中。设置三通补偿阀4，可减少怠速状态下的压力损失。

低压油道L9的上游端F经第三回流路径L14连接到举升油道L5，连接点在单向阀7与举升端口A之间。第三回流路径L14中设有过滤器15。

靠近低压油道L9的上游端F，在低压油道L9中设有下降电比例流量阀8，以及位于下降电比例流量阀8下游的第一压力补偿阀9。

下降电比例流量阀8为二位二通阀，具有进油口和出油口。下降电比例流量阀8的进油口与和出油口分别与低压油道L9的上下游部位连接。在下降电比例流量阀8的第一(常态)阀位，下降电比例流量阀8的进油口和出油口之间被内置的单向阀截断，在下降电比例流量阀8的第二阀位，下降电比例流量阀8的进油口和出油口之间开通，流通面积取决于控制电流的大小。

第一压力补偿阀9为二位二通阀，其控制压力取自上游端F。在第一压力补偿阀9的常态阀位，其进油口和出油口之间连通。在来自上游端F的压力增大而使得第一压力补偿阀9切换到第二阀位后，其进油口和出油口之间截断。

应急放油阀10跨越下降电比例流量阀8和第一压力补偿阀9设置。应急放油阀10的两端分别连接到上游端F和位于第一压力补偿阀9下游的低压油道L9部位。

在上面描述的液压控制系统工作时，优先阀2的三个阀位可实现：转向器优先供油，由进油端口P引入的高压油完全供应到转向器；多路供油，高压油分支供油给转向器以及举升和倾斜执行机构；转向器不工作时，高压油完全供应到举升和倾斜执行机构。由此可见，优先阀2能够提高转向优先功能。

通过设置转向反馈信号端口Ls配合变量泵，能够使得液压控制系统具有负载敏感功能，减少能耗。

上面描述的液压控制系统是集成于阀块1的集成系统，其一种示例性具体结构在图2-图5中展示。

如图2-图5所示、并且如本领域技术人员参照两图可以理解的，高压油道L8和低压油道L9开设于阀块1的前后端面之间。高压油道L8和低压油道L9在阀块1的端面上的开口用堵塞封闭。

在阀块1的顶面上形成进油端口P、回油端口T、举升端口A、第一倾斜端口A1、第二倾斜端口B1，并且安装应急放油阀10。

在阀块1的第一侧面上形成转向反馈信号端口Ls、转向端口CF、压力表接口M。

各液压阀以插装阀的形式组装于阀块1。其中，优先阀2、三通补偿阀4、第一压力补偿阀9、第二溢流阀5从阀块1的第一侧面安装于阀块1。第一溢流阀3、举升电比例流量阀6、下降电比例流量阀8、第二压力补偿阀12从阀块1的第二侧面安装于阀块1。倾斜电比例换向阀13的主体部分位于阀块1中的通孔中，两侧控制端13a、13b分别位于阀块1的两侧、即第一和第二侧面之外。

单向阀7、梭阀11、平衡阀14可安装于阀块1内部。

各液压阀的阀芯优选位于阀块1内并且用于实现阀位切换的移动方向相互平行。

进油端口P优选面对着优先阀2的阀芯开设。回油端口T、举升端口A优选分别面对着下降电比例流量阀8、举升电比例流量阀6的阀芯开设。第一倾斜端口A1、第二倾斜端口B1优选面对着倾斜电比例换向阀13的阀芯开设、至少是与倾斜电比例换向阀13的阀芯邻近。由此，阀块1中的油道容易实现。

可以理解，本申请的各个功能元件也可以以其它布局集成于阀块1，只要便于在阀块1中形成相通的油道即可。

此外，根据具体应用，在本申请的液压控制系统中增加或删除一些元件也是可能的。

例如，在阀块1中可以设置与倾斜电比例换向阀13类似的其它电比例换向阀(可以带有相应的平衡阀)，用于控制叉车的其它执行机构。因此，概括地讲，阀块1中除了集成有用于叉车主动作(升降动作)之外的举升电比例流量阀6、下降电比例流量阀8以外，还可以集成多个用于辅助动作的电比例换向阀。

对于某个或某些用于辅助动作的电比例换向阀来说，其可以为二位二通阀(类似于举升电比例流量阀6)，具有进油口和出油口。每个这样的电比例流量阀的进油口与相应辅助动作油道的上游段连接、出油口与相应辅助动作油道的下游段连接。在该电比例流量阀的第一(常态)阀位，其进油口和出油口之间被内置的单向阀单向截断，在该电比例流量阀的第二阀位，其进油口和出油口之间开通，流通面积取决于控制电流的大小。相应辅助动作油道的下游段通向设置在阀块1表面上的相应辅助动作端口。

对于另外的一个或多个用于辅助动作的电比例换向阀来说，其可以为三位五通阀(类似于倾斜电比例换向阀13)并且配备有压力补偿阀(类似于第二压力补偿阀12)，或是三位四通阀。每个这样的电比例换向阀至少具有进油口、第一出油口、第二出油口、回油口。进油口连接着相应的辅助动作油道的上游段，第一出油口、第二出油口经相应的辅助动作油道的第一和第二下游段分别连接到设置在阀块1表面上的相应第一和第二辅助动作端口，回油口连接到低压油道L9。

根据叉车的具体执行元件的动作要求，本领域技术人员可以设置相应的电比例换向阀。在本申请的原理下，本领域技术人员也可以做出其它改造。

本申请还涉及包含上面描述的集成式液压控制系统的叉车。

本申请的液压控制系统在工作时，工作动作快慢与负载大小无关，只与操作电流大小有关，可实现精准控制，操作简便。

本申请的液压控制系统为解决优先阀压力不可调的缺陷，设计了可调功能，从而集成了转向优先和压力调节功能，无油管连接，降低了成本，克服了信号传输误差造成的各种问题，使得动作更协调。优先阀带有压力调节功能，适用性强。

本申请的液压控制系统集成于单一阀块的整体结构比片式结构减少材料降低产品的总重量，减少加工面，从而降低成本。

本申请的液压控制系统的一些实施例中集成了转向溢流阀，起到安全作用。

本申请的液压控制系统的一些实施例中集成了压力补偿阀，节能并且机构速度不受负载影响。

本申请的液压控制系统的一些实施例中为满足叉车节能要求，设置了三通补偿阀，可减少怠速状态下的压力损失，并设置LS端口配合变量泵具有负载敏感功能减少能耗。

本申请的液压控制系统的一些实施例中为防止倾斜油缸下降失速，设置了平衡阀。本申请的集成式液压控制系统能够满足叉车的动作、高集成、微控性和节能的需要。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (11)

1.一种用于叉车的集成式液压控制系统，其包括单一的阀块(1)以及集成于所述阀块(1)的液压阀，所述液压阀包括优先阀(2)、举升电比例流量阀(6)、倾斜电比例换向阀(13)；所述阀块(1)中形成高压油道(L8)和低压油道(L9)，并且所述阀块(1)的表面上设置有进油端口(P)、转向反馈信号端口(Ls)、回油端口(T)、转向端口(CF)、举升端口(A)、第一倾斜端口(A1)、第二倾斜端口(A2)；

其中，所述优先阀(2)的进油口连接到所述进油端口(P)、第一出油口经转向油道(L4)连接到所述转向端口(CF)、第二出油口连接到所述高压油道(L8)，所述转向反馈信号端口(Ls)经设有节流阀的转向反馈信号油道(L2)连接到所述转向油道(L4)；

所述低压油道(L9)连通于所述回油端口(T)；

所述高压油道(L8)的下游端(D)分支出举升油道(L5)和倾斜进油道(L10)，所述举升油道(L5)通向所述举升端口(A)，并且所述举升电比例流量阀(6)设置在所述举升油道(L5)中；

所述倾斜电比例换向阀(13)的进油口连接于所述倾斜进油道(L10)，所述倾斜电比例换向阀(13)的第一出油口和第二出油口分别经第一倾斜油道(L6)和第二倾斜油道(L7)连接到所述第一倾斜端口(A1)和第二倾斜端口(A2)；

各液压阀的阀芯彼此平行；

所述优先阀(2)设有用于从外部操作用以调节优先阀内部偏压弹簧的弹簧力的调压装置(21)；

所述倾斜电比例换向阀(13)穿通所述阀块(1)安装，并且所述倾斜电比例换向阀(13)的两个控制端位于所述阀块(1)的相反侧面之外。

2.如权利要求1所述的集成式液压控制系统，其中，所述低压油道(L9)的上游段与所述举升端口(A)连通，所述低压油道(L9)的上游段中设有下降电比例流量阀(8)。

3.如权利要求2所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：在所述低压油道(L9)的上游段中设置在所述下降电比例流量阀(8)下游的第一压力补偿阀(9)，以及在所述倾斜进油道(L10)中设置的第二压力补偿阀(12)。

4.如权利要求3所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：跨越所述下降电比例流量阀(8)和第一压力补偿阀(9)连接于所述低压油道(L9)的应急放油阀(10)。

5.如权利要求1-4中任一项所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：在所述高压油道(L8)的下游端(D)与所述低压油道(L9)之间设置的三通补偿阀(4)。

6.如权利要求1-5中任一项所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：在所述第一倾斜油道(L6)和第二倾斜油道(L7)之一中设置的平衡阀(14)，所述平衡阀(14)的控制压力取自所述第一倾斜油道(L6)和第二倾斜油道(L7)中的另一个。

7.如权利要求1-6中任一项所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：辅助电比例换向阀，其具有进油口和出油口，所述辅助电比例换向阀的进油口连接着辅助动作油道的上游段、出油口连接着所述辅助动作油道的下游段，所述辅助动作油道的下游段通向所述阀块(1)的表面上设置的辅助动作端口。

8.如权利要求1-6中任一项所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：辅助电比例换向阀，其具有进油口、第一和第二出油口，所述辅助电比例换向阀的进油口连接着辅助动作油道的上游段、第一和第二出油口分别连接着所述辅助动作油道的第一和第二下游段，所述第一和第二下游段分别通向所述阀块(1)的表面上设置的第一和第二辅助动作端口。

9.如权利要求1-8中任一项所述的集成式液压控制系统，其中，所述液压阀还包括：梭阀(11)，所述梭阀(11)具有第一和第二进油口、出油口，所述倾斜电比例换向阀(13)具有溢流口；

所述梭阀(11)的第一进油口连接着所述倾斜电比例换向阀(13)的溢流口、第二进油口连接着所述高压油道(L8)、出油口连接着所述低压油道(L9)；

所述转向油道(L4)经第一溢流阀(3)与所述回油端口(T)连通；

所述梭阀(11)的出油口与所述低压油道(L9)之间设有第二溢流阀(5)。

10.如权利要求1-9中任一项所述的集成式液压控制系统，其中，在所述低压油道(L9)的上游端(F)与举升端口(A)之间设有过滤器(15)。

11.一种叉车，其包含如权利要求1-10中任一项所述的集成式液压控制系统。

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