CN117645254A - 一种叉车正向能量回收液压控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叉车正向能量回收液压控制系统及其控制方法，涉及液压系统技术领域，叉车正向能量回收液压控制系统包括：升降油缸；油箱；第一齿轮泵；第一电机；控制手柄；能量回收阀块，其位于升降油缸和第一齿轮泵之间；当门架上升时，第一电机运行，以驱动第一齿轮泵通过能量回收阀块向升降油缸供油；当门架处于轻载下降状态时，升降油缸内的液压油经能量回收阀块流回油箱；当门架处于重载下降状态时，升降油缸内的液压油经能量回收阀块流至第一齿轮泵的进油口，第一齿轮泵的出油流回油箱，以使第一电机在第一齿轮泵带动下单向旋转。本系统可在门架下降过程中进行能量回收，有效降低能量回收操作的成本和故障率。

Description

一种叉车正向能量回收液压控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及液压系统技术领域，更具体地说，涉及一种叉车正向能量回收液压控制系统。此外，还涉及一种应用于上述叉车正向能量回收液压控制系统的控制方法。

背景技术

相关技术中，电动叉车门架动作由蓄电池提供给电机，电机带动油泵提供动力。然而，液压系统本身效率相对较低，能耗较大。

目前，电叉门架在使用过程中存在以下问题：

1、大部分车型门架下降时无能量回收，门架下降速度依靠限速阀控制，导致能量浪费；

2、部分车型在门架下降时，具有能量回收功能，但能量回收采用的液压油泵为双向泵马达。油泵在正向提供动力时，作为泵使用，提供液压系统动力，当门架下降时，油泵作为马达使用，反向转动，通过电机给蓄电池充电。由于双向泵马达受技术条件限制，具有价格昂贵，效率低，故障率高等问题，极大提高了用户的使用成本，降低了用户体验。

综上所述，如何在门架下降过程中进行能量回收，且有效降低能量回收操作的成本和故障率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种叉车正向能量回收液压控制系统，可在门架下降过程中进行能量回收，有效降低能量回收操作的成本和故障率。

本发明的另一目的是提供一种应用于上述叉车正向能量回收液压控制系统的控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种叉车正向能量回收液压控制系统，包括：

升降油缸；

油箱；

第一齿轮泵，其设于所述升降油缸和所述油箱之间；

第一电机，其与所述第一齿轮泵连接；

控制手柄，其用于实现门架的动作切换；

能量回收阀块，其内设有用于判断所述门架的货叉处于重载状态或轻载状态的压力继电器，所述能量回收阀块位于所述升降油缸和所述第一齿轮泵之间；

当所述门架上升时，所述第一电机运行，以驱动所述第一齿轮泵通过所述能量回收阀块向所述升降油缸供油；当所述门架处于轻载下降状态时，所述升降油缸的液压油经所述能量回收阀块流回所述油箱；当所述门架处于重载下降状态时，所述升降油缸的液压油经所述能量回收阀块流至所述第一齿轮泵的进油口，所述第一齿轮泵的出油流回所述油箱，以使所述第一电机在所述第一齿轮泵带动下单向旋转，且旋转方向与所述第一电机运行时的方向一致。

在一个实施例中，还包括转向油缸、倾斜油缸、工作油路阀块、第二齿轮泵以及与所述第二齿轮泵连接的第二电机，所述控制手柄设于所述工作油路阀块内；

所述第二齿轮泵的进油口和所述油箱连通，所述第二齿轮泵的出油口和所述工作油路阀块的P口连通，所述工作油路阀块的T口和所述油箱连通；

所述升降油缸和所述转向油缸及所述倾斜油缸均与所述工作油路阀块连接，所述工作油路阀块用于在所述门架起升时向所述升降油缸供油，在所述门架转向时向所述转向油缸供油，在所述门架倾斜时向所述倾斜油缸供油。

在一个实施例中，所述能量回收阀块还包括第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀；

所述第一齿轮泵的出油口和所述能量回收阀块的P1口连接，经单向阀DX1和所述第三电磁阀的PP3口连接，所述第三电磁阀的PT3口经单向阀DX2连通所述油箱，所述第三电磁阀的PB3口连通所述第一齿轮泵的进油口，所述第三电磁阀的PA3口连通单向阀DX3的出口、单向阀DX4的出口及所述第一电磁阀的PT1口；

所述第一电磁阀的TT1口连通所述压力继电器、所述能量回收阀块的A11口、所述单向阀DX4的进口及所述第二电磁阀的PT2口，所述第二电磁阀的TT2口经所述能量回收阀块的T1口连通所述油箱，所述单向阀DX3的进口和所述工作油路阀块连通。

在一个实施例中，所述第三电磁阀的PA3口和第一溢流阀的进口连通，所述第一电磁阀的TT1口和截止阀进口连通，所述截止阀的出口和所述第一溢流阀的出口均与所述第二电磁阀的TT2口连通。

在一个实施例中，所述工作油路阀块内设有起升阀片和倾斜阀片，所述控制手柄包括设于所述起升阀片上的第一操纵手柄和设于所述倾斜阀片上的第二操纵手柄；

所述起升阀片上还设有电位计，所述起升阀片的阀杆上设有第一微动开关，所述第一微动开关用于感知所述第一操纵手柄由中位下推的动作，所述电位计用于感知所述第一操纵手柄由中位向上拉的动作；

所述倾斜阀片的阀杆上设有第二微动开关，所述第二微动开关用于感知所述第二操纵手柄处于中位或工作位。

在一个实施例中，所述倾斜油缸的有杆腔和无杆腔中的一者与所述倾斜阀片的A2口连通，另一者与所述倾斜阀片的B2口连通。

在一个实施例中，所述工作油路阀块的P口连接第二溢流阀的进口和优先阀的进口，所述第二溢流阀的回油口和所述优先阀的安全阀回油口并联，经所述工作油路阀块的T口接回所述油箱；

所述转向油缸通过转向器和所述工作油路阀块连接，所述优先阀的CF口和所述转向器的P口连接，所述优先阀的Ls口和所述转向器的Ls口连接，所述起升阀片的进口和所述倾斜阀片的进口均与所述优先阀的出油口连接。

一种控制方法，应用于上述任一项所述的叉车正向能量回收液压控制系统，包括：

获取门架的运动控制信号；

若所述门架执行起升操作，则控制第一电机运行，驱动第一齿轮泵向升降油缸供油；

若所述门架执行下降操作，则通过压力继电器判断货叉是否处于重载状态；

若否，则控制所述升降油缸内的液压油经能量回收阀块流回油箱；

若是，则控制所述升降油缸内的液压油经所述能量回收阀块至所述第一齿轮泵的进油口，所述第一齿轮泵的出油流回所述油箱，所述第一电机在所述第一齿轮泵带动下单向旋转，且旋转方向与所述第一电机运行时的方向一致。

在一个实施例中，所述获取门架的运动控制信号，之后，还包括，

若所述门架执行起升操作，则控制第二电机运行，驱动第二齿轮泵向所述升降油缸供油；

若所述门架执行转向和/或倾斜操作，则控制所述第二电机运行，驱动所述第二齿轮泵向转向油缸和/或倾斜油缸供油。

在一个实施例中，还包括，当电路故障时，手动打开截止阀，所述升降油缸内的液压油经所述截止阀流回所述油箱。

在使用本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统时，当操作人员拉动控制手柄进行门架起升操作时，第一电机运行，第一齿轮泵通过能量回收阀块向升降油缸供油，也即油箱内的液压油经能量回收阀块向升降油缸供油，使得门架起升。

当操作人员推动控制手柄进行门架下降操作时，由压力继电器判断门架的货叉处于轻载还是重载状态。若门架处于轻载下降状态，表明液压油的势能较小，能量回收效果意义不大，此时，可控制升降油缸内的液压油经能量回收阀块流回油箱，达到高效的工作状态。

若门架处于重载下降状态时，表明液压油的势能较大，能量回收效果好，此时，可控制升降油缸内的液压油经能量回收阀块流至第一齿轮泵的进油口，第一齿轮泵的出油流回油箱，以使第一电机在第一齿轮泵带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机运行时的方向一致。也即此时的第一电机在第一齿轮泵的带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机正常工作运行时的方向一致，此时的第一电机充当发电机使用，给蓄电池组充电。本系统通过液压油路设计，可实现正向能量回收功能，也即第一齿轮泵不需要反转即可为蓄电池组充电。因此，无论第一齿轮泵主动为液压系统提供动力，还是在能量回收过程中，第一齿轮泵均可通过单向旋转实现。并且，单向齿轮泵相较于双向泵马达而言，单向齿轮泵的价格便宜，技术成熟，故障率低，有利于进行推广使用。

综上所述，本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统，可在门架下降过程中进行能量回收，有效降低能量回收操作的成本和故障率。

此外，本发明还提供了一种应用于上述叉车正向能量回收液压控制系统的控制方法。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统的结构示意图；

图2为能量回收阀块的结构示意图；

图3为工作油路阀块的结构示意图；

图4为门架起升时叉车正向能量回收液压控制系统的液压控制原理示意图；

图5为门架轻载下降时叉车正向能量回收液压控制系统的液压控制原理示意图；

图6为门架重载下降时叉车正向能量回收液压控制系统的液压控制原理示意图；

图7为门架紧急下放时叉车正向能量回收液压控制系统的液压控制原理示意图；

图8为本发明所提供的控制方法的流程示意图。

图1-图8中：

1为升降油缸、2为油箱、3为第一齿轮泵、4为第一电机、5为能量回收阀块、6为转向油缸、7为倾斜油缸、8为工作油路阀块、9为第二齿轮泵、10为第二电机、11为油尺、12为呼吸器、13为吸油滤油器、14为回油滤油器、15为转向器；

DT1为第一电磁阀、DT2为第二电磁阀、DT3为第三电磁阀、KM1为压力继电器、JZF为截止阀、YLF1为第一溢流阀、YLF2为第二溢流阀、RP为电位计、S1为第一微动开关、S2为第二微动开关、SB1为第一操纵手柄、SB2为第二操纵手柄、YF为优先阀。

具体实施方式

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。

本发明的核心是提供一种叉车正向能量回收液压控制系统，可在门架下降过程中进行能量回收，有效降低能量回收操作的成本和故障率。本发明的另一核心是提供一种应用于上述叉车正向能量回收液压控制系统的控制方法。

请参考图1至图8。

本具体实施例提供了一种叉车正向能量回收液压控制系统，包括：

升降油缸1；

油箱2；

第一齿轮泵3，其设于升降油缸1和油箱2之间；

第一电机4，其与第一齿轮泵3连接；

控制手柄，其用于实现门架的动作切换；

能量回收阀块5，其内设有用于判断门架的货叉处于重载状态或轻载状态的压力继电器KM1，能量回收阀块5位于升降油缸1和第一齿轮泵3之间；

当门架上升时，第一电机4运行，以驱动第一齿轮泵3通过能量回收阀块5向升降油缸1供油；当门架处于轻载下降状态时，升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流回油箱2；当门架处于重载下降状态时，升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流至第一齿轮泵3的进油口，第一齿轮泵3的出油流回油箱2，以使第一电机4在第一齿轮泵3带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机4运行时的方向一致。

需要说明的是，压力继电器是液压系统中当流体压力达到预定值时，使电接点动作的元件。压力继电器也可定义为将压力转换成电信号的液压元器件，使用者可根据自身的压力设计需要，通过调节压力继电器，实现在某一设定的压力时，输出一个电信号的功能。通过在能量回收阀块5内设置压力继电器KM1，当门架的货叉叉取货物时，货叉承受压力反作用在压力继电器KM1上，压力继电器KM1将压力信号装换为电信号，整车控制器将压力信号收集并进一步处理得出货物重量，以判断货叉处于轻载状态或是重载状态，进而选择是否回收门架下降时的液压油势能。

还需要说明的是，本系统的门架可以实现无动力下放，并且，本系统可以自动区分门架下降是否需要能量回收。另外，本系统无论在门架起升还是下降时，均可通过第一齿轮泵3单向旋转实现，以避免常规的能量回收系统利用双向泵马达正转起升、反转回收能量，其必须采用电机或双向泵马达作为动力源，导致制造成本高、耗能多等问题。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对升降油缸1、油箱2、第一齿轮泵3、第一电机4、控制手柄以及能量回收阀块5的形状、结构、类型、尺寸、位置等进行确定。

在使用本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统时，当操作人员拉动控制手柄进行门架起升操作时，第一电机4运行，第一齿轮泵3通过能量回收阀块5向升降油缸1供油，也即油箱2内的液压油经能量回收阀块5向升降油缸1供油，使得门架起升。

当操作人员推动控制手柄进行门架下降操作时，由压力继电器KM1判断门架的货叉处于轻载还是重载状态。若门架处于轻载下降状态，表明液压油的势能较小，能量回收效果意义不大，此时，可控制升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流回油箱2，达到高效的工作状态。

若门架处于重载下降状态时，表明液压油的势能较大，能量回收效果好，此时，可控制升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流至第一齿轮泵3的进油口，第一齿轮泵3的出油流回油箱2，以使第一电机4在第一齿轮泵3带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机4运行时的方向一致。也即此时的第一电机4在第一齿轮泵3的带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机4正常工作运行时的方向一致，此时的第一电机4充当发电机使用，给蓄电池组充电。本系统通过液压油路设计，可实现正向能量回收功能，也即第一齿轮泵3不需要反转即可为蓄电池组充电。因此，无论第一齿轮泵3主动为液压系统提供动力，还是在能量回收过程中，第一齿轮泵3均可通过单向旋转实现。并且，单向齿轮泵相较于双向泵马达而言，单向齿轮泵的价格便宜，技术成熟，故障率低，有利于进行推广使用。

综上所述，本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统，可在门架下降过程中进行能量回收，有效降低能量回收操作的成本和故障率。

在一个实施例中，还包括转向油缸6、倾斜油缸7、工作油路阀块8、第二齿轮泵9以及与第二齿轮泵9连接的第二电机10，控制手柄设于工作油路阀块8内；

第二齿轮泵9的进油口和油箱2连通，第二齿轮泵9的出油口和工作油路阀块8的P口连通，工作油路阀块8的T口和油箱2连通；

升降油缸1和转向油缸6及倾斜油缸7均与工作油路阀块8连接，工作油路阀块8用于在门架起升时向升降油缸1供油，在门架转向时向转向油缸6供油，在门架倾斜时向倾斜油缸7供油。

需要说明的是，本系统还可以包括油尺11、呼吸器12、吸油滤油器13以及回油滤油器14。其中，第一齿轮泵3的进油口和第二齿轮泵9的进油口均设有吸油滤油器13，工作油路阀块8的回油口设有回油滤油器14。油尺11和呼吸器12均设有油箱2上，油尺11用于检查油箱2的油面高度，以使油箱2的油液量符合要求，呼吸器12用于维持油箱2内部与外部的气体压力平衡，从而防止油箱2产生过高或过低的气压。

在一个实施例中，能量回收阀块5还包括第一电磁阀DT1、第二电磁阀DT2以及第三电磁阀DT3；

第一齿轮泵3的出油口和能量回收阀块5的P1口连接，经单向阀DX1和第三电磁阀DT3的PP3口连接，第三电磁阀DT3的PT3口经单向阀DX2连通油箱2，第三电磁阀DT3的PB3口连通第一齿轮泵3的进油口，第三电磁阀DT3的PA3口连通单向阀DX3的出口、单向阀DX4的出口及第一电磁阀DT1的PT1口；

第一电磁阀DT1的TT1口连通压力继电器KM1、能量回收阀块5的A11口、单向阀DX4的进口及第二电磁阀DT2的PT2口，第二电磁阀DT2的TT2口经能量回收阀块5的T1口连通油箱2，单向阀DX3的进口和工作油路阀块8连通。

为了进一步说明本系统的使用方法，接下来对其进行举例说明。

当操作人员拉动控制手柄进行门架起升操作时，第一电机4和第二电机10同时运行，同时，第一电磁阀DT1得电，第一齿轮泵3和第二齿轮泵9向升降油缸1供油，也即液压油经能量回收阀块5和工作油路阀块8向升降油缸1供油，使得门架起升。

当操作人员推动控制手柄进行门架转向和/或倾斜操作时，则第二电机10运行，驱动第二齿轮泵9向转向油缸6和/或倾斜油缸7供油，此时的第一电机4和第一齿轮泵3无需运行。

当操作人员推动控制手柄进行门架下降操作时，由压力继电器KM1判断货叉处于轻载还是重载状态。若货叉处于轻载状态，表明液压油的势能较小，能量回收效果意义不大，此时，可控制第二电磁阀DT2得电，升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流回油箱2，达到高效的工作状态。

若货叉处于重载状态时，表明液压油的势能较大，能量回收效果好，此时，可控制第三电磁阀DT3得电，升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5至第一齿轮泵3的进油口，第一齿轮泵3出油经第三电磁阀DT3回油箱2。第一电机4在第一齿轮泵3的带动单向旋转，且旋转方向与第一电机4运行时的方向一致。此时的第一电机4充当发电机使用，给蓄电池组充电。也即本系统通过液压油路设计，可实现正向能量回收功能，第一齿轮泵3无需反转即可为蓄电池组充电。

在叉车进行起升操作时需要较大供油量，此时需控制第一齿轮泵3和第二齿轮泵9共同供油，当叉车执行其它操作时，所需供油量较少，仅需控制第二齿轮泵9运行，当叉车进行下降操作时，则可根据货叉的承载状态，选择性决定回收液压油势能或无需回收液压油势能，也即无论第一齿轮泵3主动为液压系统提供动力，还是在能量回收过程中，第一齿轮泵3均可通过单向旋转实现。

在一个实施例中，第三电磁阀DT3的PA3口和第一溢流阀YLF1的进口连通，第一电磁阀DT1的TT1口和截止阀JZF进口连通，截止阀JZF的出口和第一溢流阀YLF1的出口均与第二电磁阀DT2的TT2口连通。因此，当电路故障时，操作人员可手动打开截止阀JZF，使升降油缸1内的液压油经截止阀JZF流回油箱2，实现应急下降的功能。

在一个实施例中，工作油路阀块8内设有起升阀片和倾斜阀片，控制手柄包括设于起升阀片上的第一操纵手柄SB1和设于倾斜阀片上的第二操纵手柄SB2；

起升阀片上还设有电位计RP，起升阀片的阀杆上设有第一微动开关S1，第一微动开关S1用于感知第一操纵手柄SB1由中位下推的动作，电位计RP用于感知第一操纵手柄SB1由中位向上拉的动作；

倾斜阀片的阀杆上设有第二微动开关S2，第二微动开关S2用于感知第二操纵手柄SB2处于中位或工作位。

需要说明的是，电位计RP具有感应起升的功能，可根据电位计RP的电压控制第一电机4和第二电机10的转速，进而控制门架起升速度。当第一微动开关S1和第二微动开关S2均未反应时，说明此时的门架无需工作，也即第一电机4和第二电机10无需运行，系统能耗相对最小。也即仅当门架起升时，第一电机4运行，其余状态下第一电机4均处于停转状态，第一电机4的能耗可降低到最低水平。

当需要进行转向或倾斜操作时，其所需的油液流量较少，只需控制第二电机10运行即可。而当门架需要进行起升操作时，需要很大的油液流量，则需控制第一电机4和第二电机10同时运行，以达到所需的起升速度。这样设置油路和电机（也即第一电机4和第二电机10）以及齿轮泵（也即第一齿轮泵3和第二齿轮泵9），可使本系统实际使用时能量分配更为合理。

在一个实施例中，倾斜油缸7的有杆腔和无杆腔中的一者与倾斜阀片的A2口连通，另一者与倾斜阀片的B2口连通。其中，单向阀DX3的进口和起升阀片的A1口连通。当需要进行倾斜操作时，可以通过控制第二操纵手柄SB2，进而控制第二电机10运行，以驱动第二齿轮泵9运行，最终可向倾斜油缸7的有杆腔或无杆腔供油，实现倾斜操作。

在一个实施例中，工作油路阀块8的P口连接第二溢流阀YLF2的进口和优先阀YF的进口，第二溢流阀YLF2的回油口和优先阀YF的安全阀回油口并联，经工作油路阀块8的T口接回油箱2；

转向油缸6通过转向器15和工作油路阀块8连接，优先阀YF的CF口和转向器15的P口连接，优先阀YF的Ls口和转向器15的Ls口连接，起升阀片的进口和倾斜阀片的进口均与优先阀YF的出油口连接。

需要说明的是，可以将第二齿轮泵9的出油口和工作油路阀块8的P口连接，工作油路阀块8的P口连接第二溢流阀YLF2的进口及优先阀YF的进口，第二溢流阀YLF2的回油口和优先阀YF的安全阀回油口并联，经工作油路阀块8的T口接回油箱2。优先阀YF的CF口接转向器15的P口，优先阀YF的Ls口接转向器15的Ls口，优先阀YF的出油口接起升阀片的进口和倾斜阀片的进口。转向器15的进出油口分别与转向油缸6的A口、B口连接，以实现转向油缸6的左转或右转操作。

还需要说明的是，起升阀片上设置有第一操纵手柄SB1，在起升阀片的阀杆上设置有第一微动开关S1，以感知第一操纵手柄SB1由中位上拉的动作（即门架起升动作）。同时在起升阀片上设置有电位计RP，以感知第一操纵手柄SB1由中位向下推的动作（即门架下降动作）。

倾斜阀片设置有第二操纵手柄SB2，倾斜阀片的阀杆上设置有第二微动开关S2，以感知第二操纵手柄SB2在中位还是工作位。当门架无需进行转向操作时，则从第二齿轮泵9流入工作油路阀块8的油液直接经过优先阀YF，再进入起升阀片和/或倾斜阀片的进口。

除了上述的叉车正向能量回收液压控制系统，本发明还提供一种应用于上述实施例公开的叉车正向能量回收液压控制系统的控制方法，控制方法，包括：包括：

步骤SS1、获取门架的运动控制信号；

步骤SS2、若门架执行起升操作，则控制第一电机4运行，驱动第一齿轮泵3向升降油缸1供油；

步骤SS3、若门架执行下降操作，则通过压力继电器KM1判断货叉是否处于重载状态；若否，则控制升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流回油箱2；若是，则控制升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5至第一齿轮泵3的进油口，第一齿轮泵3的出油流回油箱2，第一电机4在第一齿轮泵3带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机4运行时的方向一致。

在一个实施例中，获取门架的运动控制信号，之后，还包括，

若门架执行起升操作，则控制第二电机10运行，驱动第二齿轮泵9向升降油缸1供油；

若门架执行转向和/或倾斜操作，则控制第二电机10运行，驱动第二齿轮泵9向转向油缸6和/或倾斜油缸7供油。

在一个实施例中，还包括，当电路故障时，手动打开截止阀JZF，升降油缸1内的液压油经截止阀JZF流回油箱2。

为了进一步说明本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统，及其控制方法，接下来对其进行举例说明。

当操作人员上拉第一操纵手柄SB1时，电位计RP接收到门架的起升信号，第一电机4和第二电机10均启动，同时，第一电磁阀DT1得电，第一齿轮泵3和第二齿轮泵9向升降油缸1供油。液压油经能量回收阀块5和工作油路阀块8供给升降油缸1，实现门架起升操作。其中，门架起升的速度快慢可根据电位计RP的位移量线性变化，其原理示意如图4所示。

另外，门架下降可划分为三种工作状态：轻载下降、重载下降以及应急下降。

当门架处于轻载下降状态时，其操作包括：

当操作人员下推第一操纵手柄SB1时，第一微动开关S1接收到门架的下降信号，系统由压力继电器KM1对比值判断货叉处于轻载还是重载状态。若为轻载状态，表明液压油的势能较小，能量回收效果意义不大，此时，第二电磁阀DT2得电，升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流回油箱2，达到高效的工作状态，其原理示意如图5所示。

当下推第一操纵手柄SB1时，第一微动开关S1接收到门架的下降信号，系统由压力继电器KM1对比值判断货叉处于轻载还是重载状态。若为重载状态，表明液压油的势能较大，能量回收效果好，此时，第三电磁阀DT3得电，升降油缸1内的液压油经能量回收阀块5流至第一齿轮泵3的进油口，第一齿轮泵3的出油经第三电磁阀DT3流回油箱2。

第一电机4在第一齿轮泵3的带动下单向旋转，且旋转方向与第一电机4正常工作运行时的方向一致，此时的第一电机4充当发电机使用，给蓄电池组充电。本系统通过液压油路设计，实现正向能量回收功能，即第一齿轮泵3不需要反转即可为蓄电池组充电，其原理示意如图6所示。

当本系统出现电路故障现象时，操作人员可手动打开截止阀JZF，升降油缸1内液压油经截止阀JZF直接流回油箱2，以实现门架的紧急下放的功能，其原理示意如图7所示。其中，图4-图7中箭头方向为液压油的流动方向。

需要进行说明的是，本发明中提到的第一电磁阀DT1、第二电磁阀DT2以及第三电磁阀DT3、第一齿轮泵3和第二齿轮泵9、第一电机4和第二电机10、第一溢流阀YLF1和第二溢流阀YLF2、第一微动开关S1和第二微动开关S2、第一操纵手柄SB1和第二操纵手柄SB2，其中，第一和第二以及第三只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

另外，还需要说明的是，本发明的“进出”、“升降”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的叉车正向能量回收液压控制系统及其控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，包括：

升降油缸（1）；

油箱（2）；

第一齿轮泵（3），其设于所述升降油缸（1）和所述油箱（2）之间；

第一电机（4），其与所述第一齿轮泵（3）连接；

控制手柄，其用于实现门架的动作切换；

能量回收阀块（5），其内设有用于判断所述门架的货叉处于重载状态或轻载状态的压力继电器（KM1），所述能量回收阀块（5）位于所述升降油缸（1）和所述第一齿轮泵（3）之间；

当所述门架上升时，所述第一电机（4）运行，以驱动所述第一齿轮泵（3）通过所述能量回收阀块（5）向所述升降油缸（1）供油；当所述门架处于轻载下降状态时，所述升降油缸（1）的液压油经所述能量回收阀块（5）流回所述油箱（2）；当所述门架处于重载下降状态时，所述升降油缸（1）的液压油经所述能量回收阀块（5）流至所述第一齿轮泵（3）的进油口，所述第一齿轮泵（3）的出油流回所述油箱（2），以使所述第一电机（4）在所述第一齿轮泵（3）带动下单向旋转，且旋转方向与所述第一电机（4）运行时的方向一致。

2.根据权利要求1所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，还包括转向油缸（6）、倾斜油缸（7）、工作油路阀块（8）、第二齿轮泵（9）以及与所述第二齿轮泵（9）连接的第二电机（10），所述控制手柄设于所述工作油路阀块（8）内；

所述第二齿轮泵（9）的进油口和所述油箱（2）连通，所述第二齿轮泵（9）的出油口和所述工作油路阀块（8）的P口连通，所述工作油路阀块（8）的T口和所述油箱（2）连通；

所述升降油缸（1）和所述转向油缸（6）及所述倾斜油缸（7）均与所述工作油路阀块（8）连接，所述工作油路阀块（8）用于在所述门架起升时向所述升降油缸（1）供油，在所述门架转向时向所述转向油缸（6）供油，在所述门架倾斜时向所述倾斜油缸（7）供油。

3.根据权利要求2所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，所述能量回收阀块（5）还包括第一电磁阀（DT1）、第二电磁阀（DT2）以及第三电磁阀（DT3）；

所述第一齿轮泵（3）的出油口和所述能量回收阀块（5）的P1口连接，经单向阀DX1和所述第三电磁阀（DT3）的PP3口连接，所述第三电磁阀（DT3）的PT3口经单向阀DX2连通所述油箱（2），所述第三电磁阀（DT3）的PB3口连通所述第一齿轮泵（3）的进油口，所述第三电磁阀（DT3）的PA3口连通单向阀DX3的出口、单向阀DX4的出口及所述第一电磁阀（DT1）的PT1口；

所述第一电磁阀（DT1）的TT1口连通所述压力继电器（KM1）、所述能量回收阀块（5）的A11口、所述单向阀DX4的进口及所述第二电磁阀（DT2）的PT2口，所述第二电磁阀（DT2）的TT2口经所述能量回收阀块（5）的T1口连通所述油箱（2），所述单向阀DX3的进口和所述工作油路阀块（8）连通。

4.根据权利要求3所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，所述第三电磁阀（DT3）的PA3口和第一溢流阀（YLF1）的进口连通，所述第一电磁阀（DT1）的TT1口和截止阀（JZF）进口连通，所述截止阀（JZF）的出口和所述第一溢流阀（YLF1）的出口均与所述第二电磁阀（DT2）的TT2口连通。

5.根据权利要求2至4任一项所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，所述工作油路阀块（8）内设有起升阀片和倾斜阀片，所述控制手柄包括设于所述起升阀片上的第一操纵手柄（SB1）和设于所述倾斜阀片上的第二操纵手柄（SB2）；

所述起升阀片上还设有电位计（RP），所述起升阀片的阀杆上设有第一微动开关（S1），所述第一微动开关（S1）用于感知所述第一操纵手柄（SB1）由中位下推的动作，所述电位计（RP）用于感知所述第一操纵手柄（SB1）由中位向上拉的动作；

所述倾斜阀片的阀杆上设有第二微动开关（S2），所述第二微动开关（S2）用于感知所述第二操纵手柄（SB2）处于中位或工作位。

6.根据权利要求5所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，所述倾斜油缸（7）的有杆腔和无杆腔中的一者与所述倾斜阀片的A2口连通，另一者与所述倾斜阀片的B2口连通。

7.根据权利要求5所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，所述工作油路阀块（8）的P口连接第二溢流阀（YLF2）的进口和优先阀（YF）的进口，所述第二溢流阀（YLF2）的回油口和所述优先阀（YF）的安全阀回油口并联，经所述工作油路阀块（8）的T口接回所述油箱（2）；

所述转向油缸（6）通过转向器（15）和所述工作油路阀块（8）连接，所述优先阀（YF）的CF口和所述转向器（15）的P口连接，所述优先阀（YF）的Ls口和所述转向器（15）的Ls口连接，所述起升阀片的进口和所述倾斜阀片的进口均与所述优先阀（YF）的出油口连接。

8.一种控制方法，应用于上述权利要求1至7任一项所述的叉车正向能量回收液压控制系统，其特征在于，包括：

获取门架的运动控制信号；

若所述门架执行起升操作，则控制第一电机（4）运行，驱动第一齿轮泵（3）向升降油缸（1）供油；

若所述门架执行下降操作，则通过压力继电器（KM1）判断货叉是否处于重载状态；

若否，则控制所述升降油缸（1）内的液压油经能量回收阀块（5）流回油箱（2）；

若是，则控制所述升降油缸（1）内的液压油经所述能量回收阀块（5）至所述第一齿轮泵（3）的进油口，所述第一齿轮泵（3）的出油流回所述油箱（2），所述第一电机（4）在所述第一齿轮泵（3）带动下单向旋转，且旋转方向与所述第一电机（4）运行时的方向一致。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述获取门架的运动控制信号，之后，还包括，

若所述门架执行起升操作，则控制第二电机（10）运行，驱动第二齿轮泵（9）向所述升降油缸（1）供油；

若所述门架执行转向和/或倾斜操作，则控制所述第二电机（10）运行，驱动所述第二齿轮泵（9）向转向油缸（6）和/或倾斜油缸（7）供油。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括，当电路故障时，手动打开截止阀（JZF），所述升降油缸（1）内的液压油经所述截止阀（JZF）流回所述油箱（2）。