CN203767941U - 一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置，包括涡卷弹簧蓄能模块和液压蓄能器模块，所述涡卷弹簧蓄能模块包括涡卷弹簧和链轮轴承，所述涡卷弹簧安装在叉车门架上的链轮轴承上，涡卷弹簧的外端固定在链轮轴承的外圈，涡卷弹簧的芯轴固定在链轮轴承的内圈，所述液压蓄能器包括主回路液压泵/马达和蓄能器回路液压泵/马达，所述主回路液压泵/马达和蓄能器回路液压泵/马达之间通过刚性同轴连接，当叉车的货叉下降时，所述涡卷弹簧和所述液压蓄能器同时储能，当叉车的货叉上升时，所述涡卷弹簧和所述液压蓄能器同时释放存储的能量，本实用新型的装置既能够多模块协作节能，又具有更加简单灵活的结构，效率更高，更具实用性，更适合推广应用。

Description

一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置

技术领域

本实用新型涉及叉车节能领域，尤其涉及一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置。

背景技术

现在的叉车大都没有能量回收的装置，能量浪费情况普遍存在，且系统发热对液压元件的损害又会造成叉车寿命的缩短。

现有技术中的一种叉车下降能量回收系统是利用货物下降时的势能来进行补充电能而延长蓄电池使用周期的措施，一般可节能5%。以电能方式储存能量，蓄电池储能功率密度低，充放电频率小，不能迅速转化吸收大量功率，不利于负载频繁变化的叉车起升系统进行能量回收和利用。同时，专利号为ZL201210082983.9的《一种带能量回收的节能型叉车液压系统》和专利号为ZL201210099837.7的《一种提供液压蓄能混合动力的系统和方法》都只是单一的使用液压蓄能器将负载重物下降时产生的液压能收集起来储存在蓄能器中，而因为蓄能器不能承受过高的压力且频繁的剧烈压力波动会使其使用寿命减短，对负载重物重力有一定的要求，重物重力越大，能量利用率越低，实用性较差，并且存在油路负载，维护困难的问题。另外，这两个技术方案中的两个液压泵/马达非同步，能量传递效率低。

综上所述，现有技术中缺乏一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置，既能够多模块协作节能，又具有更加简单的结构，效率更高，更具实用性，更适合推广应用。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置。

一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置，包括涡卷弹簧蓄能模块和液压蓄能器模块。

作为优选，所述涡卷弹簧蓄能模块包括涡卷弹簧和链轮轴承，涡卷弹簧安装在叉车门架上的链轮轴承上，涡卷弹簧的外端固定在链轮轴承的外圈，涡卷弹簧的芯轴固定在链轮轴承的内圈。

作为优选，当叉车的货叉下降时，链条带动所述链轮轴承外圈转动，链轮施加转动力矩在所述涡卷弹簧上并对所述涡卷弹簧做功，所述涡卷弹簧存储做功产生的能量。

作为优选，当叉车的货叉上升时，所述涡卷弹簧将存储的能量释放，通过所述涡卷弹簧的外端给所述链轮轴承的外圈转动力矩。

作为优选，所述液压蓄能器模块包括主回路液压泵/马达和蓄能器回路液压泵/马达，所述主回路液压泵/马达和蓄能器回路液压泵/马达之间通过刚性同轴连接。

作为优选，当叉车的货叉下降时，所述主回路液压泵/马达工作在“马达”工况，电动机反向转动，所述蓄能器回路液压泵/马达工作在“泵”工况，当出口压力大于所述蓄能器内油液压力时，单向阀被顶开，使压力油储存至所述蓄能器中。

作为优选，当叉车的货叉上升时，所述蓄能器回路液压泵/马达工作在“马达”工况，向电动机轴提供驱动货叉上行的驱动力矩，所述主回路液压泵/马达工作在“泵”工况。

作为优选，当叉车的货叉下降时，所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块同时储能。

作为优选，当叉车的货叉上升时，所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块同时释放存储的能量。

作为优选，当所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块提供的驱动力矩不足以提升负载时，电动机正向转动处于工作状态，输出功率，并且电动机输出的功率随着货叉上升高度的增加，所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块提供的驱动力矩逐渐减小而逐渐增大。

本实用新型的有益效果在于：既能够多模块协作节能，又具有更加简单的结构，效率更高，更具实用性，更适合推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的叉车的局部立体结构示意图；

图2是本实用新型的叉车的局部结构示意图；

图3是本实用新型的涡卷弹簧蓄能模块的结构示意图；

图4是本实用新型的液压蓄能器模块的结构示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本实用新型的结构组成和工作过程，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1是本实用新型的叉车的局部立体结构示意图。

图2是本实用新型的叉车的局部结构示意图。

图3是本实用新型的涡卷弹簧蓄能模块的结构示意图。

图4是本实用新型的液压蓄能器模块的结构示意图。

如图1至图4所示，一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置，包括涡卷弹簧蓄能模块3和液压蓄能器模块4。

涡卷弹簧301安装在叉车门架上的链轮轴承上，涡卷弹簧301的外端303固定在链轮轴承的外圈305上，涡卷弹簧301的芯轴302固定在链轮轴承的内圈304，链轮轴承通过链条2与货叉1相连。

当叉车的货叉1下降时，链条2带动链轮轴承的外圈305转动，链轮施加转动力矩在涡卷弹簧301上并对其做功，涡卷弹簧301存储做功产生的能量。

当叉车的货叉1上升时，涡卷弹簧301将存储的能量释放，通过涡卷弹簧301的外端303给链轮轴承的外圈305转动力矩。

液压蓄能器模块4包括主回路液压泵/马达402和蓄能器回路液压泵/马达401，主回路液压泵/马达402和蓄能器回路液压泵/马达401之间通过刚性同轴连接。

当叉车的货叉1下降时，主回路液压泵/马达402工作在“马达”工况，电动机403反向转动，蓄能器回路液压泵/马达401工作在“泵”工况，当出口压力大于蓄能器406内油液压力时，单向阀411被顶开，使压力油储存至蓄能器406中。

当叉车的货叉1上升时，蓄能器回路液压泵/马达401工作在“马达”工况，向电动机403的机轴提供驱动货叉1上行的驱动力矩，主回路液压泵/马达402工作在“泵”工况。

液压蓄能器模块4还包括：补油泵404，补油电机405，起升液压缸407，单向节流阀408，主回路换向阀409，滋流阀410，蓄能器回路换向阀412，补油回路换向阀413，压力表414，过滤器415和油箱416。

当叉车的货叉1下降时，涡卷弹簧蓄能模块3和液压蓄能器模块4同时储能，当叉车的货叉1上升时，涡卷弹簧蓄能模块3和液压蓄能器模块4同时释放存储的能量。

当涡卷弹簧蓄能模块3和液压蓄能器模块4提供的驱动力矩不足以提升负载5时，电动机403正向转动处于工作状态，输出功率，并且电动机403输出的功率随着货叉1上升高度的增加，涡卷弹簧蓄能模块3和液压蓄能器模块4提供的驱动力矩逐渐减小而逐渐增大。

实施例1

叉车空载上行。

将主回路换向阀409及电动机403的开关调至上行位置,蓄能器回路液压泵/马达401工作在“马达”工况，向电动机403的机轴提供驱动货叉上行的驱动力矩，主回路液压泵/马达402工作，在“泵”工况。由于起升液压缸407负载力矩小，而涡卷弹簧蓄能模块3和液压蓄能器模块4提供的附加力矩大，当附加力矩减去起升液压缸407的负载力矩后，还能够提供力矩来完成起动加速过程，则电动机403正向转动处于空载制动状态，不输出功率。主回路液压泵/马达402工作在“泵”工况正方向转动，当出口压力大于负载压力时，顶开单向阀411，推动货叉1加速上行，因为电动机403的转速恒定，加速完成后货叉1匀速上行至用户所需要的高度。

实施例2

叉车负载上行。

将主回路换向阀409及电动机403的开关调至上行位置，蓄能器回路液压泵/马达401工作在“马达”工况，涡卷弹簧蓄能模块3处在释放能量状态，向电动机403的机轴提供驱动货叉1上行的驱动力矩，主回路液压泵/马达402工作在“泵”工况。由于负载5较重，而涡卷弹簧301和蓄能器406提供的驱动力矩不足，电动机403正向转动处于工作状态，输出功率。液压泵/马达402工作在“泵”工况正向转动，当出口压力大于负载压力时，顶开单向阀411,推动货叉1加速上行，因为电动机403的转速恒定，加速完成后货叉1匀速上行至用户所需要的高度。由于随着货叉1上升高度的增加，涡卷弹簧301和蓄能器406提供的附加力矩逐渐减小，电动机403的工作状态和输出功率是在不断变化的。

实施例3

叉车空载下行。

将主回路换向阀409及电动机403的开关调至下行位置，主回路液压泵/马达402工作在“马达”工况，电动机403反向转动，蓄能器回路液压泵/马达401工作在“泵”工况。由于货叉1下行的势能作用在电动机的机轴上产生的驱动力矩不足以克服蓄能器406的回路的阻力力矩及涡卷弹簧301的力矩之和，电动机403必须提供与货叉1下行的势能力矩同方向的驱动力矩，使货叉1加速下行，由于有单向节流阀408的作用，完成加速后货叉1匀速下行至用户所需要的高度。蓄能器回路液压泵/马达401工作在“泵”工况并反向转动,当出口压力大于蓄能器406内的油液压力时，顶开单向阀411，使压力油储存至蓄能器406中。

实施例4

叉车负载下行。

将主回路换向阀409及电动机403的开关调至下行位置，主回路液压泵/马达402工作在“马达”工况，电动机403反向转动,蓄能器回路液压泵/马达401工作在“泵”工况。起升液压缸407的负载力矩大于蓄能器406的回路提供的阻力矩，货叉1下行,电动机403处于空载制动状态，不输出功率。由于有单向节流阀408的作用，完成加速后货叉1匀速下行至用户所需要的高度。液压泵/马达401反向转动并工作在“泵”工况，当出口压力大于蓄能器406内的油液压力时，顶开单向阀411，使压力油储存至蓄能器406中。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于叉车的液压蓄能器负载势能回收利用的装置，其特征在于，所述装置包括涡卷弹簧蓄能模块和液压蓄能器模块。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涡卷弹簧蓄能模块包括涡卷弹簧和链轮轴承，涡卷弹簧安装在叉车门架上的链轮轴承上，涡卷弹簧的外端固定在链轮轴承的外圈，涡卷弹簧的芯轴固定在链轮轴承的内圈。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，当叉车的货叉下降时，链条带动所述链轮轴承外圈转动，链轮施加转动力矩在所述涡卷弹簧上并对所述涡卷弹簧做功，所述涡卷弹簧存储做功产生的能量。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，当叉车的货叉上升时，所述涡卷弹簧将存储的能量释放，通过所述涡卷弹簧的外端给所述链轮轴承的外圈转动力矩。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液压蓄能器模块包括主回路液压泵/马达和蓄能器回路液压泵/马达，所述主回路液压泵/马达和蓄能器回路液压泵/马达之间通过刚性同轴连接。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，当叉车的货叉下降时，所述主回路液压泵/马达工作在“马达”工况，电动机反向转动，所述蓄能器回路液压泵/马达工作在“泵”工况，当出口压力大于所述液压蓄能器内油液压力时，单向阀被顶开，使压力油储存至所述液压蓄能器中。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当叉车的货叉上升时，所述蓄能器回路液压泵/马达工作在“马达”工况，向电动机轴提供驱动货叉上行的驱动力矩，所述主回路液压泵/马达工作在”泵”工况。

8.如权利要求1至7任意一项所述的装置，其特征在于，当叉车的货叉下降时，所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块同时储能。

9.如权利要求1至7任意一项所述的装置，其特征在于，当叉车的货叉上升时，所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块同时释放存储的能量。

10.如权利要求1至7任意一项所述的装置，其特征在于，当所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块提供的驱动力矩不足以提升负载时，电动机正向转动处于工作状态，输出功率，并且电动机输出的功率随着货叉上升高度的增加，所述涡卷弹簧蓄能模块和所述液压蓄能器模块提供的驱动力矩逐渐减小而逐渐增大。