CN208454429U - 旁通式能量再生叉车液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及旁通式能量再生叉车液压系统，包括两只升降油缸、两只倾斜油缸、转向油缸、负荷传感转向器、多路阀、油箱和第二油泵；还包括由第一油泵和集成阀块构成的旁通机构；集成阀块主要包括方向控制阀、第一主安全阀和稳流阀；本实用新型通过旁路机构增加的稳流阀，工作时，分流一部分的流量，解决全流量发电电流大，回收效率低的问题；另一方面通过旁路一部分流量提升下降速度，同时稳流阀还有一个作用是在系统出现故障或断电情况下，两只升降油缸输出的压力油，通过稳流阀和多路阀的升降换向阀流回油箱实现货物以安全速度下降，从而保证整机安全性。本实用新型实现回收同样能量，门架下降速度提升20%；本实用新型既适用于内燃叉车也适用于电动叉车。

Description

旁通式能量再生叉车液压系统

技术领域

本实用新型属于叉车技术领域，具体涉及叉车液压系统。

背景技术

叉车是通过起重系统来完成对货物的托取、升降、堆放、码垛等工序的。叉车在叉取货物下降过程中，是利用各种节流方式来控制重物的下降速度。在这个过程中，重力势能全部通过节流阀转化为热能。不仅会造成液压系统的温升，影响了液压系统及元件的可靠性和整车的工作效率。随着国际能源供应的日益紧张以及世界范围内环保意识的逐渐增强，绿色、节能已成为各行业技术及产品的未来发展趋势。形势的发展使我们认识到：将这些废弃的势能和液压能回收和再利用是节能减排的有效途径，尤其对反复举升、下降的叉车有较大的现实意义。

一种混合动力叉车液压系统和一种带能量回收的节能型叉车液压系统的技术方案是：升降阀片另外设置一Pt口解决油缸下降油路问题；利用先导压力油路来控制液控顺序阀，满足载荷不同情况下的下降发电要求，发电模式根据载荷状况来确定；发电采用单泵驱动，所需油泵排量大，电机功率大，同时因下降发电电流大，实际电池充电效率低，能量回收效率低。

一种能量再生式叉车液压系统的技术方案是：货物下降势能可以由两个油泵同时驱动电机发电，实现能量回收。也可以一部分通过第二油泵直接转化为液压能，实现能量再生；另一部分由第一油泵驱动电机发电，并经过逆变器将电能储存在电能存储部件中，实现能量回收，再生和回收效率较高，但因系统要对两个油泵驱动电机发电进行管理，电器控制系统复杂。

国外叉车下降能量回收系统是通过外接一组或两组电磁换向阀来满足起升下降油路切换要求，成本高，控制复杂。一种混合动力叉车液压系统和一种带能量回收的节能型叉车液压系统的技术方案是：双泵输出的压力油是在升降换向阀片的进油口合流，然后通过升降换向阀片的内部单个油道输出给升降油缸，双泵回油也是在升降换向阀片的内部单个油道进行的，由于升降换向阀体内单个油道开口设计受限制，当双泵同时工作供给需要大流量的起升系统液压油时，压力损失大，系统能耗大；同时为了满足系统大流量通流要求，对应多路阀设计或选型就要采用大通经的，不仅体积大，笨重，而且成本也较高。所以有必要对液压系统做进一步改进设计，一方面满足下降能量回收的要求；另一方面需达到降低成本，减少压力损失，降低液压系统的功率损失的目的。

实用新型内容

为了进一步提高叉车势能回收效率，满足叉车节能环保要求，提升下降速度提高作业效率，同时解决因故障或断电失效时，货叉不能下降缺陷，本实用新型提供一种旁通式能量再生叉车液压系统。

旁通式能量再生叉车液压系统包括两只升降油缸9、两只倾斜油缸10、转向油缸12、负荷传感转向器14、多路阀11、油箱1和第二油泵21；所述多路阀11包括倾斜换向阀13、升降换向阀15、优先阀18、转向安全阀19和第二安全阀20，多路阀11具有油口Po、第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B2和回油口T；改进在于：

还包括由第一油泵3和集成阀块22构成的旁通机构；所述集成阀块22包括方向控制阀5、第一主安全阀6、单向阀7和稳流阀8；

第一油泵3的吸油口连通着油箱1，第一油泵3的出油口连通着集成阀块22的第一进油口P1，所述第一进油口P1分别连通着集成阀块22的三条油路，第一条油路连通着方向控制阀5的工作油口B，第二条油路连通着第一主安全阀6的进口，第二条油路连通着单向阀7的进口；方向控制阀5的工作油口A为集成阀块22的第二进油口P2，连通到第一油泵3的吸油口，方向控制阀5的回油口T为集成阀块22的第二回油口T2，连通油箱1；第一主安全阀6的出口为集成阀块22的第一回油口T1，连通着油箱1；单向阀7的出口连通着四通管24的第一接口，四通管24的第二接口连通着稳流阀8的出口，四通管24的第三接口连通着方向控制阀5的工作油口P，四通管24的第四接口通过三通管分别连通着两只升降油缸9；所述稳流阀8的入口与集成阀块22的出油口A3相通，出油口A3连通着多路阀11的第一工作油口A1；

工作时，集成阀块22中的稳流阀8通过出油口A3分流一部分的流量，一方面解决全流量发电电流大，回收效率低的问题；另一方面通过出油口A3旁路一部分流量提升下降速度，同时稳流阀8还有一个作用是在系统出现故障或断电情况下，两只升降油缸9输出的压力油，通过稳流阀8和多路阀11的升降换向阀15流回油箱1实现货物以安全速度下降，从而保证整机安全性。

进一步限定的技术方案如下：

所述第一油泵3的吸油口处设有第一单向阀2。

所述方向控制阀5为两位四通换向阀，当方向控制阀5处于中位时，工作油口A、工作油口B、工作油口P和回油口T相互不通；当方向控制阀5处于左位时，工作油口A与工作油口P相通，工作油口B与回油口T相通。

所述稳流阀8为旁路调速流量阀。

本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

1.本实用新型通过在系统旁路增加一稳流阀，分流一部分的流量，一方面提升下降速度；另一方面解决全流量发电电流大，回收效率低的问题；同时还可以解决因系统出现故障或断电情况时，货叉下降受限的缺陷，从而保证整机安全性。

2.相比ZL 201120038176.8《能量再生式叉车液压系统》技术方案和ZL201220118243.1《一种带能量回收的节能型叉车液压系统》技术方案，本实用新型回收同样能量，门架下降速度提升20%。

3.为满足起升时大流量需求，本实用新型起升时双泵供油是在阀外合流，所以可以选用结构较小的多路阀；而流量需求较少的门架倾斜和属具动作由单泵供油经多路阀控制实现，所以元件结构轻巧，配置的系统压力损失小，效率高，成本低。

4. 货物起升和货物下降发电两种状态下，液压泵和液压泵转换为马达工况时始终与电机的旋向相同，使得整机控制系统简单方便可靠且响应快，避免因换向旋转造成的冲击。

5. 本实用新型既适用于内燃叉车也适用于电动叉车。

附图说明

图1是本实用新型的叉车液压系统原理图。

上图中序号：油箱1、第一单向阀2、第一油泵3、电机4、方向控制阀5、第一主安全阀6、单向阀7、稳流阀8、升降油缸9、倾斜油缸10、多路阀11、转向油缸12、倾斜换向阀13、负荷传感转向器14、升降换向阀15、进油道16、环形回油道17、优先阀18、转向安全阀19、第二安全阀20、第二油泵21。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地描述。

参见图1，旁通式能量再生叉车液压系统包括两只升降油缸9、两只倾斜油缸10、转向油缸12、负荷传感转向器14、多路阀11、油箱1和第二油泵21；所述多路阀11包括倾斜换向阀13、升降换向阀15、优先阀18、转向安全阀19和第二安全阀20，多路阀11具有油口Po、第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B2和回油口T；改进在于：

还包括由第一油泵3和集成阀块22构成的旁通机构。集成阀块22包括方向控制阀5、第一主安全阀6、单向阀7和稳流阀8，稳流阀8为旁路调速流量阀。

第一油泵3的吸油口处通过安装的第一单向阀2连通着油箱1，第一油泵3的出油口连通着集成阀块22的第一进油口P1，所述第一进油口P1分别连通着集成阀块22的三条油路，第一条油路连通着方向控制阀5的工作油口B，第二条油路连通着第一主安全阀6的进口，第二条油路连通着单向阀7的进口；方向控制阀5的工作油口A为集成阀块22的第二进油口P2，连通到第一油泵3的吸油口，方向控制阀5的回油口T为集成阀块22的第二回油口T2，连通着油箱1；第一主安全阀6的出口为集成阀块22的第一回油口T1，连通着油箱1；单向阀7的出口连通着四通管24的第一接口，四通管24的第二接口连通着稳流阀8的出口，四通管24的第三接口连通着方向控制阀5的工作油口P，四通管24的第四接口通过三通管分别连通着两只升降油缸9；所述稳流阀8的入口与集成阀块22的出油口A3相通，出油口A3连通着多路阀11的第一工作油口A1。

方向控制阀5为两位四通换向阀，当方向控制阀5处于中位时，工作油口A、工作油口B、工作油口P和回油口T相互不通；当方向控制阀5处于左位时，工作油口A与工作油口P相通，工作油口B与回油口T相通。

本实用新型的工作原理详细说明如下：

当叉车叉取货物做起升动作时，第一油泵3和第二油泵21同时启动供油，升降换向阀15换向至右位。第一油泵3通过单向阀2从油箱1中吸油，输出的压力油通过单向阀7、四通管24进入两只升降油缸9；同时第二油泵21输出的油通过多路阀11的进油口P_o，经优先阀18、升降换向阀15的入口单向阀，经升降换向阀15的第二进油口D、升降换向阀15的第一出油口G和第一工作油口A1，经过稳流阀8，经四通管24，与第一油泵3输出的压力油合流，进入两只升降油缸9，实现装卸货物的起升动作。其中第一主安全阀6是限定第一油泵3和第二油泵17的最高工作压力。

当叉车叉取货物下降时，升降换向阀15换向至左位，方向控制阀5换向至左位。两只升降油缸9下降输出的压力油经过四通管24分为三路：一路至单向阀7的出口，因单向阀7的单向截止作用，此路不通；另一路通过稳流阀8、经多路阀的第一工作油口A1，升降换向阀15第一出油口G、第二回油口E、环形回油道17以设定的流量流回油箱；再一路经方向控制阀5的工作油口P、工作油口A到达第一油泵3的进油口，由于单向阀2的单向截止作用，单向阀2关闭，使得升降油缸中输出的压力油只能进入第一油泵3的进油口，驱动第一油泵3带动电机4旋转发电，并经过逆变器将电能储存在存储器中，实现能量回收。这时第一油泵3变成液压马达工况，电机4变为发电机工况。

当起升不工作，倾斜工作时，第一油泵3不工作。第二油泵21输出的压力油通过多路阀11中的优先阀18，分两种情况：在不转向时，负荷传感转向器14的LS口将压力几乎为零的反馈信号通过LS信号油路反馈给优先阀18，油液经优先阀18的第二出油口EF进入多路阀的倾斜换向阀13的进油口，以实现叉车门架前后倾动作；当转向时，负荷传感转向器14的LS口实时将转向压力信号通过LS信号油路传给优先阀18，优先阀18根据反馈信号通过第一出油口CF供给负荷传感转向器14所需的油液流量，推动转向油缸12控制车体转向；多余的油液经优先阀18的第二出油口EF、经进油道16进入多路阀的倾斜换向阀13，以实现叉车门架前后倾动作；其中多路阀11中的第二主安全阀20是限定第二油泵21的最高工作压力。

当叉车起升和倾斜或转向联合操作时，第一油泵3输出的压力油仅供起升，第二油泵21输出的压力油供给起升、倾斜、制动或转向，相互之间动作不干涉。

当升降和倾斜（或制动、转向）都不工作，第一油泵3不工作，第二油泵21若由电机驱动可以通过电器控制也让其不工作。第二油泵21若由发动机驱动，则输出的油液经多路阀11的优先阀18、中位油道25，经环形回油道17、回油口T流回油箱1中。

Claims (4)

1.旁通式能量再生叉车液压系统，包括两只升降油缸（9）、两只倾斜油缸（10）、转向油缸（12）、负荷传感转向器（14）、多路阀（11）、油箱（1）和第二油泵（21）；所述多路阀（11）包括倾斜换向阀（13）、升降换向阀（15）、优先阀（18）、转向安全阀（19）和第二安全阀（20），多路阀（11）具有油口Po、第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B2和回油口T；其特征在于：

还包括由第一油泵（3）和集成阀块（22）构成的旁通机构；所述集成阀块（22）包括方向控制阀（5）、第一主安全阀（6）、单向阀（7）和稳流阀（8）；

第一油泵（3）的吸油口连通着油箱（1），第一油泵（3）的出油口连通着集成阀块（22）的第一进油口P1，所述第一进油口P1分别连通着集成阀块（22）的三条油路，第一条油路连通着方向控制阀（5）的工作油口B，第二条油路连通着第一主安全阀（6）的进口，第二条油路连通着单向阀（7）的进口；方向控制阀（5）的工作油口A为集成阀块（22）的第二进油口P2，连通到第一油泵（3）的吸油口，方向控制阀（5）的回油口T为集成阀块（22）的第二回油口T2，连通着油箱（1）；第一主安全阀（6）的出口为集成阀块（22）的第一回油口T1，连通着油箱（1）；单向阀（7）的出口连通着四通管（24）的第一接口，四通管（24）的第二接口连通着稳流阀（8）的出口，四通管（24）的第三接口连通着方向控制阀（5）的工作油口P，四通管（24）的第四接口通过三通管分别连通着两只升降油缸（9）；所述稳流阀（8）的入口与集成阀块（22）的出油口A3相通，出油口A3连通着多路阀（11）的第一工作油口A1；

工作时，集成阀块（22）中的稳流阀（8）通过出油口A3分流一部分的流量，一方面解决全流量发电电流大，回收效率低的问题；另一方面通过出油口A3旁路一部分流量提升下降速度，同时稳流阀（8）还有一个作用是在系统出现故障或断电情况下，两只升降油缸（9）输出的压力油，通过稳流阀（8）和多路阀（11）的升降换向阀（15）流回油箱（1）实现货物以安全速度下降，从而保证整机安全性。

2.根据权利要求1所述的旁通式能量再生叉车液压系统，其特征在于：所述第一油泵（3）的吸油口处设有第一单向阀（2）。

3.根据权利要求1所述的旁通式能量再生叉车液压系统，其特征在于：所述方向控制阀（5）为两位四通换向阀，当方向控制阀（5）处于中位时，工作油口A、工作油口B、工作油口P和回油口T相互不通；当方向控制阀（5）处于左位时，工作油口A与工作油口P相通，工作油口B与回油口T相通。

4.根据权利要求1所述的旁通式能量再生叉车液压系统，其特征在于：所述稳流阀（8）为旁路调速流量阀。