CN216642599U - 升降机构 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种升降机构，升降机构的下降模式包括能量回收模式和非能量回收模式。该升降机构包括：电池、电动机、液压泵、油箱、油缸、工作装置以及流量限制阀。在能量回收模式下，液压流体驱动液压泵以液压马达方式工作，进而驱动电动机以发电机方式工作并给电池充电。在非能量回收模式下，流量限制阀限制工作装置的最大下降速度。本申请中的流量限制阀用于提供节流阻力以限制液压流体的最大下降速度，进而限定工作装置的最大下降速度。因此，本申请中通过流量限制阀限定工作装置的最大下降速度，可以解决工作装置下降过程中出现加速下降导致的安全问题，能够确保升降机构的安全性。

Description

升降机构

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，具体涉及一种升降机构。

背景技术

升降机构是广泛应用于高空作业以及货物转运等领域的作业工具。随着技术发展，电驱动升降机构得到越来越广泛的应用。为了延长电池的使用时间，通过将升降机构中的工作装置下降的势能转化为电能为电池充电。然而，在势能转化为电能的过程中，升降机构可能存在一定的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种包括流量限制阀的升降机构，在升降机构的下降模式下，通过流量限制阀来调整升降机构的工作装置的最大下降速度，以解决升降机构的工作装置下降过快而导致的安全问题。

本申请提供了一种升降机构，该升降机构包括：电池、电动机、液压泵、油箱、油缸和工作装置，升降机构的下降模式包括能量回收模式，在能量回收模式下，液压流体驱动液压泵以液压马达方式工作，进而驱动电动机以发电机方式工作并给电池充电，其中，升降机构的下降模式还包括非能量回收模式，升降机构还包括流量限制阀，流量限制阀设置在油缸与液压泵和油箱之间并且设置在油缸和油箱之间，在非能量回收模式下，流量限制阀限制工作装置的最大下降速度。

本申请中通过流量限制阀提供节流阻力以限制液压流体的最大下降速度，进而限定工作装置的最大下降速度，从而确保升降机构的安全性。

本申请中的液压泵能够以液压马达的方式工作。在举升模式下，液压泵正转以将油箱中的液压流体泵入油缸中，进而推动油缸的伸缩杆向上以举高工作装置。在下降模式的能量回收模式中，液压泵在液压流体势能的作用下反转，以带动电动机以发电机方式工作发电。

在一个实施例中，流量限制阀紧贴油缸的出口设置。

本申请通过在油缸出口设置流量限制阀可以确保升降机构的整个液压管路的任何位置发生破裂的情况下，工作装置可以平缓下降，能够确保升降机构的安全性。

在一个实施例中，流量限制阀在第二位置下的节流阻力大于在第一位置下的节流阻力；当流量限制阀两侧的压差大于预定压差时，流量限制阀从第一位置切换至第二位置。

流量限制阀的位置由流量限制阀两侧的压差控制，流量限制阀通过切换流量限制阀第一位置和第二位置来调节液压流体的最大下降速度，进而调节工作装置的下降速度。

在一个实施例中，在能量回收模式下，流量限制阀处于第一位置；在非能量回收模式下，流量限制阀处于第二位置。

在能量回收模式下，流量限制阀两侧的压差小于预定压差；在非能量回收模式下，流量限制阀两侧的压差大于预定压差。本申请中，由于流量限制阀中包括固定大小的第一节流孔，所以流量限制阀两侧的压差与通过流量限制阀的流量呈正相关，由此，可以在流量限制阀两侧的压差(或者说流量)异常的情况下切换流量限制阀的位置，确保工作装置平稳下降。

在能量回收模式下，需要将液压流体的势能转化为电动机的动能后再转化为电能。因此，需要油缸中的液压流体和液压管路之间的节流阻力较小，以便于液压流体的势能可以转化为动能以带动电动机运转。在非能量回收模式下，势能在节流孔消耗转换成热能，液压流体缓慢匀速流到油箱，以确保工作装置平稳下降。因此，在升降机构没有故障的情况下，在能量回收模式下，流量限制阀位于节流阻力小的第一位置，在非能量回收模式下，流量限制阀位于节流阻力大的第二位置。

在一个实施例中，流量限制阀包括相连的第一节流孔和选择阀，选择阀具有连通位置和第二节流孔起作用的节流位置，选择阀处于连通位置时，流量限制阀在第一位置；选择阀处于节流位置时，流量限制阀在第二位置。

在一个实施例中，第二节流孔的尺寸小于第一节流孔的尺寸。

在流量限制阀两侧的压差大于预定压差时，选择阀从连通位置切换到节流位置，也就是从第一节流孔切换到第二节流孔，从而通过第二节流孔来限制工作装置下降速度。

在一个实施例中，在能量回收模式下，工作装置的下降速度通过电动机进行控制；在非能量回收模式下，工作装置的最大下降速度由第二节流孔设定。

在一个实施例中，选择阀还包括弹簧，当流量限制阀两侧的压差小于由弹簧设定的预定压差时，选择阀处于连通位置；当流量限制阀两侧的压差大于由弹簧设定的预定压差时，选择阀处于节流位置。

本申请通过弹簧来限定流量限制阀的两侧压差的最大值，结构简单，能够降低升降机构的成本。包括弹簧的流量限制阀能够在出现压差异常的情况下快速调整压差，避免液压流体下降过快导致的工作装置下降过快，进而能够避免安全隐患。

在一个实施例中，流量限制阀包括能够连续调节流动阻力的比例阀。

在一个实施例中，所述比例阀的最大允许开度根据预先的标定数据，按照实时的油缸压力来对应地设置；或者根据所述工作装置所最大允许的油缸压力直接设定。

在一个实施例中，所述升降机构还包括换向阀，换向阀通过选择性地将油缸连接于液压泵或油箱，来切换能量回收模式和非能量回收模式。

在一个实施例中，升降机构还包括设置在换向阀与油箱之间的节流阀，节流阀的孔口的尺寸小于第二节流孔的尺寸；在能量回收模式下，工作装置的下降速度通过电动机进行控制；在非能量回收模式下，工作装置的下降速度由节流阀的孔口的尺寸设定；当工作装置出现异常下降时，工作装置的最大下降速度由流量限制阀设定。

在非能量回收模式下，可以通过节流阀来控制液压流体的下降速度。流量限制阀在正常工作情况下(包括举升模式、保持模式、能量回收模式和非能量回收模式)一直处于连通位置，而仅在液压管路破裂等异常情况下切换到节流位置。通过这种设置，可以减少流量限制阀的切换频次以及减少流量限制阀处于节流位置的时长，由此可以延长流量限制阀的使用寿命，确保整个升降机构的安全性。与流量限制阀相比，节流阀的成本低，且容易更换，在换向阀与油箱之间设置节流阀可以降低成本。

在一个实施例中，所述升降机构还包括节流阀，在所述能量回收模式下和所述非能量回收模式下，所述流量限制阀均处于所述第一位置，当所述工作装置出现异常下降时，所述流量限制阀处于所述第二位置。

在一个实施例中，在流量限制阀与换向阀之间设置有比例阀或开关阀，比例阀或开关阀包括允许液压流体从所述液压泵单向流至流量限制阀的单向流通位置以及双向流通位置。

通过切换比例阀或开关阀的位置到双向流通位置，将升降机构切换到下降模式。

本申请中，在能量回收模式下，油缸和液压泵连通，在非能量回收模式下，油缸和油箱连通，通过切换换向阀的位置来切换能量回收模式和非能量回收模式。

在一个实施例中，升降机构包括控制装置，当接收到下降指令时，控制装置将比例阀或开关阀切换到双向流通位置，并在预定条件下切换换向阀的位置使油缸从连接液压泵切换到连接油箱，以从能量回收模式切换至非能量回收模式。

在一个实施例中，预定条件包括如下任意一种：电池的电量大于预定值；电池故障；电动机故障；和其它系统故障。

在一个实施例中，所述升降机构还包括比例阀或开关阀，比例阀或开关阀连接至所述流量限制阀，在比例阀或开关阀为比例阀时，在能量回收模式下，工作装置的下降速度通过电动机进行控制；在非能量回收模式下，工作装置的下降速度由比例阀或开关阀的开度设定；当工作装置出现异常下降时，所述工作装置的最大下降速度由所述流量限制阀设定。

在一个实施例中，升降机构包括两个或更多个油缸，紧贴每个油缸的出口设置有对应的流量限制阀，所有流量限制阀均连接至比例阀或开关阀。

本申请的升降机构包括两个或者多个油缸可以提高升降机构的最大载重值。

在一个实施例中，升降机构还包括与比例阀或开关阀并联设置的溢流阀。

在一个实施例中，升降机构还包括转向装置，换向阀总是将液压泵和油箱中的一者连接至转向装置，另一者连接至油缸。

在一个实施例中，升降机构为剪叉式高空作业平台。

本申请提供了一种升降机构，在能量回收模式下，液压流体驱动液压泵以液压马达方式工作，进而驱动电动机以发电机方式工作并给电池充电。在非能量回收模式下，流量限制阀限制工作装置的最大下降速度。本申请中的流量限制阀用于提供节流阻力以限制液压流体的最大下降速度，进而限定工作装置的最大下降速度。因此，通过限定工作装置的最大下降速度，本申请中的升降机构包括流量限制阀，可以解决工作装置下降过程中出现加速下降导致的安全问题，能够确保升降机构的安全性。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的升降机构的示意性液压原理图。

图2所示为本申请一实施例提供的升降机构的示意性液压原理图。

图3所示为本申请一实施例提供的升降机构的示意性电路原理图。

附图标记说明

1-流量限制阀；11-第一节流孔；12-选择阀；121-第二节流孔；122-弹簧；2-比例阀或开关阀；21-单向流通位置；22-双向流通位置；3-换向阀；4-电动机；5-液压泵；6-电池；8-油缸；7-控制装置；9-油箱；10-溢流阀；20-转向装置；101-节流阀；102-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

通常来说，升降机构包括举升模式、保持模式和下降模式，在举升模式下，工作装置在油缸作用下向上移动，保持模式下工作装置基本静止，下降模式下工作装置向下移动。升降机构通过切换不同的模式来控制工作装置的高度，以将工作装置所承载物品或者人员由高处到低处或者由低处到高处转运。

由于升降机构的电池的容量有限，导致升降机构不能满足全天运行的使用需求，因此，需要在工作日中充电，限制了升降机构在工作日的工作时长。为了提高电驱动的升降机构的利用率，要求充电机构在工作日不充电运行，然后在夜间为电池充电。为此，本申请实施例的升降机构的下降模式包括能量回收模式，在能量回收模式下将升降机构的工作装置下降的势能转化为电能，以延长电池的使用时长。

但具有能量回收模式的升降机构在使用过程中仍然存在安全隐患。在能量回收模式下，工作装置的下降速度通过电动机进行控制，在下游液压软管断裂或者电动机故障等异常情况下，电动机不能起到控制工作装置下降速度的作用，工作装置会突然快速下降，存在一定的安全隐患，容易导致工作装置上的人员伤亡以及财产损坏。有鉴于此，本申请一实施例提供了一种升降机构，其至少可以解决在能量回收模式下，升降机构故障的情况下工作装置快速下降而导致的安全问题。

应理解，本申请中升降机构可以是用于升降的机械设备，用于承载物品或者需要高处作业的人员等等，例如可以是高空作业平台或者叉车等。在本申请实施例中，以升降机构为高空作业平台为例进行说明，具体来说，升降机构为剪叉式升降平台。

图1所示为本申请一实施例提供的升降机构的示意性液压原理图。如图1所示，升降机构可以包括驱动系统、转向系统和升降系统。本申请实施例主要解决升降机构的工作装置下降过快而导致的安全问题，为了更好的说明本申请所解决的技术问题，图1中重点展示了升降系统中的液压线路，省略了驱动系统和转向系统的部分结构。

如图1所示，本申请一实施例的升降机构包括：比例阀或开关阀2、换向阀3、电动机4、液压泵5、电池6、油缸8、油箱9和由油缸8驱动的工作装置(未图示)。油缸8、比例阀或开关阀2、换向阀3、液压泵5和油箱9通过液压管路依次连接。升降机构还包括转向装置20，转向装置20通过换向阀3连接至液压泵5或油箱9。

本申请实施例的升降机构包括举升模式、保持模式和下降模式。下降模式包括能量回收模式和非能量回收两种模式。

可选地，作为另一实施例，升降机构还可以包括流量限制阀1，设置在油缸8与比例阀或开关阀2之间。流量限制阀1用于提供节流阻力，以调整液压管路中液压流体的最大流速。流量限制阀1在第二位置下的节流阻力大于第一位置下的节流阻力。

比例阀或开关阀2包括允许液压流体从液压泵5单向流至流量限制阀1的单向流通位置21以及双向流通位置22。例如，比例阀或开关阀2为两位两通的阀门。

换向阀3通过选择性地将油缸8连接于液压泵5或油箱9，来切换能量回收模式和非能量回收模式。例如，换向阀3为一个两位四通的阀门，换向阀3将液压泵5和油箱9中的一者连接至转向装置20，另一者连接至油缸8。

在举升模式下，流量限制阀1处于第一位置，比例阀或开关阀2位于允许液压流体从液压泵5单向流至流量限制阀1的单向流通位置21，换向阀3处于将液压泵5和油缸8连通的位置。油箱9、液压泵5、换向阀3、比例阀或开关阀2、流量限制阀1和油缸8通过液压管路依次连通，油箱9中的液压流体在液压泵5的作用下进入油缸8中，推动油缸8中的伸缩杆向上提升以升高工作装置。

在保持模式下，流量限制阀1以及比例阀或开关阀2的位置与举升模式下相同，液压泵5停止工作，或者通过换向阀3连接于转向装置20，没有液压流体被提供至油缸8，工作装置保持在一定高度。

在下降模式中的能量回收模式下，流量限制阀1处于低流阻的第一位置，比例阀或开关阀2位于双向流通位置22，换向阀3处于将液压泵5和油缸8连通的位置。油缸8、流量限制阀1、比例阀或开关阀2、换向阀3、液压泵5和油箱9通过液压管路依次连通，油缸8中的液压流体依次通过流量限制阀1、比例阀或开关阀2以及换向阀3、驱动液压泵5以液压马达方式工作后流入油箱9中，进而驱动电动机4以发电机方式工作并给电池6充电。通过控制电动机4的转速来控制液压泵5的转速，进而控制液压流体的流速以及工作装置的下降速度。简言之，升降机构的下降速度通过电动机4进行控制。传统的固定节流孔是按照最大载重来设定最大下降速度的，空载/非满载时工作装置的下降速度必然会偏慢。而通过电动机4控制工作装置的下降速度，可以保证无论是满载还是空载/非满载，都可以最大允许安全速度下降，能够更自由地调节下降速度，最大限度地提高工作效率。

在下降模式中的非能量回收模式下，流量限制阀1处于高流阻的第二位置，比例阀或开关阀2位于双向流通位置22，换向阀3处于将油箱9和油缸8连通的位置。油缸8、流量限制阀1、比例阀或开关阀2、换向阀3和油箱9通过液压管路依次连通，油缸8中的液压流体依次通过流量限制阀1、比例阀或开关阀2以及换向阀3后流入油箱9中。

液压泵5能够以液压马达的方式工作。在举升模式下，液压泵5正转以将油箱9中的液压流体泵入油缸8中，进而推动油缸8的伸缩杆向上以举高工作装置。在下降模式的能量回收模式中，液压泵5在液压流体势能的作用下反转，以带动电动机4以发电机方式工作发电。

电池6可以是锂离子电池。一方面，电池6给升降机构提供电能，例如，在举升模式下提供电能驱动电动机4工作。另一方面，在能量回收模式下，电池6充电，以存储由电动机4(此时以发电机方式工作)产生的电能。

流量限制阀1用于提供节流阻力以限制液压流体的最大下降速度，进而限定工作装置的最大下降速度。具体来说，流量限制阀1包括第一位置和第二位置两个状态。流量限制阀1在第二位置下的节流阻力大于在第一位置下的节流阻力。当流量限制阀1两侧的压差大于预定压差时，流量限制阀1从第一位置切换至第二位置。由此，通过切换流量限制阀1的第一位置和第二位置来调节液压流体的最大下降速度，进而调节工作装置的下降速度。

进一步地，流量限制阀1的位置根据流量限制阀1两侧的压差调节，正常情况下，在能量回收模式下，流量限制阀1两侧的压差小于预定压差，流量限制阀1处于第一位置；在非能量回收模式下，流量限制阀1两侧的压差大于预定压差，流量限制阀1处于第二位置。

在特殊情况下，例如下游液压软管断裂时，从油缸8流出的液压油的流量骤增，使得流量限制阀1两侧的压差异常，在流量限制阀1的两侧的压差大于预定压差时，流量限制阀1切换到节流阻力较大的第二位置，来限制液压流体的流速，能够避免工作装置在特殊情况下加速下降。

本申请实施例的流量限制阀1紧贴油缸8的出口设置，能够提高升降机构的稳定性。具体来说，若流量限制阀1和油缸8之间通过液压管路连接，则在该部分液压管路发生破裂时，流量限制阀1无法起到作用，即，无法限制工作装置的加速下降，威胁工作装置上的人员安全。因此，本申请通过在油缸8出口设置流量限制阀1，可以确保整个系统的任一处液压管路破裂的情况下，流量限制阀1都能起到作用，工作装置可以平缓下降，能够确保升降机构的安全性。

在能量回收模式下，需要将液压流体的势能转化为电动机4的动能后再转化为电能。因此，需要油缸8中的液压流体和液压管路之间的节流阻力较小，以便于液压流体的势能可以转化为动能以带动电动机4运转。在非能量回收模式下，势能在节流孔消耗转换成热能，液压流体缓慢匀速流到油箱9，以确保工作装置平稳下降。因此，在升降机构没有故障的情况下，在能量回收模式下，流量限制阀1位于节流阻力小的第一位置，在非能量回收模式下，流量限制阀1位于节流阻力大的第二位置。

在本申请一实施例中，流量限制阀1包括相连的第一节流孔11和选择阀12，选择阀12包括第二节流孔121，第二节流孔121的尺寸小于第一节流孔11的尺寸，且流量限制阀1具有连通位置和第二节流孔121起作用的节流位置。流量限制阀1在连通位置下的节流阻力小于节流位置下的节流阻力。流量限制阀1在第一位置时，选择阀12位于连通位置。流量限制阀1在第二位置时，选择阀12位于节流位置，由第二节流孔121来限定液压流体的最大流速，也就是说，工作装置的最大下降速度由第二节流孔121来限定。能够确保升降机构的安全性能。

在本申请一实施例中，选择阀12还包括弹簧122，当流量限制阀1两侧的压差小于由弹簧122设定的预定压差时，选择阀12处于连通位置；当流量限制阀1两侧的压差大于由弹簧122设定的预定压差时，选择阀12处于节流位置。具体而言，第一节流孔11和油缸8出口之间的一个支路与选择阀12远离弹簧122的一侧连通，流量限制阀1的远离油缸的一侧通过支路与选择阀12的弹簧122所在一侧连通。当流量限制阀1两侧的压差过大时，选择阀12两侧液压流体的压力差大于连接在选择阀12第一侧的弹簧122的弹力，进而压缩弹簧122，将选择阀12从连通位置切换到节流位置。

通过使用液压反馈式的流量限制阀1来限制工作装置的最大下降速度，可以避免使用电控阀及传感器等方案中可能出现的故障，例如断电或传感器故障等情况，安全等级更高，寿命更长。

虽然本实施方式中的流量限制阀1包括第一节流孔11和选择阀12，其可以以较低的成本实现响应于压差的自动切换，但是也可以使用比例阀作为流量限制阀，只要其具有连通位置和节流位置即可。在使用比例阀时，可以连续调整节流阻力，进而可以连续调节工作装置的最大下降速度，能够提高控制的精确度。当流量限制阀1为比例阀时，可以根据压力传感器检测到的油缸内的压力来控制其阀芯位置。具体而言，可以用标定的方法设定比例阀最大允许的开度，这样就限制了该压力下最大下降速度。如果工作装置(平台)重量(对应于油缸压力)大，比例阀最大允许的开度较小，如果平台重量小，比例阀最大允许开度相应较大。当然也可以不标定，根据平台最大允许承重的压力直接设定比例阀最大允许的开度。

能够理解，本实用新型中提到的节流阻力的大和小是相对而言的，而不限定其具体阻力范围。只要满足第二位置的节流阻力大于第一位置的节流阻力(可以是零)即可。

应理解，比例阀或开关阀2可以是比例阀或者是开关阀中的任意一种。

在一实施例中，当比例阀或开关阀2为比例阀时，不仅可以切换单向流通位置21(也就是比例阀的开度为最小)以及双向流通位置22(也就是比例阀的开度为最大)，还可以通过调整比例阀的开度来调整节流阻力，进而调节工作装置的下降速度，能够提高控制的精确度。

具体来说，在下降模式的能量回收模式下，比例阀或开关阀2处于双向流通位置22，工作装置的下降速度通过电动机4进行控制；在下降模式的非能量回收模式下，工作装置的下降速度可以由比例阀或开关阀2的开度设定；当工作装置出现异常下降时，所述工作装置的最大下降速度由流量限制阀1设定。

当比例阀或开关阀2为比例阀时，比例阀或开关阀2到油箱9之间的管路出现破裂的情况下，比例阀或开关阀2仍然可以控制工作装置的下降速度。在比例阀或开关阀2和流量限制阀1之间的液压管路破裂的情况下，比例阀或开关阀2无法控制工作装置的下降速度，由流量限制阀1控制节流阻力，进而控制工作装置的下降速度。

图2所示为本申请一实施例提供的升降机构的示意性液压原理图。如图2所示，本实施例与上一实施例的区别在于：本实施例的升降机构还包括设置在换向阀3与油箱9之间的节流阀101。

节流阀101的具体位置可以在换向阀3与油箱9之间任意调整。例如图3所示，节流阀101设置在靠近换向阀3的下端的液压管路上。节流阀101的孔口尺寸小于第二节流孔121尺寸。节流阀101可以是简单的带节流孔的阀，也可以由任何提供节流功能的阀(如比例阀)提供。具体来说，与第一实施方式的不同之处在于，在非能量回收模式下，可以通过节流阀101(而不是流量限制阀1)来控制液压流体的下降速度。流量限制阀1在正常工作情况下(包括举升模式、保持模式、能量回收模式和非能量回收模式)一直处于连通位置，而仅在液压管路破裂等异常情况下切换到节流位置。通过这种设置，可以减少流量限制阀1的切换频次以及减少流量限制阀1处于节流位置的时长，由此可以延长流量限制阀1的使用寿命，确保整个升降机构的安全性。与流量限制阀1相比，节流阀101的成本低，且容易更换，在换向阀3与油箱9之间设置节流阀101可以降低成本。在举升模式、保持模式以及能量回收模式下液压流体不经过换向阀3与油箱9之间的液压管路，节流阀101设置在换向阀3和油箱9之间不会影响升降机构在举升模式、保持模式以及能量回收模式下液压流体的正常流动。

本实施例示出了两个油缸8，紧贴每个油缸8的出口设置有对应的流量限制阀1。设置两个油缸8可以提高升降机构的最大负载。油缸8的数量以及型号可以根据升降机构的具体应用场景适应性调整。

另外，与比例阀或开关阀2并联设置有溢流阀10。

应理解，升降机构可以根据需要在本申请实施例的原理的基础上适应调整，可以去掉升降机构中的部分零部件或者增加部分零部件，也可以根据需要调整升降机构中各个零部件的型号。在一实施例中，转向系统和升降系统分别单独控制，而不通过换向阀3进行切换。在另一实施例中，可以在升降机构中增加压力传感器102以及速度传感器等检测部件，也可以使用多个油缸8以提高升降机构的最大负载。

图3所示为本申请一实施例提供的升降机构的示意性电路原理图。如图3所示，升降机构包括控制装置7，控制装置7和电池6、电动机4、换向阀33以及比例阀或开关阀2分别电连接。

控制装置7可以包括一个或多个控制器，如电机控制器，阀门控制器，或根据操作员的输入和控制逻辑决定电机转速/方向及阀门的主控制器，只要实现这些功能即可。

如图1和图3所示，控制装置7被配置为响应于接收到举升指令，进入到举升模式。由此，将升降机构从保持模式或者下降模式切换到举升模式。具体地，控制装置7响应于接收到举升指令，控制比例阀或开关阀2切换到单向流通位置21，控制换向阀3处于使油缸8和液压泵5连接的状态，控制电动机4带动液压泵5运转，以将油箱9中的液压流体泵入油缸8中，进而推动油缸8中的伸缩杆向上运动，举高与伸缩杆直接或间接连接的工作装置。

控制装置7还被配置为响应于接收到下降指令，将比例阀或开关阀2切换到双向流通位置22，由此，将升降机构从保持模式切换到下降模式。

控制装置7还被配置为响应于接收到下降指令后，提高液压管路中的压力后切换至下降模式。在保持模式下，油缸8与比例阀或开关阀2之间的压力较高，而比例阀或开关阀2与液压泵8之间的管路压力较低，那么当从保持模式切换至下降模式时，如果不预先提高比例阀或开关阀2与液压泵8之间的管路压力，那么在比例阀或开关阀2切换至双向流通位置22的瞬间，上侧的高压油会与下侧的低压管路连通，使得下侧的低压管路中压力瞬间提高，压缩低压管路中的液压流体，工作装置会突然下降。

提高液压管路中的压力具体可以是提高液压泵5与比例阀或开关阀2之间的液压管路的压力，以使得液压泵5与比例阀或开关阀2之间的液压管路的压力与油缸8压力之间的压差小于预定值，或者使得液压泵5与比例阀或开关阀2之间的液压管路压力和油缸8压力相同或者基本相同。预定值可以根据升降机构的精密度等多个因素确定。这样，能够避免比例阀或开关阀2切换单向流通位置21到双向流通位置22的瞬间，比例阀或开关阀2两侧的压差过大而导致液压流体加速下降，进而能够确保工作装置在切换至下降模式后平稳下降。

具体的，当接收到下降指令时，控制装置7控制液压泵5运转以提高液压管路中的压力。当油缸8和液压管路中的压差小于预定值时，或者当液压泵5运转预定时间时，控制装置7控制比例阀或开关阀2切换到双向流通位置22，以使得升降机构切换至下降模式。

例如，控制装置7在接收到下降指令后，在液压泵运转预定时间后控制比例阀或开关阀2从单向流通位置21切换到双向流通位置22。

例如，控制装置7在接收到下降指令后，在比例阀或开关阀上下两端的压差小于预定值或者等于0时，从单向流通位置21切换到双向流通位置22。

控制装置7被配置为在预定条件下切换换向阀3的位置使油缸8从连接液压泵5切换到连接油箱9，以从能量回收模式切换到非能量回收模式。也就是说，根据升降机构是否需要进行能量回收来切换换向阀3的位置。具体地，预定条件包括以下情况的任意一种：电池6的电量大于预定值、电池6故障、电动机4故障和其他系统线路故障。预定条件还可以是接收到操作者的控制指令，以便于由操作者根据需要来操控工作装置。例如，当电池6电量大于80％时，控制装置7控制升降机构从能量回收模式切换到非能量回收模式。具体地，电池6电量大于预定值为电池6充电会导致电池6过热，缩短电池6的寿命，因此，在电池6电量大于预定值时切换到非能量回收模式，可以延长电池6的使用寿命，降低升降机构的使用成本。

例如，当电动机4故障时，控制装置7控制升降机构从能量回收模式切换到非能量回收模式。具体地，电动机4故障的情况下，无法通过电动机4来控制液压流体下降速度以控制工作装置的下降速度。因此，当电动机4故障时，切换到非能量回收模式能够确保工作装置平稳下降。

在一实施例中，控制装置7被配置为根据用户输入指令从能量回收模式切换到非能量回收模式。

控制装置7还被配置为在能量回收模式下通过控制电动机4的阻力控制液压流体的下降速度。

本申请提供了一种升降机构，升降机构的下降模式包括能量回收模式和非能量回收模式。该升降机构包括：电池、电动机、液压泵、油箱、油缸、工作装置以及流量限制阀。在能量回收模式下，液压流体驱动液压泵以液压马达方式工作，进而驱动电动机以发电机方式工作并给电池充电。在非能量回收模式下，流量限制阀限制工作装置的最大下降速度。本申请中的流量限制阀用于提供节流阻力以限制液压流体的最大下降速度，进而限定工作装置的最大下降速度。因此，通过限定工作装置的最大下降速度，本申请中的升降机构包括流量限制阀，可以解决工作装置下降过程中出现加速下降导致的安全问题，能够确保升降机构的安全性。

从上述公开以及附图和权利要求中，可以理解，与现有技术相比，根据本实用新型实施例的升降机构具有许多可能性和优点。本领域技术人员将进一步认识到，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对根据本实用新型的液压单元进行进一步的修改和改变。因此，这样的修改和改变在权利要求的范围之内并且被它们覆盖。应当进一步理解，上述示例和实施例仅用于示例性目的，并且向本领域技术人员建议的根据其实施例的各种修改，改变或组合应包括在本申请的精神和范围内。

Claims (21)

1.一种升降机构，包括：电池（6）、电动机（4）、液压泵（5）、油箱（9）、油缸（8）和工作装置，

所述升降机构的下降模式包括能量回收模式，在所述能量回收模式下，液压流体驱动所述液压泵（5）以液压马达方式工作，进而驱动所述电动机（4）以发电机方式工作并给所述电池（6）充电，

其特征在于，所述升降机构的下降模式还包括非能量回收模式，所述升降机构还包括流量限制阀（1），所述流量限制阀（1）设置在所述油缸（8）与所述液压泵（5）之间并且设置在所述油缸（8）和所述油箱（9）之间，流量限制阀（1）限制所述工作装置的最大下降速度。

2.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述流量限制阀（1）紧贴所述油缸（8）的出口设置。

3.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述流量限制阀（1）在第二位置下的节流阻力大于在第一位置下的节流阻力；当所述流量限制阀（1）两侧的压差大于预定压差时，所述流量限制阀（1）从所述第一位置切换至所述第二位置。

4.根据权利要求3所述的升降机构，其特征在于，在所述能量回收模式下，所述流量限制阀（1）处于所述第一位置；在所述非能量回收模式下，所述流量限制阀（1）处于所述第二位置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的升降机构，其特征在于，所述流量限制阀（1）包括相连的第一节流孔（11）和选择阀（12），所述选择阀（12）具有连通位置和第二节流孔（121）起作用的节流位置，所述选择阀（12）处于所述连通位置时，所述流量限制阀（1）在第一位置；所述选择阀（12）处于所述节流位置时，所述流量限制阀（1）在第二位置。

6.根据权利要求5所述的升降机构，其特征在于，所述第二节流孔（121）的尺寸小于所述第一节流孔（11）的尺寸。

7.根据权利要求6所述的升降机构，其特征在于，在所述能量回收模式下，所述工作装置的下降速度通过所述电动机（4）进行控制；在所述非能量回收模式下，所述工作装置的最大下降速度由所述第二节流孔（121）设定。

8.根据权利要求5所述的升降机构，其特征在于，所述选择阀（12）还包括弹簧（122），当所述流量限制阀（1）两侧的压差小于由所述弹簧（122）设定的预定压差时，所述选择阀（12）处于所述连通位置；当所述流量限制阀（1）两侧的压差大于由所述弹簧设定的预定压差时，所述选择阀（12）处于所述节流位置。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的升降机构，其特征在于，所述流量限制阀（1）包括能够连续调节流动阻力的比例阀。

10.根据权利要求9所述的升降机构，其特征在于，所述比例阀的最大允许开度根据预先的标定数据，按照实时的油缸压力来对应地设置；或者根据所述工作装置所最大允许的油缸压力直接设定。

11.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构还包括换向阀（3），所述换向阀（3）通过选择性地将所述油缸（8）连接于所述液压泵（5）或所述油箱（9），来切换所述能量回收模式和非能量回收模式。

12.根据权利要求11所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构还包括设置在所述换向阀（3）与所述油箱（9）之间的节流阀（101），在所述能量回收模式下，所述工作装置的下降速度通过所述电动机（4）进行控制；在所述非能量回收模式下，所述工作装置的下降速度由所述节流阀（101）的孔口的尺寸设定；当所述工作装置出现异常下降时，所述工作装置的最大下降速度由所述流量限制阀（1）设定。

13.根据权利要求3所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构还包括节流阀（101），在所述能量回收模式下和所述非能量回收模式下，所述流量限制阀（1）均处于所述第一位置，当所述工作装置出现异常下降时，所述流量限制阀（1）处于所述第二位置。

14.根据权利要求11所述的升降机构，其特征在于，在所述流量限制阀（1）与所述换向阀（3）之间设置有比例阀或开关阀（2），所述比例阀或开关阀（2）包括允许液压流体从所述液压泵（5）单向流至所述流量限制阀（1）的单向流通位置（21）以及双向流通位置（22）。

15.根据权利要求14所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构包括控制装置，当接收到下降指令时，所述控制装置将所述比例阀或开关阀（2）切换到双向流通位置（22），并在预定条件下切换所述换向阀（3）的位置使所述油缸（8）从连接所述液压泵（5）切换到连接所述油箱（9），以从所述能量回收模式切换至非能量回收模式。

16.根据权利要求15所述的升降机构，其特征在于，所述预定条件包括如下任意一种：所述电池（6）的电量大于预定值；所述电池（6）故障；所述电动机（4）故障和系统故障。

17.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构还包括比例阀或开关阀（2），所述比例阀或开关阀（2）连接至所述流量限制阀（1），在所述比例阀或开关阀（2）为比例阀时，在所述能量回收模式下，所述工作装置的下降速度通过所述电动机（4）进行控制；在所述非能量回收模式下，所述工作装置的下降速度由所述比例阀或开关阀（2）的开度设定；当所述工作装置出现异常下降时，所述工作装置的最大下降速度由所述流量限制阀（1）设定。

18.根据权利要求14所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构包括两个或更多个油缸（8），紧贴每个油缸（8）的出口设置有对应的流量限制阀（1），所述流量限制阀（1）均连接至所述比例阀或开关阀（2）。

19.根据权利要求14所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构还包括与所述比例阀或开关阀（2）并联设置的溢流阀（10）。

20.根据权利要求11所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构还包括转向装置（20），所述换向阀（3）总是将所述液压泵（5）和所述油箱（9）中的一者连接至所述转向装置（20），另一者连接至所述油缸（8）。

21.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构为剪叉式高空作业平台。

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