叉车节能液压控制系统技术方案

本实用新型专利技术是有关静压传动蓄电池叉车的节能液压系统。该系统是由一台直流电机带动一台变量泵，在变量泵的吸油侧配置一个单向阀和二个二位二通阀，分别用电或液控制一个低压蓄能器和一个高压蓄能器，对叉车提升机构的位能和行走机构制动时的动能回收。并给予充分利用，使叉车的直流电机可不发生起动时的大电流；在提升和行走时减少蓄电池的大电流放电；从而增加了蓄电池使用容量，延长蓄电池寿命。该系统还可应用于其他各类装卸搬运车上。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种叉车的节能液压驱动控制系统。现有的蓄电池叉车，在搬运货物时，要把一定高度的货物卸下来，这些货物具有位能，在卸下过程中，通过升降油缸，速度控制阀，排泄到油箱，这些位能就变成热能而白白浪费掉了。叉车又是一种具有较小回旋半径的搬运机械，它载货进行短距离的前进，转弯后退，制动等工况，运行非常频繁，叉车在减速制动时的动能，同样也变成摩擦热而损失。叉车在装卸搬运货物时启动直流电机十分频繁，使蓄电池处于大电流放电，这不但减少蓄电池的使用容量，同时又缩短了蓄电池的使用寿命。大电流放电的形式主要有三种；(1)根据直流电机的特性，在电机起动时的电流为额定电流的10～20倍，为了降低起动电流，往往在电路中串电阻，使起动电流降低到额定电流的2～2.5倍。这里串电阻就存在耗电能，仅管电机起动大电流的时间较短，但在起动频繁工况下，所耗的能源亦是很可观的。另外直流电机串电阻后的起动电流还是很大的。例如1吨起重量的蓄电池叉车，起动电流仍在400安倍以上。如果叉车工况是在两台以上电机叠加同时起动，这时的起动电流将在1000安倍左右。(2)叉车在满载起升和爬坡工况时，直流电机的放电电流亦在近200安倍。如果这二种工况同时进行，则放电电流达400安倍。(3)现有叉车使用者，为了加快装卸工作，往往在叉车前进时直接反向运行，这时直流电机的反向电流高达1000安倍，这样大的电流，会使电机、电器和机械传动受到冲击载荷而损坏；上述几种大电流放电现象，一方面损害蓄电池极板，使蓄电池寿命大大缩短，从有关统计数字来看，蓄电池使用寿命，只有额定寿命的1／4。另一方面大电流放电使蓄电池的放电容量大为降低，甚至只有原来额定放电容量的1／2～1／5。如果将上述蓄电池叉车的位能和动能加以回收，并进行充分利用；同时使直流电机在频繁起动大电流降至负载电流一样大；另外对多电机叠加大电流放电；起升和爬坡时的大电流放电；电机突然换向运转的大电流放电；都能给予解决则对蓄电池来说，就是大大地增加了使用容量，延长了寿命，当然象这样的叉车，目前还没有生产出来。鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种新颖的叉车节能液压传动控制系统。它主要是通过一台并激(或复激)直流电机，带动一台双向变量液压泵／马达，在变量泵与吸油箱之间装有一个单向阀，由电控的或液控的二个二位二通阀，分别控制一个高压蓄能器和一个低压蓄能器，回收以往不能利用的位能和动能。加以充分利用后，使整个液压控制系统能耗最小。同时通过蓄能器所储藏的能源及有关装置，使直流电机起动电流和提升爬坡突然换向等工况，不产生大电流放电，使直流电机，电器，蓄电池得到了保护，延长了使用寿命。对蓄电池来说还增大了放电容量。图面简单的说明附图说明图1根据本专利技术提出的实施例的液压控制系统图。图2本实施例中单踏板控制机构原理图。图3本实施例中双踏板控制机构原理图。图4本实施例的控制电路原理图。图5是图1变形实施例的单踏板控制机构原理图。图6是图1变形实施例的双踏板控制机构原理图。图7是图1变形实施例的控制电路原理图。图8是另一变形实施例液压控制系统部分油路图。以下结合附图对本专利技术的实例加以说明。在图1中，叉车上的蓄电池1它通过电器控制器2，向并激或复激直流电机3(以下简称直流电机)提供动力源，从而驱动双向可变排量泵／马达4(以下简称变量泵／马达)向叉车执行机构提供压力油源。控制变量泵／马达4的装置是众所周知的技术。例如踏板控制机构8，可通过一个踏板，或二个踏板(见图2、3)带动微动开关L1L2，起动直流电机3，它同时带动扛杆机械8d或比例阀8E，变量泵／马达4的伺服机构8F，使斜盘5在一定正反角度范围内变化，不仅能改变排量／马达的大小，还能改变油流的方向。变量泵／马达4与油箱6之间设有限止压力油返回油箱的单向阀7，但变量泵／马达4可以通过单向阀7向油箱6吸油。变量泵／马达4与单向阀7之间的右侧管路连接二位二通电磁阀14，(以下简称电磁阀)安全阀16，及低压蓄能器15。在变量泵／马达4与单向阀7之间的左侧管路，连接二位二通换向阀20，(以下简称换向阀)安全阀21，及高压蓄能器23。电磁阀14的电磁铁线圈14a，可由三位三通手动换向阀11(以下简称手动换向阀)的手动开关L4和踏板控制机构8的微动开关L1所控制切换。变量泵／马达4输出的压力油，经过手动换向阀11、12、13(在中位)直接回油箱6。变量泵／马达4与手动换向阀11之间有二条管路，一条与换向阀20连接。另一条管路是连接安全阀9，它是设定液压系统的最高压力。手动换向阀11它的输出端，有二条并联油路，其中一条接单向阀17。该二条并联油路都与升降油缸25，及安全阀24连接，安全阀24是设定起升油路的压力。手动换向阀12是控制叉车倾斜油缸26作门架倾斜用，这是公知的。手动换向阀13是控制行走液压马达27正反转，以及动能的回收。手动换向阀13的输出端与制动阀31，限速阀30a，补油阀30b，行走液压马达27，及单向阀28、29连接。(制动阀31可与叉车的制动器联动使用，也可以不设制动阀31，而由手动换向阀13，本身中位机能(F)进行制动)。当手动换向阀13处在中位(F)时，或制动阀31在制动状态时，由于车辆的惯量使液压马达27作泵的工况，输出压力油，通过单向阀28、29，压力控制阀22，向蓄能器23提供压力油，回收动能。现对实施例的动作给予说明(一) 直流电机起动时；踏板控制机构8在起始位置时，变量泵／马达4是处于中位，排量为零。当踏板控制器8刚作正向踏下时，第一微动开关L1动作(见图1、2、3、4)电磁铁线圈14a动作，电磁阀14从(H)的位置切换到(I)位置，低压蓄能器15内的压力油经过电磁磁阀14向变量泵／马达4供油，同时变量泵4的斜盘5已正向倾斜一定的角度，作液压马达工况进行旋转。由于变量泵／马达4与直流电机3是连在一起的，直流电机3克服静摩擦转矩，亦同时旋转，随着转速的升高，反电势也逐渐增大，直流电机4加速到额定转速后，装在直流电机3上的速度开关36接通控制电路(见图4)这时踏板控制机构8继续往下踏，第二微动开关L2的常开接点接通，接触器Z动作，直流电机3与蓄电池1通电，使直流电机3转动，由于是处在一定的转速下，当电源接上时，不产生起动大电流，只存在负载电流。当第二微动开关L2动作时，它的常闭开关断开，使电磁铁线圈14a的电路断开，电磁阀14从(I)位置复原到(H)位置，低压蓄能器15不向变量泵／马达供压力油。当叉车操作者如将踏板机构8踩得太猛，将会造成直接起动直流电机3，而速度开关36没有动作直流电机3不能起动，也就不会发生大电流起动的工况。(二) 货物升降过程及位能的回收和利用(1) 货物上升时由于前面(一)的工况，直流电机3的起动过程已叙述，这里不再重复，(以下碰到类似起动工况亦不再重复叙述)。当直流电机3被驱动后(见图1)将手动换向阀11，切换到(a)位置，变量泵4的输入端通过单向阀7从油箱6吸油，输出端通过手动换向阀11，单向阀17向负载油缸25提供压力油，使叉车装载的货物上升。将手动换向阀11从(a)位置切换到中位(b)，变量泵4与油缸25之间的油路被切断。油缸25就停止上升，货物被保持在一定高度的位置上。(2) 货物下降时(负载重的场合)手动换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静液压传动蓄电池叉车的节能控制系统，本专利技术的特征在于该系统是由下列元件组成：一台并激直流电机，一台变量泵／马达，踏板控制机构，控制电器，变量泵／马达的吸油侧配置一个单向阀，在它们之间配置两条油路，一路连接一个电控（或液控）二位二通换向阀，低压蓄能器。另一路连接一个液控二位二通换向阀，高压蓄能器，变量泵／马达的输出油路，接一个补油阀，接上述的一个（或二个）二位二通换向阀的液控油路，变量泵／马达的输出油路还连接三个手动换向阀，它们分别连接起升油缸，倾斜油缸，行走液压马达。（２）如权利（１）所述，其特征是并激（或复激）直流电机的运转，有二个顺序组成，先由低压蓄能器向变量泵／马达的吸入口供压力油，变量泵／马达作马达工况，并带动直流电机旋转，然后接通电池，切断低压蓄能器向变量泵／马达供油，直流电机的起动电流，随负载而定。（３）如权利（１）所述，节能控制液压系统，其特征直流电机是复激直流电机。（４）如权利（１）（２）所述：其特征是可由踏板控制机构控制，根据每次工况起动而运转，踏板控制机构恢复原始位置，直流电机停止运转。（５）如权利（１）（２） 所述，其特征也可以由手动控制电器降压，串电阻起动直流电机作一次性起动，直流电机带动变量泵／马达长期运转，直流电机停止运转，由手动开关切换。（６）如权利（１）（２）所述，其特征也可以由钥匙开关闭合，踏板控制机构，从原始位置踏下第一微动开关 动作，电磁线圈通电，电磁阀切换，低压蓄能器向变量泵／马达供油，变量泵／马达作马达工况带动直流电机运转，速度开关动作，第二微动开关继续动作，接触器动作，控制电路自锁，蓄电池向直流电机供电，踏板控制机构，即使恢复原始位置，直流电机仍然继续运转，钥匙开关断开，接触器失电，直流电机停止运转。（７）如权利（１）所述，其特征也可以由速度开关与直流电机连接，速度开关不达到预定速度，主电源不通电，直流电机不运转。（８）如权利（１）（２）所述，其特征是升降油缸位能的回收油压力，低于或等 于高压（或低压）蓄能器的设定压力，在并激（或复激）直流电机带动变量泵／马达旋转工况下，调节变量泵／马达的斜盘，可控制升降油缸下降的速度。（９）如权利（１）所述，其特征是高压蓄能器储能的输出，由可调压力控制的液控二位二通换向阀控制，向变量 泵／马达的吸入口提供压力油。（１０）如权利（１）所述，其特征是变量泵／马达反向输出，补油阀能从油箱补油，防止泵的吸空。（１１）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭昌宗，彭健强，彭伟强，彭姗姗，
申请(专利权)人：彭昌宗，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]