一種用于工業(yè)車輛的電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于工業(yè)車輛的電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上銷售和使用的非公路移動(dòng)裝備和電動(dòng)工程車輛，包括平衡重電動(dòng)叉車、前移式電動(dòng)叉車、多向電動(dòng)叉車和堆垛電動(dòng)車等，其行走、提升和傾斜機(jī)構(gòu)大多采用國(guó)際上流行的三相交流異步感應(yīng)電機(jī)(簡(jiǎn)稱AC電機(jī))，但這些裝備和車輛存在以下缺陷:
[0003]1)啟動(dòng)電流大；車輛頻繁進(jìn)行前進(jìn)和后退工況時(shí)，電機(jī)處于制動(dòng)與啟動(dòng)的電流耗能大;
[0004]2)爬坡電流大(需要額定電流的2?3倍)；
[0005]3) AC電機(jī)存在功率因數(shù)低、低速時(shí)效率低和電機(jī)高效區(qū)狹窄等缺陷；
[0006]4)進(jìn)口控制驅(qū)動(dòng)器成本高；
[0007]5)車輛無(wú)位能再生回饋技術(shù)；
[0008]6)多電機(jī)同時(shí)重復(fù)起動(dòng)和運(yùn)行，造成疊加起動(dòng)和運(yùn)行大電流，使鉛酸蓄電池的放電電流容量下降40%，造成運(yùn)行成本增加，充電時(shí)間延長(zhǎng)，車輛使用裝卸效率下降；
[0009]7)普通電動(dòng)叉車在叉取貨物下降時(shí)，通過閥的節(jié)流，控制貨物下降速度，在這過程中貨物下降的位能轉(zhuǎn)化成液壓系統(tǒng)的熱能，使油液溫升，長(zhǎng)期這樣操作，會(huì)造成油液變質(zhì)，影響液壓元件的可靠性和工作效率，同時(shí)由于要調(diào)換液壓油，使用成本增加；
[0010]8)目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電動(dòng)叉車(包括國(guó)外已有的電動(dòng)叉車)，叉車轉(zhuǎn)向器與提升及傾斜機(jī)構(gòu)采用同一個(gè)液壓系統(tǒng)，由于提升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率大，提升時(shí)問短，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率小，驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，提升機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率相差10倍以上，驅(qū)動(dòng)時(shí)間相差幾十倍，是典型的大馬拉小車，造成能源損耗，使用成本高。
[0011]現(xiàn)有專利W02009/100378存在以下缺陷:
[0012]1)行走機(jī)構(gòu)在全速運(yùn)行時(shí)，機(jī)械效率下降達(dá)18%;
[0013]2)操作繁復(fù)，影響裝卸效率；
[0014]3)提升機(jī)構(gòu)不可電控調(diào)速，存在節(jié)流損耗；
[0015]4)無(wú)動(dòng)、位能再生回饋技術(shù)；
[0016]5)制動(dòng)機(jī)構(gòu)及液壓馬達(dá)背壓損耗嚴(yán)重。
[0017]專利200410016648.4存在以下缺點(diǎn):
[0018]1)油液進(jìn)入電機(jī)內(nèi)冷卻，轉(zhuǎn)子和定子之間充滿液壓油，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到油液粘度的影響，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在1500r/min以上時(shí)耗能達(dá)額定功率的50%以上；
[0019]2)在行走系統(tǒng)中設(shè)置二個(gè)液控單向閥，使系統(tǒng)復(fù)雜，增加成本和能耗；
[0020]3)行走機(jī)構(gòu)中在溜坡時(shí)由于沒有溜坡限速，會(huì)造成飛車使操作者帶來精神負(fù)擔(dān)和危險(xiǎn)；
[0021]4)在車輛制動(dòng)和溜坡時(shí)缺少補(bǔ)油機(jī)構(gòu)，會(huì)造成元器件損害；
[0022]5)提升機(jī)構(gòu)在下降再生時(shí)，需要在提升分配閥處于中位時(shí)操作，操作者容易誤操作，影響裝卸效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0023]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于工業(yè)車輛的電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)只采用一個(gè)電機(jī)、一個(gè)控制器和變量栗，便可在進(jìn)行車輛工作和轉(zhuǎn)向操作的同時(shí)實(shí)現(xiàn)位能和動(dòng)能的回收，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
[0024]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0025]一種用于工業(yè)車輛的電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括用于動(dòng)力源的蓄電池、微機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、液壓油箱、車輛工作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、以及用于向所述車輛工作機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)輸送液壓油的變量栗，其中所述車輛工作機(jī)構(gòu)包括行走機(jī)構(gòu)、傾斜機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、位能回收機(jī)構(gòu)和行走限速機(jī)構(gòu)，其特征在于:蓄電池通過微機(jī)控制器給電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)變量栗工作，通過行走機(jī)構(gòu)、傾斜機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)車輛的行走、傾斜、提升和轉(zhuǎn)向動(dòng)作；在提升機(jī)構(gòu)處于重載下降時(shí)，通過位能回收機(jī)構(gòu)，將重載貨物的位能回收用于蓄電池充電；在提升機(jī)構(gòu)處于空載或輕載下降時(shí)，通過位能回收機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)卸荷；通過行走限速機(jī)構(gòu)，限制車速，使車行走平穩(wěn)。
[0026]所述液壓油箱為多級(jí)組合式液壓油箱，該多級(jí)組合式液壓油箱包括下位油箱；下位油箱內(nèi)安裝有油溫傳感器、微機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、變量栗、速度傳感器、第一單向閥、液壓油、液位傳感器、動(dòng)能再生電磁閥、位能再生閥；電動(dòng)機(jī)與變量栗同軸聯(lián)接。
[0027]所述位能回收機(jī)構(gòu)，包括提升換向閥、提升油缸、壓力傳感器、位能再生閥和變量栗，所述位能再生閥為位能再生電磁閥；在提升油缸處于重載下降時(shí)，壓力傳感器根據(jù)油壓的高低，發(fā)出信號(hào)給微機(jī)控制器，使位能再生電磁閥處于閉路狀態(tài)，提升油缸內(nèi)的負(fù)載液壓油經(jīng)油路、提升換向閥、油路進(jìn)入變量栗的進(jìn)油口，這時(shí)變量栗變?yōu)橐簤厚R達(dá)工況，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)呈發(fā)電機(jī)工況，通過微機(jī)控制器控制提升油缸的下降速度，產(chǎn)生的位能向蓄電池充電；在提升油缸處于空載或輕載下降時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)給微機(jī)控制器，使位能再生電磁閥處于通路狀態(tài)，提升油缸下降時(shí)，提升油缸內(nèi)的液壓油經(jīng)油路、提升換向閥、油路、位能再生電磁閥、油路，直接回下位油箱。
[0028]所述位能回收機(jī)構(gòu)，包括提升換向閥、提升油缸、油路、位能再生閥和變量栗，所述位能再生閥為位能再生液動(dòng)閥；在提升油缸處于重載下降時(shí)，提升油缸內(nèi)的負(fù)載液壓油經(jīng)油路推動(dòng)位能再生液動(dòng)閥，使位能再生液動(dòng)閥處于閉路狀態(tài)，提升油缸內(nèi)的負(fù)載液壓油經(jīng)油路、提升換向閥、油路進(jìn)入變量栗的進(jìn)油口，這時(shí)變量栗變?yōu)橐簤厚R達(dá)工況，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)呈發(fā)電機(jī)工況，通過微機(jī)控制器控制提升油缸的下降速度，產(chǎn)生的位能向蓄電池充電；在提升機(jī)構(gòu)處于空載或輕載時(shí)，提升油缸內(nèi)的液壓油經(jīng)油路推動(dòng)位能再生液動(dòng)閥，使位能再生液動(dòng)閥處于通路狀態(tài)，提升油缸下降時(shí)，提升油缸內(nèi)的液壓油經(jīng)油路、提升換向閥、油路、位能再生液動(dòng)閥、油路，直接回下位油箱。
[0029]所述車輛工作結(jié)構(gòu)還包括動(dòng)能回收機(jī)構(gòu)，在車輛作溜坡和減速運(yùn)行時(shí)，通過動(dòng)能回收機(jī)構(gòu)，將車輛的再生動(dòng)能貯藏于蓄電池；所述動(dòng)能回收機(jī)構(gòu)，包括微機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、變量栗、速度傳感器、行走換向閥、液壓馬達(dá)、加速踏板、加速度傳感器和動(dòng)能再生電磁閥；在車輛減速或溜坡運(yùn)行時(shí)，加速踏板抬起，通過加速度傳感器輸出相應(yīng)的信號(hào)，微機(jī)控制器測(cè)得電動(dòng)機(jī)的速度傳感器的實(shí)際速度大于加速度傳感器的給定速度，微機(jī)控制器(3)輸出高電平，使動(dòng)能再生電磁閥成通路狀態(tài)，在車輛的慣性帶動(dòng)下，液壓馬達(dá)工況變?yōu)橐簤河屠醯墓r，液壓馬達(dá)輸出的液壓油通過第二單向閥、第三單向閥、油路、動(dòng)能再生電磁閥，進(jìn)入變量栗的進(jìn)油口，使變量栗變?yōu)橐簤厚R達(dá)工況，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)呈發(fā)電機(jī)工況，通過微機(jī)控制器，向蓄電池充電。
[0030]所述行走限速機(jī)構(gòu)，包括液壓馬達(dá)、行走換向閥和限速閥；在車輛處于溜坡狀態(tài)時(shí)，由于整車慣性的存在，液壓馬達(dá)仍按原速度運(yùn)行，會(huì)造成變量栗供油不足，油路內(nèi)液壓油壓力下降，油路內(nèi)液壓油壓力同時(shí)下降，限速閥閥口逐漸關(guān)小，使液壓馬達(dá)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0031]所述行走機(jī)構(gòu)，包括微機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、變量栗、傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一單向閥、行走換向閥、液壓馬達(dá)、限速閥、第二單向閥和第三單向閥；變量栗進(jìn)油口裝有第一單向閥，行走換向閥與第一單向閥、液壓馬達(dá)進(jìn)出油口和限速閥通過油路連接；當(dāng)車輛前進(jìn)運(yùn)行時(shí)，行走換向閥手柄置于前進(jìn)檔位置，踏下加速踏板，加速踏板帶動(dòng)加速度傳感器發(fā)出信號(hào)給微機(jī)控制器，微機(jī)控制器產(chǎn)生相應(yīng)頻率和電壓信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)變量栗輸出相應(yīng)的液壓油，液壓油經(jīng)油路、行走換向閥、油路，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)工作；在車輛爬坡時(shí)，變量栗的負(fù)載壓力升高，變量栗根據(jù)負(fù)載壓力調(diào)定值通過傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)變量，達(dá)到低速大扭矩爬坡；當(dāng)車輛要停止運(yùn)用時(shí)，放開加速踏板，踩下制動(dòng)踏板，推動(dòng)制動(dòng)栗輸出液壓油，通過制動(dòng)油路使制動(dòng)器將液壓馬達(dá)制動(dòng)，車輛停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這