一种叉车势能回收再利用系统

技术领域

本发明涉及叉车领域或者提升设备的能量转换领域，特别涉及一种叉车势能回收再利用系统。

背景技术

随着社会经济快速发展，现代工业物流系统已成为推动社会发展和经济建设的基础设施，对国民经济规模形成和现代工业发展具有重要意义。现代工业物流系统中物流来往的种类、频率和规模日益剧增，因此，装卸搬运工作的重要性更加显著，叉车凭借其高效的搬运能力和较强的作业灵活性被广泛应用于工业运输行业的各个场所。另一方面，能源危机和环保问题形势严峻，节能环保的需求大力推动了叉车的转型升级，对叉车的液压系统能耗也提出了更高的标准和要求。

传统叉车液压系统通过溢流阀直接向油箱释放压力油来实现负载下降，这样的方式对于叉车载重较大，需频繁升降的工作特性造成的能量损失巨大，能源利用效率较低。因此，需要对叉车的升降系统进行新型节能设计，将其举升势能进行合理回收再利用，实现叉车的节能改造。

目前已有的叉车能量回收系统，通常采用液压蓄能器和将负载的势能转化成电能的方式对其进行节能，但其技术尚不成熟，能量回收效率难以保证，且控制难度大，蓄能器设备庞大，影响叉车的内部空间布局以及整车的作业机动性；电回收的方式对液压马达和发电机的要求较大，且能量经过多次转化，技能效率低，不适合推广到传统内燃机叉车上。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种叉车势能回收再利用系统，能有效提高叉车能量利用率和液压系统零部件的寿命，降低叉车的使用成本。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种叉车势能回收再利用系统，包括液压驱动模块，液压控制模块，势能回收再利用模块；

所述液压驱动模块包括举升油缸组、液压动力单元和三位六通电磁换向阀，所述举升油缸组用于升降负载，所述液压动力单元通过三位六通电磁换向阀与举升油缸组连通，用于举升油缸组升降；

所述势能回收再利用模块包括回收油缸组、三位六通电磁换向阀、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀；所述回收油缸组用于推动滑块；所述回收油缸组的无杆腔通过第四二位二通电磁阀与举升油缸组的无杆腔连通；所述回收油缸组的有杆腔通过第二二位二通电磁阀分别与举升油缸组的有杆腔和液压油箱连通；所述回收油缸组有杆腔通过第一二位二通电磁阀与三位六通电磁换向阀连通；所述第二二位二通电磁阀与液压油箱之间设有第三二位二通电磁阀；

所述控制模块通过选择性的控制三位六通电磁换向阀、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀、第四二位二通电磁阀，使举升油缸组的无杆腔出口与回收油缸组无杆腔进口连通，使举升油缸组的有杆腔出口与回收油缸组有杆腔进口连通，用于回收负载下降过程的能量，在负载上升时释放储存的能量。

进一步，所述液压动力单元包括发动机、变排量泵、液压油箱和溢流阀，所述发动机用于驱动变排量泵，所述变排量泵进油口与液压油箱连通，所述变排量泵出油口安装溢流阀。

进一步，所述三位六通电磁换向阀的接口包括P口、T口、D口、A口、B口、C口，所述P口和D口分别与液压动力单元连通，所述A口和T口与液压油箱连通，所述B口与第四二位二通电磁换向阀和举升油缸组的无杆腔连通，所述C口与第一二位二通电磁阀连通。

进一步，所述滑块为叉车平衡块。

进一步，所述液压控制模块包括第一压力传感器、第二压力传感器和控制台；所述第一压力传感器用于检测举升油缸组的无杆腔工作压力，所述第二压力传感器用于检测回收油缸组的无杆腔工作压力；所述控制台根据第一压力传感器和第二压力传感器的检测值，选择性的控制三位六通电磁换向阀和第四二位二通电磁换向阀，使举升油缸组的无杆腔与回收油缸组的无杆腔连通；所述控制台根据第一压力传感器和第二压力传感器的检测值，选择性的控制第二二位二通电磁换向阀，使举升油缸组的有杆腔与回收油缸组的有杆腔连通；所述控制台根据第一压力传感器和第二压力传感器的检测值，选择性的控制三位六通电磁换向阀和第一二位二通电磁阀，使动力单元与回收油缸组有杆腔的连通。

进一步，当叉车将负载从高处搬运到低处或者叉车空载下降时，若p

若p

进一步，当叉车将负载从低处搬运的高处或叉车空载上升时，当p

若p

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的叉车势能回收再利用系统，能缓解传统叉车高油耗高排放的问题，在叉车将货物和货叉从高处搬运的低处的过程中回收货物和货叉的势能、并在货物和货叉提升时释放回收的势能，提高了叉车能量的利用效率，降低了叉车的使用成本。

2.本发明所述的叉车势能回收再利用系统，通过滑块回收叉车负载下降过程中的势能，并将回收的势能直接用于叉车负载的提升，能量转化路径短，能量回收再利用效率高。

3.本发明所述的叉车势能回收再利用系统，通过滑块回收负载下降过程中的势能，较传统阀控系统减少液压阀的节流损失，避免因节流造成液压系统零部件温度过高，提高了液压阀的寿命，降低了液压系统的泄漏损失，又进一步提高能量回收效率。

4.本发明所述的叉车势能回收再利用系统，是在原有叉车液压系统的基础上加以改进的，结构简单，易实现对传统叉车的低成本节能改造。

5.本发明所述的叉车势能回收再利用系统，可以选择不同重量的滑块，来满足不同载荷需求的叉车，产品覆盖范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，显而易见地还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的叉车势能回收再利用系统原理图。

图2为本发明所述的负载上升原理图。

图3为本发明所述的负载下降能量回收原理图。

图4为本发明所述的负载下降原理图。

图5为本发明所述的滑块下降辅助负载上升原理图。

图中：

1-发动机；2-转速传感器；3-ECU；4-变排量液压泵；5-过滤器；6-液压油箱；7-第一溢流阀；8-三位六通电磁换向阀；9-第一压力传感器；10-第一举升油缸；11-第二举升油缸；12-负载；13-第一二位二通电磁换向阀；14-第二二位二通电磁换向阀；15-第三二位二通电磁换向阀；18-滑块；19-第一回收油缸；20-第二回收油缸；21-第二压力传感器；22-第二溢流阀；23-第四二位二通电磁换向阀。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明所述的叉车势能回收再利用系统，包括液压驱动模块、液压控制模块和能量回收再利用模块；

所述液压驱动模块包括第一举升油缸10、第二举升油缸11、液压动力单元和三位六通电磁换向阀8，第一举升油缸10和第二举升油缸11分别安装在负载12底部，所述液压动力单元包括发动机1、变排量液压泵4、液压油箱6和第二溢流阀7，所述发动机1用于驱动变排量液压泵4，所述变排量液压泵4进口与液压油箱6连通，所述变排量液压泵4进口与液压油箱6之间安装过滤器5，所述变排量液压泵4出口安装第一溢流阀7。所述变排量液压泵4输入轴处上安装转速传感器2用于检测变排量液压泵4的转速。所述三位六通电磁换向阀8的接口包括P口、T口、D口、A口、B口和C口，所述P口和D口分别与液压动力单元连通，所述T口和A口与液压油箱6连通，所述C口与第一二位二通电磁换向阀13连通。第一举升油缸10和第二举升油缸11可以看成并联在B口与负载12之间。所述液压动力单元通过三位六通电磁换向阀8与第一举升油缸10和第二举升油缸11连通，用于使第一举升油缸10和第二举升油缸11同步升降；

所述势能回收再利用模块包括第一回收油缸19、第二回收油缸20、第一二位二通电磁阀13、第二二位二通电磁阀14、第三二位二通电磁阀15、第四二位二通电磁阀23；所述第一回收油缸19、第二回收油缸20用于同步推动滑块18；所述第一回收油缸19的无杆腔和第二回收油缸20的无杆腔交汇后通过第四二位二通电磁阀23与第一举升油缸10、第二举升油缸11无杆腔连通，所述第一举升油缸10的无杆腔与第二举升油缸11的无杆腔在交汇处安装第二溢流阀22；所述第一回收油缸19的有杆腔和第二回收油缸20的有杆腔交汇后通过第二二位二通电磁阀14与第一举升油缸10有杆腔和第二举升油缸11有杆腔连通；所述第一回收油缸19有杆腔和第二回收油缸20有杆腔通过第一二位二通电磁阀13与三位六通电磁换向阀8连通；所述第一举升油缸10有杆腔和第二举升油缸11有杆腔通过第二二位二通电磁阀14、第三二位二通电磁阀15与液压油箱6连通。

所述控制模块通过选择性的控制三位六通电磁换向阀8、第一二位二通电磁阀13、第二二位二通电磁阀14、第三二位二通电磁阀15、第四二位二通电磁阀23，使第一举升油缸10和第二举升油缸11的无杆腔出口与第一回收油缸19和第二回收油缸20无杆腔进口连通，第一举升油缸10和第二举升油缸11的有杆腔出口与第一回收油缸19和第二回收油缸20有杆腔进口连通，用于回收负载12下降过程的能量，在负载12上升时释放储存的能量。

下面从叉车负载下降，空载下降，负载上升，空载上升分析四种典型作业工况为实施例对叉车势能回收系统的运行方式进行具体描述，实施例用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

如图2所示，当叉车将负载从低处搬运的高处或叉车空载上升时，当p

如图5所示，当p

如图3所示，当叉车将负载从高处搬运到低处或者叉车空载下降时，当p

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。