專利名稱：液壓驅(qū)動的混合動力堆高機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種堆高機(jī)，具體而言，涉及一種全液壓驅(qū)動的混合動力堆高機(jī)。
背景技術(shù)：
空箱集裝箱堆高機(jī)是一種集裝箱周期性搬運(yùn)和堆垛的作業(yè)設(shè)備，在工作過程中需要頻繁起動制動和起吊集裝箱上下升降。吊具下降過程中大部分勢能白白消耗，沒有回收利用，能量浪費(fèi)嚴(yán)重。作業(yè)工程中，整車啟動頻繁，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)效率低下，行駛油耗較高。所以傳統(tǒng)的全液壓驅(qū)動的堆高機(jī)，主要存在以下問題I.沒有門架勢能回收系統(tǒng)，且液壓系統(tǒng)傳動效率低下，發(fā)熱嚴(yán)重，能量浪費(fèi)較大，理論上全液壓驅(qū)動是比較節(jié)能的，但目前的設(shè)計(jì)、控制、制造水平還難以達(dá)到；2.微動性能不好，堆高機(jī)對箱時(shí)要求較高的微動性，液壓馬達(dá)驅(qū)動，制動時(shí)有沖擊;3.整車啟動時(shí)有延時(shí)現(xiàn)象，泵的斜盤角度變化需要一定的時(shí)間，影響了作業(yè)效率。另外，堆高機(jī)門架下降時(shí)，液壓系統(tǒng)排量大但壓力較低，必須增壓后才能充入儲能器中，要求門架下降速度可調(diào)，充液時(shí)還不能影響工作特性。目前可以借鑒的液壓回收方案有I.增壓缸方式，門架下降時(shí)的大排量低壓油通過增壓缸換成高壓小排量油，充入蓄能器中。缺點(diǎn)是增壓缸調(diào)速困難，兩個(gè)增壓缸換向時(shí)不連續(xù)，存在沖擊。2.行走車輛制動時(shí)由于慣性很大，壓力很高，容易為高壓蓄能器充液。但堆高機(jī)門架下降時(shí)，油壓低，傳統(tǒng)的方法不適合堆高機(jī)工況。因此，針對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)的缺陷，有以下需要解決的技術(shù)問題I.回收門架重力勢能降，將低壓油轉(zhuǎn)化成高壓油后充入高壓儲能器；2.儲能器充液壓力是漸變的，如何穩(wěn)定其壓力；3.門架下降速度根據(jù)不同的工況速度不同，要求可控；4.整車微動性問題；5.回收后的液壓能怎樣利用；6.液壓配件問題。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題至少之一，本實(shí)用新型提供了一種液壓驅(qū)動的混合動力堆高機(jī)。本實(shí)用新型提供的液壓驅(qū)動的混合動力堆高機(jī)，包括舉升油缸、驅(qū)動橋、發(fā)動機(jī)、第一液壓泵、第一液壓馬達(dá)、離合器、第二液壓馬達(dá)、第二液壓泵和蓄能器；所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動所述第一液壓泵，所述第一液壓泵驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)和所述舉升油缸，所述第一液壓馬達(dá)的軸和所述離合器相連，所述離合器將所述第一液壓馬達(dá)的動力傳遞至所述驅(qū)動橋；重物在工作中產(chǎn)生的勢能驅(qū)動所述舉升油缸產(chǎn)生液壓能，所述液壓能驅(qū)動所述第二液壓馬達(dá)，所述第二液壓馬達(dá)驅(qū)動所述第二液壓泵旋轉(zhuǎn)，所述第二液壓泵產(chǎn)生的液壓能存儲于所述蓄能器內(nèi)，所述蓄能器可驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。在該技術(shù)方案中，可以對門架下降時(shí)的勢能進(jìn)行回收再利用，避免了門架下降過程中勢能白白消耗而造成浪費(fèi)，可以降低堆高機(jī)的能量消耗，節(jié)約成本；而且采用了離合器，制動時(shí)離合器脫開，第 一液壓馬達(dá)和第一液壓泵的排量不需要調(diào)到零，使整車的微動性能更好。優(yōu)選地，所述第二液壓馬達(dá)為大排量變量馬達(dá)，所述第二液壓泵為小排量變量泵；所述第一液壓馬達(dá)為變量馬達(dá)，所述第一液壓泵為變量泵。該技術(shù)方案中，采用第二液壓馬達(dá)和第二液壓泵的聯(lián)動，將門架下降時(shí)的勢能回收的同時(shí)，可以將門架下降時(shí)的低壓大流量的油液轉(zhuǎn)換為高壓小流量的油液，從而將門架勢能轉(zhuǎn)化為高壓液壓能儲存在蓄能器中；另外，采用第二液壓馬達(dá)，可以控制門架的下降速度，防止意外的發(fā)生和液壓系統(tǒng)過熱，采用第二液壓泵可以隨著蓄能器壓力的升高而調(diào)整出口壓力，解決蓄能器中壓力漸變的問題；而且采用了離合器，制動時(shí)離合器脫開，第一變量馬達(dá)和第一變量泵的斜盤不需要調(diào)到零，就可以使整車的微動性能更好；另外，在堆高機(jī)工作過程中，勢能浪費(fèi)是主要的能量浪費(fèi)部分，制動能的浪費(fèi)相對較小，在回收勢能的情況下回收制動能的效果就很不明顯，所以本申請中不對制動能進(jìn)行回收，由于不需對制動能進(jìn)行回收，所以行走系統(tǒng)采用普通液壓馬達(dá)即可，而不需使用泵-馬達(dá)雙作用型馬達(dá)，降低了成本，而且由于采用了普通馬達(dá)，使配件可以與其它馬達(dá)互換，實(shí)現(xiàn)了配件通用，進(jìn)一步降低了成本，解決了液壓配件的問題。優(yōu)選地，所述蓄能器還可驅(qū)動所述舉升油缸抬升重物。該技術(shù)方案中，可在短暫的舉升動作中，不啟動發(fā)動機(jī)，僅采用蓄能器儲存的能量來驅(qū)動舉升油缸。優(yōu)選地，還包括控制閥，所述蓄能器通過所述控制閥驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)和/或驅(qū)動所述舉升油缸抬升重物。在該技術(shù)方案中，采用控制閥可以對收集門架勢能后的使用根據(jù)需要進(jìn)行控制，充分利用收集后的門架勢能。優(yōu)選地，還包括換向閥，所述換向閥使所述舉升油缸可選擇地與所述第一液壓泵、所述蓄能器或者所述第二液壓馬達(dá)連接。在該技術(shù)方案中，采用換向閥控制舉升油缸的工作、勢能的存儲，控制方便，可根據(jù)工況和需要進(jìn)行控制，成本低，易于實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，所述換向閥為兩位四通電磁換向閥。在該技術(shù)方案中，兩位四通電磁換向閥控制靈活，而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動控制，提高控制精度和控制的靈活性。優(yōu)選地，在所述第二液壓馬達(dá)的入口和油箱之間還設(shè)置有溢流閥。在該技術(shù)方案中，使用溢流閥，可以有效地避免第二液壓馬達(dá)中壓力過大而產(chǎn)生安全隱患，保證了第二液壓馬達(dá)的安全，提高了系統(tǒng)的可靠性。優(yōu)選地，在所述第二液壓馬達(dá)的出口處和所述第二液壓泵的入口處還設(shè)置有過濾器。在該技術(shù)方案中，可以過濾系統(tǒng)中油液內(nèi)的異物，使門架勢能回收系統(tǒng)的油液更清潔，延長了系統(tǒng)的使用壽命，減少了系統(tǒng)的故障。優(yōu)選地，在所述離合器和所述驅(qū)動橋之間還設(shè)置有減速器。在該技術(shù)方案中，采用減速器，可以很好地控制堆高機(jī)的速度。綜上所述，通過本實(shí)用新型的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了對門架下降時(shí)勢能的回收利用，將回收的勢能用于啟機(jī)、門架短距離舉升、輔助發(fā)動機(jī)行走等，可以有效地節(jié)省系統(tǒng)的能耗，降低成本，同時(shí)滿足堆高機(jī)工作的微動性要求，并解決了液壓配件的問題。

圖I是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)的原理圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩的詳細(xì)描述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型并不限于下面公開的具體實(shí)施例的限制。圖I是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)的原理圖，圖中，管道旁箭頭的方向表示液流的方向。。如圖I所示，本實(shí)用新型提供了一種液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，包括舉升油缸6、驅(qū)動橋12、發(fā)動機(jī)I、第一液壓泵2、第一液壓馬達(dá)3、離合器4、第二液壓馬達(dá)7、第二液壓泵8和蓄能器9 ;所述發(fā)動機(jī)I驅(qū)動所述第一液壓泵2，所述第一液壓泵2驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)3和所述舉升油缸6，所述第一液壓馬達(dá)3的軸和所述離合器4相連，所述離合器4將所述第一液壓馬達(dá)3的動カ傳遞至所述驅(qū)動橋12 ;重物在工作中產(chǎn)生的勢能驅(qū)動所述舉升油缸6產(chǎn)生液壓能，所述液壓能驅(qū)動所述第二液壓馬達(dá)7，所述第二液壓馬達(dá)7驅(qū)動所述第二液壓泵8旋轉(zhuǎn)，所述第二液壓泵8產(chǎn)生的液壓能存儲于所述蓄能器9內(nèi)，所述蓄能器9可驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)3旋轉(zhuǎn)。在該技術(shù)方案中，可以對門架下降時(shí)的勢能進(jìn)行回收再利用，避免了門架下降過程中勢能白白消耗而造成浪費(fèi)，可以降低堆高機(jī)的能量消耗，節(jié)約成本；而且采用了離合器4，制動時(shí)離合器4脫開，第一液壓馬達(dá)和第一液壓泵的排量不需要調(diào)到零，就可以使整車的微動性能更好。優(yōu)選地，所述第二液壓馬達(dá)7為大排量變量馬達(dá)，所述第二液壓泵8為小排量變量泵；所述第一液壓馬達(dá)3為變量馬達(dá)，所述第一液壓泵2為變量泵。該技術(shù)方案中，采用大排量的第二液壓馬達(dá)7和小排量的第二液壓泵8的聯(lián)動，大排量的第二液壓馬達(dá)7的液壓系統(tǒng)主要用于調(diào)節(jié)門架下降速度，小排量的第二液壓泵8主要用于平衡蓄能器9的充液壓カ變化，將門架下降時(shí)的勢能回收的同時(shí)，可以將門架下降時(shí)的低壓大流量的油液轉(zhuǎn)換為高壓小流量的油液，從而將門架勢能轉(zhuǎn)化為高壓液壓能儲存在蓄能器9中；另外，采用第二液壓馬達(dá)7，可以控制門架的下降速度，防止意外的發(fā)生和液壓系統(tǒng)過熱，采用第二液壓泵8可以隨著蓄能器9壓カ的升高而調(diào)整出ロ壓カ，解決蓄能器9中壓カ漸變的問題，便于能量的儲存；而且采用了離合器4，制動時(shí)離合器4脫開，第一液壓馬達(dá)3和第一液壓泵2的斜盤不需要調(diào)到零，整車再次啟動時(shí)不會出現(xiàn)延吋，就可以使整車的微動性能更好；另外，在堆高機(jī)工作過程中，門架勢能浪費(fèi)是主要的能量浪費(fèi)部分，制動能的浪費(fèi)相對較小，在回收勢能的情況下回收制動能的效果就很不明顯，所以本申請中不對制動能進(jìn)行回收，由于不需對制動能進(jìn)行回收，所以本實(shí)施例采用普通馬達(dá)即可，而不需使用泵-馬達(dá)雙作用型馬達(dá)，從而降低了成本，而且由于采用了普通馬達(dá)，使配件可以與其它馬達(dá)互換，實(shí)現(xiàn)了配件通用，進(jìn)一步降低了成本，解決了液壓配件的問題。優(yōu)選地，所述蓄能器9還可驅(qū)動舉升油缸6抬升重物。該技術(shù)方案中，可在短暫的舉升動作中，不啟動發(fā)動機(jī)1，僅采用蓄能器9中儲存的能量來舉升所述舉升油缸6。優(yōu)選地，還包括控制閥10，所述蓄能器9通過所述控制閥10驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)3旋轉(zhuǎn)和/或驅(qū)動所述舉升油缸6抬升重物。在該技術(shù)方案中，采用控制閥10可以對收集門架勢能后的使用根據(jù)需要進(jìn)行控制，充分利用收集后的門架勢能。優(yōu)選地，還包括換向閥11，所述換向閥11使舉升油缸6可選擇地與所述第一液壓泵2、所述蓄能器9或者所述第二液壓馬達(dá)7連接。在該技術(shù)方案中，采用換向閥11控制舉升油缸6的升降和勢能的存儲，控制方便，可根據(jù)工況和需要進(jìn)行控制，成本低，易于實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，所述換向閥11為兩位四通電磁換向閥。在該技術(shù)方案中，兩位四通電磁換向閥控制靈活，而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動控制，提高控制精度和控制的靈活性。本實(shí)施例中，該兩位四通電磁換向閥11的工作過程是電磁鐵通電，則兩位四通電磁換向閥11左位工作，此時(shí)，舉升油缸6與第二液壓馬達(dá)7連通，從而回收門架下降的勢能；當(dāng)電磁鐵停止通電，則兩位四通電磁換向閥11右位工作，此時(shí)，舉升油缸6與第一液壓泵2連通，實(shí)現(xiàn)舉升油缸的正常工作，這種情況下，若實(shí)現(xiàn)舉升油缸6的短距離舉升，則無須啟動發(fā)動機(jī)I進(jìn)而帶動第一液壓泵2來驅(qū)動舉升油缸6的工作，而僅通過控制閥10，接通舉升油缸6和蓄能器9，使用蓄能器9中儲存的能量來驅(qū)動舉升油缸6的短暫舉升，節(jié)約能源。優(yōu)選地，在第二液壓馬達(dá)7的入口和油箱13之間還設(shè)置有溢流閥14。在該技術(shù)方案中，使用溢流閥14，可以有效地避免第二液壓馬達(dá)7中壓力過大而產(chǎn)生安全隱患，保證了第二液壓馬達(dá)7的安全，提高了系統(tǒng)的可靠性。優(yōu)選地，在第二液壓馬達(dá)7的出口處和第二液壓泵8的入口處還設(shè)置有過濾器15。 在該技術(shù)方案中，可以過濾系統(tǒng)中油液內(nèi)的異物，使門架勢能回收系統(tǒng)的油液更清潔，延長了系統(tǒng)的使用壽命，減少了系統(tǒng)的故障。優(yōu)選地，在離合器4和驅(qū)動橋12之間還設(shè)置有減速器5。在該技術(shù)方案中，采用減速器5，可以很好地控制堆高機(jī)的驅(qū)動橋12的速度，從而控制堆高機(jī)的速度。根據(jù)上述技術(shù)方案，門架下降的勢能采用液壓回收系統(tǒng)以高壓油的形式儲存在蓄能器9中，整車啟動時(shí)高壓油驅(qū)動第一馬達(dá)3，第一馬達(dá)3通過離合器驅(qū)動所述驅(qū)動橋12，此外，蓄能器9還可以用于門架小高度的舉升，從而節(jié)省能源。本實(shí)施例中，具體在各個(gè)工況中堆高機(jī)的工作方式如下門架下降勢能回收第二液壓馬達(dá)7和第二液壓泵8串聯(lián)，門架下降時(shí)大流量低壓油轉(zhuǎn)化成了小流量高壓油，并儲存在蓄能器9中。第二液壓泵8跟隨蓄能器9壓力變化自動調(diào)節(jié)排量，第二液壓馬達(dá)7的排量變化則用于調(diào)節(jié)油缸下降的速度。正常行走工況發(fā)動機(jī)I帶動第一液壓泵2給第一液壓馬達(dá)3供油，制動時(shí)首先脫開離合器4，第一液壓泵2、第一液壓馬達(dá)3的斜盤可預(yù)留一定角度，并不需要調(diào)到最小，整車再次啟動時(shí)也不會出現(xiàn)延時(shí)，使整車的微動性能更好。[0055]輔助啟機(jī)工況用蓄能器9中的高壓油驅(qū)動第一液壓馬達(dá)3，整車動起來后，發(fā)動機(jī)I再做功。由于堆高機(jī)啟停頻繁，采用液壓啟機(jī)，避免發(fā)動機(jī)I頻繁升速，從而達(dá)到節(jié)能效果。蓄能器舉升工況蓄能器9中的高壓油通過控制閥10后進(jìn)入舉升油缸6，實(shí)現(xiàn)短距尚舉升。綜上所述，通過本實(shí)用新型的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了對門架下降時(shí)勢能的回收利用，將回收的勢能用于啟機(jī)、門架短距離舉升、輔助發(fā)動機(jī)行走等，可以有效地節(jié)省系統(tǒng)的能耗，降低成本，同時(shí)滿足堆高機(jī)工作的微動性要求，并解決了液壓配件的問題。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在于，包括 舉升油缸(6)、驅(qū)動橋(12)、發(fā)動機(jī)(I)、第一液壓泵(2)、第一液壓馬達(dá)(3)、離合器(4)、第二液壓馬達(dá)(7)、第二液壓泵(8)和蓄能器(9)； 所述發(fā)動機(jī)(I)驅(qū)動所述第一液壓泵(2)，所述第一液壓泵(2)驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)(3)和所述舉升油缸出)，所述第一液壓馬達(dá)(3)的軸和所述離合器(4)相連，所述離合器(4)將所述第一液壓馬達(dá)(3)的動カ傳遞至所述驅(qū)動橋(12)； 重物在工作中產(chǎn)生的勢能驅(qū)動所述舉升油缸(6)產(chǎn)生液壓能，所述液壓能驅(qū)動所述第ニ液壓馬達(dá)(7)，所述第二液壓馬達(dá)(7)驅(qū)動所述第二液壓泵(8)旋轉(zhuǎn)，所述第二液壓泵(8)產(chǎn)生的液壓能存儲于所述蓄能器(9)內(nèi)，所述蓄能器(9)可驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)(3)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 所述第二液壓馬達(dá)(7)為大排量變量馬達(dá)，所述第二液壓泵(8)為小排量變量泵； 所述第一液壓馬達(dá)(3)為變量馬達(dá)，所述第一液壓泵(2)為變量泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 所述蓄能器(9)還可以驅(qū)動所述舉升油缸(6)抬升重物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 還包括控制閥(10)，所述蓄能器(9)通過所述控制閥(10)驅(qū)動所述第一液壓馬達(dá)(3)旋轉(zhuǎn)和/或驅(qū)動所述舉升油缸(6)抬升重物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 還包括換向閥(11)，所述換向閥(11)使所述舉升油缸(6)可選擇地與所述第一液壓泵(2)、所述蓄能器(9)或者所述第二液壓馬達(dá)(7)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 所述述換向閥(11)為兩位四通電磁換向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 在所述第二液壓馬達(dá)(7)的入口和油箱(13)之間還設(shè)置有溢流閥(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 在所述第二液壓馬達(dá)(7)的出口處和所述第二液壓泵(8)的入口處還設(shè)置有過濾器(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一所述的液壓驅(qū)動的混合動カ堆高機(jī)，其特征在干， 在所述離合器(4)和所述驅(qū)動橋(12)之間還設(shè)置有減速器(5)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種液壓驅(qū)動的混合動力堆高機(jī)包括舉升油缸、驅(qū)動橋、發(fā)動機(jī)、第一液壓泵、第一液壓馬達(dá)、離合器、第二液壓馬達(dá)、第二液壓泵和蓄能器；發(fā)動機(jī)驅(qū)動第一液壓泵，第一液壓泵驅(qū)動第一液壓馬達(dá)和舉升油缸，第一液壓馬達(dá)的軸和離合器機(jī)械連接，離合器將第一液壓馬達(dá)的動力傳遞至驅(qū)動橋；舉升油缸在工作中產(chǎn)生的勢能驅(qū)動第二液壓馬達(dá)，第二液壓馬達(dá)驅(qū)動第二液壓泵旋轉(zhuǎn)，第二液壓泵產(chǎn)生的液壓能存儲于蓄能器內(nèi)，蓄能器可驅(qū)動第一液壓馬達(dá)。通過本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)了對門架勢能回收利用，可將回收的勢能用于啟機(jī)、門架短距離舉升、輔助行走等，可以有效地節(jié)省能耗，降低成本；同時(shí)滿足堆高機(jī)工作的微動性要求，并解決了液壓配件的問題。
文檔編號B66F9/22GK202575879SQ20122011475
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者安旭波, 廖榮華, 潘鵬 申請人:三一集團(tuán)有限公司