CN118517443A - 一种主副升降的叉车液压系统 - Google Patents

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黄文威
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李凯
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Abstract

本发明公开一种主副升降的叉车液压系统，涉及液压驱动技术领域，当主油缸上升时，油液流经主单向阀送至主油缸实现上升；当副油缸上升时，油液流经副单向阀送至副油缸实现上升；主油缸与副油缸上升时仅需要控制主副起升切换阀即可。当主油缸下降时，主油缸中的油液只能流经主下降比例阀流至油箱总成，在主油缸下降的过程中可通过调节阀口开度控制流量实现比例下降；当副油缸下降时，副油缸中的油液只能流经副下降开关阀流至油箱总成；主油缸下降时仅需要控制主下降比例阀，副油缸下降时仅需要控制副下降开关阀。主副上升/下降时，都只需要调节其中一个阀，不需要逻辑设计，确保了控制的稳定性，操作过程中不会现出异常下降的情况。

Description

一种主副升降的叉车液压系统
技术领域
本发明涉及液压驱动技术领域，更进一步涉及一种主副升降的叉车液压系统。
背景技术
拣选车、双提升堆垛车等仓储叉车有主副双起升的功能，分别设置主起升油缸与副起升油缸，主起升油缸与副起升油缸分别设置有起升阀，主起升油缸与副起升油缸共用一组下降阀。
主起升油缸上升或者副起升油缸上升时，分别控制对应的起升阀；主起升油缸上升或者副起升油缸下降时，需要同时关闭对应的起升阀、并打开下降阀，导致下降过程需要同时切换两个阀才能下降，对于控制上来说更为复杂。
现有控制方式还存在一个问题，当主起升油缸与副起升油缸起升到一定高度时，将其中一个油缸下降到底，而后起升或下降仍在高处的油缸，会出现明显异常下降一段距离（往下掉落一段）再起升或下降的情况。对于拣选车这种人上行的车型，该现象会引起操作人员的恐慌，认为车辆出现异常情况，有安全危险。
对于本领域的技术人员来说，如何解决控制过程复杂，异常下降的情况，是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种主副升降的叉车液压系统，控制主油缸与副油缸上升/下降时只需要调节其中一个阀，不需要逻辑设计，确保了控制的稳定性，操作过程中不会现出异常下降的情况，具体方案如下：
一种主副升降的叉车液压系统，包括主副起升切换阀、主单向阀、副单向阀、主下降比例阀、副下降开关阀；
所述主副起升切换阀的进油口连接于油箱总成、出油口连接于所述主单向阀和所述副单向阀，所述主单向阀连接于主油缸，所述副单向阀连接于副油缸；所述主副起升切换阀能够切换工位向所述主油缸或所述副油缸供油；
所述主下降比例阀的进油口连接于所述主油缸与所述主单向阀之间，排油口向油箱总成排油；所述副下降开关阀的进油口连接于所述副油缸与所述副单向阀之间，排油口向所述油箱总成排油；
所述主下降比例阀包括流通工位和截止工位，所述流通工位能够调节阀口的开度以实现比例下降；所述副下降开关阀包括流通工位和截止工位。
可选地，还包括主压力补偿器，其进油口连接于所述主下降比例阀的排油口，其排油口向所述油箱总成排油；
所述主压力补偿器包括截止工位和流通工位，所述主压力补偿器的控制口连接于所述主下降比例阀的进油口。
可选地，还包括应急手动下降阀，其设置于所述主下降比例阀的进油口与所述主压力补偿器的排油口之间的独立管路上。
可选地，还包括副下降限速阀，其进油口连接于所述副下降开关阀的排油口，其排油口向所述油箱总成排油。
可选地，还包括副溢流阀，其设置于所述副下降开关阀的进油口与所述副下降限速阀的排油口之间的独立管路上。
可选地，所述主副起升切换阀、所述主单向阀、所述副单向阀、所述主下降比例阀、所述副下降开关阀、主压力补偿器、应急手动下降阀、副下降限速阀、副溢流阀集成设置于同一阀块当中，并设置与所述主油缸连接的A1口、与所述副油缸连接的A2口、与所述油箱总成连接用于进油的P口、与所述油箱总成连接用于回油的T口。
可选地，所述主油缸与A1口之间的油路设置防爆阀。
可选地，所述油箱总成设置油泵电机、齿轮泵、吸油过滤器、回油过滤器；
所述油箱总成的P口与T口之间设置主溢流阀。
本发明提供一种主副升降的叉车液压系统，当主油缸上升时，主副起升切换阀切换，油箱总成的油液流经主单向阀送至主油缸实现上升；当副油缸上升时，主副起升切换阀切换，油箱总成的油液流经副单向阀送至副油缸实现上升；主油缸与副油缸上升时仅需要控制主副起升切换阀即可。当主油缸下降时，打开主下降比例阀，主油缸中的油液被主单向阀截止，只能流经主下降比例阀流至油箱总成，在主油缸下降的过程中可通过调节阀口开度控制流量实现比例下降；当副油缸下降时，打开副下降开关阀，副油缸中的油液被副单向阀截止，只能流经副下降开关阀流至油箱总成；主油缸下降时仅需要控制主下降比例阀，副油缸下降时仅需要控制副下降开关阀。本发明控制主油缸与副油缸上升、下降时，都只需要调节其中一个阀，无先后顺序，不需要逻辑设计，确保了控制的稳定性，操作过程中不会现出异常下降的情况。
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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的液压油路示意图；
图2为本发明提供的主副升降的叉车液压系统的油路示意图；
图3为主油缸起升的油液流向示意图；
图4为副油缸起升的油液注射示意图；
图5为主油缸下降的油液流向示意图；
图6为副油缸下降的油液注射示意图。
图中包括：
油箱总成1、油泵电机1.1、齿轮泵1.2、吸油过滤器1.3、回油过滤器1.4、主溢流阀1.5；
主副起升切换阀2；
主单向阀3.1、副单向阀3.2；
主油缸4.1、副油缸4.2、防爆阀4.3；
主下降比例阀5.1、主压力补偿器5.2、应急手动下降阀5.3；
副下降开关阀6.1、副下降限速阀6.2、副溢流阀6.3。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，正面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的主副升降的叉车液压系统进行详细的介绍说明。
结合图1所示，是现有技术方案的液压原理图，该液压系统由吸油过滤器1、回油过滤器2、齿轮泵3、油泵电机4、单向阀6、主起升开关阀7.1、副起升开关阀7.2、下降比例阀8、压力补偿器9、下降限速阀10、主起升油缸12.1、副起升油缸12.2等零部件组成。多路阀与各零部件通过管路连接。
（1）主/副起升：操作拇指开关/手柄按钮的起升命令，通过控制器让线圈m1或m3得电，打开主起升开关阀7.1或副起升开关阀7.2，同时控制油泵电机4以一定转速工作，带动齿轮泵3给系统供油，油液通过单向阀6、主起升开关阀7.1/副起升开关阀7.2进入主起升油缸12.1或副起升油缸12.2。油缸拇指开关拨动的角度或手柄的深浅可以控制4油泵电机以不同的速度工作，以实现比例起升。
（2）主下降：操作拇指开关/手柄按钮的下降命令，通过控制器让线圈m1和m2得电，打开主起升开关阀7.1和下降比例阀8，油缸内的油通过主起升开关阀7.1、下降比例阀8和压力补偿器9回到油箱。下降比例阀8和压力补偿器9的共同作用下，限制主下降最大速度。拇指开关拨动的角度或手柄的深浅可以控制阀口的开度，以实现比例下降。
（3）副下降：操作拇指开关/手柄按钮的下降命令，通过控制器让线圈m2和m3得电，打开副起升开关阀7.2和下降比例阀8，油缸内的油通过下降限速阀10、副起升开关阀7.2、下降比例阀8和压力补偿器9回到油箱。下降限速阀10限制副下降最大速度。副下降为定速下降。
（4）主/副下降需要同时控制两个阀才能实现下降动作，控制上较为复杂。主下降为比例下降，在下降停止时，主起升开关阀7.1和下降比例阀8需考虑阀关闭的前后顺序，才能保证停止的平稳性。
（5）该原理存在一个问题，当主副起升油缸起升到一定高度时，将其中一个油缸下降到底，而后起升或下降仍在高处的油缸，会出现明显异常下降一段距离（往下掉落一段）再起升或下降的情况。该情况是由于其中一个油缸下降到底后，会导致图1当中油路A段的压力被卸，导致下降比例阀8先导压力被卸。当起升或下降仍高处的油缸时，起升开关阀开启，油路A段的压力会重新建立，但下降比例阀8此时会被冲开，导致油液快速流出一部分，导致异常下降一小段距离。操作人员在驾驶室内会异常下降一小段距离，会明显的震动。
为了解决上述油路系统存在的问题，本发明提供一种主副升降的叉车液压系统，结合图2所示，本发明的主副升降的叉车液压系统包括主副起升切换阀2、主单向阀3.1、副单向阀3.2、主下降比例阀5.1、副下降开关阀6.1等结构。
主副起升切换阀2的进油口连接于油箱总成1、出油口连接于主单向阀3.1和副单向阀3.2，主单向阀3.1连接于主油缸4.1，副单向阀3.2连接于副油缸4.2；主副起升切换阀2能够切换工位向主油缸4.1或副油缸4.2供油；结合图2所示，本发明的主油缸4.1和副油缸4.2为柱塞缸，柱塞缸仅有一个油腔，使用相同的管路用于进油与出油。主副起升切换阀2用于控制进油，通过改变工位实现油路的切换，油箱总成1的液压油经过主副起升切换阀2流向主单向阀3.1或者副单向阀3.2，经过主单向阀3.1的油送至主油缸4.1，经过副单向阀3.2的油送至副油缸4.2。主副起升切换阀2可以采用两位三通阀。在一些实际应用时，主油缸4.1用于驱动驾驶室、副油缸4.2用于驱动货叉，或者主油缸4.1用于驱动货叉、副油缸4.2用于驱动支腿。
主下降比例阀5.1的进油口连接于主油缸4.1与主单向阀3.1之间，排油口向油箱总成1排油；主下降比例阀5.1在主油缸4.1下降时启动工作，油液流经主下降比例阀5.1流向油箱总成1。副下降开关阀6.1的进油口连接于副油缸4.2与副单向阀3.2之间，排油口向油箱总成1排油；副下降开关阀6.1在副油缸4.2下降时启动工作，油液流经副下降开关阀6.1流向油箱总成1。
结合图2所示，主下降比例阀5.1包括流通工位和截止工位，可以采用两位两通阀，图2中主下降比例阀5.1的左位为流通工位，右位为截止工位；流通工位能够调节阀口的开度以实现比例下降，流通工位不仅只有开/关两种状态，还可以调节阀口开度以调节液压油流量，流量越大则下降速度越快，从而实现主油缸4.1的比例下降，下降速度可调。副下降开关阀6.1包括流通工位和截止工位，可以采用两位两通阀，图中副下降开关阀6.1的左位为流通工位，右位为截止工位。主副起升切换阀2、主下降比例阀5.1和副下降开关阀6.1均采用电磁阀，控制线圈m1调节主副起升切换阀2，控制线圈m2调节主下降比例阀5.1，控制线圈m3调节副下降开关阀6.1。
本发明控制主油缸4.1上升/下降、或者控制副油缸4.2上升/下降时，都只需要调节其中一个阀，不需要逻辑设计，也即无需考虑两个阀组的打开先后顺序，确保了控制的稳定性。下降时主油缸4.1中排出的油液被主单向阀3.1截止无法流向主副起升切换阀2、副油缸4.2中排出的油液被副单向阀3.2截止无法流向主副起升切换阀2。起升过程与下降过程的油液流动相互独立，不会出现图1当中油路A段的压力被卸的情况，因而操作过程中不会现出异常下降的问题。
在上述方案的基础上，本发明还包括主压力补偿器5.2，结合图2所示，主压力补偿器5.2进油口连接于主下降比例阀5.1的排油口，其排油口向油箱总成1排油。主压力补偿器5.2包括截止工位和流通工位，可采用两位两通阀，图2中左位为截止工位、右位为流通工位。主压力补偿器5.2的控制口连接于主下降比例阀5.1的进油口。正常使用时，主压力补偿器5.2不需要人为干预，通过实现自动调节，使主下降比例阀5.1的前后压差恒定，用于限定主油缸4.1下降的最大速度。
结合图2所示，该主副升降的叉车液压系统还包括应急手动下降阀5.3，用于搬运控制，应急手动下降阀5.3设置于主下降比例阀5.1的进油口与主压力补偿器5.2的排油口之间的独立管路上，可以使主油缸4.1排出的油液经过应急手动下降阀5.3直接排向油箱总成1。
结合图2所示，该主副升降的叉车液压系统还包括副下降限速阀6.2，其进油口连接于副下降开关阀6.1的排油口，副下降限速阀6.2的排油口向油箱总成1排油，其中副下降限速阀6.2包括流通工位和限流工位，图中的左位为流通工位、右位为限流工位，限流工位对流经的油液形成一定的阻尼，使副油缸4.2保持恒定速度下降。
本发明的主副升降的叉车液压系统还包括副溢流阀6.3，副溢流阀6.3设置于副下降开关阀6.1的进油口与副下降限速阀6.2的排油口之间的独立管路上，当副油缸4.2的油压过大时，可以直接从副溢流阀6.3排出到油箱总成1。
具体地，本发明的主副起升切换阀2、主单向阀3.1、副单向阀3.2、主下降比例阀5.1、副下降开关阀6.1、主压力补偿器5.2、应急手动下降阀5.3、副下降限速阀6.2、副溢流阀6.3集成设置于同一阀块当中，如图2当中的虚线方框X所包围的部分。该阀块设置与主油缸4.1连接的A1口、与副油缸4.2连接的A2口、与油箱总成1连接用于进油的P口、与油箱总成1连接用于回油的T口，整个阀块作为一个整体与外界的管路相连，方便连接。
结合图2，主油缸4.1与A1口之间的油路设置防爆阀4.3。油箱总成1设置油泵电机1.1、齿轮泵1.2、吸油过滤器1.3、回油过滤器1.4，油泵电机1.1驱动齿轮泵1.2抽吸油液，吸油过滤器1.3过滤抽吸的油液，回油过滤器1.4过滤返回的油液。油箱总成1的P口与T口之间设置主溢流阀1.5，齿轮泵1.2抽吸的油压过程大时直接回油。
本发明的主副升降的叉车液压系统包括主油缸起升（主起升）、副油缸起升（副起升）、主油缸下降（主下降）、副油缸下降（副下降）四个过程，以下结合具体的油液流向进行相应的介绍。
（1）主起升：结合图3当中的箭头所示流向，发送主起升命令（操作拇指开关/手柄按钮），通过控制器让线圈m1得电，打开主副起升切换阀2的右位，同时控制油泵电机1.1以一定转速工作，带动齿轮泵1.2给系统供油，油液通过主副起升切换阀2、主单向阀3.1、防爆阀4.3、进入主油缸4.1。油缸拇指开关拨动的角度或手柄按钮的深浅可以控制油泵电机1.1以不同的速度工作，以实现比例起升。
（2）副起升：结合图4当中的箭头所示流向，发送副起升命令（操作拇指开关/手柄按钮），通过控制器让线圈m1得电，打开主副起升切换阀2的左位，同时控制油泵电机1.1以一定转速工作，带动齿轮泵1.2给系统供油，油液通过主副起升切换阀2、副单向阀3.2、进入副油缸4.2。通过保持油泵电机1.1以恒定的速度工作使副油缸4.2定速起升。
（3）主下降：结合图5当中的箭头所示流向，发送主下降命令（操作拇指开关/手柄按钮），由于主单向阀3.1的阻挡，主副起升切换阀2处于任意工位均可。通过控制器让线圈m2同时得电，打开主下降比例阀5.1左位，主油缸4.1内的油液通过防爆阀4.3、主下降比例阀5.1和主压力补偿器5.2回到油箱总成1。主下降比例阀5.1和主压力补偿器5.2的共同作用下，限制主油缸4.1下降最大速度。拇指开关拨动的角度或手柄的深浅可以控制阀口的开度，以实现比例下降。
（4）副下降：结合图6当中的箭头所示流向，发送副下降命令（操作拇指开关/手柄按钮），由于副单向阀3.2的阻挡，主副起升切换阀2处于任意工位均可。通过控制器让线圈m3得电，副油缸4.2内的油通过副下降开关阀6.1和副下降限速阀6.2回到油箱。副下降限速阀6.2限制副下降最大速度。副油缸4.2下降为定速下降。
本发明的主副升降的叉车液压系统的主油缸4.1/副油缸4.2下降只需控制一个阀实现下降动作，控制端口只需三个，简化了下降的原理，控制上较为简单。规避了现有结构出现的异常下降问题。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种主副升降的叉车液压系统，其特征在于，包括主副起升切换阀（2）、主单向阀（3.1）、副单向阀（3.2）、主下降比例阀（5.1）、副下降开关阀（6.1）；
所述主副起升切换阀（2）的进油口连接于油箱总成（1）、出油口连接于所述主单向阀（3.1）和所述副单向阀（3.2），所述主单向阀（3.1）连接于主油缸（4.1），所述副单向阀（3.2）连接于副油缸（4.2）；所述主副起升切换阀（2）能够切换工位向所述主油缸（4.1）或所述副油缸（4.2）供油；
所述主下降比例阀（5.1）的进油口连接于所述主油缸（4.1）与所述主单向阀（3.1）之间，排油口向油箱总成（1）排油；所述副下降开关阀（6.1）的进油口连接于所述副油缸（4.2）与所述副单向阀（3.2）之间，排油口向所述油箱总成（1）排油；
所述主下降比例阀（5.1）包括流通工位和截止工位，所述流通工位能够调节阀口的开度以实现比例下降；所述副下降开关阀（6.1）包括流通工位和截止工位。
2.根据权利要求1所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，还包括主压力补偿器（5.2），其进油口连接于所述主下降比例阀（5.1）的排油口，其排油口向所述油箱总成（1）排油；
所述主压力补偿器（5.2）包括截止工位和流通工位，所述主压力补偿器（5.2）的控制口连接于所述主下降比例阀（5.1）的进油口。
3.根据权利要求2所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，还包括应急手动下降阀（5.3），其设置于所述主下降比例阀（5.1）的进油口与所述主压力补偿器（5.2）的排油口之间的独立管路上。
4.根据权利要求1所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，还包括副下降限速阀（6.2），其进油口连接于所述副下降开关阀（6.1）的排油口，其排油口向所述油箱总成（1）排油。
5.根据权利要求4所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，还包括副溢流阀（6.3），其设置于所述副下降开关阀（6.1）的进油口与所述副下降限速阀（6.2）的排油口之间的独立管路上。
6.根据权利要求1所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，所述主副起升切换阀（2）、所述主单向阀（3.1）、所述副单向阀（3.2）、所述主下降比例阀（5.1）、所述副下降开关阀（6.1）、主压力补偿器（5.2）、应急手动下降阀（5.3）、副下降限速阀（6.2）、副溢流阀（6.3）集成设置于同一阀块当中，并设置与所述主油缸（4.1）连接的A1口、与所述副油缸（4.2）连接的A2口、与所述油箱总成（1）连接用于进油的P口、与所述油箱总成（1）连接用于回油的T口。
7.根据权利要求6所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，所述主油缸（4.1）与A1口之间的油路设置防爆阀（4.3）。
8.根据权利要求1所述的主副升降的叉车液压系统，其特征在于，所述油箱总成（1）设置油泵电机（1.1）、齿轮泵（1.2）、吸油过滤器（1.3）、回油过滤器（1.4）；
所述油箱总成（1）的P口与T口之间设置主溢流阀（1.5）。
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