[發明專利]一種純電動自卸汽車液壓舉升系統及操作方法

有效

• 申請號: 201610252091.7
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105730306B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 楊耀東;張國強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B60P1/16
• 分類號: B60P1/16;F15B1/02;F15B21/08;F15B13/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，尤其是一種純電動自卸汽車的液壓舉升系統及操作方法。

背景技術

純電動汽車以其節能環保的優越性越來越受到社會的追捧，但由于電池技術的缺陷，純電動汽車儲存電能的能力依然存在瓶頸。因此純電動自卸汽車液壓系統必須盡可能的高效節能，以增加整車的工作時間。

目前常見的自卸汽車液壓舉升系統，大多采用發動機驅動液壓泵，輸出一定壓力和流量的液壓油，進入舉升液壓油缸，驅動貨廂翻轉，完成自卸汽車的舉升動作，如中國發明專利CN 103738220A，公布的利用液壓泵產生液壓油，液壓油直接帶動液壓缸的自卸汽車液壓舉升系統。該種舉升系統的功率非常大，如果應用于純電動自卸汽車，需要使用大功率電動機驅動液壓泵，液壓舉升系統消耗的電能過多，整車工作時間會大大減少，不符合節能環保、工作高效的用戶需求。

發明內容

本發明所要解決的問題是，更好地節約純電動自卸汽車的電能，并高效的實現液壓舉升系統的功能，本發明提供了一種純電動自卸汽車液壓舉升系統，傳動過程平穩高效節能，控制簡單。

為實現上述的技術目的，本發明將采取以下的技術方案：

一種純電動自卸汽車舉升液壓系統，其特征在于系統由油箱、液壓泵、電動機、溢流閥、液控單向閥、比例節流閥A、單向閥、壓力傳感器、截止閥、蓄能器、電磁換向閥A、多級液壓缸、電磁換向閥B、比例節流閥B構成；系統采用蓄能器作為動力源，向舉升油缸供油，實現貨廂翻轉卸貨；蓄能器與液壓泵相連，電動機驅動液壓泵工作，液壓油經過單向閥，進入蓄能器，進行充油；油路裝有壓力傳感器，檢測蓄能器的壓力，根據設定壓力，控制電路可自動控制電動機的開啟，維持蓄能器內油液壓力，保證有足夠的油液用于貨箱的舉升。

進一步的，蓄能器與舉升油缸之間裝有由電磁換向閥控制的液控單向閥，液控單向閥常閉，保證蓄能器充液階段，液壓油不會進入舉升缸，保證系統安全性，舉升時，電磁換向閥可將液控單向閥打開；

進一步的，蓄能器與舉升油缸之間裝有比例節流閥A，通過逐漸擴大節流口通流面積，可以使液壓油從蓄能器平穩的進入舉升油缸，保證舉升系統平穩工作；

進一步的，在舉升油缸與油箱之間裝有比例節流閥B，通過調節節流口的大小，保證貨廂平穩下降；

進一步的，在舉升油缸與油箱之間裝有電磁換向閥，可使舉升系統實現浮動工況。使自卸汽車在復雜路面行駛時，減少液壓系統的沖擊和空穴現象；

進一步的，在蓄能器與油箱之間裝有截止閥，打開截止閥可以排空蓄能器內的壓力油。

本發明和傳統自卸汽車液壓舉升系統相比所具有的優點在于：

1、在自卸汽車不卸貨時(絕大部分時間為該工況)，由電動機驅動液壓泵向蓄能器供油，貨廂舉升時，由蓄能器向舉升油缸提供壓力油。由于一般自卸汽車工作周期比較長，液壓泵有足夠的時間向蓄能器充液，可以選擇小排量的液壓泵，使用小功率電動機即可，液壓系統消耗的功率很小，整車工作時間大大增加。以載重50噸的自卸汽車為例，如果采用液壓油泵直接向舉升油缸供油，為了盡量縮短舉升時間，所需要驅動電機的功率將達100KW以上，如果利用本發明的純電動自卸汽車液壓舉升系統，可以在保證同樣舉升時間的前提下，將舉升液壓系統功率降到10KW以下；

2、采用兩個比例節流閥對舉升和下落過程進行控制，通過調解比例節流閥的開口面積，保證在舉升終點時，不會由于貨廂的慣性出現拉缸現象，在下落終點時，也不會出現沖擊車架的現象；

3、通過壓力傳感器、電磁換向閥和比例節流閥，易于實現自動控制，方便整車布置。

附圖說明

圖1是純電動自卸汽車液壓舉升系統的原理圖

[主要元件符號說明]

1-油箱；2-液壓泵；3-電動機；4-溢流閥；5-液控單向閥；6-比例節流閥A；7-單向閥；8-壓力傳感器；9-截止閥；10-蓄能器；11-電磁換向閥A；12-多級液壓缸；13-電磁換向閥B；14-比例節流閥B。

具體實施方法

下面結合附圖和具體實施方法對本發明作進一步的詳細描述。

本發明公開了一種純電動自卸汽車舉升液壓系統，1-油箱；2-液壓泵；3-電動機；4-溢流閥；5-液控單向閥；6-比例節流閥A；7-單向閥；8-壓力傳感器；9-截止閥；10-蓄能器；11-電磁換向閥A；12-多級液壓缸；13-電磁換向閥B；14-比例節流閥B。該系統采用蓄能器作為動力源，向舉升油缸供油，實現貨廂翻轉卸貨。

本發明的動作過程如下：在自卸汽車不卸貨時，電動機3驅動液壓泵2工作，輸出一定壓力和流量的液壓油，經過單向閥7進入蓄能器10，當壓力傳感器8檢測到蓄能器10內油液壓力達到設定值時，電動機3停止工作，蓄能器10充液完畢。蓄能器10與比例節流閥A 6之間裝有由電磁換向閥A 11控制的液控單向閥5，只要電磁換向閥A 11不通電，液控單向閥5保持關閉狀態，防止因比例節流閥A 6密封不嚴或者異常動作，導致蓄能器10內油液進入舉升油缸12使貨廂突然舉升。比例節流閥A 6和比例節流閥B14在不通電時，保持關閉狀態，電磁換向閥B 13將舉升油缸12與油箱1連通，實現舉升系統的浮動工況，當自卸汽車行駛在復雜路面時，由于舉升油缸可自由伸縮，避免由于貨廂上下顛簸引起舉升液壓系統內的沖擊和空穴現象。當自卸汽車要舉升卸貨時，首先將電磁換向閥B 13和電磁換向閥A 11通電，斷開舉升油缸12和油箱1之間的油路，通過電磁換向閥A11，來自蓄能器10內的壓力油將液控單向閥5反向開啟。控制器將比例節流閥A6逐漸打開，蓄能器10內壓力油經液控單向閥5、比例節流閥A6穩定的進入舉升油缸，實現貨廂翻轉卸貨。由于壓力傳感器8檢測到系統壓力降低，電動機3自動啟動，驅動液壓油泵2輸出壓力油，與蓄能器10輸出油液合流進入舉升油缸，進一步縮短舉升時間。在卸貨過程中，如果需要中間位置保持停止，可通過電磁換向閥A 11斷電，進而關閉液控單向閥5來實現。臨近舉升終點時，比例節流閥A 6關小，降低貨廂舉升速度，避免由于慣性反拉液壓油缸。完成卸貨后，電磁換向閥A11斷電，液控單向閥5關閉，逐漸打開比例節流閥B14，貨廂開始回落。當貨廂下落接近終點時，減小比例節流閥B14開口量，降低貨廂下落速度，避免對車架產生較大沖擊。