[發明專利]一種電動正面吊伸縮臂節能液壓系統

在審

• 申請號: 202111437343.0
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN113845032A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 姚洪
• 申請（專利權）人: 杭叉集團股份有限公司
• 主分類號: B66C13/20
• 分類號: B66C13/20;B66C23/693;F15B13/02;F15B21/14;H02K7/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 呂鑫

本發明公開了一種電動正面吊伸縮臂節能液壓系統，定量泵/馬達的進出口分別通過第二開關閥和第三開關閥連接伸縮臂油缸的兩腔；兩個安全閥的出口相連，二者的進口分別連接定量泵/馬達的進出口；兩個液控單向閥的正向進口相連，二者的出口分別連接定量泵/馬達的進出口，第一液控單向閥的液控口連接第二液控單向閥的出口，第二液控單向閥的液控口連接第一液控單向閥的出口；安全閥的出口、液控單向閥的正向進口和油箱相連，第二安全閥的進口通過第一開關閥和油箱相連。上述電動正面吊伸縮臂節能液壓系統解決純電動正面吊伸縮臂既能在重載大角度時被動縮回能量回收，又能在輕載小角度時主動縮回的問題。

技術領域

本發明涉及液壓控制技術領域，特別涉及一種電動正面吊伸縮臂節能液壓系統。

背景技術

集裝箱正面起重機，簡稱正面起重機，俗稱集裝箱正面吊或正面吊，是用來裝卸集裝箱的一種起重機。大臂下放和伸縮臂縮回時大量勢能通過節流閥轉換成熱量而浪費，此外轉換成的熱量使得液壓油過溫，又額外消耗能量來對液壓油散熱。因此，純電動正面吊實現能量回收技術可以大大提高液壓系統效率和動力電池的能量利用率，延長單次充滿電后的作業時間。

如圖2所示，正面吊大臂支撐油缸角度大，靠臂架、吊具和負載重力就可以實現臂架被動下放動作，采用圖3的液壓原理圖就能實現大臂勢能回收。大臂起升時，電機驅動液壓泵/馬達向油缸大腔供液，而大臂下放時，重力作用在油缸活塞桿上，使得油缸大腔油液形成高壓，驅動泵/馬達工作在馬達工況，從而使電機工作在發電狀態，將重力勢能轉換成電能回收到電池中。對于大臂伸縮動作來說，在臂架重載、大角度時可行，但是輕載小角度時，重力沿臂架方向的分力不足以克服伸縮臂間的摩擦力，因此必須向伸縮臂油缸小腔主動供液來實現縮回的動作；市面上推出的純電動正面吊對于伸縮臂這一部分基本不實現能量回收，僅對大臂下放實現回收。針對該問題，在現有技術中，安裝大臂角度傳感器，將開關閥換成多路閥，通過檢測大臂俯仰角度來判斷伸縮臂是否具有被動縮回的能力，提出臨界角度為1/G，G為載荷重量，當大臂角度小于1/G時，多路閥切換到油缸主動進液狀態，當大臂角度大于1/G時，多路閥切換到油缸被動縮回，能量回收狀態。

對于采用大臂角度來進行狀態判斷的方案存在以下問題：

1、由于伸縮臂與套筒之間的摩擦力與載荷G和大臂俯仰角有關外，還與摩擦系數有關，此外，伸縮臂與套筒之間間隙較大，除了摩擦力之外還有擠壓力，而該擠壓力除了與俯仰角度有關外還與伸縮臂伸出的距離有關，因此僅檢測俯仰角，并以1/G作為臨界角度容易造成狀態誤判；

2、采用比例多路閥的節流口來進行伸縮臂調速，在閥口上始終存在節流損失。

因此，如何能夠提供一種解決上述技術問題的電動正面吊伸縮臂節能液壓系統是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種電動正面吊伸縮臂節能液壓系統，解決純電動正面吊伸縮臂既能在重載大角度時被動縮回能量回收，又能在輕載小角度時主動縮回的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種電動正面吊伸縮臂節能液壓系統，包括伸縮臂油缸、油箱、相連的調速電機和定量泵/馬達，還包括第一安全閥、第二安全閥、第一液控單向閥、第二液控單向閥、第一開關閥、第二開關閥和第三開關閥；所述定量泵/馬達的進出口分別通過所述第二開關閥和所述第三開關閥連接所述伸縮臂油缸的兩腔；所述第一安全閥和所述第二安全閥的出口相連，二者的進口分別連接所述定量泵/馬達的進出口；所述第一液控單向閥和所述第二液控單向閥的正向進口相連，二者的出口分別連接所述定量泵/馬達的進出口，所述第一液控單向閥的液控口連接所述第二液控單向閥的出口，所述第二液控單向閥的液控口連接所述第一液控單向閥的出口；所述第一安全閥的出口、所述第一液控單向閥的正向進口和所述油箱相連，所述第二安全閥的進口通過所述第一開關閥和所述油箱相連。

優選地，所述調速電機具有四象限運行功能，所述調速電機為直流電機或交流異步電機或永磁同步電機或開關磁阻電機。