一種用于工業車輛的電控液壓驅動系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于工業車輛技術領域，具體涉及一種用于工業車輛的電控液壓驅動系統。
【背景技術】
[0002]目前市場上銷售和使用的非公路移動裝備和電動工程車輛，包括平衡重電動叉車、前移式電動叉車、多向電動叉車和堆垛電動車等，其行走、提升和傾斜機構大多采用國際上流行的三相交流異步感應電機(簡稱AC電機)，但這些裝備和車輛存在以下缺陷:
1)啟動電流大；車輛頻繁進行前進和后退工況時，電機處于制動與啟動的電流耗能大；
2)爬坡電流大(需要額定電流的2?3倍)；
3)AC電機存在功率因數低、低速時效率低和電機高效區狹窄等缺陷；
4)進口控制驅動器成本高；
5)車輛無位能再生回饋技術；
6)多電機同時重復起動和運行，造成疊加起動和運行大電流，使鉛酸蓄電池的放電電流容量下降40%，造成運行成本增加，充電時間延長，車輛使用裝卸效率下降；
7)普通電動叉車在叉取貨物下降時，通過閥的節流，控制貨物下降速度，在這過程中貨物下降的位能轉化成液壓系統的熱能，使油液溫升，長期這樣操作，會造成油液變質，影響液壓元件的可靠性和工作效率，同時由于要調換液壓油，使用成本增加；
8)目前國內生產的電動叉車(包括國外已有的電動叉車)，叉車轉向器與提升及傾斜機構采用同一個液壓系統，由于提升機構驅動功率大，提升時問短，轉向機構驅動功率小，驅動時間長，提升機構和轉向機構驅動功率相差10倍以上，驅動時間相差幾十倍，是典型的大馬拉小車，造成能源損耗，使用成本高。
[0003]現有專利W02009/100378存在以下缺陷:
1)行走機構在全速運行時，機械效率下降達18%;
2)操作繁復，影響裝卸效率；
3)提升機構不可電控調速，存在節流損耗；
4)無動、位能再生回饋技術；
5)制動機構及液壓馬達背壓損耗嚴重。
[0004]專利200410016648.4存在以下缺點:
1)油液進入電機內冷卻，轉子和定子之間充滿液壓油，轉子轉動時受到油液粘度的影響，電機轉子轉速在1500r/min以上時耗能達額定功率的50%以上；
2)在行走系統中設置二個液控單向閥，使系統復雜，增加成本和能耗；
3)行走機構中在溜坡時由于沒有溜坡限速，會造成飛車使操作者帶來精神負擔和危險;
4)在車輛制動和溜坡時缺少補油機構，會造成元器件損害； 5)提升機構在下降再生時，需要在提升分配閥處于中位時操作，操作者容易誤操作，影響裝卸效率。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術存在的缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種用于工業車輛的電控液壓驅動系統，該驅動系統只采用一個電機、一個控制器和變量栗，便可在進行車輛工作和轉向操作的同時實現位能和動能的回收，結構簡單、成本低。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案:
一種用于工業車輛的電控液壓驅動系統，包括用于動力源的蓄電池、微機控制器、電動機、液壓油箱、車輛工作機構、轉向機構、以及用于向所述車輛工作機構和轉向機構輸送液壓油的變量栗，其中所述車輛工作機構包括行走機構、傾斜機構、提升機構、位能回收機構和行走限速機構，其特征在于:蓄電池通過微機控制器給電動機提供動力，電動機帶動變量栗工作，通過行走機構、傾斜機構、提升機構和轉向機構，實現車輛的行走、傾斜、提升和轉向動作；在提升機構處于重載下降時，通過位能回收機構，將重載貨物的位能回收用于蓄電池充電；在提升機構處于空載或輕載下降時，通過位能回收機構實現卸荷；通過行走限速機構，限制車速，使車行走平穩。
[0007]所述液壓油箱為多級組合式液壓油箱，該多級組合式液壓油箱包括下位油箱；下位油箱內安裝有油溫傳感器、微機控制器、電動機、變量栗、速度傳感器、第一單向閥、液壓油、液位傳感器、動能再生電磁閥、位能再生閥；電動機與變量栗同軸聯接。
[0008]所述位能回收機構，包括提升換向閥、提升油缸、壓力傳感器、位能再生閥和變量栗，所述位能再生閥為位能再生電磁閥；在提升油缸處于重載下降時，壓力傳感器根據油壓的高低，發出信號給微機控制器，使位能再生電磁閥處于閉路狀態，提升油缸內的負載液壓油經油路、提升換向閥、油路進入變量栗的進油口，這時變量栗變為液壓馬達工況，帶動電動機呈發電機工況，通過微機控制器控制提升油缸的下降速度，產生的位能向蓄電池充電；在提升油缸處于空載或輕載下降時，壓力傳感器發出信號給微機控制器，使位能再生電磁閥處于通路狀態，提升油缸下降時，提升油缸內的液壓油經油路、提升換向閥、油路、位能再生電磁閥、油路，直接回下位油箱。
[0009]所述位能回收機構，包括提升換向閥、提升油缸、油路、位能再生閥和變量栗，所述位能再生閥為位能再生液動閥；在提升油缸處于重載下降時，提升油缸內的負載液壓油經油路推動位能再生液動閥，使位能再生液動閥處于閉路狀態，提升油缸內的負載液壓油經油路、提升換向閥、油路進入變量栗的進油口，這時變量栗變為液壓馬達工況，帶動電動機呈發電機工況，通過微機控制器控制提升油缸的下降速度，產生的位能向蓄電池充電；在提升機構處于空載或輕載時，提升油缸內的液壓油經油路推動位能再生液動閥，使位能再生液動閥處于通路狀態，提升油缸下降時，提升油缸內的液壓油經油路、提升換向閥、油路、位能再生液動閥、油路，直接回下位油箱。
[0010]所述車輛工作結構還包括動能回收機構，在車輛作溜坡和減速運行時，通過動能回收機構，將車輛的再生動能貯藏于蓄電池；所述動能回收機構，包括微機控制器、電動機、變量栗、速度傳感器、行走換向閥、液壓馬達、加速踏板、加速度傳感器和動能再生電磁閥；在車輛減速或溜坡運行時，加速踏板抬起，通過加速度傳感器輸出相應的信號，微機控制器測得電動機的速度傳感器的實際速度大于加速度傳感器的給定速度，微機控制器(3)輸出高電平，使動能再生電磁閥成通路狀態，在車輛的慣性帶動下，液壓馬達工況變為液壓油栗的工況，液壓馬達輸出的液壓油通過第二單向閥、第三單向閥、油路、動能再生電磁閥，進入變量栗的進油口，使變量栗變為液壓馬達工況，帶動電動機呈發電機工況，通過微機控制器，向蓄電池充電。
[0011]所述行走限速機構，包括液壓馬達、行走換向閥和限速閥；在車輛處于溜坡狀態時，由于整車慣性的存在，液壓馬達仍按原速度運行，會造成變量栗供油不足，油路內液壓油壓力下降，油路內液壓油壓力同時下降，限速閥閥口逐漸關小，使液壓馬達平穩運轉。
[0012]所述行走機構，包括微機控制器、電動機、變量栗、傾角調節機構、第一單向閥、行走換向閥、液壓馬達、限速閥、第二單向閥和第三單向閥；變量栗進油口裝有第一單向閥，行走換向閥與第一單向閥、液壓馬達進出油口和限速閥通過油路連接；當車輛前進運行時，行走換向閥手柄置于前進檔位置，踏下加速踏板，加速踏板帶動加速度傳感器發出信號給微機控制器，微機控制器產生相應頻率和電壓信號，驅動電動機旋轉，電動機帶動變量栗輸出相應的液壓油，液壓油經油路、行走換向閥、油路，驅動液壓馬達工作；在車輛爬坡時，變量栗的負載壓力升高，變量栗根據負載壓力調定值通過傾角調節機構進行自動變量，達到低速大扭矩爬坡；當車輛要停止運用時，放開加速踏板，踩下制動踏板，推動制動栗輸出液壓油，通過制動油路使制動器將液壓馬達制動，車輛停止運轉，這同時與制動踏板聯動的微動開關動作，使制動閥切換到導通位置，使液壓馬達的進出油口連通