專利名稱：萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機械領(lǐng)域設(shè)備，尤其是一種萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
叉車是一種把水平運輸和垂直升降有效結(jié)合起來的裝卸機械，有裝卸、起重及運輸?shù)染C合功能，具有工作效率高、操作使用方便和機動靈活等優(yōu)點，被廣泛用于廠礦、倉庫、車站、港口、流通或配送中心等場所。由于叉車體積較小，能進入船艙和倉庫等狹小空間作業(yè)。所以空間能得到充分利用。普通叉車一般都采用后輪轉(zhuǎn)向，在叉取貨物時，轉(zhuǎn)向比較頻繁。且轉(zhuǎn)角較大。因此，在狹窄的空間作業(yè)比較困難，影響作業(yè)效率。而萬向叉車則具備在平面任意方向行走的功能，適用于狹窄場地內(nèi)的貨物叉裝和短途運輸。萬向叉車的行走系統(tǒng)通常采用麥克納姆螺旋滾輪(Mecanum Wheel)驅(qū)動技術(shù)，4個滾輪鏡像布置，獨立驅(qū)動，通過操縱手柄分別控制4個滾輪的旋轉(zhuǎn)方向和速度，即可驅(qū)動車輛在平面任意方向上行駛。麥克納姆螺旋滾輪結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)在1973年，1997年美國人開始研究萬向搬運機械，2002年以后國際上逐漸開發(fā)出基于麥克納姆螺輪的搬運車輛，但大多為小噸位、電機驅(qū)動方式。中國人民解放軍軍事交通學(xué)院在國內(nèi)首先研制成功I噸萬向叉車，即采用旋滾輪3的輪邊電機I設(shè)置輪邊減速器2的驅(qū)動方式，電機控制系統(tǒng)和傳動結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸較大，其車輪總成結(jié)構(gòu)如圖1所示。一般采用液壓行走驅(qū)動的車輛，多采用變量泵配合變量馬達的閉式回路容積調(diào)速方式。這種回路效率高，油箱容積小。但萬向叉車的4個驅(qū)動馬達需要獨立控制，其轉(zhuǎn)速大小和方向可能都不相同，因此無法實現(xiàn)由I個變量泵分別對4個馬達進行調(diào)節(jié)控制。而單靠馬達的變量調(diào)節(jié)，其排量換向時輸出扭矩減小的特點不符合車輛行駛規(guī)律。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種采用開式回路的壓力一流量控制方式的萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，從而使萬向叉車的車體結(jié)構(gòu)更加緊湊，車輛的功力性能和路面適應(yīng)性更好。為解決上述問題，本發(fā)明的一種萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，包括變量泵、電液控制單元以及液壓馬達，其中電液控制單元分別與變量泵和液壓馬達相連。所述變量泵為斜盤式軸向柱塞變量泵。所述液壓馬達為低速大扭矩徑向柱塞馬達。所述電液控制單元包括依次相連的電控手柄、電子放大器以及高壓負荷傳感多路閥，所述高壓負荷傳感多路閥連接于液壓馬達和變量泵之間。所述萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)還包括行車制動閥塊，該行車制動閥塊設(shè)置在液壓馬達與高壓負荷傳感多路閥之間。采用本發(fā)明的萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:[0012]I)采用液壓驅(qū)動相比于電驅(qū)動，其動力指標明顯提高，根據(jù)液壓部件選型結(jié)果反向校核整車動力指標，最高車速可提高25%，車輪最大輸出扭矩提高38%，其最大爬坡能力也將有相應(yīng)提聞;2)由于選用的低速大扭矩徑向柱塞馬達結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，且省去了現(xiàn)有技術(shù)中的輪邊減速器，其軸向尺寸較原有電機配合減速器結(jié)構(gòu)減小200mm以上，為進一步減小車身寬度提供了空間；3)采用液壓驅(qū)動的萬向叉車可以充分發(fā)揮液壓傳動輸出扭矩大、低速穩(wěn)定性好的優(yōu)勢，進一步提高車輛的行駛穩(wěn)定性和通過性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中萬向叉車驅(qū)動系統(tǒng)示意圖。圖2為本發(fā)明萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)原理圖。圖中:輪邊電機I ;輪邊減速器2 ;旋滾輪3 ;行車制動閥塊4 ;低速大扭矩徑向柱塞馬達5 ;高壓負荷傳感多路閥的回油聯(lián)6 ;斜盤式軸向柱塞變量泵7 ;高壓負荷傳感多路閥的進油聯(lián)8 ;高壓負荷傳感多路閥的換向閥聯(lián)9
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。如圖2、3所示，本發(fā)明的萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，包括斜盤式軸向柱塞變量泵、低速大扭矩徑向柱塞馬達、行車制動閥塊、電控手柄、電子放大器以及高壓負荷傳感多路閥。其中電控手柄、電子放大器與高壓負荷傳感多路閥依次相連，高壓負荷傳感多路閥分別與斜盤式軸向柱塞變量泵和行車制動閥塊相連，行車制動塊對應(yīng)與低速大扭矩徑向柱塞馬達相連，低速大扭矩徑向柱塞馬達用于驅(qū)動萬向叉車輪，并且每一輪對應(yīng)設(shè)置一個低速大扭矩徑向柱塞馬達。所述斜盤式軸向柱塞變量泵，型號為A10V0 45 DFR/31R-P R C 12 K01，公稱壓力28MPa，峰值壓力35MPa，排量45mL，壓力流量控制。所述高壓負荷傳感多路閥，型號M4-12-1X/，通徑12mm，閉芯式，公稱壓力27MPa(泵側(cè))、42MPa (執(zhí)行器側(cè))，帶內(nèi)部先導(dǎo)供給；進油聯(lián)4M4-12-1X/J270Y V01，主安全閥27MPa;換向閥聯(lián)S M-M J 020-020 W2 I K Q V01，帶壓力補償和負載保持功能，無LS溢流閥，帶測量接口，閥芯機能J，流量20L/min，電液比例控制，電源電壓24V;回油聯(lián)LA V01,連接板，無油口，氟橡膠密封。所述低速大扭矩徑向柱塞馬達，型號MCR03F 160 F180 Z-3X/B2 M/01/S，車輪馬達，排量160mL，最高工作壓力45MPa，液壓釋放停車制動器，丁晴橡膠密封，帶安裝車輪螺栓。所述行車制動閥塊，型號VBS0-DE-VF-30-FM，控制壓力21MPa，最大流量60L/min。所述電子放大器，型號:MHVA 8B1X/24D,控制4個軸的放大器，工作電壓24VDC，直接操縱比例電磁鐵。所述電控手柄，型號8THE 5-1X,電源電壓24V，最大電流5A，輸出比例電流O
2.5A。本發(fā)明的萬向叉車液壓驅(qū)動系統(tǒng)，(I)采用帶負荷傳感的壓力一流量控制變量泵，泵的變量控制閥會根據(jù)系統(tǒng)負載大小以及流量需求大小(即方向控制閥閥口大小)，通過變量缸自動調(diào)節(jié)排量和輸出流量。流量大且負載小時，增大排量；(2)采用比例減壓閥控制的方向一控制。壓馬達的控制由采用比例減壓閥控制的電液換向閥實現(xiàn)，比例減壓閥的輸出壓力受電控手柄的輸出電壓調(diào)節(jié)，該壓力在控制換向閥換向的同時，精確調(diào)節(jié)換向閥閥口開度大小，從而控制馬達的輸入流量及其轉(zhuǎn)速；(3)保持輸出流量恒定的負載壓力補償控制。壓力補償閥能在馬達負載的變化時自動保持輸出流量的恒定；(4)液壓馬達帶停車制動器。當(dāng)停車時，制動閥組輸出壓力小于設(shè)定壓力，馬達制動器蝶形彈簧釋放，實現(xiàn)停車制動。另外，行走驅(qū)動系統(tǒng)變量泵帶通軸接口，可與叉車工作裝置液壓泵連接。本發(fā)明中萬向叉車液壓驅(qū)動系統(tǒng)采用開式回路的壓力一流量控制方式。萬向叉車由靜止到運動的控制過程是:電控手柄擺動一定角度一成比例電壓信號一電子放大器一成比例電流信號一高壓負荷傳感多路閥的換向閥聯(lián)一成比例的壓力一流量信號一成比例的徑向柱塞馬達扭矩一轉(zhuǎn)速一轉(zhuǎn)向(同時行車制動閥塊輸出一定控制壓力，馬達的駐車制動被打開)一車輪轉(zhuǎn)動。為提高總體工作效率，采用變量泵供油，根據(jù)系統(tǒng)總流量需求自動調(diào)節(jié)泵排油量。萬向叉車由運動到靜止的控制過程是:電控手柄擺動角度變?yōu)榱阋浑妷盒盘枮榱阋浑娮臃糯笃饕浑娏餍盘枮榱阋桓邏贺摵蓚鞲卸嗦烽y的換向閥聯(lián)一壓力-流量信號為零一徑向柱塞馬達一通過行車制動閥塊實現(xiàn)行車制動一車輪轉(zhuǎn)動速度降至零(同時行車制動閥塊輸出控制壓力降至零，馬達實現(xiàn)駐車制動)。綜上所述，萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)的設(shè)計解決了減小車身尺寸和提高動力性能的矛盾，省去了復(fù)雜的電機控制系統(tǒng)和輪邊減速器，充分發(fā)揮了液壓驅(qū)動系統(tǒng)控制簡便、功率密度大、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢。系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)過了深入論證、計算和廣泛調(diào)研，液壓回路充分體現(xiàn)了安全和節(jié)能要求，總成部件成熟先進，選型合理，技術(shù)指標確定恰當(dāng)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，其特征在于:包括變量泵、電液控制單元以及液壓馬達，其中電液控制單元分別與變量泵和液壓馬達相連。
2.如權(quán)利要求1所述萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述變量泵為斜盤式軸向柱塞變量泵。
3.如權(quán)利要求2所述萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述液壓馬達為低速大扭矩徑向柱塞馬達。
4.如權(quán)利要求3所述萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述電液控制單元包括依次相連的電控手柄、電子放大器以及高壓負荷傳感多路閥，所述高壓負荷傳感多路閥連接于液壓馬達和變量泵之間。
5.如權(quán)利要求4所述萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)還包括行車制動閥塊，該行車制動閥塊設(shè)置在液壓馬達與高壓負荷傳感多路閥之間。
專利摘要本實用新型公開了一種萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，包括變量泵、電液控制單元以及液壓馬達，其中電液控制單元分別與變量泵和液壓馬達相連。采用本實用新型的萬向叉車行走驅(qū)動液壓系統(tǒng)，解決了減小車身尺寸和提高動力性能的矛盾，省去了復(fù)雜的電機控制系統(tǒng)和輪邊減速器，充分發(fā)揮了液壓驅(qū)動系統(tǒng)控制簡便、功率密度大、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢。系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)過了深入論證、計算和廣泛調(diào)研，液壓回路充分體現(xiàn)了安全和節(jié)能要求，總成部件成熟先進，選型合理，技術(shù)指標確定恰當(dāng)。
文檔編號B60K7/00GK203078292SQ20122069334
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者蘇欣平, 陳錦耀, 葉鵬, 郭愛東, 朱建業(yè), 董帥, 朱潔 申請人:中國人民解放軍軍事交通學(xué)院