夹木叉装载机节能液压系统的制作方法

技术领域：

本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种夹木叉装载机节能液压系统。

背景技术：
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多功能装载机，又称差异化装载机，其不仅能实现装载机铲掘、装载、转运的功能，而且能通过更换附具，利用多路阀的辅助联拓展实现夹木、抓草、抓管、抱草、二次高卸等多项功能。从近几年工程机械的发展趋势来看，产品转型升级已经成为发展的主旋律，多功能装载机应运而生且使用广泛。多功能装载机就机型种类来看，70％以上的机型是夹木叉和抓草叉，而两者工作方式基本相同，且绝大多数机型是采用舒适性较优越的液压操纵方式替代传统的机械操纵方式。

目前港口的夹木叉主要用途是装卸和转运木料，在装车时候需要进行卸料，卸料时候既要工作效率高，又要求操作舒适好，故存在的问题有：

当夹举物料的夹木叉在卸料时，一旦重心过了铰接点，一般叫做过了死点，夹木叉就在油压尚未建立的情况下靠重力作用在0.3s左右完成向下卸料动作；但此时需要油压才能完成的开叉动作由于卸料时间仅0.3s，由于时间过短，导致系统的油压来不及开叉，造成卸料与开叉动作不能同时进行，不能完成整个卸料过程，且易造成砸伤车盘事故。

其常规解决方法有：

1、开叉慢常规的做法是加大泵的排量，同时加大活塞杆的直径，从而减少开叉需要的油量，但是其又存在如下缺点：1)泵加大和油缸活塞杆加粗会增加原成本至少10％；2)油缸活塞杆加粗后，作用面积减少，降低了开叉的推力；3)泵排量加大后，不仅会造成能量损失，而且需要整机参数都要提高，如散热器的散热能力，多路阀的流量等。

2、针对转斗卸料快问题，可以通过系统增加背压来实现，但是采用该方法又存在如下缺点：由于背压持续存在，会造成极大的能量损失。

经过分析发现夹木叉卸料过快主要是因为夹木叉带着物料在过了死点之后，由于重力作用会对转斗油缸的大腔施加一个力，但是大腔又是直接回油，没有背压，导致油缸快速下落；同时小腔由于油液补充不及时，会形成低压或是真空。

技术实现要素：
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为了解决现有技术中传统夹木叉装载机液压系统存在的卸料慢与开叉快、易砸伤车盘事故的缺点，本发明提供了一种区别于现有技术的夹木叉装载机节能液压系统，其系统节能性高，能量得到回收，整机的工作效率和操控性、安全性提升。

为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

一种夹木叉装载机节能液压系统，包括双联泵、多路阀、叉子油缸、转斗油缸、动臂油缸、动臂联控制先导手柄、转斗联控制先导手柄、叉子联控制先导手柄和油箱，所述双联泵的左侧出油口与多路阀的进油口连接，双联泵的右侧出油口与叉子联控制先导手柄连接；多路阀包括多路阀辅助联、多路阀转斗联和多路阀动臂联，所述多路阀辅助联与叉子油缸连接，多路阀转斗联与转斗油缸连接，多路阀动臂联与动臂油缸连接；叉子联控制先导手柄向多路阀辅助联发送压力信号，转斗联控制先导手柄向多路阀转斗联发送压力信号，动臂联控制先导手柄向多路阀动臂联发送压力信号；所述夹木叉装载机节能液压系统包括第一电磁换向阀、第一压力开关、第二压力开关和第三压力开关，所述第一电磁换向阀的油口a1与转斗油缸连接，油口b1与多路阀转斗联连接，油口c1与叉子油缸连接；所述第一压力开关设于转斗油缸的有杆腔油路上，第二压力开关设于先导控制油路b2上，第三压力开关设于先导控制油路b3上。

进一步地，所述夹木叉装载机节能液压系统包括第二电磁换向阀、第四压力开关、第五压力开关和第六压力开关，所述第二电磁换向阀的油口a2与动臂油缸连接，油口b2与多路阀动臂联连接，油口c2与转斗油缸连接；第四压力开关设于转斗油缸的无杆腔油路上，第五压力开关设于先导控制油路b1上，第六压力开关设于先导控制油路a2上。

进一步地，所述夹木叉装载机节能液压系统设有溢流阀，溢流阀的进油口与双联泵的右侧出油口连接，出油口与油箱连接。

进一步地，所述夹木叉装载机节能液压系统设有第一单向阀，所述第一单向阀的进油口与第一电磁换向阀的油口c1连接，出油口与叉子油缸连接。

进一步地，所述夹木叉装载机节能液压系统还设有第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与第二电磁换向阀的油口c2连接，出油口与转斗油缸连接。

进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为两位电磁换向阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、系统节能性提升，有效地利用了铲斗卸料时的动能转化成使夹木叉开叉的压力能的能量转换；

2、作业安全性提升，在铲斗过死点后，有效的降低了铲斗的卸料速度，防止托盘车被砸坏等事故的发生；

3、作业效率提升，夹木叉开叉与卸料复合动作完美协调作业。

附图说明：

图1为本发明的液压系统原理简图；

图2为本发明中的高位上叉闭合+下叉收斗状态示意图；

图3为本发明中的高位上叉开叉+下叉卸料状态示意图；

图4为本发明中的动臂最高位置+下叉卸料状态示意图；

图5为本发明中的动臂下落后状态+下叉收斗到放平状态示意图。

图中：1、油箱；2、溢流阀；3、双联泵；4、多路阀辅助联；5、多路阀；6、叉子油缸；7、第一单向阀；8、第一电磁换向阀；9、转斗油缸；10、第一压力开关；11、第二单向阀；12、第四压力开关；13、第二电磁换向阀；14、动臂油缸；15、多路阀转斗联；16、多路阀动臂联；17、第五压力开关；18、动臂联控制先导手柄；19、第六压力开关；20、第二压力开关；21、转斗联控制先导手柄；22、第三压力开关；23、叉子联控制先导手柄；24、上叉；25、下叉；26、动臂。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种夹木叉装载机节能液压系统，包括双联泵3、多路阀5、叉子油缸6、转斗油缸9、动臂油缸14、动臂联控制先导手柄18、转斗联控制先导手柄21、叉子联控制先导手柄23和油箱1，双联泵3的左侧出油口与多路阀5的进油口连接，双联泵3的右侧出油口与叉子联控制先导手柄23连接；多路阀5包括多路阀辅助联4、多路阀转斗联15和多路阀动臂联16，多路阀辅助联4与叉子油缸6连接，多路阀转斗联15与转斗油缸9连接，多路阀动臂联16与动臂油缸14连接；叉子联控制先导手柄23向多路阀辅助联4发送压力信号，转斗联控制先导手柄21向多路阀转斗联15发送压力信号，动臂联控制先导手柄18向多路阀动臂联16发送压力信号；所述夹木叉装载机节能液压系统包括第一电磁换向阀8、第一压力开关10、第二压力开关20和第三压力开关22，第一电磁换向阀8的油口a1与转斗油缸9连接，油口b1与多路阀转斗联15连接，油口c1与叉子油缸6连接；第一压力开关10设于转斗油缸9的有杆腔油路上，第二压力开关20设于先导控制油路b2上，第三压力开关22设于先导控制油路b3上。

实施例2：

一种夹木叉装载机节能液压系统包括第二电磁换向阀13、第四压力开关12、第五压力开关17和第六压力开关19，第二电磁换向阀13的油口a2与动臂油缸14连接，油口b2与多路阀动臂联16连接，油口c2与转斗油缸9连接；第四压力开关12设于转斗油缸9的无杆腔油路上，第五压力开关17设于先导控制油路b1上，第六压力开关19设于先导控制油路a2上。其他部分与实施例1相同。

实施例3：

一种夹木叉装载机节能液压系统设有溢流阀2，溢流阀2的进油口与双联泵3的右侧出油口连接，出油口与油箱1连接。其他部分与实施例2相同。

实施例4：

一种夹木叉装载机节能液压系统设有第一单向阀7，第一单向阀7的进油口与第一电磁换向阀8的油口c1连接，出油口与叉子油缸6连接。其他部分与实施例3相同。

实施例5：

一种夹木叉装载机节能液压系统还设有第二单向阀11，第二单向阀11的进油口与第二电磁换向阀13的油口c2连接，出油口与转斗油缸9连接；第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀13均为两位电磁换向阀。其他部分与实施例4相同。

本发明的工作原理为：

如图2到图3的状态为工况一，即高位下叉25卸料+上叉24开叉复合动作。

工况一时，同时操纵转斗联控制先导手柄21和叉子联控制先导手柄23，转斗联控制先导手柄21控制多路阀转斗联15进行换向，从双联泵3中流出的油液经过多路阀5进入转斗油缸9的有杆腔，实现转斗油缸9的缩回，夹木叉进行卸料；叉子联控制先导手柄23控制多路阀辅助联4进行换向，从双联泵3中流出的油液经过多路阀5进入叉子油缸6的有杆腔，叉子油缸6实现了缩回；夹木叉在进行开叉卸料的时候，由于转斗油缸9的作用，推动夹木叉和物料，当物料通过死点后，在负载的作用下会快速自动下落，因为夹木叉用于装卸大型木料，不是装载机的散料，不能快速下落卸料，以防止砸伤托盘车，故通过第一压力开关10监测转斗油缸9的有杆腔的压力，识别转斗油缸9是否过了死点，如果压力低于0.5mpa，说明过了死点，则第一压力开关10闭合；通过第二压力开关20监测转斗联控制先导手柄21的先导压力，第三压力开关22监测叉子联控制先导手柄23的先导压力，如果第二压力开关20和第三压力开关22的先导压力同时大于1mpa，第二压力开关20和第三压力开关22都闭合，说明叉子联控制先导手柄23开始操作了，第一压力开关10、第二压力开关20和第三压力开关22同时闭合时第一电磁换向阀8开始通电，第一电磁换向阀8的上位开始工作，对下叉25卸料的转斗油缸9的无杆腔回油进行节流，产生背压，降低卸料速度，同时无杆腔节流后产生的高压油液通过油口a1、油口c1、第一单向阀7流入到叉子油缸6的有杆腔，提高了叉子油缸6的开叉速度，实现了卸料慢、开叉快和对系统能量回收的目的。利用下叉25卸料的动能来补充上叉24开叉的液压能，实现上叉24开叉与下叉25卸料的复合动作。

如图4到图5的状态为工况二，即动臂26下落+下叉25卸料收斗到水平位置。

工况二时，由于动臂26在最高位置下落到水平位置，同时让下叉25从卸料位置到水平收斗位置从而进行下一个作业循环，通过第四压力开关12监测转斗油缸9的无杆腔的压力，当压力低于2mpa时，第四压力开关12是闭合的，通过第五压力开关17对动臂联控制先导手柄18的动臂26下降时的先导压力进行监测，第六压力开关19对转斗联控制先导手柄21的叉子收斗时的先导压力进行监测，当第五压力开关17和第六压力开关19的先导压力同时大于1mpa时第五压力开关17和第六压力开关19闭合；当第四压力开关12、第五压力开关17和第六压力开关19同时闭合时，控制第二电磁换向阀13开始通电，第二电磁换向阀13的上位开始工作，对动臂油缸14的无杆腔进行节流，实现动臂26下降慢，同时动臂油缸14的无杆腔中的油液节流后产生的高压油液通过油口a2、油口c2、第二单向阀11流入到转斗油缸9的无杆腔，实现下叉25收斗快的目的。利用动臂26下降的动能转化为下叉25收斗的液压能，下叉25收斗到水平位置，能量得到回收利用，降低了整机能耗和工作循环时间，同时降低了操控难度。

文中所述夹木叉包括上叉24和下叉25。