一种用于工业车辆的电控液压驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业车辆技术领域，具体涉及一种用于工业车辆的电控液压驱动系统。
【背景技术】
[0002]目前市场上销售和使用的非公路移动装备和电动工程车辆，包括平衡重电动叉车、前移式电动叉车、多向电动叉车和堆垛电动车等，其行走、提升和倾斜机构大多采用国际上流行的三相交流异步感应电机(简称AC电机)，但这些装备和车辆存在以下缺陷:
1)启动电流大；车辆频繁進行前進和后退工况时，电机处于制动与启动的电流耗能大；
2)爬坡电流大(需要额定电流的2?3倍)；
3)AC电机存在功率因数低、低速时效率低和电机高效区狭窄等缺陷；
4)进口控制驱动器成本高；
5)车辆无位能再生回馈技术；
6)多电机同时重复起动和运行，造成叠加起动和运行大电流，使铅酸蓄电池的放电电流容量下降40%，造成运行成本增加，充电时间延长，车辆使用装卸效率下降；
7)普通电动叉车在叉取货物下降时，通过阀的节流，控制货物下降速度，在这过程中货物下降的位能转化成液压系统的热能，使油液温升，长期这样操作，会造成油液变质，影响液压元件的可靠性和工作效率，同时由于要调换液压油，使用成本增加；
8)目前国内生产的电动叉车(包括国外已有的电动叉车)，叉车转向器与提升及倾斜机构采用同一个液压系统，由于提升机构驱动功率大，提升时问短，转向机构驱动功率小，驱动时间长，提升机构和转向机构驱动功率相差10倍以上，驱动时间相差几十倍，是典型的大马拉小车，造成能源损耗，使用成本高。
[0003]现有专利W02009/100378存在以下缺陷:
1)行走机构在全速运行时，机械效率下降达18%;
2)操作繁复，影响装卸效率；
3)提升机构不可电控调速，存在节流损耗；
4)无动、位能再生回馈技术；
5)制动机构及液压马达背压损耗严重。
[0004]专利200410016648.4存在以下缺点:
1)油液进入电机内冷却，转子和定子之间充满液压油，转子转动时受到油液粘度的影响，电机转子转速在1500r/min以上时耗能达额定功率的50%以上；
2)在行走系统中设置二个液控单向阀，使系统复杂，增加成本和能耗；
3)行走机构中在溜坡时由于没有溜坡限速，会造成飞车使操作者带来精神负担和危险;
4)在车辆制动和溜坡时缺少补油机构，会造成元器件损害； 5)提升机构在下降再生时，需要在提升分配阀处于中位时操作，操作者容易误操作，影响装卸效率。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于工业车辆的电控液压驱动系统，该驱动系统只采用一个电机、一个控制器和变量栗，便可在进行车辆工作和转向操作的同时实现位能和动能的回收，结构简单、成本低。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案:
一种用于工业车辆的电控液压驱动系统，包括用于动力源的蓄电池、微机控制器、电动机、液压油箱、车辆工作机构、转向机构、以及用于向所述车辆工作机构和转向机构输送液压油的变量栗，其中所述车辆工作机构包括行走机构、倾斜机构、提升机构、位能回收机构和行走限速机构，其特征在于:蓄电池通过微机控制器给电动机提供动力，电动机带动变量栗工作，通过行走机构、倾斜机构、提升机构和转向机构，实现车辆的行走、倾斜、提升和转向动作；在提升机构处于重载下降时，通过位能回收机构，将重载货物的位能回收用于蓄电池充电；在提升机构处于空载或轻载下降时，通过位能回收机构实现卸荷；通过行走限速机构，限制车速，使车行走平稳。
[0007]所述液压油箱为多级组合式液压油箱，该多级组合式液压油箱包括下位油箱；下位油箱内安装有油温传感器、微机控制器、电动机、变量栗、速度传感器、第一单向阀、液压油、液位传感器、动能再生电磁阀、位能再生阀；电动机与变量栗同轴联接。
[0008]所述位能回收机构，包括提升换向阀、提升油缸、压力传感器、位能再生阀和变量栗，所述位能再生阀为位能再生电磁阀；在提升油缸处于重载下降时，压力传感器根据油压的高低，发出信号给微机控制器，使位能再生电磁阀处于闭路状态，提升油缸内的负载液压油经油路、提升换向阀、油路进入变量栗的进油口，这时变量栗变为液压马达工况，带动电动机呈发电机工况，通过微机控制器控制提升油缸的下降速度，产生的位能向蓄电池充电；在提升油缸处于空载或轻载下降时，压力传感器发出信号给微机控制器，使位能再生电磁阀处于通路状态，提升油缸下降时，提升油缸内的液压油经油路、提升换向阀、油路、位能再生电磁阀、油路，直接回下位油箱。
[0009]所述位能回收机构，包括提升换向阀、提升油缸、油路、位能再生阀和变量栗，所述位能再生阀为位能再生液动阀；在提升油缸处于重载下降时，提升油缸内的负载液压油经油路推动位能再生液动阀，使位能再生液动阀处于闭路状态，提升油缸内的负载液压油经油路、提升换向阀、油路进入变量栗的进油口，这时变量栗变为液压马达工况，带动电动机呈发电机工况，通过微机控制器控制提升油缸的下降速度，产生的位能向蓄电池充电；在提升机构处于空载或轻载时，提升油缸内的液压油经油路推动位能再生液动阀，使位能再生液动阀处于通路状态，提升油缸下降时，提升油缸内的液压油经油路、提升换向阀、油路、位能再生液动阀、油路，直接回下位油箱。
[0010]所述车辆工作结构还包括动能回收机构，在车辆作溜坡和减速运行时，通过动能回收机构，将车辆的再生动能贮藏于蓄电池；所述动能回收机构，包括微机控制器、电动机、变量栗、速度传感器、行走换向阀、液压马达、加速踏板、加速度传感器和动能再生电磁阀；在车辆减速或溜坡运行时，加速踏板抬起，通过加速度传感器输出相应的信号，微机控制器测得电动机的速度传感器的实际速度大于加速度传感器的给定速度，微机控制器(3)输出高电平，使动能再生电磁阀成通路状态，在车辆的惯性带动下，液压马达工况变为液压油栗的工况，液压马达输出的液压油通过第二单向阀、第三单向阀、油路、动能再生电磁阀，进入变量栗的进油口，使变量栗变为液压马达工况，带动电动机呈发电机工况，通过微机控制器，向蓄电池充电。
[0011]所述行走限速机构，包括液压马达、行走换向阀和限速阀；在车辆处于溜坡状态时，由于整车惯性的存在，液压马达仍按原速度运行，会造成变量栗供油不足，油路内液压油压力下降，油路内液压油压力同时下降，限速阀阀口逐渐关小，使液压马达平稳运转。
[0012]所述行走机构，包括微机控制器、电动机、变量栗、倾角调节机构、第一单向阀、行走换向阀、液压马达、限速阀、第二单向阀和第三单向阀；变量栗进油口装有第一单向阀，行走换向阀与第一单向阀、液压马达进出油口和限速阀通过油路连接；当车辆前进运行时，行走换向阀手柄置于前进档位置，踏下加速踏板，加速踏板带动加速度传感器发出信号给微机控制器，微机控制器产生相应频率和电压信号，驱动电动机旋转，电动机带动变量栗输出相应的液压油，液压油经油路、行走换向阀、油路，驱动液压马达工作；在车辆爬坡时，变量栗的负载压力升高，变量栗根据负载压力调定值通过倾角调节机构进行自动变量，达到低速大扭矩爬坡；当车辆要停止运用时，放开加速踏板，踩下制动踏板，推动制动栗输出液压油，通过制动油路使制动器将液压马达制动，车辆停止运转，这同时与制动踏板联动的微动开关动作，使制动阀切换到导通位置，使液压马达的进出油口连通