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技术资料:叉车液压控制技术

发布日期:2017-10-10 来源:http://www.shlgjd.com.cn/ 点击:

技术资料:叉车液压控制技术
 
 
 
     叉车作为物料搬运堆垛机械的一种,由于其具有操作灵活、使用方便,已经深入到社会生活和生产的各个方面。发展到今天,叉车的系列和种类繁多,根据不同用户、不同工作对象和不同工作环境可将叉车大致分为如下7类:1、座驾式电动叉车;2、小型电动堆高车;3、小型电动搬运车;4、平衡重式实心胎内燃叉车;5、平衡重式充气胎内燃叉车;6、电动与内燃乘驾式拖车;7、越野叉车。
 
一、叉车的工作原理
 
以平衡重式叉车为例,叉车一般分为如下七个系统,即动力系统(发动机、电动机)、行走系统(变速箱、变矩器、半轴、驱动轮等)、制动系统、电气系统、转向系统、工作装置、和液压系统。而液压系统是叉车重要组成部分,工作装置和转向系统都是由液压系统驱动完成的。因此,叉车液压系统的优劣直接影响叉车性能的好坏。最简单的叉车液压系统一般由动力源(发动机、电动机)齿轮油泵、高压油管、多路阀、起升油缸、倾斜油缸、转向油缸和其他一些控制阀等部分组成。其工作原理是  发动机(电动机)驱动液压齿轮泵不断产生高压油(齿轮泵原理同发动机油泵)。液压油从油箱吸出,经油管进入多路阀,根据不同工作情况,可扳动操作手柄,便可实现货叉的起升、降落、前倾、后倾、转向轮的转向等动作。从而实现叉车的搬运、装卸货物,满足人们的使用要求。
 
二、叉车液压系统控制实例
 
1、全电动堆高车液压控制系统
全液压电动叉车液压系统,是我国某公司自主研发具有专利权的新型液压控制系统,其工作及控制原理图如下:
该液压系统包括主要由以下区域组成:工作装置,由起升油缸和倾斜油缸组成;转向系统,由转向器和转向油缸组成;行走系统,由液压马达以及设置在液压马达上的液压马达制动器和液压马达调速阀组成。
该液压系统的工作特征是所述的工作装置、转向系统、行走系统这三部分通过一个电机带动一个齿轮泵运行获得所需液压能量来工作。所述齿轮泵产生的液压能量分两路输出:一路经优先阀供给所述的转向装置和由多路阀控制的工作装置,实现货叉的起升、下降作业;另一路经压力切换阀通向由控制阀和换向制动阀控制的驱动装置。该系统用齿轮泵替代变量泵,便于通过电气系统对电机齿轮泵的控制,克服了效率低、能耗大、油温高以及长时间使用损伤液压马达、行走、制动的稳定性能较差的缺陷。
 
2、再生式叉车液压控制系统
与传统叉车相比,行走机构为两个车轮式液压马达,可以方便地按装在叉车底盘相应位置,节省了叉车的底盘空间。便于门架的布置,降低叉车的整机重量。通过换向阀,改变油液的方向,就可以使叉车前进或后退,节约仓库的车道尺寸,增加了堆垛场地的利用率。全液压传动比传统的机械传动省略掉了一套复杂的减速器,差速器,半轴等部件,该液压系统可以做成一个集成阀块,困此结构简单。本液压系统的适用范围大,0.5-2.5吨各类叉车,甚至堆垛牵引车,搬运车等都可以使用,并可以很快地推出新品种,这样可使厂家的生产工艺装备大为简化。液压叉车只用一台电动机来驱动整个工作装置和行走机构,为降低噪声将波压泵和电动机完全浸入到油液中,这样可比传统的叉车更为简洁、安静。
 
3、液压系统工作过程
当车辆启动时,通过踏板发出电信号,使电动机带动液压泵进行工作。由于电动机采用变频调速,非工作状态相当于怠速状态。此时电动机功率只是额定工作状态的10%。液压泵液压油进入换向阀,通过换向阀换向,液压油进入液压马达,带动车轮旋转。当换向阀处于中位时,液压油流回油箱。在换向阀处于左位或右位时,完成叉车前进或后退。当叉车在不需要紧急制动的情况下减速停车时,由于叉车的惯性,车轮带动液压马达旋转,使液压马达变成液压泵工况。在吸油管道上设置单向阀,防止液压马达输出的压力油流回油箱,而进入液压泵。液压泵带着电动机旋转,此时的液压泵变成液压马达,电动机变成发电机,发出的电向蓄电油快速充电。当叉车进行提升货物时,同样先通过电动机带动变量液压泵,变量液压泵输出油液进入换向阀,换向阀右位时,油液直接进入液压缸提升重物。
 
三、目前与国外相比我国叉车液压系统存在的问题
 
以蓄电池平衡重式叉车为例,目前国产的电瓶叉车处于比较落后的状态,存在的问题主要有四个方面:
1、没有能量回收的功能,造成叉车工作时间较短,叉车耗电较多,制动装置损耗严重等问题。
2、能耗大,目前的国产叉车一般用一个定量液压泵,采取节流的方式进行调速。
3、噪音比较大,由于国产叉车所采用的电动机和波压泵在制造工艺方面的缺陷,使得叉车工作时噪音比国外叉车要大得多。
4、结构尺寸大,大多数国产电瓶叉车提升,倾斜和转向采用液压传动,行走采用机械传动,造成了功率一体积比偏低,同样吨位的叉车体积偏大。
5、故障率高,国产液压元件质量稳定性差,泄漏现象严重。
在国外,叉车液压系统,普遍采用了无级调速和能量回收的方式,但是大多仅限于动能的回收;液压系统的动力装置,多采用变频电动机带动定量、变量液压泵的驱动装置,这种装置可以达到节能的目的:在油路中安装多个流量传感器和压力表,对系统进行监控,并通过安装传感器进行反馈,达到了较高的控制精度。
 
四、液压控制在叉车上的发展方向
 
1、节能和机电液一体化高新技术的应用
微电子技术、传感技术、信息处理技术的发展和应用,对提高叉车业整体水平,实现复合功能,以及保证整机及系统的安全性、控制性和自动化水平的作用将更加明显,使电子与机械、电子与液压的结合更加密切。未来叉车的发展在于其电子技术的应用水平。如:林德电动前移式叉车采用感应式电子转向系统,给操作者提供变量扭矩反馈以确保完美的控制性能,所需转向力极微。实现以微处理器为核心的机电液一体化是未来叉车控制系统发展的主方向,即以微处理器为核心,控制由局部控制向网络化方向发展,使整车保持最佳工作状态,实现叉车的智能化作业。采用电子转向系统与动力转向比可节能25%,它可根据叉车使用工作状况,适时控制电机转速,是叉车节能降噪的有效措施。另外,MOSFET晶体管比电阻式调速可节能20%,释放式再生制动可节能5-8%,采用液压电机控制器和负载势能回收技术可分别节能20%和5%。
 
2、微动控制踏板代替一般叉车脚踏板
操作叉车时,驾驶员往往因为一不小心脚部力量未把握好而出现操作失误,造成本可避免的损失。微动控制踏板使驾驶员能在微小面精确地移动,从而能更好控制叉车运行,避免各种操作失误。微动控制踏板在短距离精确定位方面能保证叉车精确操作,尤其是在装运的货物体积大、数量多时,微动控制踏板的良好功效更明显。
     总之,目前我国叉车先进液压控制技术的使用较少,液压基础件的质量稳定性差,导致我国叉车在液压控制领域比国外落后,产品的技术附加值低,国际竞争力低下等现状,希望业界广大同仁能够将液压控制系统的最新技术广泛的运用于叉车等工业车辆制造领域,以促进我国叉车性能的质的提高。

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