一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統及其控制方法與流程

文檔序號:18178921發布日期:2019-07-13 10:39
一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統及其控制方法與流程

本發明屬于電動叉車領域,涉及一種電動叉車的集成動力技術,具體是一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統及其控制方法。



背景技術:

中國的叉車市場有廣闊的發展空間,尤其是電動叉車的市場潛力巨大。隨著經濟的持續發展,對于電動叉車驅動及液壓動力系統提出了更高的要求。

現有電動叉車驅動及液壓動力系統技術路線單一,基本采用驅動電機與前橋減速器組成行走動力單元,油泵電機及油泵組成液壓動力單元,驅動電機控制器與油泵電機控制器分體布置組成電機控制單元;其整個動力系統采用大范圍分散布置方式,行走動力單元布置于車體前橋處,液壓動力單元布置于車體中部或后部,電機控制單元布置于車體中部或后部;該系統中,行走動力單元、液壓動力單元均與電機控制單元距離較遠,連接線纜長度過長,不利于整車裝配,且線纜過長將增加成本、影響電能使用效率,最終將導致整車能耗大幅增加;對于驅動及液壓動力系統大范圍分散布置的狀態,其散熱效率及功能不易實現,需要對每個單元進行單獨冷卻或散熱,導致結構非常復雜,成本大幅增加。

由此可見,電動叉車的驅動及液壓動力系統需要一種結構高度集成、可實現集中布置的高效驅動及液壓集成動力系統,以此降低系統成本、提高系統效率。



技術實現要素:

本發明的目的在于提供一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統及其控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現:

一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統,包括驅動動力子系統、液壓動力子系統以及上位動力控制子系統;

所述驅動動力子系統包括驅動電機、平行軸減速器和驅動電機控制單元;所述驅動電機輸出軸通過花鍵與平行軸減速器的輸入軸同軸連接;所述平行軸減速器包含若干組平行布置的齒輪軸,齒輪軸上的每對配對齒輪組相互嚙合,且最后一級輸出齒輪軸上設置有差速器,其中所有齒輪軸皆通過軸承設置于減速器殼體上;所述驅動電機控制單元設置于二合一電機控制器內部;

所述液壓動力子系統包括油泵電機、油泵和油泵電機控制單元;所述油泵電機固定連接在平行軸減速器殼體一側;所述油泵電機輸出軸通過花鍵與油泵的輸入軸同軸連接;所述油泵電機控制單元設置于二合一電機控制器內部;

所述二合一電機控制器通過若干支點固定支撐在所述驅動電機和所述油泵電機上;

所述驅動電機、平行軸減速器、油泵電機、油泵和二合一電機控制器皆通過固定連接的方式相互集成為一個整體動力系統。

其中,所述上位動力控制子系統包括上位動力系統控制器,上位動力系統控制器與二合一電機控制器電氣連接;

進一步地,驅動電機和二合一電機控制器的三相動力線及低壓信號線均在驅動電機和二合一電機控制器的殼體內部連接;所述油泵電機和二合一電機控制器的三相動力線及低壓信號線均在油泵電機和二合一電機控制器的殼體內部連接。

進一步地,驅動動力子系統以及液壓動力子系統的對外電氣連接僅包括設置于二合一電機控制器上的一個高壓正負直流接插件和一個低壓信號接插件。

進一步地,驅動電機、油泵電機和二合一電機控制器皆通過液冷方式進行冷卻,且冷卻水路為集成動力系統內部集成串聯方式。

進一步地,所述平行軸變速器包括殼體上的輸出法蘭盤,輸出法蘭盤與電動叉車前橋的牙包法蘭盤通過止口定位后固定連接為一體。

進一步地,所述平行軸變速器包括殼體底部的若干個安裝孔,所述安裝孔與電動叉車車架上的支撐臂通過螺栓固定連接,避免所述集成動力系統繞前橋軸線旋轉。

進一步地,所述二合一電機控制器為驅動電機與油泵電機二合一電機控制器。

一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統的控制方法,該方法通過上位動力控制子系統實現,具體控制方法為:

步驟一:上位動力系統控制器接收來自各人機操作系統的信號和BMS電池管理系統的信號;

步驟二:通過上位動力系統控制器中的軟件算法,即為人機操作系統信號和 BMS管理系統相關信息作為輸入指令,上位動力系統控制器進行綜合處理,按照最優的車輛運行及作業狀態進行控制指令輸出,協調控制二合一電機控制器;

步驟三:通過二合一電機控制器對驅動電機及油泵電機進行控制,實現電動叉車的驅動運行以及液壓轉向,和電動叉車的各種液壓傳動的執行動作。

本發明的有益效果:

1、本發明可使電動叉車的動力系統高度集成、布置緊湊,結構上完全集成為一個統一的整體,無需分散式布置,結構簡單、便于整車安裝,大幅提高動力系統的集成度及可靠性;

2、本發明使電動叉車驅動及液壓動力系統大幅減少甚至取消各零部件間的外部線纜連接,通過減少線纜長度,在減少裝配及安裝工序的同時降低線纜過長產生的電阻,提高動力系統的運行效率,延長叉車作業時間;

3、本發明通過集成式液冷冷卻系統,大幅降低電動叉車驅動及液壓動力系統的溫升,提高集成動力系統的可靠性、延長使用壽命,滿足更嚴苛的電動叉車使用要求。

附圖說明

為了便于本領域技術人員理解,下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1是本發明的電動叉車驅動及液壓集成動力系統及其上位動力控制系統的整體示意圖;

圖2是本發明的電動叉車驅動及液壓集成動力系統的整體結構示意圖;

圖3是本發明的電動叉車驅動及液壓集成動力系統的整體結構示意圖;

圖4是圖2整體結構示意圖的A向視圖;

圖5是圖2整體結構示意圖的B向視圖;

圖6是圖3整體結構示意圖的C向視圖;

圖7是圖3整體結構示意圖的D向視圖;

圖8是圖2整體結構示意圖的E向視圖;

圖9是圖3整體結構示意圖的F向視圖。

具體實施方式

如圖1-9所示,一種電動叉車驅動及液壓集成動力系統及其控制方法,包括驅動動力子系統、液壓動力子系統以及上位動力控制子系統;

其中,所述驅動動力子系統包括驅動電機1、平行軸減速器2和驅動電機控制單元301;所述驅動電機1輸出軸通過花鍵與平行軸減速器2的輸入軸同軸連接;所述平行軸減速器2包含若干組平行布置的齒輪軸,齒輪軸上的每對配對齒輪組相互嚙合,且最后一級輸出齒輪軸上設置有差速器,其中所有齒輪軸皆通過軸承設置于減速器殼體上;所述驅動電機控制單元301設置于驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3內部;

所述液壓動力子系統包括油泵電機4、油泵5和油泵電機控制單元302;所述油泵電機4固定連接在所述平行軸減速器2殼體一側;所述油泵電機4輸出軸通過花鍵與油泵5的輸入軸同軸連接;所述油泵電機控制單元302設置于驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3內部;

所述驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3通過若干支點固定支撐在所述驅動電機1和所述油泵電機4上;

驅動電機1、平行軸減速器2、油泵電機4、油泵和驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3皆通過固定連接的方式相互集成為一個整體動力系統;

進一步地,所述上位動力控制子系統包括上位動力系統控制器310,上位動力系統控制器310與驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3通過導線311電氣連接;

具體控制方法為:上位動力系統控制器310接收來自各人機操作系統的信號和BMS電池管理系統的信號,通過上位動力系統控制器310中的軟件算法,即為人機操作系統信號和BMS管理系統相關信息作為輸入指令,上位動力系統控制器310進行綜合處理,按照最優的車輛運行及作業狀態進行控制指令輸出,協調控制驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3,從而通過二合一電機控制器 3對驅動電機1及油泵電機4進行實時、合理的控制,實現電動叉車安全、可靠、高效的驅動運行以及平穩、節能的液壓轉向及電動叉車的各種液壓傳動的執行動作;

所述驅動及液壓集成動力系統的對外電氣連接僅包括設置于所述驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3上的一個高壓正負直流接插件303和一個低壓信號接插件304;

所述驅動電機1和所述驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3的三相動力線及低壓信號線均在所述驅動電機1和所述二合一電機控制器3的殼體內部連接;所述油泵電機4和所述驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3的三相動力線及低壓信號線均在所述油泵電機4和所述二合一電機控制器3的殼體內部連接;

所述驅動電機1、油泵電機4和驅動電機與油泵電機二合一電機控制器3皆通過液冷方式進行冷卻,且冷卻水路為集成動力系統內部集成串聯方式;

所述平行軸變速器2包括殼體上的輸出法蘭盤201,輸出法蘭盤201與電動叉車前橋的牙包法蘭盤通過止口定位后固定連接為一體;

所述平行軸變速器2包括殼體底部的若干個安裝孔202,所述安裝孔202可與電動叉車車架上的支撐臂通過螺栓固定連接,避免所述集成動力系統繞前橋軸線旋轉。

綜上所述,本發明可使電動叉車的動力系統高度集成、布置緊湊,結構上完全集成為一個統一的整體,無需分散式布置,結構簡單、便于整車安裝,大幅提高動力系統的集成度及可靠性;同時,所述集成動力系統大幅減少甚至取消各零部件間的外部線纜連接,通過減少線纜長度,在減少裝配及安裝工序的同時降低線纜過長產生的電阻,提高動力系統的運行效率,延長叉車作業時間;此外,本發明通過集成式液冷冷卻系統,大幅降低電動叉車驅動及液壓動力子系統的溫升,提高集成動力系統的可靠性、延長使用壽命,滿足更嚴苛的電動叉車使用要求。

以上內容僅僅是對本發明結構所作的舉例和說明,所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,只要不偏離發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍,均應屬于本發明的保護范圍。

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