[实用新型]具有行走能量再生和下降能量再生功能的电动工业车辆

摘要

本实用新型涉及具有行走能量再生和下降能量再生功能的电动工业车辆。该工业车辆包括两组驱动轮、齿轮耦合箱、第一牵引电机、第二牵引电机、第一液压电机、第二液压电机、第一逆变器、第二逆变器、第三逆变器、第四逆变器、蓄电单元、泵/马达、双联齿轮泵、控制阀、液压制动装置、转向器、转向液压缸、起升液压缸、倾斜液压缸。本实用新型较常规车辆增加了一路下降能量再生回收系统，整车能量回收率提高1倍多；整车作业时间延长至少30%；在满足作业时间要求下，蓄电池容量可减小30%；更利于整车的空间布局；行驶传动系统采用双电机并行耦合驱动，解决了单个电机驱动带来的不利因素，如空间布局、成本、发热等。

主权项

具有行走能量再生和下降能量再生功能的电动工业车辆，包括两组驱动轮（1）、齿轮耦合箱（2）、第一牵引电机（3）、第二牵引电机（4）、第一液压电机（5）、第二液压电机（6）、第一逆变器（7）、第二逆变器（8）、第三逆变器（9）、第四逆变器（10）、蓄电单元（11）、泵/马达（12）、双联齿轮泵（13）、控制阀（14）、液压制动装置（15）、转向器（16）、转向液压缸（17）、起升液压缸（18）、倾斜液压缸（19）；两组驱动轮1安装于车辆驱动桥两端的轮毂上；其特征在于：齿轮耦合箱（2）有两个输入轴和一个输出轴，输出轴通过外接传动轴与驱动桥输入端即主减速器螺旋主动齿轮连接，两个输入轴端分别通过花键与第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）的花键轴连接；齿轮耦合箱（2）的作用是将第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）输出的动力，经耦合箱后，将两股动力合并为一股，最后输出到两组驱动轮（1）上；第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）均为三相交流异步电机，第一牵引电机（3）上的三相U极、V极、W极分别与第一逆变器7上的U极、V极、W极连接；第二牵引电机（4）上的三相U极、V极、W极分别与第二逆变器（8）上的U极、V极、W极连接；第一逆变器（7）的输入为直流电，其正极、负极分别与蓄电单元（11）的正极、负极连接；第二逆变器（8）的输入为直流电，其正极、负极分别与蓄电单元（11）的正极、负极连接；第一逆变器（7）和第二逆变器（8）分别控制第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）；同样，能将车辆行驶再生能量通过第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）分别反馈到第一逆变器（7）和第二逆变器（8）；再生能量分别经第一逆变器（7）和第二逆变器（8）逆变后，通过直流电形式反馈到蓄电单元（11）的母线上，如果母线上正在有用电单元取电，那么反馈到母线上的再生能量直接被用电单元使用，多余部分的再生能量再返回到蓄电单元（11）进行充电；第一液压电机（5）为三相交流异步感应电动机，其三相U极、V极、W极分别与第三逆变器（9）上的U极、V极、W极连接； 第二液压电机（6）为三相交流异步感应电动机，其三相U极、V极、W极分别与第四逆变器（10）上的U极、V极、W极连接；第三逆变器（9）的输入为直流电，其正极、负极与蓄电单元（11）的正极、负极连接；第四逆变器（10）的输入为直流电，其正极、负极分别与蓄电单元（11）的正极、负极连接；第三逆变器（9）和第四逆变器（10）分别控制第一液压电机（5）和第二液压电机（6）；上升下降液压装置产生的再生能量通过第二液压电机（6）反馈到第四逆变器（10），再生能量经第四逆变器（10）逆变后，通过直流电形式反馈到蓄电单元（11）的母线上，如果母线上正在有用电单元取电，那么反馈到母线上的再生能量直接被用电单元使用，多余部分的再生能量再返回到蓄电单元（11）进行充电；蓄电单元（11）的正极、负极与第一逆变器（7）、第二逆变器（8）、第三逆变器（9）和第四逆变器（10）的正极、负极连接；蓄电单元（11）做为车辆系统的能量存储模块，首先为功率消耗单元提供电能，再者将第一逆变器（7）、第二逆变器（8）和第四逆变器（10）逆变后的没被直接利用的再生电能进行存储；泵/马达（12）在工作装置起升时作为油泵，下降时为油马达使用，其花键轴与第二液压电机（6）的花键连接；输出口通过油路连接到控制阀（14）；泵/马达（12）能将第二液压电机（6）输出的机械能转换为液压能，再输出到控制阀（14），进行液压能量分配；同样，该泵/马达能够将起升液压缸（18）在货物下降时，货物势能形成的液压能通过油路到达泵/马达入口，使马达产生机械能带动第二液压电机（6）旋转，由第二液压电机（6）产生再生能量反馈到第四逆变器（10），再生能量经第四逆变器（10）逆变后，通过直流电形式反馈到蓄电单元（11）的母线上，如果母线上正在有用电单元取电，那么反馈到母线上的再生能量直接被用电单元使用，多余部分的再生能量再返回到蓄电单元（11）进行充电；双联齿轮泵（13）的花键轴与第一液压电机（5）的花键连接；一路输出口通过油路连接到控制阀（14），一路输出口通过油路连接到液压制动装置（15）；双联齿轮泵（13）将第一液压电机（5）输出的能量转换为液压能，双联齿轮泵（13）的主泵能量输出到控制阀（14），进行液压能量分配；双联齿轮泵（13）的副泵能量输出到液压制动装置（15），供车辆进行液压制动；控制阀（14）与转向器（16）、起升液压缸（18）、倾斜液压缸（19）之间通过油路连接；转向器（16）与转向液压缸（17）之间通过油路连接；控制阀（14）将双联齿轮泵（13）输入到的液压能量，进行分流，分流能量优先传递到转向器（16）进而到达转向液压缸（17），形成车辆转向动作；控制阀（14）将泵/马达（12）和双联齿轮泵（13）输入到的液压能量进行合流，合流能量传递到起升液压缸（18），形成工作装置的起升动作；控制阀（14）将双联齿轮泵（13）输入到的液压能量，进行分流，将分流能量传递到倾斜液压缸（19）或其它属具执行机构使用，形成工作装置的倾斜或侧移等动作；行驶传动系统由第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）并行驱动，动力经齿轮耦合箱（2）耦合后，输出到两组驱动轮（1）；液压装置系统由第一液压电机（5）和第二液压电机（6）分别驱动，泵/马达（12）和双联齿轮泵（13）为液压执行机构提供能量，泵/马达（12）还能将液压装置的液压能转换为机械能带动第二液压电机（6）旋转并产生再生能量；第一能量回收路线：车辆在行驶过程中，当接收到行驶减速或制动信号时，第一牵引电机（3）和第二牵引电机（4）会产生再生能量，再生能量分别经第一逆变器（7）和第二逆变器（8）逆变后，通过直流电形式反馈到蓄电单元（11）的母线上，如果母线上正在有用电单元取电，那么反馈到母线上的再生能量直接被用电单元使用，多余部分的再生能量再返回到蓄电单元（11）进行充电，将能量存储；第二能量回收路线：当操作者给控制阀（14）下降操作动作，同时操纵机构给予第四逆变器（10）下降控制信号，第四逆变器（10）切断向第二液压电机（6）供电，即取消对货物被举升的输出保持扭矩；起升液压缸（18）所举升的货物从高位下降，货物势能推动起升液压缸（18）内的液压油回流，液压油回流到泵/马达（12），使得泵/马达（12）产生机械能并再带动第二液压电机（6）转动，此时第二液压电机（6）变成为发电机产生再生能量，将再生能量经第四逆变器（10）逆变后，以直流电形式反馈到蓄电单元（11）的母线上，如果母线上正在有用电单元取电，那么反馈到母线上的再生能量直接被用电单元使用，多余部分的再生能量再返回到蓄电单元（11）进行充电，将能量存储。