CN113213371A - 一种电动式集装货物装载机能源再生*** - Google Patents

一种电动式集装货物装载机能源再生*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动式集装货物装载机能源再生***，包括车架、操作台、主平台和桥平台，主平台和桥平台分别通过第一举升机构和第二举升机构安装在车架上，操作台安装在第一举升机构一旁的车架上，第一举升机构和第二举升机构均连接在液箱和蓄电池。本发明提供了一种电动式集装货物装载机能源再生***，蓄电池提供电能给第一举升机构和第二举升机构，第一举升机构和第二举升机构把电能转为液压能，驱动主平台和桥平台先升降至与货仓齐平后，桥平台将物料搬运至主平台上，主平台堆满后，主平台在第一举升机构带动下降，下降过程中驱动再生发电机旋转，重力势能转化为电能为蓄电池充电。

Description

一种电动式集装货物装载机能源再生***
技术领域
本发明涉及装载机领域，具体来说，涉及一种电动式集装货物装载机能 源再生***。
背景技术
在高速发展航空业的同时，全面启动民航节能减排标准体系建设，2015 年民航局正式实施了《机场地面特种车辆″油改电″试点工作启动》，并明 确指出民航″油改电″项目中的″特种车辆″，主要包括了在机场内运行的 集装箱装载机。
装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设 工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状 物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还 可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
装载机主要由液压***、行走***和供能***构成；将燃油供能*** 改成蓄电池、发动机改成电机是目前新能源装载机的发展方向；目前电动 装载机中对现有装载机的结构改动较大，导致生产成本的增大，同时能源 利用率低，只能用于驱动小功率轻负载装载机，在大功率重负载装载机上 存在技术空白；也存在一些稳定性的问题，尤其是电机传动中如果取消变 矩器以降低成本会导致电机传动出现交变扭矩冲击等问题
现有柴油机驱动的机场集装箱装载机存在怠速时间长、油耗高、噪声 大以及污染严重等问题，且柴油机驱动的机场集装箱装载机必须定期更换 易耗零件如三滤、机油和冷却液等，因而维护周期长、占空比高、使用成 本高。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种电动式集装货物装载机能源再 生***，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动式集装货物装载机能源再生***，包括车架、操作台、主平 台和桥平台，主平台和桥平台分别通过第一举升机构和第二举升机构安装 在车架上，操作台安装在第一举升机构一旁的车架上，第一举升机构和第 二举升机构均连接在液箱和蓄电池，蓄电池为第一举升机构和第二举升机 构提供能源，抽取液箱内的油液用于驱动主平台和桥平台上升，在第一举 升机构和第二举升机构下降过程中为蓄电池供电。
进一步地，第一举升机构和第二举升机构的结构相同，第一举升机构 包括液压缸、液压泵、再生发电机、叶轮、电机、辅助液压泵和液压控制 装置，液压泵的一端通过进液主管与液压缸连通，液箱与液压缸之间通过 管道连通，液压泵的另一端通过出液主管与液压控制装置相接；
所述液压控制装置包括密封的套筒、导向杆、左侧板、右侧板、支撑 架、第一螺杆、第二螺杆、左管和右管，套筒的内部分别被并排设置的左 侧板和右侧板分隔为左、中和右三个独立的空腔，左管和右管分别与左腔 和右腔的顶部连通，左管和右管的顶端接在缸体内，缸体设置的活塞杆接 在主平台和桥平台上；
所述出液主管与左腔的底部连通，支撑架位于中空腔内，支撑架上安 装有液压连接机构，支撑架的两端固定在套筒的上下两端，导向杆横向贯 穿左侧板和右侧板，且导向杆的两端固定在套筒上，第一螺杆的一端穿出 套筒与电机固定，第一螺杆的另一端穿入左侧板的轴承内，第一螺杆的外 部啮合有与左空腔密封的左密封块，第二螺杆的两端分别***套筒和右侧 板的轴承内，第二螺杆的外部啮合有与右空腔密封的右密封块；
所述液压连接机构包括套环、左推板、右推板、隔板，套环的底部连 接的副管接在辅助液压泵上，辅助液压泵与液压缸连接，套环固定在支撑 架上，隔板固定在套环内部，并且隔板分隔副管的管口，左推板和右推板 分别***套环的两端，辅助液压泵抽取液压缸内油液流入，套环内推动左 推板和右推板向外移动分别抵在第一螺杆和第二螺杆上，电机驱动第一螺 杆和第二螺杆同步旋转，带动左密封块和右密封块同步移动；套环的油液 流回液压缸内，左推板和右推板缩回套环内，电机驱动第一螺杆旋转带动 左密封块移动；
进一步地，叶轮安装在真空壳内，叶轮与再生发电机的轴固定，真空 壳一端与右腔连通，真空壳的另一端通过管道接回液压缸内。
进一步地，再生发电机通过导线与蓄电池相接，再生发电机为蓄电池 提供充电，蓄电池通过导线与液压泵、电机和辅助液压泵相接，蓄电池为 液压泵、电机和辅助液压泵供电。
进一步地，液压泵、辅助液压泵和真空壳接入液压缸的底部。
进一步地，密封块和右密封块的厚度相同，左腔的长度为右腔长度的 两倍。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
1、本发明提供了一种电动式集装货物装载机能源再生***，在第一举 升机构和第二举升机构下降过程中为蓄电池供电，其中在行驶模式时，蓄电 池提供电源给装载机的行驶电机，直接驱动平台车前进或后退在作业模式时， 蓄电池提供电能给第一举升机构和第二举升机构，第一举升机构和第二举升 机构把电能转为液压能，驱动主平台和桥平台先升降至与货仓齐平后，桥平 台将物料搬运至主平台上，主平台堆满后，主平台在第一举升机构带动下降， 下降过程中驱动再生发电机旋转，重力势能转化为电能为蓄电池充电。
2本发明提供了一种电动式集装货物装载机能源再生***，主平台和 桥平台均上升时，左密封块和右密封块均位于最左端，其左密封块将左管和 出液主管连通，右密封块将右管堵住，液压泵工作抽取液压缸内的油液流 入缸体内，从而将主平台和桥平台向上升降至指定的位置。
主平台和桥平台位于最高点保持平衡状态时，电机驱动第一螺杆旋转， 带动左密封块向右移动，左密封块将桥平台的左管堵住，其桥平台能够保持 稳定；
桥平台位于最高点，主平台下降状态时，辅助液压泵抽取液压缸内的油 液流入套环内，左推板和右推板从套环的伸长抵第一螺杆和第二螺杆上， 其中第一螺杆和第二螺杆的端口上加工有缺口，则第一螺杆旋转时能够将 左推板卡入第一螺杆内，在左推板旋转时可以带动，旋转带动左密封块和 右密封块同时移动，右密封块移动至将右管开启，左密封块仍然密封左管， 缸体的油液在重力作用下下流，带动再生发电机旋转，进行充电，并且油液流回液压缸，桥平台下将与主平台下降工作原理相同，从而实现能源的 再生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的 前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的整 体立体图；
图2是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的整 体侧面图；
图3是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的整 体正视图；
图4是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的整 体俯视图；
图5是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的主 平台和桥平台上升状态图；
图6是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***和主 平台和桥平台位于最高处状态图；
图7是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的主 平台下降和桥平台位于最高处状态图；
图8是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的主 平台和桥平台位下降状态图；
图9是根据本发明实施例的电动式集装货物装载机能源再生***的图5 的A处放大图。
图中：
1、车架；11、蓄电池；2、操作台；3、主平台；4、桥平台；5、第 一举升机构；51、液压缸；52、液压泵；521、进液主管；522、出液主 管；53、再生发电机；54、叶轮；541、真空壳；55、电机；56、辅助液 压泵；57、液压控制装置；571、套筒；572、导向杆；573、左侧板；574、 右侧板；575、支撑架；576、第一螺杆；5761、左密封块；577、第二螺 杆；5771、右密封块；578、左管；579、右管；6、第二举升机构；7、 液箱；8、液压连接机构；81、套环；811、副管；82、左推板；83、右 推板；84、隔板；9、缸体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅附图1-9所示一种电动式集装货物装载机能源再生***，包括车 架1、操作台2、主平台3和桥平台4，主平台3和桥平台4分别通过第 一举升机构5和第二举升机构6安装在车架1上，操作台2安装在第一举 升机构5一旁的车架1上，第一举升机构5和第二举升机构6均连接在液 箱7和蓄电池11，蓄电池11为第一举升机构5和第二举升机构6提供能 源，抽取液箱7内的油液用于驱动主平台3和桥平台4上升，在第一举升 机构5和第二举升机构6下降过程中为蓄电池11供电，其中在行驶模式时， 蓄电池11提供电源给装载机的行驶电机，直接驱动平台车前进或后退在作业 模式时，蓄电池11提供电能给第一举升机构5和第二举升机构6，第一举 升机构5和第二举升机构6把电能转为液压能，驱动主平台3和桥平台4 先升降至与货仓齐平后，桥平台4将物料搬运至主平台3上，主平台3堆满 后，主平台3在第一举升机构5带动下降，下降过程中驱动再生发电机53 旋转，重力势能转化为电能为蓄电池11充电。
第一举升机构5和第二举升机构6的结构相同，第一举升机构5包括 液压缸51、液压泵52、再生发电机53、叶轮54、电机55、辅助液压泵 56和液压控制装置57，液压泵52的一端通过进液主管521与液压缸51 连通，液箱7与液压缸51之间通过管道连通，液箱7用于保持油液压强 平衡，液压泵52的另一端通过出液主管522与液压控制装置57相接，液 压泵52抽取液压缸51内油液至液压控制装置57内；
液压控制装置57包括密封的套筒571、导向杆572、左侧板573、右 侧板574、支撑架575、第一螺杆576、第二螺杆577、左管578和右管 579，套筒571的内部分别被并排设置的左侧板573和右侧板574分隔为 左、中和右三个独立的空腔，左管578和右管579分别与左腔和右腔的顶 部连通，左管578和右管579的顶端接在缸体9内，缸体9设置的活塞杆 接在主平台3和桥平台4上，主平台3和桥平台4有独立的动力，可以任 意控制对应的上升或者下降，缸体9中油液增加时驱动主平台3和桥平台 4上升，缸体9内油液减少驱动主平台3和桥平台4下降；
出液主管522与左腔的底部连通，支撑架575位于中空腔内，支撑架 575上安装有液压连接机构8，支撑架575的两端固定在套筒571的上下 两端，导向杆572横向贯穿左侧板573和右侧板574，且导向杆572的 两端固定在套筒571上，第一螺杆576的一端穿出套筒571与电机55固 定，第一螺杆576的另一端穿入左侧板573的轴承内，第一螺杆576的 外部啮合有与左空腔密封的左密封块5761，第二螺杆577的两端分别插 入套筒571和右侧板574的轴承内，第二螺杆577的外部啮合有与右空 腔密封的右密封块5771；
液压连接机构8包括套环81、左推板82、右推板83、隔板84，套 环81的底部连接的副管811接在辅助液压泵56上，辅助液压泵56与液 压缸51连接，套环81嵌入支撑架575的轴承内，隔板84固定在套环81 内部，并且隔板84分隔副管811的管口，左推板82和右推板83分别插 入套环81的两端，辅助液压泵56抽取液压缸51内油液流入，套环81 内推动左推板82和右推板83向外移动分别抵在第一螺杆576和第二螺杆 577上，电机55驱动第一螺杆576和第二螺杆577同步旋转，带动左密 封块5761和右密封块5771同步移动；套环81的油液流回液压缸51内， 左推板82和右推板83缩回套环81内，电机55驱动第一螺杆576旋转 带动左密封块5761移动，隔板84的两侧固定有凸起的插板，左推板82 和右推板83相对的表面上加工有供插板***的缺口，则左推板82和右推 板83只能沿着插板移动，并且在左推板82和右推板83伸长至最大的长 度后，仍然没有脱离插板，则左推板82旋转能够带动右推板83旋转；
叶轮54安装在真空壳541内，叶轮54与再生发电机53的轴固定， 真空壳541一端与右腔连通，真空壳541的另一端通过管道接回液压缸 51内。
再生发电机53通过导线与蓄电池11相接，再生发电机53为蓄电池 11提供充电，蓄电池11通过导线与液压泵52、电机55和辅助液压泵56 相接，蓄电池11为液压泵52、电机55和辅助液压泵56供电。
液压泵52、辅助液压泵56和真空壳541接入液压缸51的底部。
左密封块5761和右密封块5771的厚度相同，左腔的长度为右腔长度 的两倍，方便左密封块5761能够一定。
主平台3和桥平台4均上升时，左密封块5761和右密封块5771均位 于最左端，其左密封块5761将左管578和出液主管522连通，右密封块 5771将右管579堵住，液压泵52工作抽取液压缸51内的油液流入缸体 9内，从而将主平台3和桥平台4向上升降至指定的位置。
主平台3和桥平台4位于最高点保持平衡状态时，电机55驱动第一螺 杆576旋转，带动左密封块5761向右移动，左密封块5761将桥平台4 的左管578堵住，其桥平台4能够保持稳定；
桥平台4位于最高点，主平台3下降状态时，辅助液压泵56抽取液压 缸51内的油液流入套环81内，左推板82和右推板83从套环81的伸长 抵第一螺杆576和第二螺杆577上，其中第一螺杆576和第二螺杆577 的端口上加工有缺口，则第一螺杆576旋转时能够将左推板82卡入第一 螺杆576内，在左推板82旋转时可以带动，旋转带动左密封块5761和 右密封块5771同时移动，右密封块5771移动至将右管579开启，左密 封块5761仍然密封左管578，缸体9的油液在重力作用下下流，带动再 生发电机53旋转，进行充电，并且油液流回液压缸51。
桥平台4下将与主平台3下降工作原理相同，从而实现能源的再生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动式集装货物装载机能源再生***，其特征在于：包括车架(1)、操作台(2)、主平台(3)和桥平台(4)，所述主平台(3)和桥平台(4)分别通过第一举升机构(5)和第二举升机构(6)安装在车架(1)上，所述操作台(2)安装在第一举升机构(5)一旁的车架(1)上，所述第一举升机构(5)和第二举升机构(6)均连接在液箱(7)和蓄电池(11)，所述蓄电池(11)为第一举升机构(5)和第二举升机构(6)提供能源，抽取所述液箱(7)内的油液用于驱动主平台(3)和桥平台(4)上升，在所述第一举升机构(5)和第二举升机构(6)下降过程中为蓄电池(11)供电。
2.根据权利要求1所述的一种电动式集装货物装载机能源再生***，其特征在于，所述第一举升机构(5)和第二举升机构(6)的结构相同，第一举升机构(5)包括液压缸(51)、液压泵(52)、再生发电机(53)、叶轮(54)、电机(55)、辅助液压泵(56)和液压控制装置(57)，所述液压泵(52)的一端通过进液主管(521)与液压缸(51)连通，所述液箱(7)与液压缸(51)之间通过管道连通，所述液压泵(52)的另一端通过出液主管(522)与液压控制装置(57)相接；
所述液压控制装置(57)包括密封的套筒(571)、导向杆(572)、左侧板(573)、右侧板(574)、支撑架(575)、第一螺杆(576)、第二螺杆(577)、左管(578)和右管(579)，所述套筒(571)的内部分别被并排设置的左侧板(573)和右侧板(574)分隔为左、中和右三个独立的空腔，所述左管(578)和右管(579)分别与左腔和右腔的顶部连通，所述左管(578)和右管(579)的顶端接在缸体(9)内，所述缸体(9)设置的活塞杆接在主平台(3)和桥平台(4)上；
所述出液主管(522)与左腔的底部连通，支撑架(575)位于中空腔内，所述支撑架(575)上安装有液压连接机构(8)，所述支撑架(575)的两端固定在套筒(571)的上下两端，所述导向杆(572)横向贯穿左侧板(573)和右侧板(574)，且所述导向杆(572)的两端固定在套筒(571)上，第一螺杆(576)的一端穿出套筒(571)与电机(55)固定，第一螺杆(576)的另一端穿入左侧板(573)的轴承内，所述第一螺杆(576)的外部啮合有与左空腔密封的左密封块(5761)，所述第二螺杆(577)的两端分别***套筒(571)和右侧板(574)的轴承内，所述第二螺杆(577)的外部啮合有与右空腔密封的右密封块(5771)；
所述液压连接机构(8)包括套环(81)、左推板(82)、右推板(83)、隔板(84)，所述套环(81)的底部连接的副管(811)接在辅助液压泵(56)上，所述辅助液压泵(56)与液压缸(51)连接，所述套环(81)嵌入支撑架(575)的轴承内，所述隔板(84)固定在套环(81)内部，并且隔板(84)分隔副管(811)的管口，所述左推板(82)和右推板(83)分别***套环(81)的两端，所述辅助液压泵(56)抽取液压缸(51)内油液流入，所述套环(81)内推动左推板(82)和右推板(83)向外移动分别抵在第一螺杆(576)和第二螺杆(577)上，所述电机(55)驱动第一螺杆(576)和第二螺杆(577)同步旋转，带动所述左密封块(5761)和右密封块(5771)同步移动；所述套环(81)的油液流回液压缸(51)内，左推板(82)和右推板(83)缩回套环(81)内，所述电机(55)驱动第一螺杆(576)旋转带动左密封块(5761)移动。
3.根据权利要求3所述的一种电动式集装货物装载机能源再生***，其特征在于，所述叶轮(54)安装在真空壳(541)内，所述叶轮(54)与再生发电机(53)的轴固定，所述真空壳(541)一端与右腔连通，所述真空壳(541)的另一端通过管道接回液压缸(51)内。
4.根据权利要求2所述的一种电动式集装货物装载机能源再生***，其特征在于，所述再生发电机(53)通过导线与蓄电池(11)相接，所述再生发电机(53)为蓄电池(11)提供充电，所述蓄电池(11)通过导线与液压泵(52)、电机(55)和辅助液压泵(56)相接，所述蓄电池(11)为液压泵(52)、电机(55)和辅助液压泵(56)供电。
5.根据权利要求4所述的一种电动式集装货物装载机能源再生***，其特征在于，所述液压泵(52)、辅助液压泵(56)和真空壳(541)接入液压缸(51)的底部。
6.根据权利要求5所述的一种电动式集装货物装载机能源再生***，其特征在于，所述密封块(5761)和右密封块(5771)的厚度相同，左腔的长度为右腔长度的两倍。
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