[发明专利]升降作业设备及其动力系统

说明书

技术领域

本发明属于升降作业机械的技术领域。

背景技术

目前，现有的升降作业设备如登高平台作业车、高空作业车、叉车等，其一般通过液压系统进行升降作业，而液压系统的原动机一般为电动机或内燃机。由于日益严格的环保要求，电动化逐渐成为了发展趋势。现有的升降作业设备所用的电动机通常为异步励磁电动机，其存在体积大、重量重、损耗小、功率因数低、效率低等缺点。特别是在移动式升降作业设备上，由于蓄电池的电容量有限，如电动机重量过大或效率较低的话，会影响设备的工作时长，降低作业效率。此外，如果要实现液压系统的能量回收，还需要另外配备发电机，这样不但增加了整机重量，还增加了整机成本。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种升降作业设备及其动力系统，以解决现有升降作业设备存在的问题至少其中之一。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一方面，本发明提供一种升降作业设备动力系统，包括永磁同步电机、液压泵、液压执行元件、控制手柄、控制器和蓄电池，其中：所述永磁同步电机的电机轴与液压泵的泵轴传动连接；所述液压泵通过油路为液压执行元件提供执行动作所需的压力油，所述油路中设置有电磁换向阀；所述控制手柄与控制器连接，所述控制手柄用于输出操作信号给控制器；所述控制器与永磁同步电机、电磁换向阀的控制端连接，所述控制器用于根据所述操作信号输出电机控制信号至所述永磁同步电机以调节其转速和/或转矩，所述控制器根据所述操作信号输出阀控制信号至电磁换向阀以控制液压执行元件的动作；所述蓄电池用于为永磁同步电机、控制手柄、控制器、电磁换向阀供电。

本发明提供的升降作业设备动力系统，包括永磁同步电机、液压泵、液压执行元件、控制手柄、控制器和蓄电池，其中永磁同步电机的电机轴与液压泵的泵轴传动连接，用于带动液压泵转动产生压力油；所述液压泵通过油路为液压执行元件提供执行动作所需的压力油，所述油路中设置有电磁换向阀，电磁换向阀用于控制液压执行元件的动作；所述控制手柄与控制器连接，所述控制手柄用于输出操作信号给控制器；所述控制器与永磁同步电机、电磁换向阀的控制端连接，所述控制器用于根据所述操作信号输出电机控制信号至所述永磁同步电机以调节其转速和/或转矩，同时，所述控制器根据所述操作信号输出阀控制信号至电磁换向阀以控制液压执行元件的动作；所述蓄电池用于为永磁同步电机、控制手柄、控制器、电磁换向阀供电。由于永磁同步电机具有结构简单，体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点，可以减少升降作业设备的重量，提高作业效率，在同样的电池容量下提高工作时长。

作为进一步的改进，还包括充电电路，所述永磁同步电机通过充电电路与蓄电池连接。当升降作业设备的作业平台下放时，作业平台在重力的作用下自动下放，下放过程中驱动液压执行元件，液压执行元件可驱动液压泵转动，液压泵带动永磁同步电机转动。由于永磁同步电机既可作为电动机，也可作为发电机，此时永磁同步电机作为发电机，并通过充电电路为蓄电池充电，这样可以通过简单且成本低的结构实现能量回收，降低使用成本，也更加环保。

作为进一步的改进，所述控制器集成设置于永磁同步电机上。由于控制器集成设置于永磁同步电机上，可减少控制线路的长度，降低成本。此外，整车只需要一个控制器，集成度高，可进一步降低成本。

作为进一步的改进，所述控制器包括整车控制器、电机控制器，所述控制手柄输出操作信号给整车控制器，所述整车控制器根据操作信号输出阀控制信号至电磁换向阀以控制液压执行元件的动作，并且，所述整车控制器根据所述操作信号输出控制信号给电机控制器，所述电机控制器根据该控制信号输出电机控制信号至所述永磁同步电机以调节其转速和/或转矩。由于控制器采用整车控制器、电机控制器的分散控制方式，可减少控制干涉，改善控制可靠性。

作为进一步的改进，所述电机控制器集成设置于永磁同步电机上。由于电机控制器集成设置于永磁同步电机上，可减少永磁同步电机的控制线路的长度，降低成本。

另一方面，本发明提供一种升降作业设备，包括移动底盘、升降臂、作业平台，所述作业平台通过升降臂安装在移动底盘上，包括根据权利要求至中任一项所述的升降作业设备动力系统，所述动力系统的液压执行元件用于驱动升降臂升降。

作为进一步的改进，所述升降臂为剪叉臂；所述液压执行元件为驱动剪叉臂折叠或伸展的油缸。

作为进一步的改进，所述升降作业设备为登高平台作业车。