CN101348221A - 全向行驶式叉车 - Google Patents

Abstract

全向行驶式叉车，属于物料搬运机械，现有叉车在转弯时要围绕某一瞬时回转中心做回转运动而要求很大辅助空间，本发明包括驱动轮、后支撑轮、前转向轮、前支撑轮以及驱动轮转向装置、前轮转向装置，所述驱动轮转向装置包括方向盘转向器、转向马达和连于转向马达与驱动轮之间的传动机构，所述前轮转向装置是在前伸腿上安装转向油缸，由转向油缸通过连杆驱动前转向轮回转体，所述的转向油缸通过转向油管连至转向阀，转向阀上连接操作手柄。本叉车在纵横交叉的货架通道中搬运超宽形货物需进入垂直通道时只需横行而不必转弯，此时超长形货物长度方向与叉车行驶方向一致，因而不必提供传统叉车巨大的辅助转向空间，大大节省了宝贵的库房空间。

Description

全向行驶式叉车

技术领域

本发明涉及一种物料搬运机械，具体是一种全向行驶式叉车。

背景技术

传统的四支点(四轮)叉车通常为前(双)轮驱动、后(双)轮转向；传统的三支点(三轮)叉车通常为前(双)轮驱动、后(从动)轮转向或前(双)轮从动、后轮驱动兼转向，它们共同的特点是当叉车装载超宽形货物(比如大于叉车车体宽度甚至大于5-10米长的长木、钢管等货物)转弯时，不可避免地要围绕某一瞬时回转中心做回转运动，换句话说，当传统的叉车在纵横交叉的货架通道中搬运长货物转弯时，要求提供很大的辅助空间(专业术语为最小直角通道宽度)方能确保叉车安全通过，浪费了巨大的库房空间。传统的叉车装载上述超宽形货物无法进入小于货物长度的窄通道仓库进行搬运、堆垛，除非增加仓库通道宽度(专业术语为最小堆垛通道宽度)，但这同样浪费了巨大的库房空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有叉车在工作时转弯时要围绕某一瞬时回转中心做回转运动而要求很大的辅助空间的缺陷，提供一全向行驶式叉车。为此，本发明采用以下技术方案：

全向行驶式叉车，其特征是包括驱动轮、后支撑轮、前转向轮、前支撑轮以及驱动轮转向装置、前轮转向装置，所述驱动轮转向装置包括方向盘转向器、转向马达和连于转向马达与驱动轮之间的传动机构，所述前轮转向装置是在前伸腿上安装转向油缸，由转向油缸通过连杆驱动前转向轮回转体，所述的转向油缸通过转向油管连至转向阀，转向阀上连接操作手柄。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，使得上述方案更具有可操作性，本发明还包括以下附加技术特征：

所述转向油缸的活塞杆上连接有连杆动臂，所述连杆的一端连接在连杆动臂上偏离所述活塞杆的部位，其另一端连接在前转向轮回转体上。

所述连杆包括一段直杆段，该直杆段的两端分别延伸出弯折段，该两弯折段分别与所述连杆动臂上偏离所述活塞杆的部位和前转向轮回转体连接。

所述的转向阀叠加在叉车的多路阀上。

所述的驱动轮上连有驱动轮轮位传感装置，其包括一个旋转多位行程开关，该旋转多位行程开关与所述驱动轮通过所述的传动机构传动；所述转向油缸活塞杆附近设置有电感应片(该电感应片则作为前轮轮位传感装置)；与所述的旋转多位行程开关和电感应片相配设置有显示仪表，该显示仪表上设置有响应旋转多位行程开关转角的驱动轮轮位指示灯和响应所述电感应片电信号的前转向轮轮位指示灯。

所述驱动轮轮位传感装置，其旋转多位行程开关设置在车架上，其传动机构包括从动转向大齿轮、传感小齿轮、小同步带轮、大同步带轮，所述从动转向大齿轮设置在驱动轮回转体上并与传感小齿轮啮合，所述小同步带轮与传感小齿轮同轴设置并通过同步带与大同步带轮传动，所述旋转多位行程开关包括转轴和壳体，其转轴与所述大同步带轮同轴设置，其壳体由弹簧连接在车架上。

所述的显示仪表，其驱动轮轮位指示灯为呈360°布置在其表盘上的发光二极管；其前转向轮轮位指示灯为呈90°布置在其表盘上的发光二极管。

所述的驱动轮与后支撑轮连接在一个摇摆架上，所述摇摆架通过摇摆轴连接在车架上，在摇摆架与车架之间置有减震弹簧且该减震弹簧位于后支撑轮与摇摆轴之间。此结构形成了驱动轮-后支撑轮减震悬架装置。

所述的后支撑轮、前支撑轮为万向轮。

所述的驱动轮经减速器与驱动动力传动。

本发明通过在一台叉车上同时设置驱动轮转向装置和前轮转向装置可以达到以下有益效果：

1、叉车在纵横交叉的货架通道中搬运超宽形货物需进入垂直通道时只需横行而不必转弯，此时超长形货物长度方向与叉车行驶方向一致，因而不必提供传统叉车巨大的辅助转向空间。

2、叉车可进入窄通道仓库搬运、堆垛超过通道宽度的超宽形货物，因而大大节省了宝贵的库房空间。

进一步的，

本发明通过设置驱动轮轮位传感装置、前轮轮位传感装置和显示仪表，以此来在仪表上准确的显示前驱动轮的轮位，驾驶员判断直截了当，提高了工作效率。

驱动轮-后支撑轮减震悬架装置即解决了四支点叉车四轮始终着地(仿形地面)，又可实现叉车重心向驱动轮转移以提高驱动轮附着力的目的(假设在水平路面，去掉减震弹簧，车身均质条件下两后轮承受载荷均等，车身处在由两前轮及摇摆轴三点决定的水平面内，现在在车身和摇摆架之间装上刚性很大的减震弹簧，试想，在外界工况没有改变情况下，由于车身的自身重量很大，减震弹簧无法向下释放变形量，换句话说无法改变车身所处的水平状态而势必导致摇摆架有绕摇摆轴逆时针倾斜的趋势，后支撑轮对地面的压力视减震弹簧的刚性大小而有所减小，其减小量就转移到驱动轮上。假如减震弹簧为刚性无限大的刚体，后支撑轮会离开地面，整车将呈三轮着地状态，后支撑轮载荷将全部转移到驱动轮上)，同时叉车行驶时实现缓冲减震、运行平稳的效果。

驱动动力经减速后将垂直的动力输入转换成水平的动力输出，即具有减速器的功能同时又具备大转角(360°)回转功能。

附图说明

图1为本发明全向行驶式叉车的俯视结构示意图。

图2为本发明前轮转向装置的示意图。

图3为本发明驱动轮-后支撑轮减震悬架装置的示意图。

图4为本发明的驱动轮轮位传感装置结构示意图。

图5为图4的A部放大图。

图6为本发明的前转向轮轮位传感装置结构示意图。

图7为本发明的显示仪表示意图。

图中：

1-驱动轮转向装置，1A-方向盘转向器，1B-转向马达，1C-传动机构，1C1-从动转向大齿轮，1C2-主动转向小齿轮；

2-前轮转向装置，2A-转向油缸，2B-活塞杆，2C-连杆动臂，2D-连杆，2D1-连杆的弯折段，2D2-连杆的直杆段，2D3-连杆的弯折段，2E-转向油管，2F-转向阀，2G-操作手柄，2H-销轴；

3-驱动轮-后支撑轮减震悬架装置，3A-摇摆架，3B-摇摆轴，3C-减震弹簧；

4-驱动轮轮位传感装置，4A-旋转多位行程开关，4B-传动机构，4B1-传动轴，4B2-大同步带轮，4B3-同步带，4B4-小同步带轮，4B5-传动轴，4B6-传感小齿轮，4C-弹簧；

5-电感应片(前轮轮位传感装置)；

6-显示仪表、6A-驱动轮轮位指示灯、6B-前转向轮轮位指示灯、

8-驱动轮；9-后支撑轮；10-前转向轮；11-前支撑轮；12-前伸腿；13-驱动动力；14-减速器；15-多路阀；16-车架；17-驱动轮回转体；18-前转向轮回转体；19-油嘴。

具体实施方式

以下结合说明书附图通过一个较佳实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，该全向行驶式叉车，包括驱动轮8、后支撑轮9、前转向轮10、前支撑轮11以及驱动轮转向装置1、前轮转向装置2、驱动轮-后支撑轮减震悬架装置3、驱动轮轮位传感装置4，其中：

驱动轮-后支撑轮减震悬架装置3(见图3)包括摇摆架3A和减震弹簧3C，摇摆架3A通过摇摆轴3B连接在车架16上，减震弹簧3C置于摇摆架3A与车架16之间，且该减震弹簧3C位于后支撑轮9与摇摆轴3B之间。驱动轮8(通过其回转体转轴)、后支撑轮9分别连接在摇摆架3A的两端。而驱动动力13也设置在摇摆架3A上，其通过位于驱动轮回转体17上的减速器14来驱动驱动轮8。

驱动轮转向装置1包括方向盘转向器1A(见图1)、设于摇摆架3A上的转向马达1B和连于转向马达1B与驱动轮8之间的传动机构1C(见图3)，传动机构1C包括由转向马达1B驱动的主动转向小齿轮1C2和与主动转向小齿轮1C2啮合的从动转向大齿轮1C1构成，该从动转向大齿轮1C1固定在驱动轮回转体17(该回转体与文中述及的减速器14形成一体)上，因此，通过转动方向盘转向器1A，即可由转向马达1B经由传动机构1C驱动驱动轮回转体17带着驱动轮8转向，而且，该转向可以在360°范围进行。

前轮转向装置2(见图2)主要包括转向油缸2A、连杆动臂2C、连杆2D、转向油管2E和转向阀2F：转向油缸2A安装在前伸腿12上(一般的，是暗藏在前伸腿内)，转向油缸2A的活塞杆2B连接连杆动臂2C，连杆2D包括一段直杆段2D2，该直杆段2D2的两端分别延伸出弯折段2D1/2D3，一个弯折段2D1通过销轴连接在连杆动臂2C上偏离活塞杆2B轴线的部位，另一个弯折段2D3通过销轴2H连接在前转向轮回转体18上，并在此连接处安装有油嘴19以便注入润滑油保持其润滑，由此，当转向油缸2A的活塞杆2B伸缩时，即可以通过连杆2D驱动前转向轮回转体18带着前转向轮10转向；对转向油缸2A的控制是通过转向阀2F实现的，该转向阀2F叠加在叉车的多路阀15上，其上连接操作手柄2G，在转向阀2F与转向油缸2A之间连有两个转向油管2E，因此，通过操作手柄2G即可由转向阀2F控制两个转向油管2E中液压油的流向而令转向油缸2A的活塞杆2B伸缩实现对前转向轮10的转向(其间两个转向油管交替进油和回油)。

前述两转向装置工作时，驾驶员通过控制操作手柄2G向后或向前，控制液压系统液压油由转向阀2F经转向油管2E进入转向油缸2A，使转向油缸2A的活塞杆2B带动连杆动臂2C、连杆2D后移或前移使前转向轮回转体18带动前转向轮10顺时针或逆时针方向转动使前转向轮10达到图示90°位置(图2中Q1所指示状态，此时的连杆动臂2C处于图2中W1的位置)至0°位置(图2中Q2所指示状态，此时的连杆动臂2C处于图1中W2的位置)的任意角度转向，该转向与驱动轮转向装置配合，即可实现叉车的全向行驶。

轮位传感显示装置包括驱动轮轮位传感装置4、前转向轮轮位传感装置和显示仪表6，其中：

驱动轮轮位传感装置4，其包括一个旋转多位行程开关4A，在该旋转多位行程开关4A与驱动轮8之间设置有传动机构4B；

前转向轮轮位传感装置，其为置于转向油缸活塞杆2B附近的电感应片5；

显示仪表6，其上设置有响应旋转多位行程开关4A转角的驱动轮轮位指示灯6A和响应所述电感应片5电信号的前转向轮轮位指示灯6B。

具体的，上述驱动轮轮位传感装置4，其旋转多位行程开关4A设置在摇摆架3A上，其传动机构4B包括从动转向大齿轮1C1(或大链轮或大皮带轮，此处与驱动轮转向装置1的传动机构共用，也可以单设)、传感小齿轮4B6(或小链轮或小皮带轮)、小同步带轮4B4、大同步带轮4B2，从动转向大齿轮1C1与传感小齿轮4B6啮合，小同步带轮4B4与传感小齿轮4B6同轴(传动轴4B5)设置并通过同步带4B3与大同步带轮4B2传动，旋转多位行程开关包括转轴和壳体，其转轴与大同步带轮同轴(传动轴4B1)设置，其壳体由弹簧4C连接在车架16上；显示仪表6的驱动轮轮位指示灯6A为呈360°均匀布置在其表盘上的16个发光二极管；显示仪表的前转向轮轮位指示灯6B为呈90°均匀布置在其表盘上的5个发光二极管。

上述轮位传感显示装置工作时，主要体现在以下三个方面：

1.驱动轮轮位传感装置：驱动轮8转角由从动转向大齿轮1C1传递给传感小齿轮4B6，再由同一传动轴4B5上的小同步带轮4B4经过同步带4B3传递给大同步带轮4B2，大同步带轮4B2经传动轴4B1与旋转多位行程开关4A转轴相连，弹簧4C将旋转多位行程开关4A壳体与车架16相连。当驱动轮8转角达到显示仪表6标定的转角值时旋转多位行程开关4A发给显示仪表一个电信号，分布在显示仪表内侧圆周360°范围内的作为驱动轮轮位指示灯6A的对应发光二极管发亮。

2.前转向轮轮位传感装置：前转向轮10转角是由转向油缸2A活塞杆2B的直线移动实现的，当转向油缸活塞杆2B的直线移动量达到显示仪表标定的转角值时安装在转向油缸活塞杆2B附近的电感应片5发给显示仪表一个电信号，分布在组合仪表外侧四分之一圆周90°范围内的作为前转向轮轮位指示灯6B的对应发光二极管发亮。

3.显示仪表盘面显示含义：

①当驱动轮前进直行时，盘面内侧驱动轮轮位指示灯6A的1#发光二极管发亮；当驱动轮向右90°横行时，盘面内侧驱动轮轮位指示灯的5#发光二极管发亮；当驱动轮后退直行时，盘面内侧驱动轮轮位指示灯的9#发光二极管发亮；当驱动轮向右前方45°行驶时，盘面内侧驱动轮轮位指示灯的3#发光二极管发亮；驱动轮其它各种行驶方向盘面显示含义据此规律依次类推。

②当前转向轮直行时，盘面外侧前转向轮轮位指示灯6B的1#发光二极管发亮；当前转向轮横行时，盘面外侧前转向轮轮位指示灯的5#发光二极管发亮；前转向轮其它各种行驶方向盘面显示含义据此规律依次类推。

后支撑轮、前支撑轮为万向轮，在工作时分别随驱动轮、前转向轮的方向动作。

以下说明对该全向行驶式叉车的具体操作：

横行或其它任意方向行驶时，驾驶员通过控制驱动动力13经由减速器14将动力增扭减速后传到驱动轮8，同时通过方向盘转向器1A控制转向马达1B经主动转向小齿轮1C2(或小链轮或小皮带轮)、固定在回转体上的从动转向大齿轮1C1(或大链轮或大皮带轮)带动驱动轮回转体17和驱动轮8绕垂直地面的回转轴回转0-360°，此时如果不操作前轮转向装置即前转向轮绕垂直地面的回转轴回转角为零，则其转向机理与传统叉车相近；如果驾驶员此时通过前轮转向装置2控制前转向轮10回转90°，同时操作方向盘转向器1A使驱动轮8回转角为90°或270°，此时进入横行工况。由于后支撑轮9及前支撑轮11均为万向轮，它们始终随驱动轮、前转向轮的转位而自由回转随动；驱动轮8、后支撑轮9分别对称布置在摇摆架3A的摇摆轴轴心线两侧，叉车行驶时摇摆架3A围绕位于车体纵向对称中心的摇摆轴3B摆动，确保在各种路面工况下驱动轮8、后支撑轮9均能同时着地，此外由于减震弹簧3C安装在车架16与摇摆架3A之间，起到了缓冲减震的作用。

Claims (10)

1、全向行驶式叉车，其特征是包括驱动轮(8)、后支撑轮(9)、前转向轮(10)、前支撑轮(11)以及驱动轮转向装置(1)、前轮转向装置(2)，所述驱动轮转向装置(1)包括方向盘转向器(1A)、转向马达(1B)和连于转向马达(1B)与驱动轮(8)之间的传动机构(1C)，所述前轮转向装置(2)是在前伸腿(12)上安装转向油缸(2A)，由转向油缸(2A)通过连杆(2D)驱动前转向轮回转体(18)，所述的转向油缸(2A)通过转向油管(2E)连至转向阀(2F)，转向阀(2F)上连接操作手柄(2G)。

2、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述转向油缸(2A)的活塞杆(2B)上连接有连杆动臂(2C)，所述连杆(2D)的一端连接在连杆动臂(2C)上偏离所述活塞杆的部位，其另一端连接在前转向轮回转体(18)上。

3、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述连杆(2D)包括一段直杆段(2D2)，该直杆段(2D2)的两端分别延伸出弯折段(2D1/2D3)，该两弯折段(2D1/2D3)分别与所述连杆动臂(2C)上偏离所述活塞杆(2B)的部位和前转向轮回转体(18)连接。

4、根据权利要求1、2或3所述的全向行驶式叉车，其特征是所述的转向阀(2F)叠加在叉车的多路阀(15)上。

5、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述的驱动轮(8)上连有驱动轮轮位传感装置(4)，其包括一个旋转多位行程开关(4A)，该旋转多位行程开关(4A)与所述驱动轮(8)通过传动机构(4B)传动；所述转向油缸活塞杆(2B)附近设置有电感应片(5)；与所述的旋转多位行程开关(4A)和电感应片(5)相配设置有显示仪表(6)，该显示仪表(6)上设置有响应旋转多位行程开关(4A)转角的驱动轮轮位指示灯(6A)和响应所述电感应片(5)电信号的前转向轮轮位指示灯(6B)。

6、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述驱动轮轮位传感装置(4)，其旋转多位行程开关(4A)设置在车架(16)上，其传动机构(4B)包括从动转向大齿轮(1C1)、传感小齿轮(4B6)、小同步带轮(4B4)、大同步带轮(4B2)，所述从动转向大齿轮(1C1)设置在驱动轮回转体(17)上并与传感小齿轮(4B6)啮合，所述小同步带轮(4B4)与传感小齿轮(4B6)同轴设置并通过同步带(4B3)与大同步带轮(4B3)传动，所述旋转多位行程开关(4A)包括转轴和壳体，其转轴与所述大同步带轮(4B2)同轴设置，其壳体由弹簧(4C)连接在车架(16)上。

7、根据权利要求5或6所述的全向行驶式叉车，其特征是所述的显示仪表(6)，其驱动轮轮位指示灯(6A)为呈360°布置在其表盘上的发光二极管；其前转向轮轮位指示灯(6B)为呈90°布置在其表盘上的发光二极管。

8、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述的驱动轮(8)与后支撑轮(9)连接在一个摇摆架(3A)上，所述摇摆架(3A)通过摇摆轴(3B)连接在车架(16)上，在摇摆架(3A)与车架(16)之间置有减震弹簧(3C)，且该减震弹簧(3C)位于后支撑轮(9)与摇摆轴(3B)之间。

9、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述的后支撑轮(9)、前支撑轮(11)为万向轮。

10、根据权利要求1所述的全向行驶式叉车，其特征是所述的驱动轮(8)经减速器(14)与驱动动力(13)传动。

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