CN105502231A - 一种液压万向四驱叉车 - Google Patents

Abstract

一种液压万向四驱叉车，包括工作装置、车体结构、驱动系统、转向系统和平衡系统，所述工作装置设于车体结构的前部，该车体结构车体由车架和驾驶室组成，所述驾驶室设于车架的顶部；所述驱动系统设于车架的底部，驱动系统采用四驱系统，驱动系统由四个驱动轮组成；所述转向系统由桥支架和转动机构组成；所述液压平衡系统由托架、二级液压活塞和平衡液压缸组成，其中托架上安装水箱平衡系统，该托架底部与车架滑动连接，托架通过二级液压活塞连接平衡液压缸，该平衡液压缸固定在车架上；该液压万向四驱叉车的能够通过转向系统控制四个驱动轮独立转向，极大方便了工厂及运输企业使用，有效节约了成本，值得大力推广。

Description

一种液压万向四驱叉车

技术领域

本发明涉及叉车制造业领域，尤其是一种液压万向四驱叉车。

背景技术

叉车是当前工业生产、仓储运输中常用的搬运、装卸车辆之一，是成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输、搬运作业的轮式搬运车辆，广泛应用于港口、车站、机场、货场、工厂车间、仓库、流通中心和配送中心等，并可进入船舱、车厢和集装箱内进行托盘货物的装卸、搬运作业，是托盘运输、集装箱运输中必不可少的设备。随着国家经济建设步伐的不断加快，仓储物流行业的飞速发展导致了对装卸机械需求的大幅增长。多年来，对于一些仓库中存储的具有特殊要求的货物(收发作业量较大、长度较长、搬运空间狭窄等)，由于没有适用于细长工件在狭窄作业区域的装卸搬运及对其斜向拆垛、码垛的专用装卸设备，装卸作业仍然依靠人力和简单的工具完成，作业人员劳动强度大、作业效率低。因此，有必要研制开发一款能够解决上述问题的小型万向行驶叉车。

发明内容

本发明提供如下技术方案：一种液压万向四驱叉车，包括工作装置、车体结构、驱动系统、转向系统、平衡系统、液压系统和电气系统，所述工作装置设于车体结构的前部，该车体结构车体由车架和驾驶室组成，所述驾驶室设于车架的顶部，该驾驶室的一侧设有一烟筒，车架由钢板组焊而成，该车体结构内设有液压系统和电气系统，驾驶室内设有操作机构和显示仪表；所述驱动系统设于车架的底部，驱动系统采用四驱系统，驱动系统由四个驱动轮组成，该驱动轮由轮胎和液压马达组成，所述液压马达设于轮胎内部，该轮胎内设有刹车装置，刹车装置采用电磁制动器；所述转向系统由桥支架和转动机构组成，所述桥支架通过转动机构与驱动轮连接，该转动机构由转向轴套、转向销轴和连杆组成，其中转向轴套固定在驱动轮上，该转向轴套通过转向销轴与桥支架的端部转动连接，转向轴套通过连杆连接转向液压活塞，该转向液压活塞固定在桥支架上，桥支架的两端分别设有一驱动轮；该转向系统与驾驶室内的方向盘连接，驾驶室内设有两个转向控制按键；所述平衡系统由水箱平衡系统和液压平衡系统组成，所述水箱平衡系统由加水口、水箱、水阀、导流管和总控阀组成，水箱内设有三行三列两高共十八个水箱格，首行设有三排贯通式导流口，其余每两个水箱格之间设有导流口，水箱的顶部设有加水口，水箱后下三行水箱格上设有水阀，三个水阀之间由导流管连接，导流管的右侧设有总控阀；所述液压平衡系统由托架、二级液压活塞和平衡液压缸组成，其中托架上安装水箱平衡系统，该托架底部与车架滑动连接，托架通过二级液压活塞连接平衡液压缸，该平衡液压缸固定在车架上。

作为本发明的进一步方案：所述工作装置由门架、链条、起升油缸、倾斜油缸、挡货架和货叉组成，工作装置为两级滚轮式垂直门架结构。

作为本发明的进一步方案：所述轮胎为叉车专用实芯轮胎。

作为本发明的进一步方案：所述液压系统包含液压泵电机、液压泵、多路阀、液压转向器、转向优先分流阀、门架起升油缸、倾斜油缸、转向液压马达、电磁换向阀、油箱和管路附件。

作为本发明的进一步方案：所述电气系统包含蓄电池组、牵引电机、起升电机、牵引控制器、提升控制器、PLC控制器、组合仪表、控制开关和传感器，牵引控制器采用双控DUALSEM控制器。

作为本发明的进一步方案：所述操作机构包含设于驾驶室中的方向盘、拉杆和转向控制按键。

作为本发明的进一步方案：所述显示仪表采用多功能组合仪表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该液压万向四驱叉车的能够通过转向系统控制四个驱动轮独立转向，具有体积小、结构简单、成本低、节能环保、智能性高和可控性强等优点，集液压系统、电控系统、轮驱系统等的优点于一身，设计精巧，技术先进，性能可靠，操作简单，易于掌握，具有多种驱动转向形式，可以灵活的进行货仓与货仓，货仓与远途运输工具的装卸搬运作业要求，需要人员少，作业效率极高，极大的降低了劳动强度，适宜于货仓的搬运机械化，具有很大的技术优势、成本优势和社会效益，市场前景广阔；本发明有效解决了现阶段叉车应用范围窄、工作效率低、安全性，稳定性差的问题，极大方便了工厂及运输企业使用，有效节约了成本，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为驱动系统与转向系统的装配示意图；

图3为驱动系统的结构示意图；

图4为轮胎的剖视图；

图5为平衡系统的结构示意图；

图6为平衡系统的工作示意图；

图7为水箱平衡系统的整体示意图；

图8为水箱平衡系统的侧视图；

图9为水箱平衡系统剖视图一；

图10为水箱平衡系统剖视图二；

图11为本发明普通转向的示意图；

图12为本发明外圆转向的示意图；

图13为本发明内圆转向的示意图；

图14为本发明工作流程图。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-14，本发明实施例中，一种液压万向四驱叉车，包括工作装置1、车体结构、驱动系统、转向系统、平衡系统、液压系统和电气系统，所述工作装置1设于车体结构的前部，该工作装置1为两级滚轮式垂直门架结构，采用货叉倾斜方式，同时采用超宽货叉架和宽货叉间距，滚轮均为复合滚轮，以提高作业安全；该工作装置1由门架、链条、起升油缸、倾斜油缸、挡货架和货叉组成，货架负责承担前方装置工作工作时的压力，货叉负责承担货物重量，倾斜油缸负责实现门架的倾斜动作，起升油缸负责为提升货物提供动力，链条实现货物的提升动作，挡货架负责实现货物与车体的隔离。

所述车体结构车体由车架201和驾驶室202组成，所述驾驶室202设于车架201的顶部，该驾驶室202的一侧设有一烟筒203，车架201由钢板组焊而成，用来联接、支撑并保护车内各组件，满足强度、稳定性和安全性要求，打开机罩可轻松对车内各部件进行维修；该车体结构内设有液压系统和电气系统，驾驶室202内设有操作机构和显示仪表；车体结构采用平滑紧凑式设计，采用三角形车架201和三支点结构，护顶架采用框架式结构，尽量减少车身前部重量；车体即叉车的车架201，是叉车的基础部件。

所述驱动系统设于车架201的底部，驱动系统采用四驱系统，驱动系统由四个驱动轮3组成，该驱动轮3由轮胎301和液压马达302组成，所述液压马达302设于轮胎301内部，液压马达302由蓄电池组供给电机直流电，接通电源后，驱动电机旋转，经过减速机构减速后带动车轮旋转，行驶速度与方向的控制由MOS场效应管控制器控制；所述轮胎301选用专用实芯轮胎，轮胎301内设有刹车装置303，刹车装置303采用电磁制动器，可实现单轮的驱动和刹车，符合叉车满载时候前桥荷载大的特点，驱动力大，控制方式先进，车辆采用电磁制动器，集成于车轮内部，简化了车体结构。

所述转向系统由桥支架4和转动机构5组成，所述桥支架4通过转动机构5与驱动轮3连接，该转动机构5由转向轴套501、转向销轴502和连杆503组成，其中转向轴套501固定在驱动轮3上，该转向轴套501通过转向销轴502与桥支架4的端部转动连接，转向轴套501通过连杆503连接转向液压活塞504，该转向液压活塞504固定在桥支架4上，桥支架4的两端分别设有一驱动轮3；该转向系统与驾驶室202内的方向盘连接，方向盘的转向管柱可以前后倾斜到适当的位置，司机可根据自己的需要调节方向盘的角度，置于最佳的操作位置；转向液压活塞504通过伸缩运动实现单轮的转动，理论设计转角为180度，工作安全转角为120度，远远可以满足转向要求，在工作中，液压油优先供应转向系统，驾驶室202内设有两个转向控制按键，分别是绕外心的外圆转向和绕内心的内圆转向。

所述平衡系统由水箱平衡系统和液压平衡系统组成，所述水箱平衡系统由加水口601、水箱602、水阀603、导流管604和总控阀605组成，水箱602内设有三行三列两高共十八个水箱格607，首行设有三排贯通式导流口606，其余每两个水箱格607之间设有导流口606，水箱602的顶部设有加水口601，水箱602后下三行水箱格607上设有水阀603，三个水阀603之间由导流管604连接，导流管604的右侧设有总控阀605，可以对水箱602间水流的流速、流量进行调节，随着车辆重心的变化，水箱602通过调节各水箱格607内的水量进行重心的调整；所述液压平衡系统由托架701、二级液压活塞702和平衡液压缸703组成，其中托架701上安装水箱平衡系统，该托架701底部与车架201滑动连接，可在车架201上进行滑动，托架701通过二级液压活塞702连接平衡液压缸703，该平衡液压缸703固定在车架201上；当重心变化过于剧烈时，可通过液压平衡系统进行调整，平衡液压缸703通过二级液压活塞702驱使托架701带动水箱602前后移动，实现重心前后大变化的平衡。

液压系统的主要作用是向工作装置1的执行机构，即液压油缸及液压马达302提供液压动力油，小型万向行驶叉车的液压系统和普通叉车的液压系统基本相同，主要包括液压泵电机、液压泵、多路阀、液压转向器、转向优先分流阀、门架起升油缸、倾斜油缸、转向液压马达、电磁换向阀、油箱及管路附件等，多路阀负责把液压油分配到各执行机构，多路阀上装有溢流安全阀，当超载或因为其他原因造成液压系统压力迅速升高，超过系统调定压力时，溢流阀打开，油液流回油箱，保证了整个液压系统的安全。

所述电气系统主要包括蓄电池组、牵引电机、起升电机、牵引控制器(DUALSEMO)、提升控制器(HP350)、PLC控制器、组合仪表、控制开关、传感器等，电气系统的控制系统采用单泵分流双控制器(行走控制器+提升控制器)控制，牵引控制器采用他励电差速技术，提升控制器采用无级调速技术；牵引控制器采用双控DUALSEMO控制器，DUALSEMO他励控制器采用高频MOS技术，由于MOS管开关特性好，具有传统可控硅控制电路无法比拟的高效率和低发热性，而且驱动电路简单，可靠性高，DUALSEMO控制器还使系统电流平稳，减少电机与电瓶的发热，保证操作工程中电路不会因为电器温度过高引发的系列故障。

所述操作机构主要包含设于驾驶室202中的可以对叉车进行操作的方向盘、拉杆等，和所有的汽车机械一样，在所有的设计完毕之后，叉车的性能试验都是通过驾驶员的操作来进行试验和确定的，每一条不同命令的执行都会产生不同的动作和效果，各操作机构的作用及其状态显示主要不同点是本叉车多两个绕外心的外圆转向和绕内心的内圆转向的转向控制按键；显示仪表采用多功能组合仪表，多功能组合仪表是本叉车在工作过程中对自己的一个整机的状态的显示部分。主要作用是是提示驾驶人员现在正在执行的操作步骤，是不是执行了错误操作，避免不必要的安全事故，保证驾驶人员和整车的安全。

本发明的工作原理：叉车在直行时，与传统叉车的驾驶方式相同，倾斜油缸启动，门架向前倾斜一定角度，叉车前行，货叉插入货物底部，油缸运转，随着门架角度变化复位，控制装置感应重心变化，水箱平衡系统启动，控制器通过对水箱602内不同水箱格607注水，调节叉车整体重心，使其处于最佳位置，若重物对车体重心影响过大，液压平衡系统被动启动，液压杆调节水箱602的整体位置实现对重心最佳位置的选定。随后，叉车载货在货舱内行驶，由于四轮工作转角可以达到120度，所以根据工作工况，进行普通转向(如图11所示)，当需要在狭窄空间进行转向或者转弯时，可以开启绕外心的外圆转向(如图12所示)或绕内心的内圆转向(如图13所示)模式，进行小角度，小范围转弯或原地转弯，实现变向行驶的目的，叉车将货物送达目的地时，起升油缸启动，链条倒动货叉移动至适合高度实现卸货，工作完成。

本发明具有以下优点：一、独特的平衡设计使很长的货物在运输过程中叉车重心始终处于最佳位置，而货物保持置于叉车的平台上。降低了安全隐患，提高了车体稳定性，可实现完全同步的全方位模式和简单地转换。

二、全新的四轮系统，优化性的轮角设计，使叉车实现全角度的转向行驶，拥有具有良好的机动性和灵活性，应用场合更广。

三、行走驱动液压系统的设计解决了减小车身尺寸和提高动力性能的矛盾，省去了复杂的电机控制系统和轮边减速器，充分发挥了液压驱动系统控制简便、功率密度大、结构紧凑的优势，系统设计经过了深入论证、计算和广泛调研.液压回路充分体现了安全和节能要求，总成部件成熟先进，选型合理，技术指标确定恰当。

四、设计扎实，结构简单，操作可靠，适应室内外全地形工况条件，它对地面的要求不高，拥有针对恶劣室外地面的理想解决方案，可应用于多气候环境条件下。

本发明具有体积小、结构简单、成本低、节能环保、智能性高和可控性强等优点，集液压系统、电控系统、轮驱系统等的优点于一身，叉车作为仓储货用的主要设备，尽管目前国内生产叉车厂家不少，但是质量良莠不齐，适用范围较窄，种类单一，尤其是对于适用于斜向拆和码垛的叉车的设计很少，而本车设计精巧，技术先进，性能可靠，操作简单，易于掌握，具有多种驱动转向形式，可以灵活的进行货仓与货仓，货仓与远途运输工具的装卸搬运作业要求，需要人员少，作业效率极高，极大的降低了劳动强度，适宜于货仓的搬运机械化，具有很大的技术优势、成本优势和社会效益，市场前景广阔。

对比分析了国内外小型车的技术现状，通过对实际仓储工况的调研，针对叉车的作业要求、性能要求，该液压万向的四驱叉车，集液压系统、电控系统、轮驱系统等的优点于一身，在降低机构复杂程度的情况下实现高智能化程度。设计样车在计算机模拟条件下基本性能试验的技术参数和性能指标均符合要求，结果表明产品设计达到了预期目的，使用中可有效解决了现阶段叉车应用范围窄、工作效率低、安全性，稳定性差的问题，极大方便了工厂及运输企业使用，有效节约了成本，值得大力推广。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种液压万向四驱叉车，包括工作装置(1)、车体结构、驱动系统、转向系统、平衡系统、液压系统和电气系统，其特征在于，所述工作装置(1)设于车体结构的前部，该车体结构车体由车架(201)和驾驶室(202)组成，所述驾驶室(202)设于车架(201)的顶部，该驾驶室(202)的一侧设有一烟筒(203)，车架(201)由钢板组焊而成，该车体结构内设有液压系统和电气系统，驾驶室(202)内设有操作机构和显示仪表；所述驱动系统设于车架(201)的底部，驱动系统由四个驱动轮(3)组成，该驱动轮(3)由轮胎(301)和液压马达(302)组成，所述液压马达(302)设于轮胎(301)内部，该轮胎(301)内设有刹车装置(303)，刹车装置(303)采用电磁制动器；所述转向系统由桥支架(4)和转动机构(5)组成，所述桥支架(4)通过转动机构(5)与驱动轮(3)连接，该转动机构(5)由转向轴套(501)、转向销轴(502)和连杆(503)组成，其中转向轴套(501)固定在驱动轮(3)上，该转向轴套(501)通过转向销轴(502)与桥支架(4)的端部转动连接，转向轴套(501)通过连杆(503)连接转向液压活塞(504)，该转向液压活塞(504)固定在桥支架(4)上，桥支架(4)的两端分别设有一驱动轮(3)；该转向系统与驾驶室(202)内的方向盘连接，驾驶室(202)内设有两个转向控制按键；所述平衡系统由水箱平衡系统和液压平衡系统组成，所述水箱平衡系统由加水口(601)、水箱(602)、水阀(603)、导流管(604)和总控阀(605)组成，水箱(602)内设有三行三列两高共十八个水箱格(607)，首行设有三排贯通式导流口(606)，其余每两个水箱格(607)之间设有导流口(606)，水箱(602)的顶部设有加水口(601)，水箱(602)后下三行水箱格(607)上设有水阀(603)，三个水阀(603)之间由导流管(604)连接，导流管(604)的右侧设有总控阀(605)；所述液压平衡系统由托架(701)、二级液压活塞(702)和平衡液压缸(703)组成，其中托架(701)上安装水箱平衡系统，该托架(701)底部与车架(201)滑动连接，托架(701)通过二级液压活塞(702)连接平衡液压缸(703)，该平衡液压缸(703)固定在车架(201)上。

2.根据权利要求1所述的液压万向四驱叉车，其特征在于，所述工作装置(1)由门架、链条、起升油缸、倾斜油缸、挡货架和货叉组成，工作装置(1)为两级滚轮式垂直门架结构。

3.根据权利要求1所述的液压万向四驱叉车，其特征在于，所述轮胎(301)为叉车专用实芯轮胎。

4.根据权利要求1所述的液压万向四驱叉车，其特征在于，所述液压系统包含液压泵电机、液压泵、多路阀、液压转向器、转向优先分流阀、门架起升油缸、倾斜油缸、转向液压马达、电磁换向阀、油箱和管路附件。

5.根据权利要求1所述的液压万向四驱叉车，其特征在于，所述电气系统包含蓄电池组、牵引电机、起升电机、牵引控制器、提升控制器、PLC控制器、组合仪表、控制开关和传感器，牵引控制器采用双控DUALSEMO控制器。

6.根据权利要求1所述的液压万向四驱叉车，其特征在于，所述操作机构包含设于驾驶室(202)中的方向盘、拉杆和转向控制按键。

7.根据权利要求1所述的液压万向四驱叉车，其特征在于，所述显示仪表采用多功能组合仪表。