CN109019443A - 一种叉车控制系统及叉车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种叉车控制系统，包括制动转向辅助组件和主功能组件，还包括与制动转向辅助组件相连以使制动转向辅助组件实现制动和转向功能的辅助驱动控制部，以及与主功能组件相连以使主功能组件实现起升、倾斜和侧移功能的主功能驱动控制部。制动转向辅助组件和主功能组件分别通过辅助驱动控制部和主功能驱动控制部实现单独驱动控制，以便满足辅助驱动控制部的低能量需求，并同时满足主功能组件的高能量需求，便于采用一大一小的方式配置电机，使电机输出的能量能够被充分利用，避免因制动转向辅助组件和主功能组件采用同一电机提供能量而引起能量浪费，因此有利于实现节能。本发明还提供一种包含叉车控制系统的叉车，其成本较低。

Description

一种叉车控制系统及叉车

技术领域

本发明涉及叉车技术领域，特别涉及一种叉车控制系统。本发明还涉及一种包含叉车控制系统的叉车。

背景技术

叉车通常用于码垛、搬运及装卸货物，广泛应用于港口、仓库、车间和工地等场合，因此改进叉车显得尤为必要。

现有的叉车，尤其是平衡重式蓄电池叉车，通常包括辅助功能控制部和主功能控制部，辅助功能控制部通常用于分别控制方向盘和制动器对应实现转向和制动，而主功能控制部通常与货叉和门架等相连以实现起升和倾斜等动作。与此同时，与辅助功能控制部相连的辅助功能驱动部及与主功能控制部相连的主功能驱动部通常各采用一个大功率电机驱动与之相连的液压泵转动，且为保证主功能控制部有足够的动力实现起升和倾斜等主功能，两个大功率电机中的一个用于单独为主功能控制部提供能量，而另一个大功率电机用于同时为辅助功能控制部和主功能控制部提供能量，但是，这种电机配置方式存在一些不足。

例如，同时为辅助功能控制部和主功能控制部提供能量的大功率电机在转向和怠速等工况下需低速运转，以保证叉车及时转向和制动。然而该大功率电机无法将转速调整至理想的低速运转状态，否则影响货叉和门架等主功能部件充分实现起升和倾斜等主功能，但是该大功率电机在转向和制动过程中通常所需的能量较少，导致该大功率电机严重发热，控制油路的油温升高，造成能耗过大，不利于实现节能。

因此，现有叉车在一定程度上造成能源浪费，不利于实现节能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种叉车控制系统，有利于实现节能。本发明的另一目的在于提供一种包括上述叉车控制系统的叉车，其成本较低。

其具体方案如下：

本发明提供一种叉车控制系统，包括制动转向辅助组件和主功能组件，还包括：

与所述制动转向辅助组件相连以使所述制动转向辅助组件实现制动和转向功能的辅助驱动控制部；

与所述主功能组件相连以使所述主功能组件实现起升、倾斜和侧移功能的主功能驱动控制部。

优选地，所述制动转向辅助组件包括用于控制叉车转向的方向盘，所述辅助驱动控制部包括：

用于驱动所述方向盘转动的第一液压泵；

与所述第一液压泵相连的第一电机；

与所述方向盘相连、用于检测所述方向盘转速的第一转速检测装置；

与所述第一电机相连、用以检测所述第一电机转速的第二转速检测装置；

分别与所述第一转速检测装置和所述第二转速检测装置相连、用以分析比较所述第一转速检测装置和所述第二转速检测装置发送的信号并根据比较结果调节所述第一电机转速的制动转向控制装置。

优选地，所述制动转向辅助组件包括用于控制叉车停止的制动器，所述辅助驱动控制部包括：

与所述第一液压泵相连的液压助力器；

一端与所述液压助力器相连且另一端分别与所述方向盘和所述制动器对应相连的转向控制组件和制动控制组件。

优选地，所述转向控制组件包括：

与所述方向盘相连的转向油缸；

连接于所述液压助力器与所述转向油缸之间、用于控制所述转向油缸换向的全液压转向器。

优选地，所述主功能驱动控制部包括：

与所述主功能组件相连、用于控制所述主功能组件分别对应实现起升、倾斜和侧移功能的起升油缸、倾斜油缸和侧移油缸；

分别与所述起升油缸、所述倾斜油缸和所述侧移油缸相连、用于控制三者动作的主控组件；

与所述主控组件相连、用于提供液压能的第二液压泵；

与所述第二液压泵相连、用于驱动所述第二液压泵转动的第二电机。

本发明还提供一种叉车，包括叉车本体，，还包括如上任一项所述的与所述叉车本体相连的叉车控制系统。

相对于背景技术，本发明所提供的叉车控制系统，包括制动转向辅助组件和主功能组件，还包括与所述制动转向辅助组件相连以使所述制动转向辅助组件实现制动和转向功能的辅助驱动控制部，以及与所述主功能组件相连以使所述主功能组件实现起升、倾斜和侧移功能的主功能驱动控制部。

由于所述辅助驱动控制部用于控制并驱动所述制动转向辅助组件，所述主功能驱动控制部用于控制并驱动所述主功能组件，从而使所述制动转向辅助组件和所述主功能组件能够实现单独控制，也即所述制动转向辅助组件和所述主功能组件能够单独采用不同的电机提供能量。又由于所述辅助驱动控制部所需的能量通常较少，而所述主功能组件所需的能量通常较多，故能够采用功率一大一小的方式对应地配置电机，使电机输出的能量能够被充分利用，避免因制动转向辅助组件和所述主功能组件采用同一电机驱动而造成的能源浪费，在一定程度上减少了发热，有利于实现节能。因此，本发明所提供的叉车控制系统有利于实现节能。

本发明还提供一种包括上述叉车控制系统的叉车，叉车控制系统的节能使得叉车本身的使用成本有所降低，因此其成本较低。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的叉车控制系统示意简图；

图2为与制动转向控制装置相对应的控制电路图；

附图标记如下：

方向盘1和制动器2；

第一液压泵31、第一电机32、液压助力器33、转向油缸34、全液压转向器35、制动控制组件36、第一转速检测装置37、第二转速检测装置38和制动转向控制装置39；

起升油缸41、倾斜油缸42、侧移油缸43、主控组件44、第二液压泵45和第二电机46；

温度传感器5和主功能组件6。

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。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施例所提供的叉车控制系统示意简图。

本发明实施例公开了一种叉车控制系统，包括制动转向辅助组件和主功能组件6，制动转向辅助组件包含方向盘1和制动器2等辅助功能的组件，以便实现转向和制动等辅助功能；主功能组件6包含货叉、门架和车架等主功能组件6，以便实现起升、倾斜和侧移等主功能。

为单独控制制动转向辅助组件和主功能组件6，本发明还包括辅助驱动控制部和主功能驱动控制部，其中，辅助驱动控制部与制动转向辅助组件相连，用以控制并驱动制动转向辅助组件实现制动和转向等辅助功能；主功能驱动控制部与主功能组件6相连，用以控制并驱动主功能组件6实现起升、倾斜和侧移等主功能。

由此可知，制动转向辅助组件和主功能组件6分别通过辅助驱动控制部和主功能驱动控制部实现单独驱动控制，以便满足辅助驱动控制部的低能量需求，并同时满足主功能组件6的高能量需求，便于采用一大一小的方式配置电机，使电机输出的能量能够被充分利用，避免因制动转向辅助组件和主功能组件6采用同一电机提供能量而引起能量浪费，因此有利于实现节能。

进一步地，为进一步实现节能，辅助驱动控制部包括第一液压泵31、第一电机32、第一转速检测装置37、第二转速检测装置38和制动转向控制装置39，其中，第一液压泵31将液压能转为机械能，用于驱动方向盘1转动；第一电机32与第一液压泵31相连，用于将电能转为机械能以便为第一液压泵31提供动力；第一转速检测装置37与方向盘1相连，用于检测方向盘1的转速；第二转速检测装置38与第一电机32相连，用于检测第一电机32的转速；制动转向控制装置39分别与第一转速检测装置37和第二转速检测装置38相连，以接收第一转速检测装置37和第二转速检测装置38发送的信号，分析并比较第一转速检测装置37和第二转速检测装置38发送的信号，并获取比较结果，根据比较结果调节第一电机32转速，从而使方向盘1与第一电机32之间形成闭环控制，以保证第一电机32的转速与方向盘1的转速相匹配，实现按需设定第一电机32的转速，使第一电机32输出的能量一部分充分被方向盘1利用，避免第一电机32的能量浪费，故有利于进一步实现节能。

在该具体实施例中，具体地，第一液压泵31优选低噪音液压齿轮泵，第一液压泵31的类型在此不作具体限定。相应地，第一电机32优选功率较小的交流电机，当然，也可以是直流无刷电机。

第一转速检测装置37具体为安装于方向盘1的转向管柱上的无接触式转速电压霍尔传感器，该传感器根据方向盘1转速的大小，向制动转向控制装置39输出0～5V电压。具体地，以某一电机型号为例，当方向盘1不动时，也即方向盘1转速在0～3r/min范围内时，第一转速检测装置37的输出电压在2.5～5V范围内变动，此时第一电机32处于怠速工作状态，也即转速为450r/min，此状态便于为制动器2提供所需的制动力，同时能够有效地防止第一液压泵31的频繁启停；当方向盘1转速在3～120r/min范围内变化时，第一转速检测装置37的输出电压在0.3～2.5V范围内变动，此时第一电机32的转速根据第一转速检测装置37输出的电压信号呈负线性变化；当方向盘1转速大于120r/min时，第一转速检测装置37的输出电压小于0.3V，此时第一电机32的转速按制动转向控制装置39设定的最大转速运行，从而使第一转速检测装置37通过第二转速检测装置38与第一电机32形成闭环控制，通过制动转向控制装置39根据方向盘1转速使第一电机32精确地提供所需转速，从而实现节能。

第二转速检测装置38通常设置在第一电机32的输出轴上，优选速度编码器，具体不作限定。

制动转向控制装置39可以是独立控制单元，也可以是集成于第一电机32上的控制单元，除了上述功能外，制动转向控制装置39还具有用于信号放大、转向模式设定和故障诊断等功能。

请参考图2，图2为与制动转向控制装置相对应的控制电路图。

以附图2显示的电路图为例，制动转向控制装置39优选电机控制器，该电机控制器具有若干引脚，其中四个引脚与第二转速检测装置38相连，同时还有一个引脚通过温度传感器5与第二转速检测装置38相连，以便根据温度传感器5反馈的电机温度，进一步调节第一电机32转速，有利于更进一步实现节能。上述电机控制器的另三个引脚与第一电机32的相连，同时有一个引脚与第一转速检测装置37相连，另外有两个引脚与分支控制电路相连，其中分支控制电机包括启动控制电路和座椅控制电路，启动控制电路包括保险丝、急停开关和钥匙开关，座椅控制电路包括座椅开关。座椅控制电路和第一转速检测装置37所在的电路通过同一保险丝与直流转换器相连，同时启动控制电路也与直流转换器相连，以便通过直流转换器将电源转化所需电压后分别传输至启动控制电路、座椅控制电路和第一转速检测装置37所在的电路，以便为各电路充分提供电源。此外，上述电机控制器中有两个引脚通过接触器相连，且还有两个引脚分别于电源的正负极相连以形成闭合回路，同时在该闭合回路中设置有保险丝和接触器触电开关，该接触器触电开关配合接触器相配合，当接触器得电时接触器触电开关闭合，当接触器失电时接触器触电开关断开，从而通过接触器控制上述闭合回路，有利于进一步提升电路的安全性。当然，制动转向控制装置39所在的电路类型具体依据制动转向控制装置39的型号做出相应的调整，具体在此不作限定。

优选地，辅助驱动控制部包括液压助力器33、转向控制组件和制动控制组件36。其中，液压助力器33与第一液压泵31相连，以便借助高压油轻便地控制方向盘1和制动器2。转向控制组件和制动控制组件36的一端同时与液压助力器33相连，转向控制组件的另一端与方向盘1相连，制动控制组件36的另一端与制动器2相连。

在该具体实施例中，转向控制组件包括转向油缸34和全液压转向器35。转向油缸34与方向盘1相连，以便控制方向盘1正反向转动。具体地，转向油缸34优选双活塞液压缸，当然，不限于此。全液压转向器35连接于液压助力器33与方向盘1之间，用于通过控制转向油缸34换向从而控制方向盘1换向，有利于增大转向油缸34的转向力矩。全液压转向器35优选开芯无反应型全液压转向器35，同时可以在该全液压转向器35上安装转向阀块，也可以集成转向阀块。

液压助力器33包括二位四通阀、顺序阀、助力油缸，其中，二位四通阀连接于全液压转向器35与第一液压泵31之间，以便通过脚踩二位四通阀的方式控制第一液压泵31的供压方向。当然，液压助力器33的结构不限于此。当制动控制组件36优选制动总泵时，如图1所述，液压助力器33配合制动控制组件36构成蹄式制动器。当然，液压助力器33与制动控制组件36形成的蹄式制动器也可由蓄能器、制动阀、制动阀块形成的湿式制动器替代，并不影响实现本发明的目的。

优选地，主功能驱动控制部包括起升油缸41、倾斜油缸42、侧移油缸43、主控组件44、第二液压泵45和第二电机46。起升油缸41、倾斜油缸42和侧移油缸43分别与主功能组件6相连，且均优选双活塞液压缸，以便控制主功能组件6分别对应实现起升、倾斜和侧移等功能。主控组件44的一端与第二液压泵45相连，另一端分别与起升油缸41、倾斜油缸42和侧移油缸43相连，以便控制起升油缸41、倾斜油缸42和侧移油缸43实现相应的动作。在该具体实施例中，主控组件44包括多路换向阀、下降限速阀、防爆阀等，具体不作限定。第二液压泵45与主控组件44相连，为主控组件44提供液压动力。第二电机46与第二液压泵45相连，用于驱动第二液压泵45转动。在该具体实施例中，第二电机46优选功率较大的交流电机，但不限于此。

本发明还提供一种叉车，包括叉车车体，还包括如上所述的与叉车车体相连的叉车控制系统，由于叉车控制系统能够实现节能，使得叉车的使用成本有所降低，因此其成本较低。

以上对本发明所提供的叉车控制系统及叉车进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种叉车控制系统，其特征在于，包括制动转向辅助组件和主功能组件(6)，还包括：

与所述制动转向辅助组件相连以使所述制动转向辅助组件实现制动和转向功能的辅助驱动控制部；

与所述主功能组件(6)相连以使所述主功能组件(6)实现起升、倾斜和侧移功能的主功能驱动控制部。

2.根据权利要求1所述的叉车控制系统，其特征在于，所述制动转向辅助组件包括用于控制叉车转向的方向盘(1)，所述辅助驱动控制部包括：

用于驱动所述方向盘(1)转动的第一液压泵(31)；

与所述第一液压泵(31)相连的第一电机(32)；

与所述方向盘(1)相连、用于检测所述方向盘(1)转速的第一转速检测装置(37)；

与所述第一电机(32)相连、用以检测所述第一电机(32)转速的第二转速检测装置(38)；

分别与所述第一转速检测装置(37)和所述第二转速检测装置(38)相连、用以分析比较所述第一转速检测装置(37)和所述第二转速检测装置(38)发送的信号并根据比较结果调节所述第一电机(32)转速的制动转向控制装置(39)。

3.根据权利要求2所述的叉车控制系统，其特征在于，所述制动转向辅助组件包括用于控制叉车停止的制动器(2)，所述辅助驱动控制部包括：

与所述第一液压泵(31)相连的液压助力器(33)；

一端与所述液压助力器(33)相连且另一端分别与所述方向盘(1)和所述制动器(2)对应相连的转向控制组件和制动控制组件(36)。

4.根据权利要求3所述的叉车控制系统，其特征在于，所述转向控制组件包括：

与所述方向盘(1)相连的转向油缸(34)；

连接于所述液压助力器(33)与所述转向油缸(34)之间、用于控制所述转向油缸(34)换向的全液压转向器(35)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的叉车控制系统，其特征在于，所述主功能驱动控制部包括：

与所述主功能组件(6)相连、用于控制所述主功能组件(6)分别对应实现起升、倾斜和侧移功能的起升油缸(41)、倾斜油缸(42)和侧移油缸(43)；

分别与所述起升油缸(41)、所述倾斜油缸(42)和所述侧移油缸(43)相连、用于控制三者动作的主控组件(44)；

与所述主控组件(44)相连、用于提供液压能的第二液压泵(45)；

与所述第二液压泵(45)相连、用于驱动所述第二液压泵(45)转动的第二电机(46)。

6.一种叉车，包括叉车本体，其特征在于，还包括如权利要求1至5任一项所述的与所述叉车本体相连的叉车控制系统。