CN113371055A - 一种平衡重叉车的电转向结构 - Google Patents

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Abstract

一种平衡重叉车的电转向结构，包括转向桥体，其设有外壳、横拉杆、连杆和转向节，该横拉杆位于外壳内，该转向节与横拉杆相连；还包括转向电机和减速机构；该转向电机输出端与减速机构输入端相连；该减速机构安装于外壳内且设有输出齿轮；该横拉杆上设有齿条，该齿条与输出齿轮啮合。本发明适用四支点平衡重叉车，结构紧凑、空间利用率高，成本低。

Description

一种平衡重叉车的电转向结构
技术领域
本发明涉及叉车领域，特别是一种平衡重叉车的电转向结构。
背景技术
目前，叉车的转向机构包括液压助力转向结构和电动助力转向结构等，对于液压转向机构，采用泵电机提供动力给液压泵，液压泵的转向控制阀控制油液流向，通过液压缸推动滑块摇杆机构动作，从而实现车轮转向。这种结构的灵敏度和转向效率相对较低，维修保养成本高，且存在液压油泄露污染环境的安全隐患。
对于电动助力转向机构，参见ZL200620103920.7、ZL201520938206.9和ZL201620559438.8都公开了一种立式转向驱动装置，驱动电机和转向电机共同安装于连接盘上，驱动电机通过锥齿轮传输动力至车轮。这些方案中，均由连接盘承载整车质量，驱动电机和转向电机均安装于连接盘上，单轮实现转向和驱动功能，无转向桥体，故该装置只适用于仓储车。
又，另一种电动助力转向机构参见已公开专利ZL201822233207.X，其为双电机齿轮齿条式传动方案，球头拉杆组件与转向轮配合转动，采用双电机水平布置，从而导致整车轴距和轮距增大，影响车辆转弯半径和通过性。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中电转向系统转弯半径大、结构复杂，占用较大空间，不易于叉车其他部件的布局，提出一种平衡重叉车的电转向结构，适用四支点平衡重叉车，结构紧凑、空间利用率高，成本低。
本发明采用如下技术方案：
一种平衡重叉车的电转向结构，包括转向桥体，其设有外壳、横拉杆、连杆和转向节，该横拉杆位于外壳内，该转向节与横拉杆相连；其特征在于：还包括转向电机和减速机构；该转向电机输出端与减速机构输入端相连；该减速机构安装于外壳内且设有输出齿轮；该横拉杆上设有齿条，该齿条与输出齿轮啮合。
优选的，所述外壳顶端设有向上延伸的安装槽，所述转向电机固定于安装槽上且与所述横拉杆相垂直。
优选的，还包括有导向套，该导向套固定于所述外壳内，所述横拉杆穿设于导向套内。
优选的，所述导向套相对所述输出齿轮处开设有让位口，该让位口边缘设置成弧形。
优选的，所述导向套与所述横拉杆之间设有滑动密封结构。
优选的，所述减速机构采用行星齿轮减速器。
优选的，所述外壳为一体成型结构。
优选的，还包括有防尘罩，该防尘罩固定于所述外壳上，位于所述输出齿轮外侧。
优选的，所述防尘罩设有凹槽和固定片，所述输出齿轮局部位于凹槽内，该固定片固定于所述外壳上。
优选的，还包括有控制模块和转角信号传感器；该转角信号传感器安装于方向盘上以采集角度和速度信息；该控制模块与转角信号传感器和转向电机以根据角度和速度信息控制转向电机工作。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的结构，替代原有的液压转向桥，且充分考虑叉车内部结构紧凑性，将减速机构与转向桥设计成一体结构，适用于四支点平衡重式叉车，在不影响转向桥承载能力的基础上，易于叉车其他部件的布局，且转向灵敏度高，维护成本低。
2、本发明的结构，采用立式电机布置方法配合齿轮齿条传动等，无需增大轴距和轮距，故具有更高的窄通道通过性和更小的转弯半径，且空间利用率高，成本低。
3、本发明的结构，在横拉杆处设置导向套，起到导向、支撑、润滑的作用，确保传动的温度和可靠。
4、本发明的结构，设有防尘罩，起到防尘防水的作用，结构简单，拆装方便。
附图说明
图1为本发明分解图；
图2为本发明主视图(无转向电机)；
图3为图2的B-B向剖视图；
图4为本发明主视图(有转向电机)；
图5为本发明俯视图；
图6为本发明立体图；
图7为本发明侧视图；
图8为本发明控制信号连接示意图；
其中：10、外壳，11、安装槽，20、横拉杆，21、齿条，30、转向节，31、连杆，32、转轴，33、连接件，40、减速机构，41、输出齿轮，50、导向套，51、让位口，60、防尘罩，61、凹槽，62、固定片,70、转向电机。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图8，一种平衡重叉车的电转向结构，包括转向桥体、转向电机70和减速机构40等结构。该转向桥体作为转向动作的执行机构，其设有外壳10、横拉杆20、连杆31和转向节30等。该外壳10的主体采用一次性铸造方法制作而成。该横拉杆20位于外壳10内，该转向节30与横拉杆20相连。
具体的，包括有两转向节30，分别连接于横拉杆20的两端，转向节30与横拉杆20之间通过连杆31实现可转动连接。该转向节30采用常规的转向连接结构，利用滑块摇杆传动，其设有转轴32和连接件33。该连杆31两端分别连接传动轴20和连接件33，该转轴32与外壳10相对固定并穿设于连接件33内。该连接件33用于连接转向轮，通过横拉杆20移动推动连接件33绕转轴32转动实现转向，当横拉杆20移动方向不同，转动方向也对应不同。本发明不限于转向节30，也可采用球头拉杆组件替代转向节30实现类似功能。
该转向电机70固定于外壳10上，其输出端与减速机构40输入端相连，用于提供动力。具体的，外壳10顶端设有向上延伸的安装槽11，转向电机70固定于安装槽11上且与横拉杆20相垂直。采用垂直式安装固定方式，空间更紧凑，不影响整车布置。
该减速机构40安装于外壳10内，其设有输入端和输出齿轮41。该横拉杆20上设有齿条21，该齿条21与输出齿轮41啮合，从而实现传动。具体的，该减速机构40位于转向电机70下方，外壳10内对应设有安装腔以供安装减速机构40，其输出齿轮41可位于安装腔外。该齿条21形成于横拉杆20中部靠近输出齿轮41一侧。该减速机构40可采用行星齿轮减速器，还可以采用齿轮减速器和蜗杆减速器等，可根据减速比选择，优选为三级行星齿轮系，其输入轴和输出轴处在同一直线上，便于安装和布局。
进一步的，本发明还包括有导向套50，该导向套50固定于外壳10内，横拉杆20穿设于导向套50内。具体的，该导向套50为轴向贯通，其相对输出齿轮41处开设有让位口51，该让位口51边缘适配安装腔的形状可设置成弧形，使得二者之间的配合更为紧密，减小占用空间。该导向套50起到导向、支撑的作用。
进一步的，本发明可在导向套50与横拉杆20之间设有滑动密封结构，在导向套50上加工出油封座，装配时，在油封座上敲入油封，便可以起到滑动密封的作用。输出齿轮41和齿条21之间用润滑脂润滑。
本发明中，外壳10外侧设有让位输出齿轮41的缺口，即输出齿轮41局部位于外壳10外，局部是指远离齿条21一侧。还包括有防尘罩60，该防尘罩60固定于外壳10的缺口处，罩设于输出齿轮41外侧。
具体的，防尘罩60设有凹槽61和固定片62，凹槽61用于容纳输出齿轮41外侧。固定片62用于与外壳10进行固定连接。防尘罩60起到防尘防水的作用，结构简单，拆装方便。导向套50和防尘罩配合60，还可以起到一定的防止涂抹在41和齿条21的润滑脂被甩出的作用。
本发明将转向桥外壳10和减速机构40箱体设置成一体成型结构，在不影响转向桥体承载能力与强度的前提下使空间更加紧凑。本发明还可根据需要，在转向节30上安装角度传感器，用于检测转向角度，并反馈至车辆控制器中，以便车辆控制器获取转向轮实际角度，从而提高控制准确度。
本发明在实际应用中，在方向盘上设置有转角信号传感器，转向电机70由控制模块控制其工作状态，该控制模块可采集转角信号传感器的信息，包括角度和速度信息等，根据该信息控制转向电机70的转速和转动方向等，实现控制转向桥体和转向轮左转或右转等。
工作原理如下：
若采集的信息为右转，则转向电机70转动(例如正转)，经减速机构40减速，输出齿轮41转动(逆时针)带动横拉杆20向右移动，使连接件33驱使对应转向轮转向，实现左转。
若采集的信息为左转，则转向电机70转动(例如反转)，经减速机构40减速，输出齿轮41转动(顺时针)，带动横拉杆20向左移动，使连接件33驱使对应转向轮转向，实现右转。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种平衡重叉车的电转向结构，包括转向桥体，其设有外壳、横拉杆、连杆和转向节，该横拉杆位于外壳内，该转向节通过连杆与横拉杆相连；其特征在于：还包括转向电机和减速机构；该转向电机输出端与减速机构输入端相连；该减速机构安装于外壳内且设有输出齿轮；该横拉杆上设有齿条，该齿条与输出齿轮啮合。
2.如权利要求1所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：所述外壳顶端设有向上延伸的安装槽，所述转向电机固定于安装槽上且与所述横拉杆相垂直。
3.如权利要求1所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：还包括有导向套，该导向套固定于所述外壳内，所述横拉杆穿设于导向套内。
4.如权利要求3所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：所述导向套相对所述输出齿轮处开设有让位口，该让位口边缘设置成弧形。
5.如权利要求3所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：所述导向套与所述横拉杆之间设有滑动密封结构。
6.如权利要求1所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：所述减速机构采用行星齿轮减速器。
7.如权利要求1所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：所述外壳为一体成型结构。
8.如权利要求1所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：还包括有防尘罩，该防尘罩固定于所述外壳上，位于所述输出齿轮外侧。
9.如权利要求8所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：所述防尘罩设有凹槽和固定片，所述输出齿轮局部位于凹槽内，该固定片固定于所述外壳上。
10.如权利要求1所述的一种平衡重叉车的电转向结构，其特征在于：还包括有控制模块和转角信号传感器；该转角信号传感器安装于方向盘上以采集角度和速度信息；该控制模块与转角信号传感器和转向电机以根据角度和速度信息控制转向电机工作。
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