CN114314447A - 一种多功能货叉架及叉车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能货叉架及叉车，包括货叉框架、货叉框架上的货叉间距调节机构、货叉间距调节机构上的两个货叉及控制系统，其特点是：每个货叉包括固定叉和转动叉，固定叉的内侧边上设置长槽，转动叉设置在长槽内，转动叉的两端通过偏心转轴与固定叉活动连接，转动叉能转动一定角度。控制系统通过所述间距调节机构控制调节两个货叉的间距，在无其他外推力的情况下，由两个货叉上的转动叉夹持或松开货物。一种叉车，包括叉车本体、门架及货叉架，货叉架安装在门架上，货叉架为上述的多功能货叉架。能够减少底盘的使用数量，同时能够部分替代人工搬运重型货物，提高搬运效率，降低物流成本。其结构简单、紧凑，加工制作方便，且便于操作。

Description

一种多功能货叉架及叉车

技术领域

本发明属于叉车技术领域，涉及一种叉车的改进，具体说是一种多功能货叉架及叉车。

背景技术

现在叉车使用的货叉大多是人工调节货叉间距，以适用于不同地盘规格尺寸。由于人工调节货叉间距存在劳动强度大、工作效率低等问题，目前，已有具有自动调节货叉间距的叉车技术公开，在货叉架上设置货叉间距调节机构，并采用电机或液压缸驱动，实现了货叉间距调节机上的两个货叉间距的自动调节。

但是，目前叉车的作用仅仅是将堆放在底盘上的货物提升或搬运，托盘材料一般由木材或高分子材料制作，一次性木制地盘浪费非常严重，而高分子材料地盘则存在回收污染问题。

而且将货物搬运到底盘上的过程，大部分都是人工完成。大一些货物转移到底盘上的过程需要多人协调，在人工费用不断提高的今天，无疑增加了很大的物流成本。

如何设计一种叉车，能够减少底盘的使用数量，同时能够部分替代人工搬运重型货物，提高搬运效率，降低物流成本，这是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种多功能货叉架及叉车，能够减少底盘的使用数量，同时能够部分替代人工搬运重型货物，提高搬运效率，降低物流成本；其结构简单、紧凑，加工制作方便，且便于操作。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多功能货叉架，包括货叉框架、货叉框架上的货叉间距调节机构、货叉间距调节机构上的两个货叉及控制系统，其特征在于，每个所述货叉包括固定叉和转动叉，所述固定叉的内侧边上设置长槽，所述转动叉设置在所述长槽内，所述转动叉的两端通过偏心转轴与所述固定叉活动连接，所述转动叉能自由转动一定角度，所述控制系统通过所述间距调节机构控制调节两个所述货叉的间距，由两个货叉上的所述转动叉夹持或松开货物。

对上述技术方案的改进：所述货叉上设置转动叉行程开关，所述转动叉行程开关与所述控制系统连接，所述转动叉靠近所述转动叉行程开关一端的偏心转轴上设置拨片，所述转动叉在夹持货物并转动一定角度后，所述拨片摆动至触动所述转动叉行程开关断电，由所述控制系统自动控制所述间距调节机构停止调节两个货叉的间距。

对上述技术方案的进一步改进：所述货叉框架由两块竖向固定板、一根横梁及一块横向连接板连接形成方形框架，所述货叉间距调节机构包括1根货叉滑杠、两个货叉滑套及两根直线丝杠，所述货叉滑杠的两端分别固定在所述货叉框架的两块竖向固定板内侧面上，所述货叉滑杠上滑动连接两个所述货叉滑套，所述货叉由横向托板与竖向连接板连接形成L形货叉，两个所述货叉的竖向连接板的背面分别与一个所述货叉滑套固定连接；两条所述直线丝杠的一端分别固定在相对的两块所述竖向固定板内侧面上，两条所述直线丝杠上各套有一螺母滑台，两个所述货叉的竖向连接板分别与对应的所述螺母滑台连接，两条所述直线丝杠的另一端各配置一套驱动机构驱动。

对上述技术方案的进一步改进：所述的驱动机构包括电滑轨、电滑环、直流电机、电机固定板、同步带及同步带轮，所述电滑轨的两端分别通过绝缘套与所述货叉框架的两块竖向固定板内侧面连接，所述电滑环活套在所述电滑轨上，所述电滑环与所述螺母滑台固定连接，所述电滑轨与所述控制系统连接，所述电机固定板的上端固定在所述横梁上，所述电机固定板的下端卡在所述货叉滑杠上，所述电机固定板下部穿入所述直线丝杠，所述直流电机安装在所述直流电机固定板上，所述直流电机的传动轴上及所述直线丝杠的另一端上各设置一个所述同步带轮，两个所述同步带轮通过所述同步带连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述控制系统包括直流电源、三档开关、继电器K1及继电器K2，所述直流电源、三档开关与继电器K1及继电器K2组成电源换向电路，所述直流电源通过供电回路分别与所述直流电机及电滑轨连接；当三档开关上拉至向内移动档时，继电器K1吸合工作，直流电源的输出端A为正，直流电源输的出端B为负，直流电机正转，两个所述货叉同时向内移动；当三档开关下拉时，继电器K2吸合工作，直流电源的输出端A为负，直流电源的输出端B为正，直流电机反转，两个所述货叉同时向外移动；当三档开关松开自动回位到中间的停止移动档，所述直流电机停止转动。

对上述技术方案的进一步改进：两根所述直线丝杠上分别设置外端行程开关及内端行程开关，所述外端行程开关及内端行程开关串接到对应的所述直流电机的供电回路，当所述货叉运行到直线丝杆两端的极限位置时，外端行程开关或内端行程开关断开，所述直流电机失电，两个所述货叉停止移动。

对上述技术方案的进一步改进：所述货叉滑杠的底边上设置齿条，两个所述货叉的竖向连接板的背面分别安装一端齿轮，两个所述齿轮分别与所述齿条啮合，所述货叉滑套上靠近所述齿轮设置电磁制动器。

对上述技术方案的进一步改进：所述转动叉的顶面与底面为相互平行的平面，所述转动叉朝向所述固定叉的侧面下部上设置限位凸台，所述转动叉朝向所述固定叉的侧面与其顶面之间为圆弧倒角，所述转动叉夹持货物的侧面上部上设置圆滑凸条，所述转动叉夹持货物的侧面下部与其底面之间为钝角，所述转动叉的最大转动角度为40°-45°。

一种叉车，包括叉车本体、门架及货叉架，所述货叉架安装在所述门架上，其特征在于，所述货叉架为上述的多功能货叉架。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明多功能货叉架中的每个货叉包括固定叉和转动叉，转动叉的两端通过偏心转轴与固定叉活动连接，转动叉在一定的角度内自由转动。两个货叉通过货叉间距调节机构调节缩小间距，由两个转动叉夹取货物。由于转动叉采用偏心转轴，两个转动叉夹持货物向下转动时，锁紧了货物，制动货物下滑，实现了转动叉无外力作用下夹持。当转动叉向上转动至设定的角度时，其偏心转轴端上的拨片触动固定叉上的转动叉行程开关断电，通过控制系统控制货叉间距调节机构使两个货叉停止移动，防止过载运行。当货叉夹紧货物并将货物提起时，在摩擦和重力的作用下，转动叉向下转动，由于转动叉夹持部位的半径增大，夹持更紧，货物被锁住，不会滑落，本发明的这种夹持方式利用了拱桥设计的受力原理。其结构简单、紧凑，加工制作方便，且便于操作；

2、本发明多功能货叉架中的两个货叉采用两套直流电机独自控制，各自控制，运动限位采用行程开关与整流二极管结合，实现了货叉调节、夹取、投放的功能。加持到位后直流电机电流自动切断，避免了直流电机过载运行；

3、本发明多功能货叉架既兼顾了原有叉车的货叉功能，又有货叉间距调节机构自动调节两个货叉的间距功能，还可以实现夹持货物功能；可以减少底盘的使用，节省费用；可以代替部分人工搬运工作，减轻了劳动强度，提高了工作效率，降低了物流成本。

附图说明

图1是本发明是一种多功能货叉架的立体图；

图2是本发明是一种多功能货叉架的侧视图；

图3是本发明是一种多功能货叉架中货叉的主视图；

图4是本发明是一种多功能货叉架中货叉的俯视图；

图5是本发明是图3的B-B向剖视图；

图6是本发明是一种多功能货叉架中转动叉夹持货物转动角度的示意图；

图7是本发明一种多功能货叉架中的电源换向电路图；

图8是本发明一种多功能货叉架中两套直流电机的电路原理图；

图9是本发明本发明一种多功能货叉架中的限位行程安装示意图。

图中标号为：1-三档开关手柄、2-控制盒、3-线缆、4-同步带轮、5-同步带、6-电机固定板、7-直流电机、8-电滑环、9-电滑轨、10-直线丝杠、11-外端行程开关、12-货叉滑杠、13-竖向固定板、14-齿条、15-横向连接板、16-齿轮、17-货叉滑套、18-拨片、19-转动叉行程开关、20-货叉、20.1-固定叉、20.2-转动叉、20.2.1-限位凸台、20.2.2-圆滑凸条、20.2.3-偏心转轴、21-横梁、22-电磁制动器、23-货物。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1-图9，本发明一种多功能叉车的实施例，包括货叉框架、货叉框架上的货叉间距调节机构、货叉间距调节机构上的两个货叉20及控制系统。每个货叉20包括固定叉20.1和转动叉20.2，在固定叉20.1的内侧边上设置长槽，转动叉20.2设置在所述长槽内，转动叉20.2的两端通过偏心转轴20.2.3与所述固定叉20.1活动连接，转动叉20.2能自由转动一定角度。上述的控制系统通过间距调节机构控制调节两个货叉20的间距，由两个货叉20上的转动叉20.2夹持货物23或松开货物23。

进一步地，上述货叉20上设置转动叉行程开关19，所述转动叉行程开关19与所述控制系统连接，所述转动叉20.2靠近所述转动叉行程开关19一端的偏心转轴20.2.3上设置拨片18。转动叉20.2在夹持货物并转动一定角度后，拨片18摆动至触动转动叉行程开关19断电，由所述控制系统自动控制所述间距调节机构停止调节两个货叉20的间距。

再进一步地，上述货叉框架由两块竖向固定板13、一根横梁21及一块横向连接板15连接形成方形框架，所述货叉间距调节机构包括1根货叉滑杠12、两个货叉滑套17及两根直线丝杠10，所述货叉滑杠12的两端分别固定在所述货叉框架的两块竖向固定板13内侧面上，所述货叉滑杠上滑动连接两个所述货叉滑套，货叉20由横向托板与竖向连接板连接形成L形货叉，两个货叉20的竖向连接板的背面分别与一个货叉滑套17固定连接。两条直线丝杠10的一端分别固定在相对的两块竖向固定板13的内侧面上，两条直线丝杠10上各套有一螺母滑台，两个货叉20的竖向连接板分别与对应的螺母滑台连接，两条直线丝杠10的另一端各配置一套驱动机构驱动。

又进一步地，上述的驱动机构包括电滑轨9、电滑环8、直流电机7、电机固定板6、同步带5及同步带轮4，电滑轨9各有4条，电滑轨9的两端通过绝缘套与所述货叉框架的两块竖向固定板13内侧面连接，所述电滑环8活套在所述电滑轨9上，所述电滑环8与所述螺母滑台固定连接，电滑轨9与所述控制系统连接，所述电机固定板6的上端固定在上述货叉框架的横梁21上，所述电机固定板6的下端卡在上述的货叉滑杠12上。电机固定板6下部穿入直线丝杠10，所述直流电机7安装在直流电机固定板6上，直流电机7的传动轴上及直线丝杠10的另一端上各设置一个同步带轮4，两个同步带轮4通过同步带5连接。

更进一步地，上述控制系统包括直流电源、三档开关、继电器K1及继电器K2，所述直流电源、三档开关与继电器K1、继电器K2组成电源换向电路，所述直流电源通过供电回路分别与直流电机7及电滑轨9连接。当三档开关手柄1上拉至向内移动档时，继电器K1吸合工作，直流电源的输出端A为正，直流电源输的出端B为负，直流电机7正转，两个货叉20同时向内移动；当三档开关手柄下拉时，继电器K2吸合工作，直流电源的输出端A为负，直流电源的输出端B为正，直流电机7反转，两个所述货叉20同时向外移动；当三档开关手柄1松开自动回位到中间的停止移动档，直流电机7断电并停止转动。

为了保证运行安全，两根直线丝杠10上分别设置外端行程开关11及内端行程开关，所述外端行程开关11及内端行程开关串接到对应的直流电机7的供电回路。两个货叉20分别在两台直流电机7的驱动下，可同时向内部运行，也可向外部同时运行。每个货叉20触碰到外端行程开关11或内端行程开关，并压缩到一定距离后，断开常闭点，此时直流电机7回路切断停止运行，并保持在该位置；两个直流电机7停止时间受运行距离约束，可以有先后。直到三档开关在SB1和SB3之间完成切换。直流电机7反向运行为止。

为了保证运行平稳、制定可靠，在货叉滑杠12的底边上设置齿条14，两个货叉20的竖向连接板的背面分别安装一端齿轮16，两个齿轮16分别与齿条14啮合，在货叉滑套17上靠近齿轮16设置电磁制动器22, 电磁制动器22在失电时实现制动。

电滑轨9用于传导货叉20上的转动叉行程开关19和货叉滑套17上的电磁制动器22。电滑轨9采用黄铜或不锈钢等导电良好材料制成，在货叉滑套17上安装一个支架，支架上嵌镶4只带弹簧的碳刷（代替上述电滑环8）与4条电滑轨9弹性接触。这样，货叉20 在向内或向外移动时，电路始终保持连接。

如图4所示，上述转动叉20.2夹持货物23的侧面为中间内凹的弧形面，使转动叉20.2在产生变形时至少有两个点能与货物23保持紧密贴合。上述转动叉20.2夹持货物23的侧面上设置凹凸结构或设置弹性层，使转动叉20.2夹持货物23的侧面与货物23表面能产生较大的摩擦力，避免货物23滑落。

优选地，如图5所示，上述转动叉20.2的顶面与底面为相互平行的平面，转动叉20.2朝向固定叉20.1的侧面下部上设置限位凸台20.2.1，转动叉20.2朝向固定叉20.1的侧面与其顶面之间为圆弧倒角;转动叉20.2夹持货物23的侧面上部上设置圆滑凸条20.2.2，转动叉20.2夹持货物23的侧面下部与其底面之间为钝角。转动叉20.2的最大转动角度为40°-45°。

参见图6，由控制系统自动控制间距调节机构调节两个货叉20的间距缩小时，转动叉20.2夹持货物23的侧面上的圆滑凸条20.2.2开始接触货物23的表面，随着两个货叉20的间距逐渐缩小，图6中的转动叉20.2逆时针转动，当转动叉20.2夹持货物23的侧面上的钝角与货物23的表面接触时，转动叉20.2转动角度达到最大值45°，通常转动叉20.2转动角度达到30°-40°时，拨片18摆动至触动转动叉行程开关19的位置，使转动叉行程开关19断电，由所述控制系统自动控制所述间距调节机构停止调节两个货叉20的间距，转动叉20.2就停止转动。这时，两边的两个转动叉20.2与中间的货物23形成类似拱桥的结构，非常稳固，货物23不会滑落。

两个货叉20松开货物23时，图6中的转动叉20.2在重力作用下顺时针转动，当转动叉20.2上的限位凸台20.2.1与固定叉20.1的底面接触时，转动叉20.2被限位后不再转动，这也是转动叉20.2的不受外力的自然状态。

具体而言：参见图6、图8，本发明的控制系统包括直流电源、三档开关、继电器K1、继电器K2、左侧的外端行程开关SQ11、左侧的内端行程开关SQ12、左侧的转动叉行程开关SQ13、右侧的外端行程开关SQ21、右侧的内端行程开关SQ22、右侧的转动叉行程开关SQ23。所述电磁制动器22包括失电吸合电磁铁S01和失电吸合电磁铁S02。为了避免行程开关切换时触点打火，影响电路正常工作，在各行程开关两端均并联有二极管（如图8中所示的D11、D12、D13、D21、D22、D23）。

参见图7，左侧的外端行程开关SQ11、左侧的内端行程开关SQ12、左侧的转动叉行程开关SQ13串联在左侧的直流电机M1的供电回路中；右侧的外端行程开关SQ21、右侧的内端行程开关SQ22、右侧的转动叉行程开关SQ23串联在右侧的直流电机M2的供电回路中。其中, 左侧的转动叉行程开关SQ13和右侧的转动叉行程开关SQ23通过电滑环8分别连接到左侧的直流电机M1和右侧的直流电机M2直流电机的供电回路中。当货叉运行到丝杆两端的极限位置时，左侧的内端行程开关SQ12、右侧的内端行程开关SQ222、左侧的外端行程开关SQ11及右侧的外端行程开关SQ21断开，直流电机M1和直流电机M2均失电，两个货叉20停止运行；当两个货叉20上的转动叉20.1共同夹取货物且夹紧货物时，左侧的转动叉行程开关SQ13和右侧的转动叉行程开关SQ23均断开，直流电机M1和直流电机M2均失电，两个货叉20停止移动。同时，两个失电吸合电磁铁S01和失电吸合电磁铁S02失电，通过磁性分别吸住对应的两个齿轮16，实现制动。

本发明一种叉车的实施例，包括叉车本体、门架及货叉架，所述货叉架安装在所述门架上，所述货叉架为上述实施例的多功能货叉架。多功能货叉架以上实施例中已经做了详细描述，故不再赘述。

具体实施时，控制系统中的直流电源可以借助叉车原有电源，直流电源提供24V电压，电导轨9采用24V电导轨，可为转动叉行程开关19、各外端行程开关11及内端行程开关供电。控制盒2设置在操作人员右手侧，上面设计有三档开关手柄1，三档开关包括内移动档、外移动档和停止移动档。

本发明的多功能货叉架适于夹取具有两个相对平面的货物，且货物重量在转动叉20.2承受范围内；本发明的多功能货叉架不适于夹持贵重、易碎物品以及柔性物体。对于贵重、易碎物品以及柔性物体，可以利用本发明多功能货叉架上的固定叉20.1，并借助底盘托起货物。本发明的多功能货叉架上的固定叉20.1与现有叉车上的货叉功能和使用方式基本相同。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能货叉架，包括货叉框架、货叉框架上的货叉间距调节机构、货叉间距调节机构上的两个货叉及控制系统，其特征在于，每个所述货叉包括固定叉和转动叉，所述固定叉的内侧边上设置长槽，所述转动叉设置在所述长槽内，所述转动叉的两端通过偏心转轴与所述固定叉活动连接，所述转动叉能自由转动一定角度，所述控制系统通过所述间距调节机构控制调节两个所述货叉的间距，由两个货叉上的所述转动叉夹持或松开货物。

2.根据权利要求1所述的多功能货叉架，其特征在于,所述货叉上设置转动叉行程开关，所述转动叉行程开关与所述控制系统连接，所述转动叉靠近所述转动叉行程开关一端的偏心转轴上设置拨片，所述转动叉在夹持货物并转动一定角度后，所述拨片摆动至触动所述转动叉行程开关断电，由所述控制系统自动控制所述间距调节机构停止调节两个货叉的间距。

3. 根据权利要求1或2所述的多功能货叉架，其特征在于, 所述货叉框架由两块竖向固定板、一根横梁及一块横向连接板连接形成方形框架，所述货叉间距调节机构包括1根货叉滑杠、两个货叉滑套及两根直线丝杠，所述货叉滑杠的两端分别固定在所述货叉框架的两块竖向固定板内侧面上，所述货叉滑杠上滑动连接两个所述货叉滑套，所述货叉由横向托板与竖向连接板连接形成L形货叉，两个所述货叉的竖向连接板的背面分别与一个所述货叉滑套固定连接；两条所述直线丝杠的一端分别固定在相对的两块所述竖向固定板内侧面上，两条所述直线丝杠上各套有一螺母滑台，两个所述货叉的竖向连接板分别与对应的所述螺母滑台连接，两条所述直线丝杠的另一端各配置一套驱动机构驱动。

4. 根据权利要求3所述的多功能货叉架，其特征在于, 所述的驱动机构包括电滑轨、电滑环、直流电机、电机固定板、同步带及同步带轮，所述电滑轨的两端分别通过绝缘套与所述货叉框架的两块竖向固定板内侧面连接，所述电滑环活套在所述电滑轨上，所述电滑环与所述螺母滑台固定连接，所述电滑轨与所述控制系统连接，所述电机固定板的上端固定在所述横梁上，所述电机固定板的下端卡在所述货叉滑杠上，所述电机固定板下部穿入所述直线丝杠，所述直流电机安装在所述直流电机固定板上，所述直流电机的传动轴上及所述直线丝杠的另一端上各设置一个所述同步带轮，两个所述同步带轮通过所述同步带连接。

5.根据权利要求4所述的多功能货叉架，其特征在于,所述控制系统包括直流电源、三档开关、继电器K1及继电器K2，所述直流电源、三档开关与继电器K1及继电器K2组成电源换向电路，所述直流电源通过供电回路分别与所述直流电机及电滑轨连接；当三档开关上拉至向内移动档时，继电器K1吸合工作，直流电源的输出端A为正，直流电源输的出端B为负，直流电机正转，两个所述货叉同时向内移动；当三档开关下拉时，继电器K2吸合工作，直流电源的输出端A为负，直流电源的输出端B为正，直流电机反转，两个所述货叉同时向外移动；当三档开关松开自动回位到中间的停止移动档，所述直流电机停止转动。

6.根据权利要求4或5所述的多功能货叉架，其特征在于,两根所述直线丝杠上分别设置外端行程开关及内端行程开关，所述外端行程开关及内端行程开关串接到对应的所述直流电机的供电回路，当所述货叉运行到直线丝杆两端的极限位置时，外端行程开关或内端行程开关断开，所述直流电机失电，两个所述货叉停止移动。

7.根据权利要求3所述的多功能货叉架，其特征在于,所述货叉滑杠的底边上设置齿条，两个所述货叉的竖向连接板的背面分别安装一端齿轮，两个所述齿轮分别与所述齿条啮合，所述货叉滑套上靠近所述齿轮设置电磁制动器。

8. 根据权利要求4或5所述的多功能货叉架，其特征在于, 所述货叉滑杠的底边上设置齿条，两个所述货叉的竖向连接板的背面分别安装一端齿轮，两个所述齿轮分别与所述齿条啮合，所述货叉滑套上靠近所述齿轮设置电磁制动器。

9. 根据权利要求1或2所述的多功能货叉架，其特征在于，其特征在于, 所述转动叉的顶面与底面为相互平行的平面，所述转动叉朝向所述固定叉的侧面下部上设置限位凸台，所述转动叉朝向所述固定叉的侧面与其顶面之间为圆弧倒角，所述转动叉夹持货物的侧面上部上设置圆滑凸条，所述转动叉夹持货物的侧面下部与其底面之间为钝角，所述转动叉的最大转动角度为40°-45°。

10.一种叉车，包括叉车本体、门架及货叉架，所述货叉架安装在所述门架上，其特征在于，所述货叉架为权利要求1-9任一项所述的多功能货叉架。

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