CN116354275B - 一种装载平衡叉车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种装载平衡叉车，其包括叉车本体、升降机构、载物架及货叉，还包括：支撑座，铰接安装于所述叉车本体前部且其铰接轴线与所述叉车本体行驶方向垂直；支撑臂，活动安装于所述支撑座上，且其自由端安装有滚轮；伸缩装置，安装于所述支撑座上且用于控制所述支撑臂的伸出或缩回；同动装置，用于实现当所述载物架上升或者下降时驱使所述支撑座在所述叉车本体上正转或者反转；初始状态下，所述支撑臂呈竖直状态；当所述支撑座在所述叉车本体上正转时，所述支撑臂朝远离所述叉车本体的方向翻转。本申请通过同动装置可以实现载物架抬升时支撑臂自动伸出并对叉车本体前部进行支撑，极大地提高了本申请的叉车在使用中的安全性能。

Description

一种装载平衡叉车

技术领域

本申请涉及装卸设备的技术领域，尤其是涉及一种装载平衡叉车。

背景技术

叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械，其是在装有动力装置的无轨轮式底盘上加装专用装卸工作装置构成的。叉车作为一种装卸及短距离运输的流动式搬运设备，不仅应用于国家基础建设行业，而且还普遍使用在港口、车站、货场、仓储、车间、油田及机场等处。

相关技术中公开号为CN115215255A的中国专利，提出了一种叉车，包括叉车本体、升降机构、载物机构和稳固机构，载物机构和稳固机构分别通过升降机构可升降连接于叉车本体上；载物机构包括载物架、货叉滑块和货叉，载物架上设有第一滑轨，货叉通过货叉滑块与第一滑轨的配合可滑动连接在载物架的两侧；稳固机构包括稳固架、稳固滑块和稳固件；稳固架上设有第二滑轨，稳固件通过稳固滑块与第二滑轨的配合可滑动连接在稳固架的两侧。该发明在载物机构上设置了可调节宽度的货叉，又在叉车上设置了稳固机构，在稳固机构上的稳固件可以随着货叉的位置变化而进行调节，压紧货物使之更稳固，从而提升了搬运过程中的稳定性

上述中的相关技术存在有以下缺陷：叉车在抬升重物时，叉车整体的重心靠前，尤其是当重物被抬升地较高时，叉车整体重心上移且前倾，虽然一般会在叉车的后部设置配重块，但是在叉车行驶中减速或者遇到下坡路段时，叉车整齐重心前倾，前翻的概率更大，存在较大的安全隐患。

发明内容

为了改善叉车抬升重物后重心前倾存在较大前翻风险的问题，本申请提供一种装载平衡叉车。

本申请提供的一种装载平衡叉车采用如下的技术方案：

一种装载平衡叉车，包括叉车本体、升降机构、载物架及货叉，还包括：

支撑座，铰接安装于所述叉车本体前部且其铰接轴线与所述叉车本体行驶方向垂直；

支撑臂，活动安装于所述支撑座上，且其自由端安装有滚轮；

伸缩装置，安装于所述支撑座上且用于控制所述支撑臂的伸出或缩回；

同动装置，用于实现当所述载物架上升或者下降时驱使所述支撑座在所述叉车本体上正转或者反转；

初始状态下，所述支撑臂呈竖直状态；当所述支撑座在所述叉车本体上正转时，所述支撑臂朝远离所述叉车本体的方向翻转。

更进一步地，所述支撑座安装在所述叉车本体的中下部。

更进一步地，所述同动装置包括竖向固接在所述载物架上的齿条以及转动安装在所述叉车本体上且与所述齿条啮合连接的动力齿轮，所述支撑座上固接有与所述动力齿轮传动连接的转动齿轮，所述支撑座在所述叉车本体上的铰接轴轴线与所述转动齿轮的轴线共线。

更进一步地，所述动力齿轮与所述转动齿轮之间传动连接有减速齿轮箱。

更进一步地，所述伸缩装置设置为油压缸、大推力电缸、大推力直线电机、大推力电磁推杆中的任意一种。

更进一步地，所述叉车本体上设置有用于检测所述支撑座转动角度的角度传感器，所述角度传感器电连接有PLC控制器，所述PLC控制器与所述伸缩装置电连接；

当所述角度传感器检测到所述支撑座正转时，所述PLC控制所述伸缩装置驱使所述支撑臂伸出；反之，所述PLC控制所述伸缩装置驱使所述支撑臂缩回。

更进一步地，所述PLC控制器接收所述角度传感器输出的角度信号，根据所述支撑座的离地间距计算所述支撑臂所需移动行程，并输出控制所述伸缩装置驱使所述支撑臂移动该行程的控制信号。

更进一步地，所述滚轮与所述支撑臂之间或者所述支撑臂与所述伸缩装置输出端之间或者所述伸缩装置中设置有用于检测所述滚轮与地面抵紧力的压力传感器，所述压力传感器与所述PLC控制器电连接。

更进一步地，所述压力传感器信号优先级大于所述角度传感器信号优先级；当所述压力传感器检测到所述滚轮与地面的反作用力为零或小于设定值，所述PLC控制器控制所述伸缩装置以驱使所述支撑臂伸出。

更进一步地，所述支撑座、所述支撑臂及所述伸缩装置配套设置有多组。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.载物架承载重物抬升时带动齿条在叉车本体上上移，随即带动动力齿轮旋转，进而带动转动齿轮减速旋转，进而带动支撑座及其上的伸缩装置和支撑臂朝远离叉车本体的方向翻转，伸缩装置再驱使支持壁伸出至滚轮与地面抵触形成支撑，实现了载物架在抬升货物时支撑臂的自动翻转及支撑；即使在下坡路段或者行驶途中减速导致叉车本体重心前移，支撑臂都可以为叉车本体提供良好的支撑，使得静止的或者行驶中叉车本体的重心更为平衡，最大限度降低了上述情况的发生，极大地提高了本申请的叉车在使用中的安全性能；

2.载物台抬升地越高，支撑臂的翻转角度更大，对应的支撑臂在地面上的支撑点距叉车本体越远，支撑力矩更大，对叉车本体的支撑效果越佳；

3.角度传感器对支撑座的翻转状态和翻转数据进行监测并将信号传输给PLC控制器处理，以实现对伸缩装置驱使支撑臂伸出或者缩回的控制以及实现对伸缩装置驱动行程的控制，可以实现载物架上的货物被抬升至任意位置时对支撑臂支撑效果的精准控制，自动化程度更高。

附图说明

图1是本申请实施例的整体装置示意图。

图2是图1中A部分的局部放大示意图。

附图标记：1、叉车本体；11、载物架；12、货叉；2、支撑座；31、支撑臂；32、滚轮；4、伸缩装置；51、齿条；52、动力齿轮；53、转动齿轮；54、减速齿轮箱；6、角度传感器。

实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开一种装载平衡叉车。参照图1和图2，装载平衡叉车包括叉车本体1、升降机构、载物架11及货叉12，还包括：

支撑座2，铰接安装于叉车本体1前部且其铰接轴线与叉车本体1行驶方向垂直；

支撑臂31，活动安装于支撑座2上，且支撑臂31远离支撑座2的一端安装有滚轮32，该滚轮32可以为球型滚轮32或者万向滚轮32；

伸缩装置4，安装于支撑座2上且用于控制支撑臂31的伸出或缩回，具体的，支撑臂31安装在伸缩装置4的输出端上，且支撑臂31长度方向与伸缩装置4的直线驱动方向相同或者平行；

同动装置，用于实现当载物架11上升时驱使支撑座2在叉车本体1上正转或当载物架11者下降时驱使支撑座2在叉车本体1上反转；

且初始状态下，支撑臂31呈竖直状态；当支撑座2在叉车本体1上正转时，支撑臂31朝远离叉车本体1的方向翻转。

并且在具体设置时，参照图1和图2，上述支撑座2、支撑臂31及伸缩装置4配套设置有多组，且支撑座2安装在叉车本体1的中下部；同时载物架11上预留有供支撑臂31翻转的空间，或者设置的多组支撑臂31分列载物架11的两侧，以载物架11在叉车本体1上升降时不会受到支撑臂31翻转干扰为宜。

这样设置后，当载物架11及货叉12承载重物后，升降结构驱使其在叉车本体1上抬升时，同动装置驱使支撑座2在叉车本体1上朝远离叉车本体1的方向翻转，同时伸缩装置4再驱使支撑臂31伸出直至其上的滚轮32与地面抵触，此时倾斜伸出的支撑臂31可以为叉车本体1前部提供良好的支撑，即使在下坡路段或者行驶途中减速导致叉车本体1重心前移，支撑臂31都可以为叉车本体1提供良好的支撑，使得静止的或者行驶中叉车本体1的重心更为平衡，最大限度降低了上述情况的发生，极大地提高了本申请的叉车在使用中的安全性能。

作为更具体的设置，参照图1和图2，同动装置包括竖向固接在载物架11上的齿条51以及转动安装在叉车本体1上且与齿条51啮合连接的动力齿轮52，考虑到在具体设置时的便携性和制造成本，动力齿轮52安装在叉车本体1前部的升降架的竖直方向的中部位置，且齿条51的长度不小于该升降架长度的一半，而且叉车本体1上应当具有便于齿条51稳定升降滑动的导轨。

对应的，支撑座2上固接有与动力齿轮52传动连接的转动齿轮53，支撑座2在叉车本体1上的铰接轴轴线与转动齿轮53的轴线共线；并且动力齿轮52与转动齿轮53之间传动连接有减速齿轮箱54，但需保证动力齿轮52与转动齿轮53为同向旋转。比如动力齿轮52与减速齿轮箱54的输入端通过链条或者皮带、同步带等传动连接，转动齿轮53则安装在减速齿轮箱54的输出端，一方面减小载物架11升降单位行程时支撑座2的翻转角度，确保支撑臂31的有效支撑；另一方面，通过减速齿轮箱54可以实现扭矩的提升并且还可以实现一定的自锁性能，以方便实现支撑臂31在受力状态下的翻转。

这样设置以后，当载物架11在抬升时，载物架11带动齿条51在叉车本体1上上移，随即带动动力齿轮52旋转，动力齿轮52在旋转时又通过带传动及减速齿轮箱54的传动带动转动齿轮53减速旋转，进而带动支撑座2及其上的伸缩装置4和支撑臂31朝远离叉车本体1的方向翻转，实现了载物架11在抬升货物时支撑臂31的自动翻转。并且，载物台抬升地越高，叉车本体1整体重心上升和前倾地更加厉害，而此时支撑臂31的翻转角度更大，对应的支撑臂31在地面上的支撑点距叉车本体1越远，支撑力矩更大，对叉车本体1的支撑效果越佳，由此可以很好地解决叉车本体1前翻的问题。

而为了提升本申请的叉车自动化性能，上述的伸缩装置4设置为油压缸、大推力电缸、大推力直线电机、大推力电磁推杆中的任意一种，以必须具备直线驱动行程任意位置悬停功能为准。且参照图1和图2，，叉车本体1上设置有用于检测支撑座2转动角度的角度传感器6，角度传感器6电连接有PLC控制器，PLC控制器与伸缩装置4电连接；当角度传感器6检测到支撑座2正转时，PLC控制伸缩装置4驱使支撑臂31伸出；反之，PLC控制伸缩装置4驱使支撑臂31缩回。

该PLC控制器用于接收角度传感器6输出的角度信号，并根据支撑座2的离地间距计算支撑臂31所需移动行程，并输出控制伸缩装置4驱使支撑臂31移动该行程的控制信号。该PLC控制器采用微型计算机即可。

这样设置后，载物架11上抬或者下降时，通过同动装置实现支撑座2等比例的正转或者反转，角度传感器6对支撑座2的翻转状态和翻转数据进行监测并将信号传输给PLC控制器处理，以实现对伸缩装置4驱使支撑臂31伸出或者缩回的控制以及实现对伸缩装置4驱动行程的控制，可以实现载物架11上的货物被抬升至任意位置时对支撑臂31支撑效果的精准控制，自动化程度更高。

而为了修正在异常情况下，伸缩装置4已经根据角度传感器6的反馈信号驱使支撑臂31移动至计算位置，但此时滚轮32并未与地面接触或者接触但支撑不稳或者过度接触，等由路面不平等因素导致的支撑臂31支撑效能未达预期的情况。

在另一个可行的实施例中，还可以进一步在滚轮32与支撑臂31之间或者支撑臂31与伸缩装置4输出端之间或者伸缩装置4中设置用于检测滚轮32与地面抵紧力的压力传感器，压力传感器与PLC控制器电连接。压力传感器信号优先级大于角度传感器6信号优先级；当压力传感器检测到滚轮32与地面的反作用力为零或小于设定下限值，PLC控制器控制伸缩装置4以驱使支撑臂31伸出；当压力传感器检测到滚轮32与地面的反作用大于设定上限值，PLC控制器控制伸缩装置4以驱使支撑臂31缩回。

这样可以确保受控翻转后的支撑臂31始终维持在一个可以对叉车本体1起到稳定支撑的一个角度和长度范围内。

在其他可行的实施例中，也可以取消角度传感器6的设置，转由压力传感器替代，通过对压力传感器设置合理的上限值和下限值，同样可以达到上述效果。

本申请实施例一种装载平衡叉车的实施原理为：当载物架11及货叉12承载重物后，升降结构驱使其在叉车本体1上抬升时，载物架11带动齿条51在叉车本体1上上移，随即带动动力齿轮52旋转，进而带动转动齿轮53减速旋转，进而带动支撑座2及其上的伸缩装置4和支撑臂31朝远离叉车本体1的方向翻转，伸缩装置4再驱使支持壁伸出至滚轮32与地面抵触形成支撑，实现了载物架11在抬升货物时支撑臂31的自动翻转及支撑。

并且，载物台抬升地越高，支撑臂31的翻转角度更大，对应的支撑臂31在地面上的支撑点距叉车本体1越远，支撑力矩更大，对叉车本体1的支撑效果越佳，由此可以很好地解决叉车本体1前翻的问题，即使在下坡路段或者行驶途中减速导致叉车本体1重心前移，支撑臂31都可以为叉车本体1提供良好的支撑，使得静止的或者行驶中叉车本体1的重心更为平衡，最大限度降低了上述情况的发生，极大地提高了本申请的叉车在使用中的安全性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的装置、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种装载平衡叉车，包括叉车本体（1）、升降机构、载物架（11）及货叉（12），其特征在于，还包括：

支撑座（2），铰接安装于所述叉车本体（1）前部且其铰接轴线与所述叉车本体（1）行驶方向垂直；

支撑臂（31），活动安装于所述支撑座（2）上，且其自由端安装有滚轮（32）；

伸缩装置（4），安装于所述支撑座（2）上且用于控制所述支撑臂（31）的伸出或缩回；

同动装置，用于实现当所述载物架（11）上升或者下降时驱使所述支撑座（2）在所述叉车本体（1）上正转或者反转；

初始状态下，所述支撑臂（31）呈竖直状态；当所述支撑座（2）在所述叉车本体（1）上正转时，所述支撑臂（31）朝远离所述叉车本体（1）的方向翻转；

所述伸缩装置（4）设置为油压缸、大推力电缸、大推力直线电机、大推力电磁推杆中的任意一种；

所述叉车本体（1）上设置有用于检测所述支撑座（2）转动角度的角度传感器（6），所述角度传感器（6）电连接有PLC控制器，所述PLC控制器与所述伸缩装置（4）电连接；

当所述角度传感器（6）检测到所述支撑座（2）正转时，所述PLC控制所述伸缩装置（4）驱使所述支撑臂（31）伸出；反之，所述PLC控制所述伸缩装置（4）驱使所述支撑臂（31）缩回。

2.根据权利要求1所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述支撑座（2）安装在所述叉车本体（1）的中下部。

3.根据权利要求2所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述同动装置包括竖向固接在所述载物架（11）上的齿条（51）以及转动安装在所述叉车本体（1）上且与所述齿条（51）啮合连接的动力齿轮（52），所述支撑座（2）上固接有与所述动力齿轮（52）传动连接的转动齿轮（53），所述支撑座（2）在所述叉车本体（1）上的铰接轴轴线与所述转动齿轮（53）的轴线共线。

4.根据权利要求3所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述动力齿轮（52）与所述转动齿轮（53）之间传动连接有减速齿轮箱（54）。

5.根据权利要求1所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述PLC控制器接收所述角度传感器（6）输出的角度信号，根据所述支撑座（2）的离地间距计算所述支撑臂（31）所需移动行程，并输出控制所述伸缩装置（4）驱使所述支撑臂（31）移动该行程的控制信号。

6.根据权利要求1所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述滚轮（32）与所述支撑臂（31）之间或者所述支撑臂（31）与所述伸缩装置（4）输出端之间或者所述伸缩装置（4）中设置有用于检测所述滚轮（32）与地面抵紧力的压力传感器，所述压力传感器与所述PLC控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述压力传感器信号优先级大于所述角度传感器（6）信号优先级；当所述压力传感器检测到所述滚轮（32）与地面的反作用力为零或小于设定值，所述PLC控制器控制所述伸缩装置（4）以驱使所述支撑臂（31）伸出。

8.根据权利要求1所述的一种装载平衡叉车，其特征在于，所述支撑座（2）、所述支撑臂（31）及所述伸缩装置（4）配套设置有多组。