CN116573582B - 一种伸缩臂叉装车调平结构及伸缩臂叉装车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及伸缩臂叉装车技术领域，公开了一种伸缩臂叉装车调平结构及伸缩臂叉装车，调平结构包括下调平油缸、转向连杆、传动连杆和上调平油缸，下调平油缸、转向连杆、传动连杆以及伸缩臂构成连杆机构；上调平油缸的一端与臂架铰接，另一端与属具支架铰接；下调平油缸的有杆腔与上调平油缸的无杆腔连通而实现下调平油缸与上调平油缸联动，下调平油缸和上调平油缸动作时通过连杆机构的传动使臂架相对于底盘的变幅角度变化值等于属具支架和臂架之间的夹角变化值。本发明所公开的调平结构实现属具支架在臂架变幅过程中平动，进而实现臂架变幅过程中货叉零调平偏差，确保安全运输货物。

Description

一种伸缩臂叉装车调平结构及伸缩臂叉装车

技术领域

本发明涉及伸缩臂叉装车技术领域，具体涉及一种伸缩臂叉装车调平结构及伸缩臂叉装车。

背景技术

伸缩臂叉装车属于工程机械的细分领域，它主要替代汽车起重机和随车吊，既能实现起吊的功能，又能实现叉装的功能，相比现有工程机械，伸缩臂叉装车对狭窄场地适应性更强，挪动设备频次低，实现功能比起重机齐全，属具灵活多样，作业人数少，作业效率高，因此广泛应用于工业、建筑业等工况。

臂架是伸缩臂叉装车起升货物的主要部件，其长度和角度均可以调整，货叉安装在臂架的头部，伸缩臂叉装车在举升货物或下落货物过程中，其臂架变幅摆动会引起货叉以相同角度进行倾斜，使得货叉不能时刻保持水平状态或保持与水平面具有一固定夹角的状态，需要操作人员不断地对货叉的角度进行调整，如果调整不当，货物在搬运中可能会发生倾斜或滑落，造成作业事故。因此，通常在伸缩臂叉装车设置属具调平结构，可以有效解决货叉随着臂架的变幅发生倾斜的问题，但在实际运行的过程中往往因调平偏差的存在使得货叉调平并不能达到很好的效果，而且，调平偏差随着臂架变幅角度的增大而增大，这显然不利于物料的安全运输。此外，现有中多采用电液调平的方式，该种方式的调平结构零部件较多，结构复杂，成本高，对臂架和底盘的结构造成诸多限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩臂叉装车调平结构及伸缩臂叉装车，用以解决现有伸缩臂叉装车调平偏差较大、调平结构复杂、成本高、对底盘和臂架结构限制大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种伸缩臂叉装车调平结构，所述伸缩臂叉装车包括底盘、臂架和用于安装属具的属具支架，臂架尾部与底盘铰接，属具支架与臂架的头部铰接，所述调平结构包括上调平结构和下调平结构；所述下调平结构包括下调平油缸、转向连杆和传动连杆，所述转向连杆包括第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部呈夹角布置，所述下调平油缸的一端与所述底盘铰接，另一端与所述第一弯折部的端部铰接，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘铰接，所述第二弯折部的端部与所述传动连杆的第一端铰接，所述传动连杆的第二端与所述臂架铰接，所述下调平油缸的活塞杆和缸体、所述转向连杆、所述传动连杆以及所述臂架构成五连杆机构；所述上调平结构包括上调平油缸，所述上调平油缸的一端与所述臂架铰接，另一端与所述属具支架铰接；所述下调平油缸与所述第一弯折部的铰接点、所述下调平油缸与所述底盘的铰接点、所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘的铰接点通过三点连线构成下三角形；所述上调平油缸与所述臂架的铰接点、所述上调平油缸与所述属具支架的铰接点、所述属具支架与所述臂架的头部的铰接点通过三点连线构成上三角形；所述下三角形和所述上三角形满足相似三角形；所述下调平油缸的有杆腔与所述上调平油缸的无杆腔连通而实现所述下调平油缸与所述上调平油缸联动，所述伸缩臂叉装车的变幅油缸动作时通过所述下调平结构和所述上调平结构的传动使所述臂架相对于所述底盘的变幅角度变化值等于所述属具支架和所述臂架之间的夹角变化值。

本发明所公开的伸缩臂叉装车调平结构还具有以下附加技术特征：

所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘的铰接点、所述第二弯折部和所述传动连杆的铰接点、所述传动连杆和所述臂架的铰接点、所述臂架和所述底盘的铰接点通过四点连线构成平行四边形。

所述底盘设有第一铰接部、第二铰接部和第三铰接部，所述下调平油缸与所述第一铰接部铰接，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述第二铰接部铰接，所述臂架与所述第三铰接部铰接。

所述传动连杆为直型结构。

所述调平结构通过液压泵控制所述下调平油缸以及所述上调平油缸动作，所述下调平油缸的无杆腔连接有第一油路，所述上调平油缸的有杆腔连接有第二油路，所述第一油路和所述第二油路两者之一与所述液压泵相连时，两者之另一与油箱连接。

所述第一油路和所述第二油路上连接有第一电磁换向阀。

所述伸缩臂叉装车的变幅油缸的有杆腔和无杆腔分别连接有第三油路和第四油路，所述第三油路和所述第四油路两者之一与所述液压泵相连时，两者之另一与油箱连接。

所述第三油路和所述第四油路上连接有第二电磁换向阀。

本发明还提供一种伸缩臂叉装车，包括底盘、臂架和用于安装属具的属具支架，所述臂架尾部与所述底盘铰接，所述属具支架与所述的头部铰接，所述伸缩臂叉装车还包括如前所述的调平结构。

由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下技术效果：下调平油缸的缸体和活塞杆、转向连杆、传动连杆以及伸缩臂构成五连杆机构，下调平油缸的有杆腔与上调平油缸的无杆腔连通而实现联动，在变幅油缸带动臂架向上变幅或向下变幅过程中，下调平油缸和上调平油缸动作并通过五连杆机构的传动使臂架相对于底盘的变幅角度变化值等于属具支架和臂架之间的夹角变化值，即臂架变幅角度值与属具支架相对于臂架的夹角变化严格相等，实现属具支架在臂架变幅过程中平动，属具支架和底盘之间的夹角始终为一定值，进而实现臂架变幅过程中固定在属具支架上的属具零调平偏差，确保安全运输货物。本发明提供的调平结构为液压式调平结构，结构简单、紧凑，成本低，适用性广且性能稳定，而且，五连杆机构可变形式多，可通过连杆结构和传动等方面的优化性设计减小调平结构对臂架和底盘的结构、空间的限制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例所提供的伸缩臂叉装车的结构示意图一；

图2为本申请实施例所提供的伸缩臂叉装车的结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的伸缩臂叉装车的局部结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的调平结构的结构原理图；

图5为本申请实施例所提供的调平结构的液压原理图。

附图标记：

1底盘，2臂架，21头部，3属具支架，41下调平油缸，42上调平油缸，5液压泵，61第一油路，62第二油路，63第三油路，64第四油路，71第一电磁换向阀，72第二电磁换向阀，8变幅油缸，9油箱，10货叉。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

本申请的实施例中，提供了一种伸缩臂叉装车调平结构及伸缩臂叉装车，为便于说明和理解，本申请所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本申请所提供技术方案的具体限定。

本发明所提供的一种伸缩臂叉装车调平结构，如图1至图5所示，所述伸缩臂叉装车包括底盘1、臂架2和用于安装属具的属具支架3，臂架2的尾部与底盘1铰接，属具支架3与臂架2的头部21铰接，所述调平结构包括上调平结构和下调平结构；所述下调平结构包括下调平油缸41、转向连杆和传动连杆，所述转向连杆包括第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部呈夹角布置，所述下调平油缸41的一端与所述底盘1铰接，另一端与所述第一弯折部的端部铰接，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘1铰接，所述第二弯折部的端部与所述传动连杆的第一端铰接，所述传动连杆的第二端所述臂架2铰接，所述下调平油缸41的活塞杆和缸体、所述转向连杆、所述传动连杆以及所述伸缩臂构成五连杆机构；所述上调平结构包括上调平油缸42，所述上调平油缸42的一端与所述臂架2铰接，另一端与所述属具支架3铰接；所述下调平油缸41的有杆腔与所述上调平油缸42的无杆腔连通而实现所述下调平油缸41与所述上调平油缸42联动，所述伸缩臂叉装车的变幅油缸8动作时通过所述下调平结构和所述上调平结构的传动使所述臂架2相对于所述底盘1的变幅角度变化值等于所述属具支架3和所述臂架2之间的夹角变化值。

为便理解，图4中示意性地绘示了调平结构的结构原理图，其中，D点代表下调平油缸41与底盘1的铰接点，C点代表下调平油缸41与第一弯折部的铰接点，CD连线代表下调平油缸41的行程，CG连线代表第一弯折部，GH连线代表第二弯折部，G点代表第一弯折部和第二弯折部的连接处与底盘1的铰接点，HR连线代表传动连杆，H点代表第二弯折部和传动连杆的铰接点，R点代表传动连杆和臂架2的铰接点，J点代表臂架2和底盘1的铰接点，三角形JER代表臂架2，EF连线代表上调平油缸42的行程，E点代表上调平油缸42与臂架2的铰接点，F点代表上调平油缸42与属具支架3的铰接点，K点代表属具支架3与臂架2的头部21的铰接点，EK连线代表臂架2的头部21，KF连线代表属具支架3，A点代表变幅油缸8与底盘1的铰接点，B点代表变幅油缸8与臂架2的铰接点，AB连线代表变幅油缸8的行程。变幅油缸8带动臂架2向上变幅时，通过五连杆机构带动下调平油缸41有杆腔进油、无杆腔出油而实现收缩，并使上调平油缸42的有杆腔进油、无杆腔出油而实现收缩，上调平油缸42的收缩带动属具支架3向下转动调平，属具支架3向下转动角度变化始终等于臂架2向上转动变幅角度变化；变幅油缸8带动臂架2向下变幅时，通过五连杆机构带动下调平油缸41有杆腔出油、无杆腔进油而实现伸长，并使上调平油缸42的有杆腔出油、无杆腔进油而实现伸长，上调平油缸42的伸长带动属具支架3向上转动调平，属具支架3向上转动角度变化始终等于臂架2向下转动变幅角度变化。

本领域技术人员能够理解的是，下调平油缸41的活塞杆和缸体、转向连杆、传动连杆以及伸缩臂构成五连杆机构，下调平油缸41的有杆腔与上调平油缸42的无杆腔连通而实现联动，因此，在优选的实施例中，可通过对五连杆机构的传动形式以及相连的连杆之间的角度变化控制下调平油缸41的伸缩变化，使得变幅油缸8带动臂架2向上变幅或向下变幅过程中，下调平油缸41和上调平油缸42动作并通过该五连杆机构的传动使臂架2相对于底盘1的变幅角度变化值等于属具支架3和臂架2之间的夹角变化值，即臂架2变幅角度值与属具支架3相对于臂架2的夹角变化严格相等，实现属具支架3在臂架2变幅过程中平动，属具支架3和底盘1之间的夹角始终为一定值，进而实现臂架2变幅过程中固定在属具支架3上的属具零调平偏差，确保安全运输货物。此外，本发明提供的调平结构为液压式调平结构，结构简单、紧凑，成本低，适用性广且性能稳定，而且，五连杆机构可变形式多，可通过转向连杆的夹角、传动连杆的结构等方面的优化性设计减小调平结构对臂架和底盘的结构、空间的限制。

需要说明的是，本发明对伸缩臂叉装车的属具不做限定，即本发明的调平结构的调平对象不做限定，如图1、图2和图3所示，其可以为货叉10，而随着载人平台、玻璃吸盘等新颖属具的使用，本发明的调平结构也可以对载人平台、玻璃吸盘等新颖属具进行调平。

作为本申请的一种优选实施方式，所述下调平油缸41与所述第一弯折部的铰接点、所述下调平油缸41与所述底盘1的铰接点、所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘1的铰接点通过三点连线构成下三角形；所述上调平油缸42与所述臂架2的铰接点、所述上调平油缸42与所述属具支架3的铰接点、所述属具支架3与所述臂架2的头部21的铰接点通过三点连线构成上三角形；所述下三角形和所述上三角形满足相似三角形。如图4所示，下调平油缸41与转向连杆的铰接点C、下调平油缸41与底盘1的铰接点D、第一弯折部和第二弯折部的连接处与底盘1的铰接点G通过三点连线构成的下三角形为△CDG，如图3和图4所示，上调平油缸42与臂架2的铰接点E、上调平油缸42与属具支架3的铰接点F、属具支架3与臂架2的头部21的铰接点K通过三点连线构成的上三角形为△EFK，△CDG和△EFK为相似三角形，从而使下调平油缸41和上调平油缸42以固定传动比同步伸缩，当然，△CDG和△EFK还可以为全等三角形，使下调平油缸41和上调平油缸42的伸缩量时刻保持一致，此时，只需要将传动连杆两端的铰接点和传动连杆的长度进行合理限制，便可以使下调平油缸41的动作通过△CDG和△EFK的相似三角形限定以及传动连杆的传动被精准控制，保证臂架2相对于底盘1的变幅角度变化值等于属具支架3和臂架2之间的夹角变化值。

进一步地，可以使所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘1的铰接点、所述第二弯折部和所述传动连杆的铰接点、所述传动连杆和所述臂架2的铰接点、所述臂架2和所述底盘1的铰接点通过四点连线构成平行四边形。如图4所示，第一弯折部和第二弯折部的连接处与底盘1的铰接点G、第二弯折部和传动连杆的铰接点H、传动连杆和臂架2的铰接点R、臂架2和底盘1的铰接点J通过四点连线构成的平行四边形GHRJ，具体实施时，只需要臂架2和底盘1的铰接点与转向连杆与底盘1的铰接点之间的连线与传动连杆的长度相等且二者平行即可构成平行四边形。平行四边形GHRJ实现臂架2变幅夹角向转向连杆的动态传递，使臂架2与底盘1的夹角始终等于第二弯折部与底盘1的夹角。在△CDG和△EFK满足相似三角形的基础上，以△CDG和△EFK的相似比r（，其中，/>为铰接点D和铰接点G的距离，/>为铰接点E和铰接点K的距离，/>为铰接点C和铰接点G的距离，/>为铰接点F和铰接点K的距离，/>为铰接点C和铰接点D的距离且为下调平油缸41在活塞杆未伸出状态下的原长，/>为铰接点E和铰接点F的距离且为上调平油缸42在活塞杆未伸出状态下的原长）为例，下调平油缸41的缸径/>与上调平油缸42的缸径/>满足：/>，因此，下调平油缸41与上调平油缸42的传动比为/>，当臂架2与底盘1夹角的/>的变幅角增量为/>时，∠DGC增量/>等于/>，可以得出：

其中，为∠DGC，/>为下调平油缸41的行程，此时上调平油缸42的行程为/>，根据余弦定理得出：

其中，为∠FKE，/>为∠FKE的增量，由此得出，/>，即铰接点E和铰接点J之间的连线与底盘1的夹角，等于∠KEF的负增量，因此，属具支架3与底盘1的夹角始终保持为一个定值，而实现属具的零偏差调平。

进一步地，可以使所述底盘1设有第一铰接部、第二铰接部和第三铰接部，所述下调平油缸41与所述第一铰接部铰接，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述第二铰接部铰接，所述臂架2与所述第三铰接部铰接。具体地，第一铰接部、第二铰接部和第三铰接部可以为底盘1设置的带有铰接孔的凸起结构。

作为本发明的一种优选方式，所述传动连杆为直型结构，可以在转向连杆和臂架2之间起到更精准的传动作用，保证调平结构调平精度。

作为本发明的一种优选方式，如图5所示，所述调平结构通过液压泵5控制所述下调平油缸41以及所述上调平油缸42动作，所述下调平油缸41的无杆腔连接有第一油路61，所述上调平油缸42的有杆腔连接有第二油路62，所述第一油路61和所述第二油路62两者之一与所述液压泵5相连时，两者之另一与油箱9连接。具体地，如图5所示，在臂架2抬起时，下调平油缸41的无杆腔与液压泵5相连，上调平油缸42的有杆腔与油箱9相连，保证下调平油缸41与上调平油缸42液压油流量相等且液压油管内不会出现负压。在臂架2落下时，上调平油缸42的有杆腔与液压泵5相连，下调平油缸41的无杆腔与油箱9相连，从而实现下调平油缸41与上调平油缸42液压流量相等且液压管内不出现负压。

如图5所示，所述第一油路61和所述第二油路62上连接有第一电磁换向阀71。通过第一电磁换向阀71可以改变第一油路61和第二油路62的通断。

如图5所示，所述伸缩臂叉装车的变幅油缸8的有杆腔和无杆腔分别连接有第三油路63和第四油路64，所述第三油路63和所述第四油路64两者之一与所述液压泵5相连时，两者之另一与油箱9连接。具体地，在臂架2向上转动变幅时，变幅油缸8的有杆腔通过第三油路63与油箱9连接，变幅油缸8的无杆腔通过第四油路64与液压泵5连接，在臂架2向下转动变幅时，变幅油缸8的有杆腔通过第三油路63与液压泵5连接，变幅油缸8的无杆腔通过第四油路64与油箱9连接。

如图5所示，所述第三油路63和所述第四油路64上连接有第二电磁换向阀72。通过第二电磁换向阀72可以改变第三油路63和第四油路64的通断。

如图1至图3所示，本发明提供的一种伸缩臂叉装车，包括底盘1、臂架2和用于安装属具的属具支架3，所述臂架2的尾部与所述底盘1铰接，所述属具支架3与所述臂架2的头部21铰接，所述伸缩臂叉装车还包括如前所述的调平结构。

需要说明的是，由于所述伸缩臂叉装车包括如前所述的调平结构，因此，调平结构所具有的有益效果均是本申请提供的伸缩臂叉装车所包含的，在此不做赘述。

本发明所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本发明的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种伸缩臂叉装车调平结构，所述伸缩臂叉装车包括底盘、臂架和用于安装属具的属具支架，臂架的尾部与底盘铰接，属具支架与臂架的头部铰接，其特征在于，所述调平结构包括上调平结构和下调平结构；

所述下调平结构包括下调平油缸、转向连杆和传动连杆，所述转向连杆包括第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部呈夹角布置，所述下调平油缸的一端与所述底盘铰接，另一端与所述第一弯折部的端部铰接，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘铰接，所述第二弯折部的端部与所述传动连杆的第一端铰接，所述传动连杆的第二端与所述臂架铰接，所述下调平油缸的活塞杆和缸体、所述转向连杆、所述传动连杆以及所述臂架构成五连杆机构；

所述上调平结构包括上调平油缸，所述上调平油缸的一端与所述臂架铰接，另一端与所述属具支架铰接；

所述下调平油缸与所述第一弯折部的铰接点、所述下调平油缸与所述底盘的铰接点、所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘的铰接点通过三点连线构成下三角形；

所述上调平油缸与所述臂架的铰接点、所述上调平油缸与所述属具支架的铰接点、所述属具支架与所述臂架的头部的铰接点通过三点连线构成上三角形；

所述下三角形和所述上三角形满足相似三角形；

所述下调平油缸的有杆腔与所述上调平油缸的无杆腔连通而实现所述下调平油缸与所述上调平油缸联动，所述伸缩臂叉装车的变幅油缸动作时通过所述下调平结构和所述上调平结构的传动使所述臂架相对于所述底盘的变幅角度变化值等于所述属具支架和所述臂架之间的夹角变化值。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述底盘的铰接点、所述第二弯折部和所述传动连杆的铰接点、所述传动连杆和所述臂架的铰接点、所述臂架和所述底盘的铰接点通过四点连线构成平行四边形。

3.根据权利要求2所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述底盘设有第一铰接部、第二铰接部和第三铰接部，所述下调平油缸与所述第一铰接部铰接，所述第一弯折部和所述第二弯折部的连接处与所述第二铰接部铰接，所述臂架与所述第三铰接部铰接。

4.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述传动连杆为直型结构。

5.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述调平结构通过液压泵控制所述下调平油缸以及所述上调平油缸动作，所述下调平油缸的无杆腔连接有第一油路，所述上调平油缸的有杆腔连接有第二油路，所述第一油路和所述第二油路两者之一与所述液压泵相连时，两者之另一与油箱连接。

6.根据权利要求5所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述第一油路和所述第二油路上连接有第一电磁换向阀。

7.根据权利要求5所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述伸缩臂叉装车的变幅油缸的有杆腔和无杆腔分别连接有第三油路和第四油路，所述第三油路和所述第四油路两者之一与所述液压泵相连时，两者之另一与油箱连接。

8.根据权利要求7所述的伸缩臂叉装车调平结构，其特征在于，所述第三油路和所述第四油路上连接有第二电磁换向阀。

9.一种伸缩臂叉装车，其特征在于，包括底盘、臂架和用于安装属具的属具支架，所述臂架尾部与所述底盘铰接，所述属具支架与所述臂架的头部铰接，所述伸缩臂叉装车还包括如权利要求1-8任一项所述的伸缩臂叉装车调平结构。