CN204038991U - 一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，包括蓄电池、多路阀及并联在钥匙开关输出端、蓄电池负极之间的泵电机控制器与转向信号处理器，所述多路阀上连接有倾斜微动开关、属具微动开关、起升调速传感器；所述倾斜微动开关、属具微动开关的两端均与第一泵电器控制器连接，所述起升调速传感器的调速端分别与第一泵电机控制器和第二泵电机控制器连接；所述转向信号处理器的信号输出端与第二泵电机控制器连接。叉车门架起升动作由两个泵电机联合工作，系统输出功率为双电机运转功率和；而门架倾斜、车辆转向及属具动作均由单个泵电机驱动，使两个泵电机在不同的工况下均工作在较高效率的工作点上，提高了整车的工作效率，节省了能源。

Description

一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统

技术领域

本实用新型涉及叉车技术领域，具体涉及一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统。

背景技术

一般情况下，平衡重电动叉车的起重及转向功能的电气控制系统的设计原理有两种方案：第一种是通过一个控制器控制一个泵电机实现包括门架起升、倾斜及属具等的起重动作，各起重动作的信号由控制器得到运行请求指令后触发，而车辆转向动作由单独的电机执行，由接触器控制转向电机的电源的通断，转向信号由钥匙开关触发，钥匙开关通电后接触器的线包产生压差继而接触器的触点吸合使转向电机得电后旋转。此种控制方式有着明显的劣势，不但成本较高，而且也造成蓄电池能源的浪费。第二种方式是通过一个控制器控制一个泵电机实现门架起升、倾斜、车辆转向及属具等动作，各动作信号均由控制器得到运行请求指令后触发。此种控制方式成本较低且比较节能，是当前国内1-3.5吨较小吨位电动叉车普遍采取的控制方式。

但在4吨以上的大吨位电动叉车起重及转向系统的电气控制方案的选取中，若采取第二种电气控制系统由单个控制器控制单个泵电机实现起重及转向等动作，则由于泵电机功率较大（一般超过20KW）致使转向点（功率为2KW左右，转速500-900rpm）的工作效率偏低，长时工作会造成电机发热，导致蓄电池能源的严重浪费；并且采购成本偏高，整车的布局设计也相对困难。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的电气控制系统存在的效率低、能耗大、成本高且布局困难的问题，提供一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，实现联合驱动叉车的起重（门架起升、倾斜、属具）及转向动作。

本实用新型的技术方案是：一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，包括蓄电池、多路阀及并联在钥匙开关输出端、蓄电池负极之间的泵电机控制器与转向信号处理器，所述多路阀的倾斜阀杆上连接有倾斜微动开关、多路阀的属具阀杆上连接有属具微动开关、多路阀的起升阀杆上连接有起升调速传感器；所述泵电机控制器为两个并联的第一泵电机控制器和第二泵电机控制器，所述第一泵电机控制器和第二泵电机控制器分别连接有第一泵电机、第二泵电机；所述倾斜微动开关、属具微动开关的两端均与第一泵电器控制器连接，所述起升调速传感器的电源两端均与第二泵电机控制器连接、调速端分别与第一泵电机控制器和第二泵电机控制器连接；所述转向信号处理器的信号输出端与第二泵电机控制器连接。

所述起升调速传感器为模拟型位移传感器，当起升信号未到来时，传感器的调速端位移变化量为0；当起升信号到来时，传感器的调速端将调速信号分别输入第一泵电机控制器、第二泵电机控制器的模拟输入信号端口，随着传感器的位移变化量的增大同时驱动第一电机、第二电机从低速向高速运转，从而带动第一油泵、第二油泵产生高压油进入起重工作装置使门架实现无级调速起升。

进一步，所述倾斜微动开关和属具微动开关均为常开式开关：在倾斜信号未到来时，倾斜微动开关是断开的；当倾斜信号到来时，倾斜微动开关的两端分别将第一泵电机控制器的数字输入电源端口与门架倾斜信号输入端连通，驱动第一泵电机运转带动第一油泵产生高压油进入起重工作装置，而使门架倾斜。属具微动开关在属具动作信号未到来时是断开的，当属具动作信号到来时，其两端将第一泵电机控制器的数字输入电源端口及门架属具动作信号输入端相连接，驱动第一泵电机运转，第一泵电机带动第一油泵产生高压油进入起重工作装置，使属具动作。

所述第一泵电机、第二泵电机均为三相鼠笼式交流感应电机。

进一步，所述第一泵电机带动第一油泵产生的高压油经多路阀进入起重工作装置，所述起重工作装置分别驱动叉车门架的起升、倾斜和属具动作；所述第二泵电机带动第二油泵产生的高压油经优先阀分别与多路阀、负载传感转向器连接，所述负载传感转向器驱动车辆转向动作，所述第二油泵产生的高压油经优先阀和第一油泵产生的高压油同时注入多路阀，经多路阀合流后进入起重工作装置驱动叉车门架的起升。

进一步，所述第一泵电机控制器、第二泵电机控制器的芯片均为AC2 POWER 450芯片，所述转向信号处理器的芯片为AC3 FLASH 650芯片；所述第一泵电机控制器的芯片与接触器的线圈串接，所述接触器的触点串接在所述第一泵电机控制器、第二泵电机控制器的电源输入端。

进一步，还包括与转向信号处理器并联的显示仪表。

进一步，所述钥匙开关的电源输入端连接有第二保险丝，所述接触器的触点输入端连接有第一保险丝。

本实用新型使用两个并联的泵电机控制器来控制两个泵电机，联合驱动叉车门架起升、倾斜、属具动作及车辆转向。

当接通电源，接触器的线圈两端产生电压差，接触器的触点接通，第一泵电机控制器和第二泵电机控制器通电。当拉起多路阀的起升阀杆时，随着起升调速传感器调速端的位移变化，两个泵电机控制器分别控制两个泵电机由低速向高速运行，叉车门架实现无级调速起升。当倾斜微动开关接通时，第一泵电机控制器控制第一泵电机定速运转，使门架倾斜动作。当属具微动开关接通时，第一泵电机控制器控制第一泵电机定速运转，使属具动作。当触发转向信号时，转向信号处理器将信号输入第二泵电机控制器，第二泵电机定速运转，叉车实现转向功能。门架倾斜和属具的运行速度可以通过调节第一泵电机控制器的芯片的相关参数设定，叉车转向时的电机转速可以通过调节第二泵电机控制器的芯片的相关参数设定。

本实用新型的有益效果有：

1、叉车门架起升动作时，由两个泵电机联合工作，系统输出功率为双电机运转功率和；而门架倾斜和转向动作及属具动作均由单个泵电机驱动。各执行动作的合理分配，使两个泵电机在不同的工况下（起升、倾斜、属具动作、转向）均工作在较高效率的工作点上，提高了整车的工作效率，节省了能源。

2、本实用新型采用两个泵电机联合或单独驱动油泵工作，其单个泵电机的功率小、且体积较小，使叉车的整车布局更容易。

3、由于两个泵电机的功率较小，可以借用小吨位（3吨以下）的成熟的泵电机，采购成本较低，质量及性能可靠。

4、本实用新型由两个泵电机控制器、两个泵电机和起升调速传感器形成的门架起升无级调速系统，使门架起升动作从低速到快速的运行状态稳定、可靠、定位精确。

5、系统具备故障自动诊断功能，通过故障显示仪表显示故障代码，方便了技术服务。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型工作原理结构示意图，

图2为本实用新型电气控制系统电路图，

图中：1-蓄电池，2-1第一泵电机控制器，2-2第二泵电机控制器，3-1第一泵电机，3-2第二泵电机，4-1第一油泵，4-2第二油泵，5-属具微动开关，6-倾斜微动开关，7-起升调速传感器，8-转向信号处理器，9-优先阀，10-负载传感转向器，11-多路阀，12-起重工作装置，13-紧急断电开关，14-钥匙开关，15-接触器，15-1触点，15-2线圈，16-1第一保险丝，16-2第二保险丝，17-显示仪表。

具体实施方式

如图1所示，一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，包括对系统进行供电的80伏蓄电池1，多路阀11及并联在钥匙开关输出端、蓄电池1负极之间的第一泵电机控制器2-1、第二泵电机控制器2-2与转向信号处理器8；所述多路阀11的倾斜阀杆上连接有倾斜微动开关6、多路阀11的属具阀杆上连接有属具微动开关5、多路阀11的起升阀杆上连接有起升调速传感器7；倾斜微动开关6、属具微动开关5与第一泵电器控制器2-1连接，起升调速传感器7的调速端分别与第一泵电机控制器2-1和第二泵电机控制器2-2连接；转向信号处理器8的信号输出端与第二泵电机控制2-2连接；所述第一泵电机控制器2-1的输出端通过第一泵电机3-1与第一油泵4-1连接，第一油泵4-1的输出端通过多路阀11与起重工作装置12连接，起重工作装置12驱动叉车门架的倾斜与属具动作；第二泵电机控制器2-2的输出端通过第二泵电机3-2与第二油泵4-2连接，第二油泵4-2的出油端通过优先阀9分别与多路阀11、负载传感转向器10连接，负载传感转向器10驱动叉车转向动作；第二油泵4-2产生的高压油经优先阀9和第一油泵4-1产生的高压油同时注入多路阀11，经多路阀11合流后进入起重工作装置12，起重工作装置12驱动叉车门架的起升。

进一步，所述倾斜微动开关6和属具微动开关5均为常开式开关：在倾斜信号未到来时，都是断开的，当倾斜信号到来时，向第一泵电机控制器输入信号，驱动第一泵电机运转带动第一油泵产生高压油进入起重工作装置，使门架实现倾斜动作或属具动作。

进一步，第一泵电机3-1、第二泵电机3-2均为三相鼠笼式交流感应电机。第一泵电机控制器2-1、第二泵电机控制器2-2的芯片均为AC2 POWER 450芯片，所述转向信号处理器8的芯片为AC3 FLASH 650芯片；所述第一泵电机控制器2-1的芯片与接触器15的线圈15-2串接，所述接触器15的触点15-1串接在所述第一泵电机控制器2-1、第二泵电机控制器2-2的功率单元的电源输入端。

如图2所示，一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统包括与80伏蓄电池1串联的紧急断电开关13、第二保险丝16-2和钥匙开关14，并联在钥匙开关14输出端、蓄电池1负极之间的第一泵电机控制器2-1、第二泵电机控制器2-2、转向信号处理器8和显示仪表17；紧急断电开关13的输出端通过第一保险丝16-1与接触器15的触点15-1的输入端连接，触点15-1的输出端分别与第一泵电机控制器2-1的功率正电源接线端子BP1、第二泵电机控制器2-2的功率正电源接线端子BP2连接；第一泵电机控制器2-1的AC2 POWER 450芯片U1的控制端口NMC、PMC之间串接接触器15的线圈15-2、数字输入端口CCM与倾斜信号输入端DIG1之间串接倾斜微动开关6、数字输入端口CCM与属具信号输入端DIG2之间串接属具微动开关5、第一泵电机控制器2-1的功率单元的接线端子U1、V1、W1分别与第一泵电机3-1的励磁引出线连接。第二泵电机控制器2-2的AC2 POWER 450芯片U2的电源端口PPOT、NPOT分别与起升调速传感器7的电源两端连接，起升调速传感器7的调速端分别与芯片U1的信号端口CPOT1、芯片U2的信号端口CPOT2连接；芯片U2的信号输入端口DIG3与转向信号处理器8的AC3 FLASH 650芯片U3的信号输出端口DIGO连接、第二泵电机控制器2-2的功率单元的接线端子U2、V2、W2分别与第二泵电机3-2的励磁引出线连接。第一泵电机3-1的速度传感器SR1分别与第一泵电机控制器2-1的芯片U1的+12V、GND、PHA1、PHB1信号端口连接，第一泵电机3-1的温度传感器ST1分别与第一泵电机控制器2-1的芯片U1的PT1、NT1信号端口连接；第二泵电机3-2的速度传感器SR2分别与第二泵电机控制器2-2的芯片U2的+12V、GND、PHA2、PHB2信号端口连接，第二泵电机3-2的温度传感器ST2分别与第二泵电机控制器2-2的芯片U2的PT2、NT2信号端口连接，系统的故障信号通过CANBUS总线显示在显示仪表上。

蓄电池1作为电源，当紧急断电开关13和钥匙开关14接通后，经第二保险丝16-2使第一泵电机控制器2-1、第二泵电机控制器2-2、转向信号处理器8和显示仪表17逻辑回路上电，系统自检后，接触器15的线圈15-2得电，触点15-1吸合，则主电路电源经紧急断电开关13、第一保险丝16-1、触点15-1将电源接至第一泵电机控制器2-1和第二泵电机控制器2-2功率单元上。

在叉车油路多路阀11的倾斜阀杆上连接有倾斜微动开关6、多路阀11的属具阀杆上连接有属具微动开关5、多路阀11的起升阀杆上连接有起升调速传感器7。

    当拉动起升阀杆时，安装在多路阀11上起升调速传感器7得到起升信号，起升信号传送到第一泵电机控制器2-1和第二泵电机控制器2-2，第一泵电机控制器2-1和第二泵电机控制器2-2根据指令调节加在第一泵电机3-1和第二泵电机3-2上电压，使两泵电机输出相应的转速和扭矩，带动第一油泵4-1和第二油泵4-2旋转产生高压油，第二油泵4-2产生的高压油经优先阀9和第一油泵4-1产生的高压油同时注入多路阀11，经多路阀11合流后进入起重工作装置12，随着起升调速传感器7的行程调节，第一泵电机控制器2-1和第二泵电机控制器2-2分别控制第一泵电机3-1和第二泵电机3-2变速运转，使叉车门架实现无级调速。在门架起升过程中，第一泵电机3-1和第二泵电机3-2同时工作。

当拉动倾斜阀杆时，安装在多路阀11上的倾斜微动开关6接通，倾斜动作请求信号输入第一泵电机控制器2-1而驱动第一泵电机3-1定速转速运转（其转速由第一泵电机控制器2-1的芯片U1设定，可更改），第一泵电机3-1带动第一油泵4-1产生高压油，经多路阀11后进入起重工作装置12，使门架倾斜。

当拉动属具阀杆时，安装在多路阀11上的属具微动开关5接通，属具动作请求信号输入第一泵电机控制器2-1而驱动第一泵电机3-1定速转速运转，第一泵电机3-1带动第一油泵4-1产生高压油，经多路阀11后进入高压油起重工作装置12，使属具动作。

当整车行走或制动时，转向信号处理器8即发出转向指令，转向信号输入第二泵电机控制器2-2而驱动第二泵电机3-2定速转速运转（转速由第二泵电机控制器2-2的芯片U2设定，可更改）, 第二泵电机3-2带动第二油泵4-2产生高压油，经优先阀9流入负载传感转向器10，实现对转向优先分流供油,从而实现系统的转向工作。

以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，包括蓄电池（1）、多路阀（11）及并联在钥匙开关（14）输出端、蓄电池（1）负极之间的泵电机控制器与转向信号处理器（8），其特征在于：所述多路阀（11）的倾斜阀杆上连接有倾斜微动开关（6）、多路阀（11）的属具阀杆上连接有属具微动开关（5）、多路阀（11）的起升阀杆上连接有起升调速传感器（7）；所述泵电机控制器为两个并联的第一泵电机控制器（2-1）和第二泵电机控制器（2-2），所述第一泵电机控制器（2-1）和第二泵电机控制器（2-2）分别连接有第一泵电机（3-1）、第二泵电机（3-2）；所述倾斜微动开关（6）、属具微动开关（5）的两端均与第一泵电器控制器（2-1）连接，所述起升调速传感器（7）的电源两端均与第二泵电机控制器（2-2）连接、调速端分别与第一泵电机控制器（2-1）和第二泵电机控制器（2-2）连接；所述转向信号处理器（8）的信号输出端与第二泵电机控制器（2-2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，其特征在于：所述倾斜微动开关（6）和属具微动开关（5）均为常开式开关；所述第一泵电机（3-1）、第二泵电机（3-2）均为三相鼠笼式交流感应电机。

3.根据权利要求1所述的一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，其特征在于：所述第一泵电机（3-1）带动第一油泵（4-1）产生的高压油经多路阀（11）进入起重工作装置（12），所述起重工作装置（12）分别驱动叉车门架的倾斜和属具动作；所述第二泵电机（3-2）带动第二油泵（4-2）产生的高压油经优先阀（9）分别与多路阀（11）、负载传感转向器（10）连接，所述负载传感转向器（10）驱动车辆转向动作，所述第二油泵（4-2）产生的高压油经优先阀（9）和第一油泵（4-1）产生的高压油同时注入多路阀（11）中，所述起重工作装置（12）驱动叉车门架的起升。

4.根据权利要求1所述的一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，其特征在于：所述第一泵电机控制器（2-1）、第二泵电机控制器（2-2）的芯片均为AC2 POWER 450芯片，所述转向信号处理器（8）的芯片为AC3 FLASH 650芯片；所述第一泵电机控制器（2-1）的芯片与接触器（15）的线圈（15-2）串接，所述接触器（15）的触点（15-1）串接在所述第一泵电机控制器（2-1）、第二泵电机控制器（2-2）的功率单元的电源输入端。

5.根据权利要求1所述的一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，其特征在于：还包括与转向信号处理器（8）并联的显示仪表（17）。

6.根据权利要求4所述的一种大吨位电动叉车起重及转向动作的电气控制系统，其特征在于：所述钥匙开关（14）的电源输入端连接有第二保险丝（16-2），所述接触器（15）的触点（15-1）的输入端连接有第一保险丝（16-1）。