CN214240425U - 一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，所述自走机构包括转向架组件、车轮总成、驱动组件、电机动力站（10），驱动组件连接车轮总成和转向架组件，所述控制系统应用于自走机构中，包括ECU和电池整机供电，ECU连接有压力传感器、左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器、转向阀组、行走阀组、分流电磁阀、转向使能电磁阀、电机控制器Ⅰ、电机控制器Ⅱ、钥匙开关和上控制器，上控制器连接有雷达。

Description

一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统

技术领域

本实用新型是一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，属于电液一体化控制技术领域。

背景技术

现有的高空作业平台一般包括底盘、行走装置、升降装置以及作业平台，升降装置的上端与作业平台连接，下端与底盘连接，行走装置则安装在底盘，升降装置可以是剪叉式升降装置、桅柱式升降装置或套筒式升降装置，行走装置可以是车轮式或履带式行走装置。自行走剪叉式高空作业平台为众多高空作业平台中的一类，其升降装置为剪叉式升降装置，行走装置通过行走液压系统实现自行走，行走液压系统一般由泵、电磁换向阀A、电磁换向阀B、两个马达组成。通过电磁换向阀A、电磁换向阀B分别控制两个马达的正反转换向以及两个马达的串并联，实现高空作业平台的前进、后退和高低速行走模式转换，通过转向油缸实现转向，其剪叉式升降装置同样是利用液压进行升降控制，动力源同样为泵的油源供应，上述介绍的行走装置一般为4×2驱动和前轮转向，具有直线行驶的单一行走功能。

目前一般的自行走电动电动剪叉维护作业装置具有单一的直线行走功能，不能满足在狭窄的空间内快速调整作业，导致维修作业费时、费力、废财。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，根据所需要功能动作需求，指令着各个电磁阀组、动力单元等元件的协同作业，各个液压元件及电气元件协同工作，实现直线行走、斜向行走、横向想走和原地转向等自行走模式的精准控制。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，所述自走机构包括转向架组件、车轮总成、驱动组件、电机动力站，驱动组件连接车轮总成和转向架组件；

所述转向架组件包括左后转向架、右后转向架、前右转向架和前左转向架；

所述电机动力站两端分别接入有液压油箱和转向阀组，转向阀组连接有行走阀组，行走阀组油源由转向阀组提供。

进一步的，所述驱动组件包括驱动马达、减速机和转向油缸，所述驱动马达包括左后轮驱动马达、右后轮驱动马达、前右驱动马达和前左驱动马达，减速机包括后左减速机、后右减速机、前右减速机和前左减速机，转向油缸包括左后转向油缸、右后转向油缸、前右转向油缸和前左转向油缸。

进一步的，所述左后轮驱动马达连接有左后转向油缸和后左减速机，左后轮驱动马达与后左减速机通过花键连接并用螺栓固定，左后转向油缸和后左减速机固定在左后转向架上，后左减速机的外壳体上固定有左后轮。

进一步的，所述右后轮驱动马达连接有右后转向油缸和后右减速机，右后轮驱动马达与后右减速机通过花键连接并用螺栓固定，右后转向油缸和后右减速机固定在右后转向架上，后右减速机的外壳体上固定有右后轮。

进一步的，所述前右驱动马达连接有前右转向油缸和前右减速机，前右驱动马达与前右减速机通过花键连接并用螺栓固定，前右转向油缸和前右减速机固定在前右转向架上，前右减速机的外壳体上固定有右前轮。

进一步的，所述前左驱动马达连接有前左转向油缸和前左减速机，前左驱动马达与前左减速机通过花键连接并用螺栓固定，前左转向油缸和前左减速机固定在前左转向架上，前左减速机的外壳体上固定有左前轮。

一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，所述控制系统应用于自走机构中，包括ECU和电池整机供电，ECU连接有压力传感器、左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器、转向阀组、行走阀组、分流电磁阀、转向使能电磁阀、电机控制器Ⅰ、电机控制器Ⅱ、钥匙开关和上控制器，上控制器连接有雷达。

进一步的，所述左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器分别安装在前左转向架、前右转向架、左后转向架和右后转向架上。

进一步的，所述转向阀组包括左前轮左转电磁阀、左前轮右转电磁阀、右前轮左转电磁阀、右前轮右转电磁阀、左后轮左转电磁阀、左后轮右转电磁阀、右后轮左转电磁阀、右后轮右转电磁阀。

进一步的，所述行走阀组包括转向使能电磁阀、前进电磁阀、后退电磁阀、强制电磁阀、行走使能电磁阀、高速电磁阀、低速电磁阀。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

根据所需要功能动作需求，指令着各个电磁阀组、动力单元等元件的协同作业，各个液压元件及电气元件协同工作，实现直线行走、斜向行走、横向想走和原地转向等自行走模式的精准控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1至图3为本实用新型中自走机构的结构示意图；

图4为本实用新型中转向架的结构示意图；

图5为本实用新型中电控系统的结构框图。

具体实施方式

实施例1，如图1至图4所示，一种电动剪叉维护作业装置自走机构，包括转向架组件、车轮总成、驱动组件、电机动力站10。

所述转向架组件采用转向轴安装于作业装置的车架上，转向架组件包括左后转向架2、右后转向架8、前右转向架14和前左转向架22，左后转向架2、右后转向架8、前右转向架14和前左转向架22结构相同。

所述左后转向架2包括转向轴211、转轴支撑板213、转向油缸固定转轴212、马达减速机固定板214及马达减速机固定板加强筋板215组成，转向轴211和转向油缸固定转轴212固定在转轴支撑板213的顶部，马达减速机固定板214固定在转轴支撑板213的底部，马达减速机固定板加强筋板215设置在马达减速机固定板214上，转向油缸固定转轴连接有转向油缸的有杆腔端，马达减速机固定板通过螺栓固定连接马达减速机，转向油缸的无杆腔端通过销轴与车架的连接固定。

所述转向架组件是整车自行走结构的重要组成部分，是整车重量的主体承载部位，也是马达、减速机的安装载体，整车的转向是通过转向架完成的。

所述车轮总成包括左后轮1、右后轮9、右前轮15和左前轮23，车轮总成是自行走机构最终的执行元件，左后轮1、右后轮9、右前轮15和左前轮23由20×8×16轮毂和橡胶实心轮胎组成。车轮总成具有高承载力，承载能力≥7000㎏，轮胎邵氏硬度达到70～72。

所述驱动组件包括驱动马达、减速机和转向油缸，所述驱动马达包括左后轮驱动马达3、右后轮驱动马达7、前右驱动马达16和前左驱动马达21，减速机包括后左减速机27、后右减速机25、前右减速机24和前左减速机26，转向油缸包括左后转向油缸4、右后转向油缸6、前右转向油缸17和前左转向油缸20。

所述左后轮驱动马达3连接有左后转向油缸4和后左减速机27，左后轮驱动马达3与后左减速机27通过花键连接并用螺栓固定，左后转向油缸4和后左减速机27固定在左后转向架2上，后左减速机27的外壳体上固定有左后轮1。

所述右后轮驱动马达7连接有右后转向油缸6和后右减速机25，右后轮驱动马达7与后右减速机25通过花键连接并用螺栓固定，右后转向油缸6和后右减速机25固定在右后转向架8上，后右减速机25的外壳体上固定有右后轮9。

所述前右驱动马达16连接有前右转向油缸17和前右减速机24，前右驱动马达16与前右减速机24通过花键连接并用螺栓固定，前右转向油缸17和前右减速机24固定在前右转向架14上，前右减速机24的外壳体上固定有右前轮15。

所述前左驱动马达21连接有前左转向油缸20和前左减速机26，前左驱动马达21与前左减速机26通过花键连接并用螺栓固定，前左转向油缸20和前左减速机26固定在前左转向架22上，前左减速机26的外壳体上固定有左前轮23。

所述驱动马达是自行走机构的驱动元件，是实现自行走功能的执行元件，将接收到的液压能转换成机械能带动马达减速机的转动，实现电动剪叉维护作业装置的自行走功能。根据电动剪叉维护作业装置技术参数要求，驱动马达选低转速大扭矩的马达作为本方案的选择标准。

驱动马达的结构特点如下：(马达结构特点为外购件，不做详细说明)

●三区段设计，平衡盘磨损补偿设计，均采用镶针齿的定转子副组件；

●集成壳体内部设有补油单向阀，主要适用于具有惯性负载的工况；

●采用内部蝶形阀设计，保持壳体压力比回油口压力高10～20Bar；

●采用两个圆锥滚子轴承支撑，有效的保证侧向负载能力；

●可正反向工作，换向不需要停机。

所述马达减速机是整个自行走结构液压执行元件，上端连接驱动马达，下端连接车轮总成，实现驱动车轮转动，马达减速机内设有减速机构，能将驱动马达传递过来的扭矩放大，满足电动剪叉维护作业装置自行走需求。

所述马达减速机内有液压锁紧机构，在电动剪叉维护作业装置行走时，在液压压力的冲击下，液压锁紧机构打开，实现自行走功能。当液压系统或电控系统出现故障时，电动剪叉维护作业装置设有手动释放功能阀组，实现手动解锁。

所述转向油缸通过行程的收与缩实现直线行走、斜向行走、横向行走及原地转向等各个自行走模式转向架组件角度的控制，根据各个自行走模式的需求，转向油缸接受来自转向阀组的油液控制，实现行程的收与缩，完成转向架组件的转向功能。

所述电机动力站10固定在车架上，电机动力站10两端分别接入有液压油箱1和转向阀组13，为整个自行走装置提供液压油源，转向阀组13连接有行走阀组12，行走阀组12油源由转向阀组13提供，并为四个驱动马达提供油源供应。

所述电机动力站10是电动剪叉维护作业装置的动力输出站，由直流电机和叶片齿轮泵构成，通过电机控制器的控制，启动直流电机的转动，带动叶片齿轮泵旋转，实现为电动剪叉维护作业装置自行走机构液压油源的供油工作。

所述液压油箱11是机库高空作业平台液压系统液压油源的载体，液压油箱由厢体壳体、出油口总成、加油口总成、回油口总成、油标总成、放油口总成等组成。

所述转向阀组13是自行走机构中连接转向油缸的液压元件，转向阀组13由阀块、电磁阀、板式电磁阀、溢流阀、单向节流阀、逻辑阀及附属件组成。根据自行走模式需求，电磁阀等阀组接收ECU的指令，完成为液压油缸液压油源的供应，实现转向油缸行程的变化，最终达到自行走模式转向架组件的角度控制。

所述行走阀组12是为自行走机构中驱动马达提供油源的液压元件。转向阀组由由阀块、电磁阀、板式电磁阀、溢流阀、流量阀、单向节流阀、平衡阀、单向阀及附属件组成，根据自行走模式需求，电磁阀、逻辑阀等阀组接收ECU的指令，完成为驱动马达液压油源的供应，实现前后驱动马达串并联模式和正反转的控制，实现自行走功能作业。

如图5所示，所述一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统包括ECU和电池整机供电，ECU连接有压力传感器、左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器、左前轮左转电磁阀、左前轮右转电磁阀、右前轮左转电磁阀、右前轮右转电磁阀、左后轮左转电磁阀、左后轮右转电磁阀、右后轮左转电磁阀、右后轮右转电磁阀、转向使能电磁阀、前进电磁阀、后退电磁阀、强制电磁阀、行走使能电磁阀、分流电磁阀、高速电磁阀、低速电磁阀、电机控制器Ⅰ、电机控制器Ⅱ、钥匙开关和上控制器，上控制器连接有雷达。

所述左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器分别安装在前左转向架22、前右转向架14、左后转向架2和右后转向架8上。

所述转向阀组包括左前轮左转电磁阀、左前轮右转电磁阀、右前轮左转电磁阀、右前轮右转电磁阀、左后轮左转电磁阀、左后轮右转电磁阀、右后轮左转电磁阀、右后轮右转电磁阀。

所述行走阀组12包括前进电磁阀、后退电磁阀、强制电磁阀、行走使能电磁阀、高速电磁阀、低速电磁阀。

所述电控系统的工作原理如下：

当ECU指令中心接到自行走机构的行走模式命令时，ECU指令中心首先发出指令到电机控制器，启动电机，带动叶片齿轮泵工作，为转向阀组提供油源。转向阀组直接控制转向油缸的行程。根据ECU指令中心的指令，转向架结构上的角度传感器精准定位四个转向架结构的旋转角度，以配合自行走机构所要完成的行走模式状态下转向架结构与车身的角度要求。当角度传感器感应到转向架结构达到自行走模式所需完成的行走模式状态下的转向角度时，同时将信号传导ECU指令中心，ECU指令中心指令电机控制器停止电机的转动。此时电气系统完成自行走机构所要完成的自行走模式状态下的转向角度调整。握住手柄并按下手柄中间的使能开关，ECU指令中心重新将指令发至电机控制器并启动动力单元工作，准备为自行走机构中的行走阀组供油，当向前推动手柄，ECU指令中心根据所需完成自行走模式的功能动作，开启行走阀组的电磁阀、逻辑阀组等，实现对驱动马达的油源供应，实现功能动作。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种电动剪叉维护作业装置自走机构，其特征在于：所述自走机构包括转向架组件、车轮总成、驱动组件、电机动力站（10），驱动组件连接车轮总成和转向架组件；

所述转向架组件包括左后转向架（2）、右后转向架（8）、前右转向架（14）和前左转向架（22）；

所述电机动力站（10）两端分别接入有液压油箱（11）和转向阀组（13），转向阀组（13）连接有行走阀组（12），行走阀组（12）油源由转向阀组（13）提供。

2.如权利要求1所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构，其特征在于：所述驱动组件包括驱动马达、减速机和转向油缸；

所述驱动马达包括左后轮驱动马达（3）、右后轮驱动马达（7）、前右驱动马达（16）和前左驱动马达（21），减速机包括后左减速机（27）、后右减速机（25）、前右减速机（24）和前左减速机（26），转向油缸包括左后转向油缸（4）、右后转向油缸（6）、前右转向油缸（17）和前左转向油缸（20）。

3.如权利要求2所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构，其特征在于：所述左后轮驱动马达（3）连接有左后转向油缸（4）和后左减速机（27），左后轮驱动马达（3）与后左减速机（27）通过花键连接并用螺栓固定，左后转向油缸（4）和后左减速机（27）固定在左后转向架（2）上，后左减速机（27）的外壳体上固定有左后轮（1）。

4.如权利要求2所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构，其特征在于：所述右后轮驱动马达（7）连接有右后转向油缸（6）和后右减速机（25），右后轮驱动马达（7）与后右减速机（25）通过花键连接并用螺栓固定，右后转向油缸（6）和后右减速机（25）固定在右后转向架（8）上，后右减速机（25）的外壳体上固定有右后轮（9）。

5.如权利要求2所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构，其特征在于：所述前右驱动马达（16）连接有前右转向油缸（17）和前右减速机（24），前右驱动马达（16）与前右减速机（24）通过花键连接并用螺栓固定，前右转向油缸（17）和前右减速机（24）固定在前右转向架（14）上，前右减速机（24）的外壳体上固定有右前轮（15）。

6.如权利要求2所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构，其特征在于：所述前左驱动马达（21）连接有前左转向油缸（20）和前左减速机（26），前左驱动马达（21）与前左减速机（26）通过花键连接并用螺栓固定，前左转向油缸（20）和前左减速机（26）固定在前左转向架（22）上，前左减速机（26）的外壳体上固定有左前轮（23）。

7.一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，其特征在于：所述控制系统应用于如权利要求1-6中任意一项权利要求所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构中，包括ECU和电池整机供电，ECU连接有压力传感器、左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器、转向阀组（13）、行走阀组（12）、分流电磁阀、转向使能电磁阀、电机控制器Ⅰ、电机控制器Ⅱ、钥匙开关和上控制器，上控制器连接有雷达。

8.如权利要求7所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，其特征在于：所述左前角度传感器、右前角度传感器、左后角度传感器、右后角度传感器分别安装在前左转向架（22）、前右转向架（14）、左后转向架（2）和右后转向架（8）上。

9.如权利要求7所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，其特征在于：所述转向阀组（13）包括左前轮左转电磁阀、左前轮右转电磁阀、右前轮左转电磁阀、右前轮右转电磁阀、左后轮左转电磁阀、左后轮右转电磁阀、右后轮左转电磁阀、右后轮右转电磁阀。

10.如权利要求7所述的一种电动剪叉维护作业装置自走机构的控制系统，其特征在于：所述行走阀组（12）包括转向使能电磁阀、前进电磁阀、后退电磁阀、强制电磁阀、行走使能电磁阀、高速电磁阀、低速电磁阀。

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