一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括扭矩傳感器、直流減速電機(jī)、電機(jī)控制器和傳動(dòng)齒輪，扭矩傳感器與轉(zhuǎn)向舵柄及轉(zhuǎn)向軸剛性連接，扭矩傳感器和直流減速電機(jī)與電機(jī)控制器電連接，電機(jī)控制器根據(jù)扭矩傳感器捕捉的轉(zhuǎn)向信號(hào)控制直流減速電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力，直流減速電機(jī)的主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向軸上的傳動(dòng)齒輪連接傳動(dòng)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向省力最大可達(dá)50%，無滯后性，整體結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)型號(hào)更小，成本低廉。
【專利說明】
一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，比如適用于倉儲(chǔ)車。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是指轉(zhuǎn)向舵柄與轉(zhuǎn)向軸剛性連接，利用人的直接轉(zhuǎn)向力矩實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
[0003]所謂電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是指轉(zhuǎn)向舵柄下端連接角度傳感器，與轉(zhuǎn)向軸不連接;轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向電機(jī)通過齒輪副連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)輸出端(或轉(zhuǎn)向軸齒輪)設(shè)有角度傳感器。當(dāng)舵柄轉(zhuǎn)向時(shí)，角度傳感器捕捉角度信號(hào)，并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，給轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器，控制轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及時(shí)間段，實(shí)現(xiàn)全電子轉(zhuǎn)向。
[0004]目前，許多倉儲(chǔ)車仍采用機(jī)械轉(zhuǎn)向的形式，若要轉(zhuǎn)向省力，轉(zhuǎn)向舵柄長度就需要大，操作靈活性就差;也有部分倉儲(chǔ)車采用全電子轉(zhuǎn)向的形式，轉(zhuǎn)向力輕，但轉(zhuǎn)向系統(tǒng)成本高，且存在一定的轉(zhuǎn)向動(dòng)作滯后性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向省力，無滯后性，整體結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)型號(hào)更小，成本低廉。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0007 ] 一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括扭矩傳感器、直流減速電機(jī)、電機(jī)控制器和傳動(dòng)齒輪，扭矩傳感器與轉(zhuǎn)向舵柄及轉(zhuǎn)向軸剛性連接，扭矩傳感器和直流減速電機(jī)分別與電機(jī)控制器電連接，電機(jī)控制器根據(jù)扭矩傳感器捕捉的轉(zhuǎn)向信號(hào)控制直流減速電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力，直流減速電機(jī)的主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向軸上的傳動(dòng)齒輪連接傳動(dòng)。
[0008]所述轉(zhuǎn)向舵柄與轉(zhuǎn)向軸剛性連接，扭矩傳感器固定在轉(zhuǎn)向舵柄上或轉(zhuǎn)向軸上或轉(zhuǎn)向舵柄和轉(zhuǎn)向軸之間。
[0009]所述轉(zhuǎn)向軸包括上段軸和下段軸；上段軸的上端套有第三法蘭并固定有第二法蘭，第三法蘭位于第二法蘭的下方，上段軸的上方設(shè)有舵柄座;舵柄座具有第一法蘭，第一法蘭的上方具有一對(duì)樞接凸耳，轉(zhuǎn)向舵柄的下端固定在樞接凸耳的上端，扭矩傳感器的上端固定在樞接凸耳的中段，扭矩傳感器的下端穿過第一法蘭的通孔再插置在第二法蘭的定向孔中；第一法蘭與第三法蘭固定在一起，使第二法蘭位于第一法蘭和第三法蘭之間，并且使舵柄座和轉(zhuǎn)向軸的上段軸固定連接在一起;上段軸的下端具有第四法蘭和鍵槽，傳動(dòng)齒輪套在轉(zhuǎn)向軸的上段軸上，傳動(dòng)齒輪的下端面位于第四法蘭上而上端面借助插置在鍵槽中的銷鍵固定;上段軸的下端第四法蘭固定在下段軸的上端；下段軸通過螺栓固定在行駛驅(qū)動(dòng)電機(jī)殼體，并且整體通過螺栓固定在車架上，車架上固定有護(hù)臂支架，護(hù)臂支架的立柱上安裝直流減速電機(jī)和電機(jī)控制器。
[0010]所述扭矩傳感器的上端開設(shè)剖槽，扭矩傳感器的上端配備匚型銷，匚型銷的中間豎桿插在扭矩傳感器的剖槽中并且固定，匚型銷的兩個(gè)橫桿分別固定在一對(duì)樞接凸耳的中段。
[0011 ]所述第二法蘭上開設(shè)滾珠槽，滾珠槽中安裝滾珠，第二法蘭借助滾珠支撐而位于第一法蘭和第三法蘭之間。
[0012]所述的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，接有報(bào)警裝置?？蛇x的，該報(bào)警裝置為異常警示燈，或?yàn)榉澍Q器。
[0013]采用上述方案后，本實(shí)用新型通過扭矩傳感器與轉(zhuǎn)向舵柄及轉(zhuǎn)向軸的剛性連接，既能達(dá)到傳遞力矩的目的，又能捕捉轉(zhuǎn)向信號(hào)，實(shí)現(xiàn)操作者轉(zhuǎn)向力的利用，將直流減速電機(jī)的轉(zhuǎn)向力結(jié)合，達(dá)到省力的效果，并且，因?yàn)檗D(zhuǎn)向舵柄與轉(zhuǎn)向軸剛性連接，克服了轉(zhuǎn)向滯后性的問題。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型省去轉(zhuǎn)向舵柄的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的局部分解圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)向軸分解圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型的工作方框圖。
[0019]標(biāo)號(hào)說明
[0020]扭矩傳感器I，剖槽11，匚型銷12，螺絲13;直流減速電機(jī)2，主動(dòng)輪21;電機(jī)控制器3 ；傳動(dòng)齒輪4 ；轉(zhuǎn)向舵柄5;轉(zhuǎn)向軸6，上段軸61，定向孔611，第二法蘭612，第三法蘭613，螺絲614，螺絲615，第四法蘭616，鍵槽617，銷鍵618，滾珠槽619，螺絲620，下段軸62，舵柄座63，第一法蘭631，樞接凸耳632，固定孔633，固定孔634，通孔635，驅(qū)動(dòng)輪架64 ；滾珠7 ；驅(qū)動(dòng)輪8。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型揭示的一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括扭矩傳感器1、直流減速電機(jī)2、電機(jī)控制器3和傳動(dòng)齒輪4。
[0022]扭矩傳感器I與轉(zhuǎn)向舵柄5及轉(zhuǎn)向軸6剛性連接，扭矩傳感器I和直流減速電機(jī)2與電機(jī)控制器3電連接，電機(jī)控制器3根據(jù)扭矩傳感器I捕捉的轉(zhuǎn)向信號(hào)控制直流減速電機(jī)2啟動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力，直流減速電機(jī)2的主動(dòng)輪21與轉(zhuǎn)向軸6上的傳動(dòng)齒輪4連接傳動(dòng)。
[0023]這樣，本實(shí)用新型只采用了扭矩傳感器I，而不需兩個(gè)角度傳感器，通過扭矩傳感器I與轉(zhuǎn)向舵柄5及轉(zhuǎn)向軸6的剛性連接，既能達(dá)到傳遞力矩的目的，又能捕捉輸出轉(zhuǎn)向信號(hào)，實(shí)現(xiàn)操作者轉(zhuǎn)向力的利用，并結(jié)合直流減速電機(jī)2的轉(zhuǎn)向力，達(dá)到省力的效果，并且，因?yàn)檗D(zhuǎn)向舵柄5與轉(zhuǎn)向軸6剛性連接，保證了轉(zhuǎn)向動(dòng)作的一致性，克服了轉(zhuǎn)向滯后性的問題;又通過電機(jī)控制器3的設(shè)置，當(dāng)操作力達(dá)到一定值時(shí)，直流減速電機(jī)2啟動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力。
[0024]其中，轉(zhuǎn)向舵柄5與轉(zhuǎn)向軸6剛性連接，扭矩傳感器I可以固定在轉(zhuǎn)向舵柄5上，也可以固定在轉(zhuǎn)向軸6上，或者固定在轉(zhuǎn)向舵柄5與轉(zhuǎn)向軸6之間。
[0025]此實(shí)施例中，將扭矩傳感器I固定在轉(zhuǎn)向舵柄5與轉(zhuǎn)向軸6之間。具體地，轉(zhuǎn)向軸6包括上段軸61和下段軸62。上段軸61的上端套有第三法蘭613并通過螺絲614固定有第二法蘭612，第三法蘭613位于第二法蘭612的下方，上段軸61的上方設(shè)有舵柄座63。舵柄座63具有第一法蘭631，第一法蘭631的上方具有一對(duì)樞接凸耳632。轉(zhuǎn)向舵柄5的下端固定在樞接凸耳632的上端固定孔633處，扭矩傳感器I的上端固定在樞接凸耳632的中段固定孔634處，扭矩傳感器I的下端穿過第一法蘭631的通孔635再插置在第二法蘭612的定向孔611中。第一法蘭631與第三法蘭613固定通過螺絲615在一起，使第二法蘭612位于第一法蘭631和第三法蘭613之間，并且使舵柄座63和轉(zhuǎn)向軸6的上段軸61固定連接在一起。上段軸61的下端具有第四法蘭616和鍵槽617。傳動(dòng)齒輪4套在轉(zhuǎn)向軸6的上段軸61上，傳動(dòng)齒輪4的下端面位于第四法蘭616上，而傳動(dòng)齒輪4的上端面借助插置在鍵槽617中的銷鍵618固定。上段軸61的下端第四法蘭616通過螺絲620固定在下段軸62的上端。下段軸62通過螺栓固定在行駛驅(qū)動(dòng)電機(jī)殼體64，并且整體通過螺栓固定在車架上，車架上固定有護(hù)臂支架，護(hù)臂支架的立柱上安裝直流減速電機(jī)2和電機(jī)控制器3。
[0026]進(jìn)一步，扭矩傳感器I的上端開設(shè)剖槽11，扭矩傳感器I的上端配備匚型銷12，匚型銷12的中間豎桿插在扭矩傳感器I的剖槽11中并且借助螺絲13固定，匚型銷12的兩個(gè)橫桿分別固定在一對(duì)樞接凸耳632的中段固定孔634處，以便于更好地感測轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0027]為了減少磨擦，第二法蘭612上開設(shè)滾珠槽619，滾珠槽619中安裝滾珠7，第二法蘭612借助滾珠7的支撐而位于第一法蘭631和第三法蘭613之間。
[0028]本實(shí)用新型可以運(yùn)用在所有機(jī)械轉(zhuǎn)向的叉車上。
[0029]所述電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，當(dāng)無轉(zhuǎn)向時(shí)，扭矩傳感器I處于中位，可選的，扭矩傳感器I以中位信號(hào)輸出給電機(jī)控制器3，電機(jī)控制器3根據(jù)信號(hào)判定電機(jī)屬于不工作狀態(tài)，斷開直流減速電機(jī)2的工作回路，控制直流減速電機(jī)2停止。
[0030]當(dāng)舵柄被操作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生力矩時(shí)，扭矩傳感器I產(chǎn)生正信號(hào)，信號(hào)形式可選的為電壓V/mV，或者電流A/mA;電機(jī)控制器3根據(jù)扭矩傳感器I的信號(hào)，控制電機(jī)控制器3相應(yīng)的輸出電壓，直流減壓電機(jī)2的工作電壓隨著扭矩傳感器I的輸出信號(hào)呈線性關(guān)系，當(dāng)人施加的力矩較小時(shí)，直流減速電機(jī)2不工作，轉(zhuǎn)向軸6不轉(zhuǎn)向；隨轉(zhuǎn)向力矩增加，扭矩傳感器I信號(hào)輸出值增大；當(dāng)達(dá)到直流減速電機(jī)2工作的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，即操作者施加的力矩和直流減速電機(jī)2輸出的力矩之和能夠克服外界的阻力矩時(shí)，電機(jī)控制器3控制通過控制輸出電流的方向及輸出電壓的大小，實(shí)現(xiàn)直流減速電機(jī)2與操作者同步相應(yīng)的轉(zhuǎn)向，且直流減速電機(jī)2的轉(zhuǎn)速可調(diào)，保持與舵柄的轉(zhuǎn)速一致性。
[0031]當(dāng)舵柄被操作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生力矩時(shí)，同理的扭矩傳感器I產(chǎn)生負(fù)信號(hào)，其原理同上。
[0032]所述的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，接有報(bào)警裝置(圖中未示出)。該報(bào)警裝置為異常警示燈，或?yàn)榉澍Q器。當(dāng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)正常工作時(shí)，報(bào)警裝置可為綠燈常亮，或?yàn)闊o蜂鳴，當(dāng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)異常時(shí)，通過整車控制器，報(bào)警裝置可謂紅燈閃爍，或?yàn)榉澍Q警示，同時(shí)自動(dòng)的將車速降低。
[0033]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:包括扭矩傳感器、直流減速電機(jī)、電機(jī)控制器和傳動(dòng)齒輪，扭矩傳感器與轉(zhuǎn)向舵柄及轉(zhuǎn)向軸剛性連接，扭矩傳感器和直流減速電機(jī)分別與電機(jī)控制器電連接，電機(jī)控制器根據(jù)扭矩傳感器捕捉的轉(zhuǎn)向信號(hào)控制直流減速電機(jī)啟動(dòng)或停止轉(zhuǎn)向助力，直流減速電機(jī)的主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向軸上的傳動(dòng)齒輪連接傳動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向舵柄與轉(zhuǎn)向軸剛性連接，扭矩傳感器固定在轉(zhuǎn)向舵柄上或轉(zhuǎn)向軸上或轉(zhuǎn)向舵柄和轉(zhuǎn)向軸之間。3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向軸包括上段軸和下段軸；上段軸的上端套有第三法蘭并固定有第二法蘭，第三法蘭位于第二法蘭的下方，上段軸的上方設(shè)有舵柄座;舵柄座具有第一法蘭，第一法蘭的上方具有一對(duì)樞接凸耳，轉(zhuǎn)向舵柄的下端固定在樞接凸耳的上端，扭矩傳感器的上端固定在樞接凸耳的中段，扭矩傳感器的下端穿過第一法蘭的通孔再插置在第二法蘭的定向孔中；第一法蘭與第三法蘭固定在一起，使第二法蘭位于第一法蘭和第三法蘭之間，并且使舵柄座和轉(zhuǎn)向軸的上段軸固定連接在一起;上段軸的下端具有第四法蘭和鍵槽，傳動(dòng)齒輪套在轉(zhuǎn)向軸的上段軸上，傳動(dòng)齒輪的下端面位于第四法蘭上而上端面借助插置在鍵槽中的銷鍵固定;上段軸的下端第四法蘭固定在下段軸的上端；下段軸通過螺栓固定在行駛驅(qū)動(dòng)電機(jī)殼體，并且整體通過螺栓固定在車架上，車架上固定有護(hù)臂支架，護(hù)臂支架的立柱上安裝直流減速電機(jī)和電機(jī)控制器。4.如權(quán)利要求3所述的一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述扭矩傳感器的上端開設(shè)剖槽，扭矩傳感器的上端配備匚型銷，匚型銷的中間豎桿插在扭矩傳感器的剖槽中并且固定，匚型銷的兩個(gè)橫桿分別固定在一對(duì)樞接凸耳的中段。5.如權(quán)利要求3所述的一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述第二法蘭上開設(shè)滾珠槽，滾珠槽中安裝滾珠，第二法蘭借助滾珠支撐而位于第一法蘭和第二法蘭之間O6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于機(jī)械轉(zhuǎn)向叉車的電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，接有報(bào)警裝置。
【文檔編號(hào)】B62D1/16GK205524442SQ201620103846
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】朱平, 商開, 黃海陽, 陳華財(cái), 許超, 庫克勒爾·戈蒂埃, 李穎新, 鄭家江, 陳榮裕
【申請(qǐng)人】林德（中國）叉車有限公司