本實(shí)用新型涉及叉車系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種四向前移叉車一鍵切換行走模式的機(jī)電液一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

四向前移式叉車由于特殊的行駛方式，其前景受到行業(yè)內(nèi)一致看好，市場(chǎng)占有率也逐年提高。一套功能完善、性能卓越的模式切換系統(tǒng)，會(huì)使該車型的側(cè)行功能發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)，贏得更多客戶的青睞。

在搬運(yùn)長(zhǎng)物料的場(chǎng)合（為節(jié)約場(chǎng)地，增加倉(cāng)庫(kù)容量，大部分企業(yè)都會(huì)把貨架與貨架之間的距離做到極限小，所以長(zhǎng)物料的搬運(yùn)需要一款可以側(cè)向行駛的叉車進(jìn)入這種窄巷道內(nèi)作業(yè)），四向前移叉車頻繁出入窄巷道堆垛，直線行駛和橫向行駛頻繁切換時(shí)，需要簡(jiǎn)單智能、快速安全切換車輛的行駛方向而來(lái)，由于普通的四向前移式叉車前輪的轉(zhuǎn)向由液壓閥桿單獨(dú)控制，后驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向由方向盤(pán)通過(guò)液壓元件單獨(dú)控制，實(shí)現(xiàn)切換轉(zhuǎn)向時(shí)，必須要有先后順序操作，此時(shí)在頻繁作業(yè)時(shí)，駕駛員操作強(qiáng)度大，發(fā)生誤操作的風(fēng)險(xiǎn)高，作業(yè)效率低下，并且進(jìn)入模式狀態(tài)后，車輛走不直，易走斜，窄通道內(nèi)極易撞到兩邊的貨架或通道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種四向前移叉車一鍵切換行走模式的機(jī)電液一體化系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)四向前移叉車行走模式切換不便的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

四向前移叉車一鍵切換行走模式的機(jī)電液一體化系統(tǒng)，其特征在于：機(jī)械部分包括叉車的后驅(qū)動(dòng)齒輪箱、后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)，以及叉車的前輪架，其中后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)與后驅(qū)動(dòng)齒輪箱傳動(dòng)連接，后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)在后驅(qū)動(dòng)齒輪箱帶動(dòng)下動(dòng)作；

電氣部分包括帶切換按鈕的控制器、后驅(qū)動(dòng)傳感器、后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片、交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊、直行傳感器、側(cè)行傳感器、模式切換感應(yīng)片，其中后驅(qū)動(dòng)傳感器固定在車體上，安裝在后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片的運(yùn)動(dòng)路徑正上方3-5mm處，位置固定不變；后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片為一段圓弧形金屬薄片安裝在后驅(qū)動(dòng)齒輪箱上，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角即為后驅(qū)動(dòng)傳感器的作用范圍，圓弧形金屬薄片的圓心與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸同心，保證旋轉(zhuǎn)的角速度相同，齒輪箱旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片隨后驅(qū)動(dòng)輪一起旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入后驅(qū)動(dòng)傳感器的感應(yīng)角度范圍，兩者相互感應(yīng)輸出角度大小信號(hào)到控制器；交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊與后驅(qū)動(dòng)齒輪箱傳動(dòng)連接，由交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)齒輪箱動(dòng)作；直行傳感器和側(cè)行傳感器固定在車體上，位置不變，以前輪架的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為中心，兩者呈90度夾角安裝在模式切換感應(yīng)片的旋轉(zhuǎn)路徑正上方3-5mm處；模式切換感應(yīng)片安裝在前輪架上，可以隨前輪架轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0-90°，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)僅在0度位與直行傳感器、90度位與側(cè)行傳感器發(fā)生感應(yīng)并輸出信號(hào)到控制器；所述后驅(qū)動(dòng)傳感器、后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片、直行傳感器、側(cè)行傳感器、模式切換感應(yīng)片分別電接入控制器，所述控制器與交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊控制連接；

液路部分包括電磁換向閥組、雙向液壓鎖，以及鉸接在叉車車體連接座上的液壓油缸，該液壓油缸的活塞桿鉸接在前輪架上，外部液壓源經(jīng)過(guò)電磁換向閥組、雙向液壓鎖供油至液壓油缸，電氣部分中控制器與電磁換向閥組控制連接。

所述的四向前移叉車一鍵切換行走模式的機(jī)電液一體化系統(tǒng)，其特征在于：前輪架上還安裝有輔助限位裝置。

本實(shí)用新型布置簡(jiǎn)單，體積小，不占空間，符合叉車結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)為獨(dú)立開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，配合叉車的總控制器使用，各傳感器分別安裝在前后輪特定的位置，檢測(cè)前后輪當(dāng)前所處位置，實(shí)時(shí)反饋信號(hào)給控制器；液壓系統(tǒng)的電磁閥組、液壓缸、固定在車體上，電磁閥組接收控制系統(tǒng)的信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)油路的通斷，液壓油缸為雙作用缸，一端鉸接在車體上，另外一端鉸接在前輪輪架上，推動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向，后驅(qū)動(dòng)輪為交流控制并配備電子轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)，模式切換時(shí)按照控制器預(yù)先設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)向至特定角度，雙向液壓鎖連接在液壓油缸上，起位置保持作用，保證車輛沿直線行駛；機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)起限位、連接、固定等作用。

當(dāng)車輛需要從一種模式進(jìn)入到另外一種模式時(shí)，駕駛員只需按下切換按鈕，10秒鐘后，前后輪轉(zhuǎn)向到位，此時(shí)車輛便可進(jìn)入所需模式進(jìn)行堆垛作業(yè)。整個(gè)過(guò)程快速簡(jiǎn)單，安全高效；進(jìn)入直行或側(cè)行模式后，車輛在行駛過(guò)程中不會(huì)發(fā)生走不直或斜行的情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，四向前移叉車一鍵切換行走模式的機(jī)電液一體化系統(tǒng)，機(jī)械部分包括叉車的后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3、后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)14，以及叉車的前輪架6，其中后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)14與后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3傳動(dòng)連接，后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向發(fā)生機(jī)構(gòu)14在后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3帶動(dòng)下動(dòng)作；

電氣部分包括帶切換按鈕9的控制器16、后驅(qū)動(dòng)傳感器1、后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)2片、交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊13、直行傳感器4、側(cè)行傳感器5、模式切換感應(yīng)片7，其中后驅(qū)動(dòng)傳感器1固定在車體15上，安裝在后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片2的運(yùn)動(dòng)路徑正上方3-5mm處，位置固定不變；后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片2為一段圓弧形金屬薄片安裝在后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3上，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角即為后驅(qū)動(dòng)傳感器1的作用范圍，圓弧形金屬薄片的圓心與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸同心，保證旋轉(zhuǎn)的角速度相同，齒輪箱旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片2隨后驅(qū)動(dòng)輪一起旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入后驅(qū)動(dòng)傳感器1的感應(yīng)角度范圍，兩者相互感應(yīng)輸出角度大小信號(hào)到控制器16；交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊13與后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3傳動(dòng)連接，由交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊13驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3動(dòng)作，直行傳感器4和側(cè)行傳感器5固定在車體上，位置不變，以前輪架6的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為中心，兩者呈90度夾角安裝在模式切換感應(yīng)片7的旋轉(zhuǎn)路徑正上方3-5mm處；模式切換感應(yīng)片7安裝在前輪架6上，可以隨前輪架6轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0-90°，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)僅在0度位與直行傳感器4、90度位與側(cè)行傳感器5發(fā)生感應(yīng)并輸出信號(hào)到控制器16；后驅(qū)動(dòng)傳感器1、后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片2、直行傳感器4、側(cè)行傳感器5、模式切換感應(yīng)片7分別電接入控制器16，控制器16與交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊13控制連接；

液路部分包括電磁換向閥組10、雙向液壓鎖11，以及鉸接在叉車車體連接座15上的液壓油缸12，該液壓油缸12的活塞桿鉸接在前輪架6上，外部液壓源經(jīng)過(guò)電磁換向閥組10、雙向液壓鎖11供油至液壓油缸12，電氣部分中控制器16與電磁換向閥組10控制連接。

前輪架6上還安裝有輔助限位裝置8。

本實(shí)用新型工作過(guò)程如下：

第一步：控制器判斷車輛當(dāng)前狀態(tài)。由安裝在后驅(qū)動(dòng)齒輪箱3上的后驅(qū)動(dòng)傳感器1和后驅(qū)動(dòng)感應(yīng)片2之間相互感應(yīng)，確定二者之間的相對(duì)位置關(guān)系，并反饋信號(hào)給控制器16；同時(shí)安裝在前輪架6上的直行傳感器4（判斷直行模式）或者側(cè)行傳感器5（判斷側(cè)行模式）和模式切換感應(yīng)片7(可隨輪架旋轉(zhuǎn))之間相互感應(yīng)，確定二者之間的相對(duì)位置關(guān)系，并反饋信號(hào)給控制器16；控制器16收到信號(hào)后，根據(jù)事先編輯的程序和信號(hào)對(duì)比判斷當(dāng)前車輛所在模式為直行模式或側(cè)行模式；

第二步：控制器控制電、液元器件動(dòng)作。若控制器判斷當(dāng)前車輛為直行模式，則需要切換到側(cè)行模式時(shí)，作為駕駛員只需要按下操作面板上的切換按鈕9即可，此時(shí)切換按鈕9線路接通并由控制器16發(fā)出兩路信號(hào)，其中一路信號(hào)發(fā)送指令到電磁換向閥組10，電磁閥組10的SA1閥芯動(dòng)作，將油路換向至模式油路，同時(shí)模式油路的SA2閥芯打開(kāi)（側(cè)行轉(zhuǎn)直行時(shí)SA3閥芯打開(kāi)），壓力油通過(guò)雙向液壓鎖11后，進(jìn)入鉸接在車體連接座15上的液壓油缸12，由液壓油缸12推動(dòng)前輪架6旋轉(zhuǎn)90度，安裝在前輪架6上的模式切換感應(yīng)片7隨輪架旋轉(zhuǎn)90度后，進(jìn)入側(cè)行傳感器5的感應(yīng)范圍，兩者經(jīng)過(guò)位置比對(duì)校準(zhǔn)后由傳感器反饋信息給控制器16，此時(shí)前輪進(jìn)入側(cè)行姿態(tài)，為防止旋轉(zhuǎn)角度過(guò)大，在輪架上安裝有輔助限位裝置8，保證轉(zhuǎn)向角度精準(zhǔn)；另外一路信號(hào)發(fā)送指令到交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊13，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒輪箱3實(shí)現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向，安裝在驅(qū)動(dòng)齒輪箱3上的感應(yīng)片2隨著驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向進(jìn)入傳感器1的感應(yīng)范圍，兩者相互比對(duì)確定相對(duì)位置精度后鎖定驅(qū)動(dòng)輪位置，此時(shí)后驅(qū)動(dòng)輪也進(jìn)入側(cè)行姿態(tài)；

第三步：控制器再次判斷車輛模式。當(dāng)前輪進(jìn)入側(cè)行姿態(tài)后，傳感器5反饋信號(hào)給控制器；驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)入側(cè)行姿態(tài)后，傳感器1反饋信號(hào)給控制器；只有控制器同時(shí)接收到這兩個(gè)信號(hào)并與程序給定值比對(duì)后，才會(huì)判斷車輛當(dāng)前為側(cè)行模式并互鎖信號(hào)（防止信號(hào)干擾），此時(shí)才會(huì)開(kāi)啟車輛在側(cè)行模式下的功能，如側(cè)行減速、位置保持、驅(qū)動(dòng)自鎖、低能耗等功能，整個(gè)切換過(guò)程僅需10秒鐘左右。

第四步：行駛姿態(tài)保持及方向校正。車輛進(jìn)入側(cè)行或直行模式后，雙向液壓鎖11將油液封閉在油缸中，使油缸一直處于剛性狀態(tài)（活塞桿不會(huì)發(fā)生伸縮），頂死前輪架6，防止前輪回旋，保證前輪角度不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而影響行駛方向，同時(shí)控制器再次發(fā)送指令到SA1，將模式油路斷開(kāi)，切換至其他油路；雙向液壓鎖鎖死前輪角度后，駕駛員通過(guò)方向盤(pán)控制后驅(qū)動(dòng)輪，此時(shí)感應(yīng)片2和傳感器1的感應(yīng)范圍為一定角度，角度大小可調(diào)，方便駕駛員對(duì)驅(qū)動(dòng)輪方向做微調(diào)，防止車輛由于路面不平顛簸而走不直或駕駛經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致車輛走蛇形；在駕駛室操作面板上，配備位置顯示屏，實(shí)時(shí)顯示車輛當(dāng)前狀態(tài)和各個(gè)輪胎的相對(duì)位置，并配有智能語(yǔ)音提醒、切換模式狀態(tài)閃爍燈等，智能化的同時(shí)也更加人性化。