專利名稱：燃油電動兩用叉車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種叉車，尤其是一種燃油、電動兩種驅(qū)動方式可交替使用的燃油、電動兩用叉車。
背景技術(shù)：
叉車是一種工程作業(yè)車，它可以如一般車輛一樣在道路上長距離行駛，同時，它又是可以進(jìn)行工程作業(yè)的工具，即在一定大小的作用面上來回運(yùn)動，進(jìn)行諸如貨物的裝卸和搬運(yùn)等作業(yè)。現(xiàn)有技術(shù)中的叉車有燃油驅(qū)動的，即通過如柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動叉車行走及通過柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動車上的液壓系統(tǒng)使叉車臂等作業(yè)部件運(yùn)動。燃油驅(qū)動的叉車是現(xiàn)有技術(shù)中普遍使用的叉車類型。燃油驅(qū)動有動力大和行駛距離長的優(yōu)點(diǎn)，但在叉車作業(yè)過程中，叉車在一個不大的場地上來回運(yùn)動，燃油發(fā)動機(jī)的尾氣和噪音污染對現(xiàn)場的工作人員都有很大影響?，F(xiàn)有技術(shù)中也有通過電驅(qū)動的叉車，這種叉車通常是在車上設(shè)有電瓶作為動力源，將直流電輸入直流電機(jī)，該直流電機(jī)再驅(qū)動叉車行走并驅(qū)動所述液壓系統(tǒng)使叉車臂等作業(yè)部件運(yùn)動。電驅(qū)動的叉車在叉車作業(yè)過程中，不存在尾氣和噪音污染的問題，但由于電瓶能量儲備量有限，且動力較小，因而不能驅(qū)動叉車行駛較長的距離，也不能提供較高的行駛速度，還有一個比較突出的問題，就是廢電瓶對環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。
如何使叉車既可以在長距離行駛中用燃油驅(qū)動，而在作業(yè)過程中又可以使用電力驅(qū)動，同時又能避免廢電瓶對環(huán)境污染，現(xiàn)有技術(shù)中沒有公開滿足上述使用要求的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種燃油和電動兩種驅(qū)動方式可以交替使用的燃油、電動兩用叉車。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案一種燃油電動兩用叉車，包括車架及裝在車架上的動力系統(tǒng)、變速箱、行走系統(tǒng)、液壓泵站、液壓系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)，動力系統(tǒng)驅(qū)動變速箱和液壓泵站，變速箱的輸出軸驅(qū)動行走系統(tǒng)，液壓泵站向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓系統(tǒng)驅(qū)動作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于還包括自動控制系統(tǒng)、電纜卷筒、卷筒油馬達(dá)、行走油馬達(dá)，其中動力系統(tǒng)包括燃油發(fā)動機(jī)和交流電動機(jī)；液壓泵站包括燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵站和交流電動機(jī)驅(qū)動的電動液壓泵站，電動液壓泵站和燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵站通過二位三通閥與液壓系統(tǒng)連接；電動液壓泵站向卷筒油馬達(dá)和行走油馬達(dá)提供壓力油；燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動變速箱的輸入軸；行走油馬達(dá)通過離合裝置驅(qū)動變速箱的中間軸；電纜卷筒用于收納與交流電動機(jī)連接的電纜，卷筒油馬達(dá)驅(qū)動電纜卷筒收放該電纜；自動控制系統(tǒng)控制叉車在交流電動機(jī)驅(qū)動狀態(tài)下的工作。
電纜卷筒包括由固定在叉車后部車架上方的托架支撐的卷筒軸，該卷筒軸與卷筒油馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸對接，其兩端固定左、右擋板；電纜繞在電纜卷筒上，電纜的首端設(shè)置插頭，電纜的末端經(jīng)一端檔板內(nèi)端面上設(shè)置的O、A、B、C、相接線樁與該檔板外端面設(shè)置的O、A、B、C電環(huán)分別連接，在該端擋板的外側(cè)另設(shè)電刷固定板，該電刷固定板上設(shè)置分別與各O、A、B、C電環(huán)滑動接觸的O、A、B、C電刷，各電刷通過導(dǎo)線與交流電動機(jī)的接線端連接。
離合裝置為受自動控制系統(tǒng)控制的撥叉油缸驅(qū)動的撥叉，該撥叉與行走油馬達(dá)的齒輪連接，帶動行走油馬達(dá)的齒輪與變速箱的中間軸上的減速齒輪嚙合或分離。
叉車尾部固定支桿，該支桿上安裝電纜狀態(tài)傳感裝置，該電纜狀態(tài)傳感裝置有一個立方體，在立方體上開設(shè)貫穿上下面中心的供電纜穿設(shè)的電纜孔，從立方體的前后左右面的中心各開設(shè)與電纜孔垂直的容置孔，各容置孔的內(nèi)端放置傳感體且外端放置彈簧和傳感器，各傳感器的輸出信號接入自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感器的輸出信號控制卷筒油馬達(dá)。
還包括驅(qū)動叉車方向盤軸的齒條，該齒條的兩端各連接左右液壓油缸，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感器的輸出信號控制左右液壓油缸。
托架上安裝升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)有一根與托架固定的固定管體，固定管體內(nèi)的下部安裝液壓油缸且上部插入與該液壓油缸連接的活動管體，該活動管體的頂端設(shè)置供電纜穿設(shè)的滑輪、電纜狀態(tài)傳感裝置和高度傳感裝置，該電纜狀態(tài)傳感裝置有一個立方體，在立方體上開設(shè)貫穿前后面中心的供電纜穿設(shè)的電纜孔，從立方體的上下左右面的中心各開設(shè)與電纜孔垂直的容置孔，各容置孔的內(nèi)端放置傳感體且外端放置彈簧和傳感器，各傳感器的輸出信號接入自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感器的輸出信號控制卷筒油馬達(dá)，該高度傳感裝置由彈性金屬體和位于其前方的傳感器組成，其傳感器的輸出信號接入自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)該傳感器的輸出信號控制液壓油缸。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.在現(xiàn)有燃油叉車的主體上引入380V交流電源，作為新的動力；2.當(dāng)交流電源引進(jìn)后，以交流電動機(jī)液壓泵站的液壓油為動力源，用油馬達(dá)驅(qū)動叉車完成各項作業(yè)；3.保留了原叉車的燃油發(fā)動機(jī)與主體的結(jié)構(gòu)，以便可以在啟動燃油發(fā)動機(jī)時按常規(guī)的操作完成各項作業(yè)；4.燃油發(fā)動機(jī)與電動機(jī)液壓泵站的相互切換可以隨時進(jìn)行，但是必須是擇一啟動，不允許兩種機(jī)械同時工作，其控制方法是用一把電源鑰匙打開燃油發(fā)動機(jī)電源，就不能打開電動機(jī)液壓泵站的電源；5.除切換動力啟動操作的過程之外，兩用叉車的操作方法與原叉車的操作方法相同，以避免產(chǎn)生誤操作造成意外事故；6.自動控制放電纜，倒車時自動收電纜且具自動導(dǎo)航(免打方向盤)功能；7.在電動工作時可以自動進(jìn)行向燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的電瓶充電；8.在固定的大型貨場或工地設(shè)置電纜框架網(wǎng)，叉車可以在該電網(wǎng)的范圍內(nèi)工作；設(shè)計的電纜下降機(jī)構(gòu)，使得叉車可以超出電網(wǎng)范圍達(dá)300米的區(qū)域工作，從而降低電網(wǎng)建設(shè)投資。
本發(fā)明提供的燃油電動兩用叉車通過在原有的燃油叉車的系統(tǒng)中裝置了大功率的交流電動機(jī)，可以有效地節(jié)約燃油，減少燃油尾氣對環(huán)境的污染。與現(xiàn)有電驅(qū)動的車輛比較，本發(fā)明中的電動驅(qū)動裝置中沒有使用蓄電池(僅保留原燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的蓄電池，但是在電動機(jī)液壓泵站工作時停止使用。)，而是直接使用交流電，給使用者帶來更大的便利，也杜絕了再增加電瓶對環(huán)境的污染。除了上述優(yōu)越性之外，由于燃油的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電能，在作業(yè)過程中使用電能，還可以大幅度地降低作業(yè)成本。另外，電動機(jī)的維修費(fèi)用也要比燃油發(fā)動機(jī)的維修費(fèi)低的多，維修周期長得多，維修速度也快得多，因此，本發(fā)明還可以大大提高設(shè)備的利用率。


圖1為本發(fā)明的構(gòu)成示意圖；圖2為電纜卷筒檔板外端面設(shè)置的電環(huán)示意圖；圖3為電纜卷筒結(jié)構(gòu)圖；圖4為行走油馬達(dá)通過離合裝置驅(qū)動變速箱的中間軸的示意圖；圖5為交流電源供給控制圖；圖6為PLC控制圖；圖7和圖8為液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制原理圖；圖9為電纜狀態(tài)傳感裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖10為齒條驅(qū)動叉車方向盤軸的結(jié)構(gòu)圖；圖11和圖12為集裝作業(yè)場地結(jié)構(gòu)示意圖；圖13和圖14為下降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
請參見圖1。本發(fā)明是一種燃油電動兩用叉車，它包括車架，車架上裝有由燃油發(fā)動機(jī)8和交流電動機(jī)10構(gòu)成的動力系統(tǒng)、變速箱、包括轉(zhuǎn)向輪7和驅(qū)動輪11在內(nèi)的行走系統(tǒng)、液壓泵站9、液壓系統(tǒng)、包括叉臂13在內(nèi)的作業(yè)系統(tǒng)、電纜卷筒5、卷筒油馬達(dá)6、行走油馬達(dá)、包括控制屏12的自動控制系統(tǒng)。其中燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動變速箱的輸入軸。交流電動機(jī)10與電纜3連接并通過插頭2與電源1接通或斷開。液壓泵站9包括燃油發(fā)動機(jī)8驅(qū)動的燃油液壓泵站和交流電動機(jī)10驅(qū)動的電動液壓泵站，電動液壓泵站和燃油液壓泵站通過二位三通閥與液壓系統(tǒng)連接，向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓系統(tǒng)驅(qū)動作業(yè)系統(tǒng)和行走系統(tǒng)。電動液壓泵站向行走油馬達(dá)提供壓力油，行走油馬達(dá)通過離合裝置驅(qū)動變速箱的中間軸，由變速箱的輸出軸驅(qū)動行走系統(tǒng)。電纜卷筒5用于收納與交流電動機(jī)連接的電纜3，電動液壓泵站向卷筒油馬達(dá)6提供壓力油，卷筒油馬達(dá)6驅(qū)動電纜卷筒5收放電纜3。自動控制系統(tǒng)采用PLC可編程序控制器，控制叉車在交流電動機(jī)驅(qū)動狀態(tài)下的工作。
當(dāng)啟動燃油發(fā)動機(jī)時，燃油發(fā)動機(jī)8通過主離合器把動力傳遞給變速箱的輸入軸，變速箱的輸出軸驅(qū)動行走系統(tǒng)。燃油發(fā)動機(jī)所帶動的液壓泵站驅(qū)動作業(yè)系統(tǒng)。叉車在常規(guī)的燃油發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)下完成各項作業(yè)。而當(dāng)將電纜與電源接通后，電動叉車系統(tǒng)得電，叉車便在電動工作狀態(tài)下完成各項作業(yè)。
下面介紹與電動工作相關(guān)的各主要機(jī)構(gòu)。
請參見圖2和圖3。電纜卷筒5包括由固定在叉車后部車架上方的托架54以軸承52支撐的卷筒軸51，該卷筒軸51與卷筒油馬達(dá)6的轉(zhuǎn)動軸對接，其兩端分別固定左擋板53和右擋板55。電纜3繞在電纜卷筒5上，電纜3的首端設(shè)置插頭2(圖1)，電纜3的末端經(jīng)右檔板55的內(nèi)端面上設(shè)置的O、A、B、C、相接線樁與該檔板外端面設(shè)置的各相電環(huán)58O、58A、58B、58C分別連接，在該端擋板55的外側(cè)另設(shè)電刷固定板56，該電刷固定板56上設(shè)置分別與所述各相電環(huán)58滑動接觸的各相電刷57O、57A、57B、57C，各電刷57依靠彈簧的壓力與各電環(huán)接觸，各電刷57通過導(dǎo)線與交流電動機(jī)10的接線端連接。卷筒油馬達(dá)6的殼體法蘭盤固定在托架54上。
卷筒油馬達(dá)6驅(qū)動電纜卷筒5旋轉(zhuǎn)，電動液壓泵站的壓力油通過液壓系統(tǒng)的三位四通電液控制閥的開啟，向卷筒油馬達(dá)6供應(yīng)壓力油來實(shí)現(xiàn)電纜卷筒5向前或向后轉(zhuǎn)動，完成放電纜或收電纜的功能。電纜卷筒5轉(zhuǎn)動的速度通過調(diào)節(jié)閥來控制。電纜卷筒5在旋轉(zhuǎn)過程中，通過電環(huán)58與電刷57的接觸移動，把電纜3從電源獲取的電力源源不斷地輸送給電動叉車的電動機(jī)10及PLC可編程序控制系統(tǒng)。PLC可編程序控制系統(tǒng)在得到電源后可以完成電動叉車的自動控制功能。
電纜卷筒的功能有1.把電源(380V/220V)的電能傳輸給叉車的交流電動機(jī)和主控制電路系統(tǒng)電纜為三相四線(4芯多股銅線電纜截面積≥50mm2)橡膠電纜，當(dāng)電纜與電源接通時，其主電路把380V(A、B、C)三相電力輸送到星角啟動器的輸入端；同時把220V電力輸入到控制變壓器的輸入端，控制變壓器把輸出的24V交流電通過原叉車的發(fā)電機(jī)輸出端進(jìn)入原叉車主控制電路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)原叉車的全部操作功能；2.把電纜放出或收回。電纜卷筒有三種工作狀態(tài)浮動狀態(tài)電纜卷筒的油馬達(dá)進(jìn)出油路互相溝通，電纜卷筒可以自由轉(zhuǎn)動；放出電纜當(dāng)叉車向前運(yùn)動，需要把電纜按照行進(jìn)的速度把電纜同步放出，油馬達(dá)將驅(qū)動電纜卷筒向后轉(zhuǎn)，放出電纜線；收回電纜當(dāng)叉車向后運(yùn)動，需要把電纜按照后退的速度把電纜同步收回，油馬達(dá)將驅(qū)動電纜卷筒向前轉(zhuǎn)，將自由放出的電纜收回。
請參見圖4。行走油馬達(dá)通過離合裝置驅(qū)動變速箱的中間軸，其中行走油馬達(dá)145固定在變速箱箱體142的外側(cè)壁上，行走油馬達(dá)145的主軸147穿入變速箱中，主軸147的末端固定主動齒輪144，所述的離合裝置為受所述自動控制系統(tǒng)控制的撥叉油缸1413驅(qū)動的撥叉148，撥叉148與行走油馬達(dá)145的主動齒輪144連接，帶動行走油馬達(dá)145的主動齒輪144與變速箱的中間軸上的減速齒輪141嚙合或分離。圖中其它標(biāo)號分別表示143-壓蓋、146-行走油馬達(dá)145的液壓油接口、149-撥叉導(dǎo)桿(活塞桿)、1410-撥叉油缸的進(jìn)油接口、1411-活塞、1412-彈簧、1414-鎖定螺釘、1415-變速箱隔板。
當(dāng)交流電動機(jī)的電纜接通電源后，燃油發(fā)動機(jī)即停止工作，使變速機(jī)構(gòu)鎖定在空檔位置，解除燃油發(fā)動機(jī)與變速箱的連接。當(dāng)電源接通的時候，電動液壓泵站啟動。
當(dāng)電動液壓泵站的二位二通閥經(jīng)進(jìn)油接口1410向撥叉油缸1413供油時，活塞1411向左推動，壓縮彈簧1412，活塞桿149與撥叉148推動主動齒輪144一同向左移動，使行走油馬達(dá)145的主動齒輪144與變速箱的減速齒輪141嚙合。當(dāng)松開離合器踏板時，電動液壓泵站經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥和三位四通閥向液壓油接口146供油，行走油馬達(dá)145的主軸開始轉(zhuǎn)動，變速箱便得到行走油馬達(dá)145的動力驅(qū)動。此時叉車的運(yùn)行速度和前進(jìn)與倒退由行走油馬達(dá)14來驅(qū)動。行走油馬達(dá)14的轉(zhuǎn)速快慢和反正轉(zhuǎn)由PLC可編程序控制器控制。
當(dāng)電動液壓泵站的二位二通閥換向時，撥叉油缸1413的油靠彈簧的推力回油，活塞桿149向右移動，帶動撥叉148和主動齒輪144一同向右移動，使主動齒輪144與減速齒輪141分離。
請參見圖5。在燃油發(fā)動機(jī)8停止工作熄火的狀態(tài)下，將電纜3與電源1接通，電動叉車系統(tǒng)得電(380V/220V三相四線制)，此后自動控制系統(tǒng)發(fā)出以下信號1、電源經(jīng)過內(nèi)電刷進(jìn)入控制柜；2、經(jīng)過控制變壓器輸出24V交流電接入原系統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出端，當(dāng)電源接通時，中間繼電器KA1得電，KA1的常閉點(diǎn)斷開同時常開點(diǎn)閉合，從而既切斷交流發(fā)電機(jī)的線路，又直接接通附加PLC的電源。附加PLC即進(jìn)入工作狀態(tài)。
請參見圖6-圖8。當(dāng)24V交流電進(jìn)入電控柜時，SA1是一個帶鑰匙的二位旋鈕開關(guān)，它向左為燃油發(fā)動機(jī)啟動位置，向右為電動機(jī)液壓系統(tǒng)啟動位置，二者只能擇一。圖示為電動機(jī)液壓系統(tǒng)啟動位置。
PLC的輸入端分別是SB0按鈕——啟動電動機(jī)液壓泵站(星角啟動)；SB1按鈕——總停止按鈕；FR1熱繼電器，主電機(jī)過載，自動停機(jī)；SB3按鈕——主閥二位三通閥1C得電，把燃油發(fā)電機(jī)油泵的油路關(guān)閉，把電動機(jī)液壓泵的油路打開，可以使電動機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)；SB4按鈕——液壓輸出二位二通閥2C得電，使電動叉車附加的5個執(zhí)行器的供油路打開(1、卷筒油馬達(dá)，2、電纜架升降油缸，3、行走油馬達(dá)，4、撥叉油缸，5、倒車自動導(dǎo)航結(jié)構(gòu))；SB5按鈕——卷筒放電纜三位四通閥3C得電，液壓油驅(qū)動卷筒油馬達(dá)6順時針轉(zhuǎn)動，放出卷筒的電纜；SB6按鈕——卷筒收電纜三位四通閥4C得電，液壓油驅(qū)動卷筒油馬達(dá)6逆時針轉(zhuǎn)動，收回卷筒的電纜；SQ1電子傳感器——卷筒加速，TJ1調(diào)速閥15C得電，卷筒油馬達(dá)6供油量加大，速度加快；SQ2電子傳感器——卷筒減速，TJ1調(diào)速閥16C得電，卷筒油馬達(dá)6供油量減小，速度降低；SQ3電子傳感器——行走向前，三位四通閥7C得電，行走油馬達(dá)145驅(qū)動向前行駛；SQ4電子傳感器——行走向后，三位四通閥8C得電，行走油馬達(dá)145驅(qū)動向后行駛；SQ9電子接近開關(guān)——撥叉油缸，三位四通閥9C得電，撥叉油缸1413推動撥叉148向左，使主動齒輪144與減速齒輪141嚙合；SQ10電子接近開關(guān)——撥叉油缸，三位四通閥10C得電，撥叉油缸1413推動撥叉148向右，使主動齒輪144與減速齒輪141分離；SQ5、SQ6電子傳感器——電纜架降，三位四通閥6C得電，電纜架升降油缸將活塞桿收回，電纜架降(SQ5在前進(jìn)方向，SQ6在倒退方向)；T1時間繼電器(附加PLC虛擬定時器)——電纜架升，在三位四通閥6C得電即PLC的Y13得電10秒鐘后，開通Y14，使三位四通閥5C得電，電纜架升將油缸活塞桿推出，電纜架升起；SQ7電子傳感器——倒車自動導(dǎo)航機(jī)構(gòu)，三位四通閥11C得電，油缸向左推動，轉(zhuǎn)向機(jī)向右轉(zhuǎn)動，導(dǎo)航叉車向右行駛；SQ8電子傳感器——倒車自動導(dǎo)航機(jī)構(gòu)，三位四通閥12C得電，油缸向右推動，轉(zhuǎn)向機(jī)向左轉(zhuǎn)動，導(dǎo)航叉車向左行駛；Y10電子傳感器——導(dǎo)航上線，二位二通閥13C得電，倒車導(dǎo)航機(jī)構(gòu)由浮動位置改變位置位，導(dǎo)航機(jī)構(gòu)油缸處于工作狀態(tài)。
SB18按鈕——卷筒浮動，二位二通閥14C得電，卷筒油馬達(dá)由置位狀態(tài)改變?yōu)楦訝顟B(tài)。
SB19按鈕——電網(wǎng)作業(yè)。
叉車的工作過程如下電動燃油叉車行駛到外接電源的最近位置，將燃油發(fā)動機(jī)熄火，使電源鑰匙旋鈕開關(guān)SA1處于中間位置。
一、上電將卷筒上的電纜3拉出，把電插頭2插入電源1中；二、選擇工作模式將電源鑰匙向右旋轉(zhuǎn)，即將控制電源輸入到附加PLC，同時切斷原發(fā)電機(jī)的輸出端I、B線路，進(jìn)入電動液壓叉車工作置位狀態(tài)；三、啟動按下啟動按鈕SB0，電動機(jī)液壓泵站啟動運(yùn)轉(zhuǎn)，二位三通閥1C、二位二通閥2C開通(PLC的兩個Y0常開點(diǎn)閉合使Y3、Y4得電，)；四、運(yùn)行(1)掛擋、變速與起步將離合器踏板踩到底，電子接近開關(guān)SQ10發(fā)出信號，撥叉油缸三位四通閥10C得電，行走油馬達(dá)的三位四通閥處于浮動狀態(tài)，使主動齒輪17與減速齒輪14分離，即可操作變速桿掛擋，掛擋完畢，將離合器踏板平穩(wěn)松開，電子接近開關(guān)SQ9發(fā)出信號，撥叉油缸三位四通閥9C得電，使主動齒輪17與減速齒輪14嚙合，同時油馬達(dá)的三位四通閥處于工作狀態(tài)，叉車即起步前進(jìn)或倒退。手動調(diào)整行走油馬達(dá)的調(diào)節(jié)閥TJ2，可以任意調(diào)整行駛速度。
(2)電纜卷筒的繞線、放線與收線繞線叉車在停止行駛時，按下按鈕SB18，二位二通閥14C得電，卷筒處于浮動狀態(tài)，可以手動操作安裝電纜，把引入線安裝好后，按下按鈕SB6，卷筒油馬達(dá)三位四通閥4C得電，卷筒開始收電纜，直到把全部電纜纏繞在卷筒上為止。
放線及自動放線叉車停止在一個適當(dāng)位置，按下按鈕SB18，二位二通閥14C得電，卷筒處于浮動狀態(tài)，可以手動放線；當(dāng)叉車在作業(yè)過程中，叉車向前行駛，與卷筒油馬達(dá)同步放線，其放線速度的快慢分別由傳感器SQ1、SQ2跟蹤反饋?zhàn)詣诱{(diào)整卷筒油馬達(dá)的調(diào)節(jié)閥TJ1。
自動收線當(dāng)叉車在作業(yè)過程中，叉車向后行駛，與卷筒油馬達(dá)同步收線，其收線速度的快、慢分別由傳感器SQ1、SQ2跟蹤反饋?zhàn)詣诱{(diào)整卷筒油馬達(dá)的調(diào)節(jié)閥TJ1。
(3)叉車向后倒車自動導(dǎo)航行駛自動放電纜的軌跡，是倒車自動導(dǎo)航的路線。在收電纜時，叉車倒車的路線偏移就會觸及傳感器SQ7、SQ8，自動控制倒車自動導(dǎo)航的三位四通閥，不停地修正。
上述電纜卷筒的自動放線和自動收線以及叉車倒車自動導(dǎo)航行駛的功能是通過電纜狀態(tài)傳感裝置實(shí)現(xiàn)的。
請參見圖9在叉車尾部固定一根支桿4，支桿4上安裝電纜狀態(tài)傳感裝置46，電纜狀態(tài)傳感裝置46有一個立方體41為支撐，在立方體41上開設(shè)貫穿上下面中心的供電纜3穿設(shè)的電纜孔45，從立方體41的前后左右面的中心共開設(shè)與電纜孔45垂直的四個容置孔，各容置孔的內(nèi)端放置圓柱形的傳感體42，傳感體42為金屬體，可以在容置孔內(nèi)自由滑動，四個傳感體42分別為前傳感體、后傳感體、左傳感體和右傳感體。在每個傳感體42的后面分別有一個彈簧44，依靠彈簧44的推力把傳感體42壓在電纜3的表面。在彈簧44的中間設(shè)置傳感器43。傳感器43為電子接近開關(guān)，其前端面與傳感體42保持4mm的間隙。支桿4為中空桿體，四個傳感器43的導(dǎo)線在立方體41的外圍收攏在支桿4的內(nèi)孔中，接入自動控制系統(tǒng)的PLC可編程序控制器。自動控制系統(tǒng)根據(jù)前后傳感器43的輸出信號控制卷筒油馬達(dá)6。
再請參見圖10。本發(fā)明還包括驅(qū)動叉車方向盤軸74的齒條73，該齒條73的兩端各連接左液壓油缸72和右液壓油缸75，圖中70、71、76分別是液壓油泵、電磁溢流閥和二位四通閥。自動控制系統(tǒng)根據(jù)左右傳感器的輸出信號控制左右液壓油缸。
電纜狀態(tài)傳感裝置的功能有以下方面1.反饋電纜卷筒轉(zhuǎn)動的速度快與慢，隨時調(diào)整卷筒油馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)速度，使之與電動叉車的行進(jìn)速度相同，達(dá)到適時放出或回收電纜的目的；2.當(dāng)電動叉車向后倒退時，它將起導(dǎo)航的作用，自動控制向左或向右轉(zhuǎn)動方向盤，達(dá)到沿原來的道路返回，不需要人工打方向盤控制。
電纜狀態(tài)傳感裝置的工作過程如下當(dāng)叉車向前行駛的時候，PLC發(fā)出指令，接觸器2C得電，電纜卷筒的油馬達(dá)6向逆時針方向旋轉(zhuǎn)，隨著叉車的行駛，電纜線將自由釋放。如果行駛速度快，電纜線被拉緊，這時電纜線的表面必然要觸及后傳感體，該后傳感體壓縮彈簧，使其端面接近后傳感器，該后傳感器發(fā)出信號，使卷筒油馬達(dá)提高轉(zhuǎn)速。如果叉車行駛速度慢，電纜線被放松，這時電纜線的表面必然要觸及前傳感體，該前傳感體壓縮彈簧，使其端面接近前傳感器，該前傳感器發(fā)出信號，使卷筒油馬達(dá)降低轉(zhuǎn)速；當(dāng)叉車向后倒退行駛的時候，接觸器2C斷電、5C得電，卷筒油馬達(dá)6順時針旋轉(zhuǎn)，收回電纜線。如果行駛速度快，電纜線被放松，這時電纜線的表面必然要觸及前傳感體，前傳感體壓縮彈簧，使其端面接近前傳感器，前傳感器發(fā)出信號，使卷筒油馬達(dá)提高轉(zhuǎn)速；如果叉車行駛速度慢，電纜線被拉緊，這時電纜線的表面必然要觸及后傳感體，后傳感體壓縮彈簧，使其端面接近后傳感器，后傳感器發(fā)出信號，使卷筒油馬達(dá)降低轉(zhuǎn)速。
當(dāng)叉車向后行駛的時候，若叉車向左偏轉(zhuǎn)，電纜線表面必然觸及右傳感體，右傳感體壓縮彈簧，使其端面接近右傳感器，右傳感器發(fā)出信號，使3C得電，向左轉(zhuǎn)液壓油缸72動作，驅(qū)動齒條向右移動，方向盤向左轉(zhuǎn)，叉車向右倒退；若叉車向右偏轉(zhuǎn)，電纜線表面必然觸及左傳感體，左傳感體壓縮彈簧，使其端面接近左傳感器，左傳感器發(fā)出信號，使4C得電，右液壓油缸75動作，驅(qū)動齒條向左移動，方向盤向右轉(zhuǎn)，叉車向左倒退。
此外，本發(fā)明的電動叉車還適應(yīng)在大規(guī)模固定集運(yùn)貨場工作。圖11和圖12所示的集裝作業(yè)示意圖說明了固定集運(yùn)貨場的基本結(jié)構(gòu)場地需平整，最好予以固化處理。按設(shè)計的位置把地樁101預(yù)埋在場地上，用水平儀調(diào)整地樁的高度，使其在同一平面。立柱102高5m，能夠把上梁110托起，立柱102和上梁110連接成一個電纜網(wǎng)框架整體。倒三角形的天橋108橫跨在兩個上梁110之上，在天橋108的兩端設(shè)置減速電機(jī)109，驅(qū)動天橋108在上梁110的上面作橫向移動；拉筋107懸掛在天橋108的兩端，將電纜105懸掛在拉筋107上；轉(zhuǎn)換電纜104安裝在左端的上梁110的內(nèi)側(cè)，它是集裝作業(yè)場的固定電源(380V/220V三相四線制)；滑動電纜103固定在天橋108的左端內(nèi)側(cè)，其A、B、C、O三相四線與轉(zhuǎn)換電纜104滑動接觸，把電源從轉(zhuǎn)換電纜104傳遞到電纜線105上輸送給電動叉車使用。在叉車的電纜卷筒的托架上固定牽動器106，叉車沿著拉筋107前進(jìn)或倒退作業(yè)，電纜105可以隨叉車的前進(jìn)與倒車自由拉動或歸攏在拉筋107上。以上設(shè)置使電動叉車在集裝作業(yè)現(xiàn)場可以得到電源的支持。
當(dāng)電動叉車要擴(kuò)大作業(yè)范圍超越上梁110的時候，需要圖13所示的下降機(jī)構(gòu)(圖14為圖13中高度傳感裝置的側(cè)面圖)。該下降機(jī)構(gòu)安裝在電動叉車6的尾部的托架54上，它有一根與托架54固定的固定管體160，固定管體160內(nèi)的下部安裝液壓油缸163且上部插入活動管體159，液壓油缸163的活塞桿162通過螺母套161與活動管體159連接，該活動管體159的頂端設(shè)置供電纜3穿設(shè)的滑輪152、電纜狀態(tài)傳感裝置和高度傳感裝置。該電纜狀態(tài)傳感裝置與圖9介紹的相同，只不過供電纜3穿設(shè)的電纜孔是貫穿立方體前后面中心的，立方體也安裝四個傳感器，即上傳感器156、下傳感器157、左傳感器和右傳感器158，這些傳感器的輸出信號接入自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)這些各傳感器的輸出信號控制卷筒油馬達(dá)6。該高度傳感裝置由彈性金屬體151和位于其前方的前方傳感器153組成，前方傳感器153的輸出信號接入自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)該傳感器的輸出信號控制液壓油缸163。活動管體159的頂端還設(shè)置扭力彈簧154和彈力翹板155，用以托起電纜。
當(dāng)叉車有左右偏擺時，拉筋107會觸及左或右的傳感器，傳感器發(fā)出遙感信號，啟動減速電機(jī)109向左或向右移動天橋108，轉(zhuǎn)換電纜隨天橋108沿滑動電纜作向左或向右滑動，連續(xù)供電。
如果作業(yè)范圍要擴(kuò)大到框架電網(wǎng)的范圍而超越上梁110的時候，此時叉車行進(jìn)到上梁110附近，前方遙感傳感器發(fā)出信號，下降機(jī)構(gòu)電纜架升降油缸的三位四通閥6C得電，電纜滾輪自動下降一個高度，使叉車可以和下降機(jī)構(gòu)一同進(jìn)入擴(kuò)展作業(yè)區(qū)，延時10秒鐘，下降機(jī)構(gòu)恢復(fù)到原高度。按下電網(wǎng)作業(yè)按鈕SB19(關(guān)閉)Y19斷電，附加PLC的Y5、Y6C串聯(lián)的Y9C常閉點(diǎn)接通，卷筒油馬達(dá)開始工作，可以與叉車前進(jìn)、倒退同步放、收電纜，以適應(yīng)叉車的更大的工作范圍。
當(dāng)叉車返回時，由電纜狀態(tài)傳感裝置的傳感器自動引導(dǎo)，沿原路返回的同時把電纜收回到電纜卷筒上。當(dāng)叉車到達(dá)上梁時110時，彈性金屬體151便會觸及上梁110，前方傳感器153便發(fā)出信號，自動控制系統(tǒng)根據(jù)該傳感器的輸出信號控制液壓油缸163，使活動管體159向下移動，使下降機(jī)構(gòu)自動下降一個高度，便于叉車通過上梁，待叉車回到上梁的內(nèi)側(cè)后，再將下降機(jī)構(gòu)恢復(fù)到原高度，牽動懸吊電纜在前后上梁之間正常工作。
該下降機(jī)構(gòu)的傳感器控制系統(tǒng)的原理與前面?zhèn)鞲衅骺刂葡到y(tǒng)相同，恕不贅述。
權(quán)利要求
1.一種燃油電動兩用叉車，包括車架及裝在車架上的動力系統(tǒng)、變速箱、行走系統(tǒng)、液壓泵站、液壓系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)，動力系統(tǒng)驅(qū)動變速箱和液壓泵站，變速箱的輸出軸驅(qū)動行走系統(tǒng)，液壓泵站向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓系統(tǒng)驅(qū)動作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于還包括自動控制系統(tǒng)、電纜卷筒、卷筒油馬達(dá)、行走油馬達(dá)，其中所述動力系統(tǒng)包括燃油發(fā)動機(jī)和交流電動機(jī)；所述液壓泵站包括燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵站和交流電動機(jī)驅(qū)動的電動液壓泵站，電動液壓泵站和燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵站通過二位三通閥與所述液壓系統(tǒng)連接；所述電動液壓泵站向所述卷筒油馬達(dá)和行走油馬達(dá)提供壓力油；所述燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動變速箱的輸入軸；所述行走油馬達(dá)通過離合裝置驅(qū)動變速箱的中間軸；所述電纜卷筒用于收納與交流電動機(jī)連接的電纜，所述卷筒油馬達(dá)驅(qū)動電纜卷筒收放該電纜；所述自動控制系統(tǒng)控制叉車在交流電動機(jī)驅(qū)動狀態(tài)下的工作。
2.如權(quán)利要求1所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述電纜卷筒包括由固定在叉車后部車架上方的托架支撐的卷筒軸，該卷筒軸與所述卷筒油馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸對接，其兩端固定左、右擋板；所述電纜繞在所述電纜卷筒上，電纜的首端設(shè)置插頭，電纜的末端經(jīng)一端檔板內(nèi)端面上設(shè)置的O、A、B、C、相接線樁與該檔板外端面設(shè)置的O、A、B、C電環(huán)分別連接，在該端擋板的外側(cè)另設(shè)電刷固定板，該電刷固定板上設(shè)置分別與所述各O、A、B、C電環(huán)滑動接觸的O、A、B、C電刷，所述各電刷通過導(dǎo)線與所述交流電動機(jī)的接線端連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述離合裝置為受所述自動控制系統(tǒng)控制的撥叉油缸驅(qū)動的撥叉，該撥叉與所述行走油馬達(dá)的齒輪連接，帶動行走油馬達(dá)的齒輪與變速箱的中間軸上的減速齒輪嚙合或分離。
4.如權(quán)利要求3所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述叉車尾部固定支桿，該支桿上安裝電纜狀態(tài)傳感裝置，該電纜狀態(tài)傳感裝置有一個立方體，在立方體上開設(shè)貫穿上下面中心的供所述電纜穿設(shè)的電纜孔，從立方體的前后左右面的中心各開設(shè)與電纜孔垂直的容置孔，各容置孔的內(nèi)端放置傳感體且外端放置彈簧和傳感器，各傳感器的輸出信號接入所述自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感器的輸出信號控制所述卷筒油馬達(dá)。
5.如權(quán)利要求4所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述傳感體為金屬體，所述傳感器為電子接近開關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述支桿為中空桿體，所述各傳感器的輸出線穿設(shè)于中空桿體中。
7.如權(quán)利要求6所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于還包括驅(qū)動叉車方向盤軸的齒條，該齒條的兩端各連接左右液壓油缸，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感器的輸出信號控制所述左右液壓油缸。
8.如權(quán)利要求3所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述托架上安裝升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)有一根與托架固定的固定管體，固定管體內(nèi)的下部安裝液壓油缸且上部插入與該液壓油缸連接的活動管體，該活動管體的頂端設(shè)置供所述電纜穿設(shè)的滑輪、電纜狀態(tài)傳感裝置和高度傳感裝置，該電纜狀態(tài)傳感裝置有一個立方體，在立方體上開設(shè)貫穿前后面中心的供所述電纜穿設(shè)的電纜孔，從立方體的上下左右面的中心各開設(shè)與電纜孔垂直的容置孔，各容置孔的內(nèi)端放置傳感體且外端放置彈簧和傳感器，各傳感器的輸出信號接入所述自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感器的輸出信號控制所述卷筒油馬達(dá)，該高度傳感裝置由彈性金屬體和位于其前方的傳感器組成，其傳感器的輸出信號接入所述自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)根據(jù)該傳感器的輸出信號控制所述液壓油缸。
9.如權(quán)利要求8所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于所述傳感體為金屬體，所述傳感器為電子接近開關(guān)。
10.如權(quán)利要求9所述的燃油電動兩用叉車，其特征在于還包括驅(qū)動叉車方向盤軸的齒條，該齒條的兩端各連接左右液壓油缸，自動控制系統(tǒng)根據(jù)電纜狀態(tài)傳感裝置的各傳感器的輸出信號控制所述左右液壓油缸。
全文摘要
本發(fā)明為燃油電動兩用叉車，包括車架、動力系統(tǒng)、變速箱、行走系統(tǒng)、液壓泵站、液壓系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、電纜卷筒、卷筒油馬達(dá)、行走油馬達(dá)，動力系統(tǒng)驅(qū)動變速箱和液壓泵站，變速箱的輸出軸驅(qū)動行走系統(tǒng)，液壓泵站向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓系統(tǒng)驅(qū)動作業(yè)系統(tǒng)，動力系統(tǒng)包括燃油發(fā)動機(jī)和交流電動機(jī)；液壓泵站包括發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵站和電動機(jī)驅(qū)動的電動液壓泵站，該兩液壓泵站通過二位三通閥與液壓系統(tǒng)連接；電動液壓泵站向卷筒油馬達(dá)和行走油馬達(dá)提供壓力油；發(fā)動機(jī)驅(qū)動變速箱的輸入軸；行走油馬達(dá)通過離合裝置驅(qū)動變速箱的中間軸；電纜卷筒用于收納與電動機(jī)連接的電纜，卷筒油馬達(dá)驅(qū)動電纜卷筒收放該電纜；自動控制系統(tǒng)控制叉車在電動機(jī)驅(qū)動狀態(tài)下的工作。本發(fā)明可以有效地節(jié)約燃油，減少燃油尾氣對環(huán)境的污染，還可以大幅度地降低作業(yè)成本。
文檔編號B66F9/22GK101088907SQ200710118550
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
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