CN110526168A - 一种三向堆垛叉车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三向堆垛叉车，其包括叉车本体和叉头本体，叉头本体上设有货叉、侧移总成和旋转总成，货叉连接在旋转总成上，旋转总成连接在侧移总成上；叉车本体上设有第一安装组件，叉头本体上设有第二安装组件；第一安装组件包括内滑架，内滑架上设有上侧移滑槽、下侧移滑槽、侧移带、侧移压板；第二安装组件包括与上侧移滑槽配合的上侧移滚轮、与下侧移滑槽配合的下侧移滚轮、与侧移压板配合的侧移压力轮；侧移总成包括侧移轴、侧移执行轮和侧移电机；侧移执行轮固定在侧移轴上、且与侧移带配合。本发明的三向堆垛叉车能够降低货叉在侧移和旋转时的能量消耗、降低噪音、提高效率，提高叉车的续航能力和控制精度，运行更稳定。

Description

一种三向堆垛叉车

技术领域

本发明涉及叉车技术领域，具体涉及一种三向堆垛叉车。

背景技术

近年来，随着物流行业的兴起，各大叉车主机厂潜心研究一种三向堆垛叉车，该三向堆垛叉车在堆垛巷道里车身位置不变，叉头独立侧移和旋转带动货叉堆垛或拆垛。目前的主流三向堆垛叉车配置液压传动叉头，液压传动叉头驱动货叉侧移和旋转，同时液压传动叉头整体沿车身上的升降轨道升降，实现三向堆垛。液压传动叉头依赖管路中的液压油传递动力，为了匹配升降需要配置过长的液压管路，这一实际工况使得液压传动叉头的能耗高、噪音大、叉车续航能力差，侧移和旋转位置不能精确控制，对AGV的发展具有局限性。同时，由于货叉承载较大负荷，导致叉头和叉车的连接部位承受较大压力，因此，需要在叉车上设计一种新的安装结构来实现叉头和叉车的连接，以保证叉头能够实现平稳、安全的运行。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种设计合理，能够降低货叉在侧移和旋转时的能量消耗、降低噪音、提高效率，提高叉车的续航能力，稳定性好，安全性高的三向堆垛叉车，其包括如下技术方案：

一种三向堆垛叉车，其包括叉车本体和叉头本体，所述叉头本体上设有货叉、侧移总成和旋转总成，所述货叉连接在旋转总成上，所述旋转总成连接在侧移总成上；

所述叉车本体上设有第一安装组件，所述叉头本体上设有第二安装组件；所述第一安装组件包括内滑架，所述内滑架上设有上侧移滑槽、下侧移滑槽、侧移带、侧移压板；所述第二安装组件包括与所述上侧移滑槽配合的上侧移滚轮、与所述下侧移滑槽配合的下侧移滚轮、与所述侧移压板配合的侧移压力轮；

所述侧移总成包括侧移轴、侧移执行轮和侧移电机；所述侧移执行轮固定在侧移轴上、且与所述侧移带配合；所述侧移轴通过轴承连接机箱，所述侧移轴的中段连接侧移传动机构，所述侧移传动机构的动力输入端连接所述侧移电机；

所述旋转总成包括旋转轴和旋转电机；所述旋转轴平行于侧移轴配置、且通过轴承连接所述机箱；所述旋转轴的近段连接旋转传动机构，所述旋转传动机构的动力输入端连接所述旋转电机；所述旋转轴的中段连接所述货叉；所述旋转轴的远段连接旋转机械限位部件，所述旋转机械限位部件在旋转轴旋转停止时顶撑限位所述旋转轴。

作为本发明的进一步改进，所述旋转机械限位部件包括转盘和顶轴，所述转盘装配在旋转轴上，所述转盘上以旋转轴为中心对称设有两组限位缺口；所述顶轴支撑于机箱的脚架上、且能够沿垂直于旋转轴的方向移动，所述顶轴的端部设有机械限位块，所述顶轴外套设有弹簧，所述弹簧的两端连接机箱脚架，所述旋转轴旋转停止时弹簧施力于顶轴使得机械限位块卡位在所述限位缺口内。

作为本发明的进一步改进，所述机箱的后座安装有侧移机械限位部件，所述侧移带的两端设有与所述侧移机械限位部件配合的抵接部。

作为本发明的进一步改进，所述侧移执行轮为齿轮，所述侧移带为齿条，所述齿轮和齿条啮合将齿轮的转动转换成齿轮沿齿条的直线移动，并同时承受叉头左右方向和前后方向上的分力和弯矩。

作为本发明的进一步改进，所述侧移传动机构为齿轮传动机构，其包括侧移输出齿轮、过渡齿轮一和过渡齿轮二，所述侧移输出齿轮连接侧移电机，所述过渡齿轮一通过轴承连接机箱、且与所述侧移输出齿轮啮合，所述过渡齿轮二固定在侧移轴的中段、且与所述过渡齿轮一啮合。

作为本发明的进一步改进，所述侧移总成还包括侧移监测器，所述侧移监测器包括侧移反馈齿轮和电位计一，所述侧移反馈齿轮通过轴承连接机箱、且与所述侧移输出齿轮啮合，所述电位计一固定在侧移反馈齿轮上。

作为本发明的进一步改进，所述侧移电机带有电磁制动器一，其通过减速器一输出动力至所述侧移输出齿轮；所述侧移电机连接侧移控制器，其根据所述侧移控制器的侧移信号运行。

作为本发明的进一步改进，所述旋转传动机构为齿轮传动机构，其包括旋转齿轮、双联齿轮和旋转输出齿轮，所述旋转齿轮固定在旋转轴上，所述双联齿轮通过轴承连接机箱、且其第一齿部与所述旋转齿轮啮合、第二齿部与所述旋转输出齿轮啮合，所述旋转输出齿轮连接旋转电机。

作为本发明的进一步改进，所述旋转总成还包括旋转监测器，所述旋转监测器包括固定在旋转轴上的电位计二。

作为本发明的进一步改进，所述旋转电机带有电磁制动器二，其通过减速器二输出动力至所述旋转输出齿轮；所述旋转电机连接旋转控制器，其根据所述旋转控制器的旋转信号运行。

本发明的有益效果：

其一、本发明实施例的电动叉头取代传统的液压传动叉头应用在三向堆垛叉车中实现货叉的侧移和旋转功能，能够降低货叉在侧移和旋转时的能量消耗、降低噪音、提高效率，提高叉车的续航能力，提高控制精度，结构及线路设计更简单；为后续叉车AGV的控制提供更好的控制环境，降低整车结构设计、线路设计的难度。

其二、设计的侧移机械限位部件保护电动叉头在极端情况下脱落，设计的旋转机械限位部件在旋转轴转动至两边的极限位置时能够更好的锁住货叉，避免货叉在堆垛或者拆垛过程中晃动，以此提高电动叉头的运行稳定性和安全可靠性。

其三、通过在叉车本体上设置第一安装组件，在叉头本体上设置第二安装组件，保证叉头本体可在内滑架上平稳运行，实现侧移动作，同时其连接结构稳定，可将叉头的重力分解，避免单个部件受力过多，可提高设备使用寿命，并提高叉头的运行稳定性和安全可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例中三向堆垛叉车的结构示意图；

图2是本发明实施例中叉头本体的结构示意图；

图3是图2的局部结构示意图；

图4是本发明实施例中第二安装组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中旋转机械限位部件的结构示意图。

图中标号说明：2、货叉；8、侧移电机；10、机箱；14、旋转电机；16、侧移输出齿轮；18、过渡齿轮一；20、过渡齿轮二；22、侧移反馈齿轮；24、电位计一；26、电磁制动器一；27、电磁制动器二；28、减速器一；30、侧移控制器；32、旋转齿轮；34、双联齿轮；36、旋转输出齿轮；38、电位计二；40、减速器二；42、脚架；44、加强支撑板；46、旋转控制器；48、整机控制器；50、货叉安装部；52、转盘；54、顶轴；56、限位缺口；58、机械限位块；60、弹簧；100、叉头本体；110、上侧移滚轮；120、下侧移滚轮；130、侧移执行轮；140、侧移压力轮；141、加强板；150、侧移机械限位部件；151、侧移限位块；152、基座；160、侧移轴；200、内滑架；210、上侧移滑槽；220、下侧移滑槽；230、侧移带；240、侧移压板；250、抵接部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例

参照图1～5所示，为本实施例中的三向堆垛叉车，三向堆垛叉车包括叉车本体和叉头本体100，叉头本体100上设有货叉2、侧移总成和旋转总成，货叉2连接在旋转总成的货叉安装部50上，上述旋转总成连接在侧移总成上。旋转总成驱动货叉2转动，侧移总成驱动旋转总成和货叉2一起侧移，此处的侧移为向三向堆垛叉车车身的旁侧移动。

具体的，参照图2-4所示，叉车本体上设有第一安装组件，叉头本体100上设有第二安装组件；上述第一安装组件包括内滑架200，内滑架200装配于叉车本体上，内滑架200上设有上侧移滑槽210、下侧移滑槽220、侧移带230、侧移压板240；上述第二安装组件包括与上侧移滑槽210配合的上侧移滚轮110、与下侧移滑槽220配合的下侧移滚轮120、与侧移压板240配合的侧移压力轮140。

上述侧移总成包括侧移轴160、侧移执行轮130和侧移电机8；上述侧移执行轮130固定在侧移轴160上、且与侧移带230配合；上述侧移轴160通过轴承连接机箱10，上述侧移轴160的中段连接侧移传动机构，上述侧移传动机构的动力输入端连接上述侧移电机8；上述侧移传动机构和侧移电机8均设置在上述机箱10内。上述侧移传动机构将侧移电机8输出的动力传递至侧移轴160上，驱动侧移轴160转动，侧移执行轮130和侧移带230的配合将侧移轴160的转动转换成侧移执行轮130沿侧移带230的直线移动，以此实现货叉2和旋转总成一起侧移。

机箱10的后座安装有侧移机械限位部件150，侧移带230的两端设有与侧移机械限位部件160配合的抵接部250。

如图3-4所示，在本实施例中，侧移机械限位部件150包括基座152和安装在基座152两侧的两组侧移限位块151，两组侧移限位块151分别与侧移带230两端的抵接部250配合，可以保护叉头本体100在极端情况下脱落，提高叉头本体100运行的安全可靠性。

侧移执行轮130与侧移带230配合带动叉头本体100侧移，上侧移滚轮110与上侧移滑槽210配合，下侧移滚轮120与下侧移滑槽220配合，在水平方向支撑叉头本体100，侧移压板240和侧移压力轮140配合在竖直方向支撑叉头本体100。

为了有效保证叉头本体100的稳定性，避免叉头本体100转动。在本实施例中，上侧移滚轮110的数量为二，两上侧移滚轮110并列设置，下侧移滚轮120的数量为二，两下侧移滚轮120并列设置。

在本实施例中，侧移压力轮140设于两组侧移执行轮130之间。由于侧移压力轮140承载叉头本体100带来的较大压力，为了保证侧移压力轮140的安全性和稳定性，第二安装组件还包括加强板141，加强板141通过螺栓固定于叉头本体100上，侧移压力轮140装配于加强板141上。

通过该安装结构将叉头本体100与叉车本体装配完成后，上侧移滚轮110与上侧移滑槽210靠近叉头本体的一侧内壁抵接，下侧移滚轮120与下侧移滑槽220靠近叉车本体的一侧内壁抵接，两者受力方向相反，两者相互配合在水平方向上支撑叉头本体100，侧移压板240受到侧移压力轮140向下的压力，并和侧移压力轮140配合在竖直方向支撑叉头本体100。避免侧移执行轮130与侧移带230之间承载过多叉头本体100带来的压力，造成部件的损坏，以保证叉头100侧移时的稳定性和安全性。

上述旋转总成包括旋转轴12和旋转电机14；上述旋转轴12和侧移轴160平行配置、其通过轴承连接上述机箱10，上述旋转轴12的近段连接旋转传动机构，上述旋转传动机构的动力输入端连接上述旋转电机14，上述旋转传动机构和旋转电机14均设置在上述机箱10内；上述旋转轴12的中段设置货叉安装部50连接上述货叉2。上述旋转传动机构将旋转电机14输出的动力传递至旋转轴12上，驱动旋转轴12转动，以此实现货叉2的旋转。货叉2旋转的目的是改变方向，通常将一侧的货物叉至相对的另一侧，即货叉2旋转的目标角度通常是180°，旋转后停止配合侧移和升降堆垛或者拆垛。为了确保货叉2在旋转停之后侧移或升降过程中不会晃动，本实施例技术方案的电动叉头还具有旋转机械限位部件，该旋转机械限位部件连接上述旋转轴12的远段，上述旋转机械限位部件在旋转轴12旋转停止时顶撑限位上述旋转轴12。参照图5所示，本实施例技术方案中，旋转机械限位部件的优选实现方案为：

上述旋转机械限位部件包括转盘52和顶轴54，上述转盘52装配在旋转轴12上，上述转盘52上以旋转轴12为中心对称设有两组限位缺口56；上述顶轴54支撑于机箱10的脚架42上、且能够沿垂直于旋转轴12的方向移动，上述顶轴54的端部设有机械限位块58，上述顶轴54外套设有弹簧60，上述弹簧60的两端连接机箱脚架，上述旋转轴12旋转停止时弹簧60施力于顶轴54使得机械限位块58卡位在上述限位缺口56内。顶轴54在弹簧60的作用下能够沿面向转盘52或者背向转盘52方向伸缩，本实施例技术方案中，设计转盘52跟随旋转轴12顺时针或者逆时针转动180°时其中一组限位缺口56正对顶轴54，旋转轴12转动180°后停止，货叉2在当前位置上侧移或/和升降完成堆垛或者拆垛。当旋转轴12停止转动时，顶轴54在弹簧60的施力下面向转盘52移动，使得机械限位块58卡位在限位缺口56内，以此来更好的锁住货叉2，避免货叉2在堆垛或者拆垛过程中晃动，以此提高电动叉头的运行稳定性和安全可靠性。

机械限位块58在转盘52转动时与其盘边接触，为了减小接触摩擦力，机械限位块58与转盘52的盘边点接触，为此设计机械限位块58为滚轮结构；同时，滚轮结构的机械限位块58利于转盘52停止后再次转动时能够快速、顺利的脱离限位缺口56。

作为本实施例的优选技术方案，侧移执行轮130为齿轮，侧移带230为齿条，齿轮和齿条啮合将齿轮的转动转换成齿轮沿齿条的直线移动，并同时承受叉头本体100左右方向和前后方向上的分力和弯矩。

在本实施例的其它技术方案中，上述侧移执行轮130还可以是链轮，侧移带230为链条，链轮和链条配合。

齿轮和齿条啮合的移动精度优于链轮和配合的移动精度。

具体的，参照图2-3所示，上述侧移传动机构为齿轮传动机构，其包括侧移输出齿轮16、过渡齿轮一18和过渡齿轮二20，上述侧移输出齿轮16连接侧移电机8，上述过渡齿轮一18通过轴承连接机箱10、且与上述侧移输出齿轮16啮合，上述过渡齿轮二20固定在侧移轴160的中段、且与上述过渡齿轮一18啮合。上述侧移电机8带有电磁制动器一26，其通过减速器一28输出动力至上述侧移输出齿轮16。上述侧移电机8通过减速器一28减速后输出侧移动力至侧移输出齿轮16，并依次通过过渡齿轮一18和过渡齿轮二20的啮合传动将动力传递至侧移轴160。

参照图2所示，上述旋转传动机构为齿轮传动机构，其包括旋转齿轮32、双联齿轮34和旋转输出齿轮36，上述旋转齿轮32固定在旋转轴12上，上述双联齿轮34通过轴承连接机箱10、且其第一齿部与上述旋转齿轮32啮合、第二齿部与上述旋转输出齿轮36啮合，上述旋转输出齿轮36连接旋转电机14。上述旋转电机14带有电磁制动器二27，其通过减速器二40输出动力至上述旋转输出齿轮36。上述旋转电机14通过减速器二40减速后输出旋转动力至旋转输出齿轮36，并依次通过双联齿轮34和旋转齿轮32的啮合传动将动力传递至旋转轴12。

本实施例技术方案中，分别由侧移电机和旋转电机驱动、且分别由侧移齿轮传动机构和旋转齿轮传动机构将侧移动力和旋转动力传递至侧移轴160和旋转轴12上，实现货叉2的侧移和旋转，相较于传统的液压传动叉头能够节省叉头在工作时的电流，相较于液压传动叉头节省至少50％的能耗，增加叉车相同配置的电池容量时工作的续航能力，提高仓库存储效率，降低叉车使用成本、以及降低叉头工作时的噪音，由于没有液压内泄漏的存在，能够更精确的控制货叉的位置，为后续叉车AGV的控制提供更好的控制环境，降低整车结构设计、线路设计的难度。

本实施例的电动叉头，货叉2的侧移和旋转动作各自独立，即可以单独旋转、单独侧移，也可以同时侧移和旋转，基于此，上述侧移电机8连接侧移控制器30，其根据上述侧移控制器30的侧移信号运行；上述旋转电机14连接旋转控制器46，其根据上述旋转控制器46的旋转信号运行。由侧移控制器30和旋转控制器46各自独立的控制侧移电机8和旋转电机14转动。当然，根据需要，还可以设计整机控制器48，由整机控制器48产生指令控制侧移控制器30和旋转控制器46。

为了更精确的控制侧移和旋转的位置精度，上述侧移总成还包括侧移监测器，上述侧移监测器包括侧移反馈齿轮22和电位计一24，上述侧移反馈齿轮22通过轴承连接机箱10、且与上述侧移输出齿轮16啮合，上述电位计一24固定在侧移反馈齿轮22上。上述旋转总成还包括旋转监测器，上述旋转监测器包括固定在旋转轴12上的电位计二38。通过电位计一24和电位计二38实时反馈侧移的位置和旋转的角度，实现更精确的控制侧移和旋转的位置精度，为后续叉车AGV的控制提供更好的控制环境，降低整车结构设计、线路设计的难度。

上述机箱10支撑于脚架42上，上述侧移轴160的一端通过轴承连接机箱10，其另一端通过轴承连接脚架42；上述旋转轴12延伸出机箱10的部分位于脚架42侧边的转向避让空间内；上述脚架42上设有加强支撑板44。提高叉头的支撑强度和载物能力。

该电动叉头取代了传统的液压传动叉头来实现货叉的侧移和旋转，能够降低货叉在侧移和旋转时的能量消耗、降低噪音、提高效率，提高叉车的续航能力，提高控制精度，结构及线路设计更简单，运行更稳定；为后续叉车AGV的控制提供更好的控制环境，降低整车结构设计、线路设计的难度。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种三向堆垛叉车，其特征在于：包括叉车本体和叉头本体，所述叉头本体上设有货叉、侧移总成和旋转总成，所述货叉连接在旋转总成上，所述旋转总成连接在侧移总成上；

所述叉车本体上设有第一安装组件，所述叉头本体上设有第二安装组件；所述第一安装组件包括内滑架，所述内滑架上设有上侧移滑槽、下侧移滑槽、侧移带、侧移压板；所述第二安装组件包括与所述上侧移滑槽配合的上侧移滚轮、与所述下侧移滑槽配合的下侧移滚轮、与所述侧移压板配合的侧移压力轮；

所述侧移总成包括侧移轴、侧移执行轮和侧移电机；所述侧移执行轮固定在侧移轴上、且与所述侧移带配合；所述侧移轴通过轴承连接机箱，所述侧移轴的中段连接侧移传动机构，所述侧移传动机构的动力输入端连接所述侧移电机；

所述旋转总成包括旋转轴和旋转电机；所述旋转轴平行于侧移轴配置、且通过轴承连接所述机箱；所述旋转轴的近段连接旋转传动机构，所述旋转传动机构的动力输入端连接所述旋转电机；所述旋转轴的中段连接所述货叉；所述旋转轴的远段连接旋转机械限位部件，所述旋转机械限位部件在旋转轴旋转停止时顶撑限位所述旋转轴。

2.如权利要求1所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述旋转机械限位部件包括转盘和顶轴，所述转盘装配在旋转轴上，所述转盘上以旋转轴为中心对称设有两组限位缺口；所述顶轴支撑于机箱的脚架上、且能够沿垂直于旋转轴的方向移动，所述顶轴的端部设有机械限位块，所述顶轴外套设有弹簧，所述弹簧的两端连接机箱脚架，所述旋转轴旋转停止时弹簧施力于顶轴使得机械限位块卡位在所述限位缺口内。

3.如权利要求1所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述机箱的后座安装有侧移机械限位部件，所述侧移带的两端设有与所述侧移机械限位部件配合的抵接部。

4.如权利要求1所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述侧移执行轮为齿轮，所述侧移带为齿条，所述齿轮和齿条啮合将齿轮的转动转换成齿轮沿齿条的直线移动，并同时承受叉头左右方向和前后方向上的分力和弯矩。

5.如权利要求1所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述侧移传动机构为齿轮传动机构，其包括侧移输出齿轮、过渡齿轮一和过渡齿轮二，所述侧移输出齿轮连接侧移电机，所述过渡齿轮一通过轴承连接机箱、且与所述侧移输出齿轮啮合，所述过渡齿轮二固定在侧移轴的中段、且与所述过渡齿轮一啮合。

6.如权利要求5所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述侧移总成还包括侧移监测器，所述侧移监测器包括侧移反馈齿轮和电位计一，所述侧移反馈齿轮通过轴承连接机箱、且与所述侧移输出齿轮啮合，所述电位计一固定在侧移反馈齿轮上。

7.如权利要求5所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述侧移电机带有电磁制动器一，其通过减速器一输出动力至所述侧移输出齿轮；所述侧移电机连接侧移控制器，其根据所述侧移控制器的侧移信号运行。

8.如权利要求1所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述旋转传动机构为齿轮传动机构，其包括旋转齿轮、双联齿轮和旋转输出齿轮，所述旋转齿轮固定在旋转轴上，所述双联齿轮通过轴承连接机箱、且其第一齿部与所述旋转齿轮啮合、第二齿部与所述旋转输出齿轮啮合，所述旋转输出齿轮连接旋转电机。

9.如权利要求8所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述旋转总成还包括旋转监测器，所述旋转监测器包括固定在旋转轴上的电位计二。

10.如权利要求8所述的三向堆垛叉车，其特征在于：所述旋转电机带有电磁制动器二，其通过减速器二输出动力至所述旋转输出齿轮；所述旋转电机连接旋转控制器，其根据所述旋转控制器的旋转信号运行。