專利名稱：用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛轉(zhuǎn)向操作的電子控制裝置，具體講是一種用于叉車的電 子控制轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，人們對(duì)于車輛駕駛的舒適型、安全性、可靠性提 出了更高的要求。特別是一些搬運(yùn)車輛更是如此，由于這些車輛需要搬運(yùn)的貨物比較重，如 果僅憑操作機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的來(lái)實(shí)現(xiàn)，則不僅費(fèi)力，而且在比較顛簸的路面行駛時(shí)，操作手柄 很容易左右晃動(dòng)，導(dǎo)致車輛很難控制。中國(guó)機(jī)械工程師期刊上公布了一篇名為電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制裝置在電動(dòng)叉車上的 應(yīng)用的文章，該轉(zhuǎn)向裝置由方向盤、步進(jìn)電機(jī)、交流轉(zhuǎn)向控制器、三相感應(yīng)電機(jī)、轉(zhuǎn)向變速 箱、轉(zhuǎn)角位置傳感器、交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向輪組成。且該轉(zhuǎn)向裝置還能夠通過CAN總線與叉 車的其它控制模塊實(shí)時(shí)交換，實(shí)現(xiàn)整機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制。其工作過程為當(dāng)駕駛員發(fā)出操作指 令后，裝在轉(zhuǎn)向手柄上的步進(jìn)電機(jī)的將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(作為主令信號(hào))并傳送到控制中。 通過連接在轉(zhuǎn)向齒輪齒輪箱的輸出軸的轉(zhuǎn)角電位器檢測(cè)轉(zhuǎn)向輪的位置信息，同時(shí)由感應(yīng)電 機(jī)的傳感器檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向，控制器根據(jù)兩者的反饋信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。上述 結(jié)構(gòu)的電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制裝置在實(shí)際的使用過程中存在以下缺陷1、由于現(xiàn)有的電動(dòng)叉車為直流電源供電，而該轉(zhuǎn)向控制裝置卻采用交流電機(jī)、三 相感應(yīng)電機(jī)等的交流電源，因此現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向控制裝置需采用逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電 后再使用，由于逆變器的損耗很大，因此這不僅在一定程度上增加了轉(zhuǎn)向控制裝置的用電 量，而且在一定程度上增加了轉(zhuǎn)向控制裝置的成本。2、由于現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向控制裝置由步進(jìn)電機(jī)、交流轉(zhuǎn)向控制器、三相感應(yīng)電機(jī)、轉(zhuǎn)角位 置傳感器、交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)等構(gòu)成，其中將電機(jī)(如步進(jìn)電機(jī))作為傳感器使用，因此進(jìn)一步 增加了轉(zhuǎn)向控制裝置的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種成本低且 用電量少的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，提供一種用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，它包括安裝 在叉車車體上的轉(zhuǎn)向手柄、轉(zhuǎn)向軸、方向輪、方向輪軸、電機(jī)、轉(zhuǎn)向控制器、齒輪箱和第一傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)向手柄與轉(zhuǎn)向軸的上部固定連接；所述方向輪軸的上端與叉車車體轉(zhuǎn)動(dòng) 連接，所述方向輪軸的下端與方向輪固定連接；所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與齒輪箱的輸入軸連接； 所述齒輪箱的輸出軸與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪固定連接；所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪與方 向輪軸固定連接，它還包括第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)角度的第一傳感器、檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)方向的第二傳感器以及確定方向輪位置的第三傳感器；所述的電機(jī)為直流電機(jī)；所 述的轉(zhuǎn)向控制器與叉車上的直流電源連接；所述第一傳感器固定在叉車車體上；所述的第一傳感器還通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸的下部連接；所述第二傳感器固定在直流電機(jī)上； 所述的第二傳感器還與轉(zhuǎn)軸固定連接；所述的第三傳感器設(shè)在叉車車體與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 被動(dòng)輪之間；所述的第一傳感器、直流電機(jī)、第二傳感器、第三傳感器均與轉(zhuǎn)向控制器電連 接。采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝置采用直流電源供電，能夠直接與電動(dòng)叉車上 的直流電源連接。在這個(gè)裝置中，無(wú)需采用采用直流轉(zhuǎn)交流的裝置將直流電轉(zhuǎn)換為交流電 后再使用。因此不僅在一定程度上降低了轉(zhuǎn)向控制裝置的用電量，增加了叉車的使用時(shí)間， 而且在一定程度上降低了轉(zhuǎn)向控制裝置的成本。2、由于本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝置第一傳感器、與直流電源連接的轉(zhuǎn)向控制 器、直流電機(jī)、第二傳感器、齒輪箱和第三傳感器等構(gòu)成，采用較多的傳感器來(lái)代替電機(jī)。因 此本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝置的成本得以進(jìn)一步很低。作為改進(jìn)，所述的第一傳感器為第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器和第一磁鋼，由于第一磁旋轉(zhuǎn) 編碼器和第一磁鋼是無(wú)接觸的，因此這樣可以大大增加本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝置的使 用壽命和工作可靠性。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第二傳感器為第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器和第二磁鋼，由于第二 磁旋轉(zhuǎn)編碼器和第二磁鋼是無(wú)接觸的，因此這樣可進(jìn)一步增加本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝 置的使用壽命和工作可靠性。作為再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第三傳感器為電感式NPN或PNP型的接近開關(guān)，具有成 本低、工作可靠性高的特點(diǎn)。因此可進(jìn)一步降低本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝置的成本、提高 其工作可靠性。作為更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的直流電機(jī)為直流有刷電機(jī)。由于直流電機(jī)具有控制簡(jiǎn) 單、負(fù)載特性好等優(yōu)點(diǎn)，因此可再進(jìn)一步降低本實(shí)用新型電子控制轉(zhuǎn)向裝置的成本、提高其 工作可靠性。

圖1是本實(shí)用新型用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是轉(zhuǎn)向控制器的電路框圖。圖3本本實(shí)用新型用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置的工作原理流程圖。圖中所示1、轉(zhuǎn)向手柄，2、第四齒輪，3、轉(zhuǎn)向軸，4、方向輪，5、第一傳感器，5. 1、第一 磁旋轉(zhuǎn)編碼器，5. 2、第一磁鋼，6、轉(zhuǎn)向控制器，7、直流電機(jī)，7. 1、轉(zhuǎn)軸，8、第二傳感器，8. 1、 第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器，8. 2、第二磁鋼，9、齒輪箱，10、第三傳感器，10. 1、接近開關(guān)，10. 2、檢測(cè) 鐵塊，11、第一齒輪，12、軸，13、第二齒輪，14、第三齒輪，15、方向輪軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型一種用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，它包括均安裝在叉 車車體上的轉(zhuǎn)向手柄1(它可以方向盤、操作手柄等)、轉(zhuǎn)向軸3、方向輪4、方向輪軸15、電 機(jī)、轉(zhuǎn)向控制器6、齒輪箱9和第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)向手柄1與轉(zhuǎn)向軸3的上部固定連
5接，采用焊接或螺栓連接等；所述方向輪軸15的上端與叉車車體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述方向輪軸 15的下端與方向輪4固定連接，使轉(zhuǎn)動(dòng)方向輪軸15即可帶動(dòng)方向輪4轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸 7. 1與齒輪箱9的輸入軸連接，采用聯(lián)軸器或其他連接方式連接；所述齒輪箱9的輸出軸與 第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪連接；所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪與方向輪軸15固定連接，采用鍵 連接。以上是本實(shí)用新型的現(xiàn)有技術(shù)，其發(fā)明點(diǎn)如下所述用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置還包括第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)轉(zhuǎn)向軸3旋轉(zhuǎn)角度 的第一傳感器5、檢測(cè)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)方向的第二傳感器8、確定方向輪位置的第三傳感器10 ； 所述的電機(jī)為直流電機(jī)7 ；所述的轉(zhuǎn)向控制器6與叉車上的直流電源連接；所述第一傳感器 5即我們常見的角度傳感器，可采用磁傳感器或光電傳感器；所述的第一傳感器5固定在叉 車車體上；所述的第一傳感器5通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸3連接；所述第二傳感器8即我 們常見的角度傳感器，可采用磁傳感器或光電傳感器；所述第二傳感器8固定在直流電機(jī)7 上；所述的第二傳感器8與直流電機(jī)7的轉(zhuǎn)軸7. 1連接；所述的第三傳感器10設(shè)在叉車車 體與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪之間；所述的第一傳感器5、直流電機(jī)7、第二傳感器8、第三傳 感器10均與轉(zhuǎn)向控制器6電連接。所述的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第三齒輪14和第四齒輪2，所述的第三齒輪 14為第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪；所述的第三齒輪14與齒輪箱9的輸出軸固定連接，采用平鍵 或其他連接方式進(jìn)行周向和軸向限位；所述的第四齒輪2為第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪；所述 的第四齒輪2與方向輪軸15的中部固定連接，采用平鍵或其他連接方式進(jìn)行周向和軸向限 位。所述的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括軸12、相互嚙合的第一齒輪11和第二齒輪13，所述的第 一齒輪11與轉(zhuǎn)向軸3的下部固定連接，采用平鍵或其他連接方式進(jìn)行周向和軸向限位；所 述軸12的一端與第一傳感器5固定連接，所述軸12的另一端與第二齒輪13固定連接，采 用平鍵或其他連接方式進(jìn)行周向和軸向限位。所述的第一傳感器5包括第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器5. 1和第一磁鋼5. 2，一般設(shè)在一個(gè) 殼體內(nèi)，所述第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器5. 1與第一磁鋼5. 2之間的距離為lmm-1. 5mm，第一磁旋轉(zhuǎn) 編碼器5. 1固定在殼體內(nèi)，第一磁鋼5. 2與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，即第一磁鋼能夠在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)， 且殼體上設(shè)有通孔，轉(zhuǎn)軸可以通過該通孔與第一磁鋼5. 2連接。其中，第一磁鋼5. 2為一個(gè) 直徑大約為5mm厚度為3mm的圓形磁鋼；所述第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器5. 1與第一磁鋼5. 2之間 的距離為lmm-1. 5mm，所述的第一磁鋼5. 2與軸12的一端焊接；所述的第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器 5. 1與叉車車體連接，即通過固定桿或固定架與叉車車體連接，使第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器5. 1固 定不動(dòng)即可。所述的第二傳感器8包括第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器8. 1和第二磁鋼8. 2，一般設(shè)在一個(gè)殼 體內(nèi)，所述第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器8. 1與第一磁鋼8. 2之間的距離為lmm-1. 5mm，第二磁旋轉(zhuǎn)編 碼器8. 1固定在殼體內(nèi)，第二磁鋼8. 2與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，即第二磁鋼能夠在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，且 殼體上設(shè)有通孔，轉(zhuǎn)軸可以通過該通孔與第二磁鋼8. 2連接。第二磁鋼8. 2為一個(gè)直徑大 約為5mm厚度為3mm的圓形磁鋼；所述第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器8. 1與第二磁鋼8. 2之間的距離 為lmm-1. 5mm，所述的第二磁鋼8. 2與直流電機(jī)7輸出軸7. 1的一端焊接；所述的第二磁旋 轉(zhuǎn)編碼器8. 1通過螺釘固定在直流電機(jī)(7)的殼體上，使其固定不動(dòng)即可。所述的第三傳感器10包括電感式NPN或PNP型的接近開關(guān)10. 1和檢測(cè)鐵塊10. 2，所述的接近開關(guān)10.1焊接在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪的上端面的邊緣處，所述的檢測(cè)鐵塊 10. 2焊接在叉車本體上；也可以是所述的檢測(cè)鐵塊10. 2焊接在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪的 上端面的邊緣處，所述的接近開關(guān)10. 1焊接在叉車本體上；所述的檢測(cè)鐵塊10. 2與接近開 關(guān)10. 1的感應(yīng)頭的距離為lmm-2mm。接近開關(guān)10. 1的感應(yīng)頭為內(nèi)嵌式，可以避免周圍金屬 物過于靠近它而產(chǎn)生誤動(dòng)作。接近開關(guān)10. 1距離檢測(cè)鐵塊10. 2高度由其感應(yīng)距離決定。 如接近開關(guān)的可靠感應(yīng)金屬塊的距離為2mm，則距離檢測(cè)塊13可選擇為Imm至1. 5mm。當(dāng) 方向輪4方向相對(duì)于車子是正前方向時(shí)，接近開關(guān)10. 1正對(duì)下方的檢測(cè)鐵塊10. 2時(shí)，說(shuō)明 方向輪處在正中位置。如圖2所示，所述的轉(zhuǎn)向控制器6包括與第一傳感器5連接的第一傳感器信號(hào)接 收電路、與第二傳感器8連接的第二傳感器信號(hào)接收電路、與第三傳感器10連接的第三傳 感器信號(hào)接收電路、微控制器、故障顯示器、邏輯電路、H橋驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路、與直流電機(jī) 7連接的電機(jī)控制電路以及對(duì)大電流通路進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)用的放大器和比較器；所述的第 一傳感器信號(hào)接收電路的輸出端、第二傳感器信號(hào)接收電路的輸出端、第三傳感器信號(hào)接 收電路的輸出端、放大器的輸出端均與微控制器的輸入端口連接；所述微控制器的輸出端 口分別與故障顯示器的輸入端口、邏輯電路的輸入端口連接；所述的邏輯電路的輸出端口 依次與H橋驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路、電機(jī)控制電路連接；所述的執(zhí)行電路的輸出端口還與放大 器的輸入端口連接；所述的放大器的輸出端口與比較器的輸入端口連接；所述的比較器的 輸出端口與H橋驅(qū)動(dòng)電路的輸入端口連接。所述的直流電機(jī)7為直流有刷電機(jī)；所述的齒輪箱9為行星齒輪的減速用齒輪箱， 采用它以較高的速度獲得較大的扭矩。其中叉車車體由于篇幅有限而在圖中未示出。本實(shí)用新型中齒輪與軸的具體安裝結(jié)構(gòu)屬于現(xiàn)有技術(shù)，因此在此就不再詳述了。 以上所述的電子器件及電路，均屬于市場(chǎng)上可售的產(chǎn)品或者本行業(yè)普通技術(shù)人都熟知的技 術(shù)。如圖4所示，本實(shí)用新型的工作原理是開機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)向控制器6總要首先控制直流 電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)第四齒輪2，當(dāng)檢測(cè)鐵塊10. 2轉(zhuǎn)到接近開關(guān)10. 1的下方時(shí)，也就是此時(shí)方向輪 4處在正中位置，轉(zhuǎn)向控制器6才開始接收來(lái)自第一傳感器5反應(yīng)轉(zhuǎn)向手柄1的轉(zhuǎn)向信號(hào)并 且促使方向輪4跟隨轉(zhuǎn)向手柄的方向，此即為開機(jī)自動(dòng)定位。為了盡可能在最快時(shí)間定位， 轉(zhuǎn)向控制器6設(shè)置了對(duì)前一次關(guān)機(jī)時(shí)方向輪4所處位置的記憶功能，如上一次關(guān)機(jī)時(shí)方向 輪4方向是處在左偏位置，則下一次開機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)向控制器6促使方向輪4向右轉(zhuǎn)；如果上一次 關(guān)機(jī)時(shí)方向輪4的方向處在右偏位置，則下一次開機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)向控制器6促使方向輪4向左轉(zhuǎn)， 這樣就可以避免有時(shí)開機(jī)定位要轉(zhuǎn)過近一圈才能成功。轉(zhuǎn)向控制器6實(shí)時(shí)接收來(lái)自第一傳 感器5反映轉(zhuǎn)向手柄1的角度信息和第二傳感器8可換算成反映第四齒輪2的角度的脈沖 信號(hào)，將兩者信號(hào)值在程序中變換成統(tǒng)一的數(shù)值關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算；設(shè)變換后轉(zhuǎn)向手柄1的角 度值為uk，變換后的第四齒輪2的角度值為yk，將上述兩個(gè)數(shù)值相減，得到差值ek ；判斷ek 的值，如果ek < 0，則說(shuō)明轉(zhuǎn)向手柄1的方向在第四齒輪2的右邊，轉(zhuǎn)向控制器6控制直流 電機(jī)7向左轉(zhuǎn)而第四齒輪2為向右轉(zhuǎn)；如果ek > 0，則說(shuō)明轉(zhuǎn)向手柄1方向在第四齒輪2 的左邊，轉(zhuǎn)向控制器6控制直流電機(jī)7向右轉(zhuǎn)而第四齒輪2向左轉(zhuǎn)，以促使第四齒輪2轉(zhuǎn)向 始終跟隨轉(zhuǎn)向手柄1的方向；當(dāng)ek = 0，則說(shuō)明轉(zhuǎn)向手柄1的方向與第四齒輪2方向一致， 停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。第一傳感器5、第二傳感器8、第三傳感器10、所發(fā)出的信號(hào)輸給轉(zhuǎn)向控制器6，經(jīng)過轉(zhuǎn)向控制器6的各接口電路轉(zhuǎn)換成微控制器能夠認(rèn)可識(shí)別的信號(hào)并對(duì)此進(jìn)行運(yùn) 算處理，微控制器根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果發(fā)出相對(duì)應(yīng)占空比的PWM波通過邏輯電路進(jìn)行信號(hào)處理 輸送給H橋驅(qū)動(dòng)電路，H橋驅(qū)動(dòng)電路在電機(jī)控制電路控制直流電機(jī)7正反轉(zhuǎn)和速度調(diào)節(jié)時(shí) 候，同時(shí)接收由放大器和比較器對(duì)通過執(zhí)行電路的電流大小檢測(cè)信號(hào)，如電流出現(xiàn)過大，一 方面H橋驅(qū)動(dòng)電路立刻關(guān)閉執(zhí)行電路以使電流降到安全值又迅速釋放，這就是所謂的硬件 保護(hù)；另外放大器將檢測(cè)到電流信號(hào)輸給微控制器，以便微控制器做出各種各樣合理保護(hù) 措施，稱之為軟件保護(hù)。轉(zhuǎn)向控制器6上有一個(gè)故障顯示器，當(dāng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)能夠迅速準(zhǔn) 備找到故障的原因，便于維修。 綜上所述的種種機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣線路連接，在加以轉(zhuǎn)向控制器6程序中編寫 優(yōu)化的控制算法，從而能夠保證裝置能夠高效、迅速、精確對(duì)車輛轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。
權(quán)利要求一種用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，它包括安裝在叉車車體上的轉(zhuǎn)向手柄(1)、轉(zhuǎn)向軸(3)、方向輪(4)、方向輪軸(15)、電機(jī)、轉(zhuǎn)向控制器(6)、齒輪箱(9)和第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)向手柄(1)與轉(zhuǎn)向軸(3)的上部固定連接；所述方向輪軸(15)的上端與叉車車體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述方向輪軸(15)的下端與方向輪(4)固定連接；所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸(7.1)與齒輪箱(9)的輸入軸連接；所述齒輪箱(9)的輸出軸與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪固定連接；所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪與方向輪軸(15)固定連接，其特征在于它還包括第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)轉(zhuǎn)向軸(3)旋轉(zhuǎn)角度的第一傳感器(5)、檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸(7.1)旋轉(zhuǎn)方向的第二傳感器(8)以及確定方向輪(4)位置的第三傳感器(10)；所述的電機(jī)為直流電機(jī)(7)；所述的轉(zhuǎn)向控制器(6)與叉車上的直流電源連接；所述第一傳感器(5)固定在叉車車體上；所述的第一傳感器(5)還通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸(3)的下部連接；所述第二傳感器(8)固定在直流電機(jī)(7)上；所述的第二傳感器(8)還與轉(zhuǎn)軸(7.1)固定連接；所述的第三傳感器(10)設(shè)在叉車車體與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪之間；所述的第一傳感器(5)、直流電機(jī)(7)、第二傳感器(8)、第三傳感器(10)均與轉(zhuǎn)向控制器(6)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的第一傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第三齒輪(14)和第四齒輪(2)，所述的第三齒輪(14)為第一傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)的主動(dòng)輪；所述的第三齒輪(14)與齒輪箱(9)的輸出軸固定連接；所述的第四齒輪(2) 為第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪；所述的第四齒輪(2)與方向輪軸(15)的中部固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的第二傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)包括軸(12)、相互嚙合的第一齒輪(11)和第二齒輪(13)，所述的第一齒輪(11)與 轉(zhuǎn)向軸(3)的下部固定連接；所述軸(12)的一端與第一傳感器(5)固定連接，所述軸(12) 的另一端與第二齒輪(13)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的 第一傳感器(5)包括第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器(5. 1)和第一磁鋼(5. 2)，所述第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器 (5. 1)與第一磁鋼(5. 2)之間的距離為lmm-1. 5mm ；所述的第一磁鋼(5. 2)與軸(12)的一 端固接；所述的第一磁旋轉(zhuǎn)編碼器(5. 1)與叉車車體固接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的第二傳 感器(8)包括第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器(8. 1)和第二磁鋼(8. 2)，所述第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器(8. 1)與 第二磁鋼(8.2)之間的距離為lmm-1. 5mm，所述的第二磁鋼(8.2)與轉(zhuǎn)軸(7. 1)的一端固 接；所述的第二磁旋轉(zhuǎn)編碼器(8. 1)固定在直流電機(jī)(7)的殼體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的第三傳 感器(10)包括電感式NPN或PNP型的接近開關(guān)(10. 1)和檢測(cè)鐵塊(10. 2)，所述的接近開 關(guān)(10. 1)固定在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪的上端面的邊緣處，所述的檢測(cè)鐵塊(10.2)設(shè)在 叉車本體上，所述的檢測(cè)鐵塊(10.2)與接近開關(guān)(10. 1)的感應(yīng)頭的距離為lmm-2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的直流電 機(jī)(7)為直流有刷電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)向控 制器(6)包括與第一傳感器(5)連接的第一傳感器信號(hào)接收電路、與第二傳感器(8)連接 的第二傳感器信號(hào)接收電路、與第三傳感器(10)連接的第三傳感器信號(hào)接收電路、微控制 器、故障顯示器、邏輯電路、H橋驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路、與直流電機(jī)(7)連接的電機(jī)控制電路以及對(duì)大電流通路進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)用的放大器和比較器；所述的第一傳感器信號(hào)接收電路 的輸出端、第二傳感器信號(hào)接收電路的輸出端、第三傳感器信號(hào)接收電路的輸出端、放大器 的輸出端均與微控制器的輸入端口連接；所述微控制器的輸出端口分別與故障顯示器的輸 入端口、邏輯電路的輸入端口連接；所述的邏輯電路的輸出端口依次與H橋驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行 電路、電機(jī)控制電路連接；所述的執(zhí)行電路的輸出端口還與放大器的輸入端口連接；所述 的放大器的輸出端口與比較器的輸入端口連接；所述的比較器的輸出端口與H橋驅(qū)動(dòng)電路 的輸入端口連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種成本低且用電量少的用于叉車的電子控制轉(zhuǎn)向裝置，它由轉(zhuǎn)向手柄(1)、轉(zhuǎn)向軸(3)、方向輪(4)、方向輪軸(15)、直流電機(jī)(7)、與叉車上的直流電源連接的轉(zhuǎn)向控制器(6)、齒輪箱(9)、第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一傳感器(5)、第二傳感器(8)以及第三傳感器(10)；第一傳感器(5)固定在叉車車體上且還通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸(3)的下部連接；第二傳感器(8)固定在直流電機(jī)(7)上且與轉(zhuǎn)軸(7.1)固定連接；第三傳感器(10)設(shè)在叉車車體與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輪之間；第一傳感器(5)、直流電機(jī)(7)、第二傳感器(8)、第三傳感器(10)均與轉(zhuǎn)向控制器(6)電連接。
文檔編號(hào)B62D113/00GK201626476SQ201020101478
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
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