一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，包括蓄電池、多路閥及并聯在鑰匙開關輸出端、蓄電池負極之間的泵電機控制器與轉向信號處理器，所述多路閥上連接有傾斜微動開關、屬具微動開關、起升調速傳感器；所述傾斜微動開關、屬具微動開關的兩端均與第一泵電器控制器連接，所述起升調速傳感器的調速端分別與第一泵電機控制器和第二泵電機控制器連接；所述轉向信號處理器的信號輸出端與第二泵電機控制器連接。叉車門架起升動作由兩個泵電機聯合工作，系統輸出功率為雙電機運轉功率和；而門架傾斜、車輛轉向及屬具動作均由單個泵電機驅動，使兩個泵電機在不同的工況下均工作在較高效率的工作點上，提高了整車的工作效率，節省了能源。
【專利說明】一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及叉車【技術領域】，具體涉及一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統。
[0002]

【背景技術】
[0003]一般情況下，平衡重電動叉車的起重及轉向功能的電氣控制系統的設計原理有兩種方案:第一種是通過一個控制器控制一個泵電機實現包括門架起升、傾斜及屬具等的起重動作，各起重動作的信號由控制器得到運行請求指令后觸發，而車輛轉向動作由單獨的電機執行，由接觸器控制轉向電機的電源的通斷，轉向信號由鑰匙開關觸發，鑰匙開關通電后接觸器的線包產生壓差繼而接觸器的觸點吸合使轉向電機得電后旋轉。此種控制方式有著明顯的劣勢，不但成本較高，而且也造成蓄電池能源的浪費。第二種方式是通過一個控制器控制一個泵電機實現門架起升、傾斜、車輛轉向及屬具等動作，各動作信號均由控制器得到運行請求指令后觸發。此種控制方式成本較低且比較節能，是當前國內1-3.5噸較小噸位電動叉車普遍采取的控制方式。
[0004]但在4噸以上的大噸位電動叉車起重及轉向系統的電氣控制方案的選取中，若采取第二種電氣控制系統由單個控制器控制單個泵電機實現起重及轉向等動作，則由于泵電機功率較大(一般超過20KW)致使轉向點(功率為2KW左右，轉速500-900rpm)的工作效率偏低，長時工作會造成電機發熱，導致蓄電池能源的嚴重浪費；并且采購成本偏高，整車的布局設計也相對困難。
[0005]


【發明內容】

[0006]本發明為了克服現有技術的電氣控制系統存在的效率低、能耗大、成本高且布局困難的問題，提供一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，實現聯合驅動叉車的起重(門架起升、傾斜、屬具)及轉向動作。
[0007]本發明的技術方案是:一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，包括蓄電池、多路閥及并聯在鑰匙開關輸出端、蓄電池負極之間的泵電機控制器與轉向信號處理器，所述多路閥的傾斜閥桿上連接有傾斜微動開關、多路閥的屬具閥桿上連接有屬具微動開關、多路閥的起升閥桿上連接有起升調速傳感器；所述泵電機控制器為兩個并聯的第一泵電機控制器和第二泵電機控制器，所述第一泵電機控制器和第二泵電機控制器分別連接有第一泵電機、第二泵電機；所述傾斜微動開關、屬具微動開關的兩端均與第一泵電器控制器連接，所述起升調速傳感器的電源兩端均與第二泵電機控制器連接、調速端分別與第一泵電機控制器和第二泵電機控制器連接；所述轉向信號處理器的信號輸出端與第二泵電機控制器連接。
[0008]所述起升調速傳感器為模擬型位移傳感器，當起升信號未到來時，傳感器的調速端位移變化量為O ;當起升信號到來時，傳感器的調速端將調速信號分別輸入第一泵電機控制器、第二泵電機控制器的模擬輸入信號端口，隨著傳感器的位移變化量的增大同時驅動第一電機、第二電機從低速向高速運轉，從而帶動第一油泵、第二油泵產生高壓油進入起重工作裝置使門架實現無級調速起升。
[0009]進一步，所述傾斜微動開關和屬具微動開關均為常開式開關:在傾斜信號未到來時，傾斜微動開關是斷開的；當傾斜信號到來時，傾斜微動開關的兩端分別將第一泵電機控制器的數字輸入電源端口與門架傾斜信號輸入端連通，驅動第一泵電機運轉帶動第一油泵產生高壓油進入起重工作裝置，而使門架傾斜。屬具微動開關在屬具動作信號未到來時是斷開的，當屬具動作信號到來時，其兩端將第一泵電機控制器的數字輸入電源端口及門架屬具動作信號輸入端相連接，驅動第一泵電機運轉，第一泵電機帶動第一油泵產生高壓油進入起重工作裝置，使屬具動作。
[0010]所述第一泵電機、第二泵電機均為三相鼠籠式交流感應電機。
[0011]進一步，所述第一泵電機帶動第一油泵產生的高壓油經多路閥進入起重工作裝置，所述起重工作裝置分別驅動叉車門架的起升、傾斜和屬具動作；所述第二泵電機帶動第二油泵產生的高壓油經優先閥分別與多路閥、負載傳感轉向器連接，所述負載傳感轉向器驅動車輛轉向動作，所述第二油泵產生的高壓油經優先閥和第一油泵產生的高壓油同時注入多路閥，經多路閥合流后進入起重工作裝置驅動叉車門架的起升。
[0012]進一步，所述第一泵電機控制器、第二泵電機控制器的芯片均為AC2 POWER 450芯片，所述轉向信號處理器的芯片為AC3 FLASH 650芯片；所述第一泵電機控制器的芯片與接觸器的線圈串接，所述接觸器的觸點串接在所述第一泵電機控制器、第二泵電機控制器的電源輸入端。
[0013]進一步，還包括與轉向信號處理器并聯的顯示儀表。
[0014]進一步，所述鑰匙開關的電源輸入端連接有第二保險絲，所述接觸器的觸點輸入端連接有第一保險絲。
[0015]本發明使用兩個并聯的泵電機控制器來控制兩個泵電機，聯合驅動叉車門架起升、傾斜、屬具動作及車輛轉向。
[0016]當接通電源，接觸器的線圈兩端產生電壓差，接觸器的觸點接通，第一泵電機控制器和第二泵電機控制器通電。當拉起多路閥的起升閥桿時，隨著起升調速傳感器調速端的位移變化，兩個泵電機控制器分別控制兩個泵電機由低速向高速運行，叉車門架實現無級調速起升。當傾斜微動開關接通時，第一泵電機控制器控制第一泵電機定速運轉，使門架傾斜動作。當屬具微動開關接通時，第一泵電機控制器控制第一泵電機定速運轉，使屬具動作。當觸發轉向信號時，轉向信號處理器將信號輸入第二泵電機控制器，第二泵電機定速運轉，叉車實現轉向功能。門架傾斜和屬具的運行速度可以通過調節第一泵電機控制器的芯片的相關參數設定，叉車轉向時的電機轉速可以通過調節第二泵電機控制器的芯片的相關參數設定。
[0017]本發明的有益效果有:
1、叉車門架起升動作時，由兩個泵電機聯合工作，系統輸出功率為雙電機運轉功率和；而門架傾斜和轉向動作及屬具動作均由單個泵電機驅動。各執行動作的合理分配，使兩個泵電機在不同的工況下(起升、傾斜、屬具動作、轉向)均工作在較高效率的工作點上，提高了整車的工作效率，節省了能源。
[0018]2、本發明采用兩個泵電機聯合或單獨驅動油泵工作，其單個泵電機的功率小、且體積較小，使叉車的整車布局更容易。
[0019]3、由于兩個泵電機的功率較小，可以借用小噸位(3噸以下)的成熟的泵電機，采購成本較低，質量及性能可靠。
[0020]4、本發明由兩個泵電機控制器、兩個泵電機和起升調速傳感器形成的門架起升無級調速系統，使門架起升動作從低速到快速的運行狀態穩定、可靠、定位精確。
[0021]5、系統具備故障自動診斷功能，通過故障顯示儀表顯示故障代碼，方便了技術服務。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明:
圖1為本發明工作原理結構示意圖，
圖2為本發明電氣控制系統電路圖，
圖中:1-蓄電池，2-1第一泵電機控制器，2-2第二泵電機控制器，3-1第一泵電機，3-2第二泵電機，4-1第一油泵，4-2第二油泵，5-屬具微動開關，6-傾斜微動開關，7-起升調速傳感器，8-轉向信號處理器，9-優先閥，10-負載傳感轉向器，11-多路閥，12-起重工作裝置，13-緊急斷電開關，14-鑰匙開關，15-接觸器，15-1觸點，15-2線圈，16-1第一保險絲，16-2第二保險絲，17-顯示儀表。
[0023]

【具體實施方式】
[0024]如圖1所示,一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統,包括對系統進行供電的80伏蓄電池1，多路閥11及并聯在鑰匙開關輸出端、蓄電池I負極之間的第一泵電機控制器2-1、第二泵電機控制器2-2與轉向信號處理器8 ;所述多路閥11的傾斜閥桿上連接有傾斜微動開關6、多路閥11的屬具閥桿上連接有屬具微動開關5、多路閥11的起升閥桿上連接有起升調速傳感器7 ;傾斜微動開關6、屬具微動開關5與第一泵電器控制器2-1連接，起升調速傳感器7的調速端分別與第一泵電機控制器2-1和第二泵電機控制器2-2連接；轉向信號處理器8的信號輸出端與第二泵電機控制2-2連接；所述第一泵電機控制器2-1的輸出端通過第一泵電機3-1與第一油泵4-1連接，第一油泵4-1的輸出端通過多路閥11與起重工作裝置12連接，起重工作裝置12驅動叉車門架的傾斜與屬具動作；第二泵電機控制器2-2的輸出端通過第二泵電機3-2與第二油泵4-2連接，第二油泵4-2的出油端通過優先閥9分別與多路閥11、負載傳感轉向器10連接，負載傳感轉向器10驅動叉車轉向動作；第二油泵4-2產生的高壓油經優先閥9和第一油泵4-1產生的高壓油同時注入多路閥11，經多路閥11合流后進入起重工作裝置12，起重工作裝置12驅動叉車門架的起升。
[0025]進一步，所述傾斜微動開關6和屬具微動開關5均為常開式開關:在傾斜信號未到來時，都是斷開的，當傾斜信號到來時，向第一泵電機控制器輸入信號，驅動第一泵電機運轉帶動第一油泵產生高壓油進入起重工作裝置，使門架實現傾斜動作或屬具動作。
[0026]進一步,第一泵電機3-1、第二泵電機3-2均為三相鼠籠式交流感應電機。第一泵電機控制器2-1、第二泵電機控制器2-2的芯片均為AC2 POWER 450芯片，所述轉向信號處理器8的芯片為AC3 FLASH 650芯片；所述第一泵電機控制器2_1的芯片與接觸器15的線圈15-2串接，所述接觸器15的觸點15-1串接在所述第一泵電機控制器2-1、第二泵電機控制器2-2的功率單元的電源輸入端。
[0027]如圖2所示，一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統包括與80伏蓄電池I串聯的緊急斷電開關13、第二保險絲16-2和鑰匙開關14，并聯在鑰匙開關14輸出端、蓄電池I負極之間的第一泵電機控制器2-1、第二泵電機控制器2-2、轉向信號處理器8和顯示儀表17 ;緊急斷電開關13的輸出端通過第一保險絲16-1與接觸器15的觸點15-1的輸入端連接，觸點15-1的輸出端分別與第一泵電機控制器2-1的功率正電源接線端子BP1、第二泵電機控制器2-2的功率正電源接線端子BP2連接；第一泵電機控制器2-1的AC2 POWER 450芯片Ul的控制端口 NMC、PMC之間串接接觸器15的線圈15_2、數字輸入端口 CCM與傾斜信號輸入端DIGl之間串接傾斜微動開關6、數字輸入端口 CCM與屬具信號輸入端DIG2之間串接屬具微動開關5、第一泵電機控制器2-1的功率單元的接線端子U1、V1、Wl分別與第一泵電機3-1的勵磁引出線連接。第二泵電機控制器2-2的AC2 POWER 450芯片U2的電源端口 ΡΡ0Τ、ΝΡ0Τ分別與起升調速傳感器7的電源兩端連接，起升調速傳感器7的調速端分別與芯片Ul的信號端口 CPOTl、芯片U2的信號端口 CP0T2連接；芯片U2的信號輸入端口 DIG3與轉向信號處理器8的AC3 FLASH 650芯片U3的信號輸出端口 DIGO連接、第二泵電機控制器2-2的功率單元的接線端子U2、V2、W2分別與第二泵電機3-2的勵磁引出線連接。第一泵電機3-1的速度傳感器SRl分別與第一泵電機控制器2-1的芯片Ul的+12V、GND、PHA1、PHB1信號端口連接，第一泵電機3_1的溫度傳感器STl分別與第一泵電機控制器2-1的芯片Ul的PTUNTl信號端口連接；第二泵電機3-2的速度傳感器SR2分別與第二泵電機控制器2-2的芯片U2的+12V、GND、PHA2、PHB2信號端口連接，第二泵電機3_2的溫度傳感器ST2分別與第二泵電機控制器2-2的芯片U2的PT2、NT2信號端口連接，系統的故障信號通過CANBUS總線顯示在顯示儀表上。
[0028]蓄電池I作為電源，當緊急斷電開關13和鑰匙開關14接通后，經第二保險絲16-2使第一泵電機控制器2-1、第二泵電機控制器2-2、轉向信號處理器8和顯示儀表17邏輯回路上電，系統自檢后，接觸器15的線圈15-2得電，觸點15-1吸合，則主電路電源經緊急斷電開關13、第一保險絲16-1、觸點15-1將電源接至第一泵電機控制器2-1和第二泵電機控制器2-2功率單元上。
[0029]在叉車油路多路閥11的傾斜閥桿上連接有傾斜微動開關6、多路閥11的屬具閥桿上連接有屬具微動開關5、多路閥11的起升閥桿上連接有起升調速傳感器7。
[0030]當拉動起升閥桿時，安裝在多路閥11上起升調速傳感器7得到起升信號，起升信號傳送到第一泵電機控制器2-1和第二泵電機控制器2-2，第一泵電機控制器2-1和第二泵電機控制器2-2根據指令調節加在第一泵電機3-1和第二泵電機3-2上電壓，使兩泵電機輸出相應的轉速和扭矩，帶動第一油泵4-1和第二油泵4-2旋轉產生高壓油，第二油泵4-2產生的高壓油經優先閥9和第一油泵4-1產生的高壓油同時注入多路閥11，經多路閥11合流后進入起重工作裝置12，隨著起升調速傳感器7的行程調節，第一泵電機控制器2-1和第二泵電機控制器2-2分別控制第一泵電機3-1和第二泵電機3-2變速運轉，使叉車門架實現無級調速。在門架起升過程中，第一泵電機3-1和第二泵電機3-2同時工作。
[0031]當拉動傾斜閥桿時，安裝在多路閥11上的傾斜微動開關6接通，傾斜動作請求信號輸入第一泵電機控制器2-1而驅動第一泵電機3-1定速轉速運轉(其轉速由第一泵電機控制器2-1的芯片Ul設定，可更改)，第一泵電機3-1帶動第一油泵4-1產生高壓油，經多路閥11后進入起重工作裝置12,使門架傾斜。
[0032]當拉動屬具閥桿時，安裝在多路閥11上的屬具微動開關5接通，屬具動作請求信號輸入第一泵電機控制器2-1而驅動第一泵電機3-1定速轉速運轉，第一泵電機3-1帶動第一油泵4-1產生高壓油，經多路閥11后進入高壓油起重工作裝置12，使屬具動作。
[0033]當整車行走或制動時，轉向信號處理器8即發出轉向指令，轉向信號輸入第二泵電機控制器2-2而驅動第二泵電機3-2定速轉速運轉(轉速由第二泵電機控制器2-2的芯片U2設定，可更改)，第二泵電機3-2帶動第二油泵4-2產生高壓油，經優先閥9流入負載傳感轉向器10，實現對轉向優先分流供油，從而實現系統的轉向工作。
[0034]以上實施例并非僅限于本發明的保護范圍，所有基于本發明的基本思想而進行修改或變動的都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，包括蓄電池(I)、多路閥(11)及并聯在鑰匙開關(14)輸出端、蓄電池(I)負極之間的泵電機控制器與轉向信號處理器(8)，其特征在于:所述多路閥(11)的傾斜閥桿上連接有傾斜微動開關(6)、多路閥(11)的屬具閥桿上連接有屬具微動開關(5)、多路閥(11)的起升閥桿上連接有起升調速傳感器(7 );所述泵電機控制器為兩個并聯的第一泵電機控制器(2-1)和第二泵電機控制器(2-2 )，所述第一泵電機控制器(2-1)和第二泵電機控制器(2-2 )分別連接有第一泵電機(3-1)、第二泵電機(3-2);所述傾斜微動開關(6)、屬具微動開關(5)的兩端均與第一泵電器控制器(2-1)連接，所述起升調速傳感器(7)的電源兩端均與第二泵電機控制器(2-2)連接、調速端分別與第一泵電機控制器(2-1)和第二泵電機控制器(2-2)連接；所述轉向信號處理器(8)的信號輸出端與第二泵電機控制器(2-2)連接。
2.根據權利要求1所述的一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，其特征在于:所述傾斜微動開關(6)和屬具微動開關(5)均為常開式開關；所述第一泵電機(3-1)、第二泵電機(3-2)均為三相鼠籠式交流感應電機。
3.根據權利要求1所述的一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，其特征在于:所述第一泵電機(3-1)帶動第一油泵(4-1)產生的高壓油經多路閥(11)進入起重工作裝置(12)，所述起重工作裝置(12)分別驅動叉車門架的傾斜和屬具動作；所述第二泵電機(3-2)帶動第二油泵(4-2)產生的高壓油經優先閥(9)分別與多路閥(11)、負載傳感轉向器(10)連接，所述負載傳感轉向器(10)驅動車輛轉向動作，所述第二油泵(4-2)產生的高壓油經優先閥(9)和第一油泵(4-1)產生的高壓油同時注入多路閥(11)中，所述起重工作裝置(12)驅動叉車門架的起升。
4.根據權利要求1所述的一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，其特征在于:所述第一泵電機控制器(2-1)、第二泵電機控制器(2-2)的芯片均為AC2 POWER450芯片，所述轉向信號處理器(8)的芯片為AC3 FLASH 650芯片；所述第一泵電機控制器(2-1)的芯片與接觸器(15)的線圈(15-2)串接，所述接觸器(15)的觸點(15_1)串接在所述第一泵電機控制器(2-1)、第二泵電機控制器(2-2)的功率單元的電源輸入端。
5.根據權利要求1所述的一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，其特征在于:還包括與轉向信號處理器(8)并聯的顯不儀表(17)。
6.根據權利要求1所述的一種大噸位電動叉車起重及轉向動作的電氣控制系統，其特征在于:所述鑰匙開關(14)的電源輸入端連接有第二保險絲(16-2)，所述接觸器(15)的觸點(15-1)的輸入端連接有第一保險絲(16-1)。
【文檔編號】B66F9/20GK104150406SQ201410367433
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】欒英, 馬慶豐, 吳信麗, 吳天福, 劉曉東, 姚鋼, 邵凌凌 申請人:安徽合力股份有限公司