CN105540492A - 一种全向静压叉车控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全向静压叉车控制***，涉及工程车辆自动控制技术领域，为了解决静压传动技术在叉车传动***中各轮的同步控制、功率匹配和无级调速等问题。该***包括行走控制器、电机驱动控制器、左前轮电液比例阀、右前轮电液比例阀、左后轮电液比例阀、左后轮电液比例阀、左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达、左后轮液压马达、左前轮、右前轮、左后轮、右后轮、左前轮速度传感器、右前轮速度传感器、左后轮速度传感器、右后轮速度传感器、左操作手柄、右操作手柄、显示仪表、蓄电池、泵站电机、照明电路、操作与显示电路、转向指示电路、提升电液比例电磁铁、提升油缸、倾斜电液比例阀和倾斜油缸。

Description

一种全向静压叉车控制***

技术领域

本发明涉及工程车辆自动控制技术领域，尤其涉及一种全向静压叉车控制***。

背景技术

叉车是重要的工业搬运车辆之一，常用于仓储运输，大幅度提高了仓储运输能力，节省了人力和成本。叉车包括内燃叉车、电动叉车和静压叉车。内燃叉车具有满载和空载状态下两种工作速度，速度调节不灵活；电动叉车采用齿轮传动结构简单、传动效率高，但只能完成阶跃式调速，传动平稳性差。静压叉车具有重量轻/结构紧凑、运行平稳等优点，能满足载荷和速度频繁、急剧变化等苛刻工况。

发明内容

本发明的实施例提供一种全向静压叉车控制***，为了解决静压传动技术在叉车传动***中各轮的同步控制、功率匹配和无级调速等问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种全向静压叉车控制***，包括行走控制器、电机驱动控制器、左前轮电液比例阀、右前轮电液比例阀、左后轮电液比例阀、左后轮电液比例阀、左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达、左后轮液压马达、左前轮、右前轮、左后轮、右后轮、左前轮速度传感器、右前轮速度传感器、左后轮速度传感器、右后轮速度传感器、左操作手柄、右操作手柄、显示仪表、蓄电池、泵站电机、照明电路、操作与显示电路、转向指示电路、提升电液比例电磁铁、提升油缸、倾斜电液比例阀和倾斜油缸；所述的左右操作手柄、各轮电液比例阀、各轮速度传感器通过电缆与行走控制器连接，泵站电机与电机控制器通过电缆连接，蓄电池通过电缆与行走控制器、电机控制器连接以提供电力；所述的行走控制器、电机驱动控制器通过CAN总线连接，由蓄电池分别供电，安装于叉车控制箱中；所述的左前轮电液比例阀、右前轮电液比例阀、左后轮电液比例阀和左后轮电液比例阀通过液压***的液压油路分别与左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达和左后轮液压马达连接，左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达和左后轮液压马达与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮通过机械连接在一起；所述的左前轮速度传感器、右前轮速度传感器、左后轮速度传感器和右后轮速度传感器安装叉车车体上，与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮通过齿轮传动装置连接在一起，实时反馈各车轮的转速到行走控制器；所述的左操作手柄和右操作手柄与行走控制器通过电缆连接，提供叉车行走与提升输入控制信号，包括0～10V模拟信号和24V开关信号，实现对提升和行走调速控制；所述的泵站电机与电机控制器通过电缆连接，电机控制器控制泵站电机起停；所述的操作与显示电路属于叉车操作箱内部电路，叉车操作箱和电机控制器通过电缆连接，为电机控制器提供输入信号和工作状态信号；所述的转向指示电路和行走控制器通过电缆连接，为叉车运行时提供安全指示。

本发明的有益效果为：本发明提供的全向静压叉车控制***，完成全向静压叉车的四轮无级调速、有序转向，实行叉车在路面上四轮独立驱动，确保叉车前后、左右、原地旋转、斜形等任意方向运动，有效解决静压传动技术在叉车传动***中各轮的同步控制、功率匹配和无级调速等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅为本发明的一些实施例，对于本领域或普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种全向静压叉车控制***组成框图；

图2为本发明实施例提供的全向静压叉车控制***原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种全向静压叉车控制***，包括行走控制器10、电机驱动控制器11、左前轮电液比例阀12、右前轮电液比例阀13、左后轮电液比例阀14、左后轮电液比例阀15、左前轮液压马达16、右前轮液压马达17、左后轮液压马达18、左后轮液压马达19、左前轮20、右前轮21、左后轮22、右后轮23、左前轮速度传感器24、右前轮速度传感器25、左后轮速度传感器26、右后轮速度传感器27、左操作手柄28、右操作手柄29、显示仪表30、蓄电池31、泵站电机32、照明电路33、操作与显示电路34、转向指示电路35、提升电液比例电磁铁36、提升油缸37、倾斜电液比例阀38和倾斜油缸39等，如图1所示。

所述的左右操作手柄、各轮电液比例阀、各轮速度传感器通过电缆与行走控制器连接，泵站电机与电机控制器通过电缆连接，蓄电池通过电缆与行走控制器、电机控制器连接以提供电力。所述的行走控制器作为叉车运行的核心控制单元，采集各轮速度传感器反馈信号，接受各输入指令信号，通过逻辑运算和控制算法处理后，向各轮电液比例阀输出控制信号，控制各轮运转和提升装置上下动作，并监控各设备工作状态。所述的电机控制器作接受电机控制指令，控制泵站电机起停，为叉车工作提供动力源(液压油源)，并监控泵站工作状态。

蓄电池直接提供行走控制器、电机控制器和显示仪表80V直流电源，蓄电池的80V直流电经过一体化电源转换后提供给照明电路24V直流电源。

采用按钮开关输入泵站电机起停信号给电机控制器，电机控制器驱动泵站电机运行，电机内部热敏电阻实时反映电机内部温度，并输出到电机控制器进行处理，同时电机控制器监控电机其他工作状态，并以指示灯的形式显示状态信息。

左右操作手柄底部内装有两个三线制电位计装置，两个电位计装置两端由行走控制器提供稳定的10V电源，操作柄可以360度任意转动，随操作柄转动，输出从0-10V大小变化的两路电压信号给行走控制器，经过运算处理后输出到电液比例阀，实现液压马达调速。

左操作手柄上装有一个按钮，在按钮开关压下时，两个电位计装置输出两路0-10V电压信号作为叉车货叉提升与倾斜的输入指令，经行走控制器逻辑判断和信号处理后输出PWM信号给提升或倾斜电液比例阀，输入电压信号的变化使输出的PWM脉宽改变，实现对货叉提升或倾斜的无级调速。左操作手柄上的按钮弹起时，两个电位计装置输出的电压信号不作为控制叉车货叉动作的输入指令，而取其中一个电位计装置的电压输入信号作为叉车原地旋转的输入指令，并通过行走控制器软件设计，将输出到提升或倾斜电液比例阀的PWM信号屏蔽。

右操作手柄上的两个电位计装置输出两路0-10V电压信号、左操作手柄上的一个电位计装置输出一路0-10V电压信号，作为叉车行走控制的三路输入指令，此三路电压信号作为全向静压叉车四轮全驱控制算法的输入，经过行走控制器运算处理后，生成与前左电液比例阀、前右电液比例阀、后左电液比例阀和后有电液比例阀一一对应的四路输出PWM信号，调节四组电液比例阀的开口度，控制流过四个液压马达的流量，从而实现四个轮的无级调速。

为了确保四轮的同步控制，在叉车本体上安装了前左轮速度传感器、前右轮速度传感器、后左轮速度传感器和后右轮速度传感器四个速度检测传感器，本实例选用增量型编码器，实时检测四个轮的速度，并反馈给行走控制器，行走控制器通过速度闭环算法处理，生成与前左电液比例阀、前右电液比例阀、后左电液比例阀和后右电液比例阀一一对应的四路同步修正信号，实时修正与各电液比例阀一一对应的四路输出PWM信号，实现四轮同步运行。

行走控制器与电机控制器通过CAN总线进行通讯，行走控制器检测到液压***中各电液比例阀和各轮速度传感器出现异常时，可向电机控制器发出异常停机信号；同时，电机控制器向行走控制器发送泵站工作状态信息，只有在泵站工作正常时，行走控制器才能控制叉车货叉动作和行走作业。

行走控制器与显示仪表通过CAN总线进行通讯，行走控制器检查座位信号、液压制动器状态信号，并发给显示仪表显示；显示仪表检查蓄电池电量，并实时显示用电状态，在电量不足时报警，并发送给行走控制器，确保叉车能够正常工作。

本发明提供的全向静压叉车控制***，完成全向静压叉车的四轮无级调速、有序转向，实行叉车在路面上四轮独立驱动，确保叉车前后、左右、原地旋转、斜形等任意方向运动，有效解决静压传动技术在叉车传动***中各轮的同步控制、功率匹配和无级调速等问题。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该在涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种全向静压叉车控制***，其特征在于：包括行走控制器、电机驱动控制器、左前轮电液比例阀、右前轮电液比例阀、左后轮电液比例阀、左后轮电液比例阀、左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达、左后轮液压马达、左前轮、右前轮、左后轮、右后轮、左前轮速度传感器、右前轮速度传感器、左后轮速度传感器、右后轮速度传感器、左操作手柄、右操作手柄、显示仪表、蓄电池、泵站电机、照明电路、操作与显示电路、转向指示电路、提升电液比例电磁铁、提升油缸、倾斜电液比例阀和倾斜油缸；所述的左右操作手柄、各轮电液比例阀、各轮速度传感器通过电缆与行走控制器连接，泵站电机与电机控制器通过电缆连接，蓄电池通过电缆与行走控制器、电机控制器连接以提供电力；所述的行走控制器、电机驱动控制器通过CAN总线连接，由蓄电池分别供电，安装于叉车控制箱中；所述的左前轮电液比例阀、右前轮电液比例阀、左后轮电液比例阀和左后轮电液比例阀通过液压***的液压油路分别与左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达和左后轮液压马达连接，左前轮液压马达、右前轮液压马达、左后轮液压马达和左后轮液压马达与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮通过机械连接在一起；所述的左前轮速度传感器、右前轮速度传感器、左后轮速度传感器和右后轮速度传感器安装叉车车体上，与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮通过齿轮传动装置连接在一起，实时反馈各车轮的转速到行走控制器；所述的左操作手柄和右操作手柄与行走控制器通过电缆连接，提供叉车行走与提升输入控制信号，包括0～10V模拟信号和24V开关信号，实现对提升和行走调速控制；所述的泵站电机与电机控制器通过电缆连接，电机控制器控制泵站电机起停；所述的操作与显示电路属于叉车操作箱内部电路，叉车操作箱和电机控制器通过电缆连接，为电机控制器提供输入信号和工作状态信号；所述的转向指示电路和行走控制器通过电缆连接，为叉车运行时提供安全指示。