自动同步叉车的制作方法

本发明属于叉车领域，特别是自动同步叉车。

背景技术：

在城乡短距离搬运物体中，工作量特别大，用叉车搬运，是可以减轻工人劳动强度，提高工效。但是，被搬运物体下边必须要有叉车货叉插入空间才行，否则，叉车不能叉装。现在普遍在袋装物或箱体类货物下边放置托盘，托盘下边有插入货叉的空间，叉车可以搬运。但在广大农村、城市的很多商店、库房，货物的上、下车和堆放，大多数都不用托盘，全靠人工搬运，既辛苦，效率也低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能顺利叉装下边没有货叉插入空间的袋装物体和箱体类物体的自动同步叉车。

本发明是这样实现的：自动同步叉车，包括车体、挂块、货叉、绞轮、拉绳、拉带、滑盒、电机、检测器、撬抬装置、控制系统。货叉由叉板和拉带组成。叉板固定在挂块下端。挂块安装在车体的前门架上。滑盒安装在叉板上。撬抬装置安装在滑盒上。车体上安装有车轮驱动电机。挂块上安装有上绞轮和上绞轮电机、下绞轮和下绞轮电机。上绞轮上连接并缠绕有上拉绳，下绞轮上连接并缠绕有下拉绳。车体上安装有检测器。拉带一端与滑盒前端上边连接，另一端沿叉板上面拉到叉板前端，绕过叉板前端的圆弧面，穿进叉板下方的护壳腔，与下绞轮上的下拉绳连接。滑盒后端上边与上拉绳一端连接，上拉绳另一端头绕过导向轮，与上绞轮连接。叉车叉装或卸下货物时，控制系统同时对叉车的驱动电机、上绞轮电机和下绞轮电机通电，控制驱动电机转速，使叉车匀速前进或后退，检测器根据检测到的叉车实际行走速度来调整控制上绞轮电机和下绞轮电机，使叉板上的拉带后退或前进速度与叉板的前进或后退速度相同。自动同步叉车包括电动叉车和内燃机叉车。内燃机叉车上有另加车轮驱动电机或不加车轮驱动电机的结构。货叉有带滑块的结构。内燃机叉车上另加车轮驱动电机的，内燃机叉车上另外安装一台驱动电机和离合器，叉装货物时，用驱动电机驱动叉车慢慢行走，驱动电机与上绞轮电机、下绞轮电机同步配合，叉车平时用内燃机作动力行走。叉板有带斜板和不带斜板的结构。撬抬装置有单撬块或双撬块结构。叉板上安装有滚柱。电机有用液压或气压取代的结构。带滑块的货叉，叉板固定在滑块下端。带滑块的货叉，挂块上设置有滑道，滑块安装在滑道中。带滑块的货叉，挂块上端安装有升降装置。上绞轮、下绞轮有安装在同一轴上用一台电机带动的结构。

自动同步叉车是指电动叉车和内燃机叉车，以下简称叉车。以下主要以电动叉车叙述。叉车的货叉由叉板和拉带组成。叉板后端连接固定在挂块下端。挂块安装在叉车的前门架上，前门架安装在叉车的门架上。

叉板是长条扁状金属体。叉板前方是一段斜向下方的斜板，斜板前端是圆弧面。叉板下方有护壳腔和护壳。

拉带是抗拉强度很大，并且很耐磨的编织带，厚度一般在1至2毫米左右。起重量较大的车型，拉带厚度超过3毫米。

滑盒安装在叉板上，可在叉板上前后滑动。与滑盒后端上面连接的拉绳叫上拉绳，与叉板下方护壳腔中的拉带连接的拉绳叫下拉绳。与上拉绳连接的绞轮叫上绞轮，与下拉绳连接的绞轮叫下绞轮。上绞轮驱动电机叫上绞轮电机，下绞轮驱动电机叫下绞轮电机。上绞轮和上绞轮电机、下绞轮和下绞轮电机都安装在挂块上。导向轮安装在挂块前、后面下方。

拉带一个端头固定在滑盒前端上边壳体上，拉带另一端从叉板上面绕过叉板前端圆弧面，穿进叉板下方护壳腔，与下拉绳连接。下拉绳从叉板后端拉出，绕过导向轮与下绞轮连接，并预缠适当圈数。上拉绳上端与上绞轮连接并预缠适当圈数，下端绕过导向轮与滑盒后端上面连接。叉板上面和前端圆弧面很光滑，与拉带的摩擦力很小。

滑盒侧面上安装有撬抬装置。撬抬装置由撬块、撬块臂、电机、丝杆、螺母、支架组成。撬块可以在撬块臂中伸缩。撬块前端成楔状。撬块臂后端铰连在滑盒侧面后端，在电机、丝杆、螺母作用下可以上下转动。

在电动叉车的驱动轮或轮轴上安装驱动电机。驱动电机、上绞轮电机、下绞轮电机都用伺服电机。叉车在叉装或卸下货物时，驱动电机转速是设定为一个较慢转速，使叉车以较慢速度匀速前进。在车体上安装检测叉车实际位移速度的检测器。

上绞轮电机、下绞轮电机的设定转速是根据上、下绞轮的直径和叉车驱动轮直径及驱动电机设定转速而按比例设定的。在同时对三个电机通电情况下，在任一较短时间内，上、下绞轮在上、下绞轮电机驱动转动中卷收拉绳或松开拉绳的长度始终与同等时间内驱动电机驱动叉车驱动轮转过的轨迹的直线长度一样。

工作原理：1、叉车叉装袋装物过程：滑盒已被移动到叉板前方指定位置停下。叉车慢慢前进，使叉板前端插进到被叉抬袋子与下边袋子之间的收缩状缝隙中适当深度。停车瞬间，按下一个“自动键”。这时，控制系统即刻同时对驱动电机、上绞轮电机、下绞轮电机同时通电。驱动电机以设定的较慢速度使叉车匀速前进。下绞轮电机以设定速度反转，下绞轮放松。上绞轮电机以设定速度正转卷收上拉绳。叉板前进速度与叉车前进速度一样。上拉绳以相同速度拉滑盒即拉叉板上面的拉带后退。这时，叉板上拉带的后退速度与叉板的前进速度相同。叉板下方护壳腔中的拉带绕过叉板前端圆弧面同步铺放到叉板上面。叉板顺利插进被抬袋装物下边，叉车即可抬起货物运走。

在叉车叉装袋装物过程中，车体上安装的检测器对检测到的叉车实际行走速度传给控制系统，经控制系统处理后，如超过设定误差，就及时控制调整上绞轮电机、下绞轮电机转速，始终保持叉板上拉带的后退速度与叉板前进速度相同。

卸货时，叉车把货物放在放置区上方适当高度，使叉板不擦着下边货物即可。按下另一“自动键”。这时，上绞轮电机反转，上绞轮放松。下绞轮电机正转，卷收拉绳。叉板随叉车按设定速度后退。货物即落放在放置区。

2、叉车叉装箱体类物体过程：滑盒的侧边安装了撬抬装置。叉装下边没有货叉插入空间的箱体时。滑盒移动到叉板前端指定位置。撬块臂在电机、丝杆、螺母作用下向下转动到位。撬块伸出。撬块前端成楔状。楔口插进被抬箱体下边边缘少许间隙中。撬块臂上转适当高度，撬块撬开箱体下边一些缝隙。叉板前端马上插进缝隙中。按下上述的相关按键，于是下绞轮放松，上绞轮转动，叉板上面的拉带后退，按上述的原理、过程，叉板上拉带后退速度与叉板前进速度相同。叉板即顺利插到被抬箱体下边，即可抬起箱体运走。

内燃机叉车在驱动轮轴的变速箱的传动上另加一个驱动电机和离合器，叉装货物时，用驱动电机驱动轮轴，按上述方法使三个电机同步。叉车行走时用内燃机作动力。内燃机叉车的车体上有只加检测器的结构，以叉车放慢速度匀速前进时一个慢速度为基准，根据这个慢速度和驱动轮直径，再根据上、下绞轮直径来确定上、下绞轮电机的设定转速。控制系统根据检测器传来的叉车实际位移速度信号控制上、下绞轮电机的转速，使叉板上拉带的后退与前进和叉板的前进与后退速度保持在一个设定范围之内。

叉车在叉装或卸下货物过程中，叉板和拉带都与被叉抬物体之间没有摩擦。

货叉有带滑块的结构。叉车两根货叉如果水平高低都一致，不能相互调整适当高度，遇到所叉抬货物是斜向的，特别是货物下边缝隙比较小的情况下，两根叉车货叉前端就只能有一根货叉与缝隙对正，把二根货叉做成可调适当高度的结构，就能够叉装斜向放置的物体。

本发明的优点在于：1、驱动电机、上绞轮电机、下绞轮电机都用伺服电机，并按“拉带在叉板上的后退或前进速度与叉板的前进或后退速度相同”设定其各自的转速。使叉车叉装或卸下货物时，叉板和拉带与被叉装物体之间没有摩擦。保证了被叉抬物体在叉抬过程中的相对静止状态，不发生移动现象，又减少了叉装货物时，货物对叉板和拉带的损伤。2、叉装和卸下货物的全过程，都是自动控制完成的，操作很方便。3、可以叉装下边没有货叉插入空间的物体，使大量原本用人工体力劳动的搬运工作变成了机械操作，减轻了工人劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1是自动同步叉车整体结构图。

图2是叉板结构图。

图3是图2中叉板的横截面图。

图4是上、下绞轮和绞轮电机安装及滑盒安装情况图。

图5是图4中的a-a剖视图。

图6是叉车叉装物体工作原理图。

图7是叉车叉装物体工作原理图。

图8是撬抬装置结构图。

图9是撬抬装置工作原理图。

图10是撬抬装置工作原理图。

图11是撬抬装置工作原理图。

图12是撬抬装置工作原理图。

图13是叉板上面安装了滚柱结构图。

图14是带滑块的货叉安装结构图。

图15是叉板不带斜板结构图。

附图中：车体1、门架2、挂块3、前门架4、下绞轮电机5、下绞轮6、上绞轮电机7、上绞轮8、上拉绳9、导向轮10、拉带11、叉板12、滑盒13、撬块14、撬块臂15、斜板16、护壳腔17、护壳18、下拉绳19、连块20、袋装物21、拉绳22、绞轮架23、小绞轮24、电磁铁25、弹簧26、轴销27、螺母28、丝杆29、电机30、支架31、箱体32、滚柱33、滑块34、地面35。

具体实施方式

图1中，是自动同步叉车整体结构图。叉车车体1前面安装有门架2，门架2上安装有前门架4。前门架4上安装有挂块3。挂块3下边连接固定有叉板12。滑盒13安装在叉板12上。上绞轮8和上绞轮电机7、下绞轮6和下绞轮电机5都安装在挂块3上。导向轮10安装在挂块的前、后面下方。撬抬装置安装在滑盒13的侧边壳体上。

图2中，是叉板结构图。图3中，是图2中叉板的横截面图。叉板12固定在挂块3下端。挂块下端固定在叉板上面后端中间位置，挂块下端与叉板上平面两边留有一定宽度。叉板是长条形扁状金属体，前方有一段斜向下方的斜板16。斜板16前端是圆弧面。叉板下方有护壳腔17和护壳18。护壳腔17前端下面是倒了角的斜面，图2中未画出。叉板下方比上方宽。拉带11是抗拉强度很大，并且很耐磨的编织带，厚度一般在1至2毫米左右。起重量大的车型，拉带厚度可以超过3毫米。拉带铺在叉板上面，绕过叉板前端圆弧面，穿进叉板下方的护壳腔17中，与下拉绳19连接，下拉绳19从叉板后端拉出。叉板上平面和前端圆弧面都很光滑，与拉带之间摩擦力很小。叉板横截面和拉带在叉板上面及在护壳腔中的安装情况如图3所示。

图4中，是上、下绞轮和绞轮电机安装及滑盒安装情况图。图5中，是图4中的a-a剖视图。滑盒13是一个方形壳体，安装在叉板上，可以在叉板上前后滑动自如。滑盒后段上方壳体中间留有空缺，如图5中，当滑盒向后移动靠拢挂块时，上面壳体可以让过挂块，而在挂块两边滑动导向。滑盒前段和中段壳体是一个四方形壳体，套在叉板上。

上绞轮和上绞轮电机、下绞轮和下绞轮电机的安装位置是根据挂块与门架安装情况及上拉绳9、下拉绳19与滑盒和叉板下方的护壳腔中拉带连接的实际情况确定的。图4中为观察叙述方便，把下绞轮6和下绞轮电机5画在挂块顶上。把上绞轮8和上绞轮电机7画在挂块前方正面上方。上拉绳9上端固定并缠绕在上绞轮8上。上拉绳9下端绕过导向轮10，用连块20连接在滑盒13后端上面壳体上。拉带11在叉板12上面的一端用连块20连接在滑盒前端上面。拉带另一端绕过叉板12前端圆弧面，穿进护壳腔中与下拉绳19连接。挂块从上到下设置有下拉绳斜向下穿过的通道。叉板后端及挂块后方下面都设置有导向轮。下拉绳19从下绞轮6穿过挂块从上到下的斜向通道，绕过挂块下方及叉板后端的导向轮10，穿进护壳腔中与拉带连接成一体。

当上绞轮电机反转，放松。下绞轮电机正转，卷收下拉绳。则滑盒向叉板前端滑动。反之，则滑盒向叉板后方滑动。

叉车的驱动轮或轮轴上安装有驱动电机。设定叉车叉装或卸下货物时驱动电机的转速，使叉车保持低速匀速前进或后退。上绞轮电机、下绞轮电机基本转速的设定，是根据上绞轮、下绞轮的直径、叉车驱动轮直径，和驱动电机的转速，按比例确定的。在同时对三个电机通电的情况下，在任一较短时间内，上绞轮、下绞轮在上绞轮电机、下绞轮电机驱动中卷收或松开的上、下拉绳长度，始终与驱动电机驱动的驱动轮在地面滚过的轨迹长度相等。

车体上安装的检测器，是在叉装货物时，对驱动轮滚过轨迹的直线长度进行检测，即对车体的直线位移速度进行检测。有的叉车上安装的充气式橡胶轮子，由于气压变化和载荷不同，尽管驱动电机确定的转速不变，但轮子转动一圈所滚过轨迹的直线长度不一定相同。检测器就检测叉车实际位移速度，经控制系统调整上绞轮电机、下绞轮电机的转速来解决这个问题。对于某些电动叉车安装的非充气式塑料轮子，可以不用检测器。

上、下绞轮上有排绳结构，图中未画出，使上、下拉绳只作单层排列缠绕，不重叠。电机控制拉绳卷收长度很准确。

图6中，图7中，是叉车叉装物体工作原理图。用叉车叉装袋装物21过程来叙述：图6中，滑盒在叉板前方指定位置。叉车慢慢前进。叉板前端插进所抬袋装物21与下边袋装物之间的收缩状缝隙中适当深度。瞬间停车。同时按下一个自动键，于是下绞轮放松，上绞轮转动。上绞轮上的上拉绳经导向轮拉滑盒即拉拉带在叉板上面后退。拉带后退速度与叉板前进速度相同，使滑盒保持与被叉抬袋装物之间的距离不变。同时，检测器把检测到的叉车实际位移速度传给控制系统，控制系统根据检测器传来的信号经处理后，如超过设定误差，就自动调整上绞轮电机、下绞轮电机的转速。始终保持叉板上拉带后退速度与叉板前进速度相同。图7中，是叉板在袋装物下边正在前进情况。叉板一下即顺利插穿到被叉抬物体下边，即可抬起袋装物运走。

图8中，是撬抬装置结构图。撬抬装置是现有技术，有多种结构，只要能使撬块臂在滑盒上上、下转动和撬块在撬块臂中伸缩即可。这里仅举例叙述一种。撬块14安装在撬块臂15中。弹簧26安装在撬块中的孔中。弹簧后端抵在撬块臂内孔后端。导向轮10安装在撬块臂后端的轴销27上。绞轮架23与撬块臂后端连固成一体。撬块臂后端及绞轮架厚度比撬块臂壳体宽度方向尺寸小，即是二者之间有一个台阶。导向轮轴销27即撬块臂轴销即安装在厚度小的台阶面上。绞轮架上侧面上安装了一个小绞轮24，小绞轮电机未画出。小绞轮上的拉绳22绕过导向轮10，穿过撬块臂壳体后端，与撬块后端连接在一起。撬块臂壳体前段上安装了一个电磁铁25。电磁铁25铁芯上连接一个卡块。卡块穿过撬块臂壳体。电磁铁通电，卡块收回；电磁铁断电，卡块在弹簧作用下伸出。小绞轮放松，弹簧推撬块伸出到位时，撬块后端滑过了电磁铁上的卡块下端，于是卡块插进撬块臂内，即挡在撬块后边。撬块工作时，前端即使用力情况下，撬块也不会后退。当撬块要收回时，电磁铁抽回卡块，小绞轮转动，拉撬块后退到位，小绞轮被锁定。

图9、图10、图11、图12中，是撬抬装置工作原理图。也是叉装箱体类物体过程图。滑盒侧边壳体上安装了撬抬装置。撬块臂后端铰连在滑盒侧边后端。电机30铰连在滑盒上的支架31上。为了图面清晰，取掉了电磁铁。电机30输出轴前端连接有一根丝杆29，丝杆29拧进螺母28中。螺母28与撬块臂上铰连的支架31连接在一起。电机30正、反转，即可使丝杆带动撬块臂上、下转动。撬块14安装在撬块臂中，可以伸缩。

图9中，滑盒在叉板前端。撬块臂下转到位，撬块伸出。撬块前方成楔状，楔口已插进箱体32下边缘少许间隙中。

图10中，丝杆在电机带动下转动，即带动螺母、支架上移，即带动撬块臂向上转动一个角度。撬块上抬，在箱体32下边撬开一个缝隙。叉板前端马上插进撬开的缝隙中。

图11中，叉板在缝隙中前进，并扩大缝隙。撬块已收回到撬块臂中。并使拉带后退速度与叉板前进速度相同。

图12中，叉板已插穿到箱体下边。叉车即可抬起箱体运走。

自动同步叉车包括电动叉车和内燃机叉车。内燃机叉车在驱动轮轴的变速箱的传动上另加一个驱动电机和离合器，叉装货物时，用驱动电机驱动轮轴，按上述方法使三个电机同步。叉车行走时用内燃机作动力。内燃机叉车的车体上有只加检测器的结构，以叉车放慢速度匀速前进时一个慢速度为基准，根据这个慢速度和驱动轮直径，再根据上、下绞轮直径来确定上、下绞轮电机的设定转速。控制系统根据检测器传来的叉车实际位移速度信号控制上、下绞轮电机的转速，使叉板上拉带的后退与前进和叉板的前进与后退速度保持在一个设定范围之内。

叉板上有安装滚柱和不安装滚柱结构。

图13中，是叉板上面安装了滚柱结构图。滚柱33有单排滚柱和多排滚柱结构。不安装滚柱的叉板用于叉装重量轻的物体。安装了滚柱的叉板用于叉装较重的物体。

图14是带滑块的货叉安装结构图。叉板固定在滑块34下端。挂块上设置有滑道。滑块34安装在滑道中，可以上下升降。挂块上端安装有升降装置。升降装置有多种结构，这里以电机、丝杆、螺母结构叙述。升降装置由支架31、电机30、丝杆29、螺母28组成。支架31把电机30固定在挂块顶端。电机下端连接一根丝杆29。螺母28拧在丝杆上。螺母固定在滑块上端的支架31上。电机正反转，滑块即上升与下降，上绞轮、下绞轮、上绞轮电机、下绞轮电机与导向轮安装在滑块上。

叉板有带斜板和不带斜板的结构。

图15中，是叉板不带斜板结构图。图15中，叉板前方不设置斜板，即叉板上平面整体是平直的。叉装货物时，叉车前门架倾斜，使叉板前端下面与护壳前端下面的连线与地面35平行。

撬抬装置有单撬块和双撬块结构，双撬块结构中每个滑盒两边各安装一根撬块臂和一根撬块。撬抬装置的撬块臂的转动和撬块在撬块臂中的伸缩，有用电机带动和用液压缸带动的结构。

检测器是现有技术，有多种检测方式，这里就不作具体叙述。滑盒有四方结构和三方结构，四方结构是上、下、左、右四个方向都与叉板导向。三方结构是叉板左、右两侧边各突出一条滑道，滑盒两侧边有相应的滑槽扣在叉板两边凸出的滑道上导向。滑盒上边、两侧边三方连成一体，下边成空缺形状。

上、下绞轮有安装在同一轴上用一台电机带动的结构。上拉绳、下拉绳各连接在一个绞轮上互为反向缠绕一定圈数。电机正、反转，即使一个绞轮正转卷收拉绳，一个绞轮反转，放松拉绳。

检测器也可以在叉车叉装货物之前预先进行检测，即叉车在叉装货物之前使驱动电机以叉装货物时的设定转速转动，叉车行走一定距离，即检测出叉车在模拟叉装货物情况下的位移速度。控制系统即根据检测情况预先调整上、下绞轮电机转速，叉装货物过程中就不再临时调整了。