一种基于PLC控制的电动平车用四轮独立驱动机构的制作方法

本实用新型涉及一种电动平车的车轮驱动机构，具体地说是一种基于PLC控制的电动平车用四轮独立驱动机构。

背景技术：

电动平车，又称电动平板车、过跨车、电动轨道车、电平车、台车等，是一种厂内重货运输车辆，此种车辆具有结构简单、使用方便、承载能力大、不怕脏不怕砸、维护容易、使用寿命长等特点，因其方便、壮实、经济、实用、易清理等诸多优点，成为企业厂房内部及厂房与厂房之间短距离定点频繁运载重物的首选运输工具。现有电动平车主要由车架、运行驱动机构和电气控制箱组成，其中运行驱动机构是由电动机、制动器、减速机、轮组等组成，车轮两两相对通过车轴连接，车轮通过扁担轴承座安装在车架横梁下，形成主动轮对和被动轮对，减速机固定在主动轮对的车轴上，电气控制箱固定在车架底部靠外的部位，用于驱动平车行走；该机构的驱动形式主要有集中驱动和分别驱动两种，集中驱动是以一台电动机通过传动轴来带动两边主动轮的驱动形式，分别驱动是电动机分别驱动主动轮，但要求两边同步；两种驱动形式中均采用电磁继电器实现对电动机的控制，进而实现对电动平车的运动控制。现有运行驱动机构的结构较为复杂，拆卸组装维修不便，且爬坡能力较差，在驱动形式中电磁继电器的控制存在一定的安全隐患，操作人员必须要随车运动才能实现对车的控制，因此，迫切的需要一种新的运行驱动机构解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型正是针对现有电动平车运动驱动机构中存在的缺陷，提供一种基于PLC控制的电动平车用四轮独立驱动机构，在该驱动机构中，对车子的四个车轮均单独配置电动机、减速机和制动器三合一式的动力驱动，实现四驱，布置、安装及维修方便，并采用PLC控制器对四个电动机进行集成控制，各车轮的运动状态相互独立，大大提高了传动效率，简化了驱动机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种基于PLC控制的电动平车用四轮独立驱动机构，包括四个独立的动力驱动机构和一个PLC控制器，每个动力驱动机构上设有驱动轮、驱动主轴、直流电动机、减速机和制动器，所述驱动轮上设有车轮转轴和橡胶车轮，所述车轮转轴与驱动主轴固定联接，所述减速机的输出轴（低速轴）传动连接驱动主轴，所述减速机的输入轴（高速轴）传动连接直流电动机的电机转轴，所述制动器设置在直流电动机尾端；所述直流电动机通过数据线缆与PLC控制器电连接，所述PLC控制器上设有四组电机控制器和一个整车控制器，所述电机控制器与整车控制器相连。

作为本实用新型的一种改进，在电动平车上设置有直流电池组，所述直流电动机和PLC控制器通过供电电缆与直流电池组电连接，所述PLC控制器上还设有电池控制器，电池控制器与整车控制器相连，用于进行电池充放电管理以及电池安全保护。

作为本实用新型的一种改进，所述制动器通过导线与PLC控制器电连接，在PLC控制器中设有制动控制器，所述制动器为电磁圆盘式制动器，采用弹簧制动，电力释放，动作迅速且安全可靠，其结构简单且安装方便。

作为本实用新型的一种改进，所述直流电动机采用连续串励直流牵引电动机，电机的一端设有电机转轴，另一端设有安装轴，所述制动器套接安装在安装轴上。

作为本实用新型的一种改进， 所述驱动轮安装在车轮安装座上，所述车轮安装座设置在电动平车车架的底部，所述直流电动机通过设置在电动机底部的安装座固定安装在电动平车的车架上，所述减速机为蜗轮蜗杆减速机，采用紧固螺栓固定安装在车架上，所述驱动轮、直流电动机以及减速机的安装需确保车轮转轴、驱动主轴、减速机的输出轴的轴线位于同一条直线上，所述减速机的输入轴与电机转轴的轴线在同一条直线上，从而避免安装偏移所造成的速度误差及传动磨损。

作为本实用新型的一种改进， 所述车轮转轴上设有车轮转速传感器，所述车轮转速传感器采用旋转式速度传感器，该传感器通过导线与PLC控制器相连，检测驱动轮的转速并将检测结果输出给PLC控制器以实现精准的速度控制。旋转式速度传感器与车轮转轴直接接触，传感器的输出信号为脉冲信号，其稳定性比较好，不易受外部噪声干扰，性能稳定可靠。

作为本实用新型的一种改进，所述PLC控制器上设有操控信号输入接口，所述操控信号输入接口上设有串行通讯接口和无线通讯接口，在串行通讯接口上导线连接有线控操作手柄，在无线通讯接口上无线连接有无线遥控器，操作人员可通过线控操作手柄或无线遥控器对车进行控制。

相对于现有技术，本实用新型所提出的四轮独立驱动机构通过为四个车轮均单独配置电动机、减速机和制动器三合一式的动力驱动形式，具有结构简单可靠、拆卸组装维修更换方便且成本较低等优点；该驱动机构大大提高了传动效率，各车轮的运动状态相互独立，从而实现四驱，抓地力更强，车辆行驶更平稳，能够实现更大的爬坡能力；采用PLC控制器对四个电动机进行集成控制，以弱电控强电的模式，更加安全、可靠；采用随车的直流电池组供电，具有运行线路不受限制、易于使用且节能环保等优势，此外，通过在PLC控制器上设置包括串行通讯接口和无线通讯接口的两种操控信号输入接口，对电动平车的运动控制实现了本地和远程两种控制模式的结合，两种控制模式可自由切换，实现了人性化智能化的操控。

附图说明

图1为电动平车的其中一个动力驱动机构的结构示意图。

图2为四轮独立驱动机构在电动平车上的安装位置示意图。

图3为直流电动机与制动器间的安装结构示意图。

图4为PLC控制器的控制原理框图。

图中：1-驱动轮，2-驱动主轴，3-减速机，4-车轮转轴，5-橡胶车轮，6-轮框，7-直流电动机，8-制动器，9-PLC控制器，10-车架，11-动力驱动机构，12-直流电池组，13-电机转轴。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1—图4所示，一种基于PLC控制的电动平车用四轮独立驱动机构，包括设置在车架10上的四个独立的动力驱动机构11和一个PLC控制器9，四个动力驱动机构11呈矩形排列，每个动力驱动机构11上设有驱动轮1、驱动主轴2、直流电动机7、减速机3和制动器8。所述驱动轮1上设有车轮转轴4和橡胶车轮5，在车轮转轴4上采用键槽连接有轮框6，所述橡胶车轮5套接在轮框6上。所述驱动轮1安装在车轮安装座上，所述车轮安装座设置在电动平车车架10的底部，并且车轮的旋转平面与车轮安装座的旋转平面相互垂直。所述直流电动机7通过设置在电动机底部的安装座固定安装在电动平车的车架10上，所述减速机3为蜗轮蜗杆减速机3，采用紧固螺栓固定安装在车架10上。所述车轮转轴4与驱动主轴2固定联接，所述减速机3的低速轴传动连接驱动主轴2，所述减速机3的高速轴传动连接直流电动机7的电机转轴13，在所述驱动轮1、直流电动机7以及减速机3的安装过程中需确保车轮转轴4、驱动主轴2、减速机3的低速轴的中轴线位于同一条直线上。所述制动器8通过导线与PLC控制器9电连接，在PLC控制器9中设有制动控制器，所述制动器8为电磁圆盘式制动器，所述直流电动机7采用连续串励直流牵引电动机，电机的前端设有电机转轴13，后端上设有安装轴，电磁圆盘式制动器套接安装在安装轴上。所述直流电动机7通过数据线缆与PLC控制器9电连接，所述PLC控制器9上设有四组电机控制器和一个整车控制器，所述电机控制器与整车控制器相连。另外，在车架10上还设有直流电池组12，所述直流电动机7和PLC控制器9通过供电电缆与直流电池组12电连接，所述PLC控制器9上还设有电池控制器，电池控制器与整车控制器相连，用于进行电池充放电管理以及电池安全保护。

在所述车轮转轴4上设有车轮转速传感器，所述车轮转速传感器采用旋转式速度传感器，该传感器通过导线与PLC控制器9相连，检测驱动轮1的转速并将检测结果输出给PLC控制器9以实现精准的速度控制。旋转式速度传感器与车轮转轴4直接接触，传感器的输出信号为脉冲信号，其稳定性比较好，不易受外部噪声干扰，性能稳定可靠。

所述PLC控制器9上设有操控信号输入接口，所述操控信号输入接口上设有串行通讯接口和无线通讯接口，其中，在串行通讯接口上采用RS232串口线连接一个线控操作手柄，在无线通讯接口上通过ZigBee网络无线连接一个无线遥控器，操作人员可选择线控操作手柄或无线遥控器对平车进行运动控制，从而实现了本地和远程相结合的控制模式。远程控制采用无线遥控器实现远程控制，极大的方便了操作人员的控制模式，无需人随车一起运动就能够实现远程遥控；本地控制模式是在电动平车上设计线控操作手柄，从而实现电动平车的本地控制。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。