本发明涉及叉车系统领域，具体是一种四向前移叉车一键切换行走模式的机电液一体化系统。
背景技术：
四向前移式叉车由于特殊的行驶方式，其前景受到行业内一致看好，市场占有率也逐年提高。一套功能完善、性能卓越的模式切换系统，会使该车型的侧行功能发挥出更大的优势，赢得更多客户的青睐。
在搬运长物料的场合（为节约场地，增加仓库容量，大部分企业都会把货架与货架之间的距离做到极限小，所以长物料的搬运需要一款可以侧向行驶的叉车进入这种窄巷道内作业），四向前移叉车频繁出入窄巷道堆垛，直线行驶和横向行驶频繁切换时，需要简单智能、快速安全切换车辆的行驶方向而来，由于普通的四向前移式叉车前轮的转向由液压阀杆单独控制，后驱动轮的转向由方向盘通过液压元件单独控制，实现切换转向时，必须要有先后顺序操作，此时在频繁作业时，驾驶员操作强度大，发生误操作的风险高，作业效率低下，并且进入模式状态后，车辆走不直，易走斜，窄通道内极易撞到两边的货架或通道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种四向前移叉车一键切换行走模式的机电液一体化系统，以解决现有技术四向前移叉车行走模式切换不便的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
四向前移叉车一键切换行走模式的机电液一体化系统，其特征在于：机械部分包括叉车的后驱动齿轮箱、后驱动转向发生机构，以及叉车的前轮架，其中后驱动转向发生机构与后驱动齿轮箱传动连接，后驱动转向发生机构在后驱动齿轮箱带动下动作；
电气部分包括带切换按钮的控制器、后驱动传感器、后驱动感应片、交流驱动电机模块、直行传感器、侧行传感器、模式切换感应片，其中后驱动传感器固定在车体上，安装在后驱动感应片的运动路径正上方3-5mm处，位置固定不变；后驱动感应片为一段圆弧形金属薄片安装在后驱动齿轮箱上，圆弧对应的圆心角即为后驱动传感器的作用范围，圆弧形金属薄片的圆心与驱动电机输入轴同心，保证旋转的角速度相同，齿轮箱旋转时，带动后驱动感应片随后驱动轮一起旋转，进入后驱动传感器的感应角度范围，两者相互感应输出角度大小信号到控制器；交流驱动电机模块与后驱动齿轮箱传动连接，由交流驱动电机模块驱动后驱动齿轮箱动作；直行传感器和侧行传感器固定在车体上，位置不变，以前轮架的旋转点为中心，两者呈90度夹角安装在模式切换感应片的旋转路径正上方3-5mm处；模式切换感应片安装在前轮架上，可以随前轮架转动，转动范围为0-90°，转动时仅在0度位与直行传感器、90度位与侧行传感器发生感应并输出信号到控制器；所述后驱动传感器、后驱动感应片、直行传感器、侧行传感器、模式切换感应片分别电接入控制器，所述控制器与交流驱动电机模块控制连接；
液路部分包括电磁换向阀组、双向液压锁，以及铰接在叉车车体连接座上的液压油缸，该液压油缸的活塞杆铰接在前轮架上，外部液压源经过电磁换向阀组、双向液压锁供油至液压油缸，电气部分中控制器与电磁换向阀组控制连接。
所述的四向前移叉车一键切换行走模式的机电液一体化系统，其特征在于：前轮架上还安装有辅助限位装置。
本发明布置简单，体积小，不占空间，符合叉车结构紧凑的特点。控制系统为独立开发的转向系统，配合叉车的总控制器使用，各传感器分别安装在前后轮特定的位置，检测前后轮当前所处位置，实时反馈信号给控制器；液压系统的电磁阀组、液压缸、固定在车体上，电磁阀组接收控制系统的信号从而实现油路的通断，液压油缸为双作用缸，一端铰接在车体上，另外一端铰接在前轮轮架上，推动前轮转向，后驱动轮为交流控制并配备电子转向发生机构，模式切换时按照控制器预先设定的参数自动转向至特定角度，双向液压锁连接在液压油缸上，起位置保持作用，保证车辆沿直线行驶；机械辅助机构起限位、连接、固定等作用。
当车辆需要从一种模式进入到另外一种模式时，驾驶员只需按下切换按钮，10秒钟后，前后轮转向到位，此时车辆便可进入所需模式进行堆垛作业。整个过程快速简单，安全高效；进入直行或侧行模式后，车辆在行驶过程中不会发生走不直或斜行的情况。
附图说明
图1为本发明系统原理图。
具体实施方式
如图1所示，四向前移叉车一键切换行走模式的机电液一体化系统，机械部分包括叉车的后驱动齿轮箱3、后驱动转向发生机构14，以及叉车的前轮架6，其中后驱动转向发生机构14与后驱动齿轮箱3传动连接，后驱动转向发生机构14在后驱动齿轮箱3带动下动作；
电气部分包括带切换按钮9的控制器16、后驱动传感器1、后驱动感应2片、交流驱动电机模块13、直行传感器4、侧行传感器5、模式切换感应片7，其中后驱动传感器1固定在车体15上，安装在后驱动感应片2的运动路径正上方3-5mm处，位置固定不变；后驱动感应片2为一段圆弧形金属薄片安装在后驱动齿轮箱3上，圆弧对应的圆心角即为后驱动传感器1的作用范围，圆弧形金属薄片的圆心与驱动电机输入轴同心，保证旋转的角速度相同，齿轮箱旋转时，带动后驱动感应片2随后驱动轮一起旋转，进入后驱动传感器1的感应角度范围，两者相互感应输出角度大小信号到控制器16；交流驱动电机模块13与后驱动齿轮箱3传动连接，由交流驱动电机模块13驱动后驱动齿轮箱3动作，直行传感器4和侧行传感器5固定在车体上，位置不变，以前轮架6的旋转点为中心，两者呈90度夹角安装在模式切换感应片7的旋转路径正上方3-5mm处；模式切换感应片7安装在前轮架6上，可以随前轮架6转动，转动范围为0-90°，转动时仅在0度位与直行传感器4、90度位与侧行传感器5发生感应并输出信号到控制器16；后驱动传感器1、后驱动感应片2、直行传感器4、侧行传感器5、模式切换感应片7分别电接入控制器16，控制器16与交流驱动电机模块13控制连接；
液路部分包括电磁换向阀组10、双向液压锁11，以及铰接在叉车车体连接座15上的液压油缸12，该液压油缸12的活塞杆铰接在前轮架6上，外部液压源经过电磁换向阀组10、双向液压锁11供油至液压油缸12，电气部分中控制器16与电磁换向阀组10控制连接。
前轮架6上还安装有辅助限位装置8。
本发明工作过程如下：
第一步：控制器判断车辆当前状态。由安装在后驱动齿轮箱3上的后驱动传感器1和后驱动感应片2之间相互感应，确定二者之间的相对位置关系，并反馈信号给控制器16；同时安装在前轮架6上的直行传感器4（判断直行模式）或者侧行传感器5（判断侧行模式）和模式切换感应片7(可随轮架旋转)之间相互感应，确定二者之间的相对位置关系，并反馈信号给控制器16；控制器16收到信号后，根据事先编辑的程序和信号对比判断当前车辆所在模式为直行模式或侧行模式；
第二步：控制器控制电、液元器件动作。若控制器判断当前车辆为直行模式，则需要切换到侧行模式时，作为驾驶员只需要按下操作面板上的切换按钮9即可，此时切换按钮9线路接通并由控制器16发出两路信号，其中一路信号发送指令到电磁换向阀组10，电磁阀组10的SA1阀芯动作，将油路换向至模式油路，同时模式油路的SA2阀芯打开（侧行转直行时SA3阀芯打开），压力油通过双向液压锁11后，进入铰接在车体连接座15上的液压油缸12，由液压油缸12推动前轮架6旋转90度，安装在前轮架6上的模式切换感应片7随轮架旋转90度后，进入侧行传感器5的感应范围，两者经过位置比对校准后由传感器反馈信息给控制器16，此时前轮进入侧行姿态，为防止旋转角度过大，在轮架上安装有辅助限位装置8，保证转向角度精准；另外一路信号发送指令到交流驱动电机模块13，控制驱动电机带动齿轮箱3实现后轮转向，安装在驱动齿轮箱3上的感应片2随着驱动轮转向进入传感器1的感应范围，两者相互比对确定相对位置精度后锁定驱动轮位置，此时后驱动轮也进入侧行姿态；
第三步：控制器再次判断车辆模式。当前轮进入侧行姿态后，传感器5反馈信号给控制器；驱动轮进入侧行姿态后，传感器1反馈信号给控制器；只有控制器同时接收到这两个信号并与程序给定值比对后，才会判断车辆当前为侧行模式并互锁信号（防止信号干扰），此时才会开启车辆在侧行模式下的功能，如侧行减速、位置保持、驱动自锁、低能耗等功能，整个切换过程仅需10秒钟左右。
第四步：行驶姿态保持及方向校正。车辆进入侧行或直行模式后，双向液压锁11将油液封闭在油缸中，使油缸一直处于刚性状态（活塞杆不会发生伸缩），顶死前轮架6，防止前轮回旋，保证前轮角度不会发生偏转从而影响行驶方向，同时控制器再次发送指令到SA1，将模式油路断开，切换至其他油路；双向液压锁锁死前轮角度后，驾驶员通过方向盘控制后驱动轮，此时感应片2和传感器1的感应范围为一定角度，角度大小可调，方便驾驶员对驱动轮方向做微调，防止车辆由于路面不平颠簸而走不直或驾驶经验不足导致车辆走蛇形；在驾驶室操作面板上，配备位置显示屏，实时显示车辆当前状态和各个轮胎的相对位置，并配有智能语音提醒、切换模式状态闪烁灯等，智能化的同时也更加人性化。