电动平衡重式叉车及其电助力转向系统的制作方法

本实用新型涉及叉车技术领域，特别涉及一种电动平衡重式叉车及其电助力转向系统。

背景技术：

叉车中，转向系统使用最广泛的是液压助力转向系统。由于液压系统的特性，只要叉车开机后有方向信号，电机就持续驱动齿轮泵，产生一定得噪音，降低作业舒适性，且能耗较大；同时，由于油温的变化时常会有漏油的问题产生，对整车和环境造成污染。

因此，如何减小转向噪音，改善环保效果，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电动平衡重式叉车电助力转向系统，能够减小转向噪音，改善环保效果。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述电动平衡重式叉车电助力转向系统的电动平衡重式叉车，能够减小转向噪音，改善环保效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电动平衡重式叉车电助力转向系统，包括方向盘总成、连接于所述方向盘总成的转向助力器和通过转向传动机构连接于所述转向助力器的转向桥总成；所述转向助力器包括助力电机、输入轴、输出轴和连接于所述输入轴和所述输出轴之间的扭力杆，所述输出轴传动连接于所述助力电机；所述扭力杆连接有扭力传感器，所述转向助力器连接有用于检测所述输入轴转动角度的转向角度传感器，所述助力电机、所述转向角度传感器、所述扭力传感器均通讯连接于转向控制器，所述转向控制器用于在所述转向角度传感器检测到所述输入轴转动到设定极限角度时控制所述助力电机断电。

优选地，所述转向角度传感器通讯连接于行走控制器，以根据所述转向角度传感器的检测结果控制叉车前进速度。

优选地，所述转向助力器还包括外壳，所述扭力杆设于所述外壳中，所述输入轴和所述输出轴从所述外壳伸出，所述转向角度传感器连接于所述外壳上。

优选地，所述转向传动机构包括连接于所述输出轴与传动轴之间的转向齿轮传动总成和连接于所述传动轴和所述转向桥总成之间的转向链条总成。

优选地，所述转向链条总成包括固定于所述传动轴上的主动链轮、设于所述转向桥总成上的从动链轮和传动连接于所述主动链轮和所述从动链轮的链条。

优选地，所述转向齿轮传动总成包括固定于所述输出轴的主动轴、固定于所述主动轴上的主动齿轮以及固定于所述传动轴上的从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合配合以传动。

优选地，所述主动轴与所述输出轴均插接于锁紧轴套中；所述锁紧轴套包括c形套和锁紧螺母，所述c形套同时扣接于所述输出轴和所述主动轴，所述锁紧螺母锁紧所述c形套的开口。

优选地，所述方向盘总成的输出端连接转向管柱总成，所述转向管柱总成通过万向节连接于所述转向助力器。

优选地，所述转向桥总成的转向轴上设有轴角度传感器，所述轴角度传感器通讯连接于所述转向控制器。

一种电动平衡重式叉车，包括如上所述的电动平衡重式叉车电助力转向系统。

本实用新型提供的电动平衡重式叉车电助力转向系统，包括方向盘总成、连接于方向盘总成的转向助力器和通过转向传动机构连接于转向助力器的转向桥总成；转向助力器包括助力电机、输入轴、输出轴和连接于输入轴和输出轴之间的扭力杆，输出轴传动连接于助力电机；扭力杆连接有扭力传感器，转向助力器连接有用于检测输入轴转动角度的转向角度传感器，助力电机、转向角度传感器、扭力传感器均通讯连接于转向控制器，转向控制器用于在转向角度传感器检测到输入轴转动到设定极限角度时控制助力电机断电。

采用转向助力器实现叉车的转向，在方向盘总成受力转动时，带动扭力杆发生扭转，扭力传感器检测扭力杆的扭转情况并向转向控制器发送信号，以通过助力电机带动转向桥总成转向，采用电力控制转向替代液压控制，可以避免漏油问题的产生，具有环保效果，转向控制的跟随性与灵敏性较好，运行噪音较小，可提高作业的舒适性。同时，转向角度传感器的设置，能够及时切断助力电机的电源，避免输出力过大影响转向传动机构的使用寿命。

本实用新型提供的包括上述电动平衡重式叉车电助力转向系统的电动平衡重式叉车，能够减小转向噪音，改善环保效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供转向系统的结构图；

图2为图1的部分结构放大图。

附图标记：

方向盘总成1

转向管柱总成2，转向管21，转向轴22；

万向节3；

转向助力器4，助力电机41，输入轴42，扭力杆43，输出轴44，外壳45；

锁紧轴套5；

转向角度传感器6；

转向齿轮传动总成7，从动齿轮71、传动轴72，主动轴73，主动齿轮74；

转向链条总成8，主动链轮81，从动链轮82，链条83；

转向桥总成9，转向桥体91，轮毂92，转向轮胎总成93。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种电动平衡重式叉车电助力转向系统，能够减小转向噪音，改善环保效果。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述电动平衡重式叉车电助力转向系统的电动平衡重式叉车，能够减小转向噪音，改善环保效果。

本实用新型所提供电动平衡重式叉车电助力转向系统的一种具体实施例中，请参考图1和图2，包括方向盘总成1、连接于方向盘总成1的转向助力器4和通过转向传动机构连接于转向助力器4的转向桥总成9。

转向助力器4包括转向助力器4包括助力电机41、输入轴42、扭力杆43、输出轴44、助力机构、扭力传感器、转向角度传感器6、外壳45等部分。扭力杆43连接于输入轴42和输出轴44之间，输出轴44传动连接于助力电机41。扭力杆43连接扭力传感器。助力电机41的输出轴44上连接蜗杆，与输出轴44上的涡轮啮合，以此实现对输出轴44的驱动。扭力传感器检测扭力杆43在方向盘总成作用下的的扭转情况，并向转向控制器发送信号，转向控制器控制助力电机41启动，以通过助力电机41带动转向桥总成9转向。

转向助力器4连接有用于检测输入轴42转动角度的转向角度传感器6。助力电机41、转向角度传感器6、扭力传感器均通讯连接于转向控制器，转向控制器用于在转向角度传感器6检测到输入轴42转动到设定极限角度时控制助力电机41断电。具体地，扭力杆43设于外壳45中，输入轴42和输出轴44从外壳45伸出，转向角度传感器6连接在外壳45上，以检测输入轴42的转动情况。更具体地，转向角度传感器6为感光元件，当然，在其他实施例中，转向角度传感器6还可以为固定在输入轴42上的编码器。

其中，设定极限角度具体可以设置两个，具体可以分别对应方向盘总成1顺时针转动极限位置和逆时针转动极限位置。当转向角度传感器6检测到输入轴42随着方向盘总成1转动到对应的设定极限角度时，控制助力电机41断电，避免转向桥总成9过度转动。在输入轴42处于设定极限角度外的其他角度下时，转向控制器可以根据扭力传感器的信号进行助力电机41的启动控制。此外，设定极限角度不限于设置为两个，在其他实施例中还可以为一个连续转动角度范围内的各个角度值。

本实施例中，采用转向助力器4实现叉车的转向，在方向盘总成1受力转动时，带动扭力杆43发生扭转，扭力传感器检测扭力杆43的扭转情况并向转向控制器发送信号，以通过助力电机41带动转向桥总成9转向，采用电力控制转向替代液压控制，可以避免漏油问题的产生，具有环保效果，转向控制的跟随性与灵敏性较好，运行噪音较小，可提高作业的舒适性。同时，转向角度传感器6的设置，能够及时切断助力电机41的电源，避免输出力过大影响转向传动机构的使用寿命。

进一步地，转向角度传感器6通讯连接于行走控制器，以根据转向角度传感器的检测结果控制叉车前进速度。转向角度传感器6反馈转向桥总成9的位置，行走控制器控制行走电机转速，进而控制转角和速度的关系，从而能够基于其信号实现对叉车的转弯降速控制，提高转弯稳定性。

进一步地，转向传动机构包括连接于输出轴44与传动轴72之间的转向齿轮传动总成7和连接于传动轴72和转向桥总成9之间的转向链条总成8。由于电动平衡重式叉车的转向桥总成9在后桥上，方向盘总成1在前面，如图1所示，从转向助力器4到转向桥总成9需要长距离的机械连接，通过一套齿轮传动与一套链传动相配合实现该机械连接，便于装配。

进一步地，转向链条总成8包括固定于传动轴72上的主动链轮81、设于转向桥总成9上的从动链轮82和传动连接于主动链轮81和从动链轮82的链条83。具体地，主动链轮81为小链轮，从动链轮82为大链轮。另外，链条83上可以设置锁紧螺母以调节链条83的松紧度。其中，转向桥总成9包括转向轴22、转向桥体91、轮毂92、转向轮胎总成93、轴承、端盖等零部件，转向轴22与从动链轮82中的内花键连接。通过链条83对叉车前侧的传动轴72和叉车后侧的转向桥总成9进行连接，在维保过程中，松开链条83即可分开前后两部分结构，拆卸方便。

进一步地，转向齿轮传动总成7包括固定于输出轴44的主动轴73、固定于主动轴73上的主动齿轮74以及固定于传动轴72上的从动齿轮71，主动齿轮74和从动齿轮71啮合配合以传动。具体地，主动轴73和传动轴72固定在支架上，主动齿轮74为小齿轮，从动齿轮71为大齿轮，轴与其上齿轮可以通过键连接以同步转动。采用齿轮传动，传动精度较高且占用空间较小。

进一步地，主动轴73与输出轴44均插接于锁紧轴套5中。具体地，锁紧轴套5包括c形套和锁紧螺母，c形套同时扣接于输出轴44和主动轴73，锁紧螺母锁紧c形套的开口，连接的灵活性较高，能够结合轴的尺寸适应性地锁定主动轴73与输出轴44，且便于拆卸。

进一步地，方向盘总成1的输出端连接转向管柱总成2，转向管柱总成2通过万向节3连接于转向助力器4。可选地，转向管柱总成2包括转向管21、转向轴22、轴承、挡圈等零部件，万向节3包括由上端部件、中端部件、下端部件三部分构成。其中，转向管21固定在车架上，转向轴22上端与方向盘总成1连接，转向轴22下端与万向节3的上端部件连接，万向节3的下端部件同转向助力器4的输入轴42连接。

进一步地，转向桥总成9的转向轴22上设有轴角度传感器，轴角度传感器通讯连接于转向控制器，转向控制器可以对轴角度传感器和转向角度传感器6的检测值对比以检测转向效果。另外，当转向角度传感器6损坏时，转向控制器也可以根据轴角度传感器的角度检测控制助力电机41的断电。

本实施例所提供电动平衡重式叉车电助力转向系统的工作原理如下：转动方向盘总成1，通过转向管柱和万向节3将动力传递到转向助力器4，转向助力器4里的扭力杆43受力运动给扭力传感器信号，扭力传感器给出信号给转向控制器，转向控制器发出指令让助力电机41输出转速、方向和扭矩。同时，转向角度传感器6给出信号给行走控制器，行走控制器发出指令让行走电机输出转速，以实现转弯降速功能。转向助力器4通过齿轮传动、链传动带动转向桥总成9转动，实现转向桥转弯，实现电助力转向。

该转向系统可以降低能耗，延长单次作业时间，提高工作效率；转向轻便，减轻作业人员工作强度；通过机械部件连接，跟随性好，控制精准，路感直接；整车噪音小、节能环保，提高作业人员舒适的作业环境。

除了上述电动平衡重式叉车电助力转向系统，本实用新型还提供了一种电动平衡重式叉车，该电动平衡重式叉车包括电动平衡重式叉车电助力转向系统，具体可以为以上任一实施例中提供的电动平衡重式叉车电助力转向系统，有益效果可以相应参考以上各个实施例。该电动平衡重式叉车的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的电动平衡重式叉车及电动平衡重式叉车电助力转向系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。