叉头组件及三向堆垛车

技术领域

本发明涉及三向堆垛车设备技术领域，具体为一种叉头组件及三向堆垛车。

背景技术

随着仓储物流行业的快速发展，三向堆垛叉车因其灵活性和多样性得到了广泛的应用。中国专利公开号：CN212799483U，公开了一种三向叉车的货叉组件，通过设置提升机构、侧移机构和旋转机构来对货叉本体进行三向调节，其调节更为灵活，也方便叉车灵活的叉接物体。

但是，上述装置在使用过程中具有以下不足：

1、门架悬臂式安装，力臂小，货叉载货受力后门架挠曲变形大，导致货叉趴头严重，在堆垛货物时，货物容易坠落，安全性低；

2、货叉载货后，货物重力对门架产生一定的力矩，门架底部安装需提供径向支撑，抵抗此力矩，同时门架需要旋转，径向支撑与门架连接的转轴之间会产生较大摩擦力，因此驱动门架旋转的功率大，能耗大；同时货物重力产生的力矩通过门架作用在连接桥上，此力矩可以分解成正向和侧向力矩，连接桥上安装的齿轮与上下安装在滑板上的齿条啮合，用于抵抗侧向的力矩，上导向轮组件和下导向轮组件卡在导向槽内，用于导向并承受正向力矩。因上下齿条间距(力臂)，上下导向轮间距(力臂)都很小，其受力较大，摩擦阻力大，侧移的功耗较大；

3、目前市场上的三向堆垛车，货叉侧移距离为一固定值，其桥架(侧移架)左右滑动到极限位置后，货叉到达极限位置，对应的堆垛通道为一固定值。这对仓库货架堆垛通道要求就比较高，必须保证多有通道尺寸必须一致，且货物尺寸规格不能相差太大，然而因各行各业仓库的布局情况及货物规格复杂，不可能保证所有通道完全一致，所有货物完全规整、尺寸相近，因而导致三向叉的工况适应性不强。同时，三向叉适用的通道都为窄通道，其货物/货架距离叉车驾驶室/桥架(侧移架)间距(安全距离)较小。在较高位堆垛时，安全距离过小，会导致叉车碰撞货物/货架的情况，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叉头组件及三向堆垛车，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种叉头组件，包括

驾驶室，其通过滚轮可升降的与主门架连接；

门架组件，其与驾驶室上下两端可移动紧密连接，形成简支结构，所述驾驶室上下两端为门架组件提供侧向和竖向支撑；

桥架组件，其一端可移动的卡接在门架组件上，所述门架组件为桥架组件提供正向和侧向支撑；以及

货叉组件，其可转动并可伸缩的设置在桥架组件另一端。

优选的，所述门架组件包括两组对称设置的槽钢，所述槽钢形成侧面和正面滑槽。

优选的，所述门架组件内竖向设置有传动轴，所述传动轴与设置在门架组件上端并集成有减速器和制动器的侧移电机传动连接，所述传动轴上下两端分别设置有平衡齿轮，所述平衡齿轮与驾驶室上下两端的齿条相啮合，所述门架组件上下两端设置有与上下齿条前后侧面紧密接触的支撑滚轮和导向滚轮，所述门架组件下端设置有与下端齿条上端面接触的主滚轮。

优选的，所述传动轴一端上设置有用于检测门架组件侧移位置的侧移传感器。

优选的，所述导向滚轮设置有两组，且其均为偏心轮结构。

优选的，所述桥架组件上下两端分别设置有多组正向滚轮和侧向滚轮，所述正向滚轮和侧向滚轮分别与槽钢形成的正面和侧面滑槽相接触。

优选的，所述门架组件底部连接起升油缸固定端，所述起升油缸伸缩端穿过桥架组件之后设置有起升链轮，所述起升链轮上环绕两端分别与门架组件和桥架组件固定连接的起升链条。

优选的，所述桥架组件内设置有集成减速器和制动器的旋转电机，所述旋转电机主轴上设置有转角传感器，且旋转电机与电机控制器连接，所述旋转电机通过多级减速齿轮驱动货叉组件转动。

优选的，所述货叉组件包括旋转支撑架，所述旋转支撑架通过上下两端的上转轴和下转轴可转动安装在桥架组件上，所述旋转支撑架内对称设置有两组相互铰接的内剪刀架和外剪刀架，所述内剪刀架一端连接旋转支撑架，另一端设置有前滚轮，所述前滚轮卡接在位于货叉架上的滑槽内，所述外剪刀架一端连接货叉架，另一端设置有后滚轮，所述后滚轮卡接在位于旋转支撑架侧板上的滑槽内，所述旋转支撑架对称连接两组电动推杆一端，其另一端分别连接两侧的外剪刀架。

本申请还提供一种三向堆垛车，包括上述所述的一种叉头组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中通过将门架后置形成简支式安装，支撑点分别位于驾驶室部件上方和下方，支撑距离大，在货叉载货后门架受力挠曲变形极小，货叉载货后趴头很小，堆垛货物安全性高；

2、本发明中上下侧移偏心导向滚轮及上下齿条间距较大，力臂大，因此上下平衡齿轮、上下侧移偏心导向滚轮、上下齿条受力较小，侧向移动阻力小，运行平稳，安全性高；同时传动件磨损小，寿命长；

3、本发明中将桥架部件通过滚轮卡在门架槽钢卡槽上下滑动，正向滚轮卡在门架左右槽钢的卡槽内，可沿门架槽钢卡槽上下滑动，承受货物重力产生的正向力矩，侧向滚轮卡在门架两个槽钢中间槽内，可沿门架中间槽上下滑动，承受货物重力产生的侧向力矩,此种滚轮布置方式，使得整个门架具有优良的受力结构，可以承受更高的载荷，可制作大吨位叉车；

4、本发明通过将货叉组件连接具有转动和伸缩功能剪刀叉结构，通过驱动货叉伸缩，使得在货叉在侧移机构之外还具有独立的伸缩运动，极大的增加货叉侧移距离，避免整个车体过于靠近货物、货架，增加了安全距离，提高了叉车运行的安全性；同时，具有独立伸缩运动的货叉，能够适用于不同尺寸的巷道和货架以及货物，极大的提高了整车适应性，使得整车能够满足不同工况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的左视图；

图4为图1中A区结构放大示意图；

图5为图2中C区结构放大示意图；

图6为图2中B区结构放大示意图；

图7为本发明的桥架组件结构示意图；

图8为本发明的货叉组件结构示意图；

图9为本发明的货叉组件正视图；

图10为本发明的货叉组件俯视图；

图11为本发明的货叉组件达到最大侧移距离状态图；

图12为本发明的叉车行驶在窄巷道中的状态图。

图中：1驾驶室、11齿条、2门架组件、21槽钢、22传动轴、23平衡齿轮、24侧移电机、25支撑滚轮、26导向滚轮、27侧移传感器、28主滚轮、3桥架组件、31正向滚轮、32侧向滚轮、33起升油缸、34起升链条、35起升链轮、36旋转电机、4货叉组件、41旋转支撑架、42上转轴、43下转轴、44内剪刀架、45外剪刀架、46前滚轮、47滑槽、48后滚轮、49电动推杆、5货叉架。

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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：

一种叉头组件，包括

驾驶室1，其通过正方和侧方的滚轮可升降的与主门架连接，叉车主门架上的链条连接到焊接在驾驶室1两侧的挂链板上，叉车主门架起升可带动驾驶室1一同起升，进而实现更高位的堆垛作业；

门架组件2，其与驾驶室1上下两端可移动紧密连接，形成简支结构，驾驶室1上下两端为门架组件2提供侧向和竖向支撑，门架组件2的受力点分别位于驾驶室1的上下两端，使得门架组件2受力力矩大，在货叉载货后门架组件2受力挠曲变形极小，货叉载货后趴头很小，堆垛货物安全性高；门架组件2包括两组对称设置的槽钢21，对称设置的两组槽钢21形成两个对称的侧面滑槽和一个正面滑槽；桥架组件3上的侧向滚轮32卡接在侧面滑槽内，侧面滑槽和侧向滚轮32为桥架组件3提供正向支撑，桥架组件3上的正向滚轮31卡接在正面滑槽内，正面滑槽和正向滚轮31为桥架组件3提供侧向支撑；

门架组件2内通过上下两端的轴承竖向设置有传动轴22，传动轴22与设置在门架组件2上端的侧移电机24传动连接，侧移电机24和传动轴22之间设置有传动齿轮组，传动齿轮组的设置使得传动轴22具有良好的转速和力矩；侧移电机24上集成有制动器和减速器，且侧移电机24与电机控制器电性连接，通过控制电机控制器，进而精确控制门架组件2的侧移距离；传动轴22上下两端分别设置有两组平衡齿轮23，传动轴22一端上设置有用于检测门架组件2侧移位置的侧移传感器27，侧移传感器27通过检测传动轴22的转动圈数，从而检测门架组件2侧移位置；平衡齿轮23与驾驶室1上下两端的齿条11相啮合，当侧移电机24转动时，在减速器和传动齿轮组的作用下带动传动轴22转动，安装在传动轴22上下两端的两个平衡齿轮23与安装在驾驶室1框架上部与下部的两个齿条11啮合转动，从而带动门架组件2左右侧移；当侧移电机24停止时，制动器抱死侧移电机24转轴，从而使得门架组件2左右保持位置；

门架组件2上下两端设置有与齿条11前后侧面紧密接触的支撑滚轮25和导向滚轮26，用于支持结构件及货物重力所产生的正向力矩，导向滚轮26设置有两组，其均为偏心轮结构，在装配时可以调整偏心量，保证四个导向滚轮26压紧在齿条11背面，两个支撑滚轮25分别压紧在两个齿条11的正面，使得门架组件2在侧移过程中无传动间隙，传动更平稳；门架组件2下端设置有与下端齿条11上端面接触的主滚轮28，主滚轮28压在下端齿条11上端面，用于支持结构件及货物的重量；相应的滚轮直接与齿条面接触，不需要加工独立的轮滚滑槽，使得加工难度低，成本低；

桥架组件3，其一端可移动的卡接在门架组件2上，门架组件2为桥架组件3提供正向和侧向支撑；桥架组件3上下两端分别设置有多组正向滚轮31和侧向滚轮32，正向滚轮31和侧向滚轮32分别与槽钢21形成的正面和侧面滑槽相接触，侧向滚轮32卡在槽钢21的侧面滑槽内，可沿槽钢21侧面卡槽上下滑动，承受货物重力产生的正向力矩；正向滚轮31卡在两个槽钢21之间的正面滑槽内，可沿门架组件2中间滑槽上下滑动，承受货物重力产生的侧向力矩,此种滚轮布置方式，使得侧向滚轮32尺寸选用较大，可以承受更高的载荷；

门架组件2底部连接起升油缸33固定端，起升油缸33伸缩端穿过桥架组件3之后设置有起升链轮35，起升链轮35上环绕两端分别与门架组件2和桥架组件3固定连接的起升链条34；起升油缸33与门架组件2保持同步侧移，不具有转动运动；当起升油缸33起升时，带动桥架组件3起升，同时可以带动安装在旋转轴37上货叉组件4件起升；

桥架组件3内设置有旋转电机36，旋转电机36上集成有转角传感器、制动器和减速器，且旋转电机36与电机控制器电性连接，旋转电机36通过减速齿轮组驱动货叉组件4转动，减速齿轮组的末级大齿轮安装在上转轴42上部，初级小齿轮安装在旋转电机36的输出轴上，中间双联齿轮和传动齿轮通过固定轴安装在桥架上，当旋转电机36转动，带动减速器转动，减速器转轴转动带动减速齿轮组，最终驱动货叉组件4转动；当旋转电机36转动时，安装在旋转电机36输出轴上的转角传感器检测转动角度，反馈信号至控制器，用于精确控住货叉组件4的转动角度；当旋转电机36停止时，制动器抱死电机转轴，从而使得货叉组件4保持位置不摆动；

货叉组件4，其可转动并可伸缩的设置在桥架组件3另一端，货叉组件4包括旋转支撑架41，旋转支撑架41为矩形框架结构，旋转支撑架41通过上下两端的上转轴42和下转轴43可转动安装在桥架组件3上，上转轴42与减速齿轮组传动连接，使得旋转电机36驱动减速齿轮组，联动旋转支撑架41转动，最终联动货叉转动，旋转支撑架41内对称设置有两组中部相互铰接的内剪刀架44和外剪刀架45，内剪刀架44一端铰接连接旋转支撑架41，另一端设置有前滚轮46，前滚轮46卡接在位于货叉架5上的滑槽47内，前滚轮46能够沿滑槽47上下滑动，外剪刀架45一端连接货叉架5，另一端设置有后滚轮48，后滚轮48卡接在位于旋转支撑架41侧板上的滑槽47内，后滚轮48能够沿滑槽47上下滑动，旋转支撑架41对称连接两组电动推杆49一端，其另一端分别连接两侧的外剪刀架45；当电动推杆49得电后，可以推/拉动内剪刀架44绕后铰点摆动，此时前滚轮46和后滚轮48分别在滑槽47内上/下运动，最终实现货叉架前伸和后缩，带动货叉伸缩；电动推杆49具有自锁功能，停止后可以保持内外剪刀架角度，从而保持货叉位置；电动推杆内置位移传感器，当电动推杆伸缩相应尺寸后，叉车控制器采集其传感器信号，通过剪刀架角度换算后可计算出货叉伸缩位置尺寸；

本申请还提供一种三向堆垛车，包括上述的一种叉头组件。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。