一種驅動輪的碟剎機構及叉車的製作方法

2023-05-07 17:53:31

本發明屬於機械技術領域，涉及一種驅動輪的碟剎機構及叉車。

背景技術：

在現有技術中，驅動電機的碟剎結構一般採用液壓碟剎方式，而隨著驅動電機和驅動輪一體式結構的創新設計，需要設計一種結構簡單、工作可靠且制動效果理想的電磁式碟剎結構，尤其是應用於叉車領域中。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種工作可靠、制動效果理想的驅動輪的碟剎機構及叉車。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種驅動輪的碟剎機構，包括：

驅動輪，設置為集成有驅動電機、輪轂的一體式輪結構，所述驅動輪包括輪轂電機主體；

制動盤，固定安裝在輪轂電機主體一側；

碟剎結構，包括用於制動制動盤的制動器，所述制動器包括依次設置的電磁鐵、摩擦動片、摩擦固定片，在電磁鐵與摩擦動片之間設有推力結構，所述制動盤的邊沿局部位於摩擦動片和摩擦固定片之間。

作為本發明的進一步改進，該驅動輪的碟剎機構還包括安裝支架，所述制動器與安裝支架之間採用浮動式結構安裝，所述制動器與安裝支架之間形成預設浮動區間。

一種叉車，包括車架結構、設置於車架結構上的貨叉結構及上述驅動輪的碟剎機構，所述驅動輪鉸接於車架結構上且位於貨叉結構後方，所述制動器設置於車架結構上。

一種叉車，包括車架結構、設置於車架結構上的貨叉結構及上述驅動輪的碟剎機構，所述驅動輪鉸接於車架結構上且位於貨叉結構後方，所述制動器通過上述安裝支架安裝於車架結構上。

作為本發明的進一步改進，所述驅動輪還包括與輪轂電機主體鉸接連接的連接軸，所述連接軸伸出輪轂電機主體外並與車架結構相連。

作為本發明的更進一步改進，所述連接軸分列輪轂電機主體兩側，在貨叉結構後方可轉動地安裝有驅動基座，所述驅動基座下部設置為基座結構且基座結構的兩個端部與分列兩側的連接軸結構對應，每側的連接軸結構與對應基座結構採用剛性連接。

作為本發明的又一種改進，在車架結構上開設有供電安裝缺口，該叉車還包括設置為電池包結構的供電單元，所述供電單元可插入供電安裝缺口內並被其限位。

作為本發明的進一步改進，在供電安裝缺口底部安裝有電氣總成，所述供電單元底部挖設有限位缺口，所述供電單元插入供電安裝缺口後，電氣總成沒入限位缺口並限位供電單元。

作為本發明的進一步改進，所述供電單元設置為手提式電池包結構。

作為本發明的進一步改進，該叉車包括電氣連接件，在供電單元靠近驅動輪的一側設置有插接接口，所述電氣連接件通過可拆卸插接方式與供電單元的插接接口對接。

作為本發明的進一步改進，所述供電單元設置為單個電瓶結構，且該供電單元的電瓶電壓大於24v。

作為本發明的更進一步改進，所述供電單元的電瓶電壓設置為48v。

作為本發明的更進一步改進，所述供電單元的電瓶設置為鋰電池電瓶。

作為本發明的又一種改進，該叉車還包括操作手柄以及用於控制貨叉結構提升或下降的升降機構，所述升降機構設置為電動泵結構或手動泵結構。

作為本發明的進一步改進，所述電動泵結構包括起升電機、與起升電機相連的齒輪泵、內置有高壓腔的油缸、設置在油缸外圍的油箱、設置在起升電機側部的接觸器，所述油缸下部與車架結構相連，所述油缸上部至中部活動安裝有柱塞，所述齒輪泵具有吸油口和出油口，且齒輪泵的吸油口通過吸油管與油箱聯通，齒輪泵的出油口通過出油管與油缸的高壓腔聯通，在出油管內設置有單向閥，所述出油管的出口通過高壓出油通道與高壓腔相連，所述油箱還聯通有下降回油通道，在油缸上設置有下降閥，所述下降閥可聯通高壓出油通道和下降回油通道，此時高壓腔與油箱聯通。

作為本發明的更進一步改進，所述下降閥設置為插裝式電磁閥。

作為本發明的更進一步改進，所述下降閥設置為手動下降閥。

作為本發明的更進一步改進，所述出油管的出口還聯通有過載保護通道，所述過載保護通道通過過載回油通道與下降回油通道聯通，且過載保護通道和過載回油通道之間設置有安全閥。

作為本發明的進一步改進，所述手動泵結構包括與操作手柄相連的手動泵組、內置有高壓腔的油缸、設置在油缸外圍的油箱，所述手動泵組包括泵缸和活動安裝於泵缸內且可往復直線運動的泵芯，所述油缸下部與車架結構相連，所述油缸上部至中部活動安裝有柱塞，所述高壓腔聯通有高壓出油通道，所述油箱聯通有下降回油通道，且下降回油通道通過手動下降閥組與高壓出油通道相連，在手動下降閥組中部設有單向閥，所述泵缸的出口通過連接通道與單向閥相連。

作為本發明的更進一步改進，在連接通道上還設有安全閥，所述安全閥的出口通過過載回油通道與下降回油通道聯通。

基於上述技術方案，本發明實施例至少可以產生如下技術效果：本驅動輪是將驅動電機和輪胎、輪轂集成設置為一體並形成的一體式驅動輪，該驅動輪實際上也是一個單獨的輪轂電機，進一步省去了減速箱等傳動配件，整體結構簡單且各個部件緊密配合，維護方便，保證了整體設備工作可靠；本發明採用電磁和推力結構相互配合的方式，較於現有液壓碟剎結構具有明顯區別，叉車等該驅動輪應用的行走設備位移時，控制電磁鐵吸附摩擦動片，此時制動盤分別與摩擦動片和摩擦固定片之間具有間隙，處於行車狀態；需要制動時，撤去電磁鐵吸附力，此時在推力結構的推送力作用下，摩擦動片外移並擠壓制動盤，制動盤在摩擦動片和摩擦固定片的摩擦作用下逐漸制動，並連帶驅動輪制動，制動效果理想，最終實現叉車等行走設備駐車。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1是本發明一較佳實施例中叉車的結構示意圖。

圖2是本發明一較佳實施例中驅動輪的碟剎機構的結構示意圖。

圖3是圖2的爆炸圖。

圖4是本發明一較佳實施例中制動器的爆炸圖。

圖5是本發明一較佳實施例中電動泵結構的結構示意圖。

圖6是圖5另一視角的結構示意圖。

圖7是圖6另一視角的結構示意圖。

圖8是本發明一較佳實施例中手動泵結構的結構示意圖。

圖9是圖8另一視角的結構示意圖。

圖10是圖1另一視角的結構示意圖。

圖中，10、車架結構；11、供電安裝缺口；20、貨叉結構；31、驅動輪；311、輪轂電機主體；312、連接軸；41、制動盤；42、制動器；421、電磁鐵；422、摩擦動片；423、摩擦固定片；43、安裝支架；44、安裝螺釘；45、橡膠套；50、驅動基座；60、供電單元；61、限位缺口；62、插接接口；70、電氣總成；80、操作手柄；90、升降機構；91、電動泵結構；911、起升電機；912、齒輪泵；913、油缸；914、接觸器；915、柱塞；9161、吸油管；9162、出油管；9163、單向閥；9164、高壓出油通道；9165、下降回油通道；9166、下降閥；9167、過載保護通道；9168、過載回油通道；9169、安全閥；92、手動泵結構；921、手動泵組；922、油缸；923、柱塞；9241、高壓出油通道；9242、下降回油通道；9243、手動下降閥組；9244、單向閥；9245、連接通道；9246、安全閥；9247、過載回油通道；100、電池壓板。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。

下面結合圖1至圖10對本發明提供的技術方案進行更為詳細的闡述。

如圖1至圖10所示，本驅動輪的碟剎機構包括：

驅動輪31，所述驅動輪31設置為集成有驅動電機、輪胎與輪轂的一體式輪結構，所述驅動輪31包括輪轂電機主體311；

制動盤41，固定安裝在輪轂電機主體311一側；

碟剎結構，包括用於制動制動盤41的制動器42，所述制動器42包括依次設置的電磁鐵421、摩擦動片422、摩擦固定片423，在電磁鐵421與摩擦動片422之間設有推力結構，所述制動盤41的邊沿局部位於摩擦動片422和摩擦固定片423之間。

在本發明中，區別於現有的叉車等行走設備中設置有複雜的驅動結構(包括電機、減速齒輪箱、行走輪等)，本發明將驅動電機和輪胎、輪轂集成設置為一體，並形成一體式驅動輪，該驅動輪31實際上也是一個單獨的輪轂電機，去除了減速箱結構，優選其中部軸向設有鉸接於外部車架上的軸，進而實現驅動輪31的周向轉動和軸向限位，進而保證叉車等行走設備前後行走動作的可靠性和平穩性，進一步省去了減速箱等傳動配件，整體結構簡單且各個部件緊密配合，維護方便，保證了整體設備工作可靠。

在本發明中，行走輪改進為一體式輪轂電機結構，上述碟剎結構的設置，保證了制動效果和剎車制動的可靠性，制動時，控制碟剎結構制動制動盤41即可實現整體驅動輪的制動，對應的叉車等應用行走設備即停止運動。

推力結構始終對摩擦動片422施加向外的推力，即遠離電磁鐵421方向的推力，還可以進一步優選該推力結構為至少一個彈簧結構。

本發明採用電磁和推力結構相互配合的方式，較於現有液壓碟剎結構具有明顯區別，叉車等該驅動輪應用的行走設備位移時，控制電磁鐵421吸附摩擦動片422，此時制動盤41分別與摩擦動片422和摩擦固定片423之間具有間隙，處於行車狀態；需要制動時，撤去電磁鐵421吸附力，此時在推力結構的推送力作用下(設置為彈簧時即為彈簧的回覆力)，摩擦動片422外移並擠壓制動盤41，制動盤41在摩擦動片422和摩擦固定片423的摩擦作用下逐漸制動，並連帶驅動輪31制動，制動效果理想，最終實現叉車等行走設備駐車。

進一步的，為保證碟剎結構制動的可靠性，本發明還輔助設置有浮動配件；具體的，該驅動輪的碟剎機構還包括用於固定和安裝制動器42的安裝支架43，安裝支架43可與叉車等外部應用設備的車架部分相連；所述電磁鐵421靠近安裝支架43設置，所述制動器42與安裝支架43之間採用浮動式結構安裝，優選制動器42與安裝支架43之間通過安裝螺釘44和橡膠套45相連，其中，安裝螺釘44一端穿過電磁鐵421，另一端穿過安裝支架43並插入橡膠套45內，使得制動器42與安裝支架43之間形成預設浮動區間，消除了制動時對安裝支架43及車架結構10的應力影響，克服了制動器42與安裝支架43剛性連接帶來的影響，保證制動過程的平穩，制動效果理想，提高使用壽命。

本發明還保護一種應用上述碟剎機構的叉車，該叉車包括車架結構10、設置於車架結構10上的貨叉結構20及上述驅動輪的碟剎機構，所述驅動輪31鉸接於車架結構10上且位於貨叉結構20後方，所述制動器42設置於車架結構10上。

作為另一種優選實施方式，本發明還保護一種叉車，其包括車架結構10、設置於車架結構10上的貨叉結構20及上述驅動輪的碟剎機構，所述驅動輪31鉸接於車架結構10上且位於貨叉結構20後方，所述制動器42通過上述安裝支架43安裝於車架結構10上。

值得一提的是，本案中的驅動輪結構設置與叉車其他部件緊密配合，使得叉車後方的整體重心較與現有的具有單獨驅動電機和行走輪的叉車結構更低，即本叉車較其他叉車後方重心下移，使得叉車行走更加平穩，工作可靠性明顯提升，也明顯降低了生產成本。

進一步的，優選本案中的驅動輪與車架結構10鉸接連接的設置如下：輪轂電機主體311呈圓盤狀設置，所述驅動輪31還包括軸向設置於輪轂電機主體311中部的連接軸312，所述連接軸312與輪轂電機主體311鉸接連接，且連接軸312伸出輪轂電機主體311外並與車架結構10相連，此處的連接軸312與車架結構10連接優選為可拆卸的固定安裝方式。

上述的連接軸312可以是單個軸向穿設在輪轂電機主體311中部的軸，也可以是分列輪轂電機主體311兩側的兩個軸，上述輪轂電機主體311相當於轉子，圍繞連接軸312該定子結構轉動，使得整體驅動輪工作可靠，保證叉車行走的可靠性。

在本案中，優選對應連接軸312的局部結構貫穿通過制動盤41，進一步優選制動盤41為圓盤結構且其被連接軸312貫穿的位置為中部。叉車行走時，輪轂電機主體311繞鉸接的軸轉動，制動盤41隨著同步轉動。

為保證驅動輪31與叉車的其他部件配合緊密，保證驅動輪31的轉向動作平穩、可靠，作為優選，連接軸312分列輪轂電機主體311兩側，在貨叉結構20後方可轉動地安裝有驅動基座50，所述驅動基座50上部設置為軸承結構，所述驅動基座50下部設置為呈拱形的基座結構且基座結構的兩個端部與分列兩側的連接軸312結構對應，每側的連接軸結構與對應基座結構採用剛性連接，優選每側的連接軸312結構通過驅動安裝板可拆卸安裝於對應基座結構的端部。

進一步的，優選上述的安裝支架43可拆卸安裝於與對應連接軸312相呼應的基座結構一側，且安裝支架43位於對應驅動安裝板上方，避免幹涉影響，提高結構布局的緊湊性，使得叉車結構簡單且工作可靠、平穩；更進一步的，還優選在基座結構安裝安裝支架43的一側開設缺口，便於容置對應的制動器42，進一步提升布局的緊湊性，與制動盤41緊密對接。

作為一種優選或可選的實施例，上述叉車中還設置有電池包式供電結構，克服了現有電瓶式供電結構給叉車帶來的電瓶更換不便、充放電繁瑣且工作可靠性較低的影響；具體的，在車架結構10上開設有供電安裝缺口11，該叉車還包括與驅動輪31電氣連接的供電單元60，所述供電單元60設置為電池包結構，所述供電單元60可插入供電安裝缺口11內並被其限位，即供電單元60插入供電安裝缺口11後，供電安裝缺口11內設有用於限位供電單元60的預設限位結構。

在本案中，供電單元60優選設置為單個電池包結構，其可以便捷地插裝於叉車車架結構10上或從車架結構10上卸下，卸下後的供電單元60充電便捷，且叉車上的供電單元60電量不足或者用盡時，可以快速更換一個供電單元60，達到高效作業需求，工作效率提升明顯；而為了保證安裝可靠性，該供電單元60插入供電安裝缺口11後被供電安裝缺口11內預設的限位結構限位，保障供電單元60的安裝牢靠和限位準確，保證供電單元60與該缺口的平順對接。

此外，採用電池包結構的供電單元60不僅避免現有多個電瓶供電的缺陷，還簡易化了叉車結構布局，減少了外部蓋板、面板、散熱結構等設置，對應的車架結構10結構可以優選為適應的杆狀或者鏤空狀結構，結構簡單且實用性強，供電單元60更換方便。

優選本發明中供電安裝缺口11的開口方向設置在中部靠上位置，便於供電單元60的插入和退出；在供電安裝缺口11底部安裝有該叉車的電氣總成70，所述供電單元60底部挖設有與電氣總成70相配合的限位缺口61，所述供電單元60插入供電安裝缺口11後，電氣總成70沒入限位缺口61並限位供電單元60。

在本案中，用於限位供電單元60的限位結構包括上述電氣總成70和對應的限位缺口61，但不僅局限於此，還可優選在供電安裝缺口11內側設置對應的限位結構，以從前後方向限位上述供電單元60，達到可靠限位的效果，即供電單元60插入該缺口後不僅與電氣總成70卡合，還與該缺口的內壁之類限位結構相接觸。

為提高使用、插裝、拆卸、攜帶和運輸的便捷性，優選供電單元60設置為手提式電池包結構，且供電單元60插入供電安裝缺口11開口的方向優選為從上往下或傾斜斜向向下插入，在斜向穿過供電安裝缺口11開口後供電單元60可以回正並豎直向下繼續插入，使得安裝後的供電單元60豎直擺放，保證工作時的平穩，也與電氣總成70可以緊密對接。

進一步優選地，該叉車包括用於連接驅動輪31和供電單元60的電氣連接件，在供電單元60靠近驅動輪31的一側設置有用於充放電的插接接口62，所述電氣連接件通過可拆卸插接方式與供電單元60的插接接口62對接；這樣的結構布局，不僅供電單元60的充電、放電工作可靠，操作便捷，使用時隨插隨用，退出供電單元60前，拔下電氣連接件的對應接頭即可，實用性強。

優選地，為保證供電單元60安裝和限位的可靠性，保證叉車動作過程中的供電單元60的平穩性，優選本叉車還設置有設置在供電單元60前方且用於將供電單元60壓緊在車架結構10上的電池壓板100。

現有的叉車電瓶電壓普遍設置為24v，導致其電流較大，降低了叉車配件的使用壽命，為克服該缺陷，作為優選，供電單元60設置為單個電瓶結構，且該供電單元60的電瓶電壓大於24v；這樣的結構布局，不僅降低了流過的電流，提升了叉車部件使用壽命，還降低了成本，具有適用範圍廣的特性。

作為本發明的更進一步改進，所述供電單元60的電瓶電壓設置為48v，進一步避免了24v和36v等低電壓叉車電瓶結構存在的缺陷，保證供電單元60輸出的低電流，提高了使用壽命。

優選地，供電單元60的電瓶設置為鋰電池電瓶，進一步改進了現有叉車電瓶充電結構，降低了充電時間，保證了工作效率。

作為一種優選或可選的實施例，該叉車還包括操作手柄80以及用於控制貨叉結構20提升或下降的升降機構90，即升降機構90用於控制叉車貨叉的升降作業；所述升降機構90可設置為電動泵結構91或手動泵結構92。

本發明的叉車優選設置為電動行走叉車，其設置有上述一體式驅動輪結構和對應的供電單元60，實現了電動行走；而本案中的叉車還能實現電動升降和手動升降，進一步的，電動升降還分為純電動升降和半自動升降(即電動提升、手動下降)；此外，叉車還能實現轉向，轉向可設置為電動轉向或手動轉向，工作可靠且通用性強，本案中的手動泵結構92也可適用於手動叉車中。

具體的，本案中的電動泵結構91優選布局如下：電動泵結構91包括起升電機911、與起升電機911相連且優選置於起升電機911下部的齒輪泵912、內置有高壓腔的油缸913、設置在油缸913外圍的油箱、設置在起升電機911側部的接觸器914，還優選在油箱上部外側設有開口傾斜朝上的加油口，並在加油口設有堵頭；所述油缸913下部與車架結構10相連，所述油缸913上部至中部活動安裝有柱塞915，所述齒輪泵912具有吸油口和出油口，且齒輪泵912的吸油口通過吸油管9161與油箱聯通，齒輪泵912的出油口通過出油管9162與油缸913的高壓腔聯通，優選吸油管9161和出油管9162分列油箱兩側；在出油管9162內設置有單向閥9163，所述出油管9162的出口通過高壓出油通道9164與高壓腔相連，所述油箱還聯通有下降回油通道9165，在油缸913上設置有下降閥9166，所述下降閥9166可聯通高壓出油通道9164和下降回油通道9165，此時高壓腔與油箱聯通。

在本發明中，電動泵結構91包括油缸913、起升電機911、齒輪泵912等部件，當觸動叉車的起升開關時，接觸器914通電使得起升電機911通電旋轉並帶動齒輪泵912工作，齒輪泵912吸油口通過吸油管9161連接油缸913外部的油箱，另一端通過出油管9162連接油缸913內部的高壓腔，因此實現油缸913的柱塞915的起升動作；在出油管9162內部設有單向閥9163，當起升電機911停止工作，單向閥9163實現密封作用，避免高壓腔的油回流到油箱；當下降時，扳動操作手柄80上的下降捏手將觸動下降閥9166，使得高壓出油通道9164和下降回油通道9165聯通，即高壓腔和油箱聯通，通過貨物的重量或車架結構10的自身重量實現下降動作。

在本叉車設置為電動下降時，優選下降閥9166設置為插裝式電磁閥；當設置為手動下降時，優選將下降閥9166設置為手動下降閥，用手動下降閥替代插裝式電磁閥，實現半電動控制，即電動提升和手動下降，適用性廣，實用性強。

進一步的，在本叉車中還設置有過載保護結構，優選出油管9162的出口還聯通有過載保護通道9167，所述過載保護通道9167通過過載回油通道9168與下降回油通道9165聯通，且過載保護通道9167和過載回油通道9168之間設置有安全閥9169。

在起升的過程中如車輛出現超載使用，則高壓油將通過過載保護通道9167頂開安全閥9169，再經過過載回油通道9168和下降回油通道9165進入油箱實現安全保護作用，工作更加可靠、安全。

本案中的手動泵結構92優選布局如下：手動泵結構92包括與操作手柄80相連的手動泵組921、內置有高壓腔的油缸922、設置在油缸922外圍的油箱，還優選在油箱上部外側設有開口傾斜朝上的加油口，並在加油口設有堵頭；所述手動泵組921包括泵缸和活動安裝於泵缸內且可往復直線運動的泵芯，所述油缸922下部與車架結構10相連，所述油缸922上部至中部活動安裝有柱塞923，所述高壓腔聯通有高壓出油通道9241，所述油箱聯通有下降回油通道9242，且下降回油通道9242通過手動下降閥組9243與高壓出油通道9241相連，在手動下降閥組9243中部設有單向閥9244，所述泵缸的出口通過連接通道9245與單向閥9244相連。

進一步的，在連接通道9245上還設有安全閥9246，所述安全閥9246的出口通過過載回油通道9247與下降回油通道9242聯通。

在本發明中，手動泵結構92的設置則是在電動泵結構91的基礎上去除起升電機911和齒輪泵912，再增加手動泵組921，實現手動起升的功能，從而降低成本提高產品性價比；工作時，上下搖動叉車的操作手柄80時可實現手動泵組921內泵芯的往復運動，泵芯退出時，泵缸內部壓力減小從而將單向閥9244的鋼球吸開，油箱內部的油經過下降回油通道9242流入泵缸內部，當泵芯下壓時泵缸內部壓力增加推動鋼球密封油箱一側，並把油壓入高壓出油通道9241進入高壓腔，從而實現柱塞923起升；當車輛超載時，泵缸內部的高壓油推開安全閥9246通過過載回油通道9247和下降回油通道9242流回油箱實現安全保護作用；當下降時扳動手柄上的下降捏手將觸動油缸922內的手動下降閥組9243，使得高壓出油通道9241和下降回油通道9242聯通，即高壓腔和油箱聯通，通過貨物的重量或車架結構10的自身重量實現下降動作。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。