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CN115085467B - 驱动装置及叉车 - Google Patents

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CN115085467B
CN115085467B CN202210996899.1A CN202210996899A CN115085467B CN 115085467 B CN115085467 B CN 115085467B CN 202210996899 A CN202210996899 A CN 202210996899A CN 115085467 B CN115085467 B CN 115085467B
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CN
China
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driving
axis
rotating shaft
drive
integrated motor
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杨桂林
陈庆盈
郑天江
张驰
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Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
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Abstract

本发明涉及一种驱动装置驱动装置及叉车。该驱动装置包括一体式电机,一体式电机包括壳体、驱动部以及减速部,驱动部与减速部均设置于壳体内,减速部的输出端通过柔性部与载荷部连接;一体式电机由驱动部的输出转矩
Figure 917250DEST_PATH_IMAGE001
到驱动部输出端位置
Figure 668168DEST_PATH_IMAGE002
的传递函数
Figure 166146DEST_PATH_IMAGE003
;一体式电机由驱动部的输出转矩
Figure 335528DEST_PATH_IMAGE001
到载荷部位置
Figure 551746DEST_PATH_IMAGE004
的传递函数
Figure 965410DEST_PATH_IMAGE005
;且反谐振频率
Figure 458839DEST_PATH_IMAGE006
;谐振频率
Figure 932546DEST_PATH_IMAGE007
;负载惯量比
Figure 636060DEST_PATH_IMAGE008
;通过对谐振频率
Figure 463201DEST_PATH_IMAGE009
、反谐振频率
Figure 201350DEST_PATH_IMAGE010
以及负载惯量比
Figure 580379DEST_PATH_IMAGE011
等参数进行调整,以保证一体式电机惯量匹配。

Description

驱动装置及叉车
技术领域
本发明涉及叉车相关技术领域,特别是涉及一种驱动装置及叉车。
背景技术
用于叉车的驱动装置由于载荷扭矩大,通常会配置有减速器以增加扭矩,现有的电机与减速器大多呈分体设置,导致驱动系统尺寸与体积偏大,功率密度和效率低下;
由于将减速器与电机一体化后,一体化电机自身各项参数会发生改变,若只是简单地将减速器与电机设置为一体,而不对反谐振频率、谐振频率以及负载惯量比等参数进行调节,会导致无法获得惯量的最佳匹配,影响整个驱动系统的动态特性和运动输出精度。
发明内容
基于此,有必要针对一体化电机无法获得惯量的最佳匹配,影响整个驱动系统的动态特性和运动输出精度的问题,提供一种驱动装置及叉车。
本申请首先提供一种一体式电机,所述一体式电机包括壳体、驱动部以及减速部, 所述驱动部与所述减速部均设置于所述壳体内,所述减速部的输出端通过柔性部与载荷部 连接;所述一体式电机由所述驱动部的输出转矩
Figure 506501DEST_PATH_IMAGE001
到所述驱动部输出端位置
Figure 235422DEST_PATH_IMAGE002
的传递函 数
Figure 986341DEST_PATH_IMAGE003
;所述一体式电机由所述驱动部的输出转矩
Figure 15477DEST_PATH_IMAGE001
到所述载 荷部位置
Figure 787124DEST_PATH_IMAGE004
的传递函数
Figure 409866DEST_PATH_IMAGE005
;且反谐振频率
Figure 557950DEST_PATH_IMAGE006
;谐振频 率
Figure 176014DEST_PATH_IMAGE007
;负载惯量比
Figure 259507DEST_PATH_IMAGE008
;其中,
Figure 963021DEST_PATH_IMAGE009
为所述驱动部输出端的位置函数,
Figure 914797DEST_PATH_IMAGE001
为所述驱动部的输出转矩函数,
Figure 528312DEST_PATH_IMAGE010
为所述驱动部的惯量,
Figure 907340DEST_PATH_IMAGE004
为所述载荷部的位置函数, n为所述减速部的减速比,K为所述柔性部的刚度,
Figure 98150DEST_PATH_IMAGE011
为所述载荷部的惯量,R为所述柔性部 的阻尼。
上述一体式电机,基于一体式电机的动力学方程得到一体式电机的输出转矩
Figure 728983DEST_PATH_IMAGE001
到驱动部输出端位置
Figure 321638DEST_PATH_IMAGE009
以及载荷部位置
Figure 9584DEST_PATH_IMAGE004
的传递函数,以实现对一体式电机的控制;同时 通过对谐振频率
Figure 422111DEST_PATH_IMAGE012
、反谐振频率
Figure 981268DEST_PATH_IMAGE013
以及负载惯量比
Figure 303796DEST_PATH_IMAGE014
等参数进行调整,以保证一体式电 机惯量匹配,具有良好的动态特性及运动输出精度。
在其中一个实施例中,所述驱动部包括第一转轴,所述减速部包括第二转轴,所述驱动部能够驱动所述第一转轴转动,所述第一转轴的转动经由所述减速部减速后由所述第二转轴输出,所述第一转轴与所述第二转轴同轴线设置,且平行于所述第三轴线。
可以理解的是,通过将驱动部以及减速部均安装于壳体内部,以保证一体式电机结构紧凑,并能够达到轻量化的效果。
在其中一个实施例中,所述减速部还包括中心轮、行星架、多个行星轮以及环形内齿圈,所述中心轮固设于所述第一转轴,且同时与各个所述行星轮啮合,所述行星轮以自身轴线为转动中轴线与所述行星架转动连接,所述行星架以所述第一转轴的轴线为转动中轴线与所述壳体转动连接,各个所述行星轮均与所述环形内齿圈啮合,所述环形内齿圈固设于所述壳体,所述第二转轴固设于行星架。
本申请还提供一种驱动装置,用于叉车,包括箱体、两个驱动结构以及一个连接结构;两个所述驱动结构均设置于所述箱体,每一所述驱动结构包括上述的一体式电机以及通过所述一体式电机驱动的滚轮,所述滚轮以第三轴线为转动中心与所述箱体转动连接;所述连接结构连接所述箱体以及所述叉车的车体,以使得所述箱体能够相对于所述车体以第一轴线为转动中心转动,所述第一轴线垂直于水平面,所述第三轴线与所述第一轴线垂直。
可以理解的是,上述驱动装置通过两个一体式电机分别驱动一个滚轮,并且通过连接结构可转动地连接箱体以及叉车的车体,以使得两个一体式电机在大部分情况下用于驱动前进,而在需要进行转向时通过两个一体式电机差速转动,以实现驱动装置转向,极大提高了一体式电机的工作效率,此外,由于采取控制驱动装置方向的方式实现叉车的转向,能够实现全向移动,满足狭窄地形的使用需求。
在其中一个实施例中,所述连接结构包括活动座,所述活动座以所述第一轴线为转动中心与所述车体转动连接,所述活动座还连接所述箱体。
在其中一个实施例中,所述连接结构还包括固定座以及支撑轴;所述固定座固设于所述箱体,所述支撑轴沿第二轴线方向设置,所述活动座通过所述支撑轴与所述固定座可转动的连接,所述第一轴线、所述第二轴线以及所述第三轴线两两垂直。
可以理解的是,当驱动装置行驶至高低不平的路况时,两个滚轮能够在地面对其的挤压力的作用下,以第二轴线为转动中心转动,通过滚轮对不同地形的自适应调节,最大化滚轮与地面的接触面积,以增加驱动装置的可操控性。
在其中一个实施例中,所述驱动结构还包括传动组件,所述一体式电机能够通过所述传动组件驱动所述滚轮转动,每一所述驱动结构呈L型,两个所述驱动结构呈四边形设置,所述连接结构设置于该四边形内部。
可以理解的是,通过将连接结构设置于驱动结构所围成的四边形内部,能够使得驱动装置的箱体在保持形状规整的前提下尽可能紧凑,从而减少箱体的加工难度的同时尽可能减少驱动装置的体积。
本申请还提供一种叉车,包括车体、叉板、抬升装置以及四个上述的驱动装置,所述抬升装置与所述驱动装置均设置于所述车体,所述叉板设置于所述抬升装置,所述抬升装置能够驱动所述叉板升降。
在其中一个实施例中,所述抬升装置包括滑块抬升组件,所述滑块抬升组件包括连杆、固定轴、导轨以及驱动滑块,所述叉板以及所述车体上均固设有所述导轨,所述导轨沿所述叉板的长度方向设置,每一所述导轨滑动连接有一个所述驱动滑块,每一所述驱动滑块上转动连接有一根所述连杆,位于所述叉板的所述驱动滑块所连接的所述连杆另一端与所述车体转动连接,位于所述车体的所述驱动滑块所连接的所述连杆另一端与所述叉板转动连接,所述固定轴位于两根所述连杆的相交处,且与两根所述连杆均转动连接。
在其中一个实施例中,所述抬升装置包括丝杠抬升组件,所述丝杠抬升组件包括抬升电机、丝杠以及螺母座,所述抬升电机设置于所述车体,且能够驱动所述丝杠转动,所述丝杠平行于所述第一轴线方向设置,且与所述螺母座螺纹连接,所述螺母座固设于所述叉板。
可以理解的是,通过丝杠与螺母座螺纹连接,具有自锁特性,能够在断电后保持自锁状态,避免叉板失去动力后掉落,增加叉车的安全性。
在其中一个实施例中,所述丝杠抬升组件还包括蜗轮以及蜗杆,所述蜗杆固设于所述抬升电机的输出轴,所述蜗轮固设于所述丝杠,且与所述蜗杆啮合。
可以理解的是,蜗轮蜗杆同样具有自锁特性,能够进一步增加叉车的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的驱动装置的立体结构示意图;
图2为图1沿A-A方向剖开后的立体结构示意图;
图3为图2中连接结构的立体结构示意图;
图4为本发明的叉车的正视结构示意图;
图5为本发明的驱动装置的滚轮自适应高低不平地面的示意图;
图6为图1中一体式电机的剖视结构示意图;
图7为图6中减速部的剖视结构示意图;
图8为图6的减速部沿第一转轴径向方向剖开后的示意图;
图9为图1的驱动装置隐藏箱体以及连接结构后的立体结构示意图;
图10为图4中滑块抬升组件的正视结构示意图;
图11为图10中B-B方向的剖视结构示意图;
图12为图10中滑块抬升组件的结构简图;
图13为图4中丝杠抬升组件的剖视结构示意图;
图14为本申请的一体式电机的机械传动结构示意图。
附图标记:10、箱体;20、驱动结构;21、一体式电机;211、壳体;212、驱动部;212a、第一转轴;212b、定子;212c、转子;213、减速部;213a、第二转轴;213b、中心轮;213c、行星架;213d、行星轮;213e、环形内齿圈;213f、行星轮轴;22、滚轮;23、传动组件;24、柔性部;25、载荷部;30、连接结构;31、活动座;32、固定座;33、支撑轴;34、连接座;35、编码器静盘;36、编码器动盘;
100、车体;200、叉板;300、抬升装置;310、滑块抬升组件;311、连杆;312、固定轴;313、导轨;314、驱动滑块;320、丝杠抬升组件;321、抬升电机;322、丝杠;323、螺母座;
1、第一轴线;2、第二轴线;3、第三轴线。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义,本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参考图14所示,本申请首先提供一种一体式电机,一体式电机21包括壳体211、 驱动部212以及减速部213,驱动部212与减速部213均设置于壳体211内,减速部213的输出 端通过柔性部24与载荷部25连接;一体式电机21由驱动部212的输出转矩
Figure 24628DEST_PATH_IMAGE001
到驱动部212 输出端位置
Figure 455609DEST_PATH_IMAGE009
的传递函数
Figure 162665DEST_PATH_IMAGE003
;一体式电机21由驱动部212的 输出转矩
Figure 729912DEST_PATH_IMAGE001
到载荷部25位置
Figure 621645DEST_PATH_IMAGE004
的传递函数
Figure 149710DEST_PATH_IMAGE005
;且反谐振频率
Figure 50669DEST_PATH_IMAGE006
;谐振频率
Figure 347790DEST_PATH_IMAGE007
;负载惯量比
Figure 410424DEST_PATH_IMAGE008
;其中,
Figure 550418DEST_PATH_IMAGE009
为驱动部212输 出端的位置函数,
Figure 599277DEST_PATH_IMAGE001
为驱动部212的输出转矩函数,
Figure 875537DEST_PATH_IMAGE010
为驱动部212的惯量,
Figure 374652DEST_PATH_IMAGE004
为载荷部25 的位置函数,n为减速部213的减速比,K为柔性部24的刚度,
Figure 611729DEST_PATH_IMAGE011
为载荷部25的惯量,R为柔性 部24的阻尼。
一体式电机21的机械传动过程可分为一体式电机21、柔性部24以及载荷部25三部分进行分析,柔性部24用于柔性连接一体式电机21以及载荷部25;一体式电机21的机械部分以及载荷部25的动力学响应均可近似地看作惯量和阻尼系统,两者通过柔性部24耦合;柔性部24近似为刚度为K、阻尼为D的弹簧阻尼系统,则一体式电机21的动力学方程可按下式表示:
Figure 588912DEST_PATH_IMAGE015
Figure 250838DEST_PATH_IMAGE016
Figure 530640DEST_PATH_IMAGE017
其中,
Figure 114069DEST_PATH_IMAGE010
Figure 160522DEST_PATH_IMAGE018
Figure 289671DEST_PATH_IMAGE019
以及
Figure 130588DEST_PATH_IMAGE020
分别为一体式电机21的惯量、负载惯量、电机阻尼以及负 载阻尼;
Figure 201312DEST_PATH_IMAGE001
Figure 395664DEST_PATH_IMAGE021
Figure 766602DEST_PATH_IMAGE022
分别是一体式电机21的输出转矩、受到的力矩以及外载荷力矩,
Figure 512842DEST_PATH_IMAGE002
Figure 211807DEST_PATH_IMAGE004
分别是驱动部212输出端位置以及载荷部25位置,𝑛为减速比。基于上述动力学模型,电 机反电动势与减速器引入的阻尼
Figure 334484DEST_PATH_IMAGE019
与𝐷,可以得出由一体式电机21的输出转矩
Figure 559929DEST_PATH_IMAGE001
到驱动 部212输出端位置
Figure 618015DEST_PATH_IMAGE002
以及载荷部25位置
Figure 663331DEST_PATH_IMAGE004
的传递函数分别为:
Figure 324120DEST_PATH_IMAGE003
Figure 545017DEST_PATH_IMAGE005
通过上述传递函数,即可实现对一体式电机21的控制。
此外,在对电机及减速器进行一体化集成设计时,若不对谐振频率
Figure 633058DEST_PATH_IMAGE012
、反谐振频 率
Figure 165671DEST_PATH_IMAGE013
以及负载惯量比
Figure 771096DEST_PATH_IMAGE014
等参数进行调整,会导致无法获得惯量的最佳匹配,影响整个驱动 系统的动态特性和运动输出精度。
具体地,一方面,由于减速器带载下的反谐振频率
Figure 705554DEST_PATH_IMAGE013
通常不高(大约在10Hz 附 近),如果仅利用反谐振频率前的控制带宽,无法实现一体式电机21的快速响应;另一方面, 如果谐振与反谐振频率过于接近,则在一定的频率范围内,频率响应的相位会剧烈变化;第 三方面,在载荷改变,谐振、反谐振频率漂移情况下,组合滤波器(图未示)的存在会引起系 统失稳。
而通过将谐振频率
Figure 105442DEST_PATH_IMAGE012
、反谐振频率
Figure 125351DEST_PATH_IMAGE013
以及负载惯量比
Figure 393521DEST_PATH_IMAGE014
三者按照反谐振频率
Figure 323431DEST_PATH_IMAGE006
、谐振频率
Figure 753275DEST_PATH_IMAGE007
以及负载惯量比
Figure 526059DEST_PATH_IMAGE008
的关系进行配置,即可 完成电机及减速器进行一体化集成设计中反谐振频率
Figure 204778DEST_PATH_IMAGE013
的合理配置,并拉大谐振频率
Figure 113828DEST_PATH_IMAGE012
与反谐振频率
Figure 980153DEST_PATH_IMAGE013
之间的差距,有利于后续驱动装置的高带宽控制以及滚轮22的柔顺控制 的实现。
请结合图1至图4所示,本申请还提供一种驱动装置,用于叉车,包括箱体10、两个驱动结构20以及一个连接结构30;两个驱动结构20均设置于箱体10,每一驱动结构20包括上述的一体式电机21以及通过一体式电机21驱动的滚轮22,滚轮22以第三轴线3为转动中心与箱体10转动连接;连接结构30连接箱体10以及叉车的车体100,以使得箱体10能够相对于车体100以第一轴线1为转动中心转动,第一轴线1垂直于水平面,第三轴线3与第一轴线1垂直。
通过两个一体式电机21分别驱动一个滚轮22,能够分别控制两个滚轮22的转速;又由于连接结构30连接箱体10以及叉车的车体100,以使得箱体10能够相对于车体100以第一轴线1为转动中心转动,因此,通过控制两个滚轮22差速转动,即可通过差速转动时地面对滚轮22的作用力,实现箱体10以及滚轮22以第一轴线1为中心的转动,从而完成驱动装置的转向。
本申请中无需设置单独额外的转向电机,两个一体式电机21在大部分情况下用于驱动前进,而在需要进行转向时通过两个一体式电机21差速转动,以实现驱动装置转向,极大提高了一体式电机21的工作效率;此外,由于本申请中采取控制驱动装置方向的方式实现叉车的转向,在根据需要控制驱动装置转向后,能够实现全向移动,相较于传统的差速转向,所需转弯半径小,能够满足狭窄地形的使用需求。
请结合图2以及图3所示,在一些实施例中,连接结构30包括活动座31,活动座31以第一轴线1为转动中心与车体100转动连接,活动座31还连接箱体10,以使得箱体10以及活动座31能够相对于车体100以第一轴线1为中心转动。
在一些实施例中,连接结构30还包括连接座34、编码器静盘35以及编码器动盘36,连接座34固设于车体100,活动座31与连接座34以第一轴线1为转动中心转动连接,编码器静盘35固设于连接座34,编码器动盘36固设于活动座31且与编码器静盘35对应;通过编码器静盘35能够检测编码器动盘36的转动,从而检测得到活动座31以及箱体10的转动角度以及转动速冻,进而实现对转动装置转向的高精度控制。
在一些实施例中,活动座31沿支撑轴33的轴线方向贯通开设有走线孔(图未示),走线孔位于支撑轴33与连接座34之间,便于线缆能够从走线孔穿过,保证在驱动装置转向过程中,一体式电机21的线缆不会发生缠绕。
请结合图2、图3以及图5所示,在一些实施例中,连接结构30还包括固定座32以及支撑轴33;固定座32固设于箱体10,支撑轴33沿第二轴线2方向设置,活动座31通过支撑轴33与固定座32可转动的连接,第一轴线1、第二轴线2以及第三轴线3两两垂直。
由于固定座32与活动座31之间通过支撑轴33可转动的连接,固定座32固设于箱体10,因此滚轮22与箱体10能够以第二轴线2为转动中心相对于活动座31转动;当驱动装置行驶至高低不平的路况时,两个滚轮22能够在地面对其的挤压力的作用下,以第二轴线2为转动中心转动,通过滚轮22对不同地形的自适应调节,最大化滚轮22与地面的接触面积,以增加驱动装置的可操控性。
请参考图6所示,在一些实施例中,一体式电机21包括壳体211、驱动部212以及减速部213,驱动部212与减速部213均设置于壳体211内;驱动部212包括第一转轴212a,减速部213包括第二转轴213a,驱动部212能够驱动第一转轴212a转动,第一转轴212a的转动经由减速部213减速后由第二转轴213a输出,第一转轴212a与第二转轴213a同轴线设置,且平行于第三轴线3。
通过将减速部213与驱动部212进行一体化集成设计,即,将驱动部212以及减速部213均安装于壳体内部,以保证一体式电机21结构紧凑,并能够达到轻量化的效果。
具体的,驱动部212还包括固定于壳体211的定子212b以及固定于第一转轴212a的转子212c,定子212b通电后能够驱动转子212c以第一转轴212a的轴线为中心转动,并带动第一转轴212a自转。
请结合图7和图8所示,在一些实施例中,减速部213还包括中心轮213b、行星架213c、多个行星轮213d以及环形内齿圈213e,中心轮213b固设于第一转轴212a,且同时与各个行星轮213d啮合,行星轮213d以自身轴线为转动中轴线与行星架213c转动连接,行星架213c以第一转轴212a的轴线为转动中轴线与壳体211转动连接,各个行星轮213d均与环形内齿圈213e啮合,环形内齿圈213e固设于壳体211,第二转轴213a固设于行星架213c。
第一转轴212a能够通过中心轮213b带动各行星轮213d以各自的轴线为中心自转,而由于与各行星轮213d啮合的环形内齿圈213e与壳体211固定,因此随着各行星轮213d与环形内齿圈213e的啮合,各行星轮213d具有绕第一转轴212a的轴线公转的趋势,又由于行星架213c以第一转轴212a的轴线为中心与壳体211转动连接,因此各行星轮213d的转动会带动行星架213c以第一转轴212a为中心转动,从而带动第二转轴213a转动。
具体的,行星架213c分为上部及下部,上、下部分别通过轴承与壳体211转动连接,下部开设有通孔,以供第一转轴212a贯穿,第二转轴213a固设于上部,此外,上、下部之间通过多根行星轮轴213f固定连接,行星轮轴213f以第一转轴212a的轴线为中心周向设置,每一行星轮轴213f上通过轴承转动连接有一个行星轮213d。
可以理解的是,中心轮213b可以为与行星轮213d啮合的齿轮,也可以为其他形式,例如设置于第一转轴212a外周壁的齿形部等,只要能够与行星轮213d啮合并带动行星轮213d转动即可,本申请在此不做具体限定。
进一步的,中心轮213b、行星轮213d以及环形内齿圈213e也不限于齿轮,可以为摩擦轮、摆线轮或凸轮等常用的传动结构,只要能够实现减速传动即可,本申请在此同样不做具体限定。
在一些实施例中,减速部213包括三个行星轮213d,三个行星轮213d以第一转轴212a的轴线为中心周向均布。
请参考图9所示,在一些实施例中,驱动结构20还包括传动组件23,一体式电机21能够通过传动组件23驱动滚轮22转动,每一驱动结构20呈L型,两个驱动结构20呈四边形设置,连接结构30设置于该四边形内部。
可以理解的,传动组件23即为该实施例中的柔性部24,滚轮22即为该实施例中的载荷部25。
通过将连接结构30设置于驱动结构20所围成的四边形内部,能够使得驱动装置的箱体10在保持形状规整的前提下尽可能紧凑,从而减少箱体10的加工难度的同时尽可能减少驱动装置的体积。
请参考图4所示,本申请还提供一种叉车,包括车体100、叉板200、抬升装置300以及四个上述的驱动装置,抬升装置300与驱动装置均设置于车体100,叉板200设置于抬升装置300,抬升装置300能够驱动叉板200升降。
请结合图10至图12所示,在一些实施例中,抬升装置300包括滑块抬升组件310,滑块抬升组件310包括连杆311、固定轴312、导轨313以及驱动滑块314,叉板200以及车体100上均固设有导轨313,导轨313沿叉板200的长度方向设置,每一导轨313滑动连接有一个驱动滑块314,每一驱动滑块314上转动连接有一根连杆311,位于叉板200的驱动滑块314所连接的连杆311另一端与车体100转动连接,位于车体100的驱动滑块314所连接的连杆311另一端与叉板200转动连接,固定轴312位于两根连杆311的相交处,且与两根连杆311均转动连接。
通过驱动滑块314沿导轨313平移,使得两根连杆311以自身与叉板200或车体100的连接点为中心转动,从而实现叉板200相对于车体100升降。
请参考图13所示,在一些实施例中,抬升装置300包括丝杠抬升组件320,丝杠抬升组件320包括抬升电机321、丝杠322以及螺母座323,抬升电机321设置于车体100,且能够驱动丝杠322转动,丝杠322平行于第一轴线1方向设置,且与螺母座323螺纹连接,螺母座323固设于叉板200。
通过丝杠322与螺母座323螺纹连接,一方面具有自锁特性,能够在断电后保持自锁状态,避免叉板200失去动力后掉落,增加叉车的安全性,另一方面能够限制叉板200的移动自由度,使得叉板200仅能够沿竖直方向升降,以便于滑块抬升组件310的运行。
在一些实施例中,丝杠抬升组件320还包括蜗轮以及蜗杆,蜗杆固设于抬升电机321的输出轴,蜗轮固设于丝杠322,且与蜗杆啮合;蜗轮蜗杆同样带有自锁特性,能够在断电时保持自锁状态,避免叉板200失去动力后掉落,进一步增加叉车的安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种驱动装置,用于叉车,其特征在于,包括箱体(10)、两个驱动结构(20)以及一个连接结构(30);
两个所述驱动结构(20)均设置于所述箱体(10),每一所述驱动结构(20)均包括一体式电机(21)以及通过所述一体式电机(21)驱动的滚轮(22),所述滚轮(22)以第三轴线(3)为转动中心与所述箱体(10)转动连接;
所述一体式电机(21)包括壳体(211)、驱动部(212)以及减速部(213),所述驱动部(212)与所述减速部(213)均设置于所述壳体(211)内,所述减速部(213)的输出端通过柔性部(24)与载荷部(25)连接;
所述一体式电机(21)由所述驱动部(212)的输出转矩
Figure 361830DEST_PATH_IMAGE001
到所述驱动部(212)输出端位 置
Figure 586138DEST_PATH_IMAGE002
满足传递函数
Figure 834585DEST_PATH_IMAGE003
,其中,
Figure 118936DEST_PATH_IMAGE004
所述一体式电机(21)由所述驱动部(212)的输出转矩
Figure 531463DEST_PATH_IMAGE001
到所述载荷部(25)位置
Figure 231566DEST_PATH_IMAGE005
满 足传递函数
Figure 413148DEST_PATH_IMAGE006
,其中,
Figure 602821DEST_PATH_IMAGE007
且反谐振频率
Figure 958104DEST_PATH_IMAGE008
;谐振频率
Figure 524214DEST_PATH_IMAGE009
;负载惯量比
Figure 825883DEST_PATH_IMAGE010
其中,
Figure 124140DEST_PATH_IMAGE002
为所述驱动部(212)输出端的位置函数,
Figure 511259DEST_PATH_IMAGE001
为所述驱动部(212)的输出转矩 函数,
Figure 881060DEST_PATH_IMAGE011
为所述驱动部(212)的惯量,
Figure 693027DEST_PATH_IMAGE005
为所述载荷部(25)的位置函数,n为所述减速部 (213)的减速比,K为所述柔性部(24)的刚度,
Figure 490082DEST_PATH_IMAGE012
为所述载荷部(25)的惯量,R为所述柔性部 (24)的阻尼;
所述连接结构(30)连接所述箱体(10)以及所述叉车的车体(100),以使得所述箱体(10)能够相对于所述车体(100)以第一轴线(1)为转动中心转动,所述第一轴线(1)垂直于水平面,所述第三轴线(3)与所述第一轴线(1)垂直。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动部(212)包括第一转轴(212a),所述减速部(213)包括第二转轴(213a),所述驱动部(212)能够驱动所述第一转轴(212a)转动,所述第一转轴(212a)的转动经由所述减速部(213)减速后由所述第二转轴(213a)输出,所述第一转轴(212a)与所述第二转轴(213a)同轴线设置,且平行于第三轴线(3)。
3.根据权利要求2所述的驱动装置,其特征在于,所述减速部(213)还包括中心轮(213b)、行星架(213c)、多个行星轮(213d)以及环形内齿圈(213e),所述中心轮(213b)固设于所述第一转轴(212a),且同时与各个所述行星轮(213d)啮合,所述行星轮(213d)以自身轴线为转动中轴线与所述行星架(213c)转动连接,所述行星架(213c)以所述第一转轴(212a)的轴线为转动中轴线与所述壳体(211)转动连接,各个所述行星轮(213d)均与所述环形内齿圈(213e)啮合,所述环形内齿圈(213e)固设于所述壳体(211),所述第二转轴(213a)固设于行星架(213c)。
4.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述连接结构(30)包括活动座(31),所述活动座(31)以所述第一轴线(1)为转动中心与所述车体(100)转动连接,所述活动座(31)还连接所述箱体(10)。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述连接结构(30)还包括固定座(32)以及支撑轴(33);所述固定座(32)固设于所述箱体(10),所述支撑轴(33)沿第二轴线(2)方向设置,所述活动座(31)通过所述支撑轴(33)与所述固定座(32)可转动的连接,所述第一轴线(1)、所述第二轴线(2)以及所述第三轴线(3)两两垂直。
6.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动结构(20)还包括传动组件(23),所述一体式电机(21)能够通过所述传动组件(23)驱动所述滚轮(22)转动,每一所述驱动结构(20)呈L型,两个所述驱动结构(20)呈四边形设置,所述连接结构(30)设置于该四边形内部。
7.一种叉车,其特征在于,包括车体(100)、叉板(200)、抬升装置(300)以及四个如权利要求1-权利要求6中任意一项所述的驱动装置,所述抬升装置(300)与所述驱动装置均设置于所述车体(100),所述叉板(200)设置于所述抬升装置(300),所述抬升装置(300)能够驱动所述叉板(200)升降。
8.根据权利要求7所述的叉车,其特征在于,所述抬升装置(300)包括滑块抬升组件(310),所述滑块抬升组件(310)包括连杆(311)、固定轴(312)、导轨(313)以及驱动滑块(314),所述叉板(200)以及所述车体(100)上均固设有所述导轨(313),所述导轨(313)沿所述叉板(200)的长度方向设置,每一所述导轨(313)滑动连接有一个所述驱动滑块(314),每一所述驱动滑块(314)上转动连接有一根所述连杆(311),位于所述叉板(200)的所述驱动滑块(314)所连接的所述连杆(311)另一端与所述车体(100)转动连接,位于所述车体(100)的所述驱动滑块(314)所连接的所述连杆(311)另一端与所述叉板(200)转动连接,所述固定轴(312)位于两根所述连杆(311)的相交处,且与两根所述连杆(311)均转动连接。
9.根据权利要求7所述的叉车,其特征在于,所述抬升装置(300)包括丝杠抬升组件(320),所述丝杠抬升组件(320)包括抬升电机(321)、丝杠(322)以及螺母座(323),所述抬升电机(321)设置于所述车体(100),且能够驱动所述丝杠(322)转动,所述丝杠(322)平行于所述第一轴线(1)方向设置,且与所述螺母座(323)螺纹连接,所述螺母座(323)固设于所述叉板(200)。
10.根据权利要求9所述的叉车,其特征在于,所述丝杠抬升组件(320)还包括蜗轮以及蜗杆,所述蜗杆固设于所述抬升电机(321)的输出轴,所述蜗轮固设于所述丝杠(322),且与所述蜗杆啮合。
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