УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВИЛОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОПОГРУЗЧИК

Универсальный вилочный погрузчик относится к области к погрузочно-транспортной технике, а именно к электропогрузчикам. Электропогрузчик вилочный выполнен универсальным с возможностью обеспечения устойчивости электропогрузчика различной грузоподъемности: от 1,6 тонн до 2 тонн.
Известен автопогрузчик вилочный (Патент RU 134919, дата приоритета 06.06.2013, B66F9/06, опубл. 27.11.2013), содержащий установленное на самоходном шасси навесное оборудование, устройство вилочного типа, установленное на несущей вертикальной раме, вертикальный противовес и дополнительный противовес, расположенный под днищем шасси, установленный свободно в направляющих и подвижный в горизонтальной плоскости в направлении продольной оси автопогрузчика с помощью гидроцилиндра, дополнительный противовес установлен в направляющих на подшипниках и на нем установлены закладные элементы, обхватывающие поперек направляющие, с дополнительными грузами. Дополнительный противовес автопогрузчика вилочного выполнен таким образом, что способен обеспечивать устойчивость автопогрузчика при подъеме груза от 1,5 тонн до 16 тонн.
Данное техническое является громоздким, не обеспечивает возможность работать в ограниченных помещениях и не гарантирует безопасность эксплуатации, т.к. исключает возможность движения при отсутствии водителя.
Ближайшим аналогом является малогабаритный электропогрузчик (Патент RU 134920, дата приоритета 24.12.2012, B66F9/06, опубл. 27.11.2013), включающий четырехколесное шасси с ведущим и управляемым мостами, грузоподъемник с кареткой, снабженной вилочным захватом, гидропривод, электропривод с электродвигателями передвижения и насоса и с системой управления, включающей контроллер двигателя передвижения, рабочее место водителя, устройство рулевого управления, противовес и аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что система управления снабжена контроллером двигателя насоса, при этом контроллер двигателя передвижения и контроллер двигателя насоса выполнены с возможностью перепрограммирования характеристик погрузчика, зависящих от установленного типа электродвигателя, грузоподъемника, аккумуляторной батареи, и с возможностью автоматической диагностики неисправностей, а также с обеспечением рекуперативного торможения, кроме того, электропогрузчик содержит датчик давления, входящий в состав электропривода и позволяющий системе управления контролировать вес груза на вилах, дополнительный противовес, выполненный в виде ящика для аккумуляторной батареи и размещенный над управляемым мостом, причем основной противовес расположен в задней части корпуса шасси.
Данное техническое решение (RU 134920) предназначено для погрузки, разгрузки и перевозки грузов весом не более 1,2 тонн. Помимо этого, управление электропогрузчиком и, в частности грузоподъемником, возможно оператором, находящимся в различных положениях, что является небезопасным как для самого оператора, так и для окружающей инфраструктуры. Вследствие чего, возможно возникновение аварийных ситуаций, которые оператор не сможет предотвратить.
Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить надежность электропогрузчика, с возможностью погрузки, разгрузки и перевозки грузов массой до 2 тонн, при одновременном сохранении малогабаритности и универсальности.
Техническая задача предлагаемого решения: создание универсального малогабаритного электропогрузчика грузоподъемностью от 1,6 тонн до 2 тонн, имеющего оптимальные основные рабочие и технико-экономические характеристики с повышенной надежностью и возможностью изменения технических характеристик за счет замены основных структурных элементов электропогрузчика.
Универсальный вилочный электропогрузчик включает шасси, выполненное четырехколесным, раму, грузоподъемник, рабочее место оператора, устройство рулевого управления, противовес, аккумуляторную батарею, а так же дополнительный противовес, выполненный в виде ящика для аккумуляторной батареи, и систему управления, которая обеспечивает рекуперативное торможения. Для достижения поставленной технической задачи:
- рабочее место оператора дополнительно содержит датчик присутствия оператора, что обеспечивает надежность и безопасность для всех участников движения, гарантируя возможность управления электропогрузчиком только оператором, находящемся в удобном положении сидя и исключая возможность случайных аварий в случае невнимательности оператора при входе/выходе из электропогрузчика;
- рабочее место оператора защищено крышей, сформированной из цельного листа металла;
- устройство рулевого управления снабжено гидроусилителем руля, который обеспечивает точность захвата груза и его постановки;
- устройство рулевого управления электропогрузчика дополнительно содержит электронный датчик, позволяющий менять угол и скорость поворота колес, что так же обеспечивает точность захвата груза и его постановки;
- ящик для аккумуляторной батареи установлен с возможностью боковой установки аккумуляторной батареи (далее АКБ), что обеспечивает простоту замены АКБ как за счет ручной тележки или другого электропогрузчика;
- универсальный малогабаритный электропогрузчик выполнен с возможностью установки грузоподъемников различных габаритов и с разной высотой подъема грузов, что позволяет работать как в помещениях, высотой 2 м., так и на любых других открытых и закрытых пространствах с ровной поверхностью пола;
- универсальный малогабаритный электропогрузчик выполнен с возможностью замены противовеса, что обеспечивает надежность и наибольшую устойчивость при работе с грузами до 2 т.;
- электропривод представляет собой совокупность двигателя и мотор-редуктора, установленные на каждом колесе управляемого моста, что обеспечивает надежность и повышает эффективность управления;
- компоновкой погрузчика, обеспечивающей технические характеристики, представленные в таблице 1.
Вышеперечисленные характеристики обеспечивают компактность погрузчика.
Новизна предлагаемого технического решения достигается за счет пространственных решений при установке основных элементов электропогрузчика, а так же за счет того, что: электропогрузчик содержит датчик присутствия оператора, устройство рулевого управления снабжено гидроусилителем руля, а электропривод представляет собой совокупность двигателя и мотор-редуктора, установленные на каждом колесе управляемого моста.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как оно может быть использовано для перемещения и погрузочно-разгрузочных работ грузов весом от 1,6 т.до 2 т.в помещениях, в том числе с высотой 2 м, и на открытых пространствах с ровной поверхностью.
На фиг. 1 представлен универсальный вилочный электропогрузчик, вид сзади; на фиг. 2 - вид слева; на фиг. 3 - вид сверху; на фиг 4 - вид справа.
Универсальный вилочный электропогрузчик включает шасси 1, выполненное четырехколесным, раму 2, грузоподъемник 3, рабочее место оператора 4, устройство рулевого управления 5, противовес 6, аккумуляторную батарею (далее АКБ), расположенную в ящике для АКБ 7, а так же дополнительный противовес, выполненный в виде ящика для аккумуляторной батареи 7, и систему управления 8, которая обеспечивает рекуперативное торможения.
Универсальный малогабаритный электропогрузчик предполагает одно базовое шасси 1, включающее в себя несущий корпус 9, раму 2, грузоподъемник 3, ведущий мост 10, управляемый мост 11, электрооборудование и гидропривод.
Электропогрузчик выполнен универсальным для работ с грузами до 1600 кг, до 1800 кг, до 2000 кг. В зависимости от необходимой грузоподъемности (из вышеперечисленных) на базовое шасси устанавливается противовес 6 определенной формы и массы, различные по несущей способности ведущие колеса, электронная программа управления. В зависимости от условий работы возможна установка нескольких разновидностей грузоподъемника 3:
- 2,8 м - 2х рамный, 3х цилиндровый, укороченный (габаритная высота в составе погрузчика не более 1950 мм);
- 3,2 м - 2х рамный, 2х цилиндровый, базовый;
- 4,5 м - 3х рамный, 3х цилиндровый;
- 6,0 м - 3х рамный, 3х цилиндровый.
Электропогрузчик выполнен универсальным с возможностью использования аккумуляторных батарей (АКБ) емкостью от 550 до 750 Ач. Аккумуляторные батареи устанавливаются в специальный отсек 7 в корпусе 9 электропогрузчика. Загрузка/выгрузка АКБ осуществляется с правой стороны по ходу движения электропогрузчика погрузчика с помощью ручной гидравлической тележки или аналогичного электропогрузчика в следующей последовательности:
а) на тележку устанавливается переходная рамка;
б) открывается дверь аккумуляторного отсека;
в) тележка с рамкой подкатывается под погрузчик в районе АКБ;
г) вилы тележки с рамкой поднимаются до отрыва АКБ от пола аккумуляторного отсека;
д) тележка выкатывается вместе с АКБ и транспортируется на участок зарядки.
Базовое шасси имеет габаритную высоту по ограждению безопасности не более 1970 мм, что позволяет погрузчикам в составе грузоподъемника с высотой подъема 2,8 м работать в стесненных условиях со строительной высотой 2 м.
Корпус (1) является несущей частью погрузчика, на которую устанавливается все оборудование. Корпус выполняется сварным из гнутых листовых деталей. Снизу корпуса выполнен вырез для выгрузки-загрузки АКБ. По правому борту установлена скоба для придания жесткости корпусу. Защитное ограждение 2 выполнено сварным, состоит из гнутых листовых деталей и гнутого стандартного прямоугольного профиля и цельного листа металла, защищающего рабочее место оператора 4. Ограждение выдерживает статическую нагрузку, равную двукратной грузоподъемности погрузчика.
Шасси выполнено с ведущим 10 и управляемым 11 мостами. Роль ведущего моста 10 выполняют два мотор-колеса с приводом от электродвигателей. В мотор-колесах встроены тормозные механизмы рабочей и стояночной тормозных систем. Применение в роли ведущего моста мотор-колес позволяет повысить маневренность погрузчика за счет более правильного перераспределения мощности между ведущими колесами системой управления. Например, при развороте погрузчика на месте налево в движение приводится правое наружное колесо, левое остается без движения. Управляемый мост 11 балансирного типа имеет резинометаллические кронштейны крепления. Мост позволяет поворачивать управляемые колеса при разворотах и поворотах до 900, что придает погрузчику высокую маневренность в стесненных условиях.
В универсальном вилочном электропогрузчике предусмотрен гидропривод. Питание гидростатического рулевого управления и цилиндров рабочего оборудования осуществляется от одного шестеренного насоса через приоритетный клапан. Приоритетное направление используется для насос-дозатора рулевой колонки. Подача рабочей жидкости на цилиндры подъема и наклона грузоподъемника, а также на цилиндры навесного оборудования (при его наличии) осуществляется через гидравлический распределитель с ручным управлением. Гидрораспределитель имеет клапан, предохраняющий систему от перегрузки. Чистота жидкости в гидросистеме обеспечивается наличием фильтра, установленного в сливной линии. Фильтр имеет перепускной клапан и индикатор загрязнения. Опускание груза производится без включения насоса, при этом скорость опускания автоматически регулируется дросселем постоянного расхода. Гидросистема имеет воздушный фильтр для очистки воздуха поступающего в бак, а также фильтр для очистки заливаемого масла.
Рулевое управление в электропогрузчике выполнено с гидроусилением и состоит из: рулевого колеса, рулевого вала, механизма регулировки, гидравлического насос-дозатора, кронштейна крепления, датчика угла поворота рулевого колеса. Рулевое колесо передает вращение через рулевой вал на насос-дозатор и датчик угла поворота. За счет механизма регулировки рулевое колесо с валом может наклоняться в продольной плоскости погрузчика и фиксироваться. Эффективность: рулевое управление изменяет скорость поворота управляемых колес при различных режимах работы погрузчика. При работе в стесненных условиях или при точном позиционировании грузов датчик угла поворота рулевого колеса отслеживает невысокую скорость вращения руля и снижает коэффициент усиления гидросистемы и одновременно снижается энергопотребление погрузчика. При разворотах либо выполнении интенсивной цикличной работы рулевое управление отслеживает повышенную скорость вращения рулевого колеса и увеличивает усиление гидросистемы, что позволяет увеличить скорость маневрирования и перемещения грузов погрузчиком. Компактность и высокое расположение рулевого управления обеспечивают улучшенную эргономику рабочего места оператора погрузчика.
Электропривод универсального вилочного электропогрузчика включает в себя два тяговых трехфазных асинхронных двигателя с редуктором и один трехфазный асинхронный двигатель с насосом, управляемые тремя контроллерами. Все три контроллера запрограммированы и объединены через CAN-связь в единую систему управления. На контроллеры поступает информация с датчиков и переключателей, расположенных на органах управления, а также с датчиков скорости вращения двигателей, датчика веса груза, датчика положения колес управляемого моста, переключателя режимов работы и датчика сиденья. Контроллеры преобразуют напряжение аккумуляторной батареи 48V в трехфазное напряжение 3x27V. Регулирование скорости вращения осуществляется за счет изменения частоты и величины подаваемого на двигатель напряжения. Органом управления скоростью вращения двигателей тяги является педаль хода (акселератор). Изменение скорости о плавное, а ее значения зависят от положения переключателя режима работы и наличия груза на вилах. Направление вращения двигателей задается переключателем реверса. При осуществлении погрузчиком поворота соотношение скоростей вращения двигателей тяги задается по информации, получаемой с датчика положения колес управляемого моста. При преодолении погрузчиком уклона, когда заданная скорость не может быть обеспечена максимальным током контроллера, электропривод обеспечивает максимально возможную скорость вращения двигателей тяги. При отпускании педали хода и движении разогнавшегося погрузчика по инерции, либо под уклон, происходит рекуперация энергии. Скорость вращения двигателя насоса имеет дискретные значения в зависимости от выполняемой операции - подъем вил, наклон грузоподъемника, вращение рулевого колеса. При подъеме вил скорость вращения двигателя насоса зависит от положения выключателя режима работы и наличия груза на вилах. Значения скорости вращения, ускорения и замедления вращения двигателей при выполнении операций, закладываются в программу. Величины этих значений определяются расчетным и опытным путем исходя из соображений обеспечения приемлемого КПД двигателя и требований безопасности. В процессе работы погрузчика контроллеры непрерывно осуществляют самодиагностику электропривода и контроль степени заряженности аккумуляторной батареи. Результаты выводятся на дисплей, а при недопустимости дальнейшей работы происходят необходимые отключения с целью обеспечения сохранности электропривода и аккумуляторной батареи.
Система управления 8 в универсальном вилочном электропогрузчике реализует функцию электронного дифференциала ведущих колес за счет перераспределения частоты вращения тяговых двигателей в зависимости от угла поворота управляемых колес. Электронный дифференциал позволяет разворачиваться погрузчику на месте за счет вращения ведущих колес в противоположных направлениях.