一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種托盤搬運(yùn)車或托盤堆垛車等使用的動力驅(qū)動系統(tǒng)及控制方法，特別是一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前托盤搬運(yùn)車、托盤堆垛車所使用的電氣驅(qū)動裝置基本為直流有刷電機(jī)和齒輪箱組合。這種電氣驅(qū)動裝置在使用中存在著如下不足:
1.驅(qū)動裝置中直流有刷電機(jī)的碳刷容易磨損，更換碳刷比較困難。齒輪箱運(yùn)行時的噪音及裝配要求高，后期維護(hù)也比較困難，多級減速箱的效率也偏低。
[0003]2.電機(jī)效率偏低，能耗偏大。
[0004]3.托盤搬運(yùn)車、托盤堆垛車在使用時，速度均比較低，上述直流有刷電機(jī)在低速時，容易出現(xiàn)躥動或抖動，一方面，會影響操用者的舒適度，對搬運(yùn)貨物也帶來不利影響，尤其是易破碎物品。另一方面，躥動或抖動也使得驅(qū)動裝置難以達(dá)到較高的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置，該電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置無碳刷，運(yùn)行噪音低，電機(jī)拆裝方便、易維護(hù)。
[0006]另外，本發(fā)明提供一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置，該電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置能耗低，電機(jī)效率高，能比直流有刷電機(jī)節(jié)能高出40%左右，比輪轂電機(jī)驅(qū)動節(jié)能高出18%左右。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置，該電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置能避免低速躥動或抖動；還能在系統(tǒng)斷電及緊急制動時提供制動力。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置，包括直驅(qū)電機(jī)和制動裝置，所述直驅(qū)電機(jī)包括承重主軸、電樞和內(nèi)置永磁鐵的轉(zhuǎn)子，電樞同軸固定套裝在承重主軸的外周，轉(zhuǎn)子同軸套裝在電樞的外周，轉(zhuǎn)子兩端通過軸承與承重主軸轉(zhuǎn)動連接；所述制動裝置能為轉(zhuǎn)子的制動提供制動力。
[0009]還包括制動力傳遞殼和編碼器，制動力傳遞殼與轉(zhuǎn)子一側(cè)端面固定連接，所述制動裝置同軸設(shè)置在制動力傳遞殼內(nèi)，制動裝置包括與承重主軸同軸設(shè)置的制動軸，該制動軸鄰近承重主軸的一端設(shè)置有編碼器旋轉(zhuǎn)組件，制動軸另一端同軸固定套裝有所述制動力傳遞殼；承重主軸鄰近制動軸的一端固定設(shè)置有編碼器，該編碼器能檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子與電樞的相對位置信息。
[0010]所述制動裝置還包括同軸套裝在制動軸外周的電磁鐵、制動盤和摩擦片；電磁鐵呈環(huán)狀，通過法蘭與承重主軸固定連接；電磁鐵內(nèi)置有勵磁線圈和彈簧，電磁鐵通電后，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力大于彈簧的彈力；摩擦片與制動軸固定連接；制動盤位于電磁鐵與摩擦片之間，且能在電磁鐵和摩擦片之間移動。[0011 ] 所述承重主軸為中空結(jié)構(gòu)，承重主軸的中空腔能用于布線。
[0012]本發(fā)明提供一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置的控制方法，該電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置的控制方法使得直驅(qū)電機(jī)的運(yùn)行噪音低，拆裝方便、易維護(hù)，且能耗低，電機(jī)效率高，能比直流有刷電機(jī)節(jié)能高出40%左右，比輪轂電機(jī)驅(qū)動節(jié)能高出18%左右。
[0013]另外，本發(fā)明提供一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置的控制方法，該電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置的控制方法能避免低速躥動或抖動；還能在系統(tǒng)斷電及緊急制動時提供制動力。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置的控制方法，編碼器能對轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子與電樞的相對位置信息進(jìn)行檢測，并將檢測信息反饋給直驅(qū)電機(jī)的驅(qū)動器，驅(qū)動器能夠?qū)崟r監(jiān)測直驅(qū)電機(jī)當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差距，并根據(jù)實(shí)際路面情況調(diào)整直驅(qū)電機(jī)的功率輸出。
[0015]直驅(qū)電機(jī)在啟動時，直驅(qū)電機(jī)的驅(qū)動器，根據(jù)編碼器反饋的轉(zhuǎn)子與電樞的相對位置信息，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩輸出。
[0016]在緊急制動的情況下，直驅(qū)電機(jī)和制動裝置能實(shí)現(xiàn)共同制動。
[0017]在減速的過程中，直驅(qū)電機(jī)的驅(qū)動器能夠控制直驅(qū)電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行制動，同時將直驅(qū)電機(jī)所產(chǎn)生的電能通過驅(qū)動電路回充到系統(tǒng)電瓶中。
[0018]直驅(qū)電機(jī)的驅(qū)動器通過調(diào)整直驅(qū)電機(jī)的功率輸出，使直驅(qū)電機(jī)當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差距小于3轉(zhuǎn)/分鐘。
[0019]直驅(qū)電機(jī)的驅(qū)動器通過調(diào)整直驅(qū)電機(jī)的功率輸出，使直驅(qū)電機(jī)當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差距小于1轉(zhuǎn)/分鐘。
[0020]本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)與方法后，具有如下有益效果:
1.采用了交流永磁直驅(qū)電機(jī)，具有低轉(zhuǎn)速大扭矩的特性，在不使用減速裝置的條件下即可輸出電動物料搬運(yùn)車所需的動力，具有免維護(hù)、運(yùn)行噪音極低的優(yōu)勢，同時沒有齒輪減速箱，拆裝也非常方便。
[0021]2.上述制動裝置的設(shè)置，能在系統(tǒng)斷電及緊急制動時提供制動力。
[0022]3.上述編碼器的設(shè)計(jì)及控制方法，一方面能耗低，電機(jī)效率高，能比直流有刷電機(jī)節(jié)能高出40%左右，比輪轂電機(jī)驅(qū)動節(jié)能高出18%左右；另一方面能有效避免電機(jī)低速躥動或抖動的技術(shù)問題。
[0023]4.作為驅(qū)動輪的尼龍輪拆卸方便:由于直驅(qū)電機(jī)的轉(zhuǎn)子作為動力的輸出端，因此直接將含有鋼套的尼龍輪通過緊定螺釘固定在直驅(qū)電機(jī)的外殼上。當(dāng)尼龍輪磨損到極限需要更換時，只需拆除固定尼龍輪的螺釘即可，相比現(xiàn)在帶齒輪箱的直流有刷電機(jī)來講非常簡便，因?yàn)閹p速箱的驅(qū)動裝置需要拆除齒輪箱和電機(jī)，相比于輪轂電機(jī)來講不需要拆電機(jī)，也比較方便。
【附圖說明】
[0024]圖1顯示了本發(fā)明一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2顯示了制動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3顯示了本發(fā)明一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置控制方法的運(yùn)行原理圖；
圖4顯示了本發(fā)明中電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置與尼龍輪相配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中有:
1.直驅(qū)電機(jī)；
11.承重主軸；12.電樞；13.轉(zhuǎn)子；14.法蘭；15.軸承；
2.編碼器；
3.制動裝置；
31.制動軸；311.編碼器旋轉(zhuǎn)組件；
32.電磁鐵；321.勵磁線圈；322.彈簧；
33.制動盤；
34.摩擦片；
4.制動力傳遞殼；
5.尼龍輪。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體較佳實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]如圖1所示，一種電動物料搬運(yùn)車驅(qū)動裝置，包括直驅(qū)電機(jī)1、編碼器2、制動裝置3和制動力傳遞殼4。
[0028]直驅(qū)電機(jī)1包括承重主軸11、電樞12和轉(zhuǎn)子13。
[0029]承重主軸11優(yōu)選為中空結(jié)構(gòu)，承重主軸11的中空腔能用于布線，將整個驅(qū)動裝置的電源線和信號線從中空腔引出至驅(qū)動裝置外部。
[0030]電樞12同軸固定套裝在承重主軸11的外周，電樞的相線也從承重主軸11的中空腔中引出。
[0031]轉(zhuǎn)子13同軸套裝在電樞12的外周，轉(zhuǎn)子13兩端通過軸承15與承重主軸11轉(zhuǎn)動連接。優(yōu)選，位于電樞12兩側(cè)的承重主軸11上均同軸套裝有一個法蘭14，每個法蘭14的外周套裝一個軸承15。
[0032]轉(zhuǎn)子13中內(nèi)置有永磁鐵，轉(zhuǎn)子13的外表面能直接安裝電動物料搬運(yùn)車的車輪，因此動力直接由轉(zhuǎn)子輸出。
[0033]上述制動裝置3能為轉(zhuǎn)子13的制動提供制動力，優(yōu)選為電磁制動器。當(dāng)然，作為替換，現(xiàn)有技術(shù)中的制動裝置，如設(shè)置在轉(zhuǎn)子外周的抱閘等，也均屬于本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0034]上述制動力傳遞殼4與轉(zhuǎn)子13 —側(cè)端面固定連接，因此，制動力傳遞殼4能隨轉(zhuǎn)子13同步轉(zhuǎn)動。
[0035]如圖1和圖2所示，制動裝置3同軸設(shè)置在制動力傳遞殼4內(nèi)，制動裝置3包括制動軸31、電磁鐵32、制動盤33和摩擦片34。
[0036]制動軸31與承重主軸11同軸設(shè)置，制動軸鄰近承重主軸的一端設(shè)置有編碼器旋轉(zhuǎn)組件，制動軸另一端同軸固定套裝有制動力傳遞殼4。也即，制動軸也能隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而同步轉(zhuǎn)動。
[0037]承重主軸11鄰近制動軸的一端固定設(shè)置有編碼器2，編碼器2內(nèi)優(yōu)選設(shè)置有霍爾傳感器。
[0038]上述編碼器2能檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子與電樞的相對位置信息。
[0039]上述電磁鐵32優(yōu)選呈環(huán)狀，通過位于圖1中右側(cè)的法蘭14與承重主軸11固定連接。
[0040]電磁鐵32內(nèi)置有勵磁線圈321和彈簧322，電磁鐵通電后，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力大于彈簧的彈力。
[0041]上述摩擦片34與制動軸31固定連接，因而也能隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動。
[0042]上述制動盤33位于電磁鐵32與摩擦片34之間，且能在電磁鐵32和摩擦片34之間左右移動。
[0043]電動物料搬運(yùn)車正常運(yùn)行時，電磁鐵處于通電狀態(tài)，由于電磁鐵產(chǎn)生的電磁力大于彈簧的彈力，彈簧處于壓縮狀態(tài)，因此，制動盤被吸附在電磁鐵表面。當(dāng)需要減速制動或系統(tǒng)失電時，電磁鐵斷電，失去吸附