一种水平驱动剪叉升降平台的弹性辅助启动装置

1.一种水平驱动剪叉升降平台的弹性辅助启动装置，其特征在于：包括弹簧模组和剪叉横压杆(11)；
所述弹簧模组包括弹簧底座(8)、压缩弹簧(9)、弹簧帽(10)、弹簧帽连接杆(13)、弹簧滑杆(14)；弹簧底座(8)固定于底盘(1)上，弹簧滑杆(14)的上端固定连接于弹簧帽(10)的内侧中心处，弹簧滑杆(14)的下端穿过弹簧底座(8)的长通孔(16)并加以轴端限位；
所述的弹簧模组与剪叉升降机构(4)的升降运动方向平行成排安装，弹簧模组固定于剪叉升降机构(4)靠近定铰支座(7)的一侧；弹簧帽(10)上有凹槽(15)；剪叉横压杆(11)水平固定于位于靠近定铰支座(7)一侧的对称剪叉杆(12)上，并与靠近定铰支座(7)一侧的各剪叉横杆(5)在水平驱动方向上相互错开；若干对称弹簧帽(10)通过水平的弹簧帽连接杆(13)固定连接在一起，使凹槽(15)的开口方向和位置与剪叉横压杆(11)的方向和位置对应；
弹簧滑杆(14)与弹簧底座(8)的长通孔(16)之间具有间隙Δ，Δ满足以下条件：
其中k1为位置补偿系数，k2为方位保持系数，L0为压缩弹簧(9)的最大压缩长度，H0为长通孔(16)的长度，Xmax为压缩弹簧(9)的最大变形量，δ为从剪叉横压杆(11)进入弹簧帽(10)上的凹槽(15)到剪叉升降机构(4)收缩到最低位置之间剪叉横压杆(11)在水平驱动方向上的位置变化。

一种水平驱动剪叉升降平台的弹性辅助启动装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及机械装备领域，特别涉及一种水平驱动剪叉升降平台的弹性辅助启动装置。\n背景技术\n[0002] 现有剪叉升降平台普遍采用液压或者电动推杆进行斜向驱动，而驱动装置平置于底盘的水平驱动方式也逐渐得到了重视。如专利CN102556892A、CN202799697U等均提出了采用电机运动带动剪叉升降，但是由于需将水平运动转换为竖直的剪叉机构升降，初始启动时水平驱动方向与剪叉杆间的夹角过小而造成启动困难，只能借助过于复杂的机构来中间传动。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于提供一种简单的水平驱动剪叉升降平台的弹性辅助启动装置，以克服水平驱动剪叉升降平台的初始启动困难问题。\n[0004] 为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：\n[0005] 一种水平驱动剪叉升降平台的弹性辅助启动装置，其特征在于：包括弹簧模组和剪叉横压杆(11)。\n[0006] 所述弹簧模组包括弹簧底座(8)、压缩弹簧(9)、弹簧帽(10)、弹簧帽连接杆(13)、弹簧滑杆(14)。弹簧底座(8)固定于底盘(1)上，弹簧滑杆(14)的上端固定连接于弹簧帽(10)的内侧中心处，弹簧滑杆(14)的下端穿过弹簧底座(8)的长通孔(16)并加以轴端限位。\n[0007] 所述的弹簧模组与剪叉升降机构(4)的升降运动方向平行成排安装，弹簧模组固定于剪叉升降机构(4)的定铰支座(7)一侧。弹簧帽(10)上有凹槽(15)。剪叉横压杆(11)水平固定于定铰支座(7)一侧的对称剪叉杆(12)上，并与定铰支座(7)一侧的各剪叉横杆(5)在水平驱动方向上错开。若干对称弹簧帽(10)通过水平的弹簧帽连接杆(13)固定连接在一起，使凹槽(15)的开口方向和位置与剪叉横压杆(11)的方向和位置对应。\n[0008] 所述的弹簧滑杆(14)与弹簧底座(8)的长通孔(16)之间具有间隙Δ：\n[0009]\n[0010] 其中k1为位置补偿系数，k2为方位保持系数，L0为压缩弹簧(9)的最大压缩长度，H0为长通孔(16)的长度，Xmax为压缩弹簧(9)的最大变形量，δ为从剪叉横压杆(11)进入弹簧帽(10)上的凹槽(15)到剪叉升降机构(4)收缩到最低位置之间剪叉横压杆(11)在水平驱动方向上的位置变化。\n[0011] 本发明具有的有益效果。本发明在不改变现有水平驱动剪叉升降平台的前提下，通过剪叉杆上布置的水平剪叉横压杆和弹簧模组相配合，以无额外动力的简单附加结构有效解决解决水平驱动剪叉升降平台的初始启动困难问题并实现了剪叉升降平台下降复位的缓冲。\n附图说明\n[0012] 图1为弹性辅助启动的电动剪叉升降平台结构示意图。\n[0013] 图2为弹性辅助启动装置结构示意图。\n[0014] 图3为弹簧模组结构示意图。\n[0015] 图4为弹簧帽浮动补偿示意图。\n[0016] 图中：1.底盘，2.活动铰链，3.水平驱动机构，4.剪叉升降机构，5.剪叉横杆，6.弹性辅助启动装置，7.定铰支座，8.弹簧底座，9.压缩弹簧，10.弹簧帽，11.剪叉横压杆，12.剪叉杆，13.弹簧帽连接杆，14.弹簧滑杆，15.凹槽，16.长通孔。\n具体实施方式\n[0017] 下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细说明。\n[0018] 如图1所示，弹性辅助启动的水平驱动剪叉升降平台安装在底盘1上，其中弹性辅助启动的水平驱动剪叉升降平台由剪叉升降机构4、水平驱动机构3和弹性辅助启动装置6组成，剪叉升降机构4通过定铰支座7与底盘1固定，剪叉升降机构4通过活动铰链2与水平驱动机构3连接。\n[0019] 如图1，图2和图3所示，其中弹性辅助启动装置6包括若干弹簧模组和剪叉横压杆\n11，其中弹簧模组包括弹簧底座8、压缩弹簧9、弹簧帽10、弹簧帽连接杆13、弹簧滑杆14。弹簧底座8固定于底盘1上，弹簧滑杆14的上端固定连接于弹簧帽10的内侧中心处，弹簧滑杆\n14的下端穿过弹簧底座8的长通孔16并加以轴端限位。\n[0020] 其中弹簧模组与剪叉升降机构4的升降运动方向平行成排安装，弹簧模组固定于剪叉升降机构4的定铰支座7一侧。弹簧帽10上有凹槽15。剪叉横压杆11水平固定于定铰支座7一侧的对称剪叉杆12上，并与定铰支座7一侧的各剪叉横杆5在水平驱动方向上错开。若干对称弹簧帽10通过水平的弹簧帽连接杆13固定连接在一起，使凹槽15的开口方向和位置与剪叉横压杆11的方向和位置对应。\n[0021] 其中压缩弹簧9的弹性系数K和压缩弹簧9最大变形量Xmax满足：\n[0022] M·g≤K·Xmax≤c·F·tanα0                 (1)\n[0023] 式(1)中α0为剪叉升降机构4收缩到初始最低位置时剪叉杆12与水平方向的夹角，F为剪叉升降机构4启动所需的最大水平驱动力，M为剪叉升降机构4及其上部被顶升部分的总重量，c为弹性辅助启动装置所提供的辅助动力比率。\n[0024] 如3和图4，弹簧滑杆14与弹簧底座8的长通孔16之间具有间隙Δ，从而既补偿剪叉升降机构4运动时，从剪叉横压杆11进入弹簧帽10上的凹槽15到剪叉升降机构4收缩到最低位置时剪叉杆12与水平方向的变化夹角α0～α1所造成的剪叉横压杆11在水平驱动方向上的较小位置变化δ，又保证压缩弹簧9能保持方向以提供可靠的弹性辅助力：\n[0025]\n[0026] 式(2)中，k1为位置补偿系数，k2为方位保持系数，L0为压缩弹簧9的最大压缩长度，H0为长通孔16的长度。\n[0027] 本发明的工作过程如下：\n[0028] 剪叉升降机构4从初始最低位置开始启动上升时，剪叉升降机构4收缩在最低位置，压缩弹簧9处于最大压缩状态，由于剪叉杆12与水平方向的夹角α0很小，造成推动剪叉升降机构4启动上升困难而对水平驱动机构3输出水平驱动力要求过大。此时被压缩的压缩弹簧9通过凹槽15对剪叉横压杆11施加向上的压缩反力，由压缩弹簧9的弹性系数K和最大变形量Xmax保证为剪叉升降机构4的启动上升提供辅助动力比率高达c的向上辅助推力。随着剪叉升降机构4的升起，剪叉杆12与水平方向的夹角不断变大，所需的水平驱动力越来越小，同时压缩弹簧9也不断释放从而使向上辅助推力减小，直到剪叉横压杆11离开弹簧帽10的凹槽15。\n[0029] 当剪叉升降机构4开始下降时，剪叉横压杆11进入弹簧帽10的凹槽15，压缩弹簧9受到压缩从而提供下降的缓冲力。随着剪叉升降机构4不断下降，剪叉杆12与水平方向的夹角不断减小，由弹簧底座8的长通孔16与弹簧滑杆14之间的间隙Δ保证压缩弹簧9能保持方向提供可靠下降缓冲力的同时，补偿剪叉横压杆11在水平驱动方向上产生的位置变化。同时，由式(1)压缩弹簧9的弹性系数K和压缩弹簧9最大变形量Xmax保证压缩弹簧9的最大下降缓冲力不超过剪叉升降机构4及其上部被顶升部分的总重力，从而实现剪叉升降机构4能下降到初始最低位置。