CN102328894A - 多功能越野叉车安全监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于多功能越野叉车的安全监控系统，由控制器、主缸压力传感器、车体双轴倾角传感器、伸缩臂单轴倾角传感器、货叉架单轴倾角传感器、伸缩臂伸出长度传感器、属具识别装置、工作机构节流阀、液晶显示模块、声光报警装置组成。该系统在车体倾角过大、倾翻力矩超过一定限值或货叉架翻转角度超过一定范围时，能够发出警示信息和警报信号，并限制或停止相关危险动作，确保车辆作业安全。

Description

多功能越野叉车安全监控系统
技术领域
本发明涉及一种伸缩臂式结构的多功能越野叉车的安全保护系统。
背景技术
多功能越野叉车是一种用于解决野外环境下托盘集装物资和掏装集装箱作业的装卸搬运机械。它采用伸缩臂式工作机构，可配套多种属具，完成吊装、小土方作业，散料装卸搬运等多种辅助功能。
由于多功能越野叉车在野外环境下工作，有可能驶入坡度过大的坡面从而导致危险。同时，该车采用了伸缩臂式结构，在工作时可能因为超载、坡道上作业、力臂过长等因素导致倾翻力矩过大从而引发倾翻危险。此外，该车可以搭配货叉、铲斗、挖斗、吊臂多种属具，每种属具作业时翻转的角度都不同，无法采用机械限位，若操作不当，在伸缩臂升高时货叉后倾过多，有可能导致货物向后跌落，造成安全事故。因此需要一套安全监控系统以避免潜在的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多功能越野叉车的安全监控系统，该系统能够实时检测出车辆作业时可能的危险状态并进行声光显示报警，同时限制车辆工作机构的作业速度，必要时完全停止工作机构作业；该系统还可以识别当前车辆安装的属具，并据此调整前倾后倾的角度限制，防止货物跌落事故的发生。
本发明采用如下技术方案实现：
本发明的安全监控系统由控制器、主缸压力传感器、车体双轴倾角传感器、伸缩臂单轴倾角传感器、货叉架单轴倾角传感器、伸缩臂伸出长度传感器、属具识别装置、工作机构节流阀、液晶显示模块、声光报警装置组成，其中：
控制器安装在车体上，用于接收各个传感器信息，判别当前状态，并控制节流阀动作、液晶显示模块以及声光报警装置。
主缸压力传感器用于检测伸缩臂起升油缸内的压力，其信号线与控制器模拟信号输入端相连。
车体双轴倾角传感器安装在车体上，用于检测车体前后方向与左右方向相对于水平面的倾角，通过CAN总线与控制器相连。
伸缩臂单轴倾角传感器安装在伸缩臂上，用于检测伸缩臂相对与水平面的倾角，通过CAN总线与控制器相连。
货叉架单轴倾角传感器安装在货叉架上，用于检测货叉架相对于水平面的倾角，通过CAN总线与控制器相连。
伸缩臂伸出长度传感器安装在伸缩油缸内，用于检测伸缩臂的相对伸出长度，其信号线与控制器模拟信号输入端相连。
属具识别装置安装在属具上，与控制器直接连接，用于检测当前安装的属具类型。
工作机构节流阀安装在工作机构静液压系统主回路上，其控制线与控制器输出端相连，用于限制的流量，以限制工作机构运行速度。
液晶显示模块用于显示安全状态信息，通过CAN总线与控制器相连。
声光报警装置与控制器相连，由控制器控制在出现危险状态时发出报警信号。
本发明用于多功能越野叉车的安全监控系统，能够在车体过于倾斜的情况下发出警示信息和警报信号，提醒操作者避免危险操作；在使用伸缩臂作业时能够实时监测车辆的倾翻力矩，当超出一定限值时发出警报并限制工作机构运行速度或完全停止其运行，避免倾翻发生；在货叉架翻转角度超过一定限值时，对其进行限位，避免货物向前或者向后跌落。该系统可以很好的确保车辆作业安全，避免事故的发生。
附图说明
图1是本发明各个组成部分在多功能越野叉车上的安装位置。
图2是本发明的系统结构原理图。
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参照图1、图2，本发明包括控制器1、主缸压力传感器2、车体双轴倾角传感器3、伸缩臂单轴倾角传感器4、货叉架单轴倾角传感器5、伸缩臂伸出长度传感器6、属具识别装置7、工作机构节流阀8、液晶显示模块9、声光报警装置10。
控制器1通过主缸压力传感器2、车体双轴倾角传感器3、伸缩臂单轴倾角传感器4、货叉架单轴倾角传感器5、伸缩臂伸出长度传感器6可以实时获取伸缩臂起升油缸11内的液压压力、车体倾角、伸缩臂与水平面夹角、货叉架13与水平面夹角、伸缩臂伸出的长度。
当车体倾角过大时(前后方向倾角大于25度或左右方向倾角大于10度)，控制器1就会通过液晶显示模块9显示“车体过于倾斜”警告，并驱动声光报警装置10工作。
控制器1通过起升油缸内11的液压压力、车体倾角、伸缩臂12与水平面夹角、伸缩臂12伸出的长度，以及已知的伸缩臂(带货叉)的质量、起升油缸与车体的连接位置14及与伸缩臂的连接位置15等信息可以计算出当前负载(货叉上的货物)的质量。根据负载质量、车体倾角、伸缩臂12长度以及伸缩臂与车体的连接位置16可以计算出当前负载相对于车辆前轮着地点产生的倾翻力矩。根据车体倾角、伸缩臂(带货叉)质量、伸缩臂12长度及伸缩臂与车体的连接位置16可以计算出伸缩臂相对于车辆前轮着地点产生的倾翻力矩。负载与伸缩臂12相对与车辆前轮着地点的力矩之和即为总的倾翻力矩。而车辆允许的最大倾翻力矩则可以通过车体质量(不包括伸缩臂)、车体重心、车体倾角计算得出。当总的倾翻力矩超过允许的最大倾翻力矩的60％时，控制器1控制工作机构节流阀8降低工作机构运行速度，同时通过液晶显示装置9显示“注意车辆倾翻”警告信息，并驱动声光报警装置10工作；当总的倾翻力矩超过允许的最大倾翻力矩的80％时，控制器1控制工作机构节流阀8停止工作机构运行，同时通过液晶显示装置9显示“车辆倾翻！危险！”警告信息，并驱动声光报警装置10工作。
控制器1根据属具识别装置7判断当前属具类型，如果属具为货叉，则判断货叉架13与水平面夹角，若货叉架13前倾超过7度，则停止货叉架13的前倾动作，防止货物滑落；若货叉架13后倾超过14度，则停止货叉架13后倾动作，防止伸缩臂12升到高处时货物向后跌落。

Claims (1)

1.一种用于多功能越野叉车的安全监控系统，包括控制器(1)、主缸压力传感器(2)、车体双轴倾角传感器(3)、伸缩臂单轴倾角传感器(4)、货叉架单轴倾角传感器(5)、伸缩臂伸出长度传感器(6)、属具识别装置(7)、工作机构节流阀(8)、液晶显示模块(9)、声光报警装置(10)，其特征在于：
控制器(1)安装在驾驶室右侧的电气控制箱内，主缸压力传感器(2)安装于主起升油缸(11)上，其信号线与控制器(1)模拟信号输入端相连，车体双轴倾角传感器(3)安装在电气控制箱内，通过CAN总线与控制器(1)相连，伸缩臂单轴倾角传感器(4)安装在伸缩臂上，通过CAN总线与控制器(1)相连，货叉架单轴倾角传感器(5)安装在货叉架上，通过CAN总线与控制器(1)相连，伸缩臂伸出长度传感器(6)安装在伸缩油缸内，其信号线与控制器(1)模拟信号输入端相连，属具识别装置(7)安装在属具上，与控制器(1)直接连接，工作机构节流阀(8)安装在工作机构静液压系统主回路上，其控制线与控制器(1)输出端相连，液晶显示模块(9)安装在驾驶室内，通过CAN总线与控制器(1)相连，声光报警装置(10)与控制器(1)相连，由控制器控制在出现危险状态时发出报警信号。
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