CN108516505A - 叉车工作安全控制装置与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叉车工作安全控制装置，包括设于叉车中控台上的主控制器，设于多路阀倾斜联阀杆的操作手柄上的货叉调平开关，设于门架上的门架高度开关，设于倾斜油缸上的门架角度传感器，设于多路阀总成上的后倾动作开关，设于多路阀总成上的起升动作开关，设于多路阀总成上的主油路卸荷电磁阀，设于多路阀总成上的下降油路卸荷电磁阀，设于中控台内的发动机控制器和若干个设于车架底部的叉车固定结构。本发明具有可有效提高叉车工作效率和稳定性，保护操作人员及货物安全的特点。

Description

叉车工作安全控制装置与控制方法

技术领域

本发明涉及叉车相关技术领域，尤其是涉及一种可有效提高叉车工作效率和稳定性，保护操作人员及货物安全的叉车工作安全控制装置与控制方法。

背景技术

内燃叉车的工作装置在作业过程中，门架的实际角度因驾驶员视角障碍难于准确确定，堆放货物时货叉不在水平位置时极易造成货物挤压及摔损，且叉车的门架在前倾状态时，进行举升操作会造成货物掉落并导致安全事故，若在不能确定门架角度时强行提升发动机转速将严重影响整车的稳定性和操作安全；当工作装置载重比较大时，在不通过油门踏板提升发动机转速的情况下，工作装置起升的速度很低，还有可能因外部的负载大于发动机输出功率而导致发动机熄火，当工作装置后倾时，如果倾斜速度较快，货物较重会对车辆的稳定性有较大影响。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的稳定性不高、操作不当易发安全事故、易导致发动机熄火的不足，提供了一种可有效提高叉车工作效率和稳定性，保护操作人员及货物安全的叉车工作安全控制装置与控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种叉车工作安全控制装置，叉车包括车架，设于车架上与车架连接的门架，设于门架上的挡货架，设于挡货架上的与挡货架连接的货叉，设于车架内的中控台，设于车架上的多路阀总成，与多路阀总成连接的多路阀倾斜联阀杆，与多路阀总成连接的多路阀控制杆，设于门架后部的倾斜油缸、起升油缸；包括设于叉车中控台上的主控制器，设于多路阀倾斜联阀杆的操作手柄上的货叉调平开关，设于门架上的门架高度开关，设于倾斜油缸上的门架角度传感器，设于多路阀总成上的后倾动作开关，设于多路阀总成上的起升动作开关，设于多路阀总成上的主油路卸荷电磁阀，设于多路阀总成上的下降油路卸荷电磁阀，设于中控台内的发动机控制器和设于倾斜油缸与多路阀总成之间的倾斜控制比例阀；主控制器分别与货叉调平开关、门架高度开关、门架角度传感器、后倾动作开关、起升动作开关、主油路卸荷电磁阀、下降油路卸荷电磁阀、发动机控制器和倾斜控制比例阀电连接。

本发明通过设置货叉调平开关、门架高度开关、门架角度传感器、后倾动作开关、起升动作开关、倾斜控制比例阀，由主控制器在叉车工作装置处于非稳定状态时限制部分液压系统的动作，若门架前倾角度较大时限制货叉的举升操作及增加门架前倾角度的操作，起到保护操作人员及货物的安全；倾斜控制比例阀在工作装置后倾到一定角度时控制倾斜的速度，达到缓冲的效果，进一步增加了车辆的稳定性。

作为优选，所述门架包括内门架和与内门架连接的外门架，门架高度开关为霍尔型非接触式开关，门架高度开关位于外门架上，内门架上设有金属感应条。

作为优选，金属感应条沿内门架的运动方向放置，金属感应条与内门架固定连接；外门架上设有安全高度刻度线，门架高度开关位于安全高度刻度线上。门架高度开关感应到金属感应条时，为门架高度开关闭合状态，即叉车的工作装置作业高度较低；门架高度开关不能感应到金属感应条时，为门架高度开关断开状态，即叉车的工作装置的作业高度较高。

作为优选，所述倾斜油缸包括缸体和与缸体连接的耳环，其所述门架角度传感器位于倾斜油缸的耳环上，倾斜油缸上设有连接杆，连接杆的一端与门架角度传感器连接，另一端与倾斜油缸的缸体连接。门架角度传感器通过连接杆获得门架倾斜角度的数据。

作为优选，后倾动作开关和起升动作开关均为微动开关，后倾动作开关和起升动作开关均可与相应的多路阀控制杆相接触；货叉调平开关为常开触点式按钮开关。多路阀控制杆向上运动，多路阀控制杆推动微动开关触点闭合，即为微动开关闭合状态。货叉调平开关根据是否需要调平进行手动控制。

作为优选，倾斜控制比例阀为电液比例阀。通过控制电磁阀线圈上的电流来改变液压阀的流量，从而实现对倾斜速率的控制，降低倾斜速率以达到缓冲的效果。

作为优选，倾斜油缸缸体包括有杆腔和无杆腔，倾斜控制比例阀与无杆腔连接。

一种基于叉车工作安全控制装置的控制方法，包括如下步骤：

(8-1)货叉调平开关断开，若门架高度开关闭合，即工作装置的作业高度较低时，主控制器向主油路卸荷电磁阀与下降油路卸荷电磁阀正常供电，叉车进行正常的倾斜及举升操作；

(8-2)货叉调平开关断开，若门架高度开关断开，即工作装置的作业高度较高，主控制器根据门架角度传感器输入的角度信息θ控制叉车的操作；

(8-3)货叉调平开关断开，门架高度开关闭合，即工作装置作业高度较低，θ＜90°时，起升动作开关闭合时，主控制器向发动机控制器发出控制指令，将发动机的转速从低怠速(750n/min)提升到高怠速(1500n/min)；

(8-4)货叉调平开闭合，叉车进入调平操作模式，若θ＜90°，操作人员通过操作多路阀倾斜联阀杆的操纵手柄进行手动调平，货叉未到达水平位置前，主油路卸荷电磁阀和下降油路卸荷电磁阀正常供电；当货叉到达水平位置或θ＞90°时，主控制器切断主油路卸荷电磁阀的电源，叉车只能进行下降操作与后倾操作；当后倾动作开关闭合且起升动作开关断开时，主控制器恢复主油路卸荷电磁阀的供电；

(8-5)后倾动作开关闭合时，叉车工作装置开始进行后倾，主控制器根据后倾角度控制倾斜控制比例阀的开度。

作为优选，(8-2)包括如下步骤：

(9-1)若θ＜90°，叉车进行正常的倾斜与举升操作，主油路卸荷电磁阀和下降油路卸荷电磁阀正常供电；

(9-2)若θ＞90°时，主控制器切断主油路卸荷电磁阀的电源，叉车只能进行下降操作与后倾操作；当后倾动作开关闭合且起升动作开关断开时，主控制器恢复主油路卸荷电磁阀的供电。

作为优选，(8-5)包括如下步骤：

(10-1)主控制器采集角度传感器采集的后倾角度δ，后倾角度δ最大值为6度，后倾角度是以货叉水平位置为基准进行采集；

(10-2)当δ＜＝3°时，主控制器控制控制倾斜控制比例阀的开度为100％，保持后倾的正常速度；

(10-3)当δ＞3°时，主控制器控制控制倾斜控制比例阀的开度为30％，控制工作装置的后倾速度，达到缓冲的作用。

因此，本发明具有如下有益效果：通过设置货叉调平开关、门架高度开关、门架角度传感器、后倾动作开关、起升动作开关，由主控制器在叉车工作装置处于非稳定状态时限制部分液压系统的动作，起到保护操作人员及货物安全的作用，增加了叉车系统的稳定性，有效防止发动机熄火。倾斜控制比例阀在工作装置后倾到一定角度时控制倾斜的速度，达到缓冲的效果，进一步增加了车辆的稳定性。

附图说明

图1是本发明的一种系统控制原理示意图；

图2是本发明的一种货叉调平开关结构示意图；

图3是本发明的一种门架高度开关结构示意图；

图4是本发明的一种门架角度传感器安装结构示意图；

图5是本发明的一种后倾动作开关安装结构示意图；

图6是本发明的一种倾斜控制比例阀的安装示意图。

图中：主控制器1，操作手柄2，货叉调平开关3，门架高度开关4，门架角度传感器5，多路阀总成6，后倾动作开关7，起升动作开关8，主油路卸荷电磁阀9，下降油路卸荷电磁阀10，发动机控制器11，倾斜控制比例阀12，内门架13，外门架14，金属感应条15，耳环16，连接杆17，缸体18，多路阀控制杆19，有杆腔20，无杆腔21。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种叉车工作安全控制装置，叉车包括车架，设于车架上与车架连接的门架，设于门架上的挡货架，设于挡货架上的与挡货架连接的货叉，设于车架内的中控台，设于车架上的多路阀总成，与多路阀总成连接的多路阀倾斜联阀杆，与多路阀总成连接的多路阀控制杆，设于门架后部的倾斜油缸、起升油缸；包括设于叉车中控台上的主控制器1，设于多路阀倾斜联阀杆的操作手柄2上的货叉调平开关3，设于门架上的门架高度开关4，设于倾斜油缸上的门架角度传感器5，设于多路阀总成6上的后倾动作开关7，设于多路阀总成上的起升动作开关8，设于多路阀总成上的主油路卸荷电磁阀9，设于多路阀总成上的下降油路卸荷电磁阀10，设于中控台内的发动机控制器11和设于倾斜油缸与多路阀总成之间的倾斜控制比例阀12；主控制器分别与货叉调平开关、门架高度开关、门架角度传感器、后倾动作开关、起升动作开关、主油路卸荷电磁阀、下降油路卸荷电磁阀、发动机控制器和倾斜控制比例阀电连接。

如图3所示，所述门架包括内门架13和与内门架连接的外门架14，门架高度开关为霍尔型非接触式开关，门架高度开关位于外门架上，内门架上设有金属感应条15。金属感应条沿内门架的运动方向放置，金属感应条与内门架固定连接；外门架上设有安全高度刻度线，门架高度开关位于安全高度刻度线上。

如图4所示，所述倾斜油缸包括缸体和与缸体连接的耳环，所述门架角度传感器位于倾斜油缸的耳环16上，倾斜油缸上设有连接杆17，连接杆的一端与门架角度传感器连接，另一端与倾斜油缸的缸体18连接。

如图5所示，后倾动作开关和起升动作开关均为微动开关，后倾动作开关和起升动作开关均可与相应的多路阀控制杆19相接触，后倾动作与起升动作开关并列排列，图5中所示的是后倾动作开关的示意图；如图2所示货叉调平开关为常开触点式按钮开关。

如图6所示，倾斜控制比例阀为电液比例阀。倾斜油缸缸体包括有杆腔20和无杆腔21，倾斜控制比例阀与无杆腔连接。

如图1所示，一种基于叉车工作安全控制装置的控制方法，其包括如下步骤：

步骤100，货叉调平开关断开，若门架高度开关闭合，即工作装置的作业高度较低时，主控制器向主油路卸荷电磁阀与下降油路卸荷电磁阀正常供电，叉车进行正常的倾斜及举升操作；

步骤200，货叉调平开关断开，若门架高度开关断开，即工作装置的作业高度较高，主控制根据门架角度传感器输入的角度信息θ控制叉车的操作；

步骤210，若θ＜90°，叉车进行正常的倾斜与举升操作，主油路卸荷电磁阀和下降油路卸荷电磁阀正常供电；

步骤220，若θ＞90°时，主控制器切断主油路卸荷电磁阀的电源，叉车只能进行下降操作与后倾操作；当后倾动作开关闭合且起升动作开关断开时，主控制器恢复主油路卸荷电磁阀的供电；

步骤300，货叉调平开关断开，门架高度开关闭合，即工作装置作业高度较低，θ＜90°时，起升动作开关闭合时，主控制器向发动机控制器发出控制指令，将发动机的转速从低怠速提升到高怠速；

步骤400，货叉调平开闭合，叉车进入调平操作模式，若θ＜90°，操作人员通过操作多路阀倾斜联阀杆的操纵手柄进行手动调平，货叉未到达水平位置前，主油路卸荷电磁阀和下降油路卸荷电磁阀正常供电；当货叉到达水平位置或θ＞90°时，主控制器切断主油路卸荷电磁阀的电源，叉车只能进行下降操作与后倾操作；当后倾动作开关闭合且起升动作开关断开时，主控制器恢复主油路卸荷电磁阀的供电；

步骤500，后倾动作开关闭合时，叉车工作装置开始进行后倾，主控制器根据后倾角度控制倾斜控制比例阀的开度；

步骤510，主控制器采集角度传感器采集的后倾角度δ，后倾角度δ最大值为6度，后倾角度是以货叉水平位置为基准进行采集；

步骤520，当δ＜＝3°时，主控制器控制控制倾斜控制比例阀的开度为100％，保持后倾的正常速度；

步骤530，当δ＞3°时，主控制器控制控制倾斜控制比例阀的开度为30％，控制工作装置的后倾速度，达到缓冲的作用。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种叉车工作安全控制装置，叉车包括车架，设于车架上与车架连接的门架，设于门架上的挡货架，设于挡货架上的与挡货架连接的货叉，设于车架内的中控台，设于车架上的多路阀总成，与多路阀总成连接的多路阀倾斜联阀杆，与多路阀总成连接的多路阀控制杆，设于门架后部的倾斜油缸、起升油缸；其特征是，包括设于叉车中控台上的主控制器(1)，设于多路阀倾斜联阀杆的操作手柄(2)上的货叉调平开关(3)，设于门架上的门架高度开关(4)，设于倾斜油缸上的门架角度传感器(5)，设于多路阀总成(6)上的后倾动作开关(7)，设于多路阀总成上的起升动作开关(8)，设于多路阀总成上的主油路卸荷电磁阀(9)，设于多路阀总成上的下降油路卸荷电磁阀(10)，设于中控台内的发动机控制器(11)和设于倾斜油缸与多路阀总成之间的倾斜控制比例阀(12)；主控制器分别与货叉调平开关、门架高度开关、门架角度传感器、后倾动作开关、起升动作开关、主油路卸荷电磁阀、下降油路卸荷电磁阀、发动机控制器和倾斜控制比例阀电连接。

2.根据权利要求1所述的叉车工作安全控制装置，其特征是，所述门架包括内门架(13)和与内门架连接的外门架(14)，门架高度开关为霍尔型非接触式开关，门架高度开关位于外门架上，内门架上设有金属感应条(15)。

3.根据权利要求2所述的叉车工作安全控制装置，其特征是，金属感应条沿内门架的运动方向放置，金属感应条与内门架固定连接；外门架上设有安全高度刻度线，门架高度开关位于安全高度刻度线上。

4.根据权利要求1所述的叉车工作安全控制装置，所述倾斜油缸包括缸体和与缸体连接的耳环，其特征是，所述门架角度传感器位于倾斜油缸的耳环(16)上，倾斜油缸上设有连接杆(17)，连接杆的一端与门架角度传感器连接，另一端与倾斜油缸的缸体(18)连接。

5.根据权利要求1所述的叉车工作安全控制装置，其特征是，后倾动作开关和起升动作开关均为微动开关，后倾动作开关和起升动作开关均可与相应的多路阀控制杆(19)相接触；货叉调平开关为常开触点式按钮开关。

6.根据权利要求1所述的叉车工作安全控制装置，其特征是，倾斜控制比例阀为电液比例阀。

7.根据权利要求6所述的叉车工作安全控制装置，倾斜油缸缸体包括有杆腔(20)和无杆腔(21)，其特征是，倾斜控制比例阀与无杆腔连接。

8.一种基于权利要求1所述的叉车工作安全控制装置的控制方法，叉车的工作装置包括内门架、外门架、货叉、挡货架、起升油缸和倾斜油缸；其特征是，包括如下步骤：

(8-1)货叉调平开关断开，若门架高度开关闭合，即工作装置的作业高度较低时，主控制器向主油路卸荷电磁阀与下降油路卸荷电磁阀正常供电，叉车进行正常的倾斜及举升操作；

(8-2)货叉调平开关断开，若门架高度开关断开，即工作装置的作业高度较高，主控制器根据门架角度传感器输入的角度信息θ控制叉车的操作；

(8-3)货叉调平开关断开，门架高度开关闭合，即工作装置作业高度较低，θ＜90°时，起升动作开关闭合时，主控制器向发动机控制器发出控制指令，将发动机的转速从低怠速提升到高怠速；

(8-4)货叉调平开闭合，叉车进入调平操作模式，若θ＜90°，操作人员通过操作多路阀倾斜联阀杆的操纵手柄进行手动调平，货叉未到达水平位置前，主油路卸荷电磁阀和下降油路卸荷电磁阀正常供电；当货叉到达水平位置或θ＞90°时，主控制器切断主油路卸荷电磁阀的电源，叉车只能进行下降操作与后倾操作；当后倾动作开关闭合且起升动作开关断开时，主控制器恢复主油路卸荷电磁阀的供电；

(8-5)后倾动作开关闭合时，叉车工作装置开始进行后倾，主控制器根据后倾角度控制倾斜控制比例阀的开度。

9.根据权利要求8所述的叉车工作安全控制装置的控制方法，其特征是，(8-2)包括如下步骤：

(9-1)若θ＜90°，叉车进行正常的倾斜与举升操作，主油路卸荷电磁阀和下降油路卸荷电磁阀正常供电；

(9-2)若θ＞90°时，主控制器切断主油路卸荷电磁阀的电源，叉车只能进行下降操作与后倾操作；当后倾动作开关闭合且起升动作开关断开时，主控制器恢复主油路卸荷电磁阀的供电。

10.根据权利要求8所述的叉车工作安全控制装置的控制方法，其特征是，(8-5)包括如下步骤：

(10-1)主控制器采集角度传感器采集的后倾角度δ，后倾角度δ最大值为6度，后倾角度是以货叉水平位置为基准进行采集；

(10-2)当δ＜＝3°时，主控制器控制控制倾斜控制比例阀的开度为100％，保持后倾的正常速度；

(10-3)当δ＞3°时，主控制器控制控制倾斜控制比例阀的开度为30％，控制工作装置的后倾速度，达到缓冲的作用。