CN113371646B - 一种叉车的安全控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种叉车的安全控制方法和装置，在多路阀的进油口增加一控制阀，并设置控制逻辑：当座椅开关接通时，控制阀得电，当座椅开关断开时，控制阀失电；当叉车在行驶时,座椅开关发生故障并处于失电时，根据车速控制控制阀和泵电机的工作状态，本发明无需升级现有的多路阀结构，直接添加一个控制阀并设置相应的控制逻辑即可确保满足ISO 3691新规，还可避免行驶时座椅开关突然失效带来的风险。

Description

一种叉车的安全控制方法和装置

技术领域

本发明涉及叉车领域，特别是指一种叉车的安全控制方法和装置。

背景技术

根据ISO 3691和《TSG 81-20XX场(厂)内专用机动车辆安全技术监察规程要求》，叉车需要满足如下要求:对于坐驾式叉车，应当设置操作者座椅感知系统，当操作者离开座椅后，车辆不能运行和作业(以下将此ISO3691要求简称为安全要求)。

但是，目前叉车市场上，采用的多路阀大部分是不带电磁安全阀，或者是只带一个电磁安全阀，用来实现下降过程的安全要求。参见图1，为现有的多路阀电路图，包括转向阀组、起升和下降阀组、倾斜阀组、附加功能阀组等，其中，P口为进油口，K为电磁安全阀,K1为优先阀，转向阀组用于控制转向，倾斜阀组用于控制倾斜，起升和下降阀组用于控制起升和下降。其中，倾斜、起升和下降及附加功能的安全要求是：座椅开关断开后，电磁安全阀失电，泵电机电机延迟一段时间关闭。优点是：当叉车在转向或者其他场合做功时，座椅开关突然发生故障，会有一段延迟时间，可以满足转向或者其他做功的时间需求。如果没有这段延迟时间，叉车在行驶时突然座椅开关发生故障，有可能会发生翻车或者其他碰撞事故。

但是，这段延迟也有风险，例如叉车停止时司机站起来，液压功能由于延时还可以操作，驾驶员肢体若误碰操纵杆，会导致事故发生。因此，目前这种方案，无法满足以上规定的安全要求(ISO3691)。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种可以解决现有叉车在多路阀内只配置一个下降电磁安全阀的情况下，更为安全可靠，满足ISO3691的安全要求的叉车的安全控制方法和装置。

本发明采用如下技术方案：

一种叉车的安全控制方法，其特征在于：在多路阀的进油口增加一控制阀，并设置控制逻辑：当座椅开关接通时，控制阀得电，当座椅开关断开时，控制阀失电；当叉车在行驶时,座椅开关发生故障并处于失电时，根据车速控制控制阀和泵电机的工作状态。

优选的，所述根据车速控制控制阀和泵电机的工作状态，具体为：设置车速阈值，车速低于该阈值时，控制控制阀失电，泵电机继续低转速工作或延迟一段时间后停止；否则控制控制阀得电,泵电机工作。

优选的，当座椅开关断开时，泵电机继续低转速工作或延迟一段时间后停止。

优选的，当控制阀发生故障无法复位时，若座椅开关接通，则泵电机工作。

优选的，当控制阀发生故障突然复位时，进行报警，若车速大于预设阈值,则控制车辆减速。

一种叉车的安全控制方法，其特征在于，设置控制逻辑为：当座椅开关接通时，泵电机工作，当座椅开关断开时，泵电机立即停止工作；当叉车在行驶时,若座椅开关发生故障并处于失电时，根据车速控制泵电机的工作状态。

优选的，所述根据车速控制泵电机的工作状态，具体为：设置车速阈值，车速低于该阈值时，控制泵电机停止工作；否则控制泵电机工作。

一种叉车的安全控制装置，包括泵电机、多路阀、油箱、座椅开关和控制器，控制器与泵电机、多路阀和座椅开关相连，其特征在于：还包括控制阀，该控制阀的输入端与泵电机的出油口连通，其一输出端与油箱连通，另一输出端与多路阀的进油口，其控制端与控制器电性连接；该多路阀的出油口与油箱连通；当座椅开关断开时，控制器控制控制阀失电，当座椅开关接通时，控制器控制控制阀得电；当叉车在行驶时,座椅开关发生故障并处于失电时，控制器根据车速控制控制阀和泵电机的工作状态。

优选的，所述控制阀为两位三通电磁阀或两位三通球阀。

优选的，还包括报警装置，该报警装置与控制器相连。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的方法和装置，无需升级现有的多路阀结构，直接添加一个控制阀并设置相应的控制逻辑，满足ISO3691安全要求，还可避免行驶时座椅开关突然失效带来的风险，且不影响泵电机及泵的使用工作寿命。

2.本发明的方法和装置，通过增加控制阀确保正常工作时，满足安全规定，当控制阀或座椅开关发生故障，相应的控制逻辑依然能确保叉车满足ISO3691要求。具有双重安全保障，十分可靠。

3.本发明的方法和装置，添加的控制阀可以是两位三通电磁阀或两位三通电磁球阀或者其他通过堵住油口等形式来满足类似功能的多位多通电磁阀(或球阀)，结构简单，安全可靠，可以快速切换。

4.本发明的方法，在现有的多路阀基础上，仅对控制逻辑进行改进，即可使叉车满足ISO 3691的安全要求，且可避免行驶时座椅开关突然失效带来的风险，能对现在市场上的叉车快速返工，易于普及。

5.本发明的方法和装置，对于市场上的现有车辆，可以根据需要改装，成本较低。

6.本发明的方法和装置，能避免浪费大量的液压油，且方便维修，高效地更换泵元件，降低成本。

附图说明

图1为现有技术电路图；

图2为本发明电路图(控制阀采用两位三通电磁阀)；

图3为本发明电路图(控制阀采用两位三通电磁球阀)；

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例一

本发明提出一种叉车的安全控制方法，在多路阀KN的进油口增加一控制阀KM，并设置控制逻辑：当座椅开关S接通时，控制阀KM得电，接通多路阀KN的油路。当座椅开关S断开时，控制阀KM失电，断开多路阀KN的油路；当座椅开关S发生故障并处于失电时，根据车速控制控制阀KM和泵电机的工作状态。

本发明直接添加一控制阀和控制逻辑，无需跟其他阀体配合使用，如卸荷阀，换向阀等，即可让叉车满足ISO3691要求。

考虑座椅开关故障率较高，在叉车工作中可能遇到路况颠簸或故障导致失效。因此，叉车在行驶时，突然座椅开关发生故障并处于失电时，若控制阀立即失电，处于断开油路状态，无法给多路阀供油，导致无法转向，有可能会发生翻车或者其他碰撞事故，故设置车速阈值进行辅助判断。

所以，当座椅开关S在叉车行驶时发生故障并处于失电时，若车速低于该阈值时，控制控制阀KM立即失电，泵电机继续低转速工作或延迟一段时间后停止，无液压功能；否则控制控制阀得电，全液压功能实现。该车速阈值可根据叉车实际情况进行调整，例如2km/s。

另外，当控制阀发生故障时，无法复位(液压油持续供给多路阀)，此时不管速度多少，只要座椅开关得电，则液压功能不受影响，泵电机工作，并进行报警。

当控制阀发生故障时，突然复位(液压油回油箱)。此时速度如果大于2km/h(该阈值为预设值),则控制车辆主动减速到2km/h，且报警装置报警。若此时速度小于2km/h,则报警。

本发明考虑到泵电机频繁启停，容易损坏泵，影响密封，导致使用寿命降低；且电机启动瞬时电流很大，造成绕组温度升高，频繁启动，会降低绕组的绝缘性能，易损坏电机。因此采用增加控制阀并设置相应的控制逻辑，能使叉车的液压动作满足ISO安全要求，还可避免行驶时座椅开关突然失效带来的风险，且不影响泵电机的使用工作寿命。

参见图2、图3，本发明还提出一种叉车的安全控制装置，包括泵电机、多路阀KN、座椅开关S、控制阀KM、油箱和控制器等，该控制器与泵电机、多路阀KN、座椅开关S、控制阀KM相连。该多路阀KN为包括有多个换向阀组，转向阀组、起升和下降阀组、倾斜阀组、附加功能阀组等，分别液压控制叉车实现对应液压功能，转向、起升和下降、倾斜及附加功能等。起升和下降阀组内可设置有电磁安全阀K，转向阀组设有优先阀K1。这些换向阀组的输入端与多路阀KN的进油口连通，输出端与多路阀KN的出油口连通。

该控制阀KM的输入端与泵电机的出油口连通，其一输出端与油箱连通，另一输出端与多路阀KN的进油口，其控制端与控制器电性连接；该多路阀KN的出油口与油箱连通。

进一步的，还包括报警装置，该报警装置与控制器相连，用于报警，其可采用声光报警，例如喇叭或指示灯或振动器等。

本发明装置还设置有如下控制逻辑：

当座椅开关S接通即得电，控制阀KM、电磁安全阀K得电，控制阀KM接通多路阀的油路；座椅开关S断开即失电，控制阀KM、电磁安全阀K失电，控制阀KM接通油箱，即断开油路。当叉车在行驶时,若座椅开关S发生故障并处于失电时，根据车速控制控制阀KM和泵电机的工作状态。

本发明的控制阀KM为电磁阀或电磁球阀等，通过堵住油口等形式来满足类似功能的多位多通电磁阀或球阀，优选的，采用两位三通电磁阀或两位三通球阀，参见图2、图3。

本发明装置工作原理如下：

当元件(控制阀KM、座椅开关S等)无故障时，通过如下逻辑来实现叉车液压动作满足ISO3691安全要求：

当驾驶员在座椅上时，控制阀KM及电磁安全阀K会同时得电，若操纵手柄/行驶踏板，泵电机工作，泵电机给多路阀KN供油，叉车可实现液压功能(此时叉车可以起升下降，前后倾斜，附加功能，转向等)。当驾驶员离开座椅时，控制阀KM及电磁安全阀K会立即失电，泵电机可继续低转速工作或延迟一段时间后停止。但由于控制阀KM不得电，处于断开油路状态，即使操作手柄，泵电机也无法为多路阀供油，叉车无液压功能。

当元件突然发生故障时，参见表1，则通过如下逻辑来实现叉车液压动作满足ISO3691安全要求：

当叉车在行驶时，突然座椅开关S发生故障，则座椅开关S为失电状态，假设控制阀KM立即失电，处于断开油路状态，因此无法给多路阀供油，导致无法转向，有可能会发生翻车或者其他碰撞事故。因此，若此时叉车速度≥

2km/h(该车速阈值可自定义设置)，控制阀KM不失电，处于接通油路状态，全液压功能实现；若此时叉车速度≤2km/h(该车速阈值可自定义设置)，无行驶风险，则控制阀KM立即失电，泵电机可继续低转速工作(或延迟一段时间后停止)，无液压功能。

表1

当控制阀发生故障时，无法复位(液压油持续供给多路阀)，此时不管速度多少，只要座椅开关得电，则液压功能不受影响，泵电机工作。但控制器会发出信号，控制报警装置报警。

当控制阀发生故障时，突然复位(液压油回油箱)。此时速度如果大于2km/h(该阈值为预设值),则控制器发出信号，控制车辆主动减速到2km/h，且报警装置报警。若此时速度小于2km/h,则控制器发出信号，只控制报警装置报警。

本发明通过如上的控制方法，可以使叉车满足ISO 3691的安全要求，且可避免行驶时座椅开关突然失效带来的风险。

实施例二

该实施例中，其相关的控制装置包括泵电机、多路阀、座椅开关、油箱和控制器等，该控制器与泵电机、多路阀和座椅开关相连。该多路阀的出油口与油箱连通，进油口与泵电机的出油口相连。多路阀组成与实施例一相同。

当驾驶员在座椅上时，电磁安全阀会同时得电，若操纵手柄/行驶踏板，泵电机工作，泵电机给多路阀供油，叉车可实现液压功能(此时叉车可以起升下降，前后倾斜，附加功能，转向等)。当驾驶员离开座椅时，电磁安全阀会立即失电，泵电机可继续低转速工作或延迟一段时间后停止。

该实施例的一种叉车的安全控制方法，当座椅开关无故障，正常工作时，其控制逻辑为：

当座椅开关接通即得电时，控制器控制泵电机工作，电磁安全阀得电，接通多路阀的油路；当座椅开关断开即失电时，控制器控制电磁安全阀失电，多路阀接通油箱，即断开油路，控制泵电机立即停止工作；当叉车在行驶时,若座椅开关发生故障并处于失电时，控制器根据车速控制泵电机的工作状态。

考虑座椅开关故障率较高，在叉车工作中可能遇到路况颠簸或故障导致失效。因此，叉车在行驶时，突然座椅开关发生故障并处于失电时，若泵电机立即失电，处于断开油路状态，无法给多路阀供油，导致无法转向，有可能会发生翻车或者其他碰撞事故，故设置车速阈值进行辅助判断。

所以，参见表2，当座椅开关S在叉车行驶时发生故障并处于失电时，若车速低于该阈值时，泵电机停止工作，无液压功能；否则控制泵电机工作，全液压功能实现。该车速阈值可根据叉车实际情况进行调整，例如2km/s。

本发明采用改进的控制逻辑，能使叉车的液压动作满足ISO安全要求，还可避免行驶时座椅开关突然失效带来的风险，且不影响泵电机的使用工作寿命。

表2

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种叉车的安全控制方法，其特征在于：在多路阀的进油口增加一控制阀，并设置控制逻辑：当座椅开关接通时，控制阀得电，当座椅开关断开时，控制阀失电；当叉车在行驶时,座椅开关发生故障并处于失电时，根据车速控制控制阀和泵电机的工作状态，具体为：设置车速阈值，车速低于该阈值时，控制控制阀失电，泵电机继续低转速工作或延迟一段时间后停止；否则控制控制阀得电,泵电机工作。

2.如权利要求1所述的一种叉车的安全控制方法，其特征在于：当座椅开关断开时，泵电机继续低转速工作或延迟一段时间后停止。

3.如权利要求1或所述的一种叉车的安全控制方法，其特征在于：当控制阀发生故障无法复位时，若座椅开关接通，则泵电机工作。

4.如权利要求1所述的一种叉车的安全控制方法，其特征在于：当控制阀发生故障突然复位时，进行报警，若车速大于预设阈值,则控制车辆减速。

5.一种叉车的安全控制方法，其特征在于，设置控制逻辑为：当座椅开关接通时，泵电机工作，当座椅开关断开时，泵电机立即停止工作；当叉车在行驶时,若座椅开关发生故障并处于失电时，根据车速控制泵电机的工作状态，具体为：设置车速阈值，车速低于该阈值时，控制泵电机停止工作；否则控制泵电机工作。

6.一种叉车的安全控制装置，包括泵电机、多路阀、油箱、座椅开关和控制器，控制器与泵电机、多路阀和座椅开关相连，其特征在于：还包括控制阀，该控制阀的输入端与泵电机的出油口连通，其一输出端与油箱连通，另一输出端与多路阀的进油口，其控制端与控制器电性连接；该多路阀的出油口与油箱连通；当座椅开关断开时，控制器控制控制阀失电，当座椅开关接通时，控制器控制控制阀得电；当叉车在行驶时,座椅开关发生故障并处于失电时，控制器根据车速控制控制阀和泵电机的工作状态，具体为：设置车速阈值，车速低于该阈值时，控制控制阀失电，泵电机继续低转速工作或延迟一段时间后停止；否则控制控制阀得电,泵电机工作。

7.如权利要求6所述的一种叉车的安全控制装置，其特征在于：所述控制阀为两位三通电磁阀或两位三通球阀。

8.如权利要求6所述的一种叉车的安全控制装置，其特征在于：还包括报警装置，该报警装置与控制器相连。

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