一种用于叉车手控阀操作货叉的安全控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于手控阀控制叉车货叉的安全的控制系统，是通过控制器接收货叉倾斜角度传感器检测的货叉角度信号、货叉上载荷传感器检测的载重信号、高度传感器检测的货叉载物高度信号，控制倾斜、升降两位三通阀通断，实现货叉极限位置缓冲功能、货叉前倾角度限制功能、货叉后倾速度限制功能。本发明专利技术能够实现货叉在不同载荷、不同高度下对于货叉前倾角度的安全控制、后倾速度控制，从而提升驾驶员操作时的安全性。作时的安全性。作时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于叉车手控阀操作货叉的安全控制系统


[0001]本专利技术属于叉车领域，是一种针对于传统的手控阀操作货叉的叉车的安全控制系统。

技术介绍

[0002]叉车是一种常见的货物搬运车辆，广泛运用于港口、机场、工厂车间、仓库等。随着经济的发展和科技的进步，叉车取代人工搬运成为在现代工业发展中不可或缺的部分，因此我国对叉车的需求也极速增长，同时人们对于各方面技术的要求逐渐严格，其中叉车工作时的安全性尚未得到改善，主要体现在叉车在铲货物时，货叉前倾或后倾过大会导致货物掉落砸伤行人或驾驶员；货叉后倾速度过大且货物高度过高时货物会掉落砸伤驾驶员。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了避免上述出现的问题,提出了一种基于手控阀操作叉车的安全控制系统和方法，以期能通过改变液压油路路线以实现货叉在不同载荷、不同高度下对于货叉前倾角度的货叉极限位置缓冲控制、货叉前倾角度限制、货叉后倾速度限制，从而保证驾驶时的安全性。
[0004]本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种用于叉车手控阀操作的货叉安全控制系统的特点包括：油箱、油泵、倾斜油缸、升降油缸、门架、倾斜角度传感器、高度传感器、载荷传感器、控制器、倾斜两位三通电磁阀、升降两位三通电磁阀、倾斜三位四通手控阀、升降三位四通手控阀；
[0006]所述油箱分别通过油泵向所述倾斜油缸和升降油缸供油；其中倾斜油缸和升降油缸均与门架和叉车车身铰接；
[0007]在门架的后方设置有倾斜油缸，用于控制门架的前后倾，在门架的货叉下方设置有升降油缸，用于控制货叉的起升和下降；
[0008]所述倾斜两位三通电磁阀的下油腔与油泵的出油口相连通，所述倾斜两位三通电磁阀的上左油腔与所述倾斜三位四通手控阀一端的进油口相连通，所述倾斜两位三通电磁阀的上右油腔与油箱相连通；
[0009]所述升降两位三通电磁阀的下油腔与油泵的出油口相连通，所述升降两位三通电磁阀的上左油腔与所升降三位四通手控阀一端的进油口相连通，所述升降两位三通电磁阀的上右油腔与油箱相连通；
[0010]所述倾斜三位四通手控阀的上右油腔与所述倾斜油缸的有杆腔相连通，所述倾斜三位四通手控阀的上左油腔与所述倾斜油缸的无杆腔相连通，所述倾斜三位四通手控阀的下左油腔与油箱相连；
[0011]所述升降三位四通手控阀的上右油腔与所述升降油缸的有杆腔相连通，所述升降三位四通手控阀的上左油腔与所述升降油缸的无杆腔相连通，所述升降三位四通手控阀的下左油腔与油箱相连；
[0012]在所述倾斜油缸与叉车车身铰接的位置处安装有倾斜角度传感器，用于采集倾斜油缸的前后倾位置角度并反馈给控制器；
[0013]在门架的上端设置有高度传感器，用于采集货叉的高度信号并传递给控制器；
[0014]在门架底端设置有载荷传感器，用于采集货叉的实时载重量并传递给控制器；
[0015]所述控制器根据不同的实时载重量得到不同的安全位置信息，并根据所述安全位置信息、前后倾位置角度和载重信号判断货叉是否处于危险状态，从而控制所述倾斜两位三通电磁阀的开度变化，使得所述油泵向倾斜油缸的供油速度及供油量发生相应变化；同时，控制升降两位三通电磁阀的开度变化，使得所述油泵向升降油缸的供油速度及供油量发生相应变化；并保持货叉倾斜角度和后倾速度在安全范围内，从而实现极限位置缓冲控制、货叉前倾角度限制控制、货叉后倾速度限制控制并达到安全状态。
[0016]本专利技术所述的用于叉车手控阀操作的货叉安全控制系统的特点也在于，所述极限位置缓冲控制是按如下过程进行：
[0017]步骤1.1、确定在不同货叉载重量时安全控制的前后倾极限位置缓冲角度；
[0018]步骤1.2、判断货叉的前倾位置角度是否达到货叉的前倾极限位置缓冲角度，如果等于，则执行步骤1.4；反之，重复步骤1.3；
[0019]步骤1.3、判断货叉的后倾位置角度是否达到货叉的后倾极限位置缓冲角度，如果等于，则执行步骤1.5，反之，重复步骤1.2；
[0020]步骤1.4、如果继续向前推动倾斜手控阀，则逐渐关闭倾斜两位三通电磁阀的上左油腔，打开倾斜两位三通电磁阀的上右油腔，使得倾斜油缸充油量保持不变，多余的油量从上右油腔中流入油箱，以完成货叉前倾极限位置的限制作用；
[0021]步骤1.5、如果继续向后推动倾斜手控阀，则逐渐关闭倾斜两位三通电磁阀的上左油腔，打开倾斜两位三通电磁阀的上右油腔，使得倾斜油缸充油量保持不变，多余的油量从上右油腔中流入油箱，以完成货叉后倾极限位置的限制作用。
[0022]所述货叉前倾角度限制控制是按以下步骤进行：
[0023]步骤2.1、根据货叉安全高度确定高度传感器的安装位置；
[0024]步骤2.2、确定货叉的前后倾最大预设安全角度；
[0025]步骤2.3、当货叉载一定重量货物起升至最大额定高度，且货叉逐渐从水平位置前倾至前倾最大预设安全角度角度时，执行步骤2.4；
[0026]步骤2.4、控制器发出指令使倾斜两位三通电磁阀关闭，使得油泵继续进入的油液流入油箱，以完成货叉倾斜角度控制。
[0027]所述步骤2.2中的前后倾斜最大预设安全角度分别是利用式(1)和式(2)得到：
[0028][0029][0030]式(1)和式(2)中，L1为重心与前轴距离；L3为货叉前倾时重物到门架的距离；L5为货叉后倾时重物到门架的距离；M为叉车自重；m1为货叉前倾时货物重量；m2为货叉后倾时货
物重量；h1为货叉前倾货物起升高度；h2为货叉后倾货物起升高度；R为叉车前轮半径。
[0031]所述货叉后倾速度限制控制是按如下过程进行：
[0032]步骤1、确定在不同货叉载重量时后倾的最大预设安全高度；
[0033]步骤2、当货叉载一定重量货物，且上升至后倾的最大预设安全高度工作时，执行步骤3；
[0034]步骤3、所述控制器使倾斜两位三通电磁阀通电，使倾斜两位三通电磁阀的上右腔打开，改变进入倾斜油缸的供油速度，使油泵多余的供油液流向油箱，以实现货叉的相应后倾速度控制。
[0035]与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0036]1、本专利技术在原有常规手控阀叉车的液压油路基础上，在手控阀油路的前端添加了通过控制器ECU控制的电磁阀，不仅能在保证操作时的安全性的前提下提高叉车工作效率，还能有效的节约成本。
[0037]2、本专利技术能够实现货叉极限位置缓冲控制，在货叉装载一定重量货物时能给定门架一个安全缓冲倾斜角度，能够预先防止货物达到临界位置而发生危险状况。当货叉载物前倾过多时，会导致货物掉落威胁行人安全；当货叉后倾过多时，会导致货物从后面掉落砸伤驾驶员。
[0038]3、本专利技术能够实现货叉前倾角度限制，当货叉因前倾角度达到临界值而出现危险状况时，若驾驶员存在继续前倾的操作，能够及时截断货叉继续前倾的指令，防止了事故发生，保护了驾驶员和工作人员安全。
[0039]4、本专利技术能够实现货叉后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于叉车手控阀操作的货叉安全控制系统，其特征包括：油箱(1)、油泵(2)、倾斜油缸(3)、升降油缸(4)、门架(5)、倾斜角度传感器(6)、高度传感器(7)、载荷传感器(8)、控制器(9)、倾斜两位三通电磁阀(10)、升降两位三通电磁阀(11)、倾斜三位四通手控阀(12)、升降三位四通手控阀(13)；所述油箱(1)分别通过油泵(2)向所述倾斜油缸(3)和升降油缸(4)供油；其中倾斜油缸(3)和升降油缸(4)均与门架(5)和叉车车身铰接；在门架(5)的后方设置有倾斜油缸(3)，用于控制门架(5)的前后倾，在门架(5)的货叉下方设置有升降油缸(4)，用于控制货叉的起升和下降；所述倾斜两位三通电磁阀(10)的下油腔与油泵(2)的出油口相连通，所述倾斜两位三通电磁阀(10)的上左油腔与所述倾斜三位四通手控阀(12)一端的进油口相连通，所述倾斜两位三通电磁阀(10)的上右油腔与油箱(1)相连通；所述升降两位三通电磁阀(11)的下油腔与油泵(2)的出油口相连通，所述升降两位三通电磁阀(11)的上左油腔与所升降三位四通手控阀(13)一端的进油口相连通，所述升降两位三通电磁阀(11)的上右油腔与油箱(1)相连通；所述倾斜三位四通手控阀(12)的上右油腔与所述倾斜油缸(3)的有杆腔相连通，所述倾斜三位四通手控阀(12)的上左油腔与所述倾斜油缸(3)的无杆腔相连通，所述倾斜三位四通手控阀(12)的下左油腔与油箱(1)相连；所述升降三位四通手控阀(13)的上右油腔与所述升降油缸(4)的有杆腔相连通，所述升降三位四通手控阀(13)的上左油腔与所述升降油缸(4)的无杆腔相连通，所述升降三位四通手控阀(13)的下左油腔与油箱(1)相连；在所述倾斜油缸(3)与叉车车身铰接的位置处安装有倾斜角度传感器(6)，用于采集倾斜油缸的前后倾位置角度并反馈给控制器(9)；在门架(5)的上端设置有高度传感器(7)，用于采集货叉的高度信号并传递给控制器(9)；在门架(5)底端设置有载荷传感器(8)，用于采集货叉的实时载重量并传递给控制器(9)；所述控制器(9)根据不同的实时载重量得到不同的安全位置信息，并根据所述安全位置信息、前后倾位置角度和载重信号判断货叉是否处于危险状态，从而控制所述倾斜两位三通电磁阀(10)的开度变化，使得所述油泵(2)向倾斜油缸(3)的供油速度及供油量发生相应变化；同时，控制升降两位三通电磁阀(11)的开度变化，使得所述油泵(2)向升降油缸(4)的供油速度及供油量发生相应变化；并保持货叉倾斜角度和后倾速度在安全范围内，从而实现极限位置缓冲控制、货叉前倾角度限制控制、货叉后倾速度限制控制并达到安全状态。2.根据权利要求1所述的用于叉车手控阀操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏光，张华磊，夏岩，陈建杉，李嘉诚，于星海，纵华宇，汪韶杰，孙保群，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：