一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及伸缩臂叉装车技术领域,公开了一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统及方法，系统包括力矩限制器、伸长量检测装置、变幅角度检测装置、加速度传感器、倾角传感器和称重传感器，力矩限制器获取后桥实测载荷，伸长量检测装置检测臂架伸长量，变幅角度检测装置检测臂架变幅角度，加速度传感器测量货叉移动时的加速度，倾角传感器测量工作路面坡度，称重传感器用于测量货叉上被载货物的载荷,驱动单元用于驱动臂架动作,控制单元用于接收和分析信息采集单元反馈的数据信息，并向驱动单元输出执行命令以使驱动单元驱动臂架动作。本发明专利技术所公开的系统及方法解决了伸缩臂叉装车在部分作业工况下容易发生倾翻事故的技术问题。业工况下容易发生倾翻事故的技术问题。业工况下容易发生倾翻事故的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及伸缩臂叉装车
，具体涉及一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统及方法。

技术介绍

[0002]伸缩臂叉装车属于工程机械的细分领域，它主要替代汽车起重机和随车吊，既能实现起吊的功能，又能实现叉装的功能，相比现有工程机械，伸缩臂叉装车对狭窄场地适应性更强，挪动设备频次低，实现功能比起重机齐全，属具灵活多样，作业人数少，作业效率高，因此广泛应用于工业、建筑业等工况。
[0003]伸缩臂叉装车多处于复杂工况，工作环境恶劣，且作业对象的重量等信息无法精确判断，容易因产生操作不当而造成车辆倾翻等危险，危及操作人员和设备安全，现有大多数伸缩臂叉装车未配置防倾翻的稳定性控制结构，完全通过操作人员的作业经验来判断车辆是否处于安全状态，作业危险性较高，容易出现车辆倾翻事故。一些伸缩臂叉装车设置有力矩限制器，通过力矩限制器传输后桥载荷参数，当后桥载荷参数超过标定参数后，进行危险作业报警，但即便力矩限制器发出报警信号，也并未对伸缩臂叉装车的动作产生限制，也就是说，力矩限制器报警后，操作人员依旧能进行危险作业操作；而且，因受到外界环境、内部结构以及安装误差等多种因素的影响，力矩限制器的测量精度较低，测量效果差，存在安全风险；有时操作人员还会关闭力矩限制器或在其报警后按强制开关强行作业，导致超负载运行而造成车辆倾翻事故；其次，伸缩臂叉装车在货叉运载货物快速下落过程中，会产生较大的加速度，增加使车辆产生向前倾翻的力矩，这导致后桥载荷参数实际安全数值是低于标定的安全阈值，严重时会造成车辆向前倾翻；此外，货叉在挑起远超出其额定载荷的货物时，也容易产生较大的向前倾翻的力矩，严重时会造成车辆向前倾翻。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统及方法，用以解决上述现有伸缩臂叉装车未配置防倾翻的稳定性控制结构而在作业时容易发生倾翻事故的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统，所述伸缩臂叉装车包括底盘、臂架和安装于所述臂架上的货叉，所述稳定性控制系统包括：信息采集单元，用于获取所述伸缩臂叉装车的工作状态，并执行反馈，所述信息采集单元包括力矩限制器、伸长量检测装置、变幅角度检测装置、加速度传感器、倾角传感器和称重模块，所述力矩限制器安装于所述伸缩臂叉装车的后桥上以获取后桥实测载荷，所述伸长量检测装置用于检测所述臂架的伸长量，所述变幅角度检测装置用于检测所述臂架的变幅角度，所述加速度传感器安装于所述货叉并用于测量所述货叉移动时的加速度，所述倾角传感器安装于所述底盘上并用于测量所述伸缩臂叉装车工作路面坡度，所述称重模块包括称重传感器，所述称重传感器用于测量所述货叉上被载货物的载荷；驱动单元，用于驱动所述臂架实现伸
缩动作和变幅动作；控制单元，用于接收和分析所述信息采集单元反馈的数据信息，并向所述驱动单元输出执行命令以使所述驱动单元驱动所述臂架动作。
[0006]本专利技术所提供的伸缩臂叉装车稳定性控制系统还具有以下附加技术特征：所述货叉包括货叉座和叉刀，所述货叉座设有可上下移动的连接杆，两个所述叉刀可转动地套装于所述连接杆上，所述称重模块还包括固定块，所述固定块套装固定于所述连接杆上，所述称重传感器的一端与所述固定块连接，另一端与所述货叉座连接。
[0007]所述驱动单元包括伸缩油缸和变幅油缸，所述伸缩油缸用于驱动所述臂架实现伸缩动作，所述变幅油缸用于驱动所述臂架实现变幅动作。
[0008]所述伸缩油缸的缸筒固定于所述臂架的基本臂上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述臂架的伸出臂固定连接，所述变幅油缸的缸筒通过第一销轴转动连接于所述底盘上，所述变幅油缸的活塞杆通过第二销轴与所述臂架转动连接。
[0009]所述稳定性控制系统还包括与所述控制单元电连接的主控制阀，所述控制单元和主控制阀分别固定于所述底盘上，所述主控制阀分别与所述伸缩油缸和所述变幅油缸通过液压管路连接，所述控制单元通过所述主控制阀控制所述伸缩油缸和所述变幅油缸动作。
[0010]所述臂架包括一级臂和可伸缩地套装在所述一级臂内的二级臂。
[0011]所述伸长量检测装置为拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器安装于所述一级臂的头部，所述拉绳位移传感器的拉绳与所述二级臂的头部连接。
[0012]所述变幅角度检测装置为角度传感器，所述角度传感器安装于所述臂架的基本臂的尾部，并与所述底盘连接。
[0013]本专利技术还提供了一种伸缩臂叉装车稳定性控制方法，应用于如前所述的伸缩臂叉装车稳定性控制系统，包括伸缩臂叉装车货叉平地起升货物时的稳定性控制操作步骤，具体如下：启动伸缩臂叉装车，操控臂架动作以带动货叉运动至搬运准备位置，此时货叉的工作面与货物的底部接触；货叉挑起货物的瞬时，称重传感器受到货物重力载荷，形成载荷电信号并反馈至控制单元，同时，力矩限制器、伸长量检测装置、变幅角度检测装置、加速度传感器、倾角传感器分别将所获得的后桥实测载荷、臂架伸长量、臂架变幅角度、货叉上升的瞬时加速度、工作路面坡度反馈至控制单元，控制单元根据所接收的数据信息计算得出车辆质心位置和后桥计算载荷，将后桥实测载荷与后桥计算载荷做对比后，取小值作为后桥载荷值，并将后桥载荷值与控制单元预设的安全阈值做对比，其中：当后桥载荷值大于安全阈值时，货叉继续起升货物；当后桥载荷值小于安全阈值时，控制单元通过驱动单元限制臂架伸长和向上变幅而使臂架仅能收缩和向下变幅。
[0014]进一步地，伸缩臂叉装车稳定性控制方法还包括伸缩臂叉装车货叉装载货物下落时的稳定性控制操作步骤，具体如下：货叉装载货物下落过程中，称重传感器检测货物重力载荷，形成载荷电信号并反馈至控制单元，同时，力矩限制器、伸长量检测装置、变幅角度检测装置、加速度传感器、倾角传感器分别将所获得的后桥实测载荷、臂架伸长量、臂架变幅角度、货叉下落的加速度、工作路面坡度反馈至控制单元，控制单元根据所接收的数据信息计算得出车辆质心位置和后桥计算载荷，将后桥实测载荷与后桥计算载荷做对比后，取小值作为后桥载荷值，并将后
桥载荷值与控制单元预设的安全阈值做对比，其中：当后桥载荷值大于安全阈值时，货叉以当前速度继续下落；当后桥载荷值小于等于安全阈值时，控制单元通过驱动单元降低臂架向下变幅的速度，增大后桥载荷值。
[0015]由于采用了上述技术方案，本专利技术至少具有以下技术效果：本专利技术中，可在控制单元内预设能够限制臂架动作而实现防倾翻的后桥载荷安全阈值数据。在伸缩臂叉装车作业过程中，信息采集单元实时获取伸缩臂叉装车后桥实测载荷、臂架的伸长量、臂架的变幅角度、货叉升降移动时的加速度、工作路面坡度以及货叉上被载货物的载荷等信息并反馈至控制单元，控制单元接收到信息采集单元反馈的数据信息后可以根据数据信息计算出车辆的质心位置并进一步计算出后桥计算载荷，并将后桥计算载荷与力矩限制器传输的后桥实测载荷做对比后，用后桥计算载荷与后桥实测载荷两者中较小的一方与预设的安全阈值进一步对比，以判断该工况下车辆是否处于安全稳定状态，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伸缩臂叉装车稳定性控制系统，所述伸缩臂叉装车包括底盘、臂架和安装于所述臂架上的货叉，其特征在于，所述稳定性控制系统包括：信息采集单元，用于获取所述伸缩臂叉装车的工作状态，并执行反馈，所述信息采集单元包括力矩限制器、伸长量检测装置、变幅角度检测装置、加速度传感器、倾角传感器和称重模块，所述力矩限制器安装于所述伸缩臂叉装车的后桥上以获取后桥实测载荷，所述伸长量检测装置用于检测所述臂架的伸长量，所述变幅角度检测装置用于检测所述臂架的变幅角度，所述加速度传感器安装于所述货叉并用于测量所述货叉移动时的加速度，所述倾角传感器安装于所述底盘上并用于测量所述伸缩臂叉装车工作路面坡度，所述称重模块包括称重传感器，所述称重传感器用于测量所述货叉上被载货物的载荷；驱动单元，用于驱动所述臂架实现伸缩动作和变幅动作；控制单元，用于接收和分析所述信息采集单元反馈的数据信息，并向所述驱动单元输出执行命令以使所述驱动单元驱动所述臂架动作。2.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车稳定性控制系统，其特征在于，所述货叉包括货叉座和叉刀，所述货叉座设有可上下移动的连接杆，两个所述叉刀可转动地套装于所述连接杆上，所述称重模块还包括固定块，所述固定块套装固定于所述连接杆上，所述称重传感器的一端与所述固定块连接，另一端与所述货叉座连接。3.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车稳定性控制系统，其特征在于，所述驱动单元包括伸缩油缸和变幅油缸，所述伸缩油缸用于驱动所述臂架实现伸缩动作，所述变幅油缸用于驱动所述臂架实现变幅动作。4.根据权利要求3所述的伸缩臂叉装车稳定性控制系统，其特征在于，所述伸缩油缸的缸筒固定于所述臂架的基本臂上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述臂架的伸出臂固定连接，所述变幅油缸的缸筒通过第一销轴转动连接于所述底盘上，所述变幅油缸的活塞杆通过第二销轴与所述臂架转动连接。5.根据权利要求3所述的伸缩臂叉装车稳定性控制系统，其特征在于，所述稳定性控制系统还包括与所述控制单元电连接的主控制阀，所述控制单元和主控制阀分别固定于所述底盘上，所述主控制阀分别与所述伸缩油缸和所述变幅油缸通过液压管路连接，所述控制单元通过所述主控制阀控制所述伸缩油缸和所述变幅油缸动作。6.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车稳定性控制系统，其特征在于，所述臂架包括一级臂和可伸缩地套装在所述一级臂内的二级臂。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳栋，张涛，尹文超，支开印，
申请(专利权)人：临工重机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：