越野叉车稳定性主动保护装置及具有其的越野叉车
阅读说明：本技术 越野叉车稳定性主动保护装置及具有其的越野叉车 (Active protection device for stability of cross-country forklift and cross-country forklift with active protection device ) 是由 钟志华 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种越野叉车稳定性主动保护装置,包括设置于叉车车身上且用于采集车身角度数据的角度传感器、设置于门架上且用于检测门架状态的位置传感器、多路阀以及用于接收角度传感器和位置传感器发送的信号且对信号进行处理和判断处理结果是否满足失稳条件的控制系统；当处理结果满足失稳条件,控制系统则发出警报并限制多路阀工作。本发明的越野叉车稳定性主动保护装置,既能有效、实时地的实现对越野叉车横向、纵向稳定性的监测并且能够反馈信息输出到越野叉车,发出相应警告及采取保护措施,防止越野叉车在失稳状态下继续整车作业,起到稳定性主动安全保护作用。本发明还公开了一种越野叉车。(The invention discloses an active protection device for the stability of a cross-country forklift, which comprises an angle sensor, a position sensor, a multi-way valve and a control system, wherein the angle sensor is arranged on a forklift body and used for acquiring angle data of the forklift body, the position sensor is arranged on a portal and used for detecting the state of the portal, the control system is used for receiving signals sent by the angle sensor and the position sensor, processing the signals and judging whether the processing result meets the instability condition; and when the processing result meets the instability condition, the control system gives an alarm and limits the operation of the multi-way valve. The active protection device for the stability of the cross-country forklift can effectively monitor the transverse and longitudinal stability of the cross-country forklift in real time, can feed back information to be output to the cross-country forklift, sends corresponding warning and takes protection measures to prevent the cross-country forklift from continuing to work in the whole forklift in a destabilization state, and plays a role in active safety protection of the stability. The invention also discloses a cross-country forklift.)
技术领域
本发明属于叉车技术领域，具体地说，本发明涉及一种越野叉车稳定性主动保护装置及具有其的越野叉车。
背景技术
叉车是工业搬运车辆，在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色，广泛应用于港口、车站、机场、货场、工厂之间、仓库、流通中心和配送中心等，可在船舱、车厢和集装箱内进行托盘货物的装卸、搬运作业，是物料搬运设备中的主力军。
越野内燃叉车这一种特种车辆虽然在行业内属于小众产品，但结合近几年海外出口数量来看，例如2019年海关报表数据(1-9月份)统计，越野叉车全国总计出口93台，其中美科斯排名第一总计出口30台，其中四驱产品9台，单台价值13.8万～15万，双驱产品21台，单台价值9.4万～10.2万，山东欧进排名第二总计出口21台，单台价值7.86万～12.66万。据出口数据表明越野车产品出口总量每年均有所递增。并且越野叉车作业环境相对复杂，多为泥地或者地面不平整地带，因此对于越野车失稳定性的警示及限制功能的保护措施是切实可行的。
现有叉车稳定性保护装置虽能有效的监测叉车稳定性状态，但结构较为复杂，且车身上装载多处传感器，易产生故障点较多。并且仅能发出相应警告，不能起到限制功能即主动保护的作用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种越野叉车稳定性主动保护装置，目的是实现主动保护，提高安全性。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：越野叉车稳定性主动保护装置，包括设置于叉车车身上且用于采集车身角度数据的角度传感器、设置于门架上且用于检测门架状态的位置传感器、多路阀以及用于接收角度传感器和位置传感器发送的信号且对信号进行处理和判断处理结果是否满足失稳条件的控制系统；当处理结果满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。
所述角度传感器通过螺栓安装在所述叉车车身上。
所述角度传感器为双轴倾斜传感器。
所述的越野叉车稳定性主动保护装置还包括用于检测起升油缸压力的起升油缸压力传感器，起升油缸压力传感器与控制系统电连接。
当所述起升油缸压力传感器检测到门架起升，且所述位置传感器检测到门架处于水平状态时，若所述角度传感器达到第一设定角度，角度传感器发送信号至所述控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。
所述起升油缸压力传感器检测门架处于收缩状态，且所述位置传感器检测到门架处于后倾状态时，若所述角度传感器达到第二设定角度，角度传感器发送信号至所述控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。
当所述起升油缸压力传感器检测到门架起升，且所述位置传感器检测到门架处于后倾状态时，若所述角度传感器达到第三设定角度，角度传感器发送信号至所述控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。
当所述起升油缸压力传感器检测到门架处于收缩状态，且所述位置传感器检测到门架处于后倾状态时，若所述角度传感器达到第四设定角度，角度传感器发送信号至所述控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。
本发明还提供了一种越野叉车，包括所述的越野叉车稳定性主动保护装置。
发明的越野叉车稳定性主动保护装置，既能有效、实时地的实现对越野叉车横向、纵向稳定性的监测并且能够反馈信息输出到越野叉车，发出相应警告及采取保护措施，防止越野叉车在失稳状态下继续整车作业，起到稳定性主动安全保护作用。本发明还公开了一种越野叉车。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是角度传感器安装位置示意图；
图2是角度传感器测量示意图；
图3是多路阀的原理图；
图4是多路阀的外部结构示意图；
图5是多路阀的剖视图；
图6是叉车纵向堆垛状态示意图；
图7是叉车纵向运行状态示意图；
图8是叉车横向堆垛状态示意图；
图9是叉车横向运行状态叉车横向运行状态图。
图中标记为：1、角度传感器；2、回油电磁阀；3、下降电磁阀；4、进油阀片；5、工作阀片；6、工作阀片；7、工作阀片；8、回油阀片；9、升降阀体；10、单向阀；11、进油道；12、A2油道；13、电磁阀；14、手动卸荷阀芯；15、阀杆；16、回油道；17、A1油道。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图4所示，本发明提供了一种越野叉车稳定性主动保护装置，包括角度传感器、位置传感器、多路阀和控制系统。角度传感器设置于叉车车身上，且用于采集车身角度数据。位置传感器设置于门架上，且用于检测门架状态。控制系统用于接收角度传感器和位置传感器发送的信号，并对信号进行处理和判断处理结果是否满足失稳条件；当处理结果满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。
具体地说，如图1和图2所示，角度传感器通过螺栓安装在叉车车身上，角度传感器通过4个螺栓固定在叉车车身内部，安装、拆卸方便，占用空间小，简易操作，安全性高。角度传感器为双轴倾斜传感器，采用双轴倾斜传感器对角度数据进行捕捉的具体工作原理如下：
1)当角度传感器的倾斜角度小于设定报警角度时，绿灯亮，红灯灭，信号线输出为高阻态；
2)当角度传感器的倾斜角度大于等于报警角度时，红灯亮，延时两秒钟后，绿灯灭，相应的开关闭合，当器件从报警角度返回时，红灯灭，延时两秒钟后，绿灯亮，相应的开关断开，信号线输出为高阻态。如果在延时期间，倾斜状态发生改变，那么相应的输出信号不会改变；
3)角度传感器的阻值可随角度变换而设定档位，从而实现不同角度下的不同电阻值档位的信号输出。
结论：通过对角度传感器自身电阻值的变化，采集对应的角度信号并传递输出，执行元件选择方面采用双电磁阀锁止机构型号多路阀，即通过电磁阀的开合对油路进行相应控制，起到对多路阀进行限制功能的作用。
如图3和图4所示，多路阀主要由进油阀片、回油阀片和三个工作阀片5、6、7组成，工作阀片包括升降阀片、倾斜阀片和属具阀片。多路阀且带有2个电磁阀。如图5所示，当多路阀的升降阀杆处于升降液压缸的下降位置，电磁铁通电，先导油从A2油道流向回油道，电磁阀控制的单向阀打开，升降液压缸的油液经过A1油道流至回油道，实现对起升油缸的控制，进而可以控制叉车的门架下降。因此，在电磁阀不通电时，叉车的门架处于锁定状态，不会下降，实现了电信号与多路阀的联动。
本发明的越野叉车稳定性主动保护装置还包括用于检测起升油缸压力的起升油缸压力传感器，角度传感器、位置传感器、多路阀、起升油缸压力传感器与控制系统电连接，多路阀受到控制系统的控制。控制系统与警报装置电连接，警报装置用于发出语音警报，警报装置受到控制系统的控制。
在叉车运行过程中，通过角度传感器实时采集叉车车身的角度数据，叉车车身的角度是指叉车车身与水平地面之间的夹角，并且由起升油缸压力传感器实时采集起升油缸的压力数据，由位置传感器采集门架的状态数据，角度传感器、位置传感器和起升油缸压力传感器将采集的数据传递至控制系统。控制系统对接收的数据进行处理，从而实时判断叉车的稳定性，当叉车实时监测数据满足至少下列一种失稳条件，则发出警报并限制多路阀工作：
1、如图6所示，当起升油缸压力传感器检测到门架起升，且位置传感器检测到门架处于水平状态时，若角度传感器(输出电阻值达到设定X轴值时)达到第一设定角度，角度传感器发送信号至控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。第一设定角度为叉车纵向堆垛角度的最大值。
2、如图7所示，起升油缸压力传感器检测门架处于收缩状态，且位置传感器检测到门架处于后倾状态时，若角度传感器(输出电阻值达到最大X轴值时)达到第二设定角度，角度传感器发送信号至控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。第二设定角度为叉车纵向堆垛角度的最大值。第二设定角度为叉车纵向运行最大角度。
3、如图8所示，当起升油缸压力传感器检测到门架起升，且位置传感器检测到门架处于后倾状态时，若角度传感器(输出电阻值达到设定Y轴值时)达到第三设定角度，角度传感器发送信号至控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。第三设定角度为叉车横向堆垛角度的最大值。
4、如图9所示，当起升油缸压力传感器检测到门架处于收缩状态，且位置传感器检测到门架处于后倾状态时，若角度传感器(输出电阻值达到最大Y轴值时)达到第四设定角度，角度传感器发送信号至控制系统，控制系统判断叉车满足失稳条件，控制系统则发出警报并限制多路阀工作。第四设定角度为叉车横向运行最大角度。
本发明的越野叉车稳定性主动保护装置，通过对叉车失稳状态(横向纵向倾翻和横向倾翻)所触发的条件，即叉车车身与水平地面的角度数据方面进行入手，通过对角度信息的捕捉及在起升油缸上的压力传感器和外门架上的位置传感器等来对稳定性状态进行判定，在安全保护方面通过采集角度信号传递至越野叉车的执行模块，从而在失稳临近条件下触发语音警报以及控制叉车多路换向阀工作，进而限制叉车继续作业，进一步达到主动保护车辆的目的。
本发明还提供了一种越野叉车，包括上述结构的越野叉车稳定性主动保护装置。此越野叉车稳定性主动保护装置的具体结构可参照图1至图9，在此不再赘述。由于本发明的越野叉车包括上述实施例中的越野叉车稳定性主动保护装置，所以其具有上述越野叉车稳定性主动保护装置的所有优点。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
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