一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，属于安全控制技术领域，包括传感器模组、车架与车桥锁止机构、货叉与门架控制机构、集成控制器；集成控制器采集各检测传感器的输出信号，根据叉车的不同作业工况，输出控制指令至车架与车桥锁止机构、货叉与门架控制机构，进行叉车集成安全控制，提高叉车货叉操作安全与侧翻安全性的集成安全性能。

An Integrated Safety Control System and Control Method for Balanced Forklift Truck

The invention discloses an integrated safety control system for a balanced forklift, which belongs to the technical field of safety control, including sensor module, frame and Bridge locking mechanism, fork and door frame control mechanism and integrated controller. The integrated controller collects the output signals of each detection sensor, and outputs control instructions to the frame and Bridge locking according to the different working conditions of the forklift. The mechanism, fork and gantry control mechanism are used for integrated safety control of forklift truck to improve the integrated safety performance of forklift operation safety and rollover safety.

【技术实现步骤摘要】
一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统及控制方法
本专利技术涉及安全控制
，特别涉及一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统。
技术介绍
平衡重式叉车是应用最为广泛的叉车类型，随着市场经济的快速发展，叉车应用领域越来越广泛，应用工作环境越来越复杂，对叉车的安全性能也提出了越来越高的要求。在叉车堆垛作业过程中，货叉前倾至极限位置，货物由于惯性前移脱落，造成人员伤亡；货叉后倾至极限位置，货物由于惯性前移，造成货物挤压或砸伤操作人员；货叉后倾时货物在超过相应高度时容易挤压或砸伤操作人员。目前，平衡重式叉车前部配有装卸货物的工作装置，前轮为驱动轮，后轮为转向轮，采用双梯形转向机构。转向桥中部有一个铰接点与车架连接，车架可通过铰接点相对转向桥进行上下摆动。叉车的这种铰链连接方式，虽然提高了叉车作业的灵活性以及通过凹、凸路面时车体的平稳性，但是由于存在支承平面倾角，导致车架摆动，使叉车支撑平面与行驶平面不重合，转弯搬运作业过程中易发生横向失稳发生侧翻事故。因此，提高平衡重式叉车的堆垛与搬运作业的安全性对叉车主动安全性能具有迫切的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述
技术介绍
所存在的缺陷，以提高叉车堆垛作业和搬运作业过程的安全性。为实现以上目的，本专利技术采用一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，包括传感器模组、车架与车桥锁止机构以及集成控制器；传感器模组的输出端连接集成控制器输入端，集成控制器输出端与车架与车桥锁止机构连接。进一步地，所述传感器模组至少包括陀螺仪传感器和车速传感器，陀螺仪传感器安装在叉车质心位置，车速传感器安装在叉车变速器输出轴位置。进一步地，所述车架与车桥锁止机构包括锁止油缸和锁止电磁阀，锁止电磁阀安装在锁止油缸的油道中，锁止油缸垂直安装在车架与车桥之间。进一步地，还包括货叉与门架控制机构，所述集成控制器输出端与车架与车桥锁止机构连接；货叉与门架控制机构包括倾斜油缸和倾斜电磁阀，倾斜电磁阀安装在倾斜油缸的油道中，倾斜油缸安装在或货叉与门架之间。进一步地，所述传感器模组还包括货叉高度传感器、门架倾角传感器和货叉载荷传感器；货叉高度传感器安装在所述门架上端，门架倾角传感器安装在所述倾斜油缸和叉车车身铰接位置，货叉载荷传感器安装在门架底端。另一方面，提供一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统的控制方法，包括：集成控制器获取传感器模组发送的传感器信号，该传感器信号包括侧向加速度信号和车速信号；根据所述侧向加速度信号和车速信号，计算不同车速下的安全侧向加速度；在叉车侧倾至所述安全侧向加速度时，所述集成控制器输出控制指令至车架与车桥锁止机构，对叉车进行侧倾安全控制。进一步地，所述在叉车侧倾至所述安全侧向加速度时，所述集成控制器输出控制指令至车架与车桥锁止机构，对叉车进行侧倾安全控制，包括：所述集成控制器输出控制指令至所述锁止电磁阀以控制锁止电磁阀切断所述锁止油缸的油道，实现对叉车的侧倾安全控制。进一步地，还包括：集成控制器获取传感器模组发送的传感器信号，该传感器信号包括货叉高度信号、载荷信号以及货叉前倾/后斜角度信号；根据所述叉车高度信号和载荷信号，计算所述叉车货叉前倾的极限角度；根据货叉前倾斜角度判断所述在货叉前倾至所述极限角度位置时，集成控制器输出控制指令至所述货叉与门架控制机构，控制所述倾斜电磁阀切断倾斜油缸的供油，使货叉停止前倾操作。进一步地，还包括：根据所述叉车高度信号载荷信号，计算所述叉车货叉后倾的极限速度；根据货叉后倾速度至所述极限速度时，集成控制器输出控制指令至所述货叉与门架控制机构，控制所述倾斜电磁阀切断倾斜油缸的供油，对货叉后倾速度进行控制。进一步地，所述根据所述叉车高度信号载荷信号，计算所述叉车货叉前倾的极限角度，包括：以叉车质心到叉车前轮接地线距离与叉车质量与的乘积值与货物质心到叉车前轮接地连线距离与货物质量乘积值相等时，货叉的前倾角度为所述极限角度；所述根据所述叉车高度信号载荷信号，计算所述叉车货叉后倾的极限速度，包括：将货叉叉装最大装载质量并举升至最大高度时，货叉后倾叉车前轮接地压力最小时，所对应货叉后倾速度的最小值为所述货叉后倾的极限速度。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：本专利技术通过在重式叉车上安装传感器模组、集成控制器和车架与车桥锁止机构，集成控制器接收传感器模组输入的传感器信号，该传感器信号至少包括叉车的侧向加速度信号和车速信号，集成控制器计算不同车速下的侧向安全加速度，并在叉车当前的侧向加速度达到安全设定的侧向安全加速度时，集成控制器控制车架与车桥锁止机构，实现车架与车桥锁止机构的侧向安全控制，防止叉车进一步倾斜导致货物与叉车的侧向倾翻，保证货物与操作人员的安全。附图说明下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：图1是一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统的结构示意图；图2是集成安全控制系统结构示意图；图3是集成安全控制系统结构示意图；图4是用于平衡重式叉车的集成安全控制系统的控制方法的流程示意图。图中：10-传感器模组；20-车架与车桥锁止机构；30-货叉与门架控制机构；40-集成控制器；11-陀螺仪传感器；12-车速传感器；13-货叉高度传感器13；14-门架倾角传感器；15-货叉载荷传感器；21-锁止油缸；22-锁止电磁阀；31-倾斜油缸；32-倾斜电磁阀；51-车桥；52-车身（架）；53-门架；54-货叉。具体实施方式为了更进一步说明本专利技术的特征，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的保护范围加以限制。如图1至图3所示，本实施例公开了一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，包括：传感器模组10、车架与车桥锁止机构20以及集成控制器40；传感器模组10的输出端连接集成控制器40输入端，集成控制器40输出端与车架与车桥锁止机构20连接。其中，集成控制器飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128，其用于获取传感器模组输出的传感器信号，并根据传感器信号获取叉车当前的状态，从而对车架与车桥锁止结构进行锁止控制，实现搬运转弯作业过程中叉车侧倾角度的控制，避免了叉车搬运转弯导致的叉车侧翻，实现叉车搬运作业过程中的安全控制。进一步地，传感器模组10至少包括陀螺仪传感器11和车速传感器12，陀螺仪传感器11安装在叉车质心位置，车速传感器12安装在叉车变速器输出轴位置。其中，陀螺仪传感器11用于检测叉车的侧向加速度，集成控制器40根据叉车的侧向加速度判断叉车的侧倾姿态。车速传感器12用于检测叉车的运动速度，其通过测量叉车变速器输出轴齿轮齿数，并与变速器主减减速比以及轮胎滚动半径综合计算叉车的运动速度。进一步地，车架与车桥锁止机构20包括锁止油缸21和锁止电磁阀22，锁止电磁阀22安装在锁止油缸21的油道中，锁止油缸21垂直安装在车架与车桥之间，且锁止油缸21与车架和车桥均为铰接。其中，锁止电磁阀22为两位两通高速开关电磁阀，其用于接收集成控制器40输出的控制指令进行锁止与解锁，从而切断锁止油缸21的供油通道以及打开锁止油缸22的供油通道，对叉车搬运作业过程中叉车车身姿态的控制。需要说明的是，本实施例通过对叉车现有机械换系统机构局部改造，在转向后桥的单支撑点两侧加装电锁止磁阀、锁止液压油缸和相应的传感器，通过锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，其特征在于，包括传感器模组、车架与车桥锁止机构以及集成控制器；传感器模组的输出端连接集成控制器输入端，集成控制器输出端与车架与车桥锁止机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，其特征在于，包括传感器模组、车架与车桥锁止机构以及集成控制器；传感器模组的输出端连接集成控制器输入端，集成控制器输出端与车架与车桥锁止机构连接。2.如权利要求1所述的用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，其特征在于，所述传感器模组至少包括陀螺仪传感器和车速传感器，陀螺仪传感器安装在叉车质心位置，车速传感器安装在叉车变速器输出轴位置。3.如权利要求1或2所述的用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，其特征在于，所述车架与车桥锁止机构包括锁止油缸和锁止电磁阀，锁止电磁阀安装在锁止油缸的油道中，锁止油缸垂直安装在车架与车桥之间。4.如权利要求1所述的用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，其特征在于，所述传感器模组还包括货叉高度传感器、门架倾角传感器和货叉载荷传感器；货叉高度传感器安装在所述门架上端，门架倾角传感器安装在所述倾斜油缸和叉车车身铰接位置，货叉载荷传感器安装在门架底端。5.如权利要求4所述的用于平衡重式叉车的集成安全控制系统，其特征在于，还包括货叉与门架控制机构，所述集成控制器输出端与货叉与门架控制机构连接；货叉与门架控制机构包括倾斜油缸和倾斜电磁阀，倾斜电磁阀安装在倾斜油缸的油道中，倾斜油缸安装在或货叉与门架之间。6.一种如权利要求1-5任一项所述用于平衡重式叉车的集成安全控制系统的控制方法，其特征在于，包括：集成控制器获取传感器模组发送的传感器信号，该传感器信号包括侧向加速度信号和车速信号；根据所述侧向加速度信号和车速信号，计算不同车速下的安全侧向加速度；在叉车侧倾至所述安全侧向加速度时，所述集成控制器输出控制指令至车架与车桥锁止机构，对叉车进行侧倾安全控制。7.如权利要求6所述的用于平衡重式叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬林，夏光，王月娥，郑小东，温跃清，张洋，
申请(专利权)人：安徽合力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34