专利名称：堆高机动态前倾翻保护方法、系统和具有该系统的堆高机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种堆高机动态前倾翻保护方法和一种用于实施该方法的堆高机动
态前倾翻保护系统以及具有该系统的堆高机。
背景技术：
对于集装箱堆高机，其整车重心的位置和整车的稳定性会随吊箱高度、吊箱重量 和门架摇摆角度的变化而变化。在堆高机的动态行驶过程中，踩踏刹车制动可能因为制动 力矩过大，出现克服前向倾翻力矩而发生前向倾翻的危险，从而使纵向稳定性或安全性降 低。并且这种前向倾翻安全隐患的判断和预防，完全依赖驾驶员的个人经验和操作习惯获 得，人为操作因素过大，难免发生前向倾翻，相关产品已多次出现设备前倾翻事故，影响范 围大，事故后果严重。 在实践中，集装箱空箱堆高机的纵向稳定性主要受地面坡度、举升高度、负载重 量、门架倾斜角度、刹车制动力、要求的制动距离的影响，地面坡度在系统中可以检测，但无 法控制，而设备的举升高度、负载重量、门架倾斜角度、刹车制动力是完全可测量，并且可实 时控制的；在相同的地面坡度条件下，设备的举升高度越高、负载重量越大、门架前倾角度 越大，则设备的重心越高，设备的前倾翻稳定性就越差。当刹车制动力矩越大时，设备的前 倾翻危险越大；另外，在设备的行驶速度越大时，紧急情况下出现误操作时发生前倾翻的危 险性越大。 为了避免上述危险的发生，在现有技术中也公开了多种防止前倾翻的保护方法和 装置，然而这些保护方法和装置并不能自动地对堆高机的向前倾翻的危险进行预警进而自 动地针对在动态过程中的前倾翻趋势做出自动的控制。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种堆高机动态前倾翻保护方法和一种用于实施该 方法的堆高机动态前倾翻保护系统以及具有该系统的堆高机。 本发明的第一个目的通过一种堆高机动态前倾翻保护方法来实现，其中，该方法 具有以下步骤a)检测堆高机的负载重量、堆高机门架的举升高度、堆高机门架的倾斜角 度、地面坡度以及堆高机的当前刹车制动力；b)根据检测到的负载重量信号、举升高度信 号、倾斜角度信号以及地面坡度信号计算临界刹车制动力；c)对当前刹车制动力和临界刹 车制动力进行比较，如果当前刹车制动力大于或等于临界刹车制动力，则发出报警，并对堆 高机的刹车装置进行控制以降低当前刹车制动力。通过使用根据本发明的方法，在堆高机 进行刹车制动的过程中，始终将刹车制动力自动控制在临界刹车制动力之下。从而无论操 作人员采取何种力度的刹车都可以保证堆高机不会向前倾翻。 根据本发明的一个优选的设计方案，进一步通过以下方式来计算临界刹车制动 力1)通过检测到的负载重量、举升高度、倾斜角度以及地面坡度计算临界制动加速度；2) 通过计算出的临界制动加速度计算出临界刹车制动力。
在根据本发明的一个优选的设计方案中，通过设置在堆高机的举升油缸上的一个 或者多个压力传感器来检测堆高机的负载重量。可选地，也可以通过设置在堆高机的门架 链条上的拉力传感器来检测堆高机的负载重量。 根据本发明，通过设置在堆高机的门架顶端上的一个或者多个高度传感器来检测 堆高机的举升高度，通过设置在堆高机的门架底部的倾角传感器来检测堆高机的门架的倾 斜角度，通过设置在堆高机的车架内的坡度传感器检测地面坡度，以及通过设置在堆高机 的刹车装置中的刹车压力传感器检测堆高机的当前刹车制动力。在本发明中使用的各种传 感器为商业上通用的传感器。通过应用上述传感器能够容易地获得在本发明的方法中所需 要的各种数据。 通过使用根据本发明的上述方法和系统可以对堆高机动态行驶过程中的前倾翻 安全隐患的自动识别、判断和预防，避免人为及操作因素的影响，从而达到防止堆高机向前 倾翻的目的。 本发明的第二个目的通过一种堆高机动态前倾翻保护系统来实现，其中，根据本 发明的堆高机动态前倾翻保护系统具有用于检测堆高机的负载重量的负载传感器；用于 检测堆高机门架的举升高度的高度传感器；用于检测堆高机门架的倾斜角度的倾角传感 器；用于检测地面坡度的坡度传感器；用于检测堆高机的当前刹车制动力的刹车压力传感 器以及控制装置。在根据本发明的保护系统中，控制装置根据接收自这些传感器的负载重 量信号、举升高度信号、倾斜角度信号、地面坡度信号以及当前刹车制动力信号计算出临界 刹车制动力。然后，控制装置对当前刹车制动力和临界刹车制动力进行比较，如果当前刹车 制动力大于或等于临界刹车制动力，则促使堆高机的报警装置发出报警，并对堆高机的刹 车装置进行控制以降低当前刹车制动力。通过使用根据本发明的保护系统可以对堆高机动 态行驶过程中的前倾翻安全隐患的自动识别、判断和预防，避免人为及操作因素的影响，从 而达到防止堆高机向前倾翻的目的。 本发明的最后一个目的通过具有堆高机向前倾翻保护系统的堆高机实现。根据本 发明的堆高机可以在动态行驶过程中对前倾翻安全隐患进行自动识别、判断和预防，从而 避免人为及操作因素的影响，进而达到防止堆高机向前倾翻的目的。
接下来基于本发明的一个优选设计方案并参照附图对本发明详细说明。图中示 出 图1是根据本发明的堆高机动态前倾翻保护方法的流程图； 图2是安装在堆高机中的根据本发明的堆高机动态前倾翻保护系统示意图。
具体实施例方式
在图1中示意性的示出了根据本发明的堆高机动态前倾翻保护方法的流程图。在 图1中，首先检测出堆高机的负载重量m、堆高机门架的举升高度L、堆高机门架的倾斜角度 9以及地面坡度a 。 然而通过检测到的负载重量m、举升高度L、倾斜角度e以及所述地面坡度a计 算临界制动加速度a。最后，通过计算出的临界制动加速度a计算出临界刹车制动力P。
在下一步骤中，将当前刹车制动力pi和临界刹车制动力p进行比较，如果当前刹 车制动力Pi大于或等于临界刹车制动力P，则发出报警，并对堆高机的刹车装置进行控制 以降低当前刹车制动力pl。 在根据本发明的方法中，可以通过调节刹车装置的电比例减压阀的方法来控制刹 车制动力。 通过该设计方案，在操作人员进行刹车操作时，能够有利地对当前的工况进行预 判，从而避免操作人员的误操作，防止堆高机发生向前倾翻。 在图2中示意性地示出了安装在堆高机中的根据本发明的堆高机动态前倾翻保 护系统。该堆高机动态前倾翻保护系统具有设置在堆高机的举升油缸上的一个或者多个 压力传感器1 ;设置在堆高机的门架顶端上的一个或者多个高度传感器2 ;设置在堆高机的 门架底部的倾角传感器3 ;设置在堆高机的车架内的坡度传感器4以及设置在堆高机的刹 车装置中的速度传感器5。 同时，这些传感器1 、 2 、 3 、 4、 5通过数据总线与设置在堆高机中的控制装置6连接。 该控制装置6根据接收自这些传感器1、2、3、4、5的负载重量信号、举升高度信号、倾斜角度 信号、地面坡度信号计算出临界刹车制动力P。并且控制装置6对当前刹车制动力pl和临 界刹车制动力P进行比较，如果当前刹车制动力P 1大于或等于临界刹车制动力P，则促使 堆高机的报警装置发出报警，并对堆高机的刹车装置进行控制以降低当前刹车制动力pl。
通过在根据本发明的实施例中示出的方法和系统实现了对堆高机向前倾翻的危 险进行预警进而自动地针对在刹车过程中的刹车制动力做出自动的控制，有效地防止了因 为人员等因素造成的堆高机向前倾覆的危险。
权利要求
一种堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于包括以下步骤a)检测堆高机的负载重量(m)、堆高机门架的举升高度(L)、堆高机门架的倾斜角度(θ)、地面坡度(α)以及堆高机的当前刹车制动力(p1)；b)根据检测到的负载重量信号、举升高度信号、倾斜角度信号以及地面坡度信号计算临界刹车制动力(p)；c)对所述当前刹车制动力(p1)和所述临界刹车制动力(p)进行比较，如果所述当前刹车制动力(p1)大于或等于所述临界刹车制动力(p)，则发出报警，并对所述堆高机的刹车装置进行控制以降低当前刹车制动力(p1)。
2. 根据权利要求l所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，在步骤b)中，通过以下方式计算所述临界刹车制动力(P):-通过检测到的所述负载重量(m)、所述举升高度(L)、所述倾斜角度(e)以及所述地面坡度(a)计算临界制动加速度(a);-通过计算出的所述临界制动加速度(a)计算出所述临界刹车制动力(P)。
3. 根据权利要求1所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，通过设置在所述堆高机的举升油缸上的一个或者多个压力传感器(1)来检测所述堆高机的负载重量(m)。
4. 根据权利要求1所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，通过设置在所述堆高机的门架链条上的拉力传感器来检测所述堆高机的负载重量(m)。
5. 根据权利要求1所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，通过设置在所述堆高机的门架顶端上的一个或者多个高度传感器(2)来检测所述堆高机的举升高度(L)。
6. 根据权利要求1所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，通过设置在所述堆高机的门架底部的倾角传感器(3)来检测所述堆高机的门架的倾斜角度(e)。
7. 根据权利要求1所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，通过设置在所述堆高机的车架内的坡度传感器(4)检测地面坡度(a)。
8. 根据权利要求1所述的堆高机动态前倾翻保护方法，其特征在于，通过设置在所述堆高机的刹车装置中的刹车压力传感器(5)检测所述堆高机的当前刹车制动力(pl)。
9. 一种用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法的堆高机动态前倾翻保护系统，其特征在于，-所述堆高机动态前倾翻保护系统具有用于检测堆高机的负载重量的负载传感器(1);用于检测堆高机门架的举升高度的高度传感器(2);用于检测堆高机门架的倾斜角度的倾角传感器(3);用于检测地面坡度的坡度传感器(4);用于检测堆高机的当前刹车制动力的刹车压力传感器(5)以及控制装置(6)，其中，-所述控制装置(6)根据接收自所述这些传感器(1、2、3、4、5)的负载重量信号、举升高度信号、倾斜角度信号、地面坡度信号以及当前刹车制动力信号计算出临界刹车制动力(P)，-所述控制装置(6)对所述当前刹车制动力(pi)和所述临界刹车制动力(p)进行比较，如果所述当前刹车制动力(Pi)大于或等于所述临界刹车制动力(P)，则促使所述堆高机的发出报警，并对所述堆高机的刹车装置进行控制以降低当前刹车制动力(pl)。
10. 根据权利要求9所述的堆高机动态前倾翻保护系统，其特征在于，所述控制装置(6)通过检测到的所述负载重量(m)、所述举升高度(L)、所述倾斜角度(e)以及所述地面坡度(a)计算临界制动加速度(a)，并且计算出的所述临界制动加速度(a)计算出所述临界刹车制动力(P)。
11. 一种具有根据权利要求9至10中任一项所述的堆高机动态前倾翻保护系统的堆高机。
全文摘要
一种堆高机动态前倾翻保护方法，其包括以下步骤a)检测堆高机的负载重量(m)、堆高机门架的举升高度(L)、堆高机门架的倾斜角度(θ)、地面坡度(α)以及当前刹车制动力(p1)；b)根据检测到的负载重量信号、举升高度信号、倾斜角度信号以及地面坡度信号计算临界刹车制动力(p)；c)对当前刹车制动力(p1)和临界刹车制动力(p)进行比较，如果当前刹车制动力大于或等于临界刹车制动力，则发出报警，并对堆高机的刹车装置进行控制以降低当前刹车制动力(p1)。此外，本发明还涉及一种用于实施上述方法的堆高机动态前倾翻保护系统以及一种具有该保护系统的堆高机。
文档编号B60T8/17GK101722944SQ20091025959
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者刘志刚, 吴乐尧, 周嵩云 申请人:三一集团有限公司