本发明涉及车辆专用升降设备技术领域，具体而言，涉及一种升降叉架及具有该升降叉架的航空食品车。
背景技术：
航空食品车属于机场专用车辆，专门用于客机的配餐。由于客机种类繁多，用于配餐的航空食品车一般分为适用于普通客机的普通型航空食品车和适用于例如a380飞机等大型客机的a380航空食品车。普通型航空食品车厢体举升最大高度6.2m，厢体通过四向平台与机舱门对接后为飞机配餐，该类食品车可以服务的飞机机舱门高度一般在6.2m以下。a380航空食品车厢体最大举升高度达到8.1m，在为a380飞机配餐时，其举升高度超过6.2m。
航空食品车在下降过程的初始高度内，由于负载的变化和液压回路背压固定值导致了车厢由最高位置下降初始一段时间内的抖动和非匀速运动。本领域针对上述问题的解决方法是采用10通径的开关式电磁换向阀控制车厢的升降。基于这种现有设计，车厢上升速度由发动机油门提速后的转速决定，基本不可调节，下降时使用回油节流调速或者双速节流调速，只能设定1种或2种下降速度，较难解决箱体下降中的抖动问题。
再者，当a380航空食品车为a380飞机配餐时，车厢地板离地高度达到8.1m，车厢整体前移3m，此时整车重心发生显著变化，整车的稳定性是一个必须考虑的问题。配餐过程中飞机整体重量发生显著变化，机舱门离地高度存在明显下降，与机舱门对接的食品车四向平台离地高度也需随动下降，才能保证四向平台与机舱门的无缝对接。同时，由于叉架的制造装配精度以及控制叉架举升油缸液压锁的泄漏，导致a380航空食品车举升叉架在某一高度停止时的自动缓慢下沉，叉架在6.1m高度停止时，高度方向的下沉量达到30mm/h，叉架的自动下降是目前食品车液压系统普遍存在的问题。
技术实现要素：
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够提供三种以上下降速度的升降叉架。
本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述升降叉架且适用于a380等大型飞机的航空食品车。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种升降叉架，设于货车的车架与车厢之间。所述升降叉架包括叉架组件、驱动所述叉架组件升降的液压系统以及控制所述液压系统的控制器。其中，所述液压系统的系统干路上设有比例换向阀，所述控制器连接于所述比例换向阀，用以控制输入所述比例换向阀的比例电磁铁的电流的电流值。其中，所述控制器根据所述升降叉架行程中的多个的高度区间，向所述比例电磁铁给出相应电流值的电流，从而控制供给所述液压系统的液压流量，进而控制所述升降叉架托举所述车厢的上升或下降的速度。
根据本发明的其中一个实施方式，所述升降叉架行程中的多个所述高度区间至少包括由高至低的高位区间、平稳区间和低位区间。其中，所述升降叉架处于所述高位区间、平稳区间和低位区间时，所述控制器向所述比例电磁铁给出的电流的电流值分别为第一电流值、第二电流值和第三电流值，所述第三电流值大于所述第一电流值且小于所述第二电流值。
根据本发明的其中一个实施方式，所述升降组件包括双级举升液压缸，所述升降叉架行程中的多个所述高度区间还包括一级缸与二级缸换级时的换级区间。其中，所述升降叉架处于所述换级区间时，所述控制器向所述比例电磁铁给出的电流的电流值为所述第一电流值。
根据本发明的其中一个实施方式，所述换级区间介于所述高位区间与所述平稳区间之间。或者，所述换级区间介于所述平稳区间与所述低位区间之间。或者，所述换级区间包含于所述平稳区间之内，所述平稳区间包括第一平稳区间和第二平稳区间，且所述换级区间的高度小于所述第一平稳区间且大于所述第二平稳区间。
根据本发明的其中一个实施方式，所述升降叉架上升并静止于一高度，且所述升降叉架自动下降时，所述控制器控制所述液压系统驱动所述升降叉架回升至原高度，且该回升过程中所述控制器向所述比例电磁铁给出的电流的电流值为所述第一电流值。
根据本发明的其中一个实施方式，所述控制器为plc控制器。
根据本发明的其中一个实施方式，所述升降叉架的转轴上设有旋转角度编码器，用以检测所述升降叉架的叉架旋转的角度。其中，所述控制器连接于所述旋转角度编码器，以根据所述角度计算得出所述升降叉架所处的所述高度区间。
根据本发明的另一个方面，提供一种航空食品车，包括车架以及车厢。其中，所述航空食品车还包括上述实施方式所述的升降叉架。
根据本发明的其中一个实施方式，所述航空食品车还包括四向平台，所述四向平台设于所述车厢靠近飞机舱门的那一端，所述四向平台上设有检测开关；其中，所述控制器连接于所述检测开关，所述升降叉架升降时利用一旋转编码器检测所述升降叉架的叉架角度，并通过控制器进行计算得知所述车厢所处高度位置，所述车厢升起并对接于一飞机且所述飞机相对所述车厢下降至所述检测开关的高度时，所述检测开关触发，所述控制器控制所述升降叉架下降，且所述控制器向所述比例电磁铁给出的电流的电流值为所述第一电流值。
根据本发明的其中一个实施方式，所述升降叉架行程中的多个所述高度区间包括所述高位区间、所述第一平稳区间、所述换级区间、所述第二平稳区间和所述低位区间，且所述控制器向所述比例电磁铁给出的电流的电流值分别为第一电流值、第二电流值和第三电流值时，所述高位区间介于6.8m～8.1m，所述第一平稳区间介于5.5m～6.8m，所述换级区间介于5.3m～5.5m，所述第二平稳区间介于3.4m～5.3m，所述低位区间介于3.4m以下；和/或，所述第一电流值介于0.2a～0.4a，所述第二电流值介于0.9a～1a，所述第三电流值介于0.5a～0.6a。
由上述技术方案可知，本发明提出的升降叉架及具有该升降叉架的航空食品车的优点和积极效果在于：
本发明提出的升降叉架及航空食品车，通过采用控制器调节给出比例节流阀的比例电磁铁的电流大小的设计，实现控制器根据不同高度对升降速度的控制。通过上述设计，本发明能够使车厢运动过程中的速度平缓过渡，避免车厢内货物损坏，并改善车厢内工作人员的舒适度。并且，本发明能够针对升降叉架在运动过程中存在的抖动和速度不均等问题，灵活调整叉架的运动速度。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种升降叉架的结构示意图；
图2是图1示出的升降叉架的仰视图；
图3是图1示出的升降叉架的液压系统原理图；
图4是图1示出的升降叉架的控制原理图。
其中，附图标记说明如下：
100.升降叉架；
111.左前支腿；
112.左后支腿；
120.转轴；
130.旋转角度编码器；
140.双级举升液压缸；
141.一级缸；
142.二级缸；
210.系统干路；
211.比例换向阀；
212.主举升油缸；
220.横向伸缩支路；
221.左前支腿横向伸缩油缸；
222.左后支腿横向伸缩油缸；
223.右前支腿横向伸缩油缸；
224.右后支腿横向伸缩油缸；
230.举升支路；
231.左前支腿举升油缸；
232.左后支腿举升油缸；
233.右前支腿举升油缸；
234.右后支腿举升油缸；
240.底盘液压动力单元。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。
在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“上端部”、“下端部”、“之间”、“侧”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
升降叉架实施方式
参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本发明的原理的升降叉架的结构示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的升降叉架是以适用于航空食品车的升降叉架为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该升降叉架应用于其他种类的车辆或其他类型的设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的升降叉架的原理的范围内。
如图1所示，在本实施方式中，本发明提出的升降叉架100可以用于设置在货车的车架与车厢之间，从而实现车厢相对于车架的升降。具体而言，升降叉架100主要包括叉架组件、驱动叉架组件升降的液压系统以及控制液压系统的控制器。配合参阅图2至图4，图2中代表性地示出了能够体现本发明原理的升降叉架100的仰视图；图3中代表性地示出了能够体现本发明原理的升降叉架100的液压系统原理图；图4中代表性地示出了能够体现本发明原理的升降叉架100的控制原理图。以下结合上述附图，对本发明提出的升降叉架100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。
如图1和图2所示，在本实施方式中，叉架组件可参考现有升降叉架的相关设计。具体而言，该叉架组件主要包括交叉设置的前支腿和后支腿，且前支腿与后支腿的中部可转动地连接。前支腿包括平行设置的左前支腿111和右前支腿，后支腿包括平行设置的左后支腿112和右后支腿。其中，参考升降叉架100在例如航空食品车的车辆上的现有设计，左前支腿111和右前支腿的一端通过转轴可转动地连接于航空食品车的车架前端，左前支腿111和右前支腿的另一端可转动且可滑动地连接于航空食品车的车厢底部。左后支腿112和右后支腿的一端可转动且可滑动地连接于航空食品车的车架，左后支腿112和右后支腿的另一端可转动且可滑动地连接于车厢底部的前端。前支腿与后支腿之间设有主举升油缸212，主举升油缸212的缸体可转动地连接在前支腿的下半部，缸杆可转动地连接在后支腿的上半部。在其他实施方式中，叉架组件亦可参考现有升降叉架的其他结构设计，并不以本实施方式为限。
如图3所示，在本实施方式中，液压系统的大部分结构可参考现有升降叉架的液压系统的相关系统设计。具体而言，液压系统利用安装在航空食品车车架上的底盘液压动力单元240提供动力，而经由系统干路210和各系统支路向各油缸供油，以控制各油缸的工作状态。其中，系统干路210和各系统支路相互并联，且系统支路主要包括横向伸缩支路220和举升支路230。系统干路210用于向主举升油缸212供油，横向伸缩支路220用于向左前支腿横向伸缩油缸221、左后支腿横向伸缩油缸222、右前支腿横向伸缩油缸223和右后支腿横向伸缩油缸224供油，举升支路230用于向左前支腿举升油缸231、左后支腿举升油缸232、右前支腿举升油缸233和右后支腿举升油缸234供油。在其他实施方式中，液压系统的上述结构亦可参考现有升降叉架的液压系统的其他系统设计，并不以本实施方式为限。
如图3所示，在本实施方式中，系统干路210上设有比例换向阀211，控制器连接于比例换向阀211，用以控制输入比例换向阀211的比例电磁铁的电流的电流值。具体而言，控制器能够根据升降叉架100行程中的多个的高度区间，向比例电磁铁给出相应电流值的电流，从而控制供给液压系统各油缸(例如主举升油缸212)的液压流量，进而控制升降叉架100托举车厢的上升或下降的速度。
进一步地，在本实施方式中，升降叉架100行程中的多个高度区间可至少包括由高至低的高位区间、平稳区间和低位区间。具体而言，高位区间即为车厢上升至高位而准备下降时容易发生抖动的初始高度范围，平稳区间即为车厢平稳下降时的高度范围，低位区间即为车厢下降至低位时的高度范围。其中，升降叉架100处于高位区间、平稳区间和低位区间时，控制器向比例电磁铁给出的电流的电流值分别为第一电流值、第二电流值和第三电流值，并且，第三电流值大于第一电流值且小于第二电流值。
通过上述设计，当升降叉架100举升车厢上升至高位并准备下降时，在高位区间内容易产生抖动现象。此时，控制器向比例换向阀211的比例电磁铁给出的电流为较小的第一电流值，从而控制比例换向阀211的阀口关小(即小部分开启)，使车厢在高位区间内慢速下降，以避免车厢产生抖动现象。当升降叉架100将车厢下降至平稳区间时，控制器向比例换向阀211的比例电磁铁给出的电流为较大的第二电流值，从而控制比例换向阀211的阀口全开(或开度较大)，使车厢在平稳区间内快速下降，保证车厢下降效率。当升降叉架100将车厢下降至低位区间时，控制器向比例换向阀211的比例电磁铁给出的电流为较小的第三电流值，从而控制比例换向阀211的阀口大致半开，使车厢在低位区间内慢速下降，从而避免意外情况，并保证操作维修人员的安全。
承上所述，控制器可根据升降叉架100在其行程中的多个的高度区间，向比例换向阀211的比例电磁铁给出相应电流值的电流，从而控制比例换向阀211的阀口开度，即控制供给液压系统的系统干路210的液压流量，从而控制升降叉架100在其行程中的不同高度区间内以相应的速度托举车厢升降。在其他实施方式中，升降叉架100行程中的多个不同的高度区间并不限于本实施方式中的上述高度区间，可根据对升降叉架100托举车厢的实际需求灵活界定。再者，不同高度区间所对应的电流的电流值，可根据对升降速度的需求相应调整，并不以本实施方式为限。
进一步地，在本实施方式中，当主举升油缸212采用双级举升液压缸140这一现有升降叉架的常用选型时，升降叉架100行程中的多个高度区间至少还可包括换级区间，即双级举升液压缸140的一级缸141与二级缸142换级时所对应的高度区间。其中，当升降叉架100处于上述换级区间时，控制器向比例换向阀211的比例电磁铁给出的电流的电流值可以为第一电流值。通过上述设计，当升降叉架100将车厢下降至双级举升液压缸140的一级缸141与二级缸142换级时所对应的高度区间时，箱体会产生明显的抖动现象。此时，控制器向比例换向阀211的比例电磁铁给出的电流为较小的第一电流值，从而控制比例换向阀211的阀口关小(即小部分开启)，使车厢在换级区间内慢速下降，以缓解车厢的抖动现象。
其中，根据升降叉架100和双级举升液压缸140的具体结构，上述的换级区间可以介于高位区间与平稳区间之间、或可介于平稳区间与低位区间之间、亦可包含于平稳区间之内。当换级区间介于平稳区间之内时，平稳区间则进一步包括第一平稳区间和第二平稳区间，且换级区间的高度小于第一平稳区间且大于第二平稳区间。
进一步地，在本实施方式中，当升降叉架100举升车厢并静止于一高度，且升降叉架100自动下降时，控制器可控制液压系统驱动升降叉架100回升至原高度，且该回升过程中控制器向比例换向阀211的比例电磁铁给出的电流的电流值优选为第一电流值。具体而言，结合本实施方式中有关航空食品车的应用环境，上述情形可具体包括当车厢处于一定高度且四向平台处于伸出状态时，由于主举升油缸212的泄漏而导致的车厢缓慢自动下降的现象。
进一步地，在本实施方式中，控制器可以优选为plc控制器。
如图1所示，在本实施方式中，升降叉架100的转轴上还设有旋转角度编码器130，用以检测升降叉架100的叉架旋转的角度。其中，控制器连接于旋转角度编码器130，以根据旋转角度编码器130测得的角度，计算得出升降叉架100所处高度，从而比对出当前高度属于预先设定于控制器中的何种高度区间(例如本实施方式中的高位区间、第一平稳区间、换级区间、第二平稳区间、低位区间)内，进而供控制器根据不同的高度区间向比例换向阀211的比例电磁铁给出相应电流值(例如本实施方式中的第一电流值、第二电流值、第三电流值)的电流。在其他实施方式中，亦可采用其他元件或方式替代本实施方式中的旋转角度编码器130，用以检测升降叉架100的叉架旋转的角度，从而计算得出升降叉架100所处高度，或者采用其他元件或方式直接检测升降叉架100所处高度，并不以本实施方式为限。
再者，考虑到升降叉架100在真实工作环境中受各种因素的影响，则上述各高度区间实际上是存在一定的变化。因此，在本实施方式中，可通过相关元件对升降叉架100工作过程中的抖动的检测，使控制器判断升降叉架100处于何种高度区间，从而给出相应电流值的电流。例如，亦可利用旋转角度编码器130检测升降叉架100的角度变化速率，从而相应计算出升降叉架100(车厢)是否发生抖动或抖动的具体程度。
具体而言，在平稳区间内，正常情况下，升降叉架100托举车厢升降是不会产生抖动现象，即转轴的角速度(单位时间内由旋转角度编码器130检测到的转角变化)在一段时间(例如3～4s)内是固定值或者缓变的(持续增大或者持续变小，此种情况主要是比例换向阀211接收电信号后阀芯从某一位置逐渐切换到另一位置的过渡过程)。当产生抖动现象时，转轴的角速度在一段时间内是频繁波动变化的，通过检测该段时间(例如3～4s)内转轴的角速度小于0.015rad/s(该角速度值仅供参考，可根据不同类型的车厢的下降速度要求对该角速度值灵活调整)的次数，当大于一定次数(例如3次)即可认为车厢的下降产生抖动现象。若判断结果存在抖动情况，则控制器输出第一电流值(或第二电流值)的电流，控制换向阀阀口关小，避免车厢下降时继续抖动。控制器输出第一电流值的电流持续时间超过5s后，控制器输出电流的电流值增大为第二电流值，控制比例换向阀211的阀口全开，车厢快速下降。另外，对于“高位区间→平稳区间”(或“第一平稳区间→换级区间→第二平稳区间”)与“平稳区间→低位区间”两个下降过程，可以进一步结合车厢所处高度位置的相关信息进行判断。
基于上述示例性说明，本发明提出的升降叉架的控制原理可参考图4所示。其中，旋转角度编码器向plc控制器输入角度信号，plc控制器能够以此得知升降叉架的叉架角度，进一步能够根据叉架角度计算得出相应的车厢所处的高度位置，同时能够根据叉架角度计算得出升降叉架的角速度。承上，当操作者按下一微动按钮时，微动按钮向plc控制器输入微动调节信号。plc控制器根据升降叉架当前所处的不同运动状态或高度位置，向比例换向阀的比例电磁铁给出相应电流值的电流，从而控制比例换向阀的阀口开度(例如小部分开启、半开或全开)，进而控制升降叉架的升降速度。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的升降叉架仅仅是能够采用本发明原理的许多种升降叉架中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的升降叉架的任何细节或升降叉架的任何部件。
航空食品车实施方式
在本实施方式中，本发明提出的航空食品车是以适用于a380飞机的航空食品车为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该航空食品车的设计应用于适用其他型号飞机的航空食品车或其他类型的车辆设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的航空食品车的原理的范围内。
在本实施方式中，本发明提出的航空食品车主要包括车架、车厢以及本发明提出的升降叉架。
进一步地，在本实施方式中，该航空食品车还包括四向平台。具体而言，车厢设置在四向平台上，升降叉架设置在车架与四向平台之间，且四向平台上设置有检测开关。其中，控制器与检测开关相连接，当车厢升起并对接于一飞机且飞机相对车厢下降至检测开关的高度时，检测开关触发，控制器控制升降叉架下降，且控制器向比例电磁铁给出的电流的电流值为第一电流值，即比例换向阀的阀口小部分打开，控制车厢慢速下降至四向平台与机舱门相同高度，从而实现车厢高度的下降微调。
进一步地，在本实施方式中，基于升降叉架行程中的多个高度区间包括高位区间、第一平稳区间、换级区间、第二平稳区间和低位区间，并且控制器向比例电磁铁给出的电流的电流值分别为相应的第一电流值、第二电流值和第三电流值的设计，结合a380飞机的舱门高度等参数和适用于a380飞机的航空食品车的具体工作高度等参数，上述高位区间可介于6.8m～8.1m，第一平稳区间可介于5.5m～6.8m，换级区间可介于5.3m～5.5m，第二平稳区间可介于3.4m～5.3m，低位区间可介于3.4m以下。并且，第一电流值可介于0.2a～0.4a，第二电流值可介于0.9a～1a，第三电流值可介于0.5a～0.6a。再者，上述对液压泄漏而导致的车厢缓慢自动下降现象的应对动作，可以是控制器在车厢自动下降高度超过0.1m～0.2m时做出。
需说明的是，上述各高度区间的具体高度范围和各电流值的具体取值，均可根据不同类型的应用环境(例如飞机型号、航空食品车结构)灵活调整，并不以本实施方式为限。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的航空食品车仅仅是能够采用本发明原理的许多种航空食品车中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的航空食品车的任何细节或航空食品车的任何部件。
综上所述，本发明提出的升降叉架及航空食品车，通过采用控制器调节给出比例节流阀的比例电磁铁的电流大小的设计，实现控制器根据不同高度对升降速度的控制。通过上述设计，本发明能够使车厢运动过程中的速度平缓过渡，避免车厢内货物损坏，并改善车厢内工作人员的舒适度。并且，本发明能够针对升降叉架在运动过程中存在的抖动和速度不均等问题，灵活调整叉架的运动速度。
以上详细地描述和/或图示了本发明提出的升降叉架及具有该升降叉架的航空食品车的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。
虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的升降叉架及具有该升降叉架的航空食品车进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。