专利名称：包括电控阀的材料装卸车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与升高汽缸相连的电控阀，该升高汽缸与支架组件相连，其中该阀被控制为在支架组件的非预期下降的情况下关闭。
背景技术：
材料装卸车辆是本领域技术公知的，其包括底座单元，该底座单元包括动力源和支柱组件。叉支柱组件被连接到支柱组件，用来通过使支架组件竖直运动的至少一个汽缸相对于动力源竖直运动。液压系统被连接到汽缸上，用来将加压流体供给汽缸，并且包括位于歧管中的开/关阻挡阀，用来当支架组件经由汽缸相对于动力源升高到预期位置时防止支架组件向下滑移。也被定位在歧管中的计量阀限定了加压流体的速度，该加压流体被供给汽缸以升高支架组件并且从汽缸供给以降低支架组件。速度保险丝(velocity fuse)，即机械阀，被定位在汽缸的底座，以防止支架组件超过大约120英尺/分钟的非预期下降。速度保险丝具有固定安装位置，使得在支架组件的向下速度超过约120英尺/分钟时，其关闭和停止在汽缸中的流体流动。因此，这样的保险丝将不允许支架组件的受控制向下运动超过约120英尺/分钟的速度。然而，可以想要的是，允许支架组件的预期下降以受控制的方式超出120英尺/分钟的速度，以提高生产率。
要注意的是，当速度保险丝关闭时，其快速关闭，这样导致在汽缸中出现液压流体压力尖峰。这样的压力尖峰可使汽缸弯曲、弯扭或其它变形。理想的是减小这样的压力尖峰。另外理想的是除去速度保险丝以减小车辆的成本。
从现有技术中已知使用流速控制阀来代替速度保险丝。这些阀被设计用来限制从升高支撑汽缸出来的液压流体的流动，从而避免了支架组件以超出约120英尺/分钟的速度向下运动。由于这样的阀是机械式的，所以它们将不允许支架组件的受控制的向下运动超出约120英尺/分钟的速度。
发明内容
这些缺点由本发明说明，其中设置有电控阀，其起到现有技术的速度保险丝/流动控制阀和开/关阻挡阀前述的作用。
根据本发明的第一方面，一种材料装卸车辆，其包括底座；支架组件，其相对于所述底座可动；至少一个汽缸，其与所述底座相连以使所述支架组件相对于所述底座运动；液压系统，其将加压流体供给所述汽缸，所述液压系统包括与所述汽缸相连的电控阀；还提供了控制结构，其用来控制所述阀的操作。
优选地，所述控制结构能使所述阀通电，以便打开所述阀以允许所述支架组件以受控制的方式下降到相对于所述底座的预期位置。所述控制结构响应于操作者发出的指令使所述阀断电，以停止所述支架组件相对于所述底座进一步下降。在支架组件的非预期下降超过指令速度时，所述控制结构还用来关闭阀。这样用来使支架组件的预期和受到控制的下降为预期速度，该速度包括大约120英尺/分钟的速度，同时防止支架组件的非预期下降的速度大于指令速度。优选地，所述阀在断电时起到止回阀的作用，以便阻挡加压流体从所述汽缸流出，并且在支架组件升高操作期间允许加压流体流入所述汽缸。
优选地，所述阀被定位在所述汽缸的底部中。根据本发明的第一实施例，所述阀包括电磁控制、正常关闭的阀。该阀在断电时基本上立即关闭。根据本发明的第二实施例，所述阀包括电磁控制、正常关闭和比例阀。
所述控制结构包括编码器单元，其与所述支架组件相连，用来在所述支架组件相对于所述底座移动时形成编码器脉冲；以及控制器，其与指令速度输入装置、所述编码器单元和所述阀相连，用来接收由所述编码器单元产生的所述编码器脉冲并且基于所述接收到的编码器脉冲确定所述支架组件的下降速度。在所述支架组件以超过所述指令速度的速度向下运动的情况下，所述控制器使所述阀断电，由此使所述阀从其通电打开状态移动到其关闭状态。或者，代替编码器，可在汽缸中设置压差传感器，以检测通过与汽缸相连的孔的流体压差。该孔可位于与所述汽缸相连的阀内。当发生从汽缸中流出的流速增加时，出现通过孔的流体压差增大，这对应于支架组件的向下速度增大。因此，压差传感器形成至控制器的信号，用来指示支架组件的向下速度。如果由于从汽缸出来的流体速度增加而出现通过孔的流体压差的非预期增加，该非预期压力变化指示支架组件的非预期速度，控制器用来使所述阀断开通电，由此使其从其通电打开状态移动到其关闭状态。
在其中阀包括电磁控制、正常关闭、比例阀的实施例中，在所述支架组件以超过所述指令速度的速度向下运动的情况下，控制器优选缓慢地关闭所述阀，或者在孔上出现流体压差的非预期增加，如压差传感器检测到的。例如，所述控制器在约0.3秒到约1.0秒的时间期间上使所述阀从其通电打开位置移动到其关闭位置。或者，所述控制器在从0.5约到约0.7秒的时间期间上使所述阀从其通电打开位置移动到其关闭位置。
所述底座包括动力单元，并且所述支架组件可包括相对于所述动力单元沿着支架组件移动的平台组件。或者，所述底座包括负载装卸组件，并且所述支架组件包括相对于所述负载装卸组件移动的叉支架组件。
根据本发明的另一个实施例，所述控制结构控制所述阀的操作，从而所述阀在满足以下两个条件的情况下关闭，1)所述支架组件的非预期下降超过所述指令速度，以及2)所述支架组件的非预期速度超过预定阀值速度，例如120英尺/分钟。所述控制结构优选能使所述阀通电，以便能打开所述阀以允许所述支架组件以受到控制的方式以超出预定阀值速度的速度下降到相对于所述底座的预期位置。
根据本发明的第二方面，提供一种材料装卸车辆，其包括底座；
支架组件，其相对于所述底座可动；至少一个汽缸，其与所述底座相连以使所述支架组件相对于所述底座运动；液压系统，用来将液压流体供给所述汽缸，所述液压系统包括连接到所述汽缸的电控阀；以及还提供一种控制结构，其用来控制所述阀的操作，从而在由所述液压系统供给所述阀的流体中的压力减小的情况下，所述阀关闭。
所述控制结构能使得所述阀通电，以便打开所述阀以允许所述支架组件以受控制的方式下降到相对于所述底座的预期位置。优选地，当所述支架组件没有以受到控制的方式相对于所述底座下降时，所述控制结构使所述阀断电。
所述阀在断电时起到止回阀的作用，以便阻挡加压流体从所述汽缸流出，并且在支架组件升高操作期间允许加压流体流入所述汽缸。
所述控制结构可包括编码器单元，其与所述支架组件相连，用来在所述支架组件相对于所述底座运动时形成编码器脉冲；以及控制器，其与所述编码器单元和所述阀相连，用来接收由所述编码器单元产生的所述编码器脉冲并且基于所述接收到的编码器脉冲检测所述支架组件的下降速度。在所述支架组件以非预期的方式以超过指令速度的速度向下运动的情况下，所述控制器起到使所述阀断电的作用，使所述阀从其通电打开状态移动到其关闭状态。或者，在所述支架组件以非预期的方式以超过指令速度和预定速度的速度向下运动的情况下，所述控制器起到使所述阀断电的作用，使所述阀从其通电打开状态移动到其关闭状态。
在所述支架组件的下降速度超过所述指令速度或在汽缸中出现非预期流体压力下降的情况下，所述控制器在大于或等于0.1秒的时间期间上缓慢地关闭所述阀。
图1为根据本发明构造成的材料装卸车辆的侧视图；图2为图1中示出的车辆的透视图；图3为图1中示出的车辆以及带有从图2中示出的叉组件的位置转动180度的叉组件的透视图；图4为示出平台升高汽缸的图1的车辆的示意图；图5为示出叉支架组件升高汽缸和与图1中示出的车辆的叉支架组件升高汽缸相连的电控阀的示意图；图6为具有示出在升高位置处的平台组件的图1示出的车辆的透视图；图7A和7B示出了用于图1的车辆的示意性流体回路图；图8为示出根据本发明的一个实施例通过控制器执行的处理步骤的流程图；图8A为示出根据本发明的一个实施例通过控制器执行的处理步骤的流程图；图9为示出根据本发明的一个实施例通过控制器执行的处理步骤的流程图；以及图9A为示出根据本发明的另一个实施例通过控制器执行的处理步骤的流程图；具体实施方式
现在参照附图，尤其涉及图1-4和图6，其中示出了根据本发明构造出的材料装卸车辆10。在所示的实施例中，车辆10包括转台存料摘取器(turret stockpicker)。在所示的实施例中，车辆10包括动力单元20、平台组件30和负载装卸组件40。动力单元20包括动力源，例如电池单元22；一对负载轮24，参见图6，位于平台组件30下方；转向轮25，参见图4，位于动力单元20的后部26下方；支柱组件28，平台组件30在支柱组件28上竖直地运动。参见图4和图6，支柱组件28包括固定地连接到动力单元20上的第一支柱28a和可动地连接到第一支柱28a上的第二支柱28b。
参见图4，支柱活塞/汽缸单元50被设置在第一支柱28a上，用来使第二支柱28b和平台组件30相对于第一支柱28a和动力单元20运动。要注意的是，负载装卸组件40被安装到平台组件30上；因此，负载装卸组件40与平台组件30一起移动。形成活塞/汽缸单元50的一部分的汽缸50a被固定地连接到动力单元20上。形成该单元50的一部分的活塞或推杆50b被牢固地连接到第二支柱28b上，从而活塞50b的运动使第二支柱28b相对于第一支柱28a运动。活塞50b包括在其远端的辊子50c，辊子50c与一对链条52和54接合。活塞50b的一个单位竖直运动产生平台组件30的两个单位竖直运动。每个链条52，54在第一端52a，54a处牢固地连接在第一支柱28a上，并且在第二端52b，54b处牢固地连接到平台组件30。因此，活塞50b相对于汽缸50a的向上运动通过辊子50c向上推压链条52，54使平台组件30向上运动。活塞50b的向下运动使平台组件30向下运动。活塞50b的运动还使第二支柱28b运动。
负载装卸组件40包括第一结构42，第一结构42可相对于平台组件30来回横向运动，如图2中箭头200所示的，参见图3和4。负载装卸组件40还包括第二结构44(也称为辅助支柱)，第二结构44与第一结构42一起横向运动并且能相对于第一结构42转动；在所示的实施例中，来回通过大约180度的角度。包括一对叉62和叉支撑件64的叉支架组件60连接到第二结构44。叉支架组件60能相对于第二结构44竖直地运动，如图1中箭头203所示的。第二结构44相对于第一结构42的旋转允许操作者将叉62定位在至少第一位置处，如图在图1，2和4所示，以及在第二位置处，如图3所示，其中第二结构44从图1，2和4所示的位置旋转大约1 80度。
活塞/汽缸单元70设置在第二结构44上，用来使叉支架组件60相对于第二结构44竖直地运动，如图5所示的。形成活塞/汽缸单元70的一部分的汽缸70a被固定地连接到第二结构44上。形成单元70的一部分的活塞或推杆70b包括在其远端与链条72接合的辊子70c。活塞70b的一个单位竖直运动产生叉支架组件60的两个单元竖直运动。链条72在第一端部72a处固定地连接到汽缸70a并且在第二端部72b处固定地连接到叉支撑件64。链条72从汽缸70a延伸通过辊子70c然后向下到达叉支撑件64。活塞70b的向上运动使叉支架组件60相对于第二结构44向上运动，同时活塞70b的向下运动使叉支架组件60相对于第二结构44向下运动。
在图7A和7B中示出液压系统80，用来将加压流体供给支柱活塞/汽缸单元50和第二结构活塞/汽缸单元70。液压系统80包括液压泵82、第一歧管90和第二歧管190。液压泵80向歧管90和190供应加压流体。响应于操作者发出的指令，例如来自指令速度输入装置(在图7A-7B中未示出)，控制器400使第一歧管90向活塞/汽缸单元50供给加压流体，并且使第一和第二歧管90和190向第二结构活塞/汽缸单元70供给加压流体。
第一电控阀300位于汽缸50a的底部50d中或连接到其上，该控制阀连接到第一歧管90和控制器400上，参见图7A。在所示的实施例中，阀300包括电磁操作、二通、正常关闭、提升式、比例、螺纹式液压插装阀，其中一个可在市场上从Lincolnshire，Illinos的HydraForce Inc.，那里得到，产品名称为“SP10-20”。
因此，仅当第二支柱28b以及平台和负载装卸组件30和40相对于第一支柱28a降低时，电控阀300被控制器400通电。在所有其它时间，阀300被断电。当断电时，阀300起到止回阀的作用，以便阻挡加压流体从汽缸50a流出。当起到止回阀的作用时，允许加压流体流入汽缸50a，这在平台组件30升高操作期间发生。更具体地，响应于操作者发出的指令，控制器400使第一歧管90将加压流体供应到活塞/汽缸单元50，其压力足以使第二支柱28b相对于第一支柱28a升高。
在平台组件30降低操作期间，电控阀300被通电使得其被打开以允许在汽缸50a中的加压流体返回到容纳或存储容器100，使得第二支柱28b、平台组件30和负载装卸组件40相对于动力单元20向下运动。编码器单元401被设置用来形成作为平台组件30相对于动力单元20的运动的函数的编码器脉冲(encoder pluses)，参照图4。
编码器单元401包括响应于金属线或缆绳404的延伸和回缩产生至控制器400(在图4中未示出)的脉冲的编码器402。缆绳404在一端处固定到动力单元20并且在另一端处连接到弹簧偏压卷筒406。卷筒406形成编码器单元401的一部分并且与编码器402一起与平台组件30相连。缆绳404响应平台组件30相对于动力单元20的运动转动卷筒406，使得编码器402形成指示缆绳404的延伸和回缩的编码器脉冲。响应于编码器脉冲，控制器400可确定平台组件30相对于动力单元20的位置以及在本领域公知的平台组件30相对于动力单元20的运动速度。根据本发明的一个实施例，如果平台组件30的非预期下降的速度超过指令速度，例如当在汽缸50a中测定流体中的液压减小时，控制器400产生信号，即，停止向阀300供电，由此使得阀300关闭。如在这里使用的，“超过指令速度的非预期下降”是指支架组件的下降速度1)大于指令速度，例如指令速度为100英尺/分钟以及实际或检测速度为101英尺/分钟；或2)大于指令速度加上偏差速度，例如指令速度为100英尺/分钟和偏差速度为5英尺/分钟。针对定义1)和相应的示例，控制器产生信号，以在实际下降速度大于或等于101英尺/分钟时停止向阀供电。针对定义2)和相应的示例，控制器产生信号，以在实际下降速度大于或等于105英尺/分钟时停止向阀供电。再次，限定“超过指令速度的非预期下降”意图包括上述的两种定义。
根据本发明的另一个实施例，如果平台组件30的非预期下降速度超过指令速度和预定阀值速度，例如当从汽缸50a测得在流体中液压减小时，控制器400形成信号，即，停止向阀300供电，从而使得阀300关闭。如在此所使用的，“超过指令速度和预定速度的非预期下降”是指支架组件的下降速度1)超过如上所述的指令速度，2)超过预定阀值速度，例如例如120英尺/分钟的固定速度。在这样的另一个实施例中，如果下降的预期速度为90英尺/分钟，下降的实际或检测速度为125英尺/分钟，控制器将形成停止向阀供电的信号。另外关于另一个实施例，如果下降的预期速度为150英尺/分钟，并且下降的检测速度为130英尺/分钟，控制器将不产生停止向阀供电的信号。另外关于该另一个实施例，如果下降的预期速度为90英尺/分钟，下降的检测速度为110英尺/分钟，控制器将不产生停止向阀供电的信号。
如上所述，预定阀值速度包括120英尺/分钟的固定速度。然而，预定阀值速度可包括大于或小于120英尺/分钟的固定速度。应该注意到，响应于用来降低平台组件300的操作者发出的指令，控制器400可使阀300通电，以便打开阀300以允许平台组件30以超过120英尺/分钟的速度下降。然而，对于这样的操作，下降是预期的和受到控制的。因此，在这样的实施例中，在平台组件30的受控制下降超过120英尺/分钟(即，阀值速度)的速度情况下，速度控制器400没有对阀300进行断电。
根据本发明，阀300可快速地关闭。然而，由于阀300为比例阀，其的关闭可被控制为阀300在延长时间期间上关闭。在所示的实施例中，阀300的关闭通过改变到阀300的控制电流而得到控制。例如，控制器400可使得阀300在延长时间期间上关闭，例如在约0.3-约1.0秒之间，优选地从约0.5-约0.7秒，从而移动平台组件30、负载装卸组件40和在组件30和40上的任何负载的动能的一部分转变成热量，即，通过阀300中的孔的压力降低，由此加热液压流体。由此，在汽缸50a内的压力尖峰的大小减小，这在活塞50b停止在汽缸50a内向下运动时出现。
在延长时间期间上关闭阀300将使平台组件30仅移动比其在如果阀300立即关闭时所移动的距离长很小的距离。例如，如果在平台组件30以速度200英尺/分钟移动时，控制器400开始关闭阀300，并且在0.5秒后使阀300移动到几乎完全关闭的状态，使得平台组件30的速度为40英尺/分钟，平台组件30在延伸时间期间(0.5秒)将仅移动一英尺。当平台组件30实现完全停止时，其将移动约1.042英尺的整个距离。
在所示的实施例中，控制结构包括控制器400和编码器单元401的组合；然而，其它结构可被用来构成对于本领域的技术人员而言是显而易见的控制结构。例如，压差传感器(未示出)可与汽缸50a相连，以检测通过孔(例如在阀300内的孔)的流体的压差。该传感器可包括定位在阀300内的孔的相对侧的两个流体端口。这些端口与压差传感器连通，该传感器检测通过阀300内的孔的流体压差。当流出汽缸50a的流速增大时，可出现通过孔的流体压差的增大。响应于这样的流体压差，压力传感器形成至控制器400的信号，该信号可指示支架组件30的向下速度。如果由于从汽缸50a出来的流速的意外增加而通过孔上的流体压差出现意外增加，由此指示平台组件30的非预期下降，控制器400起到使阀300断电的作用，使得其从通电打开状态运动到其关闭状态。
参照附图8，流程图示出了由控制器400执行的程序700，用来根据本发明的一个实施例控制电控阀300的操作。在步骤705中，当车辆10起动时，控制器400读取与控制器400相连的非易失性存储器(未示出)，以确定存储在第一“锁定”存储位置的值。如果，在车辆10的在前操作期间，基于从编码器402中接收的信号，控制器400确定平台组件30以超过操作者指令速度的速度在非预期下降中行进，控制器400将在该第一锁定存储位置处的该值设定为1。如果不是，在第一锁定存储位置的该值将保持设定为0。
如果在步骤705期间控制器400确定在第一锁定存储位置的值为0，控制器400通过由编码器402产生的信号连续检测操作者发出的指令速度(在图8中由“CS”表示)以及平台组件30的运动，参见步骤706和707。如果平台组件30以超出指令速度的非预期速度向下运动，然后控制器400关闭阀300，参见步骤708。如上所述，阀300可在延长时间期间关闭，例如，从约0.5秒到约0.7秒。一旦阀300关闭，在预定等待时间之后，基于由编码器402形成的信号，控制器400确定平台组件30的高度并且限定非易失性存储器内的高度作为第一“基准高度”，参见步骤710。当出现非预期下降故障时，控制器400还将第一锁定存储位置内的值设定为“1”，参见步骤712。只要在第一锁定存储位置的值被设定为1，控制器400将不使阀300通电，从而其被打开易允许平台组件30下降。然而，响应于操作者发出的升高指令，控制器400将允许加压流体供应到汽缸50a，该流体通过阀300。
如果，在出现非预期下降故障并且响应操作者发出的指令以升高平台组件30之后，活塞/汽缸单元50不能升高平台组件30，然而第一锁定存储位置内的值保持设定为1。另一方面，如果响应于操作发出的指令以升高平台组件30，活塞/汽缸单元50能使平台组件30升高第一基准高度加上第一重置高度，如编码器402所形成的信号所指示的，控制器400将第一锁定存储位置内的值重新设定为0，参见步骤714和716。然后，控制器400将使阀300通电，使得其可被打开以允许进行平台组件30的受控制下降。平台组件300在第一基准高度加上第一重置高度上的运动指出液压系统80是功能性的。第一重置高度可具有0.25英寸到约4英寸的值。
如果在步骤705期间控制器400确定在第一锁定存储位置内的值是1，控制器400通过由编码器402形成的信号连续检测平台组件30的高度，以看到是否平台组件30在第一基准高度加上第一重置高度上移动，参见步骤714。
由第一歧管90限定的结构可变化，在图7A中所示的仅为了说明性目的而提供。在图7A中示出示例性第一歧管90。它包括机械式安全阀92，如果在泵82附近的流体压力超过预定值，安全阀92使流体返回存储容器100。电磁比例阀93被设置用来控制加压流体供给阀300的速度。可在市场上从HydraForce Inc.那里得到一个这样的阀93，其产品标号为“TS12-3602”。电磁控制的、二通的、正常关闭的、提升型的、螺纹插装的液压阀96被设置用来限定可变开口，来自泵82的流体流过该可变开口。可在市场上从HydraForce Inc.那里得到一个这样的阀96，其产品标号为“SP10-20”。先导阀97被设置以确保通过比例阀96的压力保持基本上恒定。可在市场上从Lincolnshire，Illinos的HydraForce Inc.，那里得到一个这样的阀，产品名称为“EC12-40-100”。阀96和97彼此连接工作，以确保足够的流体流量提供给第二歧管190然后供应给阀93。还设置了机械式卸载阀95，机械卸载阀95将支柱活塞/汽缸单元50未使用的任何格外流量送到容器100。机械阀97被进一步设置并且起到手动平板组件下降阀的作用。阀93和96被控制器400控制。
参照图8A，其中与图8相同的步骤用相同的附图标号表示，流程图示出了由控制器400执行的程序1700，用来根据上述本发明的另一个实施例对电控阀300的操作进行控制。在这样的情况下，步骤705，708，710，712，714和716基本上与在图8中描述和示出的步骤705，708，710，712，714和716相同。在该实施例中，如果在步骤705期间，控制器400确定在第一锁定存储位置内的值为0，控制器400通过由编码器402形成的信号连续地检测操作者发出的指令速度(在图8A中由“CS”表示)、预定阀值速度(在图8A中由“TS”表示)和平台组件30的运动，参见步骤1706和1707。预定阀值速度在制造期间可由制造者定义，并且可与工业标准一致。示例性预定阀值速度可为120英尺/分钟。如果平台组件30以非预期方式以超过指令速度和预定阀值速度向下运动时，然后控制器400关闭阀300，参见步骤1707和708。如上所述，预定阀值速度可大于和小于120英尺/分钟。
参见图5和7B，第二电控阀600被连接到或者靠近汽缸70a的底部70d，并且与第二歧管190和控制器400相连。在所示的实施例中，阀600包括电磁控制的、二通的、正常关闭的、提升型的、螺纹插装的液压阀。其中一个可在市场上从Lincolnshire，Illinos的HydraForceInc.，那里得到，产品名称为“SV10-20”。仅当电控阀60相对于负载装卸组件40降低时，电控阀60被控制器400通电。在所有其它时间，阀600被断电。当断电时，阀600限定了止回阀，以便阻挡从汽缸70a流出的加压流体，当起到止回阀作用时，阀600还允许液压流体流入汽缸70a，这在叉支架组件60升高操作期间发生。更具体地，响应于操作者发出的指令，控制器400使第一和第二歧管90和190向活塞/汽缸单元70供应加压流体，该单元70的压力足以相对于负载装卸组件40升高叉支架组件60。
在叉支架组件60下降操作期间，电控阀600被通电，使得其可以打开以允许加压流体返回存储容器100，这样导致叉支架组件60相对于负载装卸组件40向下运动。编码器单元70被设置用来形成作为叉支架组件60相对于负载装卸组件40的运动的函数的编码器脉冲。响应于编码器脉冲，控制器400可确定叉支架组件60相对于负载装卸组件40的位置以及叉支架组件60相对于负载装卸组件40的速度。
编码器单元701包括被固定连接到负载装卸组件40的第二结构44上的编码器702，编码器702响应于金属线或缆绳704的延伸和回缩形成至控制器400的脉冲。缆绳704在一端被固定在辊70c上并且在另一端被固定在弹簧偏压卷筒703上。缆绳704响应于叉支架组件60相对于第二结构44的运动使卷筒703转动。根据本发明的一个实施例，如果叉支架组件60的下降速度超过操作者的指令速度，例如当液压减小时，控制器400形成信号，即，停止对阀600供电，使得阀600关闭。在所示实施例中的阀600不是比例阀。然而，类似于阀300的比例阀可用来替换阀600。
根据本发明的另一个实施例，如果叉支架组件60的非预期下降的速度超过指令速度和预定阀值速度，例如当供给汽缸70a的流体中的液压减小时，控制器400形成信号，即，停止向阀600供电，使阀600关闭。示例性预定阀值速度为120英尺/分钟。要注意的是，响应于用来降低叉支架组件60的操作者发出的指令，控制器400可使阀600通电，以便打开阀600以允许叉支架组件600以超过120英尺/分钟的速度降低。然而，对于该操作，下降是预期的和受到控制的。因此，在该实施例中，在叉支架组件60的受控制下降超过120英尺/分钟的速度期间，控制器400没有使阀600断电。
参照图9，流程图示出了由控制器400执行的程序800，用来控制电控阀600的操作。在步骤802中，当车辆10起动时，控制器400读取在非易失性存储器中的数据以确定存储在第二“锁定”存储位置内的值。如果，在车辆10的在前操作期间，基于从编码器702中接收的信号，控制器400硫定叉支架组件60以超过指令速度的速度行进，控制器400将设定在第二锁定存储位置的值为1。如果不是，在第二锁定存储位置的值将保持设定为0。
如果在步骤802期间控制器400确定在第二锁定存储位置的值为0，控制器400通过由编码器702形成的信号连续检测由操作者发出的指令速度(在图9中由“CS”表示)和叉支架组件60的运动，参见步骤804和806。如果叉支架组件60以超过指令速度的速度向下运动，控制器400然后关闭阀600，参见步骤808。一旦阀600已经被关闭，并且在预定等待期间之后，基于由编码器702产生的信号，控制器400确定叉支架组件60的高度并且将该高度限定在非易失性存储器中作为第二“基准高度”，参见步骤810。当出现非预期下降故障时，控制器400也将在第二锁定存储位置内的值设定为“1”，参见步骤812。只要在第二锁定存储位置内的值被设定为1，控制器400将不允许阀600通电，从而其可以打开以允许叉支架组件60下降。然而，响应于操作者发出的升高指令，控制器400将允许加压流体供给汽缸70a，该流体通过阀600。
如果，在发生非预期下降故障和响应于操作者发出的指令以升高叉支架组件60之后，活塞/汽缸单元70不能用来升高叉支架组件60，然后在第二锁定存储位置的值保持等于1。另一方面，如果，响应于用来升高叉支架组件60的操作者发出的指令，活塞/汽缸单元70能使叉支架组件60升高第二基准高度加上第二重置高度，如编码器702所产生的信号所指示的，控制器400重新设定在锁定存储位置内的值为0，参见步骤814和816。此后，控制器400将允许阀600通电，使得其可以打开以允许进行叉支架组件60的受控制下降。第二重置高度可具有从约0.25英寸到约4英寸的值。
如果在步骤802期间控制器400确定在第二锁定存储位置的值为1，控制器400通过由编码器702形成的信号连续地检测叉支架组件60的高度，以看到是否叉支架组件60移动第二基准高度加上第二重置高度，参见步骤814。
参照图9A，其中与图9相同的步骤由相同的附图标记表示，流程图示出了由控制器400执行的程序1800，用来根据上述本发明的另一个实施例控制电控阀600的操作。在这样的实施例中，步骤802，808，810，812，814和816与在图9中描述和示出的步骤802，808，810，812，814和816基本上相同。在该实施例中，如果在步骤802期间控制器400确定在第二锁定存储位置内的值为0，控制器400通过由编码器402形成的信号连续检测操作者发出的指令速度(在图9A中由“CS”表示)、预定阀值速度(在图9A中由“TS”表示)和叉支架组件60的运动，参见步骤1804和1806。预定阀值速度可被制造者在制造过程中定义，并且与工业标准一致。示例性预定阀值速度可为120英尺/分钟。如果平台组件60以超过指令速度和预定阀值速度的非预期方式向下运动时，接着控制器400关闭阀600，参见步骤1806和808。如上所述，预定阀值速度可大于和小于120英尺/分钟。
在所示的实施例中，第二歧管190包括电比例阀192，电比例阀192控制供给阀600的加压流体的速度。可在市场上从HydraForce Inc.那里得到一个这样的阀192，产品标号为“TS10-36”。同时还设置了电控卸压阀194。如图7A和7B所示，第二歧管190被连接到第一歧管90。虽然在图7B中未示出，第二歧管190还包括适当的结构，用来向液压设备提供加压流体以使第一结构42横向运动以及第二结构44转动。
还可以设想到，控制器400可关闭向阀300供电，如果平台组件30的下降速度操作速度超过预定且固定的阀值速度，例如120英尺/分钟。还可以设想到，如果叉支架组件60的非预期下降速度超过预定且固定的阀值速度，例如120英尺/分钟，控制器400可停止向阀600供电。在两个实施例中，控制器400将不允许平台组件30或叉支架组件60以超过阀值速度的速度向下运动。预定且固定的阀值速度可由制造者在车辆的制造过程中定义。
虽然，本发明的特定实施例被示出和描述，但是，对于本领域技术人员而言是显而易见的，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行其它变化和修改。因此在本发明范围内的所有这样的变化和修改由所附权利要求覆盖。
权利要求
1.一种材料装卸车辆(10)，其包括底座(20，40)；支架组件(30，60)，其相对于所述底座可动；至少一个汽缸(50，70)，其与所述底座相连以使所述支架组件相对于所述底座运动；液压系统(80)，其将加压流体供给所述汽缸，所述液压系统包括与所述汽缸相连的电控阀(300，600)；以及控制结构(400，401，701)，其用来控制所述阀(600)的操作，从而在支架组件的非预期下降超过指令速度的情况下，所述阀关闭。
2.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构(400，401，701)控制所述阀(300，600)的操作，使得在所述支架组件(30，60)的非预期下降超过所述指令速度和预定速度的情况下，所述阀关闭。
3.根据权利要求2所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构(400，401，701)能使所述阀(300，600)通电，以使所述阀打开以允许所述支架组件(30，60)以受控制的方式以超过所述预定速度的速度下降到相对于所述底座的预期位置。
4.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构(400，401，701)能使所述阀(300，600)通电，以便打开所述阀以允许所述支架组件(30，60)以受控制的方式下降到相对于所述底座(20，40)的预期位置。
5.根据权利要求4所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构(400，401，701)响应于操作者发出的指令使所述阀(300，600)断电，以停止所述支架组件(30，60)相对于所述底座(320，40)进一步下降。
6.根据权利要求5所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述阀(300，600)在断电时起到止回阀的作用，以便阻挡加压流体从所述汽缸(50，70)流出，并且在支架组件(30，60)升高操作期间允许加压流体流入所述汽缸。
7.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述阀(300，600)包括电磁控制、正常关闭的阀。
8.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述阀(300，600)包括电磁控制、正常关闭和比例阀。
9.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述阀(300)被定位在所述汽缸(50)的底部(50d)。
10.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构包括编码器单元(401，701)，其与所述支架组件(30，60)相连，用来在所述支架组件相对于所述底座(20，40)移动时形成编码器脉冲；以及控制器(400)，其与所述编码器单元(401，701)和所述阀相连，用来接收由所述编码器单元产生的所述编码器脉冲并且基于所述接收到的编码器脉冲检测所述支架组件的下降速度，在所述支架组件以超过所述指令速度的速度向下运动的情况下，所述控制器使所述阀断电，由此使所述阀从其通电打开状态移动到其关闭状态。
11.根据权利要求10所述的材料装卸车辆(10)，其中，在所述支架组件(400)以超过所述指令速度的速度向下运动的情况下，所述控制器(400)缓慢地关闭所述阀(300)。
12.根据权利要求11所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制器(400)在约0.3秒到约1.0秒的时间期间上使所述阀(300)从其通电打开位置移动到其关闭位置。
13.根据权利要求11所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制器(400)在从0.5约到约0.7秒的时间期间上使所述阀(300)从其通电打开位置移动到其关闭位置。
14.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述底座包括动力单元(20)，并且所述支架组件包括相对于所述动力单元沿着支架组件移动的平台组件(30)。
15.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述底座包括负载装卸组件(40)，并且所述支架组件包括相对于所述负载装卸组件移动的叉支架组件(60)。
16.根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构包括传感器(401，701)，用来形成指示所述支架组件的向下速度的信号；以及控制器(400)，其与所述传感器和所述阀(300，600)相连，用来接收由所述传感器产生的信号并且基于所述接收到的信号检测所述支架组件的向下速度，在所述支架组件超过所述指令速度运动的情况下，所述控制器使所述阀断电，使得所述阀从其通电打开状态移动到其关闭状态。
17.根据权利要求16所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述传感器包括压差传感器。
18.一种材料装卸车辆(10)，其包括底座(20)；支架组件(30，60)，其相对于所述底座可动；至少一个汽缸(50，70)，其与所述底座相连以使所述支架组件相对于所述底座运动；液压系统(80)，用来将液压流体供给所述汽缸，所述液压系统包括连接到所述汽缸的电控阀；以及控制结构(400，401，701)，用来控制所述阀的操作，从而在由所述液压系统供给所述阀的流体中的压力减小的情况下，所述阀关闭。
19.根据权利要求18所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构(400，401，701)能使得所述阀(300，600)通电，以便打开所述阀以允许所述支架组件(30，60)以受控制的方式下降到相对于所述底座(20)的预期位置。
20.根据权利要求19所述的材料装卸车辆(10)，其中，当所述支架组件(30，60)没有以受到控制的方式相对于所述底座(20)下降时，所述控制结构使所述阀(300，600)断电。
21.根据权利要求20所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述阀(300，600)在断电时起到止回阀的作用，以便阻挡加压流体从所述汽缸(50，70)流出，并且在支架组件(30，60)升高操作期间允许加压流体流入所述汽缸。
22.根据权利要求18所述的材料装卸车辆(10)，其中，所述控制结构包括编码器单元(401，701)，其与所述支架组件(30，60)相连，用来在所述支架组件相对于所述底座(20)运动时形成编码器脉冲；以及控制器(400)，其与所述编码器单元和所述阀相连，用来接收由所述编码器单元产生的所述编码器脉冲并且基于所述接收到的编码器脉冲检测所述支架组件的下降速度，使得在所述支架组件以非预期的方式以超过指令速度的速度向下运动的情况下，所述控制器起到使所述阀断电的作用，使所述阀从其通电打开状态移动到其关闭状态。
23.根据权利要求22所述的材料装卸车辆(10)，其中，在所述支架组件以非预期方式以超过所述指令速度的速度向下运动的情况下，所述控制器(400)在大于或等于0.1秒的时间期间上缓慢地关闭所述阀(300)。
24.一种材料装卸车辆(10)，其包括底座(20)；支架组件(30，60)，其相对于所述底座可动；至少一个汽缸(50，70)，其与所述底座相连以使所述支架组件相对于所述底座运动；液压系统(80)，用来向所述汽缸供给加压流体，所述液压系统包括与所述汽缸相连的电控阀(300，600)；以及控制结构(400，401，701)，用来控制所述阀的操作，使得在支架组件的非预期下降超出固定的阀值速度的情况下，所述阀关闭。
全文摘要
本发明提供了一种材料装卸车辆(10)，其包括底座(20)；支架组件(30，60)，其相对于所述底座可动；至少一个汽缸(50，70)，其与所述底座相连以使所述支架组件相对于所述底座运动；液压系统(80)，其将加压流体供给所述汽缸，所述液压系统包括与所述汽缸相连的电控阀(300，600)。该车辆还包括用来控制所述阀(600)的操作的控制结构，从而在支架组件的非预期下降超过指令速度的情况下，所述阀关闭。
文档编号B66F17/00GK101027244SQ200580032148
公开日2007年8月29日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年9月23日
发明者K·达默耶, 小J·C·威廉 申请人:克朗设备公司