叉车防倾翻传感预警装置及应用该装置的叉车的制作方法

专利名称：叉车防倾翻传感预警装置及应用该装置的叉车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程机械的防倾翻预警装置，尤其涉及一种叉车防倾翻传感 预警装置及应用该装置的叉车。
背景技术：
伸缩臂叉车在行驶和作业过程中，当遇到斜坡或吊臂吊物升高伸展时，叉车存在 纵向前倾而导致发生倾翻的危险，而目前防止伸缩臂叉车发生倾翻，主要是通过驾驶员合 理控制车速、避免斜坡行驶或作业、避免吊臂吊装物品过远伸展等方法。针对伸缩臂叉车行 驶和作业过程中存在的安全隐患。专利200410063305. 3揭示一种车辆倾翻判别装置及车辆倾翻判别方法。专利 200810119658. 9及200910158546. 9为揭示一种货车弯道防倾翻动态检测方法及预警装置。上述专利分别通过设置横向加速度、倾斜角速度、旋转角速度、质心高度动态测量 等装置而采集的信号，计算比较后提供倾翻预警。上述专利不仅需要多种信号的测量而且 只适用于一般车辆及货车在行驶转弯中的应用，对叉车等承载随时变化且未高速行驶中的 倾翻预测不能提供准确的预警。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种叉车防倾翻传感预警装置及应用该 装置的叉车，可以准确为驾驶员提供预警信息，进一步提高伸缩臂叉车的使用安全性。为了实现上述目的，本实用新型提供一种叉车防倾翻传感预警装置，包括力矩采 集装置、控制模块、警示装置，所述力矩采集装置安装在叉车的后桥上，所述警示装置设置 在叉车的驾驶室内，所述控制模块连接所述力矩采集装置及所述警示装置，所述控制模块 接收所述力矩采集装置采集的力矩信号并转换为控制信号发送至所述警示装置。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述控制模块包括接收力矩信号并运算 比较的力矩显示电路、连接力矩显示电路的警示装置控制电路。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述控制模块还包括用于控制叉车的操 作手柄的综合控制电路，所述综合控制电路连接所述力矩显示电路及操作手柄，所述综合 控制电路包括多个继电器、分别连接多个继电器的操作手柄双向输出控制电路及操作手 柄单向输出控制电路。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述力矩采集装置为力矩传感器。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述手柄双向输出控制电路包括叉车的 臂架的升降控制电路、叉车的臂架的伸缩控制电路、叉车的臂架的翻仰控制电路；所述手柄 单向输出控制电路包括叉车的臂架的上升控制电路、叉车的臂架的回缩控制电路、叉车的 臂架的翻转控制电路。 上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述警示装置包括多个指示灯；所述警示
3装置控制电路包括分别控制多个指示灯至少之一闪亮的控制电路。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述多个指示灯包括至少一红灯、至少一 黄灯以及至少一绿灯，所述力矩显示电路判断所接收的力矩小于一安全阈值的60%时控制 所述至少一绿灯闪亮，所述力矩显示电路判断所接收的力矩为一安全阈值的60% -85%时 控制所述至少一黄灯闪亮，所述力矩显示电路判断所接收的力矩大于一安全阈值的85%时 控制所述至少一红灯闪亮。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述警示装置还包括一蜂鸣器，所述控制 模块还包括控制所述蜂鸣器报警的控制电路。上述的叉车防倾翻传感预警装置，其中，所述控制蜂鸣器报警的控制电路与控制 所述红灯闪亮的控制电路串联。为了实现上述目的，本实用新型还提供一种采用上述任意一项所述的叉车防倾翻 传感预警装置的叉车。本实用新型的有益功效在于本实用新型揭示的叉车防倾翻传感预警装置具有测 量精度高，反馈信息准确；监测模式简单，安装简捷、使用方便；预警装置反应灵敏、分安全 级别报警提示，信号清晰明确；操作手柄控制电路自动保护切断，防范误操作引起事故等显 著特点，该防倾翻传感预警装置应用于叉车上可以对作业中叉车的倾翻预测提供准确的预 警及安全保护。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型 的限定。

图1为叉车防倾翻传感预警装置的结构及工作示意图；图2为叉车防倾翻传感预警装置的电路原理图；图3为叉车力矩感应器安装位置。其中，附图标记10叉车后桥[0023]100力矩传感器[0024]200控制模块[0025]201力矩显示器[0026]202警示控制电路[0027]2021指示灯[0028]2022蜂鸣器[0029]203综合控制电路[0030]2031操作手柄[0031]2031A臂架单向只升不降操作[0032]2031B臂架单向只缩不伸操作[0033]2031C臂架单向内翻不仰操作
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述在图1所示的具体实施方式
中，本实用新型揭示一种叉车防倾翻传感预警装置， 安装在叉车后桥上，用于实时监控后桥承载状态并实时显示，当后桥承载发生变化，引起叉 车车身水平向前发生倾斜时，显示并预警同时切断操作手动的双向输出信号。请参阅图1叉车防倾翻传感预警装置的结构及工作示意图，如图所示，本实用新 型揭示的叉车防倾翻传感预警装置包括力矩传感器100、力矩显示器201、警示控制电路 202、指示灯2021、蜂鸣器2022、综合控制电路203、操作手柄2031。参阅图1叉车防倾翻传感预警装置的结构及工作示意图、图2叉车防倾翻传感预 警装置的电路原理图，本实用新型的具体实施方式
如下力矩传感器100采集力矩信号并发送至控制模块200，控制模块200将力矩信号转 换并发送两路控制信号，一路控制包括指示灯2021、蜂鸣器2022的警示装置，另一路控制 操作手柄2031操作动作的保护切断。控制模块进一步包括力矩显示器201、警示控制电路202、综合控制电路203。力矩显示器201设置在驾驶室内，力矩显示器201上设置有八个指示灯2021，其中 包括4个绿色、2个黄色、2个红色依次排列，力矩显示器201内设置有力矩显示电路，力矩 显示电路将接收的力矩信号进行运算并与一预定的安全阈值进行比较，将比较结果通过警 示控制电路202而控制相应的指示灯2021闪亮。安全阈值，可以依据不同型号的叉车预先设定，当力矩显示电路判断所接收的力 矩小于安全阈值的60%时，即控制相应的一个或至少一个绿灯闪亮，此时表示，承载工作 或作业时，整车承载状态属于安全工作状态；当力矩显示电路判断所接收的力矩为安全阈 值的60% -85%时，即控制相应的一个或至少一个黄灯闪亮，此时表示，承载工作或作业 时，整车承载状态属于预警工作状态；当力矩显示电路判断所接收的力矩大于安全阈值的 85 %时，即控制相应的一个或至少一个红灯闪亮，此时表示，承载工作或作业时，整车承载 状态属于危险工作状态，同时警示控制电路202控制蜂鸣器发出报警声。上述的具体实施方式
仅为本实用新型的较佳方案，不以此为限，例如，指示灯的设 置数量、闪亮个数等可以依据需求设定，也可以只设置一个指示灯2021，通过实时接收的力 矩而控制指示灯显示绿、黄或红中相对应的颜色。此外，警示控制电路202中控制蜂鸣器报 警的控制电路与控制红灯闪亮的控制电路可以单独设置也可以串联设置，并且，蜂鸣器的 报警音量也可以依据力矩大于预定阈值的程度增加而相应加大，不作具体限定。综合控制电路203用于控制叉车的操作手柄，如图2所示，综合控制电路包括多 个继电器、多个电阻及通过多个继电器通断控制的操作手柄2031的双向输出控制电路和 单向输出控制电路。如图2所示，VINl VIN3端电压始终在(0，Vcc)范围内变化，对应的VOUTl V0UT3端在(0，Vcc/2)范围内变化时，控制臂架升、缩、翻；对应的VOUTl V0UT3端在 (Vcc/2,Vcc)范围内变化时，控制臂架降、伸、仰。当后桥承载变化量较大引起伸缩臂叉车具 有向前发生倾翻危险时，叉车后桥处力矩传感器+OUTl端输出信号，力矩显示器+OUTl端接 收信号后，进行运算比较。此时，如果整车承载未达到危险工作状态，控制继电器K40、K41 和K42处于图2所示状态，VOUTl V0UT3端电压跟随Vim VIN3端电压同步变化，手柄具有双向输出信号，即，可以控制臂架的升降、伸缩和翻仰。如果整车承载达到危险工作状态，红灯闪烁，蜂鸣器发出报警声，0UT0端输出高电 平，控制继电器K40、K41和K42，实现电路切换。此时，VIN1 VIN3端电压在(0，Vcc)范 围内变化时，V0UT1 V0UT3端电压只能在(0，Vcc/2)范围内变化，手柄只具有单向输出信 号，如图1所示可以控制臂架单向只升不降操作2031A、臂架单向只缩不伸操作2031B、臂架 单向内翻不仰操作2031C。在这种控制状态下，驾驶员接收到预警信号后，可以及时调整伸缩臂叉车的工作 位置和工作状态，直至预警信号消失，由于综合控制电路已自动保护性切断双向输出，此 时，向前拨动控制手柄，伸缩臂不发生动作，向后拨动控制手柄，伸缩臂可以继续升高；向右 拨动控制手柄，伸缩臂不发生动作，向左拨动控制手柄，伸缩臂可以回缩；按下左侧按钮，翻 转臂无动作，按下右侧按钮，翻转臂向内翻转。这种控制保护模式保证了臂架只能进行升 高、缩回和内翻操作，避免了驾驶员慌乱误操作引起安全事故，从而最大限度地保证了行驶 和作业的安全。本实用新型还揭示一种应用上述叉车防倾翻传感预警装置的叉车，尤其适用于伸 缩臂叉车，如图3所示，上述的力矩传感器100安装在叉车后桥10的上表面，对伸缩臂叉车 后桥承载状态实时监控并实时显示，当后桥承载发生变化，引起叉车车身水平向前发生倾 斜时，显示并预警以便驾驶员及时调整操作，同时切断操作手柄的双向输出信号，避免驾驶 员慌乱误操作，从而保证行驶和作业的安全。此外，本实用新型揭示的叉车防倾翻传感预警装置还具有测量精度高，反馈信息 准确；监测模式简单，安装简捷、使用方便；预警装置反应灵敏、分安全级别报警提示，信号 清晰明确；操作手柄控制电路自动保护切断，防范误操作引起事故等显著特点，该防倾翻传 感预警装置应用于叉车上可以对作业中叉车的倾翻预测提供准确的预警及安全保护。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求一种叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，包括力矩采集装置、控制模块、警示装置，所述力矩采集装置安装在叉车的后桥上，所述警示装置设置在叉车的驾驶室内，所述控制模块连接所述力矩采集装置及所述警示装置，所述控制模块接收所述力矩采集装置采集的力矩信号并转换为控制信号发送至所述警示装置。
2.根据权利要求1所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述控制模块包括 接收力矩信号并运算比较的力矩显示电路、连接力矩显示电路的警示装置控制电路。
3.根据权利要求2所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述控制模块还包 括用于控制叉车的操作手柄的综合控制电路，所述综合控制电路连接所述力矩显示电路及 操作手柄，所述综合控制电路包括多个继电器、分别连接多个继电器的操作手柄双向输出 控制电路及操作手柄单向输出控制电路。
4.根据权利要求3所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述力矩采集装置 为力矩传感器。
5.根据权利要求3所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述手柄双向输出 控制电路包括叉车的臂架的升降控制电路、叉车的臂架的伸缩控制电路、叉车的臂架的翻 仰控制电路；所述手柄单向输出控制电路包括叉车的臂架的上升控制电路、叉车的臂架 的回缩控制电路、叉车的臂架的翻转控制电路。
6.根据权利要求3所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述警示装置包 括多个指示灯；所述警示装置控制电路包括分别控制多个指示灯至少之一闪亮的控制电 路。
7.根据权利要求6所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述多个指示灯包 括至少一红灯、至少一黄灯以及至少一绿灯，所述力矩显示电路判断所接收的力矩小于一 安全阈值的60%时控制所述至少一绿灯闪亮，所述力矩显示电路判断所接收的力矩为一安 全阈值的60% -85%时控制所述至少一黄灯闪亮，所述力矩显示电路判断所接收的力矩大 于一安全阈值的85 %时控制所述至少一红灯闪亮。
8.根据权利要求7所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述警示装置还包 括一蜂鸣器，所述控制模块还包括控制所述蜂鸣器报警的控制电路。
9.根据权利要求8所述的叉车防倾翻传感预警装置，其特征在于，所述控制蜂鸣器报 警的控制电路与控制所述红灯闪亮的控制电路串联。
10.一种采用权利要求1至9中任意一项所述的叉车防倾翻传感预警装置的叉车。
专利摘要本实用新型公开一种叉车防倾翻传感预警装置及应用该装置的叉车，该叉车防倾翻传感预警装置包括力矩采集装置、控制模块、警示装置，所述力矩采集装置安装在叉车的后桥上，所述警示装置设置在叉车的驾驶室内，所述控制模块连接所述力矩采集装置及所述警示装置，所述控制模块接收所述力矩采集装置采集的力矩信号并转换为控制信号发送至所述警示装置。本实用新型还公开一种应用上述防倾翻传感预警装置的叉车，可以对作业中叉车的倾翻预测提供准确的预警及安全保护。并且叉车防倾翻传感预警装置还具有测量精度高、反馈信息准确；监测模式简单；预警装置反应灵敏、分安全级别报警提示信号清晰明确；操作手柄控制电路自动保护切断，防范误操作等特点。
文档编号B66F9/06GK201762063SQ201020276720
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者杨贤涛, 高旭宏 申请人:北京长征天民高科技有限公司