[发明专利]用于工业叉车的动态振动控制系统和方法

说明书

相关申请的交互参照

本申请要求享有美国临时专利申请NO.61/454,188的优先权，其申请日是2011年3月18日，发明名称是“Dynamic Stability Control Systems And MethodsFor Industrial Lift Trucks(用于工业叉车的动态稳定性控制系统和方法”，本文以参见方式引入该专利内容。

技术领域

本发明涉及工业叉车的领域，尤其涉及用于提高叉车振动控制的系统和方法。

背景技术

叉车被设计成多种结构来执行多种任务。穿过工厂行驶的叉车可能遇到地面的碎片和不平坦的地表。这些可以表现为多种形式，例如伸缩接头，地表的裂痕或如建筑物之间或进入牵引车拖车的斜坡之类的人造物体。不规则物和/或地面也可以引起周期的振动，该振动可以被传遍该叉车的车体。

当叉车快速行驶时，一个或多个轮子撞击不平坦表面的边缘比叉车慢速行驶时要强烈。从该行为中产生的能量以振动波的形式传遍叉车。参照图1，该合成力可以沿着三个轴的任意一个在叉车10内传递，三个轴包括X-轴12，Y-轴14和Z-轴16，并且可以被操作者(未显示)感受到而产生一种不舒服的感觉。该叉车10可以包括一个牵引单元单元17和相对于该牵引单元单元安装成可垂直移动的铲叉19，该可移动的铲叉可以在上部位置和下部位置之间垂直移动。如果没有操作者，例如当该叉车被远程控制，由于可致使位于叉车上的装置18有效性下降，该合成力可以仍然具有不利影响。如果在叉车上具有装置18，例如灵敏的传感器装置，由于该合成力和叉车反作用合力的缘故，该装置18的数据质量就会下降。

当叉车撞击仅仅受到一侧的路面状况的影响，例如当仅仅一个轮，例如脚轮20，撞击路面上的突起的裂缝，并且那侧被迫上升，该合成动作通常被称作摆动，并且其被显示为绕着X轴12的运动。该摆动的效果引起整个叉车暂时地向一侧移动或倾斜(向该叉车没有撞击该裂缝的车轮的一侧)，并且安装在该叉车上的任何传感器装置将同样朝向该侧。装置18，例如距离运动原点(该脚轮20)若干英尺安装的传感器，将会得到放大的反应。由路面状况引起的该突然的移动可以降低传感器装置的效果和/或准确性，并且通过操作叉车必须减速行驶来减少路面状况的影响。低运行速度可以等同于不理想地降低整个设备的生产率。

参考图2，各种叉车结构使用弹簧加载脚轮24，包括例如码垛叉车和堆垛叉车，其具有位于两个弹簧加载脚轮24之间并与两脚轮间隔开的的中心牵引轮26。该弹簧加载脚轮允许在粗糙表面或地面28上行驶，同时仍然为牵引轮26维持良好的接触力。由于主要是通过该牵引轮来实现加速，刹车和控制，所以该接触力很重要，这样该轮26应与地面保持足够的接触力来控制叉车的移动。通常，调整好该脚轮以在牵引轮滑动和叉车在脚轮之间的的摆动或倾斜之间寻找最佳的操作。

通过增加的垫片30，可以调整脚轮24以向下更加强力地推向地面，这样轻微地抬高叉车，或者垫片可以移走，使脚轮弹簧32推动减小，这样轻微降低该叉车。通常，脚轮弹簧32本身不调整。该垫片30的目的是调整车辆重量的分配，有多少车辆重量作用在牵引轮26上，而有多少重量作用在弹簧加载脚轮24上。没有柔性的弹簧加载脚轮和通过垫片来调整脚轮的能力，该脚轮可能由于承载大部分重量而损坏，并且该牵引轮由于没有充足的接触力而滑动，或者该牵引轮可能承载大部分重量，引起该叉车向一个脚轮或另一个脚轮轻微的倾斜。

脚轮调整是很消耗时间的，并且可能包括抬起叉车，估计需要安装多大的垫片，并且然后看看是否垫片过大或过小。在这种结构中，当叉车在移动时，没有弹簧力的动态调整。

仅具有弹簧的脚轮可以涵盖从具有高弹性系数的硬脚轮到具有低弹性系数的软脚轮的范围。软脚轮可以承受粗糙地面，但是同样使叉车在转弯处倾斜，并且向负载或操作者的方向位移。只要地面完全平坦硬脚轮可以很好的工作。相反地，当脚轮滚过粗糙的地面状况和地面上的物体或者地面上的裂缝时，操作者可以感受到对叉车的影响。

其它类型的叉车结构使用弹簧加载脚轮，并且包括已知的用于减振的减振器34。增加的阻尼允许使用软弹簧，但是仍然减小了在粗糙路面上的摆动。然而，当一个脚轮撞击到地面上的大凸起时，由于该减振力是脚轮动作而不是叉车摆动的函数，所以该减振器由于产生相当大的力量来响应脚轮的高速移动，并且可能倾斜该叉车。当该该减振器通过这种方式起作用时，其减小了软弹簧的优势。