叉车转向系统的重要性及检验要点

2019-02-16惠永川李建忠孙书成

设备管理与维修 2019年4期

惠永川，李建忠，孙书成

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300192）

0 引言

2014年10月30日，国家质检总局发布关于修订《特种设备目录》的公告（2014年第114号），对特种设备目录进行了修订，其中，在机动工业车辆类别下，叉车成为唯一的设备品种，由此可见质检总局对于叉车安全的重视。由于数量庞大，工作环境复杂，流动性强等特点，一些使用单位对叉车的安全检查没有足够的重视。转向系统的性能决定了叉车行驶的稳定性和转向的准确度，由于转向系统的某些故障比较隐蔽，往往一开始并不明显，对叉车作业的影响较小，容易被使用者忽视，没有进行及时的维修，从而埋下安全隐患。

1 事故分析

一起发生在厂区内狭窄通道的叉车侧翻事故中，驾驶员驾驶空载状态叉车，以蛇形姿态快速通过通道，在通道尽头向右转弯过程中，由于转向角度过大，右前轮与硬路肩相撞，造成叉车侧翻，酿成事故。

通过调取现场视频监控，以及对事故现场的实地勘察，得出造成叉车侧翻的原因有3个。

（1）叉车转向系统自由转动量过大（经测量接近90°）致使叉车不易操控是造成事故的直接原因。

（2）从监控录像测算事故车速为（15～16）km/h，公司规定车速≤5 km/h。违章操作是造成事故的主要原因。

（3）使用单位管理不善，故障车辆没有及时修理是造成事故的次要原因。

在侧翻事故调查过程中了解到，驾驶员已发现叉车存在故障，没有及时修理，认为凭借多年的驾驶经验可以控制故障叉车。由此可以看出，叉车转向系统故障经常被一些驾驶员忽视，这就要求检验单位在叉车检验过程中，应重视对转向系统的检验，了解转向系统工作原理，抓住检验重点，准确排除故障。

2 叉车转向系统的3种形式

（1）机械式转向系统。主要结构组成是方向盘、转向柱、转向器、摇臂、纵拉杆、横拉杆和转向节等。机械式转向系统原理简单，但由于没有转向助力，操作起来比较费力，连续作业时，驾驶员的劳动强度较大。因此，目前机械式转向系统在叉车上已经很少使用。

（2）液压助力转向系统。是在机械转向系统的基础上，在系统转向纵拉杆处加装转向助力器，转向助力器由控制阀和转向油缸组成。在控制原理上，液压助力转向系统与机械式转向器相同，助力器起到降低方向盘转向力的作用，减轻驾驶员的劳动强度。

（3）全液压转向系统。由液压转向器与转向油缸组成一个转向控制系统。液压转向器由阀套、阀芯、摆线马达等部件组成。当方向盘转动时，转向柱带动阀芯转动，阀芯与阀套之间发生相对转动产生一定的角度差，角度差的大小决定配油窗口的大小，从而决定转向油缸进油量的大小。当方向盘停止转动时，阀芯与阀套间的角度差归零，配油窗口关闭，系统停止向转向油缸供油。全液压转向系统的特点是结构简单，布局紧凑，操作省力，故障率低。目前全液压转向系统在叉车上应用较多。

3 叉车转向系统检验

3.1 方向盘自由转动量

《场（厂）内专用机动车辆安全技术监察规程》中要求方向盘的最大自由转动量，从中间位置向左、右各不得大于15°。规定的目的在于保证叉车直线行驶时的稳定性和转向过程中的精确度。检验过程中应使用转向参数测试仪进行测量。很多转向系统故障都会引起方向盘自由转动量的变化，根据转向系统形式的不同，造成方向盘自由转动量过大的原因也不同。

机械转向和液压助力转向系统使用机械式转向器，方向盘自由转动量的大小取决于转向器内各部件间隙的大小。这些间隙随着使用过程的磨损而逐渐变大，方向盘的自由转动量也会逐渐增大。过大的方向盘自由转动量造成叉车难以保持直线行驶，同时降低转向的精确度。当发现方向盘自由转动量过大时，应对转向器零件间隙进行维修、调整，严重时更换转向器。

全液压转向系统使用的液压转向器，阀芯与阀套之间预留了一定的自由转动量（10°左右），这个预留值决定了方向盘自由转动量的大小。当转动量大于预留值，阀芯与阀套将克服彼此之间弹簧片的弹力，产生有效角度差，打开配油窗口，向转向油缸供油，产生转向动作。全液压转向系统方向盘自由转动量过大的成因：①液压转向器弹簧片或拨销折断；②液压油路中有空气；③转向油缸泄漏。

除了转向器或液压系统故障外，还有一些容易被忽视的故障也会引起方向盘自由转动量过大，如方向盘转向柱与转向器的连接处磨损或损坏，方向盘与转向柱之间连接松动等，这些故障虽不常见，但也应引起足够的重视。

3.2 方向盘转向力

方向盘转向力就是转向时作用在方向盘上的手操作力，其大小是用转向轴旋转时测量的操作力矩除以转向盘有效半径所得值。采用动力转向叉车，方向盘转向力应为（6～20）N，且左右转向力相差≤5 N。转向力过大不但会造成叉车转向控制困难，增加行驶的不安全因素，还会增加驾驶员的劳动强度，加快轮胎的磨损。检验时使用转向参数测试仪对方向盘转向力进行测量。