叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要性及檢驗(yàn)要點(diǎn)

惠永川，李建忠，孫書成

（天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，天津 300192）

0 引言

2014年10月30日，國家質(zhì)檢總局發(fā)布關(guān)于修訂《特種設(shè)備目錄》的公告（2014年第114號(hào)），對(duì)特種設(shè)備目錄進(jìn)行了修訂，其中，在機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛類別下，叉車成為唯一的設(shè)備品種，由此可見質(zhì)檢總局對(duì)于叉車安全的重視。由于數(shù)量龐大，工作環(huán)境復(fù)雜，流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，一些使用單位對(duì)叉車的安全檢查沒有足夠的重視。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能決定了叉車行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向的準(zhǔn)確度，由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的某些故障比較隱蔽，往往一開始并不明顯，對(duì)叉車作業(yè)的影響較小，容易被使用者忽視，沒有進(jìn)行及時(shí)的維修，從而埋下安全隱患。

1 事故分析

一起發(fā)生在廠區(qū)內(nèi)狹窄通道的叉車側(cè)翻事故中，駕駛員駕駛空載狀態(tài)叉車，以蛇形姿態(tài)快速通過通道，在通道盡頭向右轉(zhuǎn)彎過程中，由于轉(zhuǎn)向角度過大，右前輪與硬路肩相撞，造成叉車側(cè)翻，釀成事故。

通過調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控，以及對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地勘察，得出造成叉車側(cè)翻的原因有3個(gè)。

（1）叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自由轉(zhuǎn)動(dòng)量過大（經(jīng)測(cè)量接近90°）致使叉車不易操控是造成事故的直接原因。

（2）從監(jiān)控錄像測(cè)算事故車速為（15～16）km/h，公司規(guī)定車速≤5 km/h。違章操作是造成事故的主要原因。

（3）使用單位管理不善，故障車輛沒有及時(shí)修理是造成事故的次要原因。

在側(cè)翻事故調(diào)查過程中了解到，駕駛員已發(fā)現(xiàn)叉車存在故障，沒有及時(shí)修理，認(rèn)為憑借多年的駕駛經(jīng)驗(yàn)可以控制故障叉車。由此可以看出，叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障經(jīng)常被一些駕駛員忽視，這就要求檢驗(yàn)單位在叉車檢驗(yàn)過程中，應(yīng)重視對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢驗(yàn)，了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理，抓住檢驗(yàn)重點(diǎn)，準(zhǔn)確排除故障。

2 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的3種形式

（1）機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。主要結(jié)構(gòu)組成是方向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器、搖臂、縱拉桿、橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)等。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，但由于沒有轉(zhuǎn)向助力，操作起來比較費(fèi)力，連續(xù)作業(yè)時(shí)，駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。因此，目前機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在叉車上已經(jīng)很少使用。

（2）液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)轉(zhuǎn)向縱拉桿處加裝轉(zhuǎn)向助力器，轉(zhuǎn)向助力器由控制閥和轉(zhuǎn)向油缸組成。在控制原理上，液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與機(jī)械式轉(zhuǎn)向器相同，助力器起到降低方向盤轉(zhuǎn)向力的作用，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由液壓轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向油缸組成一個(gè)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。液壓轉(zhuǎn)向器由閥套、閥芯、擺線馬達(dá)等部件組成。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向柱帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯與閥套之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一定的角度差，角度差的大小決定配油窗口的大小，從而決定轉(zhuǎn)向油缸進(jìn)油量的大小。當(dāng)方向盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥芯與閥套間的角度差歸零，配油窗口關(guān)閉，系統(tǒng)停止向轉(zhuǎn)向油缸供油。全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局緊湊，操作省力，故障率低。目前全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在叉車上應(yīng)用較多。

3 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢驗(yàn)

3.1 方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量

《場(chǎng)（廠）內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中要求方向盤的最大自由轉(zhuǎn)動(dòng)量，從中間位置向左、右各不得大于15°。規(guī)定的目的在于保證叉車直線行駛時(shí)的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向過程中的精確度。檢驗(yàn)過程中應(yīng)使用轉(zhuǎn)向參數(shù)測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。很多轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障都會(huì)引起方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量的變化，根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)形式的不同，造成方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量過大的原因也不同。

機(jī)械轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用機(jī)械式轉(zhuǎn)向器，方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量的大小取決于轉(zhuǎn)向器內(nèi)各部件間隙的大小。這些間隙隨著使用過程的磨損而逐漸變大，方向盤的自由轉(zhuǎn)動(dòng)量也會(huì)逐漸增大。過大的方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量造成叉車難以保持直線行駛，同時(shí)降低轉(zhuǎn)向的精確度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量過大時(shí)，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)向器零件間隙進(jìn)行維修、調(diào)整，嚴(yán)重時(shí)更換轉(zhuǎn)向器。

全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用的液壓轉(zhuǎn)向器，閥芯與閥套之間預(yù)留了一定的自由轉(zhuǎn)動(dòng)量（10°左右），這個(gè)預(yù)留值決定了方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量的大小。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)量大于預(yù)留值，閥芯與閥套將克服彼此之間彈簧片的彈力，產(chǎn)生有效角度差，打開配油窗口，向轉(zhuǎn)向油缸供油，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向動(dòng)作。全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量過大的成因：①液壓轉(zhuǎn)向器彈簧片或撥銷折斷；②液壓油路中有空氣；③轉(zhuǎn)向油缸泄漏。

除了轉(zhuǎn)向器或液壓系統(tǒng)故障外，還有一些容易被忽視的故障也會(huì)引起方向盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)量過大，如方向盤轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向器的連接處磨損或損壞，方向盤與轉(zhuǎn)向柱之間連接松動(dòng)等，這些故障雖不常見，但也應(yīng)引起足夠的重視。

3.2 方向盤轉(zhuǎn)向力

方向盤轉(zhuǎn)向力就是轉(zhuǎn)向時(shí)作用在方向盤上的手操作力，其大小是用轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量的操作力矩除以轉(zhuǎn)向盤有效半徑所得值。采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向叉車，方向盤轉(zhuǎn)向力應(yīng)為（6～20）N，且左右轉(zhuǎn)向力相差≤5 N。轉(zhuǎn)向力過大不但會(huì)造成叉車轉(zhuǎn)向控制困難，增加行駛的不安全因素，還會(huì)增加駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快輪胎的磨損。檢驗(yàn)時(shí)使用轉(zhuǎn)向參數(shù)測(cè)試儀對(duì)方向盤轉(zhuǎn)向力進(jìn)行測(cè)量。

3.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體檢驗(yàn)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體檢驗(yàn)，應(yīng)重點(diǎn)考察叉車轉(zhuǎn)向的可靠性，方向盤回位是否靈活，有無卡頓或異聲。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)個(gè)部件固定牢固，液壓元件密封可靠，不得缺油、漏油；受力部件（轉(zhuǎn)向臂、拉桿等）不能通過焊接方式修復(fù)。

4 建議

（1）使用單位應(yīng)建立叉車定期維修保養(yǎng)及安全檢查制度，對(duì)叉車進(jìn)行全面檢查，對(duì)查出的隱患嚴(yán)格整改。整改后需經(jīng)有關(guān)人員復(fù)查，確認(rèn)符合要求后方可使用。

（2）檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)人員應(yīng)高度重視叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢驗(yàn)，嚴(yán)格執(zhí)行TSG N0001—2017中的相關(guān)要求。防止存在安全隱患的叉車帶病作業(yè)。

（3）加強(qiáng)駕駛?cè)藛T的技術(shù)培訓(xùn)及考核，駕駛?cè)藛T須取得相關(guān)部門頒發(fā)的《特種設(shè)備作業(yè)人員操作證》。提高作業(yè)人員的技能水平，增強(qiáng)安全意識(shí)，并且樹立安全責(zé)任觀，杜絕違規(guī)操作。

（4）使用單位要規(guī)范使用叉車，保證設(shè)備安全可靠，杜絕帶病車輛作業(yè)。

5 結(jié)束語

叉車由于使用頻繁，負(fù)載大，工作環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，故障率遠(yuǎn)高于普通機(jī)動(dòng)車輛，但相對(duì)于其他類型的特種設(shè)備，叉車的安全檢查往往容易被使用者忽視或維修保養(yǎng)不到位，使小故障變成大隱患。這就要求特種設(shè)備檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)過程中，不斷積累理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，消除安全隱患。