叉車轉向系統的重要性及檢驗要點

惠永川，李建忠，孫書成

（天津市特種設備監督檢驗技術研究院，天津 300192）

0 引言

2014年10月30日，國家質檢總局發布關于修訂《特種設備目錄》的公告（2014年第114號），對特種設備目錄進行了修訂，其中，在機動工業車輛類別下，叉車成為唯一的設備品種，由此可見質檢總局對于叉車安全的重視。由于數量龐大，工作環境復雜，流動性強等特點，一些使用單位對叉車的安全檢查沒有足夠的重視。轉向系統的性能決定了叉車行駛的穩定性和轉向的準確度，由于轉向系統的某些故障比較隱蔽，往往一開始并不明顯，對叉車作業的影響較小，容易被使用者忽視，沒有進行及時的維修，從而埋下安全隱患。

1 事故分析

一起發生在廠區內狹窄通道的叉車側翻事故中，駕駛員駕駛空載狀態叉車，以蛇形姿態快速通過通道，在通道盡頭向右轉彎過程中，由于轉向角度過大，右前輪與硬路肩相撞，造成叉車側翻，釀成事故。

通過調取現場視頻監控，以及對事故現場的實地勘察，得出造成叉車側翻的原因有3個。

（1）叉車轉向系統自由轉動量過大（經測量接近90°）致使叉車不易操控是造成事故的直接原因。

（2）從監控錄像測算事故車速為（15～16）km/h，公司規定車速≤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，故障車輛沒有及時修理是造成事故的次要原因。

在側翻事故調查過程中了解到，駕駛員已發現叉車存在故障，沒有及時修理，認為憑借多年的駕駛經驗可以控制故障叉車。由此可以看出，叉車轉向系統故障經常被一些駕駛員忽視，這就要求檢驗單位在叉車檢驗過程中，應重視對轉向系統的檢驗，了解轉向系統工作原理，抓住檢驗重點，準確排除故障。

2 叉車轉向系統的3種形式

（1）機械式轉向系統。主要結構組成是方向盤、轉向柱、轉向器、搖臂、縱拉桿、橫拉桿和轉向節等。機械式轉向系統原理簡單，但由于沒有轉向助力，操作起來比較費力，連續作業時，駕駛員的勞動強度較大。因此，目前機械式轉向系統在叉車上已經很少使用。

（2）液壓助力轉向系統。是在機械轉向系統的基礎上，在系統轉向縱拉桿處加裝轉向助力器，轉向助力器由控制閥和轉向油缸組成。在控制原理上，液壓助力轉向系統與機械式轉向器相同，助力器起到降低方向盤轉向力的作用，減輕駕駛員的勞動強度。

（3）全液壓轉向系統。由液壓轉向器與轉向油缸組成一個轉向控制系統。液壓轉向器由閥套、閥芯、擺線馬達等部件組成。當方向盤轉動時，轉向柱帶動閥芯轉動，閥芯與閥套之間發生相對轉動產生一定的角度差，角度差的大小決定配油窗口的大小，從而決定轉向油缸進油量的大小。當方向盤停止轉動時，閥芯與閥套間的角度差歸零，配油窗口關閉，系統停止向轉向油缸供油。全液壓轉向系統的特點是結構簡單，布局緊湊，操作省力，故障率低。目前全液壓轉向系統在叉車上應用較多。

3 叉車轉向系統檢驗

3.1 方向盤自由轉動量

《場（廠）內專用機動車輛安全技術監察規程》中要求方向盤的最大自由轉動量，從中間位置向左、右各不得大于15°。規定的目的在于保證叉車直線行駛時的穩定性和轉向過程中的精確度。檢驗過程中應使用轉向參數測試儀進行測量。很多轉向系統故障都會引起方向盤自由轉動量的變化，根據轉向系統形式的不同，造成方向盤自由轉動量過大的原因也不同。

機械轉向和液壓助力轉向系統使用機械式轉向器，方向盤自由轉動量的大小取決于轉向器內各部件間隙的大小。這些間隙隨著使用過程的磨損而逐漸變大，方向盤的自由轉動量也會逐漸增大。過大的方向盤自由轉動量造成叉車難以保持直線行駛，同時降低轉向的精確度。當發現方向盤自由轉動量過大時，應對轉向器零件間隙進行維修、調整，嚴重時更換轉向器。

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

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

3.2 方向盤轉向力

方向盤轉向力就是轉向時作用在方向盤上的手操作力，其大小是用轉向軸旋轉時測量的操作力矩除以轉向盤有效半徑所得值。采用動力轉向叉車，方向盤轉向力應為（6～20）N，且左右轉向力相差≤5 N。轉向力過大不但會造成叉車轉向控制困難，增加行駛的不安全因素，還會增加駕駛員的勞動強度，加快輪胎的磨損。檢驗時使用轉向參數測試儀對方向盤轉向力進行測量。

3.3 轉向系統整體檢驗

轉向系統整體檢驗，應重點考察叉車轉向的可靠性，方向盤回位是否靈活，有無卡頓或異聲。轉向系統個部件固定牢固，液壓元件密封可靠，不得缺油、漏油；受力部件（轉向臂、拉桿等）不能通過焊接方式修復。

4 建議

（1）使用單位應建立叉車定期維修保養及安全檢查制度，對叉車進行全面檢查，對查出的隱患嚴格整改。整改后需經有關人員復查，確認符合要求后方可使用。

（2）檢驗機構檢驗人員應高度重視叉車轉向系統的檢驗，嚴格執行TSG N0001—2017中的相關要求。防止存在安全隱患的叉車帶病作業。

（3）加強駕駛人員的技術培訓及考核，駕駛人員須取得相關部門頒發的《特種設備作業人員操作證》。提高作業人員的技能水平，增強安全意識，并且樹立安全責任觀，杜絕違規操作。

（4）使用單位要規范使用叉車，保證設備安全可靠，杜絕帶病車輛作業。

5 結束語

叉車由于使用頻繁，負載大，工作環境復雜等特點，故障率遠高于普通機動車輛，但相對于其他類型的特種設備，叉車的安全檢查往往容易被使用者忽視或維修保養不到位，使小故障變成大隱患。這就要求特種設備檢驗人員在檢驗過程中，不斷積累理論知識和實踐經驗，及時發現問題，消除安全隱患。