符敢为
陕西省特种设备检验检测研究院 西安 710048
摘 要：在内燃叉车的启动电路中，常设置一个空挡保护开关，一般将它装配在变速器的操纵机构上，可以防止叉车意外挂挡启动。文中对空挡启动保护原理进行了分析，对空挡开关的装配位置和常见故障做了说明，并对其检验提出了有益的建议。
关键词：内燃叉车；空挡开关；故障；检验
中图分类号：TH 242 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）18-0090-03
0 引言
叉车是一种以货叉为标准取物装置，采用轮式底盘，通常能将货物起升3 m 左右的特殊车辆。叉车属于特种设备，一般只在工厂内部或特定的区域内作业，TSG N0001—2017《场（厂）内机动车辆安全技术监察规程》（以下简称《场车规程》）中规定，内燃叉车应配备在传动装置处于接合状态时能防止发动机启动的装置[1]。内燃叉车常在发动机启动电路中设置一个空挡保护开关，防止变速器在挂挡时启动叉车。如果该空挡保护开关失效，变速器意外置于前进挡或后退挡，驾驶员没有踩刹车或离合器的情况下启动，叉车的传动系统处于接合状态，车辆将突然向前或向后窜出，容易造成人员伤亡和财产损失。
1 空挡启动保护的原理
空挡启动保护装置保证了内燃叉车在启动时须先将变速器置于空挡发动机的启动电路才能接通。内燃叉车的启动系统主要由预热系统﹑启动开关﹑启动保护线路和启动机等组成。图1 是某生产企业5t 内燃叉车的部分电气原理图，图2 是启动开关挡位示意图。
图1 内燃叉车启动系统的电气原理图
将启动开关逆时针旋转至H 挡（预热挡），预热塞的阻丝慢慢变红，这时发动机的进气被加热，以利于启动。将启动开关顺时针旋转至1 挡（通电挡），仪表系电源接通，当变速器置于空挡时，零挡开关闭合，零挡指示灯亮，中间继电器C2 的线圈得电，中间继电器C2 的常开开关闭合。将启动开关顺时针旋转至2 挡（启动挡），启动继电器C1 的线圈得电，启动继电器C1的常开开关闭合，启动电机得电，发动机启动。从该内燃叉车启动系统的电气原理图可以看出，零挡开关为常闭开关，只要变速器的操纵杆未置于空挡，零挡开关就断开，启动电机将无法得电，从而为叉车的安全启动起到保护作用。若该零挡开关发生粘连，变速器挂挡启动时将存在重大安全隐患。
图2 启动开关挡位示意图
2 空挡开关的装配位置
内燃叉车按传动方式主要分为机械传动和液力传动，在机械传动系统中，采用人力换挡定轴式变速器，空挡开关安装在变速器顶盖的操纵机构上。在液力传动系统中，采用动力换挡的定轴式变速器和行星齿轮变速器，空挡开关安装在变速器顶盖的控制阀总成上。变速器常用的挡位压力开关大多为机械式。空挡开关通常是一种常闭式开关，通过螺纹与变速器顶盖连接，图3 是机械传动系统中变速器的空挡开关安装位置示意图[2]。驾驶员在挂挡时，通过换挡手柄操纵顶盖上的换挡杆在一定范围内作直线运动，换挡杆带动紧固在它上面的拨叉导块移动，拨叉导块加工成斜面，可以控制空挡开关的动触点打开或闭合，将空挡开关串联在发动机启动电路的启动继电器线圈中[3]（见图4），从而保证叉车在启动时须将变速器置于空挡发动机的启动电路才能接通。
1. 换挡杆 2、4. 拨叉 3. 空挡开关 5. 倒挡开关6、7．O 形密封圈 8. 轴环
图3 空挡开关安装位置示意图
图4 带有启动保护的启
3 空挡开关常见故障
1）空挡开关灯常亮，出现此种故障的原因是内部触点始终为接触状态，由于拉弧放电产生的高温使触点烧蚀和塑料件融化碎裂，导致触点无法正常断开，造成开关始终处于常通状态。2）空挡开关灯不亮，出现此种故障的原因是内部触点始终为断开状态，由于开关密封不严，导致开关内部的弹簧、接线片锈蚀，造成触点不能导通，空挡开关指示灯不亮。3）空挡开关指示灯时亮时不亮，可能是由于开关内部触点接触不良，或开关装配时触点与导块之间间隙偏大，造成开关时断时续，使开关触点不能正常接触[4]。
4 空挡启动保护功能的检验
叉车属于特种设备，按照《场车规程》的要求，特种设备检验机构对纳入使用登记的在用叉车应每年进行检验，建议检验人员按以下步骤检验对内燃叉车的空挡启动保护功能进行验证：
1) 查看内燃叉车的使用说明书及变速器的顶盖，确认该叉车是否设置了空挡启动保护装置。
2）确认叉车周围环境，叉车位于平坦道路，四周无相关人员和设备，叉车处于空载，货叉在最低位置，驾驶员已系好安全带，戴好安全帽，告知驾驶员该项试验的目的与潜在的风险及相应措施。
3）首先将变速器置于空挡，将启动开关旋转至通电挡（发动机未启动），查看仪表盘的空挡指示灯是否已亮，操纵变速器手柄挂前进挡或倒挡，此时空挡指示灯应不亮。然后将变速器置于空挡，启动发动机，将离合器踩到底，挂前进低速挡，叉车不移动，缓慢松开离合器，叉车缓慢移动，证明主离合器有效，踩住制动踏板后能够使叉车停止运动，证明刹车有效。若挂空挡指示灯常亮表明空挡开关不正常，检查变速器顶盖上的空挡开关及接线是否正常。
4）在已经确认主离合器（若有）﹑刹车﹑空挡指示灯有效的情况下，驾驶员操纵变速器手柄挂前进低速挡，先将启动开关旋转至通电挡，然后再旋转至启动挡，发动机不应启动，若叉车突然向前运动，证明空挡启动保护功能失效。
5 结论
空挡保护开关是内燃叉车上的一个重要安全保护装置，若其保护功能失效未被及时发现，驾驶员挂挡启动发动机而又未踩制动踏板时，叉车会突然加速运行，可能引发严重安全事故。熟悉空挡保护的动作原理，了解它的常见故障，加强相关的检验，可有效防范内燃叉车因空挡保护失效引发的事故。
参考文献
[1] TSG N0001—2017 场（厂）内机动车辆安全技术监察规程[S].
[2] 马庆丰, 周齐齐. 叉车维修图解手册[M]. 南京: 江苏科技出版社，2009．
[3] 张育益, 李国锋. 图解叉车构造与拆装维修[M]. 北京:化学工业出版社，2011．
[4] 冯梦丽, 胡金辰. 变速箱空挡开关故障原因分析[J]. 汽车实用技术，2012(8):80,81.
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