基于安全性能要素的AGV叉车检验

林其岳

摘 要：AGV叉车是在现代化物流园区、智能化工厂、自动化仓储、智能码头等实现工业自动化必不可少的特种设备。由于其主要负责货物的装卸、堆垛和短距离运输，其安全性对保证货物运输的效率及货物、周围人员的安全具有重要意义，因此它在安全性能要素检验方面始终占据着特种设备安全体系中的重要地位。本文就AGV叉车的安全性能要素检验提出了一些建议。

关键词：AGV叉车;常规安全要素;专项安全要素;检验

中图分类号：TH242 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）35-0048-04

AGV Forklift Inspection Based on Safety Performance Elements

LIN Qiyue

（Fujian Special Equipment Inspection & Research Institute，Fuzhou Fujian 350008）

Abstract： AGV forklift is a special equipment that is essential for industrial automation in modern logistics parks， intelligent factories， automated storage， and intelligent terminals. Because it is mainly responsible for the loading， unloading， stacking， and short-distance transportation of goods， its safety is important The efficiency of cargo transportation and the safety of cargo and surrounding people are of great significance. Therefore， it always occupies an important position in the safety system of special equipment in terms of inspection of safety performance elements. This paper put forward some suggestions on the inspection of safety performance elements of AGV forklifts.

Keywords： AGV forklift;conventional safety elements;special safety elements;inspection

隨着我国加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级，工业生产、港口、车站、机场、货场、流通和配送中心对智能化的要求越来越高。在货物装卸、搬运、集散过程中，传统的人力和普通的叉车搬运逐渐被淘汰，取而代之的是智能化的无人自动叉车（AGV叉车）。

目前，我国AGV叉车（以下简称AGV）的市场需求量不断增加，并且这种增长趋势不断提高。因此，AGV的安全性能检验变得越来越重要。

1 AGV安全性能要素检验的必要性

根据《场（厂）内专用机动车辆安全技术监察规程》（TSG N0001—2017）的定义可知，叉车可分为平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、插腿式叉车、托盘堆垛车和三向堆垛车六类，主要在工厂厂区等特定区域使用。AGV承担了大量货物的装卸、堆垛和短距离运输的任务，且工作时间较长。在经过长时间使用后，叉车会出现部件疲劳、磨损、安全性能不可靠等问题，若不进行安全性能要素检验，轻则影响AGV的正常使用，影响货物装卸运输的效率，重则造成严重的经济损失和人员伤亡问题。因此，对AGV定期进行安全性能要素检验显得尤其重要。

2 AGV安全性能要素检验

当前，叉车的安全性能检验是通过国家制定强制执行的法律法规，被纳入行政监督同等重要的技术监督范围。虽然没有在特种设备安全技术规范中明文规定是否对AGV进行监管，但其作为叉车新兴产品，笔者认为，使用AGV必须向上级主管部门申报，并接受检验。

2.1 AGV常规安全性能要素检验

2.1.1 整车要素检验。车辆车身应周正，各部件齐全、完整，连接紧固，无缺损，配重无缺损或无增加;车辆的速度、水温、燃油量、电压等仪表应醒目、灵敏、有效，确保车辆的安全参数可及时反馈到控制中心。

2.1.2 受力结构件要素检验。主要受力结构件的焊缝外部宏观检查，不得有可见的裂纹、未熔合、未焊透、夹渣等缺陷。主要受力结构件的完好是保障整车安全的最重要的要素，但该要素目前无法实现在线监测，必须通过外在检验检测才能判断是否符合要求。

2.1.3 动力系统要素检验。①蓄电池AGV，蓄电池金属盖板与蓄电池带电部分之间应有30mm以上的空间，当盖板和带电部分之间具有绝缘层时，其间隙至少10mm。②发动机（驱动电机）运转平稳，无异响，能正常启动、熄火（关闭）。③动力系统线路、管路应无漏电、漏水、漏油现象。④发动机（驱动电机）的安装应牢固可靠，连接部分无松动、脱落、损坏。

2.1.4 传动系统要素检验。①变速器运行不应有异常声响，运行正常，档位切换及时准确可靠。②传动系统应运转平稳，运行中无振抖、无异响。

2.1.5 行驶系统要素检验。①轮辋应完整无损，螺栓、螺母应齐全紧固。②车架应无明显变形、裂纹和锈蚀，螺栓和铆钉等连接件不应缺少和松动，与前后桥的连接应紧固。③充气轮胎胎面和胎壁应无长度超过25mm或深度足以暴露出轮胎帘布层的破裂和割伤，胎面花纹深度满足制动性能要求;实心轮胎应无胶层气泡和脱层、钢圈与胶层脱层等缺陷。

2.1.6 转向与操纵系统要素检验。①转向系统应转动灵活、操纵方便、无卡滞，在任意转向操作时不得与其他部件有干涉。②转向装置中的转向节及臂，转向横、直拉杆及球销不允许有裂纹、损伤;横、直拉杆不允许拼焊，并且球销不应松旷。

2.1.7 液压系统要素检验。①液压管路布置与其他运动机件应无相互干涉。②系统应有良好的密封性能。作业时，固定接口应无渗油，运动接口应无漏油，各部位应无泄漏现象。③在空载和部分载荷情况下，液压系统元件应能正常工作，工作部件在额定速度范围内应无爬行、停滞和明显的冲动现象。

2.1.8 电气和控制系统要素检验。①AGV的启动应设置开关装置，需要使用钥匙、磁卡、密码等。②应设置前照灯、制动灯、转向指示灯、行驶指示灯及相应的声光报警装置等照明和信号装置;灯具的灯泡应有保护装置，安装应牢靠，不能因车辆震动而脱落、损坏、失去作用或改变光照方向;照明和信号装置功能应可靠有效。③蓄电池AGV应设置非自动复位且能切断总控制电源的紧急断电开关。④蓄电池AGV充电时，应保证电源与主电路分离，车辆不能通过自身的驱动系统行驶;插接器应有定向防护，防止插接器接反。

2.1.9 工作装置要素检验。①门架、货叉架及导轮等结构件应无缺件、脱焊、表面裂纹、异常变形。②活动机构配合良好，运动无阻滞现象。③货叉不得有明显磨损、裂纹、异常变形，挂钩型货叉应设置有防止意外侧向滑移和脱落的装置。④起升链条应完整无裂纹，無变形，连接配合良好，工作灵敏可靠。

2.1.10 安全保护与防护装置要素检验。①作业时应能发出清晰声和或光的警示。②应设置下降限速装置、门架前倾自锁装置，如果下降限速阀与升降油缸采用软管连接，还应当有防止液压管路爆管装置。③起升装置应当设置可靠的防止越程装置，避免货叉架和门架上的运动部件从门架上端意外脱落。④挡货架开口尺寸应小于150mm，防止散货意外落下;车轮防护罩应能避免人员与车轮接触以及被车轮甩出的物体（如泥浆、沙砾和杂物等）击中。

2.1.11 装卸性能安全要素试验。装卸性能试验包括最大下降速度测定、货叉自然下滑量、门架倾角的自然变化量测定。

①最大下降速度测定。AGV呈标准无载和标准载荷状态，并驻车制动。货叉全速下降，测量行程中段2m距离的货叉通过时间，计算最大下降速度（起升高度低于2m或全自由提升门架时，按通过全行程的时间计算）。

②货叉自然下滑量、门架倾角的自然变化量测定。AGV呈标准载荷状态。门架垂直，并驻车制动。将载荷升到离地面2 500mm高度位置（起升高度小于2 500mm的叉车，取其最大起升高度位置）。发动机或电动机停止运转并在关闭液压分配阀的同时即开始计时。静止10min后，分别测量货叉下滑量和门架倾角的变化量。货叉自然下滑量前10min内不应大于100mm，门架（或货叉）倾角的自然变化量前10min内不应大于5°。

2.1.12 转向性能安全要素试验。①在标准无载运行状态下，操作力在6～20N和左右转向作用力相差不大于5N。②AGV在现场道路上行驶应具有良好的直线行驶性能，且不应有明显的蛇形现象。

2.1.13 制动性能安全要素试验。①在空载状态下，AGV在现场允许的制动初速度下，行车制动距离应达到表1规定的制动效能。②AGV驻车制动器应能将车辆停放在制造商规定坡度的上、下坡道上：平衡重式叉车、侧面式叉车或站驾式车辆的停放坡度不应大于15%;托盘堆垛车、插腿式叉车、前移式叉车的停放坡度不应大于10%。

2.1.14 超载保护安全要素试验。在AGV工作油泵出口处连接三通装置，接压力表或者油压传感器，分别测试溢流状态下油泵出口压力以及标准载荷最大起升速度状态下油泵出口压力。额定起重量小于或者等于5t的AGV，溢流状态下油泵出口压力应当小于标准载荷最大起升速度状态下油泵出口压力的1.3倍;额定起重量大于5t的AGV，溢流状态下油泵出口压力应小于标准载荷最大起升速度状态下油泵出口压力的1.2倍。

2.2 AGV专项安全性能要素检验

2.2.1 安全装置要素检验。①检查接触障碍物缓冲器应完整有效，避免AGV碰撞人或物时产生伤害或故障。②接近检测装置试验。测试激光测距扫描、红外区域漫反射、超声探测是否可靠性有效。③示警装置试验。示警装置应有清晰的警示声音及警示灯光提醒AGV周围的人及时发现正在接近的AGV。④停车按钮试验。按下该按钮时，AGV必须可靠停止运行，并只能通过人工操作才能快速恢复运行，以保证在AGV周围临时工作人员的安全。⑤紧急停车按钮检查试验。该红色按钮应位于便于在紧急情况下操作的位置，急停按钮按下应关闭AGV驱动电源，并启用车轮制动器。

2.2.2 障碍物检测安全要素检验。在AGV上应有以下装置及功能，防止人身事故或撞坏其他物体。

2.2.2.1 接触障碍物的缓冲器。①在AGV的主要运行方向，必须至少设置接触式安全防撞装置或接近检测装置中的一种，用于保护人员的安全和预防因为碰撞引起的故障和损伤。②当防撞装置的任一位置被碰撞时，AGV应该停止运行。③应避免人员因碰到防撞装置而受到伤害。④在AGV以0.3m/s及以下速度行驶时，停止后的距离应在防撞装置缓冲范围内。⑤要求防撞装置的宽度大于AGV主体结构的宽度。如果AGV的其他部分宽度大于主体结构，要求防撞装置的宽度大于此宽度或者在AGV主体结构的两侧安装杆式防撞开关。⑥防撞装置的底部到地面的距离应≤40mm。⑦防撞装置的高度应≥100mm。

2.2.2.2 接近障碍物的检测装置。①在仅靠接触式障碍物缓冲器难以减速安全停车时，应选择接近障碍物的检测装置。接近障碍物检测装置在作为接触式障碍物缓冲器的辅助安全措施时，允许AGV在一些必要的低速行驶区域关闭该功能。如在AGV的主要运行方向未安装接触式障碍物缓冲器，则必须安装接近障碍物的检测装置且在所有运行区域均不允许关闭检测功能。

②接近障碍物检测装置的宽度应大于AGV主体结构的宽度。如在AGV的主要运行方向未安装接触式障碍物缓冲器，应保证对环境中所有材料的物体均具有足够的检测范围。

③当在安全防撞装置前1 000mm或以上距离探测到有人员活动或障碍物时，AGV必须减速运行并保证在障碍物碰到接触式障碍物缓冲器前停车。在此状态下，当人员或障碍物移开后，要求发出重新启动的警告声（3s或3s以上）后，AGV才能重新开始运行。

④用于防止AGV相互碰撞（合流和会车等情况下），在AGV与控制台间应该具有调度和控制功能。

⑤AGV在从停车状态自动转为运行状态时，必须发出启动的警告声（3s或3s以上）后，才能开始运行。

2.2.3 紧急停车及安全监视要素检验。①必须在便于人员操作的位置安装紧急停车按钮。②必须在主要运行方向上安装接近障碍物检测装置或接触障碍物缓冲器。③必须具有脱离运行线路检测功能，在AGV脱离运行线路时必须停车报警。④AGV必须具有超速检测功能，在AGV速度超出设定范围或不可控时，必须停车报警。⑤在停车报警时必须能够显示报警及故障的相关信息。⑥安全装置应具有在排除紧急停车原因之前维持停止状态的机构。⑦在行驶及移载过程中出现异常时，具有能保持安全态的装置或措施。

2.2.4 正常停车要素测试。在直线运动轨迹上从规定速度到正常停止状态，停车后测试自动导引车前后左右偏离地面基线的情况。

2.2.5 接触障碍物缓冲性能要素检验。在自动导引车的行进方向上放置障碍物（根据不同车型调整，一般为直径50mm，超过缓冲器厚度，重55kg以下），运动中的AGV碰到障碍物后停止。测试被迫停止的移动距离。测试在无载和有载情况下分别进行。在停止状态下取走障碍物后，确认自动导引车维持停止状态。

2.2.6 紧急停止性能要素检验。以规定速度自动运动的自动导引车在直线轨迹上预先标志的地点按下紧急停止按钮后，AGV紧急停车，测试从标志位置到停车位置的距离。此测试在无载和有载，前进和后退时各测试3次。

3 AGV检验现场安全

3.1 现场条件和检验准备

①环境温度在0～40℃，露天试验时非雨雪冰雹天气;②环境空气中没有腐蚀性气体和导电尘埃，也不属于易燃易爆、高温、强电场、强磁场、强腐蚀等场所;③检验现场（主要指试车场地、车辆检验场地等）应为平整、干燥、清洁的混凝土或沥青地面，直线跑道和回转路面坡度不大于0.5%，直线跑道长度及路面回转半径满足路面试验要求;④检验作业区域没有影响检验的物品、设施，并且设置相应的警示标志;⑤空气中应无粉尘、易燃、易爆和腐蚀性气体;⑥地面材料应采用容易放电的物质，以便排放静电;⑦避免在有电磁波、散射光、超声波和静电等噪声环境中，以免影响AGV正常运行;⑧现场的环境和场地条件符合检验要求，没有影响检验的物品、设施等，并且设置相应的警示标志。

3.2 现场检验安全要素

①现场检验时，使用单位场车安全管理人员和相关人员应当到场配合、协助检验工作，负责现场安全监护。

②检验人员在检验现场，应当认真执行使用单位有关动火、用电、高空作业、安全防护、安全监护等规定，配备和穿戴检验必需的个体防护用品，确保检验工作安全。

4 结语

随着AGV不断推陈出新，其在生产、流通等各个领域的使用越来越普遍，由于其工作特殊性，对安全性能检验的需求不断加强，针对相关设备的安全性能检验已开始不断完善。在进行安全性能要素检验时，应严格按照相关规章制度及步骤进行，同时还要结合实际情况，及时调整检验的重点，保证AGV设备的安全使用。检验过程中，若发现AGV缺陷存在安全隐患要及时处理，这样才能有效预防和减少AGV安全事故的發生。

参考文献：

[1]陈宝强.叉车产品检验中的安全性检验[J].叉车技术，2005（3）：19-21.

[2]陈宝强，蒋旭东，侯敬波.AGV叉车在仓储行业的应用[J].中国储运，2018（8）：118-124.

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