叉车起升系统设计思路的探讨

叉车起升系统设计思路的探讨

党华

宝鸡合力叉车有限公司 陕西 宝鸡 721001

摘要：伴随着物流业的发展，叉车的作用越来越明显，国内叉车的需求量也在增加。叉车主要用来装卸和堆垛货物以及进行短途的搬运工作，由于其拥有良好的机动性和较强的适应性，常常被用于货物多、货量比较大而且又必须迅速集散和运转的场合

关键词：叉车起升系统;设计思路;

引言

叉车是一种工业搬运车辆，是对货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的轮式搬运车的总称，由动力系统、传动系统、起升系统等组成。其中，起升系统简称“门架”，是叉车的工作装置，承担叉取、堆垛货物的功能。在叉车设计中，门架设计常常是被轻视的一个环节。本文根据实际设计工作中积累的经验，通过对比各种设计方案，探讨了门架的设计思路，分析各种方案的优势和缺点。

1叉车的结构

叉车是一种自行走搬运设备，主要由能垂直升降并可前后倾斜的工作装置构成，是用于将货物堆积起来、装卸装船及短途运输工作的轮式运输车辆。仓库里经常使用叉车运输大型物资，通常使用电池或燃油机进行驱动。叉车主要由工作装置、底盘、配重、动力装置组成。其中，底盘包括转向系统、传动系统、制动系统、行走支承系统。传动系统又包括全液压传动系统、液力式传动系统、机械式传动系统；制动系统一般分为全液压式和液力式制动系统；转向系统基本都采用液压式转向系统；动力装置包括内燃机、电动机和蓄电池，也有的叉车采用混合动力；门架系统包括外门架、内门架、货叉架、货叉、倾斜油紅、升降油紅、链轮、链条、滚轮等。根据不同功能需求，门架可分为一级门架、二级门架、多级门架和全自由门架等等。

2起升油缸的布置和结构选择

1. 油缸在门架中的位置门架起升原理是链轮和链条组成的动滑轮机构，依靠起升油缸顶升带动货叉上升。方案设计中，油缸可以布置在门架槽钢后端、槽钢两侧和槽钢前端三处位置。根据不同的车型需要，选择最合理油缸的布局。平衡重式叉车：门架两侧需要连接倾斜油缸，起升油缸只能在门架后端。油缸布置在门架后端，可以使门架结构更加紧凑，并且不减少内门架的视线空间，缺点是油缸顶升内门架时，内门架产生一个前翻的弯矩，门架额外增加一个负载。仓储堆垛车辆：两侧没有倾斜油缸，起升油缸可以布置在门架左右两侧，活塞杆支撑在内门架两侧，使得内门架更加稳定，缺点是增加了门架横向宽度，减小门架的视线空间。起升油缸在门架前方，主要用于高位拣选车车辆。（2）油缸类型的选择门架下降依靠自重反推油缸排出液压油，因此选用单作用油缸。按结构不同，可以选择活塞式或者柱塞式。活塞式油缸作用力面积为活塞。相同缸筒外径的情况下，活塞式油缸输出力远大于柱塞式油缸，所以一般常用载荷较大的平衡重式叉车门架。柱塞式油缸作用力面积为活塞杆。由于仓储车辆载荷较小，油缸缸筒外径较细，选用柱塞式油缸，缸筒外径大于活塞式油缸，反而使得油缸有足够的稳定性。所以，柱塞式油缸常用于仓储车辆门架，增加油缸的稳定性，提高系统压力加快门架升降速度。

3门架技术性能要求

3.1液压工作系统的保养方法

叉车每天工作前后应要求司机对液压系统进行检查和养护。日常养护应每次作业前后检查液压系统的管接头、升降油缸、倾斜油缸、转向油缸是否有渗漏现象；检查油箱内油尺是否足量，检查油温是否正常，检查管是否破损。应对液压系统进行定期维修和养护，如运行1000小时必须更换一次液压油和滤芯，并清洗液压系统；定期检查油箱液压油颜色，防止水进入，观察是否浑浊、有异味等，如不合格，应立即清洗液压油系统。叉车液压系统以液压油为工作介质，系统压力高，元件配合须精密。因此，对修理和保养有较高要求。首先，在拆卸前必须清除各元件表面污物。其次，要保证作业环境的清洁。拆卸时，谨防损伤螺纹和密封件。叉车液压系统的主要污染物有固体颗粒、水、空气、溶剂、表面活性化合物、静电、磁场、热能等，其对液压系统的危害较大。应从设计，制造安装，使用，维修，日常养护与定期养护等方面加以控制。以提高叉车液压系统的可靠性和使用寿命。叉车作为一种机动灵活的运输工具，在货物运输存储场所发挥着越来越重要的作用。其液压系统质量的优劣直接影响叉车的工作性能和使用效率。据有关资料统计表明，液压系统故障占叉车总故障的54%，而75%以上的液压系统故障与液压系统的污染有关，故控制叉车液压系统的污染尤为重要。如能正常进行上述保养，就能减少故障的发生，保证液压系统工作的可靠。

3.2门架静止高度、离地间隙

同一起升高度，门架静止高度越低，通过性能越好，可以在低矮的仓库内自由通行。如果在不平整的场地，需要提高门架的离地间隙，才能获得良好的通过性能。门架静止高度和离地高度是一对客观存在的矛盾。不考虑门架受力情况，直接降低门架静止高度，使得滚轮支撑槽钢的力臂减短，降低了门架承受弯曲的能力。因此，需要根据车辆设计的载荷能力，对这一矛盾做一个取舍，两者取一个优先考虑。比如，越野型叉车为了适应野外的工况，设计上优先选择高离地间隙；室内电动叉车需要在仓库内通行，而且仓库地面相对平整，设计上优先考虑离地间隙的要求。

3.3最大起升速度

常规叉车液压系统提供的最大工作压力在18Mpa左右，随着液压技术发展，如今叉车液压系统的最大压力能达到25Mpa，高压系统可能减小门架起升油缸直径，提高门架的起升速度，提高叉车工作能效等级。门架依靠自重的反作用力下降，油缸减小后，增加了下降的工作压力，也加快门架下降的速度。因此，在设计新能源叉车门架时，门架必须能适应高压系统的要求。

3.4升降油缸活塞杆

通常情况下，如若活塞杆出现抖动等问题，那就代表着油箱液压油出现了问题，进而使得液泵压力受到了一定的影响，为此，在针对这类故障问题开展检验检测工作时，相关工作人员必须要深入检测液压油管与油缸活塞内部是否存有空气，如若确实存有空气，相关工作人员则可采用对液压有加压的方式将液压管中的空气排出，如若这时叉车仍无法正常工作，检验检测工作人员则需放松回油管，并在油缸升至顶端时将其迅速落到底部，反复重复便可排出液压管中的空气，从而有效的解决升降油缸的活塞杆故障.

3.5满载状态的最大起升高度

满载最大起升高度与叉车重心有关，但门架刚性也是非常重要的影响因素。车辆载重后，门架承受纵向弯曲载荷，而且地面不平整和货物偏载时也承受横向载荷。当门架高起升后槽钢发生弯曲变形，门架载核中心偏离原来的位置，增加了叉车的倾翻力矩，减小整机的承载能力。在提高门架刚性以外，槽钢与滚轮配合存在间隙，滚轮间隙也增加了内外门架这间扰度，因此，滚轮配合间隙也是至关重要的因素，一般要求控制0.6mm以内。

结束语

安全性不仅指门架结构的安全，还有驾驶员的操作视线，包括车辆行走时的视线和堆垛货物时的视线。设计中，通过优化槽钢、油缸的布置，提高操作视线。比如，一般情况外门架越宽视线越好，但在实际中，门架槽钢同小轿车的AB柱阻挡着视线，总有一些位置处于视线盲区，必须结合叉车的整体设计，选择合理的外门架宽度，并不是外门架越宽越好。良好的视野，为叉车作业者提高良好的工作环境，既能提高效率，同时确保驾驶员安全。人性化的设计，能够使驾驶员保持良好的心情，减少操作失误。

参考文献

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