內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

于永良

摘 要：叉車是一種搬運(yùn)機(jī)械，在港口貨物搬運(yùn)、物流貨物搬運(yùn)以及在其他一些重物搬運(yùn)方面發(fā)揮著重要作用，能夠代替人工，減輕人工的搬運(yùn)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率。內(nèi)燃叉車以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，功率強(qiáng)勁，荷載功能強(qiáng)大，是目前叉車主要的動(dòng)力配置類型。但隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，叉車的生產(chǎn)設(shè)計(jì)也越來越注重節(jié)能環(huán)保性、安全可靠性、人性化以及對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)的運(yùn)用。文章分析了內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃叉車；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）18-0014-02

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在全球叉車產(chǎn)銷量中，內(nèi)燃叉車占叉車總銷量的60%左右，我國內(nèi)燃叉車的產(chǎn)量約占叉車總產(chǎn)量80%的左右，內(nèi)燃叉車銷往歐、美等多個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家。

隨著環(huán)境問題的日益突出，人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，歐美等國相繼出臺(tái)了基于環(huán)境保護(hù)的政策法規(guī)，這對(duì)叉車的生產(chǎn)設(shè)計(jì)來說既是一個(gè)機(jī)遇，也是一個(gè)挑戰(zhàn)，推動(dòng)該我國不斷改進(jìn)升級(jí)叉車生產(chǎn)技術(shù)，往綠色、節(jié)能、環(huán)保性能方面發(fā)展，以與國際水平接軌。

1 內(nèi)燃叉車簡(jiǎn)介

叉車，是一種用于物流轉(zhuǎn)運(yùn)的的機(jī)械搬運(yùn)工具，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工勞動(dòng)，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，極大提高了搬運(yùn)效率。內(nèi)燃叉車是以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的叉車，動(dòng)力強(qiáng)大，被廣泛地應(yīng)用在各種重物的搬運(yùn)中。根據(jù)用途的不同可以將叉車分為三種類型：

1.1 平衡重式內(nèi)燃叉車

這種叉車主要以柴油、汽油、液化石油等氣體作為燃料，可承載重量一般在50 t，一般我們見到的承載重超過10噸的就是柴油叉車。平衡重式內(nèi)燃叉車的特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、車型較大、荷載噸位高。

1.2 集裝箱叉車

集裝箱，顧名思義，就是在碼頭港口運(yùn)送裝載集裝箱的叉車，承載重量一般都在45 t以上，動(dòng)力裝置是柴油機(jī)。集裝箱叉車是很常見的一種叉車，在堆垛作業(yè)時(shí)經(jīng)常被派上用場(chǎng)，在綜合性碼頭經(jīng)?？梢砸姷竭@些叉車被用作于短距離的搬運(yùn)。

1.3 側(cè)面叉車

這是一種相對(duì)來說較為小型的柴油叉車，其在搬運(yùn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)主要起協(xié)助作用。側(cè)面叉車結(jié)構(gòu)不同于一般的叉車，它的起升機(jī)構(gòu)、門架和貨叉都是設(shè)計(jì)在叉車的中部，在工作中可以橫向移動(dòng)。在側(cè)面還有一個(gè)貨物平臺(tái)，貨叉也是在叉車的側(cè)面。

2 內(nèi)燃叉車設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 控制震動(dòng)與噪聲

叉車在運(yùn)作過程中會(huì)產(chǎn)生很大的噪音和震動(dòng)，這種噪音和震動(dòng)會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生一定的危害性，影響到駕駛員的身心健康，所以在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)要特別重視這個(gè)問題改善。內(nèi)燃叉車的噪音和震動(dòng)來自多個(gè)方面，有發(fā)動(dòng)進(jìn)排氣噪聲、車身工作裝置、液壓系統(tǒng)及零部件，這些震動(dòng)和噪音超過一定的限值就會(huì)對(duì)駕駛員的身心健康造成傷害。

所以在設(shè)計(jì)時(shí)，為降低震動(dòng)與噪聲，可以從以下幾方面入手：

根據(jù)噪音頻譜數(shù)值在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口和進(jìn)氣口上安裝消音裝置，在全車的工作系統(tǒng)中配備上下緩沖裝置和懸浮式降低震動(dòng)座椅，在轉(zhuǎn)向橋和操作系統(tǒng)上安裝減震塊，并改良發(fā)動(dòng)機(jī)的減震墊。

2.2 使用高效節(jié)能液壓系統(tǒng)裝置

液壓系統(tǒng)是叉車的重要裝置，叉車的起重轉(zhuǎn)向都是由液壓系統(tǒng)來控制的，液壓系統(tǒng)內(nèi)的油液發(fā)生變質(zhì)會(huì)導(dǎo)致汽油升溫裝置功率的損壞，從而降低工作，甚至發(fā)生故障。

所以，在內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)時(shí)要采取措施盡可能降低系統(tǒng)的功率損失，一般可以從以下途徑實(shí)現(xiàn)：

優(yōu)化液壓管路設(shè)計(jì)，降低管路壓力損失，應(yīng)用負(fù)荷傳感系數(shù)協(xié)調(diào)裝置壓力減小液壓裝置工作溫度，這樣就可以有效減少對(duì)燃油的消耗，又能實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的目標(biāo)。

2.3 使用綠色環(huán)保節(jié)能材料

在強(qiáng)調(diào)低碳、環(huán)保、節(jié)能的現(xiàn)代社會(huì)中，內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)也要貫徹這一理念，各系統(tǒng)及部件盡可能使用可再生材料和低環(huán)境負(fù)荷材料，這些材料你在使用加工過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，且可回收、易分解，特別是盡可能不要使用含氯橡膠、樹脂及石棉等有害材料。一些結(jié)構(gòu)件盡可能使用容易裝配且容易分解的大模塊結(jié)構(gòu)和無毒材料，這樣才可以提高材料的回收利用率。

2.4 采用對(duì)環(huán)境負(fù)荷小的附件與發(fā)動(dòng)機(jī)

內(nèi)燃叉車是用內(nèi)燃機(jī)來產(chǎn)生動(dòng)力的。燃料在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒，燃燒釋放出來的能量會(huì)產(chǎn)生壓力作用推動(dòng)活塞缸進(jìn)行來復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生機(jī)械能驅(qū)動(dòng)叉車運(yùn)作。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的燃料多為柴油，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，對(duì)環(huán)境造成污染，影響到人體的健康。

所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以考慮在內(nèi)燃叉車的發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝尾氣凈化催化裝置，對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行凈化處理，減少所排放尾氣的有害氣體和有害顆粒的含量，以符合歐盟EC和美國EPA排放標(biāo)準(zhǔn)。

因此，采用效率高、油耗少的發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠降低有害氣體的產(chǎn)生，也能減少噪音的產(chǎn)生，充分體現(xiàn)環(huán)保理念。

2.5 外觀設(shè)計(jì)

叉車是一種機(jī)械搬運(yùn)工具，有著特定的用途，現(xiàn)在的叉車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)日趨多品種化和小批量化，一些叉車是根據(jù)用戶需求進(jìn)行量身定制的。

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，微機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法被廣泛應(yīng)用到叉車的設(shè)計(jì)中，比如快速成型、三維立體構(gòu)型等使得叉車的外觀設(shè)計(jì)更加的個(gè)性化和美觀。

所以，叉車的設(shè)計(jì)要充分利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)出外形獨(dú)特、造型美觀、色彩大方的的叉車，融入更多的美學(xué)元素，既符合現(xiàn)代人的審美觀，又滿足功能特性，實(shí)現(xiàn)車與環(huán)境，人與車的協(xié)調(diào)一致

3 內(nèi)燃叉車設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 應(yīng)用人機(jī)工程學(xué) 讓設(shè)計(jì)更人性化

人體工程學(xué)被廣泛地應(yīng)用在多種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上，比如家具、電子產(chǎn)品等等，以與人體結(jié)構(gòu)相吻合，能給人帶來舒適感為特點(diǎn)，可以創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，有效的保護(hù)人的健康和安全。未來的叉車設(shè)計(jì)會(huì)更注重應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理來設(shè)計(jì)滿足人體操作的機(jī)械，比如合理設(shè)計(jì)駕駛空間和操作部件的空間，以讓駕駛員的操作和活動(dòng)更加方便；改良護(hù)頂架和門架構(gòu)造，擴(kuò)大操作人員前上方的視野；采用操作更加靈活簡(jiǎn)單的雙手冰轎車化組合開關(guān)；將液壓操縱手柄稍微往右邊移，以減輕駕駛?cè)藛T手臂的疲勞度；將齒輪泵產(chǎn)生的高壓油作用在制動(dòng)閥上，可以節(jié)省操作人員腳踏板的力氣。

3.2 系統(tǒng)智能化和集成化設(shè)計(jì)

物流倉儲(chǔ)中心的物資品種繁多、庫房多、道路狀況，叉車司機(jī)在駕駛時(shí)基本上憑記憶或是道路指引牌來找到目標(biāo)的，這種做法既浪費(fèi)時(shí)間又容易出錯(cuò)。

未來叉車的設(shè)計(jì)要融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給基于RFID的定位導(dǎo)航技術(shù)，在叉車上搭載射頻天線，以讀取物品、庫房標(biāo)簽信息，建立起運(yùn)輸車輛與倉庫的地圖坐標(biāo)關(guān)系，對(duì)叉車進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤定位，車載運(yùn)算終端生成最優(yōu)行駛路線，并協(xié)同主機(jī)解決任務(wù)分派和協(xié)同調(diào)度等問題，這種智能導(dǎo)航技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送調(diào)度命令，又可以反饋叉車所在的位置。

3.3 采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)

內(nèi)燃叉車，使用的是柴油燃料，即使采用發(fā)動(dòng)機(jī)凈化技術(shù)及安裝了尾氣催化裝置，但僅能起到減少有害氣體和顆粒的排放，無法完全避免，所以未來叉車的動(dòng)能設(shè)計(jì)要重視低碳、節(jié)能技術(shù)的采用。

電子燃燒噴射和共軌技術(shù)是未來叉車動(dòng)能的應(yīng)用方向，將電動(dòng)汽車的傳動(dòng)、動(dòng)力、安全、控制等技術(shù)應(yīng)用到叉車上來?，F(xiàn)在智能型充電機(jī)充電效率高、全自動(dòng)功能、電壓匹配性好，使用壽命長(zhǎng)，這些都為其應(yīng)用在叉車上提供了可行性。

4 結(jié) 語

內(nèi)燃叉車在港口碼頭、物流倉儲(chǔ)中心的重量物資轉(zhuǎn)移搬運(yùn)方面有著重要的應(yīng)用，為了提高叉車的功能和運(yùn)作效率，需要不斷針對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行改良、升級(jí)、優(yōu)化。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)叉車的高負(fù)荷運(yùn)作功能提出了更高的要求，同時(shí)，在綠色低碳環(huán)保理念下，叉車的設(shè)計(jì)更注重環(huán)保性能的提高，所以在設(shè)計(jì)中要控制好震動(dòng)和噪音的產(chǎn)生、使用高效節(jié)能液壓系統(tǒng)裝置、使用綠色環(huán)保材料、采用對(duì)環(huán)境負(fù)荷小的附件與發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)還要注重外形的美觀，在未來的更新升級(jí)優(yōu)化中更要注重對(duì)人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用，讓設(shè)計(jì)更人性化，進(jìn)行智能化和集成化設(shè)計(jì)，采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)，從而全面提高叉車的性能。

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