国内外叉车技术发展综述
摘要 现代叉车技术发展的主要趋势是,充分考虑舒适性、安全可靠性和可维护性,产品专业化、系列化、多样化,大量应用新技术,完善操控系统,重视节能和环保,全面提升产品的性能和品质。
关键词 叉车;技术;发展
随着现代社会文明的发展,叉车使用的普及率越来越高,它已广泛应用于整个社会的各行各业,成为当今社会生产和人们生活中不可缺少的工具,根据有关资料统计,目前我国叉车的保有量在上百万台左右。在中国,叉车的市场是很大的。叉车市场的激烈竞争促进了叉车技术的发展,现代叉车设计中正在大量地、不断地应用各种新技术,提高产品的性能和品质,以满足市场的需要。
1 提高叉车舒适性
目前大多数厂商对提高叉车舒适性投入了大量的研究。叉车设计者对人的关怀渗透到各个细节。外观简洁而驾驶空间宽敞,悬浮式座椅的高度、前后位置、靠背角度都可以调节,还可以根据驾驶员体重设定缓冲,长时间操作也不会疲劳。方向盘直径经过严格的计算与测试,其角度与高度也可根据驾驶员的身材不同而自由调整。研究表明,驾驶室内壁的精巧布置有利于提高生产率。如果所有的控制都能按人机工程学进行布置,驾驶员操纵就更加舒适,更能集中精力工作。现代叉车驾驶室的每一个设计细节都充分考虑了工作效率和安全性,更符合人机工程学原理。操作空间加大,使操作者的手、脚、腿、头、背部有更大的活动空间。座椅和方向盘均可在三个自由度范围内根据司机身高、体重和习惯任意调节。座椅为全悬浮式和司机约束座椅,座椅右侧有带衬垫的可调手臂托架,托架前端布置有电气控制式集成液压操作杆或指尖操作杆。仪表盘置于方向盘下方,随方向盘摆动。喇叭、灯开关、紧急断电开关等操作手柄和按钮集中置于托架或仪表盘上,操作和控制更加方便。这一系列措施可确保每一位司机工作在最佳位置。各叉车公司不断优化改进叉车人机界面,使操纵简便省力、迅速准确,充分发挥人机效能。例如,配备醒目的数字化仪表、报警装置,实现工况的在线监控;采用浮动驾驶室,使操纵者获得全方位视野;以集中手柄控制替代多个手柄控制,电控替代手控;逐渐将电子监测器和高度显示器作为高升程叉车的标准配置等。
2 改善叉车安全性
保证叉车驾驶员的安全一直是设计人员重点考虑的问题。除停车、行车制动等基本安全措施外,通过配备功能齐全的监控系统、动力制动系统、防侧翻系统,以及采用电控、液压、机械3套制动系统,可大大提高叉车整车的安全可靠性。同时,电子技术的发展与运用,使对叉车安全性研究向智能化方向发展。采用先进的液晶信息管理系统取代了传统的仪表盘,最新的巡航控制技术与弯道控制技术,在斜坡上自动感应刹车,防止重力下滑,在转弯时也会根据弯角与速度自动计算并减速,极好地保证了侧向平衡,防止侧翻。随着国际化进程的进一步
加快,工业企业除了不断改进产品质量、提高产品的舒适性等性能外,对产品的安全性也越来越重视,产品的安全性已经成为企业迈向国际市场的一道门槛。叉车方、尖外表正被流线圆弧形外观所取代,改善了司机的视野,提高了操作安全性。
3 叉车产品专业化
系列化是叉车发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品专业化、系列化。与此同时,叉车产品更新换代的周期明显缩短。叉车产品的特点是科技含量高、研制与生产周期较长、投资大、市场容量有限、市场竞争主要集中在少数几家公司。各厂家皆以产品种类、系列的多样化去充分适应不同用户、不同工作对象和不同工作环境的需要,并不断推出新结构、新车型,以多品种、小批量满足用户的个性化要求。自动仓储系统、大型超市的纷纷建立,刺激了对室内搬运机械需求的增长。高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道叉车等各类仓储叉车得到迅速发展。为了尽可能地用机器作业替代人力劳动,提高生产效率,适应城市狭窄施工场所以及在码头、仓库、建筑物等环境的使用要求,小型叉车及微型叉车得到了较快的发展。还出现了一种铰接式叉车,它主要用于窄巷道内物料的搬运。另一方面,叉车通用性也在提高,这样可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备的效能,完成更多的工作。
4 叉车节能与环保
环保要求推动了动力技术的发展。电动叉车具有能量转换效率高、无废气排放、噪声小等突出优点,是室内物料搬运的首选工具,但其受蓄电池容量,功率小,作业时间短。目前国内外均在不断改进铅酸蓄电池技术,通过提高材料纯度等使其在复充电次数、容量和电效率方面有了很大提高。由于技术的进步,电动叉车现已突破只能用于小吨位作业的局限性。目前国际上电动叉车的产量已占叉车总量的40%。近年来,随着企业厂内物流叉车应用范围的扩大和环境保护、劳动安全卫生要求的提高,对废气净化、作业视野、车辆的振动与噪声以及易燃易爆场所的防爆等问题日益受到重视,相应的技术规范亦日益完善。现代叉车车身系统采用悬浮装置,先进的双悬浮系统使整车的振动、噪声都减小到最低水平,符合国家优等产品标准。发动机尾气催化、净化技术的发展,将有效降低有害气体和微粒的排放。液化石油气、压缩天然气等燃料叉车及混合动力叉车将进一步发展。新型蓄电池燃料电池在各大公司的共同努力下,克服价格方面的劣势,已批量进入市场。
5 叉车智能化
现代叉车普遍采用电气动力转向和电液压动力转向。这2种转向均由电脑控制,由输入轴、输出轴、转向轮、转向电机和传感器等组成。在方向柱下装有1个固态逻辑单元,它可以检测转向角的差值,并将其输入到电气控制系统中来控制转向电机,使其与转向力成正比。当方向盘不转动时,转向电机不工作,而传统的转向电机一直旋转,噪声和能耗较大,容易造成电机和齿轮泵的磨损。方向盘转动时,车轮的转向角度通过转向传感器同步反馈给控制器,自动补偿并修正
定位,使叉车的转向操作更为精确,实现了方向盘的自动精确定位。门架下降采用负载势能回收技术可实现门架下降的无级调速,还可节约5%的能量。负载势能回收的原理是,门架下降时,液压泵变成液压马达,电动机变为发电机,将负载的势能转化为电能对蓄电池进行充电,以达到节能的目的。蓄电池叉车各控制模块之间采用CAN网络进行通讯,所有电子功能部件成为一个整体的虚拟单元,可以实时交换控制信息,实现同步控制。在2条高速通讯总线的连接下,每个的功能部件从其他功能部件存取信息非常方便。CAN总线的通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通讯速率可达1Mbit/s。其最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通讯数据块进行编码。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。将CAN应用于蓄电池叉车控制系统上,数据通信的可靠性及通讯速率得到了提高,降低了控制系统成本,大大提高了蓄电池叉车的控制水平。
6 结语
用户的需求推动了叉车技术的发展,21世纪的叉车有着广阔的市场前景,而叉车制造业内部的竞争将越来越激烈,企业只有不断地进行技术创新,适时地推出新产品,接受市场的考验,并不断地进行改进,才能发展壮大,在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献
[1]刘向阳.我国叉车行业发展综述[J].集装箱工业.2006,8:40-41.