叉車設(shè)計(jì)(原創(chuàng))2017

2021/6/271一、叉車概述二、叉車工作裝置三、叉車總體設(shè)計(jì)2021/6/2721.叉車的用途與特點(diǎn)1）用途叉車機(jī)體緊湊、操縱簡(jiǎn)單、動(dòng)作平穩(wěn)，廣泛應(yīng)用于車間、倉(cāng)庫(kù)、港口、車站等場(chǎng)所，進(jìn)行裝卸、堆垛、拆垛和極短距離的貨物搬運(yùn)。叉車概述2021/6/273叉車進(jìn)行裝卸工作的典型工作循環(huán)：調(diào)整方向，對(duì)準(zhǔn)貨位；調(diào)整貨叉高度，放平貨叉；前進(jìn)叉取貨物，略微起升貨物，后傾使貨物穩(wěn)定，后退，調(diào)整貨物到離地300mm左右；將貨物搬運(yùn)出倉(cāng)庫(kù)；調(diào)整方向，對(duì)準(zhǔn)運(yùn)貨的載貨汽車，起升貨物到高于貨車車廂的高度；前進(jìn)到達(dá)貨車的裝載位置，前傾放平貨叉，降下貨物；后退抽出貨叉，后傾門架并降下貨叉到離地300mm左右；將叉車開入倉(cāng)庫(kù)叉取下一件貨物。叉車概述2021/6/2742）特點(diǎn)叉車的工作特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)向、離合、換擋、制動(dòng)、起升、傾斜等系統(tǒng)操作頻繁。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：與汽車、拖拉機(jī)、運(yùn)輸車輛相比較，有前輪驅(qū)動(dòng)、后輪轉(zhuǎn)向、車速較低、爬坡度大、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、剛性懸架、越野性差、結(jié)構(gòu)緊湊、自重較大等特點(diǎn)。叉車概述2021/6/2752.叉車的分類與構(gòu)造1）根據(jù)叉車起重量(過(guò)去習(xí)慣分類方法)小噸位：0.5t和1t中噸位：2t和3t大噸位：5t2）根據(jù)動(dòng)力源手動(dòng)叉車：起重0.5t以下內(nèi)燃叉車：起重0.5t至42t蓄電池叉車：3t以下叉車概述2021/6/2763）根據(jù)貨物與叉車的位置正面叉車：平衡重式叉車和前移式叉車側(cè)面叉車：多面叉車(立體倉(cāng)庫(kù)用)和集裝箱叉車叉車概述2021/6/2773）根據(jù)叉車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：可分為平衡重式叉車、叉腿式叉車、前移式叉車、側(cè)面式叉車，其中，平衡重式叉車最常用。

1.平衡重式叉車車體前方裝有升降貨叉、車體尾部裝有平衡重塊自行式叉車出現(xiàn)于1917年。第二次世界大戰(zhàn)期間叉車得到發(fā)展。中國(guó)從50年代初期開始制造叉車?？刹捎貌裼?、汽油、液化石油氣等燃料，也可用電瓶，載荷能力0.5噸~45噸，10噸以上多為柴油叉車。一般來(lái)說(shuō)，電瓶叉車基本上都是平衡重式叉車。2021/6/278

2.

叉腿式叉車兩腿前支分叉，防止翻倒。2021/6/279

3前移式叉車前移式叉車分門架前移式和貨叉前移式。

門架前移式叉車是指作業(yè)時(shí)門架帶動(dòng)貨叉前移，伸出到前輪之外叉取或放下貨物，行走時(shí)貨叉帶貨物收回，使貨物重心在支撐面內(nèi)；

貨叉前移式叉車是指貨架帶動(dòng)貨叉前移至前輪之外進(jìn)行作業(yè)，行走時(shí)叉架帶動(dòng)貨叉縮回到支撐平面內(nèi)。2021/6/2710

4.側(cè)面叉車貨叉安裝在叉車側(cè)面，具有直接從側(cè)面叉取貨物的能力，因此主要用來(lái)叉取長(zhǎng)條型的貨物，如木條、鋼筋等。2021/6/27114）根據(jù)叉車主要技術(shù)特點(diǎn)動(dòng)力特點(diǎn)：汽油、柴油、液化氣叉車；傳動(dòng)特點(diǎn)：機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、靜壓傳動(dòng)叉車；轉(zhuǎn)向特點(diǎn)：機(jī)械轉(zhuǎn)向、助力轉(zhuǎn)向或全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向叉車工作裝置：低起升門架、高起升門架、全自由提升車、集裝箱叉車。叉車概述2021/6/2712叉車概述5）叉車主要構(gòu)造主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、輪式底盤和門架系統(tǒng)組成。底盤：與常見工程機(jī)械底盤相一致，主要由剛性懸架系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和行支撐裝置組成。門架：是叉車的工作裝置，是叉車的特有裝置，其工作需要液壓系統(tǒng)的支持。2021/6/2713叉車概述3.叉車的歷史與發(fā)展世界叉車最早出現(xiàn)在1914~1915年之間，到二十世紀(jì)三十年代在市場(chǎng)上開始出售叉車。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于搬運(yùn)軍事物資的需要，促進(jìn)了叉車的發(fā)展。1971年世界叉車的年產(chǎn)量約為20萬(wàn)臺(tái)，2006年世界叉車的年產(chǎn)量約為84萬(wàn)臺(tái)。2021/6/2714我國(guó)叉車工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代末，當(dāng)時(shí)主要仿制前蘇聯(lián)5t機(jī)械傳動(dòng)叉車。60年代通過(guò)測(cè)繪日本的叉車，開創(chuàng)了整個(gè)叉車行業(yè)，也使得國(guó)內(nèi)查車外觀受日本的影響較大。叉車概述2021/6/2715從70年代后期到80年代中期，全行業(yè)先后組織了2次聯(lián)合設(shè)計(jì)，之后各叉車生產(chǎn)廠紛紛引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、消化吸收和國(guó)產(chǎn)化，奠定了中國(guó)叉車行業(yè)的基礎(chǔ)。如北京叉車總廠引進(jìn)日本三菱1～５t內(nèi)燃平衡重式叉車技術(shù)，大連叉車總廠引進(jìn)日本三菱10～40t內(nèi)燃平衡重式叉車和集裝箱叉車技術(shù)，天津叉車總廠引進(jìn)保加利亞巴爾干車輛公司1.25～6.3t內(nèi)燃叉車技術(shù)，杭州叉車總廠引進(jìn)西德O&K公司靜壓傳動(dòng)叉車、越野叉車和電動(dòng)叉車技術(shù)，合肥叉車總廠、寶雞叉車公司引進(jìn)日本TCM株式會(huì)社1～10t叉車技術(shù)，湖南叉車公司引進(jìn)英國(guó)普勒班機(jī)械公司內(nèi)燃防爆裝置技術(shù)。90年代以來(lái)一批中外合資與獨(dú)資企業(yè)的建立，如林德叉車和韓國(guó)現(xiàn)代叉車，形成了產(chǎn)品檔次的多層次格局，使叉車行業(yè)百花齊放。叉車概述2021/6/2716

4叉車的基本參數(shù)：

(1)起重量，又稱額定起重量Q，指貨叉上的貨物中心位于規(guī)定的載荷中心距時(shí)，叉車能夠舉升的最大重量。傳統(tǒng)叉車噸位級(jí)別與常見主導(dǎo)產(chǎn)品噸位見下表。叉車概述2021/6/2717(2)載荷中心距C：貨物重心到貨叉垂直段前表面距離。起重量越大，載荷中心距也越大。平衡重式叉車載荷中心距如圖1-7所示。叉車概述2021/6/2718

(3)最大起升高度Hmax，是指叉車位于水平堅(jiān)實(shí)地面上，門架垂直放置且承受額定起重量的貨物時(shí)，貨叉所能升起的最大高度，即貨叉升至最大高度時(shí)水平段上表面至地面的垂直高度。標(biāo)準(zhǔn)值：3000系列值：1500，2000，2500，2700，3000，3300，3600，4000，4500，5000，5500，6000，7000叉車概述2021/6/2719(4)自由提升高度是指內(nèi)門架頂端不伸出外門架，即叉車高度不增高的情況下，能獲得的起升高度。主要用于滿載出入低矮倉(cāng)門，在低矮庫(kù)房、火車車廂或集裝箱內(nèi)部工作。典型值為110~300mm當(dāng)達(dá)到Hmax/2(三級(jí)門架Hmax/3)時(shí)稱為全自由提升。叉車概述2021/6/2720(5)滿載最大起升速度是指叉車在停止?fàn)顟B(tài)下，將發(fā)動(dòng)機(jī)油門開到最大時(shí)，起升大小為額定起重量的貨物所能達(dá)到的平均起升速度。典型值：300~500mm/s叉車概述2021/6/2721

(6)門架前傾角和后傾角分別指無(wú)載的叉車門架能從其垂直位向前和向后傾斜擺動(dòng)的最大角度。

通常為前傾6°，后傾12°。蓄電池叉車、高起升或大噸位叉車可適當(dāng)減小為前傾3°，后傾6°。叉車概述2021/6/2722(7)滿載行駛速度

是指貨叉上貨物達(dá)到額定起重量且變速器在最高檔位時(shí)，叉車在平直干硬地面的道路上行駛所能達(dá)到的最高穩(wěn)定行駛速度。典型值：20km/h，大噸位或液力傳動(dòng)叉車略大；小噸位或蓄電池叉車略小。叉車是剛性懸架，車速不宜過(guò)高。叉車概述2021/6/2723(8)滿載爬坡度(最大爬坡度)

是指貨叉上載有額定起重量的貨物時(shí)，叉車以最低穩(wěn)定速度(>2km/h)行駛所能爬上的長(zhǎng)度為規(guī)定值的最陡坡道的坡度值。典型值：20%爬坡度用坡度的角度值（以度數(shù)表示）或以坡度起止點(diǎn)的高度差與其水平距離的比值（正切值）的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

由于叉車一般在比較平坦的場(chǎng)地上作業(yè)，所以對(duì)最大爬坡度的要求不高.一般情況下，內(nèi)燃叉車的最大爬坡度為20%-30%.

叉車概述2021/6/2724(9)最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin是指將叉車的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)至極限位置并以最低穩(wěn)定速度做轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)時(shí)，其瞬時(shí)中心距車體最外側(cè)的距離。

通常當(dāng)叉車在無(wú)載低速行駛、打滿方向盤轉(zhuǎn)彎時(shí)，車體最外側(cè)和最內(nèi)側(cè)至轉(zhuǎn)彎中心的最小距離，分別稱為最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑Rmin和最小內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑R’min。

最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑愈小，則叉車轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的地面面積愈小，機(jī)動(dòng)性愈好。叉車概述2021/6/2725(10)最小離地間隙除直接與車輪相連接的零件外，車體上的最低點(diǎn)(通常是門架下端)距地面的最小間隙為，最小離地間隙。反映了叉車的通過(guò)能力，范圍為70~160mm。叉車概述2021/6/2726(11)叉車型號(hào)說(shuō)明：如CPCD50.C表示叉車，P表示平衡重式，C表示柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，D表示液力傳動(dòng)，50表示起重量為50KN。叉車型號(hào)中各字母的含義見下表。叉車概述2021/6/2727叉車工作裝置：指對(duì)貨物進(jìn)行叉取、升降、碼垛等作業(yè)的裝置。為了解決裝卸作業(yè)過(guò)程所需的大起升高度與運(yùn)行通過(guò)時(shí)所要求的低結(jié)構(gòu)高度之間的矛盾，工作裝置的構(gòu)成都是由多級(jí)門式框架里外嵌套，通過(guò)升降液壓缸使內(nèi)層門架沿其外層門架伸縮移動(dòng)，因此叉車工作裝置又稱為門架升降系統(tǒng)。也即是叉車工作裝置主要構(gòu)成部件就是門架，下面將主要介紹門架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。叉車工作裝置2021/6/2728一、門架構(gòu)造1.貨叉貨叉構(gòu)造貨叉是叉車最基本和最通用的取物裝置。分為整體式和折疊式，整體式較為常用。根據(jù)貨叉與叉架連接形式，分為掛鉤型和鉸接行。掛鉤型制造較為容易，按裝和拆卸較為方便，使用于中小型叉車。鉸接型安裝拆裝不方便，主要用于大噸位叉車。叉車工作裝置2021/6/2729貨叉需受力大，重量輕，故需要采用低合金鋼、中碳鋼等材料制造(40Cr),還需適當(dāng)?shù)臒崽幚?，以增加表面硬度。貨叉主要尺寸：水平段長(zhǎng)度L、垂直段高度、貨叉斷面尺寸、掛鉤尺寸或軸孔尺寸等。貨叉長(zhǎng)度主要取決于載荷中心距，一般L>2C（C為載荷中心距），L按照標(biāo)準(zhǔn)取值。垂直段高度，與門架離地間隙及叉架的尺寸有關(guān)。斷面尺寸及掛鉤尺寸決定于起重量級(jí)載荷中心距。叉車工作裝置2021/6/27302.叉架類型與構(gòu)造叉架又名滑架，其作用是安裝貨叉或其他工作屬具，并帶動(dòng)貨物一起升降。構(gòu)成：一般由兩部分組成，其前部是一個(gè)焊接的框架結(jié)構(gòu)，用于安裝懸掛貨叉及其他屬具；后部是兩列裝有導(dǎo)向滾輪的滾輪架，與前部框架焊接在一起，由鏈條牽引，沿門架導(dǎo)軌垂直升降。根據(jù)貨叉形式和它在框架上的安裝方式，分為板式和滑桿式。貨叉為掛鉤型時(shí)，宜采用板式叉架；貨叉為鉸接型時(shí)，叉架宜做成滑桿式。叉車工作裝置2021/6/2731擋貨架：是安全部件，主要是防止當(dāng)貨物疊放較高，而門架向后傾斜的情況下，可以防止貨物向后滑落，以免傷害到駕駛員。滾輪，分為側(cè)向滾輪和縱向滾輪?？v向滾輪的作用是將貨物的重力，以力偶矩的形式傳遞給內(nèi)門架。側(cè)向滾輪其作用是為了防止貨物在貨叉上防止時(shí)，重心不在橫向重心面上，會(huì)發(fā)生偏移，在貨物的重力作用下就會(huì)使得叉架向某一側(cè)緊貼內(nèi)門架而卡住。加側(cè)向滾輪之后就能很好解決這一問(wèn)題。叉車工作裝置2021/6/27323.內(nèi)外門架構(gòu)造a立柱截面內(nèi)外門架是各自分別由左右兩根立柱，通過(guò)上中下不同數(shù)量的橫梁連接而成的門式框架。即是門架的主要承載部件，也是叉架在門架內(nèi)升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。立柱截面形狀有槽形(C形)、工字形(I形)和其他形狀(分別為L(zhǎng)形和J形)，材料多為低合金16Mn鋼。叉車工作裝置2021/6/2733多種內(nèi)外門架立柱的并列組合有：叉車工作裝置2021/6/2734CC型，優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)外門架的立柱截面相同，材料規(guī)格單一，制造方便。缺點(diǎn)：供內(nèi)門架升降導(dǎo)向的滾輪只能在內(nèi)門架立柱的下端腹板上，滾輪間距一定，在外載荷一定的條件下，不論內(nèi)門架是否起升，滾輪壓力總是比較大。CI型、CJ型、CL型和II型截面的特點(diǎn)是：內(nèi)門架立柱外翼緣均有外伸翼緣插入外門架立柱槽形內(nèi)，這使得有可能在外門架立柱頂端裝設(shè)一個(gè)內(nèi)門架導(dǎo)向滾輪，內(nèi)門架的外伸翼緣壓在此滾輪上運(yùn)動(dòng)。這樣的結(jié)構(gòu)能夠使得滾輪上的壓力減小，受力情況得到改善。叉車工作裝置2021/6/2735B橫梁布置內(nèi)門架通常具有上橫梁和中橫梁，布置時(shí)要注意避讓叉架的運(yùn)動(dòng)，還要考慮不與外門架橫梁發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。外門架具有上橫梁、中橫梁和下橫梁。布置時(shí)，下橫梁需要考慮起升液壓缸支座，還需避免與驅(qū)動(dòng)橋殼發(fā)生干涉。中橫梁往往與傾斜液壓缸支座相連。C滾輪布置固定間距式兩對(duì)縱向滾輪均安裝在內(nèi)門架下部，距離固定，優(yōu)點(diǎn)：能夠適應(yīng)CC型立柱截面，缺點(diǎn)：滾輪壓力在相同載荷下始終是最大的?？勺冮g距式一組安裝在內(nèi)門架下端，一組安裝在外門架上端，其距離隨起升高度而變化。優(yōu)點(diǎn)：門架疲勞載荷少，缺點(diǎn)：只能適用CJ型、CL型、CI型和II型立柱截面。叉車工作裝置2021/6/2736三滾輪式采用CC立柱截面時(shí)，可以在固定間距滾輪布置的基礎(chǔ)之上，在內(nèi)門架中部再安裝第三組滾輪，當(dāng)起升高度低時(shí)，中部和下部滾輪工作；當(dāng)起升高度較高時(shí)，中部滾輪伸出，只有上部和下部滾輪工作，此時(shí)和固定間距式滾輪工作方式相同。

側(cè)向滾輪式主要作用是