電動叉車的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)特性

    電動平衡叉車是以直流電源（電瓶）為動力的裝卸及搬運車輛。據(jù)國外資料統(tǒng)計，日本電動叉車產(chǎn)量就已經(jīng)超過了叉車總量的1/3。在德國、意大利等一些西歐國家，電動叉車所占的比例達到50%左右。電動叉車的迅速發(fā)展主要得益于各生產(chǎn)廠家的不斷進步。產(chǎn)品外形大多采用了流線型設(shè)計，造型更加美觀。主要生產(chǎn)廠家實現(xiàn)了規(guī)模生產(chǎn)和零部件專業(yè)化生產(chǎn)和裝配流水線作業(yè)。加工精度、自動化程度都提高了。在新材料、新工藝方面，Z重要的體現(xiàn)是晶體管控制器（SCR和MOS管）應(yīng)用。它的出現(xiàn)使電動叉車的使用性能得到很大的提高，從總體上說，電動叉車的耐用性、可靠性和適用性都得到顯著提高，完全可以與內(nèi)燃機叉車相抗衡。本文主要評述市場上銷量較大的四支點電動平衡叉車的結(jié)構(gòu)特點及發(fā)展。

1、車體

    車體是叉車的主體結(jié)構(gòu)，一般都是由5mm以上鋼板制成，其特點是無大梁，車體強度高，可承受重載。就電瓶在叉車車體上的放置位置而言，有兩種不同的制造技術(shù)，即電瓶安置于前后橋之間或后橋之上。這兩種技術(shù)代表了叉車設(shè)計的兩種Z優(yōu)選擇，且各有優(yōu)缺點，穩(wěn)定性好，但是車體內(nèi)的可利用空間較小，因此限制了電瓶的容量，這對于載重量不超過3t的叉車并不突出，但對于那些運動情況復(fù)雜，8h工作時間內(nèi)電瓶容量要求高的大噸位叉車就變得嚴重了。

    采用大容量電瓶，以延長電動叉車的持續(xù)工作時間，從而擴大電動叉車的使用范圍，這是各叉車制造商共同追求的目標。

    第二種情況，當電瓶布置在叉車后橋上時，叉車的重心提高了，整機穩(wěn)定性受到影響，由于叉車的高度增加，司機的座位提高，因而司機在操作時視野更開闊，特別是搬運體積大的貨物時就更適用了。當電瓶安置在后橋上，電機和液壓泵的維修更方便，因為拆走電瓶和腳踏板后，電機和液壓泵便一目了然。目前，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的電動叉車，大多采用的是第二種技術(shù)，而國外企業(yè)則兩種情況都有。

2、門架

    目前，國內(nèi)外電動叉車大部分已經(jīng)采用寬視野門架，起升液壓缸由中間放置改為兩側(cè)放置。液壓缸的放置位置有兩種：一種是液壓缸位于門架后面；另一種是液壓缸位于門架外測。

    門架一般分為標準型、兩節(jié)型或三節(jié)型。國內(nèi)叉車的起升高度一般在2~5m之間，且以3m及3m以下的居多，而國外電動叉車的起升高度一般在2~6m之間，由于倉庫的立體化程度高，因此起升高度3m以上，電動叉車的需求量比國內(nèi)高得多。

3、駕駛室

    由于多數(shù)電動叉車用于室內(nèi)搬運，因此一般沒有封閉的駕駛室，只安裝起防護作用的護頂架。世界上比較先進的電動叉車，按先進的人機工程學原理開發(fā)研制，采用舒適的液壓減振懸掛式座椅，能夠根據(jù)駕駛員的身高和體重進行調(diào)整。雙踏板加速系統(tǒng)在叉車改變行駛方向時無需轉(zhuǎn)向，方向盤立柱的傾角可根據(jù)駕駛員的要求進行調(diào)節(jié)。中心液壓操縱桿集門架的升降和前后于一體。所以這些新設(shè)計都大大地減輕了駕駛員的勞動強度。

4、驅(qū)動系統(tǒng)

    驅(qū)動系統(tǒng)是電動叉車的關(guān)鍵部件之一。各種叉車在驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上存在很大的差別，有單電機布置形式上也存在差別。由于是雙電機驅(qū)動，加速和爬坡性能好，牽引力大，采用了電子整速系統(tǒng)，替代原來的機械差速系統(tǒng)，電動叉車的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)特性使用性得到了很大的提高。

5、液壓系統(tǒng)

    電動叉車一般都采用單獨的電機，帶動齒輪泵，從而為其門架工作系統(tǒng)的提升和傾斜提供液壓動力。目前國產(chǎn)叉車，由于沒有實現(xiàn)液壓電機的調(diào)速，液壓電機在啟動后，只能高速轉(zhuǎn)動，不會隨著功能和壓力的改變而自動調(diào)節(jié)，多余的流量只能通過溢流閥流回油箱，造成能量浪費。國外新型叉車，如LINDE的E20電動叉車，采用了先進的液壓脈沖控制技術(shù)，液壓泵脈沖控制器能夠根據(jù)液壓回路的反應(yīng)，自動平衡電機速度與用油量，從而節(jié)約電能，這種控制的優(yōu)點是電源利用率高，無電壓峰值，液壓系統(tǒng)的噪聲低，液壓元件的磨損也低，從而大大地提高了整車的可靠性和使用壽命。

6、制動系統(tǒng)

    一般的電動叉車主要采用機械式停車制動和液壓式行車制動。停車采用手制動，行車采用腳制動。NISSAN公司BX系列電動叉車制動系統(tǒng)裝有一個主導(dǎo)真壓器，可保證任何時候都有足夠的主動壓力，既增加了制動的安全性，又減輕了駕駛員的勞動強度。CARER電動叉車采用液壓制動系統(tǒng)。膨脹型制動有外部控制，并采用動力輔助制動（與動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力形式相同）。SCR 和MOS管的使用，使電瓶叉車的制動能量再生成為可能。能量再生過程也就是一個電子制動過程，電子制動在以下三種情況下產(chǎn)生：（1）松開加速器控制踏板時。（2）踏下反向的加速器踏板時。（3）踏下液壓制動踏板時。對于LINDE的E20和CARER的P50電動叉車，當初次或者輕輕踏下制動器時，牽引電機將變成一臺發(fā)電機，將電能補送回電瓶，而不像一般叉車制動時將能量白白地浪費掉。只有在進一步制動時，液壓制動才真正起作用。這種制動系統(tǒng)的優(yōu)點是延長了每次充電后的工作時間，減少了制動系及傳動元件的磨損，也減少了維修的停工時間，因而降低了。

    平衡叉車都采用后輪轉(zhuǎn)向，且工作范圍小，轉(zhuǎn)向運動頻繁。如果采用機械轉(zhuǎn)向，則駕駛員的工作強度會很高。如果采用液壓動力轉(zhuǎn)向，則勞動強度會大大降低。因此，現(xiàn)在市場上銷售的叉車基本上實現(xiàn)了動力轉(zhuǎn)向。

    國內(nèi)電瓶叉車的液壓轉(zhuǎn)向一般是轉(zhuǎn)向電機在叉車工作過程中不停地滿負荷運轉(zhuǎn)，因此造成了不必要的能量浪費，以及電機和液壓減的磨損。但是，LINDE 和NISSAN等公司的電瓶叉車，其動力轉(zhuǎn)向則更進了一步，即通過方向盤不動時，則轉(zhuǎn)向電機不工作。此功能不但節(jié)約能量，還延長了再次充電后的可工作時間，縮短了轉(zhuǎn)向電機的空轉(zhuǎn)時間，因此也減少了電機和液壓泵的磨損。

7、電控及其自我診斷和液晶顯示系統(tǒng)

    電氣控制是顯示電動叉車技術(shù)水平的一個重要因素。因此，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電瓶叉車的電控也日趨完善。電動機控制器的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）電池直接啟動，僅靠復(fù)雜的調(diào)整或電池的放電控制。（2）電阻器啟動。控制能量損失大，只可有限地分解速度。（3）晶閘管控制器（也叫可控硅控制器）控制。 晶體管控制使可靠性大大提高。（4）雙極晶體管控制。與晶閘管相比，使用更加簡單，但是電路的可靠性要求比較高。（5）MOS場效應(yīng)管（即金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管）控制。門極驅(qū)動電流小，并聯(lián)控制特性好，正向電壓降較小，開關(guān)損失降低，MOS場效應(yīng)管比雙極晶體管的控制特性更好。由于減少了元器件，并采用全封閉裝置，可靠性大大提高。通常SCR（可控硅）控制器的插座電壓為1~1.5V，而MOS場效應(yīng)管控制器的插座電壓0.25V。MOS管場效應(yīng)管的工作效率更高，允許的Z高速度更大，操作噪聲更小，保護措施更強，所以的用戶電源都有防短路保護裝置，并且具有獨特的三項安全保護措施，即軟件自動保護措施，硬件自動保護和硬件自我診斷保護。晶體管斬波器在叉車上的成功應(yīng)用，除了實現(xiàn)無級調(diào)速和再生性制動外，還增加了自我故障診斷和液晶數(shù)字顯示功能。