叉車技術(shù)的最新發(fā)展與研究方向
發(fā)布日期:2015-06-25 瀏覽:1709
自從1987年世界上出現(xiàn)第一臺(tái)既能提升又能短距離輸送貨物的機(jī)械以來(lái),叉車已經(jīng)發(fā)展成為一種相當(dāng)完善的物料搬運(yùn)工具。當(dāng)然,今天最先進(jìn)的叉車采用的技術(shù)和具有的性能,是19世紀(jì)的設(shè)計(jì)者們做夢(mèng)也想不到的?,F(xiàn)代叉車已經(jīng)大大提高了生產(chǎn)率、運(yùn)轉(zhuǎn)性能、操作靈敏度和舒適度。這些進(jìn)展主要取決于下列技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用:
?、俟β示w管和微處理機(jī)的應(yīng)用,提高了叉車的操作和運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
②鉛酸蓄電池性能的提高。
?、垴{駛室或工作臺(tái)的安全可靠性和舒適度的提高。
?、茉隈{駛室內(nèi)利用計(jì)算機(jī)終端和掃描裝置進(jìn)行有效的庫(kù)存管理。
?、葑詣?dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用以提高最大的倉(cāng)儲(chǔ)效率。
一、控制系統(tǒng)的新技術(shù)
在叉車的駕駛和裝卸控制方面,較早的技術(shù)革新是六十年代后期引進(jìn)的電子可控硅整流器(SCR)??煽毓枵髌骶拖褚恢弧伴_(kāi)關(guān)”,它能在很短的脈沖時(shí)間內(nèi)把全部功率傳輸給驅(qū)動(dòng)電機(jī)??煽毓枵髌髟缙诘膬蓚€(gè)優(yōu)點(diǎn)是能有效利用蓄電池功率和能平穩(wěn)無(wú)級(jí)地實(shí)現(xiàn)功率加速。最近20年來(lái),可控硅技術(shù)發(fā)展得很快,今天最先進(jìn)的可控制系統(tǒng)使叉車具備了更為良好的性能:
?、傩逼缕饎?dòng),叉車不僅能平穩(wěn)地停在斜坡上,而且在斜坡上起動(dòng)瞬間不會(huì)向下滾動(dòng)。
?、跓岜Wo(hù),良好的熱保護(hù)控制系統(tǒng)能有效地防止工作溫度超過(guò)設(shè)計(jì)極限。
③故障自動(dòng)探測(cè),靈敏的監(jiān)測(cè)器自動(dòng)監(jiān)視工作系統(tǒng)的脈沖頻率和動(dòng)作精準(zhǔn)性,防止由于系統(tǒng)故障而造成的失速現(xiàn)象。
④安全自鎖保護(hù),無(wú)論變速操縱桿處在什么位置,只要當(dāng)司機(jī)一離開(kāi)叉車,發(fā)動(dòng)機(jī)就自動(dòng)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
80年代最新的技術(shù)是功率晶體管的引入。作為以可控硅為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品,晶體管控制系統(tǒng)具有一些優(yōu)點(diǎn)。與可控硅相比,晶體管是相當(dāng)簡(jiǎn)單的電子元件,因此,控制系統(tǒng)和操縱臺(tái)的零件數(shù)大為減少。這樣,不僅增加了控制系統(tǒng)的可靠性,并且維修也方便。這種控制系統(tǒng)結(jié)合微處理機(jī),使得叉車在成 本增加不多的情況下,控制功能卻增加很多。
二、靈敏的操作裝置
最新的操作技術(shù)是利用微處理機(jī)來(lái)控制和監(jiān)測(cè)叉車的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。各個(gè)工作機(jī)構(gòu),如叉架升降機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、加速控制系統(tǒng)、電源等,把各種信息傳入微處理機(jī),微處理機(jī)經(jīng)分析和計(jì)算,通過(guò)信號(hào)告訴司機(jī)該做什么。例如,在峰值功率輸出時(shí),微處理機(jī)通過(guò)對(duì)電耗量的監(jiān)控給司機(jī)提供最佳的變速時(shí)間。
最先進(jìn)的叉車具有定時(shí)故障自診能力。由于裝備了定時(shí)診斷裝置,微處理機(jī)能連續(xù)地控制和監(jiān)測(cè)叉車的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,隨時(shí)提醒司機(jī)注意出現(xiàn)的問(wèn)題。機(jī)內(nèi)的自診裝置能在一分鐘內(nèi)檢查各種操作邏輯的所有電信號(hào),這就省去了昂貴的外部測(cè)試設(shè)備。
三、蓄電池性能的提高
現(xiàn)代電力叉車的一個(gè)重要進(jìn)展是蓄電池性能的提高。為了滿足較長(zhǎng)工作循環(huán)中高速和大負(fù)荷的要求,各叉車生產(chǎn)企業(yè)致力改進(jìn)鉛酸蓄電池技術(shù),這些改進(jìn)主要是:提高電壓(80V以上)、增加容量(690Ah以上)、提高電池材料的利用率和電池效率。
由于最先進(jìn)的叉車已能精確地監(jiān)控叉車的工作循環(huán),因此,在非峰值時(shí)間,控制裝置能自動(dòng)給電池充電,從而減少了停機(jī)時(shí)間,提高了作業(yè)效率。
四、安全和舒適度
安全可靠性和人機(jī)工程學(xué)遠(yuǎn)離在現(xiàn)代叉車設(shè)計(jì)中仍然保持著重要角色。工程設(shè)計(jì)人員一直在力圖減少噪音、震動(dòng)和廢氣排放量,以及提高安全可靠性和駕駛室的舒適度。例如,設(shè)計(jì)得更合理的手柄、拉桿、各種減震裝置等?,F(xiàn)代叉車的絕大多數(shù)操縱桿位于離司機(jī)相當(dāng)適度的位置上。一些叉車的叉架定向操縱桿緊靠方向盤(pán),司機(jī)操作叉架移動(dòng)就沒(méi)有必要將手離開(kāi)方向盤(pán)。另一些叉車的多路換向閥手柄位于扶手水平位置,司機(jī)在選擇各種所動(dòng)作時(shí),可以始終將其視線保持在貨物上。
一些叉車采用把駕駛室從主體上分離而獨(dú)立的全浮式駕駛室,加上可調(diào)的座椅,所以具有舒適的乘坐性。這種駕駛室經(jīng)過(guò)減震器與車身相連,因此震動(dòng)極小。有的叉車采用冷風(fēng)式液化石油氣內(nèi)燃機(jī),使叉車的噪聲低于80分貝。
五、生產(chǎn)率的提高
自動(dòng)控制技術(shù)使現(xiàn)代叉車的生產(chǎn)率達(dá)到了極高的水平。一方面,在叉車的駕駛室內(nèi)裝備了計(jì)算機(jī)終端和掃描設(shè)備,使得叉車能及時(shí)進(jìn)行庫(kù)存管理和控制、注銷票據(jù)以及進(jìn)行裝卸運(yùn)輸?shù)攘魉鳂I(yè),換句話說(shuō),最先進(jìn)的叉車已能替代現(xiàn)有的一切倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械。另一方面,自動(dòng)操縱系統(tǒng)使叉車在狹窄的隧道內(nèi)不要方向盤(pán)的控制,也能準(zhǔn)確自如地運(yùn)行,這樣就極大地提高了倉(cāng)儲(chǔ)效率。
六、未來(lái)研究方向
進(jìn)入90年代,叉車將進(jìn)一步提高自動(dòng)化程度。一種方向是在叉車上采用單向自動(dòng)控制系統(tǒng)。要操作這種叉車,只要將叉車定位于導(dǎo)向通道上,對(duì)準(zhǔn)裝卸貨點(diǎn)。然后,起動(dòng)叉車,這時(shí),叉車會(huì)自動(dòng)駛向裝卸貨點(diǎn),自動(dòng)地裝卸貨物,并自動(dòng)地回到出發(fā)點(diǎn)上。由于這種操作系統(tǒng)是自動(dòng)和人工相結(jié)合,即在有選擇的人工介入之下,使叉車在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)將表現(xiàn)出高度的靈活性。另一種方向是采用有線制導(dǎo),其目的在于增加叉車的靈活性、改善司機(jī)工作條件和提高安全可靠性。
動(dòng)力方面,許多叉車生產(chǎn)企業(yè)正在努力發(fā)展新的電源。一種正在研究中的方案是燃料電池技術(shù),實(shí)用可行的方案是利用成熟的酸燃料電池提供平均功率,一個(gè)小的鉛酸蓄電池提供峰值功率。這一電源系統(tǒng)使叉車無(wú)需攜帶充電設(shè)備,能進(jìn)一步提高叉車的作業(yè)效率。
90年代將提高叉車的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度。目前的叉車有一個(gè)突出的問(wèn)題是叉車的各控制、工作、操作機(jī)構(gòu)缺乏世界通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),各國(guó)各行其事,給用戶帶來(lái)許多不便。最近美國(guó)的克拉克公司和卡特皮勒公司、西德的林德公司、日本的豐田、小松制作所等世界主要叉車生產(chǎn)企業(yè)已開(kāi)始共同努力,在今后幾年內(nèi)大大提高叉車的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化程度。
需要指出,盡管在九十年代叉車技術(shù)未必一定能出現(xiàn)革命性的變化,但是,我們?nèi)猿錆M希望地期待未來(lái)的叉車在控制系統(tǒng)、電源、安全舒適度、經(jīng)濟(jì)型、自動(dòng)化等方面更為完美。
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