叉車技術(shù)的最新發(fā)展與研究方向
自從1987年世界上出現(xiàn)第一臺既能提升又能短距離輸送貨物的機械以來,叉車已經(jīng)發(fā)展成為一種相當完善的物料搬運工具。當然,今天最先進的叉車采用的技術(shù)和具有的性能,是19世紀的設計者們做夢也想不到的?,F(xiàn)代叉車已經(jīng)大大提高了生產(chǎn)率、運轉(zhuǎn)性能、操作靈敏度和舒適度。這些進展主要取決于下列技術(shù)的進步和應用:
?、俟β示w管和微處理機的應用,提高了叉車的操作和運轉(zhuǎn)性能。
?、阢U酸蓄電池性能的提高。
?、垴{駛室或工作臺的安全可靠性和舒適度的提高。
?、茉隈{駛室內(nèi)利用計算機終端和掃描裝置進行有效的庫存管理。
⑤自動控制系統(tǒng)的應用以提高最大的倉儲效率。
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的電子可控硅整流器(SCR)??煽毓枵髌骶拖褚恢弧伴_關”,它能在很短的脈沖時間內(nèi)把全部功率傳輸給驅(qū)動電機??煽毓枵髌髟缙诘膬蓚€優(yōu)點是能有效利用蓄電池功率和能平穩(wěn)無級地實現(xiàn)功率加速。最近20年來,可控硅技術(shù)發(fā)展得很快,今天最先進的可控制系統(tǒng)使叉車具備了更為良好的性能:
?、傩逼缕饎?,叉車不僅能平穩(wěn)地停在斜坡上,而且在斜坡上起動瞬間不會向下滾動。
②熱保護,良好的熱保護控制系統(tǒng)能有效地防止工作溫度超過設計極限。
③故障自動探測,靈敏的監(jiān)測器自動監(jiān)視工作系統(tǒng)的脈沖頻率和動作精準性,防止由于系統(tǒng)故障而造成的失速現(xiàn)象。
?、馨踩枣i保護,無論變速操縱桿處在什么位置,只要當司機一離開叉車,發(fā)動機就自動處于空轉(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。與可控硅相比,晶體管是相當簡單的電子元件,因此,控制系統(tǒng)和操縱臺的零件數(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,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)是利用微處理機來控制和監(jiān)測叉車的運轉(zhuǎn)情況。各個工作機構(gòu),如叉架升降機構(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,微處理機經(jīng)分析和計算,通過信號告訴司機該做什么。例如,在峰值功率輸出時,微處理機通過對電耗量的監(jiān)控給司機提供最佳的變速時間。
最先進的叉車具有定時故障自診能力。由于裝備了定時診斷裝置,微處理機能連續(xù)地控制和監(jiān)測叉車的運轉(zhuǎn)狀況,隨時提醒司機注意出現(xiàn)的問題。機內(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,這就省去了昂貴的外部測試設備。
三、蓄電池性能的提高
現(xiàn)代電力叉車的一個重要進展是蓄電池性能的提高。為了滿足較長工作循環(huán)中高速和大負荷的要求,各叉車生產(chǎn)企業(yè)致力改進鉛酸蓄電池技術(shù),這些改進主要是: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,在非峰值時間,控制裝置能自動給電池充電,從而減少了停機時間,提高了作業(yè)效率。
四、安全和舒適度
安全可靠性和人機工程學遠離在現(xiàn)代叉車設計中仍然保持著重要角色。工程設計人員一直在力圖減少噪音、震動和廢氣排放量,以及提高安全可靠性和駕駛室的舒適度。例如,設計得更合理的手柄、拉桿、各種減震裝置等?,F(xiàn)代叉車的絕大多數(shù)操縱桿位于離司機相當適度的位置上。一些叉車的叉架定向操縱桿緊靠方向盤,司機操作叉架移動就沒有必要將手離開方向盤。另一些叉車的多路換向閥手柄位于扶手水平位置,司機在選擇各種所動作時,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)過減震器與車身相連,因此震動極小。有的叉車采用冷風式液化石油氣內(nèi)燃機,使叉車的噪聲低于80分貝。
五、生產(chǎn)率的提高
自動控制技術(shù)使現(xiàn)代叉車的生產(chǎn)率達到了極高的水平。一方面,在叉車的駕駛室內(nèi)裝備了計算機終端和掃描設備,使得叉車能及時進行庫存管理和控制、注銷票據(jù)以及進行裝卸運輸?shù)攘魉鳂I(yè),換句話說,最先進的叉車已能替代現(xiàn)有的一切倉儲機械。另一方面,自動操縱系統(tǒng)使叉車在狹窄的隧道內(nèi)不要方向盤的控制,也能準確自如地運行,這樣就極大地提高了倉儲效率。
六、未來研究方向
進入90年代,叉車將進一步提高自動化程度。一種方向是在叉車上采用單向自動控制系統(tǒng)。要操作這種叉車,只要將叉車定位于導向通道上,對準裝卸貨點。然后,起動叉車,這時,叉車會自動駛向裝卸貨點,自動地裝卸貨物,并自動地回到出發(fā)點上。由于這種操作系統(tǒng)是自動和人工相結(jié)合,即在有選擇的人工介入之下,使叉車在倉庫內(nèi)將表現(xiàn)出高度的靈活性。另一種方向是采用有線制導,其目的在于增加叉車的靈活性、改善司機工作條件和提高安全可靠性。
動力方面,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,一個小的鉛酸蓄電池提供峰值功率。這一電源系統(tǒng)使叉車無需攜帶充電設備,能進一步提高叉車的作業(yè)效率。
90年代將提高叉車的標準化、系列化和通用化程度。目前的叉車有一個突出的問題是叉車的各控制、工作、操作機構(gòu)缺乏世界通用的工業(yè)標準,各國各行其事,給用戶帶來許多不便。最近美國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)已開始共同努力,在今后幾年內(nèi)大大提高叉車的標準化、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希望地期待未來的叉車在控制系統(tǒng)、電源、安全舒適度、經(jīng)濟型、自動化等方面更為完美。
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