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电动叉车的现状及发展趋势

发布时间:2013年10月8日 17:51 点击次数:
1 外观造型和表面处理 

无论是国内还是国外公司,外观造型都采用了现代轿车的设计方法,即大圆弧流线形曲面造型。叉车的护顶架、车身、配重及各种装饰件融为一体,考虑美学效果,制作精良,更容易受到客户的青睐。 

一般来说,国际著名的叉车公司在推出新一代叉车之前,都会根据自己产品的一贯风格和颜色,经过模型制作、外观工业造型、油漆颜色选取等过程,才会进入产品功能设计。 

在表面质量上,对黑色金属进行侵蚀处理后喷漆,更容易获得高的表面质量。如意大利CESAB公司采用了高压静电喷涂工艺,将自动控制的喷枪喷出的粉末,以100 000 V静电的形式喷向部件表面,再经过干燥炉干燥处理,最后形成了比湿法喷涂高得多的表面质量,有类似于桔皮样的颗粒效果,形成了自己的特色。 

2 人机工程 

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,如CROWN的FC4000系列相对于FC3000系列而言,头部空间增加61 mm,肩部间隙加大240 mm,膝盖空间加大90 mm。如图1所示,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(OSR),座椅右侧有带衬垫的可调手臂托架,用于搁放司机手臂,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。Linde、Still等公司的驾驶室可根据用户要求向左或向右旋转45°,便于短距离倒车。这一系列措施可确保每一位司机工作在最佳位置。

3 电气系统 

现代电动叉车均配有先进完善的电气系统,包括行走、起升、转向控制器、DC-DC转换器和车载充电器等(图2)。

行走电机从DC串励向DC它励并进一步向AC交流方向发展。加速器从碳膜电阻型有磨损式向霍尔型无磨损式发展。仪表盘上配置有各具特色的组合仪表面板,它采用大屏幕点阵式液晶显示和LED管,实时显示叉车状况,其中包括:放电显示、工作计时、电机温度、故障诊断及更多信息。随着电子技术的发展,电动叉车的控制器日趋完善,从传统的串励控制器发展到现在的DC它励控制器和AC交流控制器。 

DC它励控制器的特点:可实现传统串励电控无法实现的坡道防下滑功能;电瓶、电机工作电流的脉动大大减少;空载和满载均能实现最大车速。它励电控取消了三个接触器,即换向、旁路(又称全速)、再生接触器,从根本上解决了接触器易拉弧、故障多的问题,大大减少了维护工作量,降低了使用维修费用。 

AC交流控制器的特点:低速时恒转矩控制,高速时恒功率控制,在低速段有电压补偿功能,使得爬坡和启动性能更好, 加之AC电机有速度反馈功能,因此操作灵敏度高,动力控制精确;同时AC电机不使用触点和碳刷,维修更简易。 

这两种先进的控制器都可以通过CAN总线和其它元件通信。CAN总线技术的应用,使得叉车电气系统所有元件的通讯变得方便、快捷、可靠,故障诊断可由电脑检测记录,电气连接线少。 

新型电气元件的装备提升了电动叉车的档次,提高了整车性能,使得电动叉车朝着高起升、高速度、高爬坡性能、高安全性方向发展。特别是最近几年,国际大公司都竞相推出高性能的全AC驱动叉车,行驶速度可达到17 km/h,爬坡度可达到20%,达到同吨位内燃车水平。预计在未来3~5年内,AC叉车将会超过DC叉车而占据电动叉车主流市场。 

4 制动系统 

现代叉车一般配有3套独立的制动系统:作用于驱动轮和承载轮的踏板液压制动;电子或机械式驻车制动;再生制动。再生制动原理:叉车在下坡、停车、前进/后退转换过程中的动能不是仅仅消耗在机械制动器上,通过控制器可将电动机变成发电机,给蓄电池再充电;这种制动系统延长了每次充电后的工作时间,一般可延长5%~10%,同时减少了机械制动器的磨损,降低了使用成本,对于频繁启、制动的叉车来说尤为重要。 

5 动力转向 

现代叉车普遍采用电气动力转向(EPS)和电气液压动力转向(EHPS),这两种转向均由电脑控制。Linde、Jungheinrich、BT、Still公司的前移式叉车装备了EPS,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(电子传感器),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,则转向电机不工作,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。Toyota和Shinko公司的平衡重式叉车装备了最先进的EHPS,其结构原理见图3。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。