电动叉车分体式配重研发与设计.pdf

2023 年 11 月下157Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备电动叉车分体式配重研发与设计张文涛1，王蕾2（1.临沂科技职业学院，山东 临沂 276000；2.临沂市技师学院，山东 临沂 276000）摘要：【目的】叉车在搬运物料、装卸作业时存在额定起重量远大于实际作业重量以及大车拉小货能耗高等现象，如何提高叉车的经济性和机动性是叉车行业面对的现实问题。【方法】本研究设计了一种电动叉车分体式配重，包括主配重、叠加配重、导轨和销轴。所述的主配重固联两导轨，导轨开有一组圆孔，叠加配重两端分别开有一方槽，叠加配重通过方槽沿设置的导轨与主配重连接，并利用销轴的偏心结构将其固定。【结果】该分体式可调节配重件可以拆分，用户可以自行选择配重件的数量和材质，电动叉车可以适当地调节配重的重量来满足不同的应用场景，实现最佳平衡效果。【结论】该分体式可调节配重具有安装方便、调节简便、运行平稳等特点，能够满足电动叉车的应用需要，有助于降低整车的制造成本和使用维护成本，提高市场竞争力。关键词：电动叉车；分体式；配重；平衡中图分类号：TH242 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.22.044对于叉车来说，无论是电动叉车还是内燃式叉车，配重都是必不可少的重要组成部分。配重位于叉车后轮的前后附近，在叉车举重时起到重要的平衡作用1-4。叉车的配重是以前轮着地点为支点，为了保证货叉作业时后桥有足够的载荷以及叉车不致倾斜能够提供相对应的载荷，同时还要保持叉车后轮与地面有足够的附着力，保证叉车可以正常转向而在叉车的后部所配置的平衡块。配重的重量及其相对于后轮的距离，一般是根据最大起重量和前后轮的距离而定。若配重过重，不但增加了负荷，也因负荷过重，使整台叉车运转不灵活，过多地消耗动力，增加了关键部件的磨损，缩短了使用寿命5-9；若配重过轻，则叉车在举起最大负荷时，极易使后轮离地，从而无法举起负荷；若增加配重与前后轮的距离，又极易使叉车在空载行驶中发生侧翻，造成严重的事故10-12。许多企业在利用叉车搬运物料、进行装卸作业时，都存在叉车的额定起重量远大于实际作业重量以及大车拉小货能耗高等现象，如何提高叉车的经济性和机动性是叉车行业面对的现实问题。1 研究内容本研究技术领域涉及一种电动叉车中的配件，具体来说是运用于叉车上起平衡作用的分体式可调节配重，要解决的技术难题是研发设计一种电动叉车分体式配重，使其具有安装方便、调节简便、运行可靠平稳等特点，特别是对于某一相对固定场所，举起一定范围重量的叉车更具最佳平衡效果、节能效应。叉车的配重与桥荷率存在着密切联系，桥荷率是叉车桥荷（前桥荷、后桥荷）占其自身总重量的比率，同时也是叉车的重要参数之一，对于叉车的稳定性、起重性和动力性等性能参数都具有极其重大的影响13-17。虽然各种叉车的纵向几何尺寸、自重及重心的位置不同，同一型号额定起重量也不尽相同，但各种叉车的桥荷率大致相同。叉车配重的大小直接影响着载荷的分配率，而且还决定着整车的重量。理想的桥荷率不仅能改善整车的综合机械性能，而且还可以使配重获得理想的最小值，从而减轻整车的重量，并兼顾空载时后桥载荷不致过大，以达到降低整车的制造成本和使用维护成本、提高市场竞争力的目的。本研究的电动叉车分体式配重包括主配重、叠加配重、导轨和销轴，所述的主配重固定在叉车的后轮上方，其上固联两导轨，所述的叠加配重通过导轨与主配重连接，并利用销轴将其固定。本研究的有益效果是：在上述方案中，通过配装不同规格的可叠加配重，以实现最佳平衡效果、节能效应以及理想的桥荷率。该分体式可调节配重具有安装方便、调节简便、运行平稳等特点；由于可叠加配重件可以拆分，用户可以自行选择配重件的数量和材质，所以制造和使用维护成本低。2 具体实施方式结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明和讨论。电动叉车分体式配重的结构示意图如图1所示，作者简介：张文涛（1984），男，山东临沂人，博士研究生，高级工程师，研究方向为机械设计。1582023 年 11 月下Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备该电动叉车分体式配重包括置于电动叉车后部的主配重1以及置于主配重1内的叠加配重2、导轨3和销轴5。其中，主配重1是固联在叉车上的。叠加配重的主视图及俯视图如图2所示，叠加配重2的两端有两个方槽21，使用时，叠加配重2通过这两个方槽21沿设置在主配重1上的导轨3而放入主配重1中。同时，为了方便安装，在主配重1下方设置两个支撑块4。导轨的俯视图如图3所示，在主配重1的导轨3上开有圆孔31，叠加配重2放置完毕后，用如图4所示的销轴5插入导轨3上的圆孔31中，然后用销轴5上的手柄转动销轴5，再利用销轴5的偏心结构51将叠加配重2固紧。由于叠加配重2可做成形状相同、厚度不同的多个配重件，因此能满足多种配重的需要。1.主配重；2.叠加配重；3.导轨；4.支撑块；5.销轴。图1电动叉车分体式配重的结构示意图（a）主视图（b）俯视图2.叠加配重；21.方槽。图2叠加配重的主视图及俯视图电动叉车的配重与其他所有的叉车配件相比，在整个叉车的使用周期内几乎可以说是没有什么磨损的部件。与叉车中价值相对较高的几个部件比较，如电动机、电池、电机、电控、前后桥等，这些部件都会经历磨损、维修和报废的过程，但是配重却不存在这个问题18-23。一方面，随着新产品的不断更新迭代以及人们对产品外观的审美改变，旧的叉车配重无法重新利用，除非是由生产厂家进行再制造，否则只能当做废铁来卖，而且对那些收购废铁和回炉冶炼的厂家来说，处理报废的叉车配重非常麻烦。另一方面，以一台3 t的叉车为例，叉车配重的重量按照标准应该是在1.8 t左右，对叉车的生产成本和市场销售价格影响很大。正是由于这个原因，有一些生产厂家采用加大轴距的方式来减少配重的重量，以达到降低生产成本、提高产品市场竞争力的目的，但是同时也加大了叉车的转弯半径，降低了叉车的通道通过性，特别是对电动叉车来说，极大地降低了空间利用率。3.导轨；31.圆孔。图3导轨的俯视图 （a）主视图 （b）俯视图5.销轴；51.偏心结构。图4销轴的主视图及俯视图3 结论本文设计的电动叉车分体式配重包括主配重、叠加配重、导轨和销轴，其特征在于：所述的主配重固联两导轨，导轨开有一组圆孔，叠加配重两端分别开有一方槽，叠加配重通过这两个方槽沿设置的导轨与主配重连接，并利用销轴的偏心结构将其固定。该分体式可调节配重具有安装方便、调节简便、运行平稳等特点，能够满足电动叉车的应用需要。且由于不同规格的叠加配重的存在，用户可以自行选择配重件的数量和材质，电动叉车可以适当地调节配重的重量来满足不同的应用场景，有助于降低整车的制造成本和使用维护成本，提高市场竞争力。参考文献：1 山村圭弥.新能源给予电动叉车绿色生命 J.现代制造，2021(15)：10.2023 年 11 月下159Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备2 大隆电动叉车助力智能制造J.中国储运，2021(9)：67.3 郑尚敏.基于ANSYS的电动叉车驱动装置分析及改进J.工程机械，2021，52(5)：57-61+10.4 魏敏，魏来.新型电动叉车整车性能检测方法研究J.新技术新工艺，2020(3)：72-76.5 余晓贤.现代电动叉车的结构及技术特点分析J.现代制造技术与装备，2018(11)：58+62.6 包剑南.电动叉车的结构特点及技术性能分析J.科技与创新，2018(14)：74-75.7 姜文东，栾英，姚钢.浅谈电动叉车交流变频控制的方式J.物流技术（装备版），2012(6)：44-45.8 杜峰坡，穆希辉，张宝富，等.经济型防爆电动叉车设计技术研究J.机械设计与制造，2010(6)：24-26.9 陆刚.现代电动叉车的结构及技术特点J.工程机械与维修，2007(2)：150-151.10 张润林.国内外电动叉车的结构特点分析 J.工程机械，1999(8)：24-26.11 陈立华.平衡重式电动叉车的设计与研究 J.南方农机，2022，53(1)：135-137.12 顾芸.浅谈普通货车叉车发展瓶颈与趋势 J.南方农机，2019，50(7)：150.13 和劲松.刍议平衡重式叉车安全操作的基本方法J.特种设备安全技术，2020(4)：40-41+44.14 刘俊红.平衡重式叉车加装属具后实际承载能力核算办法探究J.科技资讯，2020，18(12)：40-41.15 常根固.高置转向桥在平衡重式叉车中的应用J.工程机械与维修，2020(2)：62-63.16 黄奶秋.“增加”平衡重式叉车平衡重的危害探讨J.机电技术，2019(4)：93-95.17 张德良.平衡重式叉车稳定性的几点思考J.装备维修技术，2019(3)：178-180.18 李江波.电动平衡重式叉车电池更换的技术研究J.现代制造技术与装备，2018(9)：54-55.19 常娥，张馨予.平衡重式叉车的特点及营销策略探讨J.中国物流与采购，2013(15)：74-75.20 陈娟.合力 G 系列平衡重式叉车 J.工程机械与维修，2008(7)：130.21 张丽.CPCD250VO内燃平衡重式叉车J.起重运输机械，2007(10)：44-45.22 平衡重式叉车 稳定性基本试验J.起重运输机械，1982(4)：61-63.23 徐国柱.平衡重式叉车配重的改造J.南昌航空工业学院学报（自然科学版），2005(4)：65-68+39.闭窗户防止出现意外。3 推广应用价值本产品有以下创新点：1）窗户自动开与关是由主电机通过齿轮传动和螺旋传动实现的，具有传动平稳、传动效率高、使用寿命长、承载能力强等优点9。2）手动/自动切换是由副电机通过锥齿轮转动和螺旋来控制的，具有传动平稳、维护简便、自动锁定等优点。3）窗户两侧设计了固定插销，在暴雨或台风等恶劣天气时，窗户可锁紧，使装置更加安全可靠。4）本作品属于外加装置，不会破坏窗户整体结构。5）此推拉窗可在高层住宅中广泛推广使用，可作为预防高空抛物行为的有效装置10。4 小结现在商品房出售均为精装修房，而家居装修中，窗户不可或缺，比起一般家居，智能家居更受欢迎，而智能窗就是其中之一。对于外出忙碌的人们，更愿意、更需要智能家居来提高生活质量，而智能机电一体化推拉窗就是一个很好的选择，其使用灵活，安全可靠，市场前景广阔。未来，智能窗可以采用更加先进的通信技术，与其他智能化建筑设备紧密结合，形成更加智能化的建筑智能控制系统。参考文献：1 鹿存建，李策.浅析慧鱼创意组合模型的研究现状与趋势J.科技风，2020(10)：20.2 张凌燕.工业机器人引领制造业升级时代来临N.中国信息化周报，2013-12-30(2).3 王宁，张雅雯，王强强，等.基于慧鱼模型的自动清洗、除霾、开关的智能窗户设计J.科技与创新，2021(4)：41-42.4 杨润杰，万宏钢，邓艳菲.基于慧鱼模型的智能窗户：CN202121482695.3P.2023-10-09.5 战强，王东月.机器人学 课程教学改革探讨J.北京航空航天大学学报（社会科学版），2010，23(2)：117-120.6 慧鱼机械创新设计实验指导书Z.北京：北京中教仪人工智能科技有限公司，2012.7 胡彩云，胡强，杜娇，等.基于“慧鱼”教具的创新创业教育改革探索J.职业教育（中旬刊），2023，22(4)：69-71.8 刘鑫，张新和，何静杰，等.基于自动控制系统的窗户洗刷器设计J.科学技术创新，2021(26)：183-184.9 权洁，陈玉瑜.基于创新组件的遥控电动开窗装置设计与制作J.机电工程技术，2017，46(9)：76-78.10 辛颖，薛伟，王剑，等.基于“慧鱼模型”的机器人课程实验教学改革探索J.现代教育技术，2009，19(7)：138-140.（上接第146页）