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1、第1章 绪 论 中型运输叉车属于物料搬运作业的重要设备一种，其在物流管理中的作用日趋重要，是实现物流机械化作业，降低施工劳动强度、提高劳动生产率的主要工具。叉车因其具有轻巧灵活、易操作、回转半径小、价格低等优点，广泛使用于车间、仓库、站台、货场等处。是短距轻小物品的一种方便而经济的搬运工具。在机械工业生产中,应用叉车的主要目的,一是解决生产过程自动化，二是改善劳动条件，降低劳动强度，提高劳动生产率和降低产品成本。因此对中型运输叉车的设计提出了较高的要求，要求叉车成本低,品种多样化，零件、部件系列化、通用化、标准化，性能稳定可靠，以保证工人的操作安全、方便，工作的时候稳定可靠。针对上述要求，在设
2、计中采用了合理的机械结构、先进的液压技术，满足了升降机构的各项功能要求，比较理想的解决了货叉升降及定位的问题。全套图纸加扣 3346389411或30122505821.1 中型液压运输叉车的概述中型液压运输叉车在物料搬运作业应用很广的一种起重和运输设备，其主要组成部分包括货叉、立柱、手动泵、液压缸、底座、万向轮、链轮链条等。货叉的升降由手动泵驱动液压缸，再由液压缸驱动链轮链条完成，可以在起升高度范围内的任何位置停止。手动泵升降液压运输叉车装有万向轮，在作业点需变动时可灵活移动。为保证工人操作安全、方便，立柱上装有防护栏杆。叉车起始高度为0.05m，最大高度为1.05m，净升高度为1m。1.2
3、中型液压运输叉车的组成和原理1.2.1中型液压运输叉车的组成中型液压运输叉车分为原动装置、传动装置、工作装置和辅助装置四大结构。原动装置为手动泵，提供基本的运动和动力。工作装置为货叉，是具体功能的执行系统。由于货叉要能上下升降，停留自锁，而原动装置手动泵运动方式单一，所以需用传动装置液压缸、链轮链条将原动装置的运动和动力等进行转换并传递给工作机构货叉，以适用工作机的需要。为了满足移动、稳定、安全等方面的需要，还需设置万向轮、防护栏杆等辅助装置。1.2.2 中型液压运输叉车的原理1.2.2.1 原动装置 图1-1为原动装置手动泵的工作原理图：图1-1为使重物不断地上升，达到一定的高度，手动泵6应
4、不断向液压缸3供油，以充满大活塞升起的空间。如图所示，当用手向下压杠杆时，手动泵6下部将产生一个压力，以等值传递到液压缸3的柱塞4的作用面上，使柱塞4受到一个力的作用，将重物顶起。为使重物升起一定的高度，就要在连通手动泵6下部和液压缸3的油管中设置一单向阀7，使油液不能由手动泵6传递到液压缸3。同时，手动泵6上部体积变大，形成真空，油箱1中的油液在大气压的作用下，通过单向阀8被吸入到手动泵6上部。当抬起杠杆时，手动泵6下部体积变大，形成真空，油箱1中的油液在大气压的作用下，通过单向阀9被吸入到手动泵6下部。而手动泵6上部将产生一个压力，以等值传递到液压缸3的柱塞4的作用面上，使柱塞4受到一个力
5、的作用，将重物顶起。为使重物升起一定的高度，就要在连通手动泵6下部和液压缸3的油管中设置一单向阀7，使油液不能由手动泵6传递到液压缸3。这样反复拉压活塞5，就可使重物升降台不断上升，一直达到要求高度。1.2.2.2 传动装置 液压缸能举起载重的升降平台原理如图所示：在两个互相连通的密封液压缸中装有油液，液压缸的上部装有小活塞1和大活塞2，他们的面积分别为和，并于大活塞上放一重物W。如果在小活塞上加一外力，则小液压缸中油液的压力P=，根据帕斯卡原理，这一压力将传递到液压缸中所有各点，因此也传递到大液压缸中去，这时大活塞也受到一个压力P的作用，大活塞受到的总作用力为图1-2如果足以克服重物W所产生
6、的外力，就可将重物抬起。由此可见，两活塞面积之比越大，大活塞升起重物的能力越大，也就是说，在小活塞上加不大的力，大活塞就可得到较大的作用力，将重物W举起，这就是传动装置液压缸的工作原理。1.2.3 液压传动的优缺点和应用1.2.3.1 液压传动的主要优点1. 借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。执行元件可以布置得离原动机较远，方位也不受限制，而且外形美观大方。2. 液压传动与电传动和机械传动相比，有重量轻，体积小的突出特点。如液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一。3. 可方便实现无级调速，调速范围大。4. 液压传动与电传动和机械传动
7、相比，有惯性小，响应速度高的特点。5. 液压系统可借助安全阀等可自动实现过载保护，同时以油作介质时，相对运动表面间可自行润滑，故使用寿命长。6. 液压传动借助各种控制阀，可实现机器运行自动化。1.2.3.2 液压传动的缺点1. 由于液体流动的阻力损失和泄露较大，因此液压传动的效率较低，一般为75%80%左右。如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且当附近有火种存在时，还可能引起火灾和爆炸事故。2. 工作时受温度变化的影响大。温度变化引起液体粘性变化，随之泄露发生变化。3. 噪声较大。4. 液压元件制造精度要求较高，因而价格较贵；使用维修要求有较高的技术水平和一定的专业知识。5. 对污染敏感。污染的
8、液压油会使液压元件磨损和堵赛，性能变坏，寿命缩短，甚至损坏。1.2.3.3 液压传动的应用近三十年来，由于加工工艺上的飞快进步和液压传动的独特优点，在很多部门都采用了液压传动。由于他有无级调速和传动平稳的优点，在磨床工作台的往复运动上用得较早。接着又在插、拉、刨、铣等机床上得到应用；因其布置方便并易于实现自动化，在组合机床上用得较广。由于液压执行元件的推力比较大、操纵方便、布置灵活，液压和电器配合易实现自动化和遥控，在冶金设备、矿山机械、钻探机械、起重运输机械、建筑机械、农业机械以及飞机和军舰上的许多控制机构都普遍采用着液压传动。由此预见，随着国民经济的发展，液压传动将会在许多工业部门中发挥越
9、来越大的作用。1.3 国内外发展状况1.3.1 我国叉车行业发展历程与现状我国叉车工业起步于20世纪50年代末，当时主要仿制前苏联产品。从70年代后期到80年代中期，全行业先后组织了2次联合设计，各叉车生产厂纷纷引进国外先进技术，如北京叉车总厂引进日本三菱1t内燃平衡重叉车技术，大连叉车总厂引进日本三菱1040t内燃平衡重叉车和集装箱叉车技术，天津叉车总厂引进保加利亚巴尔干车辆公司1.256.3t内燃叉车技术，杭州叉车总厂引进西德O&K公司静压传动叉车、越野叉车和电动叉车技术，合肥叉车总厂、宝鸡叉车公司引进日本TCM株式会社110t叉车技术，湖南叉车公司引进英国普勒班机械公司内燃防爆装置技术。
10、自90年代开始，一些骨干企业在消化吸收引进技术的基础上积极对产品进行更新和系列化，因此目前国产叉车的技术水平参差不齐。其中，电动叉车因受基础技术落后的制约，整体水平与世界先进水平差距很大，每年仍要进口价值近2亿美元的叉车产品。中国叉车能否逐鹿国际市场，并在与世界强手的竞争中立于不败之地，将依赖于叉车整体技术水平的提高，特别是电动叉车技术的飞速发展。1.3.2 国内外市场分析与预测全球约有250家叉车生产企业，年生产量保持在50万台左右。由于竞争的加剧，同20世纪80年代比，世界叉车工业出现了销售额增长而利润减少的反常现象。一方面，为降低成本，叉车巨头纷纷在发展中国家建厂。例如，在中国建有厦门林
11、德、安徽TCM、北京汉拿、湖南德士达、烟台大宇重工、上海海斯特等。这些公司把具有世界20世纪90年代中期先进的产品和技术带到国内，促进了我国叉车技术的快速发展，同时对国内市场也造成了很大的冲击。另一方面，随着市场经济的发展，物流技术在经济发展中的地位与作用越来越明显，叉车普及率越来越高，已从过去单一的港口码头进入到国民经济的各行各业。目前我国叉车的保有量约18万台，实际年潜在需求量约10万台，而实际年销售量仅3万台左右，可见中国的叉车市场是巨大的。随着人们对环境污染危害的深刻认识，环保已成为世界共同关注的焦点，因此，环保型叉车将成为市场主流；其次，自动仓储系统、大型超市的纷纷建立，刺激了对室内
12、搬运机械需求的增长，高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道叉车等各类仓储机械迅速发展是未来叉车市场的又一特征；另外，全球经济一体化必将带来全球工业的国际化，使得各国间及国内贸易大幅上升。有资料表明全世界集装箱吞吐量每年以30%左右的速度递增。贸易的增加将推动现代集装箱搬运与堆垛设备的高速发展。1.3.3 现代叉车技术发展趋势1 .产品的系列化与多样化 根据美国工业车辆协会的分类法，叉车分(1、2、3、4、5、6和7)7大类，分别为电动乘驾式叉车、电动窄巷道叉车、电动托盘搬运车、内燃平衡重式实心胎叉车、内燃平衡重式充气胎叉车、电动与内燃乘驾式拖车和越野叉车。各叉车公司皆以产品种类、系列的多样化去充分
13、适应不同用户、不同工作对象和不同工作环境的需要，并不断推出新结构、新车型，以多品种小批量满足用户的个性化要求。2 .绿色化推动叉车动力技术的发展叉车分内燃叉车和电动叉车。内燃叉车以发动机为动力，功率强劲，使用范围广，缺点是排气和噪声污染环境，有害人类健康。电动叉车具有能量转换效率高、无废气排放、噪声小等突出优点，是室内物料搬运的首选工具，但其受蓄电池容量限制，功率小，作业时间短。未来叉车将广泛采用电子燃烧喷射和共轨技术。3 .节能和机电液一体化高新技术的应用微电子技术、传感技术、信息处理技术的发展和应用，对提高叉车业整体水平，实现复合功能，以及保证整机及系统的安全性、控制性和自动化水平的作用将
14、更加明显，使电子与机械、电子与液压的结合更加密切。未来叉车的发展在于其电子技术的应用水平。4 .运用人类功效学原理，追求操纵舒适性各叉车公司不断优化改进叉车人机界面，使操纵简便省力、迅速准确，充分发挥人机效能。5 .工业造型设计近年来各大企业皆推出了外观造型令人注目的新车型，体现了叉车造型轿车化的发展趋势。流线型、大圆弧过渡加之明快协调的色彩搭配。随着计算机技术的发展，虚拟样机设计、三维实体造型、快速成型等先进设计手段和先进制造技术的运用，叉车造型将越来越具有新意和特色。6 .重视叉车的安全可靠性与可维护性 保证驾驶员的安全一直是叉车设计人员重点考虑的问题。7 .集装箱叉车与集装箱正面吊运机的
15、发展目前，集装箱搬运与堆垛设备的主要生产商集中在欧洲，如瑞典的Kalmar、SMV，意大利的Belotti、CVS、Fantuzzi，法国的PPM，芬兰的SISU Valmet，德国的Linde等。国内生产集装箱叉车的仅有1家，而生产正面吊运机吊具的也仅有2家，主要依赖进口。集装箱叉车仍是所有集装箱港口、码头、中转站搬运与堆垛空箱必不可少的设备，且堆垛层数有不断增加的趋势。用于搬运与堆垛20和40英尺重箱的集装箱正面吊运机，因其视野好，可跨越箱列吊运，具有堆垛第2、第3列集装箱的功能，运行平稳，将逐渐取代重箱集装箱叉车。因此，从目前国内情况看，叉车产品和叉车行业依然处于发展期，产品技术仍需发展
16、完善；产品使用范围和使用量尚未得到足够拓展；市场经济环境下的产业自然调整仍处于初级阶段；客户使用意识和企业研发意识、能力依然落后。发达国家的用户和企业考虑的是如何把叉车用得更好，寻求更好的解决方案，而我国很多客户还在叉车和人工搬运间左右为难。从全球叉车产业发展周期角度分析，目前国际市场已处在成熟期，市场增速已经放缓。为了寻找新的利润增长点，国际叉车业巨头逐渐将目光转向中国这个世界叉车业最具潜力的市场。目前日本的市场很发达，而我国有一个很好的发展前景。1.4 课题的主要任务及研究方法1.4.1课题的主要任务 （一）课题的任务是：设计一台用于安装、维修、运输、清洁、建筑等方面的中型升降搬运叉车，完成总装图和规定的零部件图,并撰写文献综
