500Kg电动叉车设计

1前言电动升降车是用来存取货物并以直流电源（蓄电池组)为动力，具有能量转换效率高、噪声小、无污染、小巧灵活等优点，在车间、仓库以及食品、制药、微电子、仪器仪表等对环境条件要求较高的场所得到了广泛应用，成为室内、货车取物、物料搬运的首选工具。近几十年来在我国的电动升降车有了很大的发展，已经有满足不同吨位的升降车大批量生产，技术也很成熟。我的设计是额定载荷为 500KG 的电动升降车，希望在小吨位车型领域做出我的一点贡献。设计结合了叉取货物、升降和牵引的功能。不仅在技术方面有创新，制造成本也大大降低。小巧的体积在空间狭窄和环境要求较高的工作场所能满足 500Kg 以下的货物进出、取用自如。21 概述1.1 工程车辆用于工业生产、制造、运输的车辆通常称为工程车辆。一般工程车辆又包括叉车、搬运车、牵引车、升降车和挂车等。升降车是用来将货物垂直输送到所需位置，叉车则是将货物叉取并安放到一定位置，牵引车顾名思义就是起牵引的作用。这三种工程车辆在工厂、车间、仓库或工地运用广泛,可以说已是现代工厂不可缺少的工具。我的设计就是将这三种车辆结合。起到一车的多用的作用。1.2 工程车辆的特点一般小吨位工程车辆往往采用内燃机或蓄电池加直流电动机作为动力装置，而通常由无轨轮式底盘与工作装置两大部分组成。这使小吨位工程车辆与用交流电为动力的起重运输机械在构造方面有很大的差异，而与工程机械有很多相同之处。这种车辆通常只在工厂、车间、仓库或工地服务。不上公路行驶，也无需驾驶牌照，有别于汽车一类的交通运输车辆，使用者只需熟悉持有工作证即可。31.3 升降车的分类升降车按提供动力的装置分为内燃升降车与电动升降车两大类，目前市场以内燃升降车为主。电动升降车大部分限于小吨位阶段，但发展很迅速。按升降方式可分为曲臂式、剪式、门架式等种类繁多。按吨位有 500Kg、600Kg、1t 等等1.4 升降车的发展趋势结合计算机和电子技术的快速发展，融合与应用在工业制造中，工程车辆技术也相应得到了很大的提高，升降车也不例外。1、 强化了安全性能。如装设转向稳定系统，改善作业视野等2、 电子集成化。减小了体积，控制更加方便快捷等3、 专业化程度加强。多品种满足更多用户需求，开发新结构、新类型工程车辆4、 统一化。配件容易，维修方便5、 绿色环保。环保和劳动卫生法规的加强，低排放、噪声小的工程车辆得到了很快发展。如电动车辆、使用液化石油气或天然气的内燃机车辆也受到用户的欢迎。1.5 升降车的选用选用升降车要考虑到其经济性和实用性，如：维修是否方便，生产率多少和可靠性能要求等多种因素。对于工厂、车间、仓库使用的升降车，由于工作并不繁忙，使用频率不大，货物大小不一，可选用机械传动、人力传动、人力机械传动或有标准门架的内燃升降车。这种升降车起重量较大，适应性强，价格低，维修方便。对环境有特殊要求的场合，比如在室内或食品车间、冷库、制药、微电子及仪器仪表等必须选用无排放、无污染的电动升降车。对于仓库内部重量不大的小件物品搬运也可选用电动升降车。应发展的需求我设计一款能够在工作空间狭窄和环境要求较高的场所并能满足 500Kg 以下4的货物存取的多功能升降车。2 本设计的任务要求及基本参数2.1 任务要求1.电动升降车需满足额定起升重量为 500kg，满载起步速度为 200mm/s,升起高度为4100mm.2.所设计的电动升降车操作简单灵活、体积小、取货运输方便，提升平稳。3.在空间狭窄的工作场所满足重量不超过 500kg 的货物存取。4设计技术性能先进，在满足可靠性的前提下具有一定创新性。技术资料正确。5.撰写的研究报告具有一定的理论性、实用性和独创性。6. 所设计的整机基本参数符合机械工程师手册和现代机械设备设计手册的标准。2.2 基本参数 12升降车的设计是以基本参数为依据，并且反应出工作能力。其基本参数主要有:1. 额定起重量：升降车运行时允许安全起升或搬运货物的最大质量2. 起重高度：货叉或载货平台垂直升起的最高位置，货叉或载货平台水平段上表面距离地面的垂直距离3. 载荷中心距：简单来说就是指的是货叉叉起货物的重心位置。4. 自由提升高度：即内门架在外门架内货叉或载货平台可自由提升的高度5. 满载行驶速度：升降车满载时在平直干硬的道路上行驶所能够达到的最高稳定速度56. 满载起升速度：升降操纵杆及动力操纵装置处于最大位置且额定载荷时起升的速度。7. 最小转弯半径：当 转 向 盘 转 到 极 限 位 置 ， 升 降 车 以 最 低 稳 定 车 速 转 向 行 驶 时 ，外 侧 转 向 轮 的 中 心 平 面 在 支 承 平 面 上 滚 过 的 轨 迹 圆 半 径 。 8. 满载爬坡度：在额定载荷下，按规定的稳定速度所能爬越的最大坡度。反应了车辆的动力性能和通过性。这个参数偏小则动力过低，加速性能不好。偏大则造成能源浪费。升降车内燃机多为 20 ，电动多为 159. 车长：货叉顶部到车尾部的全部距离。10. 车宽：升降车两侧面的距离11. 车高：正常状态下门架顶部到地面的距离。12. 轴距：前后车轮中心线之间的距离13. 轮距：车轮在车辆支承平面(一般就是地面)上留下的轨迹的中心线之间的距离。14. 最 小 离 地 间 隙 ： 汽 车 在 满 载 (允 许 最 大 荷 载 质 量 )的 情 况 下 ， 其 底 盘 最 突 出部 位 与 水 平 地 面 的 距 离15. 质量：升降车的总重量经查机械工程师手册 、 现代机械设备设计手册和叉车设计 500KG 电动升降车的基本参数如下：额定起重量/kg 载荷中心距/mm 起重高度/mm 质量/kg500 400 3000 1000满载起升速度/(mm/s)满载行驶速度/(km/h)最小转弯半径/mm 满载爬坡度/%6200 6.8 1000 6车长/mm 车宽/mm 车高/mm 轴距/mm2000 800 2100 1000轮距/mm 最小离地间隙/mm700 100 3 电动升降车结构简介升降车的主要组成部分有动力装置、转向装置、工作装置、液压提升装置和制动装置。下图为升降车的主视图。7图 1-1 500kg 电动升降车主视总图3.1 动力装置为升降车提供动力的装置。原动机有内燃机和蓄电池-电动机两种。由于我设计的是无污染，无排放的车辆固采用蓄电池-电动机作为动力。直流串励电动机的选用使整车动力随阻力的变化而变化。蓄电池更耐久，寿命更长。83.2 传动装置由原动机提供动力传递至驱动轮，传动转置大致有：机械传动装置由离合器，手动变速箱，驱动桥组成。液力传动装置由变矩器，液力变速箱和驱动桥组成。液压传动装置由液压泵、阀和液压马达等组成。电传动装置由电池组、马达，电控单元等组成。各中传动转置各有其优缺点，按其用途要求不同选用不同的方式。本电动升降车传动装置采用电动机直接传动差速器的设计占用体积小，造价成本很低，前进、后退速度大致相同且反应速度迅速控制灵活。3.3 转向装置用来控制升降车的行驶方向，小吨位车型一般采用机械转向，1t 以上一般采用动力转向器或液压转向器。本升降车一般采用机械转向，将转向轮设在车体后部实现短距离转向且方便灵活。三级减速转置使工作人员转向更轻松、快捷。且结构简单，安全可靠，制造成本低，维修方便。3.4 工作装置提升货物和取运货物的机构，又称为门架。由内门架、外门架、货叉架、链轮、链条、起升油缸和倾斜油缸等组成。由于普通门架构造密集，使工作者叉取货物时难于看到前面的货物，因此本设计采用了宽视野门架。应用创新的结构原理，使系统构架简化，减低成本又安全可靠。93.5 液压系统为叉货平台升降及门架倾斜提供动力，由油泵、换向阀和液压油缸和管路等组成。采用单作用活塞缸，提升时同时供油避免了偏载门架变型的工况。3.6 制动装置为车提供刹车制动的装置。 升降车采用常闭鼓式刹车，制动器分布在驱动轮上。当踩下刹车的时候升降车可以自由移动，在停放或工作的时候自动刹车增加工作的安全性。3.7 牵引装置拉动其他车辆或物体移动。牵引功能可以为其他车辆行驶动力，如爬坡等。还可以拉动体积较大的物体使其引动到所需的位置。4 驱动系统4.1 动力装置作用要求本升降车动力装置是以蓄电池组和电动机组成，其作用是：1 为车辆的行驶提供充足的驱动力2 为工作装置提供足够的动力，如提升液压缸、倾斜油缸等3 为本车提供一定的牵引力且动力装置满足以下要求：1 为满足整车的协调性，各系统有独立驱动装置互不干涉，随时处于准备状态2 在一定范围内转矩能随运动阻力的变化而变化，减少了能量损耗103 重量轻，比功率高。减少了升降车自身重量对能量的消耗4 造价低廉，在 500Kg 升降车领域内以低廉的价格优势易于推广5 便于维修，且可靠耐用。6 噪声低，没有内燃机轰鸣的发动机声音给工作人员一个较佳的工作环境，以提高工作效率。4.2 电动机电动升降车都采用蓄电池组和低压直流电动机作为原动机。驱动行驶机构和工作装置液压泵运转电机采用分别驱动。驱动运行机构的电动机称为牵引电动机，一般是直流串励电动机，其具有的机械特性适应升降车运行的要求且比较经济。串励电动机的机械特性如图 4-2（a）中的横坐标为电动机电枢电流，纵坐标分别为电动机的转矩、转速和效率，图 4-2（b）中，横坐标为转矩，纵坐标分别为以电枢电流、转速、功率及效率。两种表示方法可以根据不同作用互相转换。图中可以看出，串励电动机的转矩增大时，其转速降低；转矩减小时，转速增高，且转矩和转速的变化范围都较大。11a) b)图 4-2 串励电动机的机械特性串励电动机的特性是可以调节的。调节的方法可以采用改变电枢电压或改变磁通。过去一般采用在电枢电路中串联不同电阻而同时改变电枢电压及磁通来调节。如下图 4-2（c）：图 4-2（c） 用串联电阻调节串励电动机的机械特性图 4-2（c）中 T 为转矩，n 为转速。曲线 1 为未串联电阻的电动机自然特性曲线，曲线 2、3、4 为分别串联了依次增大的电阻人为特性曲线。电动机起动时或要求低速运转时使用人为特性。这种电动机可以有载起动，起动转矩大。采用电阻调节的方法电能12损失较大，现在多采用晶闸管调速系统，他以高频脉冲供电方法来控制电动机的端电压，以调节电动机的机械特性。晶闸管调速系统由于没有附加电阻，固不会引起能量损失，可以节约电能 3。电动机的励磁绕组与电枢绕组串联如图 4-2（d） ，电枢电流增大时，磁极的磁通也增加，电动机的转矩会根据电枢电流、磁通的增大而提高，在磁极磁通未饱和的情况下，电动机转矩几乎和电枢电流的平方成正比，因此，可在电枢电流较小（与其他励磁型式的电动机比较）的情况下获的较大的转矩。这种特性减小蓄电池的放电电流也充分利用蓄电池容量，提高了蓄电池组的利用率也增加了使用时长。图 4-2（d）串励电动机电路市场调查各种直流串励电动机能满足不同吨位电动车，根据蓄电池组额定电压为24V可选用1.5kw 的济南科亚电子科技有限公司的 DC 系列低压直流大功率马达中的串励 DC 24-1.5 电动机。以满足车辆重载起动，满载爬坡及平路高速运行等多种工况，而不需借助机械变速来实现。实物如下图4-3： 13图4-3 串励 DC 24-1.5实图DC 系列低压直流大功率马达足以满足车辆重载起动，满载爬坡及平路高速运行等多种工况，而不需借助机械变速来实现。适用于蓄电池供电的各种电动车辆，如电动车、叉车、搬运车、堆垛车、电动摩托等作行走用电动机1. 型号说明DC 24 -1.5 低压大功率直流电机 DC 表示 DC 串励(励磁方式)电机,DT 表示 DC 他励(励磁方式)电机.24 表示额定电压. 1.5 表示额定功率.2. 安装格式一般来说这类电机采用法兰安装和底脚安装。安装尺寸如下图 4-4：14图 4-4 串励 DC 24-1.5 的外形及安装尺寸3. 使用条件海拔不超过 4000 米。 环境温度：-25 度到 40 度。15 相对湿度：小于等于 95 度。 在海拔不超过 1000 米时，不超过 75K.4. 型号和技术参数如下图 4-5：型号励磁方式额定电压/V额定功率/kw额定电流/A额定转速/ 1minr额定转矩/NDC 24-1.5 串励 24 1.5 74 2800 5.3图 4-5 串励 DC 24-1.5 的外形及安装尺寸4.3 蓄电池及蓄电池组的选用市场上出售的蓄电池可以说是千姿百态,人们在选用蓄电池时总希望它体积小、重量轻、耐用、便宜、方便。可是到目前为止,还没有哪一个蓄电池同时具有上述各种优点。每种蓄电池都有它的长处,但同时又有其局限性,即使是同样电化学反应体系的蓄电池,也会因结构设计和工艺的变革而使其性能截然不同。因而首先了解各种蓄电池的特点,方可结合电器产品的实际使用要求和条件去合理选用蓄电池。从1859 年第一个铅蓄电池问世到今天已近150年。在历史上,不论是军用领域还是民用领域,它都是功不可没的。即使到今天,铅蓄电池在国民经济的许多领域内仍然高居霸主地位。在我国几乎所有的工程车辆都使用铅蓄电池，其用途不同有：起动用铅蓄电池、牵引用铅蓄电池、固定用铅蓄电池、携带用铅蓄电池等。牵引用铅蓄电池作为动力电源多应用在电动叉车、电动升降车等工程车上。其特点是：1.电池的生产工艺成熟可靠、采购方便。2.价格低廉，这是任何一种蓄电池都无法比拟的。尤其是作为大型动力电源,3.电池的均匀性较好。由于蓄电池大多是成组使用的,各单个电池的均匀性是供电电源可靠性和安全性的根本保证164.无记忆效应,既可以随时充电,也可以随时放电,使维护工作比较简单,耐滥用性比较好,使用寿命比较长。5.化学方程式：负极材料：Pb 正极材料：PbSO4 电解质溶液：H2SO4放电过程 负极：Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 正极：PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O充电过程 阴极：PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-阳极：PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42-总反应：2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4国产铅蓄电池的型号表示如下：检查蓄电池外客上的标签，即可知道蓄电池的额定电压、额定容量等参数。生产日期一般烫印在电池外壳上，根据 JB2599-85部颁标准，铅酸蓄电池型号分了段，其安排及含义如下： 串联的单体电池数电池的类型和特征额定电量单体电池，电池数量为一，第一段可略，电池的类型根据主要用途划分，代号用汉语拼音的第一个字母，电池特征字母为附加部分，仅在同类型用途的产品中具有某些特征而型号中又必须加以区别时采用，例如： 6-QA-195176：表示蓄电池的串联个数 QA：表示蓄电池的用途和极板类型，特殊结构 195：表示蓄电池的额定容量 寿命： 蓄电池的使用年限或按制造厂家规定充放电循环数称电池的寿命。蓄电池的容量下降到额定容量的 70-80%时，就认为它的寿命已经终结。平时维护的好，寿命就长些，反之就短些。若干个单体蓄电池串联起来就构成蓄电池组。蓄电池组拥有两项技术参数：额定电压和额定容量。为制造电动机和电器规格的统一，我国标准规定蓄电池组额定电压为24V、48V、和72V。电压高，功率大蓄电池个数也多，体积和重量均增加，同时增大车辆体积和功率消耗。蓄电池组的额定电压应根据升降车的额定起重量选择。重量轻，需要的功率也小，一般采用24V。起重量为1-2t的电动升降车，一般采用48V，重型升降车采用72V或更高。而500kg的电动升降车则选择蓄电池组额定电压为24V。本车用一个蓄电池组为电动机和工作油泵电动机供电，则所需总功率：ppmmJCPJCP/)1(= 70.85.17508.5=2.48572.49kw式中 、 分别表示运行电动机和工作油泵电动机功率， 、 单位均为mPp mPpkw；、 分别为运行电动机和工作油泵电动机的有效效率；mp油泵电动机工作持续率（以百分数计） ，即升降车一个作业循环中，油JC泵电动机工作持续时间与升降车工作循环时间比值。18根据功率则蓄电池组容量：UPTQ9.0= 24.8= Ah90式中 T每个工作日内车辆的工作时间；U蓄电池组额定电压；0.9蓄电池放电时电压降低系数 3。根据功率为 2.49kw 容量为 920Ah 市场调查选用无锡市霞客叉车蓄电池有限公司制造型号为 12PZS960 的蓄电池组无锡市霞客叉车蓄电池 12PZS960 数据如下表：最大尺寸/mm长 宽 高 总高参考重量/kg5%型号额定容量/AhL W H H 无液 带液极柱数量12PZS960 960 227 198 430 470 38 .4 52.8 4195 传动系统5.1 升降车行走传动系统升降车传动系统中原动机将产生的转矩传递到驱动轮，使其克服外界阻力推动升降车前进或后退并具有一定的牵引力。升降车工作环境不同，行驶阻力也不同。在平坦的良好路面（沥青路面、混凝土路面）行驶时，阻力小，坡度阻力近似零，总行驶阻力只有升降车总重力的 1.5%-2%左右。若升降车爬行较大的坡度（20%左右） ，总阻力就大，可达到 30%-35%左右。由于工作环境多样且随时变化，因此升降车各时间段所受的阻力也不同，并且变化的幅度较大，直流串励电动机使升降车的牵引力随外界阻力变化而变化，同时行驶速度也相应变化。一般当行驶阻力小时，以高速度行驶；行驶阻力大时，以低速行驶 3。其次电控单元使升降车能在较大范围内无极调速，并适应升降车作业时前进和后退速度对等、行驶机会几乎相等的情况。电动升降车采用三支点式，即前轮为驱动轮，后轮为单轮作为转向轮。如下图 5-1：图 5-1 三支点式简图升降车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右20边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。差速器原理如下图 5-2：图 5-2 差速器原理图如果前轮轴做成一个整体，就无法做到两侧轮子的转速差异，也就是做不到自动调整。对三点支撑的车辆或许有翻车的危险，所以升降车的驱动桥采用差速器在曲线行驶时能协调地将转矩按一定的比例分配给左右驱动车轮。如下图 5-3：21图 5-3 驱动桥5.2 升降车升降传动系统升降车工作装置的升降是靠液压缸的伸缩带动叉货架和内门架上下运动。叉货架运用滑轮提升重物原理，将链条两端分别固定在叉货架和外门架上并绕过固定在内门架的链轮上，为增大视野设计两个液压油缸分别固定在内门架上。当液压缸顶起内门架沿导程杆上升的同时链条也拉动叉货架上升。当内门架到达极限位置时叉货架也到达极限位置。叉货架的上升速度是油缸上升速度和内门架上升速度的2倍。V货架 = 2V内门架 6 转向系统6.1 升降车转向系统的作用及要求升降车转向系统是改变或保持车的行驶方向，其性能直接关系到整车的安全和灵活性，也影响到工作人员的工作效率和疲劳强度。为此对升降车做一下要求：221.性能可靠 转向系统各零部件应足够的强度、刚度和寿命。且各件之间协调安全。2.升降车转弯时使转向轮有较大的偏转角，并且所有车轮不能打滑以纯滚动方式行驶。3.操纵轻便 升降车工作时转向频繁，在狭小空间内常常常以很小的转弯半径转向，故要求操纵轻便且反应灵活，施加在方向盘上的力不应太大，方向盘的回转圈数也不宜过多。一般在三圈左右。转向空转不超过 154.为防止转向轮过度转向造成系统零件承受过大冲击，应设计制约转置。5 系统调整、维修方便。6.2 升降车转向方式电动升降车的工作装置位于升降车前方，并且外门架固定在前桥上，作业时前桥负荷大，结构布置限制了前轮的偏转角，故采用偏转后轮来控制车的行驶方向。这样就大大减小了升降车的最小转弯半径，提高了灵活性。如图 6-1（a）中对于三支点升降车，不论转向轮为一个车轮或两个并置的车轮，转向轮都同时绕一根垂直与地面的轴线在偏转，故称单轴线式转向方式。转向前、后轮轴线延长总是交于一点，才能满足所有车轮不打滑纯滚动的要求。23（a ） （b）图 6-1 升降车的转向方式图 6-1（b）可知，对于四支点升降车，两个转向轮分别绕各自的主销轴线偏转，称为双轴线式转向方式。两个车轮旋转轴线的延长线交于一点，所以两个转向轮的偏转角不同，且满足以下的关系。LMOCDctg-式中： 、为外侧、内侧车轮的偏转角；M 、 L为轮距矩、轴距。上式表明，偏转角 、 间的关系满足该式时才能保证各个车轮作纯滚动。因为设计小吨位的升降车，三支点式不仅满足其转向且造价低廉，所以选取三支点式，后轮转向。6.3 电动升降车转向系统的结构原理24对于小吨位的升降车纯机械转向原理简单不仅安全可靠而且易于修理。升降车的转向机构简图【如图6-3】 图 6-3 转向机构简图转向手轮（1）安装在十字万向节（2）上使转向手轮（1）在可大范围内应对外壳安装孔径的不同位置安装固定，减低了安装难度和外壳的加工精度从而节约成本。扭矩由通过万向十字节传递至一级主动转向齿轮（3）并与一级驱动齿轮（4）采用斜齿啮合，因为斜齿重合度大，传动平稳，轴向力可靠且噪声低。一级驱动齿轮（4）将扭矩再通过双联减速轴（5）传递至其下端二级减速齿轮（6） ，双联减速轴（5）的作用是将一级减速器扭矩过度至二级减速器，同时也起到减速器的作用。再由二级减速齿轮（6）通过斜齿传动转至二级扇形转向链轮（8） 。 （3）和（4）采用链条连接是因为链条的张紧度不同，转向轮（10）与地面的震动反馈到转向手轮的程度也不同，如不同操作者适应路感不同，颠簸的路面与平坦的路面振动情况也不相同。所以可通过调节链条（7）的张紧度来应对25不同操作者或不同的路况。最后由车轮回转盘（9）将二级扇形转向链轮（8）的转矩作用到转向轮（10）达到转向的目的。扇形驱动齿轮（8）齿面两端鼓起当二级减速齿轮（6）转动至其两端时鼓起部分自动将（6）卡住阻止其方向转动，于此同时转向轮也达到极限从而使驾驶员感知其位置。其具体计算如下：按图中顺序，R 1=10cm ,R3=2cm ,R4=10cm ,R6=4cm ,R8=12cm.力矩比： 1和2 与 4和6 为同轴传动。力矩与力臂成反比，所以其力矩比：= = ； = = 12 21 51 46 64 523和4为齿轮传动，6和8为链传动，力矩与力臂成正比。所以其传动比：= = ； = = 34 34 15 68 68 13则 = 18 1187.5车中1000Kg 平均分配到前后轮 为500Kg ，后轮为胶皮轮摩擦系数取0.8。后轮所受的阻力为 = Fn =0.85000 = 4000 n则M 1 = 21 n4000187.5所以驾驶员用21牛顿力就可以转动转向手轮。设计转向轮从左至右转向手轮须转两圈。扇形圆周长为S 8 = r 8 = 62.8cm ； S 6 = r 6 =12.56cm26转向手轮转两圈则扇形圆的扇形角= 360 =144234整个转向系统运用了三级减速来使 工作者用很小的力就能使转向轮转动。可以适应不同的路况和不同工作者的需求。成本低廉安全可靠、维修方便。7 工作装置7.1 门架结构的选用普通门架门架的一个最大缺点就是起升油缸布置在中央，影响司机的视线，叉车前方的视野是否宽敞对司机的舒适性、工作安全性关系重大。特别是在叉车行驶速度和工作效率逐渐提高的情况下，良好的视野更为重要。把起升油缸布置在门架两侧后便成为宽视野门架，两侧油缸的位置有种：1.油缸后置式【如图 7-1（a ） 】 ，2. 油缸内置式 【如图 7-1（b） 】 ，3.油缸外置式【如图 7-1（c ） 】 。图 7-1（ a） 图 7-1（b） 图 7-1（c ）1.外门架 ；2.内门架 ；3.油缸油缸后置式门架适用 CJ 型门架排列结构。油缸只占内外门架相错开的空间，活塞杆和内门架上横梁的连结及自由起升机构的设置较方便，视野宽敞。但会使叉货架的外伸距增加，同时也增加了车长。油缸内置式门架具有与普通门架叉车相同的货叉外伸距，油缸占用内门架的部分空间。27油缸外置式门架纵向稳定性好，内外门架间承受起升滚轮的正压力。但增加了门架的宽度。油缸后置式门架增加车长且对于小吨位的叉车满载时整车重心前移会有翻车的危险。油缸内置和外置式门架可在内门架上安装悬梁将液压活塞杆和链轮固定。制造容易，安装方便。外置式门架则增加了车宽，在狭窄的区域行驶和转向都受到了限制。综上所述采用油缸内置式门架作为本升降车的工作装置。门架的结构形式除确定油缸的布置外，还得考虑内门架立柱的排列形式。早期的的门架结构采用内门架套在外门架内的重叠式门架，由于其运动为滑动结构阻力很大已被重叠式滚动结构的并列式门架所替代。宽视野门架大部分选用 CJ 型结构，采用 CC 型较少。我国叉车行业初步拟定门架立柱截面标准排列为 CJ 型（如图 7-2） 。图 7-2 油缸内置式 CJ 型门架目前我国生产的叉车门架人采用钢板焊接而成，将来争取实现轧制型钢门架。而大型叉车门架立柱如欲轧制成型其难度很大。CJ 型门架立柱的外门架采用两个角钢焊接而成。内门架用角钢和 T 型钢拼接焊成。由于其焊缝在腹板中间，焊后平整安装方便。其角钢及 T 型钢分别轧制容易实现。导行滚轮组是门架升降不可缺少的组件，分纵向滚轮【如图 7-3（a） 】及侧向滚轮【如图 7-3（b） 】 。纵向滚轮在垂直于门架的平面内，而侧向滚轮在门架自身的平面内起传力和导程的作用。其构造【如图 7-3】 。纵向滚轮受力相对较大，直径也大采用滚动轴承，侧向滚轮受力小，固直径也小，用滑动轴承或滚针。现常见用外圈加厚的特殊滚动28轴承作为纵向滚轮。复合滚轮【如图 7-3（c） 】其侧向滚轮安装在纵向滚轮的中心处，从而使滚轮组中纵向与侧向滚轮的间距重合，能减小构造尺寸及简化安装 5。a)纵向滚轮 b)侧向滚轮 c)复合滚轮图 7-3 滚轮构造滚轮组布置在内架立柱上有四种组合方案【如图 7-4（a） 】 。受力情况来看，比较合理。对提升受力更合理的是将组中上边的滚轮改为布置在外架立柱顶端【图-7-4（b） 】 ，但安装顺序有一定要求。因滚轮的间距越大，其上部受力就越小，所以【图 7-4(c)】的三滚轮方案同样也可改善受力情况。在正常的升降情况下，由同侧的上、下两滚轮受力，在上滚轮高出外架立柱顶端后又由中，下两滚轮受力，为此三个滚轮的中心不在同一直线上，中滚轮的位置稍偏后。缺点是在上、中部两滚轮作用交替时出现轻微的冲击。29图 7-4 （a ）全在内架上 (b)在内架及外架上 (c)三滚轮式1外架 2内架 3纵向滚轮 4侧向滚轮起升链可采用板链或套筒滚子链，前者配用无齿的链滑轮，后者配用有齿的链滑轮。电动车吨位小，因此选用板链，配用无齿的链滑轮足够。为了方便叉货还需安装倾斜油缸可以门架系统倾斜在6范围内倾斜。总体示意【如图 7-5】30图 7-5 门架示意图7.2 门架的构造原理升降车门架的基本框架由外架和内架组成。内外门架均是由两根立柱和一个或两个端