電動(dòng)叉車的組裝與維護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄前言1第1章 叉車概述21.1 電動(dòng)叉車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)21.2 我國(guó)近年叉車發(fā)展情況簡(jiǎn)述3第2章 電動(dòng)叉車的功用與型號(hào)52.1 電動(dòng)叉車的功用52.2 電動(dòng)叉車的型號(hào)52.3 電動(dòng)叉車的分類6第3章 電動(dòng)叉車的結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù)73.1 電動(dòng)叉車的主要部件73.2 電動(dòng)叉車的主要性能參數(shù)10第4章 電動(dòng)叉車動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)與維修124.1動(dòng)力型蓄電池的結(jié)構(gòu)與維修124.1.1 動(dòng)力型蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)124.1.2動(dòng)力型蓄電池的性能124.1.3動(dòng)力型蓄電池的維修124.2直流電動(dòng)機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)144.2.1直流電動(dòng)機(jī)的分類144.2.2直流電動(dòng)機(jī)的型號(hào)154.2.4直流電動(dòng)機(jī)的工作原理16

2、4.3直流電動(dòng)機(jī)的維修17第5章 電動(dòng)叉車直接驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)195.1直接驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)195.2直接驅(qū)動(dòng)方案對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求195.3 選用高轉(zhuǎn)矩/低轉(zhuǎn)速的力矩電動(dòng)機(jī)205.4 力矩電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)205.4.1 削弱紋波轉(zhuǎn)矩的措施215.4.2 削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的措施21第6章 電動(dòng)叉車底盤的使用維護(hù)與節(jié)油226.1 叉車底盤的使用維護(hù)措施22第7章 電動(dòng)叉車液壓系統(tǒng)的常見故障與排除方法257.1工作的原理257.2液壓系統(tǒng)的組成257.3液壓缸267.4 液壓控制閥277.5 液壓泵28參考文獻(xiàn)34結(jié)束語(yǔ)35前言叉車是物流行業(yè)的重要設(shè)備，是門架和貨叉為工作裝置的自行式裝卸搬運(yùn)機(jī)械，可用于裝卸堆放成件

3、貨物。它體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、污染小、造價(jià)低、操作靈活，可以在工作場(chǎng)地狹小的空間作業(yè)。隨著科技的發(fā)展和工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展，人們?cè)趯?duì)叉車的功能上提出更高的要求的同時(shí)，對(duì)其外觀造型也有了更高的要求。這樣，運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)的方法和人機(jī)工程學(xué)，研究叉車的造型，就顯得十分重要。作為以門架和貨叉為工作裝置的自行式裝卸搬運(yùn)機(jī)械。叉車可用于裝卸堆放成件貨物。更換工作裝置后也能用于特種物品和散料的裝卸搬運(yùn)作業(yè)。叉車由動(dòng)力裝置輪式底盤和工作裝置三個(gè)主要部分組成工作裝置包括門架鏈條叉架貨叉和液壓缸等。門架為伸縮結(jié)構(gòu),鉸接在車軸或車架上,通過傾斜液壓缸可前后傾斜以便于裝卸貨物和帶貨行駛。起升液壓缸通過鏈條傳動(dòng)使裝

4、有貨叉的叉架沿內(nèi)門架升降內(nèi)門架叉以外門架為導(dǎo)軌上下伸縮使叉車能以較低的門架高度把貨物舉升到較高的高度。電動(dòng)叉車是以蓄電池（電瓶）或交流電為動(dòng)力的車輛。其中以蓄電池電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的為蓄電池叉車，又稱為電瓶叉車；以交流電為動(dòng)力的叉車又稱為交流電叉車。本次論文所涉及的電動(dòng)叉車都是指以蓄電池為動(dòng)力源的蓄電池車輛。與內(nèi)燃叉車相比，電動(dòng)叉車主要有以下幾方面特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、起步平穩(wěn)、污染少、噪聲小。其不足之處是受蓄電池容量的限制，其驅(qū)動(dòng)功率和起重量都較小，作業(yè)速度低，對(duì)路面要求高。另外，對(duì)蓄電池叉車通常還需專門的充電設(shè)施。隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，目前在電動(dòng)叉車上普遍采用高比能量、長(zhǎng)壽命、易充電的蓄電

5、池，以及大量采用微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)較全面的自調(diào)速、自診斷和自保護(hù)功能，是電動(dòng)叉車無論是在作業(yè)效率、可靠性能，或在耐久性、節(jié)能效能上都得到大大提高。在上述發(fā)展因素的促進(jìn)下，室外作業(yè)場(chǎng)合中也愈來愈多地采用電動(dòng)叉車和其他電動(dòng)工業(yè)車輛。目前，我國(guó)能夠生產(chǎn)電動(dòng)叉車的生產(chǎn)廠家已多達(dá)數(shù)十家，其中最為代表性的有杭州工程機(jī)械股份有限公司，安徽叉車集團(tuán)公司以及廈門叉車有限公司等單位。由此可見，電動(dòng)車輛將是未來工業(yè)車輛發(fā)展的重點(diǎn)，也是未來物流業(yè)發(fā)展不可或缺的搬運(yùn)車輛，具有十分廣闊的發(fā)展?jié)摿εc市場(chǎng)前景。第1章 叉車概述1.1 電動(dòng)叉車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)叉車這一集電子技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)于一體的產(chǎn)品

6、日新月異。國(guó)外著名叉車公司都生產(chǎn)全系列的電動(dòng)叉車，包括三支點(diǎn)和四支點(diǎn)平衡重式叉車、前移式叉車、揀選車、三向堆垛機(jī)和托盤搬運(yùn)車等；并投入大量的人力、財(cái)力于電動(dòng)叉車的研發(fā)，使之成為現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品。國(guó)外市場(chǎng)特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，由于受環(huán)保法規(guī)影響，電動(dòng)叉車占到保有量的50%60%，而我國(guó)目前的保有量約占15%20%，有著廣闊的市場(chǎng)前景。1、外觀造型和表面處理 無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外公司，外觀造型都采用了現(xiàn)代轎車的設(shè)計(jì)方法，即大圓弧流線形曲面造型。叉車的護(hù)頂架、車身、配重及各種裝飾件融為一體，考慮美學(xué)效果，制作精良，更容易受到客戶的青睞。一般來說，國(guó)際著名的叉車公司在推出新一代叉車之前，都會(huì)根據(jù)自己產(chǎn)品的

7、一貫風(fēng)格和顏色，經(jīng)過模型制作、外觀工業(yè)造型、油漆顏色選取等過程，才會(huì)進(jìn)入產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)。在表面質(zhì)量上，對(duì)黑色金屬進(jìn)行侵蝕處理后噴漆，更容易獲得高的表面質(zhì)量。如意大利CESAB, 公司采用了高壓靜電噴涂工藝，將自動(dòng)控制的噴槍噴出的粉末，以100000V 靜電的形式噴向部件表面，再經(jīng)過干燥爐干燥處理，最后形成了比濕法噴涂高得多的表面質(zhì)量，有類似于桔皮樣的顆粒效果，形成了自己的特色。2、人機(jī)工程 現(xiàn)代叉車駕駛室的每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都充分考慮了工作效率和安全性，更符合人機(jī)工程學(xué)原理。操作空間加大，使操作者的手、腳、腿、頭、背部有更大的活動(dòng)空間， 如CROWN的FC4000系列相對(duì)于FC3000系列而言，頭部

8、空間增加61mm，肩部間隙加大240mm，膝蓋空間加大90mm。座椅和方向盤均可在三個(gè)自由度范圍內(nèi)，根據(jù)司機(jī)身高、體重和習(xí)慣任意調(diào)節(jié)。座椅為全懸浮式和司機(jī)約束座椅（OSR），座椅右側(cè)有帶襯墊的可調(diào)手臂托架，用于擱放司機(jī)手臂，托架前端布置有電氣控制式集成液壓操作桿或指尖操作桿。儀表盤置于方向盤下方，隨方向盤擺動(dòng)。喇叭、燈開關(guān)、緊急斷電開關(guān)等操作手柄和按鈕集中置于托架或儀表盤上，操作和控制更加方便。Linde、Still等公司的駕駛室可根據(jù)用戶要求向左或向右旋轉(zhuǎn)45°，便于短距離倒車。這一系列措施可確保每一位司機(jī)工作在最佳位置。3、電氣系統(tǒng) 現(xiàn)代電動(dòng)叉車均配有先進(jìn)完善的電氣系統(tǒng)，包括行走

9、、起升、轉(zhuǎn)向控制器、DC-DC轉(zhuǎn)換器和車載充電器等。 行走電機(jī)從DC串勵(lì)向DC它勵(lì)并進(jìn)一步向AC交流方向發(fā)展。加速器從碳膜電阻型有磨損式向霍爾型無磨損式發(fā)展。儀表盤上配置有各具特色的組合儀表面板，它采用大屏幕點(diǎn)陣式液晶顯示和LED管，實(shí)時(shí)顯示叉車狀況，其中包括：放電顯示、工作計(jì)時(shí)、電機(jī)溫度、故障診斷及更多信息。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)叉車的控制器日趨完善，從傳統(tǒng)的串勵(lì)控制器發(fā)展到現(xiàn)在的DC它勵(lì)控制器和AC交流控制器。DC它勵(lì)控制器的特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)串勵(lì)電控?zé)o法實(shí)現(xiàn)的坡道防下滑功能；電瓶、電機(jī)工作電流的脈動(dòng)大大減少；空載和滿載均能實(shí)現(xiàn)最大車速。它勵(lì)電控取消了三個(gè)接觸器，即換向、旁路（又稱全速）、

10、再生接觸器，從根本上解決了接觸器易拉弧、故障多的問題，大大減少了維護(hù)工作量，降低了使用維修費(fèi)用。 AC交流控制器的特點(diǎn)：低速時(shí)恒轉(zhuǎn)矩控制，高速時(shí)恒功率控制，在低速段有電壓補(bǔ)償功能，使得爬坡和啟動(dòng)性能更好，加之AC電機(jī)有速度反饋功能，因此操作靈敏度高，動(dòng)力控制精確；同時(shí)AC電機(jī)不使用觸點(diǎn)和碳刷，維修更簡(jiǎn)易。 這兩種先進(jìn)的控制器都可以通過CAN總線和其它元件通信。CAN總線技術(shù)的應(yīng)用，使得叉車電氣系統(tǒng)所有元件的通訊變得方便、快捷、可靠，故障診斷可由電腦檢測(cè)記錄，電氣連接線少。 新型電氣元件的裝備提升了電動(dòng)叉車的檔次，提高了整車性能，使得電動(dòng)叉車朝著高起升、高速度、高爬坡性能、高安全性方向發(fā)展。特別

11、是最近幾年，國(guó)際大公司都競(jìng)相推出高性能的全AC驅(qū)動(dòng)叉車，行駛速度可達(dá)到17km/h，爬坡度可達(dá)到20%，達(dá)到同噸位內(nèi)燃車水平。預(yù)計(jì)在未來35年內(nèi)，AC叉車將會(huì)超過DC叉車而占據(jù)電動(dòng)叉車主流市場(chǎng)。4、制動(dòng)系統(tǒng) 現(xiàn)代叉車一般配有3套獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)：作用于驅(qū)動(dòng)輪和承載輪的踏板液壓制動(dòng)；電子或機(jī)械式駐車制動(dòng)；再生制動(dòng)。再生制動(dòng)原理：叉車在下坡、停車、前進(jìn)/后退轉(zhuǎn)換過程中的動(dòng)能不是僅僅消耗在機(jī)械制動(dòng)器上，通過控制器可將電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)，給蓄電池再充電；這種制動(dòng)系統(tǒng)延長(zhǎng)了每次充電后的工作時(shí)間，一般可延長(zhǎng)5%10%，同時(shí)減少了機(jī)械制動(dòng)器的磨損，降低了使用成本，對(duì)于頻繁啟、制動(dòng)的叉車來說尤為重要。5、動(dòng)力轉(zhuǎn)向

12、 現(xiàn)代叉車普遍采用電氣動(dòng)力轉(zhuǎn)向（EPS）和電氣液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向（EHPS），這兩種轉(zhuǎn)向均由電腦控制。Linde、Jungheinrich、BT、Still公司的前移式叉車裝備了EPS，由輸入軸、輸出軸、轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向電機(jī)和傳感器等組成。在方向柱下裝有1個(gè)固態(tài)邏輯單元（電子傳感器），它可以檢測(cè)轉(zhuǎn)向角的差值，并將其輸入到電氣控制系統(tǒng)中來控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，使其與轉(zhuǎn)向力成正比。當(dāng)方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則轉(zhuǎn)向電機(jī)不工作，而傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)一直旋轉(zhuǎn)，噪聲和能耗較大，容易造成電機(jī)和齒輪泵的磨損。Toyota和Shinko公司的平衡重式叉車裝備了最先進(jìn)的EHPS，其結(jié)構(gòu)原理見圖/。方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車輪的轉(zhuǎn)向角度通過轉(zhuǎn)向傳感器同步

13、反饋給控制器，自動(dòng)補(bǔ)償并修正定位，使叉車的轉(zhuǎn)向操作更為精確，實(shí)現(xiàn)了方向盤的自動(dòng)精確定位。1.2 我國(guó)近年叉車發(fā)展情況簡(jiǎn)述中國(guó)工業(yè)車輛行業(yè)經(jīng)過近20年高速的發(fā)展，使得整個(gè)行業(yè)蛋糕迅速膨脹，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到200億以上，從業(yè)人數(shù)20萬(wàn)左右，全國(guó)目前叉車保有量超過50萬(wàn)臺(tái)。2001-2009年，中國(guó)共銷售工業(yè)車輛81.8萬(wàn)臺(tái)，其中出口20.1萬(wàn)臺(tái)，國(guó)內(nèi)銷售60.7萬(wàn)臺(tái)，中國(guó)工業(yè)車輛行業(yè)以年平均增長(zhǎng)超過20%的速度發(fā)展。叉車產(chǎn)品75%內(nèi)銷、25%出口。在遭遇全球危機(jī)之痛時(shí)，2009年我國(guó)叉車銷量依然創(chuàng)造了138,908臺(tái)的驕人成績(jī)，將美國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面成為全球最大叉車制造和銷售中心。經(jīng)歷了2009年全行業(yè)同

14、比下降30%以上的低迷行情之后，我國(guó)叉車制造業(yè)積蓄了一年之久的壓抑氣氛在2010年得以全面釋放。2010年第一季度我國(guó)叉車銷量達(dá)到47567臺(tái)，同比增長(zhǎng)83.3%，較2009年第四季度環(huán)比增長(zhǎng)17.6%。雖然叉車市場(chǎng)復(fù)蘇的步伐略微滯后于其他工程機(jī)械產(chǎn)品，但勢(shì)頭尤為強(qiáng)勁。叉車整合了裝載機(jī)、裝卸車等功能，具有一機(jī)多用的靈巧性，是托盤運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸必不可少的高效設(shè)備。除了載重量大的內(nèi)燃叉車市場(chǎng)需求旺盛，綠色環(huán)保的電力叉車也頗受市場(chǎng)青睞，而倉(cāng)儲(chǔ)叉車的應(yīng)用還有很多空白等待填補(bǔ)。隨著物流領(lǐng)域的快速發(fā)展，叉車的市場(chǎng)需求將不斷擴(kuò)大，工程機(jī)械行業(yè)未來可持續(xù)投資產(chǎn)品非叉車莫屬。近幾年，我國(guó)叉車的生產(chǎn)、銷售以年均

15、30-40的速度持續(xù)增長(zhǎng)，2010年中國(guó)叉車年產(chǎn)銷量超過12萬(wàn)臺(tái)，直追裝載機(jī)總量，從而成為工程機(jī)械另一大類產(chǎn)品。目前，中國(guó)的叉車行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)在國(guó)際市場(chǎng)特別是北美、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)市場(chǎng)上站穩(wěn)了腳跟，龍頭企業(yè)正在構(gòu)建新營(yíng)銷體系和售后服務(wù)體系，以期完善持續(xù)擴(kuò)大市場(chǎng)份額的條件。叉車在銷售之后，通常還需要持續(xù)的售后服務(wù)，服務(wù)的及時(shí)性和品質(zhì)也是影響客戶購(gòu)買的重要因素。目前，我國(guó)已經(jīng)有部分企業(yè)在主要國(guó)家和地區(qū)市場(chǎng)上建立了比較完善的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。中國(guó)市場(chǎng)上，國(guó)內(nèi)叉車企業(yè)的配置都差不多，經(jīng)濟(jì)適用型占主要地位。盡管現(xiàn)在是國(guó)外的叉車一直在占領(lǐng)著高端市場(chǎng)，但是隨著國(guó)內(nèi)叉車行

16、業(yè)的發(fā)展，技術(shù)的完善，性能的提高，國(guó)產(chǎn)叉車也完全可以參與到這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)之中。第2章 電動(dòng)叉車的功用與型號(hào)2.1 電動(dòng)叉車的功用電動(dòng)叉車具有自行能力，其工作裝置可完成升降和前后傾，夾緊、推出等動(dòng)作。能完成成件物資的裝卸、搬運(yùn)和拆碼垛作業(yè)。若配備其他屬具，還能用于散裝物資和非包裝物資的裝卸作業(yè)。電動(dòng)叉車的功能可以歸納為以下幾點(diǎn)：1. 可有效的減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，據(jù)國(guó)外有關(guān)資料表明，一臺(tái)叉車可以代替8個(gè)15個(gè)裝卸工人的體力勞動(dòng)。2. 由于提高了生產(chǎn)率，縮短了作業(yè)時(shí)間，從而加快了車、船的周轉(zhuǎn)。3. 使用叉車作業(yè)，貨物堆得更高，目前可達(dá)3m以上，庫(kù)房容積利用率可以提高，如可達(dá)30

17、%40%4. 可采用托盤和集裝箱盛裝貨物，使貨物包裝簡(jiǎn)化，節(jié)省包裝費(fèi)用，降低裝卸成本，提高作業(yè)效率和貨物的安全性。5. 可解除笨重的體力勞動(dòng)作業(yè)，減少貨損也人員工傷事故，提高作業(yè)的安全度。2.2 電動(dòng)叉車的型號(hào)目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于電動(dòng)叉車型號(hào)的編制方法還不統(tǒng)一，有機(jī)械工業(yè)部頒發(fā)的“JB”標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的統(tǒng)一型號(hào)；也有鐵道部頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的型號(hào)；還有各生產(chǎn)廠廠標(biāo)所規(guī)定的型號(hào)等。綜合各種編制方法，一般表示如下：例如：CPDQ10A 表示為1t平衡重式蓄電池叉車，經(jīng)過一次改進(jìn)； CQD1 表示額定起重量為1t的前移式電動(dòng)叉車。2.3 電動(dòng)叉車的分類按動(dòng)力源分，電動(dòng)叉車可分為以蓄電池為動(dòng)力源的蓄電池叉車（過去稱電

18、瓶叉車）和以交流電為動(dòng)力源的交流電叉車。由于交流電叉車受電源的限制，作業(yè)范圍較小，目前只有少數(shù)幾種機(jī)型。如果按結(jié)構(gòu)形式和用途分，電動(dòng)叉車又可分為平衡重式叉車、插腿式叉車、前移式叉車、側(cè)向堆垛式叉車和側(cè)面式等幾種類型的叉車。 平衡式叉車：具有載貨的貨叉，貨物相對(duì)于前輪呈懸臂狀態(tài)，依靠叉車的自重來平衡的輪式機(jī)械。多用于成件物質(zhì)的裝卸、堆拆垛和物質(zhì)的短距離搬運(yùn)。 側(cè)面式叉車：貨叉或門架相對(duì)于運(yùn)行方向能橫向伸出和縮回，進(jìn)行側(cè)面堆垛或拆垛作業(yè)的叉車?？捎糜陂L(zhǎng)件物質(zhì)，在較小空間內(nèi)進(jìn)行裝卸、堆拆垛和物質(zhì)的短距離搬運(yùn)。 插腿式叉車：車體前兩條外伸的車輪支腿作業(yè)時(shí)跨在貨物兩側(cè)，貨叉位于支腿之間，使貨物重心總是處

19、于車輛支撐面內(nèi)的堆垛用起升車輛。用于在較小空間內(nèi)進(jìn)行裝卸、堆拆垛和物質(zhì)的短距離搬運(yùn)。 前移式叉車：前移時(shí)使貨叉上承載的貨物相對(duì)于前輪呈懸臂狀態(tài)的堆垛用起升車輛。用于在較小空間內(nèi)進(jìn)行裝卸、堆拆垛和物質(zhì)的短距離搬運(yùn)。 隨車攜行式叉車：有用于自身動(dòng)力裝上運(yùn)輸車或固定在運(yùn)輸車輛的后面，進(jìn)行伴隨保障的叉車。具有叉車的各項(xiàng)功能，并可實(shí)施伴隨保障，隨行速度高。 揀選車：操作者可隨操作臺(tái)及承載的貨叉或平臺(tái)一同起升，在貨架中揀選存取貨物。主要用于庫(kù)內(nèi)貨架間工作。 側(cè)向堆垛式叉車：門架正向布置，貨叉可在車輛橫向的一側(cè)或兩側(cè)進(jìn)行堆垛作業(yè)的起升車輛。主要用于側(cè)向堆垛。 三向堆垛式叉車：門架正向布置，貨叉可在車輛正向及

20、橫向兩側(cè)進(jìn)行堆垛作業(yè)的起升車輛?？捎糜诙嘞虻亩?、碼垛作業(yè)。第3章 電動(dòng)叉車的結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù)3.1 電動(dòng)叉車的主要部件電動(dòng)叉車與內(nèi)燃叉車的結(jié)構(gòu)大致相同，都是由底盤、動(dòng)力裝置、工作裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。1、車體 車體是叉車的主體結(jié)構(gòu)，一般都是由5mm以上鋼板制成，其特點(diǎn)是無大梁，車體強(qiáng)度高，可承受重載。就電瓶在叉車車體上的放置位置而言，有兩種不同的制造技術(shù)，即電瓶安置于前后橋之間或后橋之上。這兩種技術(shù)代表了叉車設(shè)計(jì)的兩種最優(yōu)選擇，且各有優(yōu)缺點(diǎn)，穩(wěn)定性好，但是車體內(nèi)的可利用空間較小，因此限制了電瓶的容量，這對(duì)于載重量不超過3t的叉車并不突出，但對(duì)于那些運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜，8h工作時(shí)間

21、內(nèi)電瓶容量要求高的大噸位叉車就變得嚴(yán)重了。 采用大容量電瓶，以延長(zhǎng)電動(dòng)叉車的持續(xù)工作時(shí)間，從而擴(kuò)大電動(dòng)叉車的使用范圍，這是各叉車制造商共同追求的目標(biāo)。 例如，STILL公司的R60/40系統(tǒng)叉車，由于采用了第一種技術(shù)，其最大的電瓶容量為80V，870A.h;69.6kW.h,而CARER公司的R40叉車由于采用第二種技術(shù)，電瓶容量達(dá)到960A.h;76.8kW.h（高出了10.35%）。在LINDE公司采用第一種技術(shù)的E40系列叉車上可安裝電瓶的最大容量為735A.h,58.8kW.h。同樣規(guī)格的CARER公司叉車，由于采用了第二種技術(shù)，可安裝電瓶的最大容量增加30.6%。 第二種情況，當(dāng)電瓶

22、布置在叉車后橋上時(shí)，叉車的重心提高了，整機(jī)穩(wěn)定性受到影響，由于叉車的高度增加，司機(jī)的座位提高，因而司機(jī)在操作時(shí)視野更開闊，特別是搬運(yùn)體積大的貨物時(shí)就更適用了。當(dāng)電瓶安置在后橋上，電機(jī)和液壓泵的維修更方便，因?yàn)椴鹱唠娖亢湍_踏板后，電機(jī)和液壓泵便一目了然。 目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的電動(dòng)叉車，大多采用的是第二種技術(shù)，而國(guó)外企業(yè)則兩種情況都有。 2、門架 目前，國(guó)內(nèi)外電動(dòng)叉車大部分已經(jīng)采用寬視野門架，起升液壓缸由中間放置改為兩側(cè)放置。液壓缸的放置位置有兩種：一種是液壓缸位于門架后面，如撫順叉車廠和TOYOTA的電動(dòng)叉車；另一種是液壓缸位于門架外測(cè)，如南京華瑞電動(dòng)叉車和BALKANCAR叉車。CARER公司

23、的R40/45系列電動(dòng)叉車的液壓缸位于門架外側(cè)，R50/60/70系列叉車的液壓缸則位于門架后面。 門架一般分為標(biāo)準(zhǔn)型、兩節(jié)型或三節(jié)型。國(guó)內(nèi)叉車的起升高度一般在25m之間，且以3m及3m以下的居多，而國(guó)外電動(dòng)叉車的起升高度一般在26m之間，由于倉(cāng)庫(kù)的立體化程度高，因此起升高度3m以上，電動(dòng)叉車的需求量比國(guó)內(nèi)高得多。 3、駕駛室 由于多數(shù)電動(dòng)叉車用于室內(nèi)搬運(yùn)，因此一般沒有封閉的駕駛室，只安裝起防護(hù)作用的護(hù)頂架。世界上比較先進(jìn)的電動(dòng)叉車，如：LINDE的E20新型叉車駕駛室，按先進(jìn)的人機(jī)工程學(xué)原理開發(fā)研制，采用舒適的液壓減振懸掛式座椅，能夠根據(jù)駕駛員的身高和體重進(jìn)行調(diào)整。雙踏板加速系統(tǒng)在叉車改變行

24、駛方向時(shí)無需轉(zhuǎn)向，方向盤立柱的傾角可根據(jù)駕駛員的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。中心液壓操縱桿集門架的升降和前后于一體。所以這些新設(shè)計(jì)都大大地減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 4、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)叉車的關(guān)鍵部件之一。各種叉車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上存在很大的差別，有單電機(jī)布置形式上也存在差別，如國(guó)內(nèi)一些叉車，其電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)橋?yàn)槎∽中徒Y(jié)構(gòu)，而國(guó)外TOYOTA等叉車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)橋卻是布置的，結(jié)構(gòu)緊湊。LINDE的E20電動(dòng)叉車和CARER的P50叉車的前輪驅(qū)動(dòng)是由兩個(gè)獨(dú)立的電機(jī)來完成的，電機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸平行放置，結(jié)構(gòu)緊湊。由于是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，加速和爬坡性能好，牽引力大，采用了電子整速系統(tǒng)，替代原來的機(jī)械差速系統(tǒng)，使用性得到

25、了很大的提高。 5、液壓系統(tǒng) 電動(dòng)叉車一般都采用單獨(dú)的電機(jī)，帶動(dòng)齒輪泵，從而為其門架工作系統(tǒng)的提升和傾斜提供液壓動(dòng)力。目前國(guó)產(chǎn)叉車，由于沒有實(shí)現(xiàn)液壓電機(jī)的調(diào)速，液壓電機(jī)在啟動(dòng)后，只能高速轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)隨著功能和壓力的改變而自動(dòng)調(diào)節(jié)，多余的流量只能通過溢流閥流回油箱，造成能量浪費(fèi)。國(guó)外新型叉車，如LINDE的E20電動(dòng)叉車，采用了先進(jìn)的液壓脈沖控制技術(shù)，液壓泵脈沖控制器能夠根據(jù)液壓回路的反應(yīng)，自動(dòng)平衡電機(jī)速度與用油量，從而節(jié)約電能，這種控制的優(yōu)點(diǎn)是電源利用率高，無電壓峰值，液壓系統(tǒng)的噪聲低，液壓元件的磨損也低，從而大大地提高了整車的可靠性和使用壽命。 6、制動(dòng)系統(tǒng) 一般的電動(dòng)叉車主要采用機(jī)械式停車制

26、動(dòng)和液壓式行車制動(dòng)。停車采用手制動(dòng)，行車采用腳制動(dòng)。 NISSAN公司BX系列電動(dòng)叉車制動(dòng)系統(tǒng)裝有一個(gè)主導(dǎo)真空增壓器，可保證任何時(shí)候都有足夠的主動(dòng)壓力，既增加了制動(dòng)的安全性，又減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 CARER電動(dòng)叉車采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)。膨脹型制動(dòng)有外部控制，并采用動(dòng)力輔助制動(dòng)（與動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力形式相同）。SCR 和MOS管的使用，使電瓶叉車的制動(dòng)能量再生成為可能。能量再生過程也就是一個(gè)電子制動(dòng)過程，電子制動(dòng)在以下三種情況下產(chǎn)生：（1）松開加速器控制踏板時(shí)。（2）踏下反向的加速器踏板時(shí)。（3）踏下液壓制動(dòng)踏板的第一級(jí)時(shí)。對(duì)于LINDE的E20和CARER的P50電動(dòng)叉車，當(dāng)初次或者輕輕踏下

27、制動(dòng)器時(shí)，牽引電機(jī)將變成一臺(tái)發(fā)電機(jī)，將電能補(bǔ)送回電瓶，而不象一般叉車制動(dòng)時(shí)將能量白白地浪費(fèi)掉。只有在進(jìn)一步制動(dòng)時(shí)，液壓制動(dòng)才真正起作用。這種制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是延長(zhǎng)了每次充電后的工作時(shí)間，減少了制動(dòng)系及傳動(dòng)元件的磨損，也減少了維修的停工時(shí)間，因而降低了。 平衡叉車都采用后輪轉(zhuǎn)向，且工作范圍小，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)頻繁。如果采用機(jī)械轉(zhuǎn)向，則駕駛員的工作強(qiáng)度會(huì)很高。如果采用液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向，則勞動(dòng)強(qiáng)度會(huì)大大降低。因此，現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的叉車基本上實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力轉(zhuǎn)向。國(guó)內(nèi)電瓶叉車的液壓轉(zhuǎn)向一般是轉(zhuǎn)向電機(jī)在叉車工作過程中不停地滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，因此造成了不必要的能量浪費(fèi)，以及電機(jī)和液壓減的磨損。但是，LINDE 和NISSAN等公司

28、的電瓶叉車，其動(dòng)力轉(zhuǎn)向則更進(jìn)了一步，即通過方向盤不動(dòng)時(shí)，則轉(zhuǎn)向電機(jī)不工作。此功能不但節(jié)約能量，還延長(zhǎng)了再次充電后的可工作時(shí)間，縮短了轉(zhuǎn)向電機(jī)的空轉(zhuǎn)時(shí)間，因此也減少了電機(jī)和液壓泵的磨損。 7、電控及其自我診斷和液晶顯示系統(tǒng) 電氣控制是顯示電動(dòng)叉車技術(shù)水平的一個(gè)重要因素。因此，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電瓶叉車的電控也日趨完善。電動(dòng)機(jī)控制器的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：（1）電池直接啟動(dòng)，僅靠復(fù)雜的調(diào)整或電池的放電控制。（2）電阻器啟動(dòng)。控制能量損失大，只可有限地分解速度。（3）晶閘管控制器（也叫可控硅控制器）控制。 晶體管控制使可靠性大大提高。（4）雙極晶體管控制。與晶閘管相比，使用更加簡(jiǎn)單，但是電路

29、的可靠性要求比較高。（5）MOS場(chǎng)效應(yīng)管（即金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管）控制。門極驅(qū)動(dòng)電流小，并聯(lián)控制特性好，正向電壓降較小，開關(guān)損失降低，MOS場(chǎng)效應(yīng)管比雙極晶體管的控制特性更好。由于減少了元器件，并采用全封閉裝置，可靠性大大提高。通常SCR（可控硅）控制器的插座電壓為11.5V，而MOS場(chǎng)效應(yīng)管控制器的插座電壓0.25V。MOS管場(chǎng)效應(yīng)管的工作效率更高，允許的最高速度更大，操作噪聲更小，保護(hù)措施更強(qiáng)，所以的用戶電源都有防短路保護(hù)裝置，并且具有獨(dú)特的三項(xiàng)安全保護(hù)措施，即軟件自動(dòng)保護(hù)措施，硬件自動(dòng)保護(hù)和硬件自我診斷保護(hù)。 晶體管斬波器在叉車上的成功應(yīng)用，除了實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和再生性制動(dòng)外，還增加

30、了自我故障診斷和液晶數(shù)字顯示功能。3.2 電動(dòng)叉車的主要性能參數(shù)電動(dòng)叉車的技術(shù)參數(shù)主要表明叉車的性能和結(jié)構(gòu)特征，包括電動(dòng)叉車的性能參數(shù)、尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)等。其中，性能參數(shù)有：額定起重量、實(shí)際起重量、載荷中心距、最大爬坡度、最小離地間隙、最小通道寬度等；尺寸參數(shù)有：軸距、前后輪距、外形尺寸等；質(zhì)量參數(shù)有：自重、橋負(fù)荷、掛鉤牽引力等。常用電動(dòng)叉車的額定起重量（t）有：0.4、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0等。用來表明叉車的結(jié)構(gòu)特征和工作機(jī)能的。電動(dòng)叉車的主要技術(shù)參數(shù)有：額定起重量，載荷中央距，最大起升高度、門架傾角，最大行駛速度，最小轉(zhuǎn)彎半徑，最小離地間隙

31、和軸距、輪距等。1、額定起重量：叉車的額定起重量是指貨物重心至貨叉前壁的間隔不大于載荷中央距時(shí)，答應(yīng)起升的貨物的最大重量，以t (噸)表示。當(dāng)貨叉上的貨物重心超出了劃定的載荷中央距時(shí)，因?yàn)椴孳嚳v向不亂性的限制，起重量應(yīng)相應(yīng)減小。2、載荷中央距：載荷中央距是指在貨叉上放置尺度的貨物時(shí)，其重心到貨叉垂直段前壁的水平間隔，以mm(毫米)表示。對(duì)于1t叉車劃定載荷中央距為500mm。3、最大起升高度：最大起升高度是指在平坦堅(jiān)實(shí)的地面上：叉車滿載，貨物升至最高位置時(shí)，貨叉水平段的上表面離地面的垂直間隔。4、門架傾角，門架傾角是指無載的叉車在平坦堅(jiān)實(shí)的地面上，門架相對(duì)其垂直位置向前或向后的最大傾角。前傾角

32、的作用是為了便于叉取和卸放貨物；后傾角的作用是當(dāng)叉車帶貨運(yùn)行時(shí)，預(yù)防貨物從貨叉上滑落。根據(jù)功課需要，現(xiàn)代叉車是京城重工和韓國(guó)現(xiàn)代合資的產(chǎn)品！一般電動(dòng)叉車前傾角為3°6°，后傾角為10°12°。5、最大起升速度：叉車最大起升速度通常是指叉車滿載時(shí)，貨物起升的最大速度，以m/min (米/ 分) 表示。進(jìn)步最大起升速度，可以進(jìn)步功課效率；但起升速渡過限，輕易發(fā)生貨損和機(jī)損事故。目前海內(nèi)叉車的最大起升速度已進(jìn)步到20m/min。6、最高行駛速度；進(jìn)步行駛速度對(duì)進(jìn)步叉車的功課效率有很大影響。對(duì)手起重量為1t的內(nèi)燃叉車，其滿載時(shí)最高行駛速度不少于17m/min。7

33、、最小轉(zhuǎn)彎半徑：當(dāng)叉車在無載低速行駛、打滿方向盤轉(zhuǎn)彎時(shí)，車體最外側(cè)和最內(nèi)側(cè)至轉(zhuǎn)彎中央的最小間隔，分別稱為最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑Rmin外和最小內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑rmin內(nèi)。最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑愈小，則叉車轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的地面面積愈小，機(jī)動(dòng)性愈好。8、最小離地間隙：最小離地間隙是指車輪以外，車體上固定的最低點(diǎn)至地面的間隔，它表示叉車無碰撞地越過地面突出障礙物的能力。最小離地間隙愈大，則叉車的通過性愈高。9、軸距及輪距：叉車軸距是指叉車前后橋中央線的水平間隔。輪距是指統(tǒng)一軸上左右輪中央的間隔。增大軸距、有利于叉車的縱向不亂性，但使車身長(zhǎng)度增加，最小轉(zhuǎn)彎半徑增大。增大輪距，有利于叉車的橫向不亂性，但會(huì)使車身總寬和最小轉(zhuǎn)

34、彎半徑增加。10、直角通道最小寬度：直角通道最小寬度是指供叉車來回行駛的成直角相交的通道的最小寬度。以mm表示。一般直角通道最小寬度愈小，機(jī)能愈好。11、堆垛通道最小寬度：堆垛通道最小寬度是叉車在正常功課時(shí)，通道的最小寬度。使用范圍產(chǎn)業(yè)搬運(yùn)車輛廣泛應(yīng)用于港口、車站、機(jī)場(chǎng)、貨場(chǎng)、工廠車間、倉(cāng)庫(kù)、暢通流暢中央和配送中央等，并可進(jìn)入船艙、車廂和集裝箱內(nèi)進(jìn)行托盤貨物的裝卸、搬運(yùn)功課。是托盤運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸必不可少的設(shè)備。電動(dòng)叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，是物料搬運(yùn)設(shè)備中的主力軍。廣泛應(yīng)用于車站、港口、機(jī)場(chǎng)、工廠、倉(cāng)庫(kù)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部分，是機(jī)械化裝卸、堆垛和短間隔運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備。自行式叉車泛

35、起于1917年。第二次世界大戰(zhàn)期間，電動(dòng)叉車得到發(fā)展。中國(guó)從20世紀(jì)50年代初開始制造叉車。特別是跟著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大部門企業(yè)的物料搬運(yùn)已經(jīng)脫離了原始的人工搬運(yùn)，取而代之的是以電動(dòng)叉車為主的機(jī)械化搬運(yùn)。因此，在過去的幾年中，中國(guó)叉車市場(chǎng)的需求量每年都以兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)。目前市場(chǎng)上可供選擇的叉車品牌眾多，車型復(fù)雜，加之產(chǎn)品本身技術(shù)強(qiáng)并且非常專業(yè)，因此車型的選擇、供給商的選擇等是良多選購(gòu)的企業(yè)常常面對(duì)的題目。本文著重從車型選擇、品牌選擇、機(jī)能評(píng)判尺度和我國(guó)叉車海外市場(chǎng)貢獻(xiàn)率等方面進(jìn)行先容。第4章 電動(dòng)叉車動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)與維修4.1動(dòng)力型蓄電池的結(jié)構(gòu)與維修4.1.1 動(dòng)力型蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 目

36、前，在電瓶叉車上使用的電源基本上都是動(dòng)力型蓄電池。動(dòng)力型蓄電池也稱牽引型蓄電池，其工作原理與啟動(dòng)型蓄電池基本相同。 在結(jié)構(gòu)上，動(dòng)力型蓄電池正極板一般采用管式極板，負(fù)極板是涂膏式極板。管式正極板是由一排豎直的鋁銻合金芯子、外套以玻璃纖維結(jié)成的管子；管芯是在鉛銻合金制成的柵架格上，并由填充的活性物質(zhì)構(gòu)成。由于玻璃纖維的保護(hù)，是管內(nèi)的活性物質(zhì)不易脫落，因此管式極板壽命相對(duì)較長(zhǎng)，如下圖所示。 將單體的動(dòng)力型蓄電池通過螺栓緊固連接或焊接的形式，可以組合成不同容量的電池組，電瓶叉車就是以電池組的形式提供電源的。4.1.2動(dòng)力型蓄電池的性能 動(dòng)力型蓄電池自出廠之日起，在溫度為540，相對(duì)濕度不大于80%的環(huán)

37、境中，保存期為兩年；若超過兩年，容量和使用壽命都會(huì)相應(yīng)地降低。 動(dòng)力型蓄電池在放電過程中，單電解液溫度不同時(shí)，其表現(xiàn)出的電氣性能也不同。4.1.3動(dòng)力型蓄電池的維修 1.動(dòng)力型蓄電池的維護(hù)。動(dòng)力型蓄電池的維護(hù)與啟動(dòng)型蓄電池的維護(hù)基本相同，為了使蓄電池經(jīng)常處于完好狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命，在蓄電池使用中應(yīng)特別注意以下幾個(gè)方面：.拆裝、搬運(yùn)蓄電池時(shí)應(yīng)注意防震，電池在車上應(yīng)固定穩(wěn)妥；.加注電解液應(yīng)純凈，防止灰塵進(jìn)入電池內(nèi)部，經(jīng)常擦除電池表面的灰塵贓物，保持加液口塞通氣孔暢通；.及時(shí)清除導(dǎo)線接頭及極柱上的腐蝕物，并緊固接頭；.定期檢查電解液密度和液面高度；.經(jīng)常檢查蓄電池的放電程度，夏季放電不能超過50%

38、，冬季不能超過25%；否則，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。具體維護(hù)方法如下表所示。動(dòng)力型蓄電池定期維護(hù)時(shí)間表維護(hù)項(xiàng)目維護(hù)內(nèi)容工具每天（8小時(shí)）每周（50小時(shí)）每月（200小時(shí)）3個(gè)月（600小時(shí)）6個(gè)月（1200小時(shí)）動(dòng)力型蓄電池電解液水平目測(cè)OOOO電解液比重比重OOOO電瓶電量OOOOO接線端子是否松動(dòng)OOOOO連接線是否松動(dòng)OOOOO電瓶表面清潔OOOOO通風(fēng)蓋是否擰緊，通風(fēng)口是否通暢OOOO遠(yuǎn)離煙火OOOOO注：表中“o”表示檢查、校正及調(diào)整。 2.動(dòng)力蓄電池常見故障診斷。動(dòng)力型蓄電池常見故障診斷，如下表所示。故障現(xiàn)象故障特征故障原因診斷措施容量降低達(dá)不到額定容量或容量不足使用后充電不足或補(bǔ)充電

39、不足均衡充電并改進(jìn)運(yùn)行方法電解液密度偏低調(diào)整電解液密度外接線路不通暢，電阻較大理順外接線路，減小電阻容量逐漸降低極板嚴(yán)重硫化反復(fù)充電消除極板硫酸鹽化電解液有雜質(zhì)檢查電解液，必要時(shí)更換電池局部短路維修或更換容量突然降低電池內(nèi)部或外部短路檢查原因，并排除電壓異常電池充電時(shí)電壓偏高，在放電時(shí)電壓降低很快極板硫酸鹽化消除極板硫酸鹽化電池在使用中，開路電壓明顯降低反極或短路檢查單體電池電壓冒氣異常電池充電末期不冒氣或冒氣少充電電流過小或電池充電不足調(diào)整充電電流，繼續(xù)充電電池后不冒氣電池內(nèi)部短路檢查并排除電池在充電冒氣太早，并有大量氣泡極板硫酸鹽化消除極板硫酸鹽化電池在放置或在放電過程中冒氣充電后立即放電

40、或電解液中有雜質(zhì)擱置一小時(shí)左右放電或更換電解液電解液溫度高正常充電時(shí)，液溫升高異常充電時(shí)電流過大或內(nèi)部短路調(diào)整充電電流或排除短路個(gè)別電池溫度比一般高極板硫酸鹽化消除極板硫酸鹽化電解液密度和顏色異常電池在充電中密度上升少或不變極板硫酸鹽化消除極板硫酸鹽化電池充放電以后，擱置期間密度下降大電池自放電嚴(yán)重更換電解液電解液顏色、氣味不正常，并有渾濁沉淀電解液不純，活性物質(zhì)脫落更換電解液并沖洗電池內(nèi)部4.2直流電動(dòng)機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) 電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，按照供電電源不同，可分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩大類。作為裝卸搬運(yùn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)在門橋式起重機(jī)、電動(dòng)葫蘆、帶式輸送機(jī)和電動(dòng)搬運(yùn)車輛上有廣

41、泛應(yīng)用。交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、效率較高等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是功率因數(shù)低，運(yùn)行時(shí)需要從電網(wǎng)吸收無功電流來建立磁場(chǎng)，功率因數(shù)小于1.直流電動(dòng)機(jī)具有良好的啟動(dòng)性能和調(diào)速性能，加之機(jī)械特性能更好地滿足工作機(jī)械的要求，廣泛用于電力牽引、起重設(shè)備等要求調(diào)速范圍大、精度高的場(chǎng)合。由于目前電動(dòng)叉車使用的都是直流電動(dòng)機(jī)，因此，本論文主要介紹直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。 4.2.1直流電動(dòng)機(jī)的分類 按照勵(lì)磁方式的不同，直流電動(dòng)機(jī)可分為他勵(lì)、串勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)等種類，如下圖所示。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組WE與電樞繞組WA互不相聯(lián)，他勵(lì)繞組由獨(dú)立的直流電源供電，如上圖（a）所示。 串

42、勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組WE與電樞繞組WA串聯(lián)，兩繞組中的電流相同，如上圖（b）所示。 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組WE與電樞繞組WA并聯(lián)，兩繞組電壓相等，如上圖（c）所示。 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有兩組勵(lì)磁繞組WE1和WE2，其中一組WE2與電樞繞組WA串聯(lián)，另一組與電樞繞組WA以及WE2并聯(lián)，如上圖（d）所示。 不同勵(lì)磁方式的電動(dòng)機(jī)具有不同的機(jī)械特性。根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求選擇相應(yīng)的勵(lì)磁方式的直流電動(dòng)機(jī)、其中串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)具有雙曲線的（軟）機(jī)械特性，可以在低速時(shí)獲得較大的轉(zhuǎn)矩，輕載時(shí)獲得較高轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)，所以蓄電池叉車采用了串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。 按照功能不同，直流電動(dòng)機(jī)又可分為牽引電機(jī)、起升電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)。它們的工

43、作原理大致相同，只是在功率大小、勵(lì)磁方式上有所不同。如下表所示，列出CPD10/15H、CPD10/15HA兩型電動(dòng)叉車的牽引電機(jī)、起升電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)的技術(shù)參數(shù)。電動(dòng)叉車用牽引電機(jī)、起升電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)的技術(shù)參數(shù)型號(hào)功能額定功率kW額定電壓V額定電流A額定轉(zhuǎn)速n/m最高轉(zhuǎn)速n/m勵(lì)磁方式絕緣等級(jí)冷卻方式防護(hù)等級(jí)定額m質(zhì)量kgXQ-5-1B牽引54513914803200串勵(lì)FIC01IP206095XQD-6.3A工作6.345172.820003200復(fù)勵(lì)FIC00IP441572XQD-0.55-3轉(zhuǎn)向0.554518.514502800復(fù)勵(lì)FIC00IP443013 4.2.2直流電動(dòng)機(jī)的

44、型號(hào) 在直流電動(dòng)機(jī)上有一塊表明其型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù)的銘牌，為使用和選擇電動(dòng)機(jī)提供依據(jù)。1、 銘牌。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及使用時(shí)的技術(shù)要求，制造廠對(duì)電動(dòng)機(jī)規(guī)定了額定工作情況，標(biāo)志額定工作情況的各種數(shù)值稱為定值。一般在電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定容量（功率）PN（kW）；額定電壓U（V）；額定電流（A）；額定轉(zhuǎn)速（r/min）；工作定額和溫升等，對(duì)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)還需標(biāo)明勵(lì)磁電壓。2、 直流電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。在電動(dòng)叉車中用到的直流電動(dòng)機(jī)型號(hào)有很多種，常用的主要有ZQ、ZXQ、ZQD、ZZ、ZZY等幾種。其型號(hào)的具體意義舉例說明。例如ZXQ 40/45中 Z為直流電動(dòng)機(jī)，X為蓄電池車用，Q為牽引，40為額定功率（kW

45、），45為額定電壓（V）。3、 直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及使用時(shí)的技術(shù)要求，制造廠對(duì)電動(dòng)機(jī)規(guī)定了額定工作情況，標(biāo)志額定工作情況的各種數(shù)值稱為定值。一般在電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定容量（功率）PN（kW）；額定電壓U（V）；額定電流（A）；額定轉(zhuǎn)速（r/min）；工作定額和溫升等，對(duì)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)還需標(biāo)明勵(lì)磁電壓。4.2.3 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上可以分為定子（或磁極）和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子（或電樞）兩部分，如下圖所示為直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。1、 定子（磁極）部分。直流電動(dòng)機(jī)的定子部分主要由產(chǎn)生磁場(chǎng)的主磁極、外殼（機(jī)座）、電刷裝置和前后端蓋等組成。2、 轉(zhuǎn)子（電樞）部分。轉(zhuǎn)子部分是由電

46、樞鐵芯、電樞繞組和換向器等組成；其主要功能是在磁場(chǎng)中受力而對(duì)外輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。4.2.4直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 下圖所示電路是直流電動(dòng)機(jī)的原理示意圖。磁極N、S是由主磁極產(chǎn)生的一對(duì)磁極，線圈abcd代表點(diǎn)數(shù)線圈（繞組）；A和B表示換向器，小方塊表示電刷，U是外加電源電壓。 我們知道，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中主要受到力的作用，其受力方向用左手定則判斷。圖中ab邊電流是從ab；cd邊的電流是cd。因此根據(jù)左手定則可以判斷出ab邊受力f1是向左的，而cd邊受力f2是向右的，故線圈abcd受到一個(gè)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的力矩。 當(dāng)線圈abcd旋轉(zhuǎn)了180°后，ab邊和cd邊與圖示位置正好對(duì)調(diào)了，而換向器同樣也隨

47、著線圈轉(zhuǎn)了180°，結(jié)果ab邊和cd邊的電流方向都反過來了。根據(jù)左手定則判斷cd邊受力向左，ab邊受力向右，線圈abcd仍然受到一個(gè)逆時(shí)針方向的力矩。因此，線圈連同電樞鐵芯就旋轉(zhuǎn)起來，這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。4.3直流電動(dòng)機(jī)的維修 電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障后能否及時(shí)排除，對(duì)電動(dòng)叉車的安全作業(yè)和提高工效都是十分重要的。為了能夠達(dá)到迅速排除故障的目的，應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)下列情況有所掌握：運(yùn)行狀態(tài)；使用情況，如工作環(huán)境、運(yùn)行方式、載荷性質(zhì)、電源電壓等；軸承的潤(rùn)滑和運(yùn)行情況；機(jī)件磨損情況；通風(fēng)情況；定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙大小；相互間的接觸、清潔衛(wèi)生及損傷情況；轉(zhuǎn)子、定子鐵芯有否變形、松動(dòng)和損傷等。下面分別以三

48、相交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)為例，說明電動(dòng)機(jī)常見故障表現(xiàn)形式及檢修方式。 直流電動(dòng)機(jī)的故障可分為電氣部分故障和機(jī)械部分故障兩個(gè)方面。電氣部分的故障大多發(fā)生在繞組部分、換向器和電刷部分；機(jī)械部分主要是軸承部分。直流電動(dòng)機(jī)常見故障及診斷方法，如下表所示。直流電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法故障現(xiàn)象故障診斷電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)電源沒有電壓或電源沒有接通；電刷與換向器接觸不良；電刷和換向器不接觸（電刷尺寸太大）；電樞繞組、勵(lì)磁繞組有短路或接地處；勵(lì)磁繞組接線錯(cuò)誤，以致磁極極性不正確；軸承太緊以致電樞被卡住或負(fù)載過重電刷產(chǎn)生火花、換向器與電刷摩擦劇烈且嚴(yán)重發(fā)熱電刷位置不正；電刷與換向器間接觸不良；電刷的牌號(hào)和尺寸不合適；

49、電刷彈簧的壓力過小或過大；換向器表面粗糙不平，換向器片間的云母突出；電樞繞組有局部短路或有接地故障；換向器片間短路或換向器接地電刷發(fā)出異響電刷彈簧壓力過大；電刷質(zhì)地過硬；換向器偏見云母突出；電刷尺寸不符電動(dòng)機(jī)繞組和鐵芯溫度過高電動(dòng)機(jī)過載；外加電壓過高或過低；電動(dòng)機(jī)繞組有短路或接地處；通風(fēng)散熱條件不好；電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)過于頻繁；定子、轉(zhuǎn)子、鐵芯相擦，軸承損壞電動(dòng)機(jī)內(nèi)部有火花或冒煙電刷下火花過大；電樞繞組、勵(lì)磁繞組短路或接地；換向器凸耳之間及電樞線圈各元件之間充滿電刷粉末和油污垢引起燃燒；電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載銅片全部發(fā)黑電刷壓力不對(duì)換向片按一定順序成組的發(fā)黑換向片片間短路；電樞線圈短路；換向片與電樞

50、線圈焊接不良或斷路換向片發(fā)黑，但無一定規(guī)則換向器中心線位移或換向器表面不平、不圓第5章 電動(dòng)叉車直接驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì) 針對(duì)電動(dòng)叉車的行走驅(qū)動(dòng)提出1 套全新的直接驅(qū)動(dòng)策略，使電動(dòng)叉車的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單化，驅(qū)動(dòng)效率和靈敏度大大提高。根據(jù)電動(dòng)叉車裝卸貨物時(shí)要求具有良好低速性能的特點(diǎn)，研究并提出直接驅(qū)動(dòng)方案對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求; 針對(duì)采取直接驅(qū)動(dòng)方式后所產(chǎn)生的新技術(shù)問題，闡述了幾種控制策略，并進(jìn)行了分析對(duì)比，使電動(dòng)叉車的行走更具有平滑性。 各種電動(dòng)叉車的行走驅(qū)動(dòng)存在著很大差別，行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)劣決定電動(dòng)叉車整車的性能。電動(dòng)叉車對(duì)行走機(jī)構(gòu)的要求，除普通輪車所要求的加速度快、速度可調(diào)范圍大、效率高、轉(zhuǎn)彎半徑小、低噪聲、無污染

51、、爬坡性能好并能防止溜坡等功能外，在裝卸貨物時(shí)須定位準(zhǔn)確、避免重復(fù)調(diào)整，因此，要求行走機(jī)構(gòu)具有良好的低速性能。5.1直接驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)目前的電動(dòng)叉車，無論是直流驅(qū)動(dòng)還是交流驅(qū)動(dòng)，其共同的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)是: 電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，通過減速器減速增扭后再驅(qū)動(dòng)輪軸。輪軸的驅(qū)動(dòng)又分單電機(jī)驅(qū)動(dòng)和雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，前者的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，后者由于是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，加速和爬坡性能好，牽引力大，采用電子整速系統(tǒng)替代原來的機(jī)械差速系統(tǒng)，使用性能得到很大提高。由于減速器的存在，使電動(dòng)叉車的傳動(dòng)效率較低，同時(shí)也增加了噪聲和故障率。采用直接驅(qū)動(dòng)方式，可省略減速器以及傳統(tǒng)的離合器、變速器、換擋裝置、傳動(dòng)軸和機(jī)械差速器等部件，其主要優(yōu)點(diǎn)有:(

52、1) 減少了系統(tǒng)部件，使傳動(dòng)效率大為提高，降低了能量損耗和噪聲。( 2) 結(jié)構(gòu)緊湊，減小了故障發(fā)生的概率，也有利于整車結(jié)構(gòu)布置及車身設(shè)計(jì)和改型。( 3) 消除了齒輪傳動(dòng)的間隙，使直接驅(qū)動(dòng)的響應(yīng)能力大大高于機(jī)械變速驅(qū)動(dòng)。目前，已有數(shù)控機(jī)床和加工中心在主軸、工作臺(tái)和直線進(jìn)給中采取了直接驅(qū)動(dòng)方式，采用直接驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)技術(shù)已在電動(dòng)自行車上取得了成功。直接驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)和功能各有特點(diǎn)，所要解決的關(guān)鍵控制技術(shù)也不盡相同。5.2直接驅(qū)動(dòng)方案對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求目前，電動(dòng)叉車的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)總體上可分直流電機(jī)和交流電機(jī)2 大類。直流電機(jī)行走驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)故障的頻率較高，主要原因是用戶保養(yǎng)不勤，不及時(shí)檢查和更換直流行走電機(jī)的

53、碳刷及換向器，造成火花大甚至環(huán)火仍繼續(xù)使用，導(dǎo)致電流過大燒壞控制器或電機(jī)。交流電機(jī)行走驅(qū)動(dòng)與直流電機(jī)行走驅(qū)動(dòng)相比，不但具有良好的過載能力、效率高、噪聲低、電磁干擾小、故障率低和易冷卻等優(yōu)點(diǎn)，而且容易采取再生制動(dòng)和直流制動(dòng)。在下坡運(yùn)行或制動(dòng)時(shí)采取再生制動(dòng)，可對(duì)蓄電池充電，既延長(zhǎng)了蓄電池的單班作業(yè)時(shí)間，又可減少剎車片的磨損; 在上下坡起動(dòng)時(shí)采取短時(shí)的直流制動(dòng)，可有效防止溜坡。所以，隨著交流電機(jī)的控制能力大大增強(qiáng)和交流電機(jī)控制器硬件部分的成本逐步降低，用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)取代直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)是必然趨勢(shì)。交流電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式能否廣泛應(yīng)用于電動(dòng)叉車行走機(jī)構(gòu)，關(guān)鍵是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能和成本，特別是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低速性能。5

54、.3 選用高轉(zhuǎn)矩/低轉(zhuǎn)速的力矩電動(dòng)機(jī) 為了能在低速時(shí)，特別是叉車起步或爬坡時(shí)，提供較大的轉(zhuǎn)矩，傳統(tǒng)的方法是通過增大轉(zhuǎn)速比實(shí)現(xiàn)。根據(jù)轉(zhuǎn)矩折算公式，在電動(dòng)狀態(tài)下，有TZ = T'Z /( j)式中，TZ為電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，T'Z為負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩，j、分別為減速器的轉(zhuǎn)速比和傳動(dòng)效率。以某型號(hào)3 t 交流叉車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為例，原電機(jī)額定功率PN = 11. 75 kW，UN = 55 V ( 蓄電池為80 V) ，額定轉(zhuǎn)速nN = 3 487 r /min，減速器變速比j = 26. 054，傳動(dòng)效率取 = 0. 8，IN = 173. 4 A?，F(xiàn)改為直接驅(qū)動(dòng)方式，若要達(dá)到同樣的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，則

55、直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速n'N = nN /j134 r /min額定輸出轉(zhuǎn)矩T'N = j TN21TN也就是說，若要保證獲得同樣的輪軸轉(zhuǎn)矩，直接驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩必須比傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩高21 倍左右。顯然，一般的三相異步電動(dòng)機(jī)是不能適應(yīng)直接驅(qū)動(dòng)的，必須選用特殊的高轉(zhuǎn)矩/低轉(zhuǎn)速力矩電動(dòng)機(jī)。環(huán)形永磁力矩電動(dòng)機(jī)是一種專門設(shè)計(jì)的三相永磁同步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是: 直徑、長(zhǎng)度比很大，軸向長(zhǎng)度很短，轉(zhuǎn)軸是中空的，轉(zhuǎn)子呈薄環(huán)狀。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了低慣量，轉(zhuǎn)軸中空也為優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)增大了柔性。環(huán)形永磁力矩電動(dòng)機(jī)極數(shù)多，轉(zhuǎn)子上可安排大量的永磁體，可提供高轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)速通常低于10

56、00 r /min，可滿足叉車的直接驅(qū)動(dòng)行走。環(huán)形永磁力矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子無需激磁繞組，可明顯減小電機(jī)體積、重量，降低電機(jī)損耗，避免電機(jī)發(fā)熱，從而提高電機(jī)效率和功率因數(shù)，具有明顯的節(jié)能效果。環(huán)形永磁力矩電動(dòng)機(jī)已在許多領(lǐng)域應(yīng)用，如: 船用電力推進(jìn)器、電梯用直接驅(qū)動(dòng)的永磁同步曳引機(jī)、高性能數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的伺服裝置等。瑞士ETEL 公司為1臺(tái)大型天文望遠(yuǎn)鏡提供了1臺(tái)直徑2500 mm、厚度僅為400mm、轉(zhuǎn)矩達(dá)10000 N·m 的環(huán)形力矩電動(dòng)機(jī)，其在回轉(zhuǎn)速度低到56天轉(zhuǎn)1周時(shí)，能夠很平穩(wěn)地回轉(zhuǎn)。5.4 力矩電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)變頻逆變器輸出的電流盡管經(jīng)過SPWM 調(diào)制可以逼近正弦波，但其中還含有許多高次諧波。因感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)( 電流) 波形畸變引起的諧波轉(zhuǎn)矩稱為紋波轉(zhuǎn)矩; 因定