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液壓支撐腿裝置在全電動(dòng)堆垛車(chē)上的應(yīng)用

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針對(duì)全電動(dòng)堆垛車(chē)安置一個(gè)比較大的靜配重，以抵抗車(chē)輛作業(yè)時(shí)貨物自重、慣性矩等引起的傾覆力矩，使其結(jié)構(gòu)龐大，影響使用性能。為滿(mǎn)足車(chē)輛的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)的CDDC型全電動(dòng)堆垛車(chē)左、右兩側(cè)分別設(shè)置液壓支撐腿裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式的切換，在起升至設(shè)定高度時(shí)，實(shí)現(xiàn)液壓支撐腿自動(dòng)打開(kāi)的功能，通道窄小時(shí)使用手動(dòng)模式，可在任意高度打開(kāi)液壓支撐腿。直徑為45 mm的雙作用液壓缸能達(dá)到600 kg配重的效果，該設(shè)計(jì)可有效增加兩支點(diǎn)的距離，增大力臂和反傾覆力矩，提高穩(wěn)定性。

液壓支撐腿 全電動(dòng)堆垛車(chē) 傾覆力矩 配重

物流設(shè)備中的全電動(dòng)堆垛車(chē)具有機(jī)動(dòng)性及牽引性能好、生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，其行駛與起升速度和爬坡能力強(qiáng)，起升高度高，便于在倉(cāng)庫(kù)、工地和車(chē)間搬運(yùn)貨物，是裝卸、堆高、堆垛和短距離運(yùn)輸作業(yè)的主要設(shè)備［1］。目前堆垛車(chē)主要通過(guò)車(chē)體上安置一個(gè)較大的靜配重［2］，以抵抗車(chē)輛行駛或作業(yè)時(shí)貨物自重、慣性矩等因素引起的傾覆力矩［3］。其中，高起升全電動(dòng)堆垛車(chē)工況復(fù)雜，傾覆力矩大小和方向隨不同工況改變，故需要非常大的靜配重才能抵御不同情況下的傾覆，由此會(huì)導(dǎo)致不同工況下的防傾覆結(jié)構(gòu)龐大，影響車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性，增加能耗，使蓄電池的續(xù)航能力減弱。

筆者設(shè)計(jì)的CDDC型系列全電動(dòng)托盤(pán)堆垛車(chē)，以液壓裝置替代傳統(tǒng)的機(jī)械裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間少，布置靈活［4］。

1 液壓支撐腿裝置工作原理

以CDDC型系列全電動(dòng)托盤(pán)垛車(chē)中的側(cè)站駕式全電動(dòng)堆垛車(chē)為例，其主要由門(mén)架、車(chē)架、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、蓄電池組、充電機(jī)、貨叉、油缸、液壓支撐腿、電轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、集中操縱機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)輪等部件組成，如圖1所示。

為使側(cè)站駕式全電動(dòng)堆垛車(chē)不增加配重及車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑，并能提高車(chē)輛的穩(wěn)定性，將液壓支撐腿裝置設(shè)置在電動(dòng)堆垛車(chē)的左、右兩側(cè)，由液壓支撐腿和控制系統(tǒng)兩部分組成。液壓支撐腿裝置的結(jié)構(gòu)：液壓油缸和相配套的活塞桿的下端設(shè)置旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)軸，并轉(zhuǎn)動(dòng)連接支撐腿；支撐腿上端的外側(cè)連接輪子，支撐腿下端設(shè)置支腿銷(xiāo)軸且與堆垛車(chē)車(chē)體的下部轉(zhuǎn)動(dòng)連接；液壓缸的上端設(shè)置車(chē)體銷(xiāo)軸并與車(chē)體的中部相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，如圖2所示。

側(cè)站駕式全電動(dòng)堆垛車(chē)最大行駛速度達(dá)到10 km/h，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T21468-2008）托盤(pán)堆垛車(chē)和高起升平臺(tái)堆垛車(chē)穩(wěn)定性試驗(yàn)，在如圖3所示的5.5%斜坡上進(jìn)行側(cè)向穩(wěn)定性試驗(yàn)時(shí)，若在6 m高度能承重1.5 t貨物，須在車(chē)架的圍板和底部靜配重G為600 kg才能達(dá)到平衡。因此，設(shè)計(jì)采用液壓支撐腿可以有效增加兩支點(diǎn)的距離，增大力臂和反傾覆力矩，從而增加其穩(wěn)定性。

液壓支撐腿裝置采用雙作用油缸，油缸直徑為D，壓力繼電器的壓力調(diào)節(jié)為Mp=4 MPa，G=600 kg，支撐腿力F的力臂L2=412 mm，重力G的力臂L1=312 mm，以輪子M為支點(diǎn)，如要達(dá)到靜配重平衡要求，則支撐腿油缸的力矩和靜配重力矩應(yīng)相等：

▲圖1 CDDC型側(cè)站駕式全電動(dòng)堆高車(chē)

▲圖2 液壓支撐腿裝置結(jié)構(gòu)圖

▲圖3 車(chē)輛應(yīng)用靜配重和液壓支撐腿裝置的比較圖

▲圖4 液壓控制系統(tǒng)

求得D＝39 mm，因此選擇油缸直徑為45 mm，可滿(mǎn)足平衡要求。

車(chē)輛采用液壓支撐腿裝置與靜配重比較，可有效降低重量，減少成本，增大維修空間，同時(shí)減小車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑和能耗，增強(qiáng)蓄電池的續(xù)航能力。

2 液壓控制系統(tǒng)

支撐腿裝置的液壓控制系統(tǒng)由液壓回路、控制器和電器切換開(kāi)關(guān)組成，液壓系統(tǒng)包括：多路閥6H、電磁閥2B、電磁閥3C、兩個(gè)壓力繼電器4D及兩根支撐腿油缸5E等組成，如圖4所示。

本裝置設(shè)有自動(dòng)和手動(dòng)切換兩種模式，當(dāng)開(kāi)關(guān)切換在自動(dòng)擋（AUTO），拉起多路閥6H起升拉桿，接通泵電機(jī)M，液壓油通過(guò)油泵進(jìn)入電磁閥2B、多路閥6H中的K5、電磁閥7P到起升油缸下腔，起升油缸的活塞桿推動(dòng)貨叉上升，當(dāng)貨叉起升超過(guò)設(shè)定高度時(shí)，安裝在內(nèi)門(mén)架上的磁性圓鋼觸發(fā)外門(mén)架上的磁性感應(yīng)開(kāi)關(guān)，將感應(yīng)信號(hào)傳遞給控制器，使電磁閥2B中的L2和電磁閥3C中的L3得電，起升油路切斷，貨叉起升停止，同時(shí)液壓油通過(guò)油泵進(jìn)入L2、L3及液壓支撐腿油缸5E的下腔，打開(kāi)兩個(gè)液壓支撐腿油缸和相應(yīng)的支撐腿。

液壓支撐腿完全打開(kāi)后，液壓系統(tǒng)的壓力快速上升，壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，兩個(gè)壓力繼電器4D斷開(kāi)，并將信號(hào)傳遞給控制器，使電磁閥2B和3C斷電，此時(shí)起升油路接通，貨叉繼續(xù)起升，從而在起升至設(shè)定高度時(shí)，實(shí)現(xiàn)液壓支撐腿自動(dòng)打開(kāi)的功能。

推動(dòng)多路閥6H下降拉桿，此時(shí)起升油缸的液壓油通過(guò)電磁閥7P、多路閥6H中的K6，然后通過(guò)多路閥的T口回油箱，當(dāng)貨叉下降至設(shè)定高度時(shí)，此時(shí)磁性圓鋼觸發(fā)外門(mén)架上的感應(yīng)開(kāi)關(guān)，將感應(yīng)信號(hào)傳遞給控制器，通過(guò)控制器接通泵電機(jī)M，同時(shí)使電磁閥2B中的L2和3C中的L4都得電，此時(shí)液壓油通過(guò)油泵進(jìn)入電磁閥2B中的L2和電磁閥3C中的L4，再進(jìn)入液壓支撐腿油缸的上腔，從而收回兩個(gè)液壓支撐腿油缸和相應(yīng)的支撐腿。

當(dāng)液壓支撐腿完全收回后，系統(tǒng)壓力會(huì)快速上升，達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，兩個(gè)壓力繼電器4D斷開(kāi)，將斷開(kāi)信號(hào)傳遞給控制器，并切斷液壓泵電機(jī)M，同時(shí)使電磁閥2B和3C斷電，可在下降至設(shè)定高度時(shí)，實(shí)現(xiàn)液壓支撐腿自動(dòng)收回功能。

根據(jù)有些通道比較窄小，操作時(shí)不需要自動(dòng)打開(kāi)液壓支撐腿，需要在任意高度打開(kāi)液壓支撐腿，此時(shí)可以將開(kāi)關(guān)切換到手動(dòng)收起檔（IN）或打開(kāi)檔（OUT），無(wú)論貨叉上升或下降，液壓支撐腿都對(duì)應(yīng)處于收起或打開(kāi)狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)人性化的設(shè)計(jì)，使堆垛車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，制作成本低，具有省力、效率高、貨物運(yùn)行平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)單、安全可靠、噪聲小及無(wú)污染等特點(diǎn)，并可配套于各類(lèi)提升運(yùn)輸工具上，安裝與使用方便，這一技術(shù)的克服，從而可使叉車(chē)向更高、更安全方向發(fā)展，該車(chē)適用于在硬質(zhì)、平坦的地面進(jìn)行貨物搬運(yùn)作業(yè)。

［1］黃曉平，葉東，李克忠.淺析托盤(pán)堆垛車(chē)技術(shù)發(fā)展方向［J］.工程機(jī)械與維修，2014（11）：80-81.

［2］劉水章.平衡重式叉車(chē)橋荷率與配重的分析與計(jì)算［J］.叉車(chē)技術(shù)，2000（4）:14-18.

［3］趙衛(wèi)國(guó).內(nèi)燃叉車(chē)平衡重的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ［J］.工程機(jī)械與維修，2011（10）:197.

［4］劉長(zhǎng)明，楊魯川.一種半掛車(chē)液壓支撐腿的設(shè)計(jì)［J］.重型汽車(chē)，2012（4）：13-14.

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1000-4998（2015）06-0060-02

2015年3月