于永良

摘 要：叉車是一種搬運機械，在港口貨物搬運、物流貨物搬運以及在其他一些重物搬運方面發(fā)揮著重要作用，能夠代替人工，減輕人工的搬運勞動強度，提高作業(yè)效率。內(nèi)燃叉車以內(nèi)燃機為動力，功率強勁，荷載功能強大，是目前叉車主要的動力配置類型。但隨著人們環(huán)保意識的增強，叉車的生產(chǎn)設(shè)計也越來越注重節(jié)能環(huán)保性、安全可靠性、人性化以及對現(xiàn)代化技術(shù)的運用。文章分析了內(nèi)燃叉車的設(shè)計要點及技術(shù)發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃叉車；設(shè)計要點；技術(shù)

中圖分類號：TH242 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）18-0014-02

據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在全球叉車產(chǎn)銷量中，內(nèi)燃叉車占叉車總銷量的60%左右，我國內(nèi)燃叉車的產(chǎn)量約占叉車總產(chǎn)量80%的左右，內(nèi)燃叉車銷往歐、美等多個經(jīng)濟發(fā)達國家。

隨著環(huán)境問題的日益突出，人們的環(huán)保意識也在不斷增強，歐美等國相繼出臺了基于環(huán)境保護的政策法規(guī)，這對叉車的生產(chǎn)設(shè)計來說既是一個機遇，也是一個挑戰(zhàn)，推動該我國不斷改進升級叉車生產(chǎn)技術(shù)，往綠色、節(jié)能、環(huán)保性能方面發(fā)展，以與國際水平接軌。

1 內(nèi)燃叉車簡介

叉車，是一種用于物流轉(zhuǎn)運的的機械搬運工具，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工勞動，降低人工勞動強度，極大提高了搬運效率。內(nèi)燃叉車是以內(nèi)燃機為動力的叉車，動力強大，被廣泛地應(yīng)用在各種重物的搬運中。根據(jù)用途的不同可以將叉車分為三種類型：

1.1 平衡重式內(nèi)燃叉車

這種叉車主要以柴油、汽油、液化石油等氣體作為燃料，可承載重量一般在50 t，一般我們見到的承載重超過10噸的就是柴油叉車。平衡重式內(nèi)燃叉車的特點是穩(wěn)定性好、車型較大、荷載噸位高。

1.2 集裝箱叉車

集裝箱，顧名思義，就是在碼頭港口運送裝載集裝箱的叉車，承載重量一般都在45 t以上，動力裝置是柴油機。集裝箱叉車是很常見的一種叉車，在堆垛作業(yè)時經(jīng)常被派上用場，在綜合性碼頭經(jīng)?？梢砸姷竭@些叉車被用作于短距離的搬運。

1.3 側(cè)面叉車

這是一種相對來說較為小型的柴油叉車，其在搬運作業(yè)現(xiàn)場主要起協(xié)助作用。側(cè)面叉車結(jié)構(gòu)不同于一般的叉車，它的起升機構(gòu)、門架和貨叉都是設(shè)計在叉車的中部，在工作中可以橫向移動。在側(cè)面還有一個貨物平臺，貨叉也是在叉車的側(cè)面。

2 內(nèi)燃叉車設(shè)計要點

2.1 控制震動與噪聲

叉車在運作過程中會產(chǎn)生很大的噪音和震動，這種噪音和震動會對駕駛員產(chǎn)生一定的危害性，影響到駕駛員的身心健康，所以在生產(chǎn)設(shè)計時要特別重視這個問題改善。內(nèi)燃叉車的噪音和震動來自多個方面，有發(fā)動進排氣噪聲、車身工作裝置、液壓系統(tǒng)及零部件，這些震動和噪音超過一定的限值就會對駕駛員的身心健康造成傷害。

所以在設(shè)計時，為降低震動與噪聲，可以從以下幾方面入手：

根據(jù)噪音頻譜數(shù)值在發(fā)動機排氣口和進氣口上安裝消音裝置，在全車的工作系統(tǒng)中配備上下緩沖裝置和懸浮式降低震動座椅，在轉(zhuǎn)向橋和操作系統(tǒng)上安裝減震塊，并改良發(fā)動機的減震墊。

2.2 使用高效節(jié)能液壓系統(tǒng)裝置

液壓系統(tǒng)是叉車的重要裝置，叉車的起重轉(zhuǎn)向都是由液壓系統(tǒng)來控制的，液壓系統(tǒng)內(nèi)的油液發(fā)生變質(zhì)會導(dǎo)致汽油升溫裝置功率的損壞，從而降低工作，甚至發(fā)生故障。

所以，在內(nèi)燃叉車的設(shè)計時要采取措施盡可能降低系統(tǒng)的功率損失，一般可以從以下途徑實現(xiàn)：

優(yōu)化液壓管路設(shè)計，降低管路壓力損失，應(yīng)用負荷傳感系數(shù)協(xié)調(diào)裝置壓力減小液壓裝置工作溫度，這樣就可以有效減少對燃油的消耗，又能實現(xiàn)高效運行的目標(biāo)。

2.3 使用綠色環(huán)保節(jié)能材料

在強調(diào)低碳、環(huán)保、節(jié)能的現(xiàn)代社會中，內(nèi)燃叉車的設(shè)計也要貫徹這一理念，各系統(tǒng)及部件盡可能使用可再生材料和低環(huán)境負荷材料，這些材料你在使用加工過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，且可回收、易分解，特別是盡可能不要使用含氯橡膠、樹脂及石棉等有害材料。一些結(jié)構(gòu)件盡可能使用容易裝配且容易分解的大模塊結(jié)構(gòu)和無毒材料，這樣才可以提高材料的回收利用率。

2.4 采用對環(huán)境負荷小的附件與發(fā)動機

內(nèi)燃叉車是用內(nèi)燃機來產(chǎn)生動力的。燃料在內(nèi)燃機內(nèi)燃燒，燃燒釋放出來的能量會產(chǎn)生壓力作用推動活塞缸進行來復(fù)運動，從而產(chǎn)生機械能驅(qū)動叉車運作。內(nèi)燃發(fā)動機燃燒的燃料多為柴油，燃燒時會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，對環(huán)境造成污染，影響到人體的健康。

所以，在設(shè)計時，可以考慮在內(nèi)燃叉車的發(fā)動機上安裝尾氣凈化催化裝置，對產(chǎn)生的氣體進行凈化處理，減少所排放尾氣的有害氣體和有害顆粒的含量，以符合歐盟EC和美國EPA排放標(biāo)準(zhǔn)。

因此，采用效率高、油耗少的發(fā)動機，能夠降低有害氣體的產(chǎn)生，也能減少噪音的產(chǎn)生，充分體現(xiàn)環(huán)保理念。

2.5 外觀設(shè)計

叉車是一種機械搬運工具，有著特定的用途，現(xiàn)在的叉車設(shè)計和生產(chǎn)日趨多品種化和小批量化，一些叉車是根據(jù)用戶需求進行量身定制的。

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，微機輔助設(shè)計方法被廣泛應(yīng)用到叉車的設(shè)計中，比如快速成型、三維立體構(gòu)型等使得叉車的外觀設(shè)計更加的個性化和美觀。

所以，叉車的設(shè)計要充分利用現(xiàn)代先進技術(shù)，設(shè)計出外形獨特、造型美觀、色彩大方的的叉車，融入更多的美學(xué)元素，既符合現(xiàn)代人的審美觀，又滿足功能特性，實現(xiàn)車與環(huán)境，人與車的協(xié)調(diào)一致

3 內(nèi)燃叉車設(shè)計技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 應(yīng)用人機工程學(xué) 讓設(shè)計更人性化

人體工程學(xué)被廣泛地應(yīng)用在多種產(chǎn)品的設(shè)計上，比如家具、電子產(chǎn)品等等，以與人體結(jié)構(gòu)相吻合，能給人帶來舒適感為特點，可以創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，有效的保護人的健康和安全。未來的叉車設(shè)計會更注重應(yīng)用人機工程學(xué)原理來設(shè)計滿足人體操作的機械，比如合理設(shè)計駕駛空間和操作部件的空間，以讓駕駛員的操作和活動更加方便；改良護頂架和門架構(gòu)造，擴大操作人員前上方的視野；采用操作更加靈活簡單的雙手冰轎車化組合開關(guān)；將液壓操縱手柄稍微往右邊移，以減輕駕駛?cè)藛T手臂的疲勞度；將齒輪泵產(chǎn)生的高壓油作用在制動閥上，可以節(jié)省操作人員腳踏板的力氣。

3.2 系統(tǒng)智能化和集成化設(shè)計

物流倉儲中心的物資品種繁多、庫房多、道路狀況，叉車司機在駕駛時基本上憑記憶或是道路指引牌來找到目標(biāo)的，這種做法既浪費時間又容易出錯。

未來叉車的設(shè)計要融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給基于RFID的定位導(dǎo)航技術(shù)，在叉車上搭載射頻天線，以讀取物品、庫房標(biāo)簽信息，建立起運輸車輛與倉庫的地圖坐標(biāo)關(guān)系，對叉車進行實時追蹤定位，車載運算終端生成最優(yōu)行駛路線，并協(xié)同主機解決任務(wù)分派和協(xié)同調(diào)度等問題，這種智能導(dǎo)航技術(shù)可以實現(xiàn)主機通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送調(diào)度命令，又可以反饋叉車所在的位置。

3.3 采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)

內(nèi)燃叉車，使用的是柴油燃料，即使采用發(fā)動機凈化技術(shù)及安裝了尾氣催化裝置，但僅能起到減少有害氣體和顆粒的排放，無法完全避免，所以未來叉車的動能設(shè)計要重視低碳、節(jié)能技術(shù)的采用。

電子燃燒噴射和共軌技術(shù)是未來叉車動能的應(yīng)用方向，將電動汽車的傳動、動力、安全、控制等技術(shù)應(yīng)用到叉車上來。現(xiàn)在智能型充電機充電效率高、全自動功能、電壓匹配性好，使用壽命長，這些都為其應(yīng)用在叉車上提供了可行性。

4 結(jié) 語

內(nèi)燃叉車在港口碼頭、物流倉儲中心的重量物資轉(zhuǎn)移搬運方面有著重要的應(yīng)用，為了提高叉車的功能和運作效率，需要不斷針對關(guān)鍵點進行改良、升級、優(yōu)化。

社會經(jīng)濟的發(fā)展，對叉車的高負荷運作功能提出了更高的要求，同時，在綠色低碳環(huán)保理念下，叉車的設(shè)計更注重環(huán)保性能的提高，所以在設(shè)計中要控制好震動和噪音的產(chǎn)生、使用高效節(jié)能液壓系統(tǒng)裝置、使用綠色環(huán)保材料、采用對環(huán)境負荷小的附件與發(fā)動機，同時還要注重外形的美觀，在未來的更新升級優(yōu)化中更要注重對人機工程學(xué)的應(yīng)用，讓設(shè)計更人性化，進行智能化和集成化設(shè)計，采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)，從而全面提高叉車的性能。

參考文獻：

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