閻石 張濤

摘要：門架是叉車的重要工作設(shè)備，也是體現(xiàn)叉車性能的重要裝置。叉車門架就是叉車取物的裝置承重結(jié)構(gòu)，是提升貨物的裝置。研究分析叉車四級門架，了解關(guān)鍵技術(shù)手段，可以為叉車的穩(wěn)定運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：叉車四級門架;關(guān)鍵技術(shù);滾輪

叉車四級門架主要就是通過四級全自由以及普通門架兩種類型。四級門架設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)過程中要求嚴(yán)格，在設(shè)計(jì)過程中要做好統(tǒng)計(jì)分析，了解標(biāo)準(zhǔn)要求，合理設(shè)計(jì)。

一、叉車四級門架的設(shè)計(jì)思路

在設(shè)計(jì)前期，要綜合數(shù)據(jù)資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及要求標(biāo)準(zhǔn)合理的設(shè)計(jì)，選擇符合規(guī)范的槽鋼。計(jì)算機(jī)門架的液壓系統(tǒng)，獲得液壓系統(tǒng)的壓力數(shù)值;根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)值以及總體設(shè)計(jì)獲得速度要求信息，綜合門架真實(shí)荷載計(jì)算獲得前起升液壓缸活塞數(shù)值、液壓缸缸徑尺寸數(shù)值、活塞桿尺寸數(shù)值以及前起升液壓缸行程等相關(guān)參數(shù)信息。計(jì)算后起升以及傾斜液壓缸活塞尺寸、液壓缸尺寸等相關(guān)參數(shù);確定空間滾輪、槽鋼界面尺寸設(shè)計(jì)定位尺寸以及間隙調(diào)整布置等參數(shù);根據(jù)理論以及經(jīng)驗(yàn)值確定許可接觸應(yīng)力數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)范圍，確定側(cè)滾輪滾輪距等參數(shù)信息。分析貨叉架主滾輪輪距以及前起升液壓缸行程參數(shù)、滾輪直徑參數(shù)，確定內(nèi)門架高度參數(shù)。校核調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，優(yōu)化尺寸信息。

二、叉車四級門架部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的尺寸設(shè)計(jì)

（一）門架槽鋼的選型

門架槽鋼其主要的責(zé)任就是承受組合載荷以及交變應(yīng)力，是貨叉架以及各級門架運(yùn)動(dòng)的主要軌道，在運(yùn)行中很容易出現(xiàn)彎曲、扭轉(zhuǎn)等問題，其對于剛度要求較為嚴(yán)格。在進(jìn)行門架槽鋼截面選擇過程中要保障其符合以下幾個(gè)條件：第一，在截面積相同的時(shí)候，界面抗彎模量以及扇性抗矩要保持最大;第二，滾輪壓力可以通過彎曲中心，或者接近截面的彎曲中心;第三，滿足強(qiáng)度、性能、安全因素等要求，應(yīng)用小截面，提升整體承載力。

（二）貨叉架滾輪距尺寸確定

貨叉架尺寸的設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的內(nèi)容，其直接影響門架槽鋼界面尺寸能否可以承受到抗彎截面的模量。也直接影響叉車各個(gè)系統(tǒng)的配合性。

叉車在運(yùn)行中產(chǎn)生的重力主要就是通過鏈條的方式進(jìn)行傳遞。貨物的重點(diǎn)作用而位于載荷中心位置，而不同的系統(tǒng)中的鏈條拉力并不是在相同的作用線上，在運(yùn)行中貨物、貨叉以及貨叉架的總重力以及鏈條拉力之間形成了力偶矩，其主要在貨叉架上作用，這樣就使得貨叉架以及貨叉之間呈現(xiàn)向前翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)。對此，要在貨叉架上設(shè)置門架，便于導(dǎo)軌運(yùn)行。貨叉架主要就是通過2對滾輪進(jìn)行力偶矩傳輸給門架，門架在施壓滾輪反力，這樣就會(huì)在二者之間形成一種反力偶矩，保障貨叉架整體的平衡性。在貨叉架升降運(yùn)行中，滾輪會(huì)沿著內(nèi)門架內(nèi)側(cè)位置進(jìn)行滾動(dòng)，對此，門架是整個(gè)貨叉架運(yùn)行的導(dǎo)軌，其主要承受貨叉架運(yùn)行過程中的力偶矩。這也是計(jì)算機(jī)貨叉架主滾輪距離的主要受力原理。

在一般狀況之下，貨叉架的內(nèi)外各級門架之間的主、側(cè)滾輪之間的間距會(huì)大于貨叉架之間的間距，對此，貨叉架會(huì)受到較為嚴(yán)重的影響，安裝貨叉架強(qiáng)度要求，則可以判定其合格。

（三）門架滾輪間隙尺寸的確定原則

門架滾輪尺寸在確定過程中，要分析在門架上升最高位置時(shí)候滾輪運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生的門架抖動(dòng)以及一些因間隙造成的沖擊應(yīng)力，要保障這些作用力最低，也要保證液壓缸起升的時(shí)候不同滾輪運(yùn)動(dòng)副接觸良好，不存在阻塞的問題，避免在運(yùn)行中收到上升阻力的影響，而影響門架的正常起升，影響系統(tǒng)的整體強(qiáng)度以及剛度。

起重系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的受力就是通過貨叉以及貨叉架進(jìn)行逐層傳遞送到到最后的外門架之上，對此，要嚴(yán)格的控制前面滾輪副的間距，要保障其產(chǎn)生的間隙在外門架以及滾輪上，進(jìn)而達(dá)到縮小誤差的效果。

每級滾輪副間隙在運(yùn)行中是呈現(xiàn)由小到大逐次增加的，對此間隙產(chǎn)生的擾度在最后一級中就相對較為顯著，在社交過程中要將內(nèi)段門架的滾輪副間隙調(diào)整到最小，這樣可以延長整體的應(yīng)用壽命。

（四）門架尺寸的設(shè)計(jì)

在確定門架尺寸過程中，要分析起升系統(tǒng)高度反向的相關(guān)尺寸參數(shù)，為了避免系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)失穩(wěn)以及剛性不足扥個(gè)問題，在社交過程中要適當(dāng)?shù)脑黾娱T架重疊長度，保障其在門架槽鋼在5cm～6cm的區(qū)間范圍中，其重疊程度要根據(jù)原有規(guī)格適當(dāng)?shù)脑黾樱鶕?jù)具體合理確定。進(jìn)而有效的減少滾輪與槽鋼接觸應(yīng)力問題，提升槽鋼的剛性，進(jìn)而有效的減少因?yàn)閿_度而誘發(fā)的變形量問題。

同時(shí)，要保障滾輪與槽鋼管道配合精度，要通過形狀尺寸相對較高槽鋼作為主要的材料，綜合具體尺寸合理的選擇滾輪，進(jìn)而保障其配合間隙在0.2cm～0.3cm規(guī)定的范圍中。在進(jìn)行主滾輪的設(shè)計(jì)過程中要合理偏置，在一般狀況之下中門架、內(nèi)門架以及貨叉架下端主滾輪要偏置0.5cm～1cm區(qū)間中，進(jìn)而有效的做到預(yù)留變形量，抵消在起升之后的受力變形問題。

三、結(jié)束語

在進(jìn)行叉車四級門架的設(shè)計(jì)過程中，要加強(qiáng)對各個(gè)零部件的強(qiáng)度、剛度計(jì)算與校核分析，要分析門架滾輪的具體剛度、強(qiáng)度以及受力狀況，加強(qiáng)對各個(gè)環(huán)節(jié)的核算分析，保障其科學(xué)合理，進(jìn)而滿足設(shè)計(jì)規(guī)范與要求。

參考文獻(xiàn)

官奇志.一種叉車三級門架的設(shè)計(jì)方法設(shè)備管理與維修，2017（7）：103–105.

張志鵬.叉車門架常見故障及其檢驗(yàn)檢測中國設(shè)備工程，2018.

衛(wèi)良保，魯永春.叉車門架三維數(shù)字化設(shè)計(jì)太原科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31（4）：300–304.