尤志軒

（廈門市特種設(shè)備檢驗檢測院 廈門 361004）

某叉車使用單位投訴其新購置的1臺叉車在使用過程中多次出現(xiàn)正常剎車時后輪翹起的現(xiàn)象,而搬運同樣的貨物,使用另一臺同樣額定起重量的舊叉車沒有這種現(xiàn)象。使用單位對該叉車的安全性存有疑慮,提出對該叉車進行技術(shù)鑒定。

1 叉車基本情況

該叉車是1臺蓄電池平衡重式叉車,額定起重量為1 000 kg,最大起升高度為3 000 mm,自重為1 850 kg,軸距為1 150 mm,前懸距為245 mm,載荷中心距為400 mm,操縱方式為坐駕式。

使用單位是一家來料加工型企業(yè),生產(chǎn)車間原位于一層,因生產(chǎn)規(guī)模擴大,又將二層改造為生產(chǎn)車間使用。因為需要在一層、二層間進行物料搬運和轉(zhuǎn)移,原有的1臺舊叉車已無法滿足生產(chǎn)使用需要,所以新購置了1臺同樣額定起重量的叉車供二層的生產(chǎn)車間使用。

2 主要特征參數(shù)對比

將使用單位這臺新購置的叉車,與原有的在一層使用的舊蓄電池平衡重式叉車,以及國內(nèi)某知名品牌的蓄電池平衡重式叉車,進行主要特征參數(shù)的對比分析,見表1。

表1 主要特征參數(shù)比較

由表1可知,使用單位原有的舊叉車與某知名品牌叉車的主要特征參數(shù)基本一致,而新購置叉車與上述二者相比較,則有較大的不同。新購置叉車的制造單位采用減少叉車配重質(zhì)量等方式,將叉車自重減少約1 000 kg。通過調(diào)整叉車前后軸的位置,將叉車的軸距減少約100 mm。通過改變叉車載荷中心距的設(shè)計值,將該值減小至400 mm。同時,將叉車上普遍使用的充氣輪胎或?qū)嵭妮喬ジ鼡Q為聚氨酯材料車輪,通過減小車輪直徑、降低車輛重心等方式使叉車前懸距減少約165 mm。

3 叉車結(jié)構(gòu)受力分析

通過查詢制造單位的網(wǎng)站,獲取的產(chǎn)品信息顯示,該款蓄電池平衡重式叉車采用的是為滿足“在多層廠房和超小空間使用”的輕量化設(shè)計,具有適用于在多層結(jié)構(gòu)廠房使用的車輛自重輕及在狹窄空間使用的通過性能優(yōu)異等特點。平衡重式叉車是一種具有承載貨物貨叉,載荷相對于前輪呈懸臂狀態(tài),并且依靠車輛的質(zhì)量來進行平衡的堆垛用起升車輛[1]。其結(jié)構(gòu)受力特征可用式（1）進行大致描述：

式中：

G——自重（含蓄電池）,kg；

Q——額定起重量,kg；

B——前懸距,mm；

C——載荷中心距,mm；

L——軸距,mm。

式（1）是在叉車承載額定起重量,按照靜立狀態(tài)下的力矩平衡條件推導(dǎo)出的,表明了叉車主要特征參數(shù)之間的關(guān)系,可用于對叉車結(jié)構(gòu)的基本受力情況進行分析[2]。

為實現(xiàn)叉車的輕量化設(shè)計目的,首先需要減少叉車的自重,使叉車的結(jié)構(gòu)重量降低。由式（1）可知,在叉車的額定起重量確定的情況下,為滿足力矩平衡條件,可以通過減少叉車的前懸距和載荷中心距,以減小由載荷重量產(chǎn)生的傾覆力矩。為適應(yīng)狹窄空間的使用要求,提高叉車的通過性能,則需要減小叉車的軸距。通過該叉車與其他叉車的比較結(jié)果,其主要特征參數(shù)所發(fā)生的改變,與利用式（1）分析的結(jié)論完全相同,與叉車所進行的輕量化設(shè)計目的相一致。

4 載荷中心距的取值

制造單位對該叉車進行輕量化設(shè)計,是考慮多層結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)承重,廠房內(nèi)部的場地設(shè)置,以及叉車進出載貨電梯搬運物料等工況的特殊要求。在輕量化設(shè)計上,主要采用減小叉車自重和軸距等方法來實現(xiàn),但該方法會導(dǎo)致叉車力矩平衡條件中的穩(wěn)定力矩值減小,造成叉車發(fā)生傾覆的風險增大,所以需要同時將前懸距和載荷中心距的設(shè)計值適當減小。但是為滿足上述要求,將叉車載荷中心距的設(shè)計值更改為400 mm,與標稱值為1000 kg的額定起重量是無法匹配的。

在GB 10827.1—2014《工業(yè)車輛 安全要求和驗證 第1部分：自行式工業(yè)車輛（除無人駕駛車輛、伸縮臂式叉車和載運車）》中規(guī)定：“額定起重量是由制造商根據(jù)零部件強度和車輛穩(wěn)定性確定的,車輛在標準載荷質(zhì)心位置時能夠搬運、起升并堆垛到標準起升高度的最大載荷”[3]。叉車的標準載荷質(zhì)心位置與額定起重量是相聯(lián)系的,額定起重量決定了標準載荷中心距的取值范圍。對叉車某具體標稱值的額定起重量而言,其載荷中心距應(yīng)按標準的要求進行取值,不能隨意進行變更。GB 10827.1—2014標準中要求平衡重式叉車的標準載荷中心距符合表2的規(guī)定[3]。

表2 平衡重式叉車的標準載荷中心距

由表2可知,額定起重量為1 000 kg的平衡重式叉車的載荷中心距不允許設(shè)計為400 mm,而必須為500 mm或600 mm。額定起重量是用來比較不同制造單位所生產(chǎn)車輛的額定能力,并為技術(shù)標準和統(tǒng)計提供依據(jù)[4]。所以,針對不同額定起重量的叉車,標準規(guī)定了其相對應(yīng)的載荷中心距。

如果制造單位不按標準的規(guī)定,在叉車的設(shè)計過程中對載荷中心距隨意進行取值,將導(dǎo)致額定起重量失去表示叉車承載額定能力的作用。額定起重量標稱值相同或者不同的叉車,相互之間將無法進行參照和比較,這將導(dǎo)致叉車的制造和銷售市場出現(xiàn)典型的“小噸大標”現(xiàn)象,同時也給叉車的使用帶來嚴重的安全隱患。文中叉車使用單位的2臺額定起重量相同的叉車,因為載荷中心距設(shè)計取值的不同,當在一層、二層間轉(zhuǎn)移搬運物料時,會出現(xiàn)一層的舊叉車使用完全正常,而同樣的物料在二層使用新購置叉車搬運時,滿載狀態(tài)下會發(fā)生正常剎車時后輪翹起的情況,就是對制造單位這一設(shè)計錯誤的實際例證。

5 對標準的建議

不僅在GB 10827.1—2014標準中有對叉車載荷中心距和額定起重量之間對應(yīng)關(guān)系的規(guī)定,而且在JB/T 2391—2017《500 kg～10 000 kg乘駕式平衡重式叉車》中,也有內(nèi)容基本相同的表述[5],見表3。

表3 叉車的標準載荷中心距

雖然GB 10827.1—2014是強制性國家標準,但是在該標準的前言部分已列明“本部分的第4章（除4.1.4、4.2.2.4、4.2.2.5、4.6.3.5、4.11.4）、第5章、6.3為強制性條款,其余為推薦性條款”[3],所以第4章中表2的內(nèi)容是推薦性的,并不具有強制性。而JB/T 2391—2017只是推薦性行業(yè)標準,該標準及表3也都不具有強制性。部分叉車制造單位正是利用上述標準相關(guān)內(nèi)容的非強制性執(zhí)行這一特點,對叉車的載荷中心距隨意進行取值,導(dǎo)致額定起重量無法正確地表示叉車的額定承載能力。鑒于此,建議上述2個標準在后續(xù)的修訂過程中,考慮將該部分內(nèi)容變更為強制性條款,通過對標準中載荷中心距取值的強制性規(guī)定,避免叉車出現(xiàn)“小噸大標”的現(xiàn)象。

6 結(jié)束語

部分叉車制造單位在產(chǎn)品設(shè)計過程中,片面追求叉車的輕量化和機動性等技術(shù)指標,出現(xiàn)不按標準規(guī)定隨意減小載荷中心距的做法,導(dǎo)致叉車在使用過程中產(chǎn)生安全隱患。相關(guān)監(jiān)管部門和檢驗機構(gòu)應(yīng)對這一情況高度重視,加強監(jiān)管措施和檢驗技術(shù)把關(guān),保證叉車使用過程中的性能穩(wěn)定和安全可靠。