1-1.5吨后驱三支点电动叉车设计与研究

摘 要随着 国民 经 济的 不断 发 展， 工业 车 辆的 应用 愈 来愈 广 泛。 叉车 属 于通 用的 起 重运 输机械 ，是 物 料搬 运的 最 主要 工具 之 一， 在各 行 各业 的物 流 系统 中扮 演 着重 要的 角 色， 广泛应 用于 车 站、 港口 、 机场 、工 厂 、仓 库等 。 电动 叉车 作 为一 个新 型 车辆 ，显 现 出它 独有的 特 点。 本 文 通过 对 国 内外 电 动 叉车 的 发 展进 行 分 析对 比 ， 讨论 了 后 驱三 支 点电动 叉车 开 发的 可行 性 ，并 研究 分 析三 支点 电 动叉 车的 结 构特 点、 前 轮和 后轮 驱 动的 性能等， 确定 了后驱 三支 点 电 动叉车 的开 发思 路及研 究方 向。本文 对 三支 点 后 轮驱 动 电 动 叉车 的 总 体方 案 构 思， 驱 动 原理 、 参 数确 定 、 主要配 套件 选型 、及 试验 研究 进行 了分 析研 究。 从蓄 电池 的选 取， 行走 电机 的功 率计 算、驱动 系统 结 构确 定、 车 速与 驱动 力 的计 算等 方 面对 动力 系 统的 匹配 进 行了 论述 ； 对制 动系统 的结 构 及设 计计 算 方法 进行 了 分析 ；对 电 动叉 车电 器 及电 控技 术 的发 展趋 势 和先 进技术 的应 用 进行 论述 ； 对液 压系 统 的系 统及 主 要元 器件 进 行计 算； 介 绍了 工作 装 置的 结构和 特点 ； 对整 机试 验 方法 ，包 括 性能 试验 ， 强化 试验 ， 工业 性试 验 的方 法和 结 果进 行了总 结分 析， 对 影响 整机 主要 安 全性 的稳 定 性试 验进 行了 计 算分 析和 试验 。 对噪 音试 验和降噪 攻关 的思 路及 过程 分为 行走 噪音 降噪 和起 升噪 音的 降低 方法 进行 了论 述。论文基 本上 囊括 了 后 驱三 支点 电动 叉车 开发 过程的 方方 面面 ，该 叉车 目前 已通过国家检测中心的整机试 验验证，形成商品 。关键 词： 后驱 三支 点电 动叉 车 设 计 方 案 动 力 匹 配 稳 定 性 分 析 噪音试验 ， ， ， ， ， ， ， ， 向印 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 伽且 ： ， ， ，长安大学硕：学位论文第 一 章 绪 论 国内外 电动叉 车的发 展概述随着 国民 经 济的 不 断发 展， 工 业车 辆 的应 用愈 来 愈广 泛 。叉 车属 于 通用 的 起重 运输机械 ，由自 行的轮 式底盘 和能垂 直升降 和倾斜 货物的 工作装 置组成 【。 是物料 搬运的最主 要工 具之 一， 在各 行各 业的 物流 系统 中扮 演着 重要 的角 色， 广泛 应用 于车 站、港口 、 机 场 、 工 厂 、 仓 库 等 。叉 车 最 早 出 现 在 年 一 年 之 间 ， 年 美 国 克拉克公司【 】开发并使 用自己制 造的动力驱 动的叉车， 公 司和耶鲁公 司分别于年 和 年 进入 美国 的叉 车市 场【 】 。 第二 次世 界大 战期 间， 由于 大量 搬运 军事物资 的需 要 ，叉 车的 发 展得 到 了极 大促 进 。二 次 世界 大战 后 ，很 多 在仓 库内 有 效存 储更多 货物 的 方法 得到 应 用， 仓 储业 的发 展 更需 要 机动 灵活 的 各类 叉 车。 适用 于 各种 环境的型式 多样功能 各异的 叉车应运 而生。按照 动力 装 置， 叉车 分 为内 燃叉 车 和电 动叉 车 两大 类。 内 燃叉 车以 发 动机 为动 力装置 ，通 过 燃烧 燃 料提 供 给车 辆 运行 及 工作 的动 力 ，将 热 能转 化 为机 械 能； 电 动叉 车以电 动机 为动 力 装置 ，利 用 电能 来驱 动 叉车 行走 和 工作 系统 。 因为 电动 叉 车具 有使 用方便 、安 全 可靠 、 噪音 小 、无 污 染等 特 点， 因此 在 工厂 、 仓库 、 车站 、 机场 、 等各 行各业 得到 了 广泛 的 应用 ， 其自 身 也得 到 了飞 速的 发 展。 以 日本 为 例， 年电 动 叉车 产量为 台 ，只 占叉 车总 量的 ， 年生产 台 ，占 叉车 总量 的 。而年则达到了 。年生 产电动叉车 台，达到总产 量的。 年生 产电 动 叉车 台 ， 占叉 车 总产 量的 。 欧洲 是 叉车 产 量最 大的 区 域， 据统 计 ， 年 西 欧 （ 主 要 是 德 国 和 意 大 利 ）生 产 的 万 台 叉 车 ， 其 中 以 上 为 电 动叉 车 ， 两 年 后 ， 年 西 欧 各 国 生 产 万 多 台 叉 车 ， 电 动 叉 车 占 。 年 欧 洲 地区销 售的 工 业车 辆中 ， 电动 车 辆占 ， 内 燃叉 车占 ，瑞 典的 公司 生产的叉车全 部是电动叉 车【】 。 在发达国家 ，电动叉车 的需求远远 大于内燃叉 车，这与全球重 视环 保的 因素 密切 相关 。尤 其是 在港 口、 仓库 以及 烟草 、食 品、 轻纺 等行 业，电动叉车正在逐步 替代内燃叉车。我国 电动 叉 车与 内燃 叉 车的 销 售比 例如 表 所示 。第 一 章 绪 论年份年年年年年年表我国电 动叉车 与内 燃叉车 的销售 比例内燃叉车 电动叉车附注：根据中国工程机械工业协会提供资整理悔。从以 上数 据可 以看 出 ，我 国电 动叉 车的 发 展远 远滞 后于 世界 各 国， 随着 环保 意识 的加强 ，社 会的 发 展， 人力 成本 的 逐渐 提高 ， 电动 叉车 在我 国 具有 光明 的发 展 前景 ，这 两年，电瓶车的产 量急剧增长。 年 全国 共 销售 电 动 平衡 重 乘驾 式 叉 车 台 。 后驱 三支 点电 动叉 车的 可行 性分 析电动 叉车 以电 为动 力具 有绿 色环 保、 能量 转 换效 率高 、噪 音小 、无 废气 排放 、控 制方便 、操 作简 单安 全等 优 点， 符合 环保 要求 趋 势。 在国 外电 瓶叉 车 得到 迅速 发展 ，发 达国家 电瓶 叉车 的产 销量 已占 到全 部叉 车产 销 量的 ， 瑞典 的 公 司生 产的 叉车全部 为电动 叉车， 而我国 电瓶叉 车目前 产销量 仅占到 全部叉 车产销 量的 ，远低于 发达国 家。 由此可 以看 出电瓶 叉车 有着广 阔的 发展前 景。随着 我国 经济 的进 一步 发展 ，经 济发 达地 区的 地价 日渐 高昂 ，如 何在 较小 的面 积内存放 更多 的货 物成 为更 多 用户 考虑 的问 题， 越 来越 多的 企业 为了 提 高仓 储效 率， 开始 对原有 仓库 进行 仓储 物流 改造 ，要 求叉 车的 通 道宽 度越 来越 窄。 三支 点叉 车作 为驾 驶类 转弯半径最小的叉车 必将受到欢迎【】 。国内目前的电瓶 叉车种类主要为四 支点和前移式叉车， 三支 点电 瓶叉 车作 为差 异型 产品 ，其 开 发对 于我 国在 叉车 品种 扩充 方面 也有 着深 远的意 义。 预计 三 支点 电瓶 叉 车的 年需 求 量应 在 台左 右， 随 着经 济的 进 一步 发展 ，其市 场需 求量 会逐 年增 长。 目前 国内 生产 三 支点 电瓶 叉车 的企 业均 未达 到批 量生 产， 一般年产销量在 台之间。外资或合 资企业如“林德” 、 “力至优”已形 成批量生产，年产量 达 到 台 ， 但其 价 位 过 高， 一 般 在 万 元 人 民币 之 间 ， 国内 著 名 的 叉车生产企业在三支点电瓶叉车产销方面基本上是一片空白。我国作为叉车消费大国，国长安 大 学 硕 士 学 位 论 文内的几 家主要 叉车生 产厂家 已有三 四十多 年的叉 车生产 历史， 在技术 水平、 人员素 质、生产 管理 等诸 多方 面积 累了 丰富 的经 验， 一 旦该 产品 开发 成功 ，估 计在 国内 三支 点电 瓶叉车 的市 场占 有率 可达 到 以 上。 与外 资 企业 相比 ，有 价格 上的 优势 ，与 国内 企业 相比，有 产品质 量和 品牌优 势。 因此， 有较强 的市 场竞争 力。我国电动车辆 以前之所以 发展不起来 ，主要取决于 三电：电机 、电瓶和电 控的质量，这三 大的 元件 的发 展滞 后 ，严 重阻 碍着 我国 电 瓶车 的发 展， 但是 ， 近几 年， 随着 改革 开放的 不 断 深 入 ， 许 多 国 外 品 牌 的 电 器 元 件 纷 纷 进 入 国 内 市 场 ， 中 国 加 入 后 ， 关 税的进 一步 降低 ，使 得我 们主 机厂 可以 在世 界 范围 内采 购好 的三 电， 比如 ，我 们的 电瓶 叉车采用 的意 大利 进口 电控， 极大 地促 进了 电瓶车 的发 展， 国内 目前生 产的 电机 、电 瓶，因为 借鉴 了国 外同 类产 品的 技术 ，使 得性 能与 可靠 性得 到了 很大 的提 高， 这些 ，无 疑为电瓶车的发展提供了很好的技术环境【】 。 国内外三 支点电动 叉车的结 构特点三支 点电 动叉 车以 其外 形小 巧， 机动 灵活 ， 在国 外市 场备 受青 睐， 世界 著名 叉车 生产厂 家均 有三 支点 电动 叉 车的 系列 产品 。因 为 以电 作为 整车 动力 源 ，该 系列 叉车 具有 无污染、噪 音小、操 作方便等 特点；又 因为以三 支点为支 承形式， 故能实现 。转向 ，转弯半径小 ，适 于窄 通道 或作 业空 间狭 小场 所内的 物料 转运 。其 广泛 应用 于食 品、 化妆 品、电子产品、 涂料等轻工 企业，超市 、宾馆、车 站、港口等 场所。但因 其受稳定性 的限制，一般 多 用 于 起重 量 在 以 下 的 叉车 。 按 照 驱 动形 式 分 为 前轮 驱 动 与 后轮 驱 动 两 种类型。 前轮 驱动 三支 点电 瓶叉 车该种 形式 的叉 车， 以前 轮为 驱动 轮， 后轮 为 转向 轮。 驱动 系统 有两 种结 构形 式： 前轮集中驱动与轮分别驱动。前轮集中驱动【】由一个驱动电机经过变速箱、差速器、两个半轴分别带动左右车轮运转，给整车提供行走动力。这种传动形式，结构复杂，不易实现 转 向。 不 能充 分 发挥 三 支点 叉 车的 优 势， 故 不常 用 于三 支 点结 构 。目 前 国外 的三支 点前 轮驱 动叉 车一 般 多采 用双 电机 分别 驱 动。 由两 个驱 动单 元 组成 ，每 个单 元由 一个驱 动电 机经 过两 级减 速 的轮 边齿 轮箱 通过 半 轴直 接带 动前 轮。 转 弯行 驶时 ，驱 动车 轮的差速 由两 个电 机的 不同转 速来 实现 ，具 体原理 为： 司机 有转 向要求 时， 转动 方向 盘，通过 全液 压转 向器 将液 压油 传到 转向 油缸 内 ，转 向油 缸位 于车 体后 部， 油缸 活塞 杆中 部第 一 章 绪 论带有 齿 条 ，与 转 向 车轮 （后 轮 ）支 架 轴 上的 齿 轮 相啮 合 ， 在液 压 油 的推 动 下 ，活 塞 杆 向左或 向右 移 动， 带 动后 轮 支架 向左 或 向右 转 动， 可 实现 左 、右 转向 。 同时 ， 由于 转向支架 轴上 安装 一个 小齿 轮带 动角 度传 感器的 齿轮 转动 ，将 转角 信息 传至 电子 差速 控制器，电 控根 据转 向角 的大小 及方 向来 控制 两个电 机的 转速 ，控 制内侧 电机 的转 速大 小、停转 或反 向转 动。 两个 驱动 电机 的速 度差 是前 后轮 轴距 和转 向角 的函 数。 这套 控制 系统称为双电机差速控制系统。这种传动形式，两个牵引电机并排布置于车体前腔，结构比较简 单紧 凑， 但是 对电 机要 求尺 寸较 小， 一般 国内 电机 由于 外形 尺寸 较大 ，不 能满 足并排布置的要求，需要将两个电机交错布置，所占空间较大，车体宽度参数较大，相应的通过性降低 。由于叉 车的负载 在前，故前 桥负荷较 大，尤其 是满载时 桥负荷 大约为整车满 载重 量的 ，所 以驱 动车 辆行 驶所 需的 功率 较大 ，故 一般 国外 三支 点电 动叉 车一般采 用 蓄 电 池组 供 电 ， 车的 电 池 容 量 从 至 ，电 池 容 量 不 同 ， 单 班使用时 间长 短不 同， 国外 叉车 大多 都可 根据用 户需 要选 配不 同容 量的 蓄电 池。 后轮 因为负载较 轻， 可采 用双 轮胎 并置 或单 个轮 胎。双 轮胎 并置 稳定 性相 对加 强。 采用 这种 传动形式 的 三 支 点 电 动 叉 车有 林 德 公 司 的 、 等 ； 大 宇 公 司 的 、 、 等 ： 公 司 的 系 列 、 、 等 ； 公 司 的 系 列、等【。后轮驱动三支点电瓶叉车后轮动电瓶驱叉车是后轮既做驱动轮又做转向轮的一种蓄电池叉车。该种形式的叉车因叉 车负 载在 前， 故后 轮桥 荷小 ，所 以驱动 系统 所需 电机 功率 小， 结构 简单 ，可 获得较小的 转弯 半径 。成 本较 低。 其缺 点是 ：当叉 车有 载运 行时 ，后 轮轮 压变 小， 附着 力也随之变 小， 使其 牵引 性能 降低 ，尤 其是 负载爬 坡的 能力 相对 较弱 。故 该种 车型 的使 用环境应该是平坦路面。采用这种传动形式的三支点叉车主要有：公司的系列电瓶叉 车、 公司 的 电瓶 叉车、 瑞典 公 司的 系列 电 瓶叉 车、永恒力系列叉车、海斯特电瓶叉车【】等。这种传 动形 式， 充分 利用 了叉 车的 桥负 荷特点 ，节 约能 源， 因为 叉车 满载 时， 后桥负荷仅为叉车满载总重的，而空载时为叉车空载总重的左右，以叉车为例，一般 后桥负 荷满载 为， 左 右，空 载为 ， 左 右，而 前桥负 荷满载时为唔左右，空载时为左右，根据结构布置的不同，桥负荷分配 也不 相同 ，从 以上数 据可 以看 出， 后桥负 荷远 小于 前桥 负荷， 后轮 驱动 一般 用一长安大学硕士学位论文个 ， 的 驱 动 电 机， 而 前 轮 驱 动一 般 需 个 的 驱动 电 机 。 国 外一 般 三 支 点 后轮驱动 叉车 采用 的蓄 电池 组作 为动 力源 ，电 池容 量为 。国际 上的 最新 后轮 驱动 三支 点电 动叉 车， 在 结构 上还 有一 个突 出特 点， 即采 用了 新的门 架连 接方 式。 传统 的 叉车 ，包 括内 燃叉 车 与蓄 电池 叉车 ，均 是 门架 下部 铰接 于驱 动桥上，上部与倾斜缸的缸头铰接，通过液压系统供油，随着倾斜缸活塞杆的前后运动而实现 前倾 或后 倾。 而后 轮 驱动 的三 支点 电动 叉 车由 于没 有驱 动前 桥 ，将 门架 直接 与前 轮固连为一体，上部与车架铰接，门架下部与一个布置于车体底部的倾斜油缸连接。通过液压 系统 供油 ，随 着倾 斜 缸活 塞杆 的前 后运 动 ，门 架连 同前 轮绕 车 架上 的铰 轴转 动， 底部前伸 或缩 回， 实现 后倾 或前 倾。 同时 整车的 轮距 伸长 或缩 短。 这种 结构 有以 下优 点：缩 短了 整 车的 前悬 距， 同 样吨 位， 所需 的配 重 轻， 整车 车长 缩 短， 转弯 半径 减小，机动性好。载 货 运行 时， 门 架后 倾， 轴距 伸 长， 稳定 性 提高 。司 机 可更 安全 、 更平 稳地 操作叉车。牵引性能更加优越，因为随着轮距的加长，重心后移，后轮负荷加大，满负荷门架 后倾 时， 后轮 负荷 可增 加为 原后 轮满 载 负荷 的 左 右， 而由 于后 轮负 荷在 较小 的范围内 ，牵 引力 由后 轮附 着力 决定 ，后 轮的负 荷增 加， 无疑 改善 了牵 引性 能。增加 每班的 工作 时间， 由于配 重小， 整机 重量轻 ，可以 节省能 源。轴 距缩 短 时， 可以 改善 机 动性 ，增 加存 储空 间 的利 用， 采用 这 种结 构形 式的 叉车比其他 形式的 叉车能 在更狭 窄的通 道内工 作。后轮驱动的三支点叉车，一般由一个牵引电机经过齿轮变速箱带动后轮直接运转。国外经常把电机及 变速箱做成一体， 形成一个驱动单元 【。根据电机的 布置方式可分为两种 ：牵 引电 机横 置与 竖 直。 电机 横置 ，无 需 改变 传动 方向 ，可 以 免除 复杂 的斜 面齿 轮组，通过五个直齿齿轮，两级减速，带动后轮运转。这种安装形式结构简单，但要求电机的 外 形尺 寸 较小 。 而且 ， 转 向时 电 机跟 着 车轮 一 起向 左 右 摆动 ， 电缆 线 等件 总 在运动中， 会影响电 机的使用 寿命，缩 短维护保 养的时间 。电机竖 直，一般 通过一对 直齿，一对 螺旋 伞齿 轮改 变传 动 方向 ，将 电机 的旋 转 运动 改为 后车 轮的 转 动。 整个 变速 箱通 过转向 系 统带 动 绕后 轮 中心 向 左 或向 右 转动 ， 实现 叉 车的 转 向 。这 种 安装 形 式虽 然 结构较 复杂 ，但 是电 机安 装 于后 车架 或配 重上 ， 除了 转子 外为 固定 件 ，安 装方 便， 利于 维护保 养。 对电 机的 外形 尺 寸要 求也 不高 。两 种 布置 形式 各有 所长 ， 各厂 家根 据自 己的 工艺及制造的方便 性各有所选。第 一 章 绪 论三支 点电动叉车 的其他特点与其 他形 式的 叉车 类似 ，现 代叉 车在 技术 、 性能 等方 面的 改进 也全 部都 在三 支点 电动叉车上体现：）宽 视 野 门 架 的采 用 。 三 支 点 叉车 大 都 采 用 宽 视野 门 架 ， 门 架 起升 高 度 从 至 ， 有两 级 门架 也 有三 级 门架 ， 有部 分 自由 提 升与 全 自由 提 升等 多 种门 架 ，可 根据用户的不同要求来选配。国外一般都采用工字钢并列布置的双型结构。两个起升缸分别 位于 左、右 门架 立柱 外侧， 最大 程度地 减小 前悬 ，改善 稳定 性。）转 向 机构 采 用 动力 转 向 ：目 前 三 支点 电 动 叉车 大 多 采用 全 液 压转 向 或 电转 向 来实现 动力 转向 ，克 服车 轮的 转向 阻力 ，减 轻 方向 盘上 的操 作力 ，使 转向 轻便 灵活 ，减 轻司机的疲劳【】 。液 压动力转向由液压系统 将动力油通过全液压转 向器在方向盘的操纵下， 分配 给液 压缸 或液 压马 达， 驱动 转向 车 轮绕 后轮 中心 转动 ，相 对于 车轴 心偏 转， 从而实现整车的转向【】 。转向液压系统和起升液压系统可以采用共泵分流或由独立的转向电机带 动转 向泵 向转 向液 压系 统供 油。 液压动 力转 向在 转向 装置 和转 向轮 之间 用油 管传递动力，省 去了机械连 杆，具有布 置自由度大 ，转向轮转 角大，转弯 半径小，操 纵轻便、维修方便等优点。国外电动叉车目前也有采用电动转向系统，称为装置【，由输入轴、 输出 轴、 转向 轮、 转向 电机 和传 感机 构组 成。 将方 向盘 的转 角转 变为 电信 号控 制转向车轮 的转 动。 为了 防止 电转 向系 统故 障造成 整车 失去 转向 功能 ，国 外的 电动 叉车 一般在配置电 转向系 统时， 还辅助 有一套 机械转 向以防 万一。）先 进控 制 器的 采 用： 由 于世 界 微电 子 技术 的飞 速 发展 ， 电气 控 制系 统 多采 用 场效 应 管 控 制 系 统 ，利 用 电 场 效 应 来 控制 电 流 变 化 。 管 电 控 的工 作 频 率 远 远 高 于电控的工作频率，使得输出电流更加平稳，更加节电。现代电控技术具有以下性能特点 ：对 低速 度的 最佳 灵敏 度； 故障 自诊断 功能 ；可 使用 手持 单元 进行 调试 及修 正参数； 内部 小时 计的 数值 可在 手持 单元 上显 示； 可存 储记 忆最 后出 现的 若干 次故 障及 每次故障发 生时 的小 时计 读数 和温 度均 可在 手持单 元上 读出 ；手 持单 元可 对输 入信 号、 电机电压、电瓶电量等主要参数进行实时检测：触点无弧断开；斩波器内部有接触器线圈放电回路；高频使电机和电瓶的效率提高；对最大速度有优先考虑。有些控制器具有以下保护功 能： 电瓶 极性 接反 保护 ；电 路连 接错误 时不 能进 行任 何输 入； 热保 护， 当控 制器温度超 过一 定值 时， 最大 允许 电流 随着 温度的 升高 成比 例下 降， 对电 控进 行热 保护 ；电瓶过放 电保 护： 当电 瓶电 量过 低时 ，最 大电流 下降 ，同 时提 升系 统中 除液 压驱 动下降外均 关闭； 外部 杂质保 护， 斩波器 主体 完全密 封隔离 ，可 防止任 何液 体的溅 射。长安大学硕士学位论文再 生 制 动 技 术 的 广 泛 应 用： 当 松 开 加 速 踏 板 、 踩 下 反 向 的 加 速 踏 板 或 踩 下 制 动踏板时，牵引电机将变成一台发电机，将能量补送回电池，而不是白白浪费掉，这种制动系 统延 长了 每 次充 电后 的工 作 时间 ，减 少 了制 动线 及制 动 磨擦 片的 磨损 ， 降低 了使 用成本【。后驱三支点电动文车的优缺点分析三支 点电 动叉 车 按照 驱动 形式 的 不同 ，又 分 为前 轮驱 动和 后 轮驱 动， 两 种结 构形 式也是 各有 优 缺点 ；前 轮 驱动 采用 两 个双 电机 驱 动， 动力 强 劲， 由于 叉 车的 负载 在 前， 故前桥负 荷较 大， 尤其 是满 载时 前桥 负荷大 约为 整车 满载 重量 的 】 ， 所以 驱动 车辆行驶所 需的 功率 较大， 故一 般国 外三 支点电 动叉 车一 般采 用两个 电 机， 共计 。而三 支点 后 驱电 动叉 车 的驱 动原 理 是将 负荷 降 低的 后轮 作 为驱 动轮 ， 因此 所需 驱 动力 大幅降低，电动叉车采用一个电机，整车功率明显降低。 因此 前轮 驱动 和后 轮驱动的三 支点电动 叉车优 缺点比较 如下： 、前轮 驱动 动力 强 劲， 但成 本高 ， 使用 时费 电 。日 常使 用成 本 加大 。后 轮 驱动 巧妙 利用叉 车的 使 用特 点， 节 能高 效， 叉 车行 走电 流 低， 整车 工 作在 低电 流 的安 全范 围 内， 可靠性 大大 提高 。 另外 ，与 前轮 驱 动相 比， 价 格较 低。 例如 在 标准 符合 单班 作 业时 间同 为 小 时的 情 况 下， 前 轮 驱动 的 电 动叉 车 采 用的 是 的 蓄电 池 。 而同 吨 位后驱 三 支 点 电动 叉 车 采 用 蓄电 池 。 采 购成 本 和 日 常使 用 成 本 均大 幅 下 降 。 后轮驱 动电 动叉 车具 有较高 的性 能价 格比 。缺点 是后 轮轻 ，不 适合泥 泞场 地的 作业要求 。因 此， 在 采购 时要 根据 使 用环 境的 要 求， 选择 合适 的 结构 形式 。如 果 使用 环境 为平坦的水泥路面，货物重量小于应首选三支点后驱电动叉车，节能、高效、可靠性高、 性能 先进 、 机动 灵活 。如 果 使用 环境 为 户外 作业 ，路 面 状况 不好 ，可 考 虑选 用前 轮驱动的三 支点电动 叉车来 增加功率 。如果 货物重量 在两吨 以上，通 道没有 限制的情 况下，可考虑采用 四支点电 动叉车。 “第二 章 三 支点 后 轮驱 动 电动 叉 车的 总 体设 计 研究第二章 三支点后轮驱动电动叉车的总体设计研究 总体构思与主要性能参数的确定主要原理 后驱三 支点 电动叉 车是后 轮驱动 兼转向 的工 业车辆 ，它广 泛适用 于货场 、车站、 码头 、仓 库、 商场 、宾 馆、 轻纺 行业 、 食品 加工 厂及 其他 场所 ，因 其整 机外 形设 计小巧 紧凑 ，转 弯半 径小 ，尤 其适 合作 业空 间狭 小场 所内 的物 料转 运。 该机 采用 了目 前国际上 最 为 先 进 的 场 效 应 管控 制 技 术 ， 工 作 效 率 高 ， 噪 音 小 。 起 重 系 统 采 用 宽 视 野门架 、液 压控 制， 动力 强大 ，使 用方 便。 转向 系统 采用 全液 压动 力转 向， 轻便 灵活 。制动系 统采 用了 液压 制动 的自 动增 力式 制动 器 ，安 全可 靠。 采用 了国 际流 行、 新颖 的门 架支承方式， 轴距可调 。并配以 优良的电机 、蓄电池 组、组合 仪表。因此 它具有性 能优越、操作方便、视野宽阔、转向灵活、制动可靠、动力性好、噪音小、无污染、外形美观等优点，是室内物料 搬运的理想工具。此次 研 究开 发 的 电动 叉 车为 三 支点 后 轮驱 动 。驱 动 系统 的 工作 原 理是 铅 酸蓄电 池向 电机 供电 ，电 机旋 转， 通过 变速 箱 的两 极减 速后 将转 速降 低， 扭矩 增大 ，将 动力提 供 给 驱 动车 轮 ， 带 动叉 车 行 走 。车 速 的 控 制 通过 控制 器 来 调 节。 起 升 系 统和转 向系 统共 用一 个工 作电 机， 同样 由蓄 电 池来 提供 电能 ，工 作电 机将 电能 转化 为机 械能， 带动 工作 油泵 旋转 ，将 液压 油输 送给 带 优先 阀的 转向 器， 优先 向转 向器 供油 ，将 液压油输送给 转向马达 ，转向马 达旋转，带 动变速箱 的回转轴 承旋转，可 以实现后 轮转向。后单 轮转 向， 可以 实现 原地 。 转向 ，整 车 转弯 半径 小， 转向 轻便 灵活 。作 油泵 输出 的液压 油经 优先 阀后 供给 起升 系统 ，经 过多 路 阀后 ，根 据多 路阀 的操 作， 可将 油液 提供 给起升油缸 实现起升 ，提供给 倾斜油缸 ，将前轮 收回或推 出实现前 后倾。并 同时变换 轴距。电 气 系 统 除 了 向 电 机 供 电 外 ， 经 过 转 换 后 ， 将 蓄 电 池 的 电 压 改 变 为 电 压提供给仪 表和灯 具。保 证叉车 的信息 显示、 警示和 照明。主要部 件及配套方案乱蓄 电 池 ： 组 。 采 用 欧 标 蓄 电 池 作 为 动 力 源 ， 配 置 为 安 徽 迅 启 蓄 电 池 有 限公 司 生 产 的 欧 标 蓄 电 池 ， 单 体 外 形 尺 寸 为 （ ） ， 蓄 电 池 盒 体 尺 寸 为。配置配德国进口欧标蓄电池，外形安装尺寸同国产蓄电池，可互换。行 走 电机 ： 个 ，采 用常 州 常银 牵 引电 机厂 生 产的 型 电机 ， 功率 ，长安大学硕士学位论文额定电 压 ， 直流牵 引电 动机 ，额 定转 速 转 分， 额定 电流 ， 分钟 工作 制。传 动系 统： 布置 于车 体后 部空 间， 为两 级传 动的 减速 箱， 传动 比为 ， 直接 带动后轮 ， 整 个传 动 系 统能 向 左 右 各转 动 ， 满 足原 地 转 向的 要 求 。 后轮 胎 选 标准 实 芯 轮胎或充 气轮胎 ，负 荷下静 力半径 ，宽 ， 外直径 。 传动系 统 布置方式 ：电 机 竖置 ， 由一 对斜 齿 轮进 行 一级 减 速， 再由 一 对螺 旋 伞齿 轮进 行 第二 级 减速 并改变 转动 方 向。 其中 ， 螺旋 伞齿 轮 可采 用前 移 式叉 车用 的 螺旋 伞齿 轮 。因 此降 低 了加 工难度 ，驱 动 轮的 转 向， 由液 压 马达 经 过链 条 传动 带动 变 速箱 转 动。 液压 马 达由 工 作油 泵提供给 全液压 转向 器压力 油，向 液压 马达供 油。转向系统：液压转向。全液压转向器一液压马达一驱动轮。方向盘角度可调，由万向节 连接 转向轴 和全 液压 转向器 、转 向管柱 等组 成。制 动系 统： 前轮 制动 。因 为后 轮由 于电 机的 反接 制动 ，故 不需 要机 械制 动， 前轮用于 辅助 制 动， 采 用液 压制 动 。由 制 动踏 板 的机 械连 杆 推动 制 动总 泵向 制 动器 的 制动 分泵供油。制动器采用叉车制动器，手制动借用车手制动操纵。前 轮： 为 从动 轮。 与 门架 固连 ， 由轮 胎、 制 动鼓 、 制动 器、 前 轴组 成。 轮 胎采 用两个标准实芯轮胎， 。 （或充气轮胎成 本低）轮可向前推 出和向后缩回，向前推出时， 门架 后倾 ，轴 距伸 长， 后轮 负荷 变大， 增加 牵引 力， 有利 于行 走。 缩回 中位 时，门架直立 ，轴距 缩短， 改善机动 性，增 加了存 储空间 的利用， 能在更 狭窄的 空间内 工作。再缩回 时， 门架前 倾。 前轮的 移动 由一个 前移 缸来实 现。门 架 ：采 用 槽 钢 ，宽 视野 ， 两个 起升 油 缸布 置 于立 柱外 侧 ，以 减小 前 悬， 前悬 。 门 架 为 系 列 设 计 ， 标 准 起 升 高 度 。 货 叉 尺 寸 ， 前 倾 。后倾， 门架铰点 位于仪 表架前方 ，通过 前轮的移 动实现 门架的前 后倾。液 压系 统： 采用共 泵分 流技 术， 包括 ：工 作电 机、工 作油 泵、 多路 阀及 操纵 、带优先 阀的 全 液压 转向 器 、转 向马 达 ，工 作油 箱 安装 。多 路 阀带 安全 阀 、倾 斜自 锁 阀， 液压系 统设 有 下降 限速 阀 。起 升油 缸 内设 有爆 管 阀。 工作 电 机采 用常 州 常银 牵引 电 机厂 的，功率， 电压，额定电流 ，额定转速转分，满载起升速度为，为 ，多路阀操纵位 于司机座椅右侧。外 形及车 架： 外形 尽可 能采用 圆弧 造型 ，上车 处采 用大 开口 的踏板 方式 。车 架用 板 采 用 围 板 加 与 厚 板 焊 成 的 框 架 式 结 构 ， 平 衡 重 铸 造 为 圆 弧 造 型 ，护项架采用现有产品所 用的矩形钢管焊接而 成，上部开缺口。电 气 系统 ：电 控 采用 管控 制 器， 采用 英 科公 司 生产 的美 国 科蒂 斯进 口 电控 ，第一二章 三 支点 后轮 驱动电 动叉 车的 总体 设计 研究组合 仪表 采用 英科 公司 生 产的 仪表 盘。 电器 系 统包 括蓄 电池 组、 行 走电 机、 电控 、控 制开关、组 合仪表及 照明装置 。仪表显 示含：蓄 电池容量 显示、制 动状态显 示、方向 显示、计时表 、故 障代 码显 示等。 总电 源应 设有 紧急断 电装 置， 控制 电路含 过电 流保 护装 置。外形图一图 整车 外 形 图主要参数参数长安大学硕十学位论文表 整 机 主 要 参 数 额定起重量载荷中心矩轮胎型式标准起升高度自由起升高度皿 实芯胎或 充气胎 实芯胎或充气胎 作业 时 最大 高 度 门架倾角 耐叉架 至车 身后 部距 离车宽 车身宽 车跃 整 车 高 度 转弯半径 前悬距 直角 通 道 宽 度 （） 直角 堆 垛 宽 度 （） 行驶速度满无载起升速度满无载最人 爬坡 度满 无 载自重满载桥负荷前后空载桥负荷前后轮胎 型 号 前 后轴距 前轮距 离地间隙 蓄电池标准电压容 量 （放 电 量 ）行走电机功率起升电机 功率电控方式液压系统压力茕后度 。