液壓支撐腿裝置在全電動堆垛車上的應用

□ 張提成

寧波如意股份有限公司 浙江寧波 315600

液壓支撐腿裝置在全電動堆垛車上的應用

□ 張提成

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針對全電動堆垛車安置一個比較大的靜配重，以抵抗車輛作業時貨物自重、慣性矩等引起的傾覆力矩，使其結構龐大，影響使用性能。為滿足車輛的穩定性，設計的CDDC型全電動堆垛車左、右兩側分別設置液壓支撐腿裝置，實現自動和手動兩種模式的切換，在起升至設定高度時，實現液壓支撐腿自動打開的功能，通道窄小時使用手動模式，可在任意高度打開液壓支撐腿。直徑為45 mm的雙作用液壓缸能達到600 kg配重的效果，該設計可有效增加兩支點的距離，增大力臂和反傾覆力矩，提高穩定性。

液壓支撐腿 全電動堆垛車 傾覆力矩 配重

物流設備中的全電動堆垛車具有機動性及牽引性能好、生產率高的特點，其行駛與起升速度和爬坡能力強，起升高度高，便于在倉庫、工地和車間搬運貨物，是裝卸、堆高、堆垛和短距離運輸作業的主要設備［1］。目前堆垛車主要通過車體上安置一個較大的靜配重［2］，以抵抗車輛行駛或作業時貨物自重、慣性矩等因素引起的傾覆力矩［3］。其中，高起升全電動堆垛車工況復雜，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，由此會導致不同工況下的防傾覆結構龐大，影響車輛的機動性，增加能耗，使蓄電池的續航能力減弱。

筆者設計的CDDC型系列全電動托盤堆垛車，以液壓裝置替代傳統的機械裝置，結構簡單，占用空間少，布置靈活［4］。

1 液壓支撐腿裝置工作原理

以CDDC型系列全電動托盤垛車中的側站駕式全電動堆垛車為例，其主要由門架、車架、液壓動力系統、電器控制系統、蓄電池組、充電機、貨叉、油缸、液壓支撐腿、電轉向機構、集中操縱機構及驅動輪等部件組成，如圖1所示。

為使側站駕式全電動堆垛車不增加配重及車輛轉彎半徑，并能提高車輛的穩定性，將液壓支撐腿裝置設置在電動堆垛車的左、右兩側，由液壓支撐腿和控制系統兩部分組成。液壓支撐腿裝置的結構：液壓油缸和相配套的活塞桿的下端設置旋轉銷軸，并轉動連接支撐腿；支撐腿上端的外側連接輪子，支撐腿下端設置支腿銷軸且與堆垛車車體的下部轉動連接；液壓缸的上端設置車體銷軸并與車體的中部相轉動連接，如圖2所示。

側站駕式全電動堆垛車最大行駛速度達到10 km/h，根據國家標準（GB/T21468-2008）托盤堆垛車和高起升平臺堆垛車穩定性試驗，在如圖3所示的5.5%斜坡上進行側向穩定性試驗時，若在6 m高度能承重1.5 t貨物，須在車架的圍板和底部靜配重G為600 kg才能達到平衡。因此，設計采用液壓支撐腿可以有效增加兩支點的距離，增大力臂和反傾覆力矩，從而增加其穩定性。

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節為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，如要達到靜配重平衡要求，則支撐腿油缸的力矩和靜配重力矩應相等：

▲圖1 CDDC型側站駕式全電動堆高車

▲圖2 液壓支撐腿裝置結構圖

▲圖3 車輛應用靜配重和液壓支撐腿裝置的比較圖

▲圖4 液壓控制系統

求得D＝39 mm，因此選擇油缸直徑為45 mm，可滿足平衡要求。

車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，同時減小車輛轉彎半徑和能耗，增強蓄電池的續航能力。

2 液壓控制系統

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

本裝置設有自動和手動切換兩種模式，當開關切換在自動擋（AUTO），拉起多路閥6H起升拉桿，接通泵電機M，液壓油通過油泵進入電磁閥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貨叉上升，當貨叉起升超過設定高度時，安裝在內門架上的磁性圓鋼觸發外門架上的磁性感應開關，將感應信號傳遞給控制器，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，同時液壓油通過油泵進入L2、L3及液壓支撐腿油缸5E的下腔，打開兩個液壓支撐腿油缸和相應的支撐腿。

液壓支撐腿完全打開后，液壓系統的壓力快速上升，壓力達到設定值時，兩個壓力繼電器4D斷開，并將信號傳遞給控制器，使電磁閥2B和3C斷電，此時起升油路接通，貨叉繼續起升，從而在起升至設定高度時，實現液壓支撐腿自動打開的功能。

推動多路閥6H下降拉桿，此時起升油缸的液壓油通過電磁閥7P、多路閥6H中的K6，然后通過多路閥的T口回油箱，當貨叉下降至設定高度時，此時磁性圓鋼觸發外門架上的感應開關，將感應信號傳遞給控制器，通過控制器接通泵電機M，同時使電磁閥2B中的L2和3C中的L4都得電，此時液壓油通過油泵進入電磁閥2B中的L2和電磁閥3C中的L4，再進入液壓支撐腿油缸的上腔，從而收回兩個液壓支撐腿油缸和相應的支撐腿。

當液壓支撐腿完全收回后，系統壓力會快速上升，達到設定壓力時，兩個壓力繼電器4D斷開，將斷開信號傳遞給控制器，并切斷液壓泵電機M，同時使電磁閥2B和3C斷電，可在下降至設定高度時，實現液壓支撐腿自動收回功能。

根據有些通道比較窄小，操作時不需要自動打開液壓支撐腿，需要在任意高度打開液壓支撐腿，此時可以將開關切換到手動收起檔（IN）或打開檔（OUT），無論貨叉上升或下降，液壓支撐腿都對應處于收起或打開狀態。

3 結束語

通過人性化的設計，使堆垛車結構簡單合理，制作成本低，具有省力、效率高、貨物運行平穩、操作簡單、安全可靠、噪聲小及無污染等特點，并可配套于各類提升運輸工具上，安裝與使用方便，這一技術的克服，從而可使叉車向更高、更安全方向發展，該車適用于在硬質、平坦的地面進行貨物搬運作業。

［1］黃曉平，葉東，李克忠.淺析托盤堆垛車技術發展方向［J］.工程機械與維修，2014（11）：80-81.

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

［3］趙衛國.內燃叉車平衡重的結構特點 ［J］.工程機械與維修，2011（10）:197.

［4］劉長明，楊魯川.一種半掛車液壓支撐腿的設計［J］.重型汽車，2012（4）：13-14.

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TH246

B

1000-4998（2015）06-0060-02

2015年3月