內燃叉車的設計要點及技術發展趨勢

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，提高作業效率。內燃叉車以內燃機為動力，功率強勁，荷載功能強大，是目前叉車主要的動力配置類型。但隨著人們環保意識的增強，叉車的生產設計也越來越注重節能環保性、安全可靠性、人性化以及對現代化技術的運用。文章分析了內燃叉車的設計要點及技術發展趨勢。

關鍵詞：內燃叉車；設計要點；技術

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

據統計數據顯示，在全球叉車產銷量中，內燃叉車占叉車總銷量的60%左右，我國內燃叉車的產量約占叉車總產量80%的左右，內燃叉車銷往歐、美等多個經濟發達國家。

隨著環境問題的日益突出，人們的環保意識也在不斷增強，歐美等國相繼出臺了基于環境保護的政策法規，這對叉車的生產設計來說既是一個機遇，也是一個挑戰，推動該我國不斷改進升級叉車生產技術，往綠色、節能、環保性能方面發展，以與國際水平接軌。

1 內燃叉車簡介

叉車，是一種用于物流轉運的的機械搬運工具，能夠代替傳統人工勞動，降低人工勞動強度，極大提高了搬運效率。內燃叉車是以內燃機為動力的叉車，動力強大，被廣泛地應用在各種重物的搬運中。根據用途的不同可以將叉車分為三種類型：

1.1 平衡重式內燃叉車

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。平衡重式內燃叉車的特點是穩定性好、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，在堆垛作業時經常被派上用場，在綜合性碼頭經常可以見到這些叉車被用作于短距離的搬運。

1.3 側面叉車

這是一種相對來說較為小型的柴油叉車，其在搬運作業現場主要起協助作用。側面叉車結構不同于一般的叉車，它的起升機構、門架和貨叉都是設計在叉車的中部，在工作中可以橫向移動。在側面還有一個貨物平臺，貨叉也是在叉車的側面。

2 內燃叉車設計要點

2.1 控制震動與噪聲

叉車在運作過程中會產生很大的噪音和震動，這種噪音和震動會對駕駛員產生一定的危害性，影響到駕駛員的身心健康，所以在生產設計時要特別重視這個問題改善。內燃叉車的噪音和震動來自多個方面，有發動進排氣噪聲、車身工作裝置、液壓系統及零部件，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。

所以在設計時，為降低震動與噪聲，可以從以下幾方面入手：

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

2.2 使用高效節能液壓系統裝置

液壓系統是叉車的重要裝置，叉車的起重轉向都是由液壓系統來控制的，液壓系統內的油液發生變質會導致汽油升溫裝置功率的損壞，從而降低工作，甚至發生故障。

所以，在內燃叉車的設計時要采取措施盡可能降低系統的功率損失，一般可以從以下途徑實現：

優化液壓管路設計，降低管路壓力損失，應用負荷傳感系數協調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，又能實現高效運行的目標。

2.3 使用綠色環保節能材料

在強調低碳、環保、節能的現代社會中，內燃叉車的設計也要貫徹這一理念，各系統及部件盡可能使用可再生材料和低環境負荷材料，這些材料你在使用加工過程中不會對環境產生污染，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。一些結構件盡可能使用容易裝配且容易分解的大模塊結構和無毒材料，這樣才可以提高材料的回收利用率。

2.4 采用對環境負荷小的附件與發動機

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

所以，在設計時，可以考慮在內燃叉車的發動機上安裝尾氣凈化催化裝置，對產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排放標準。

因此，采用效率高、油耗少的發動機，能夠降低有害氣體的產生，也能減少噪音的產生，充分體現環保理念。

2.5 外觀設計

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

隨著現代科技的發展，微機輔助設計方法被廣泛應用到叉車的設計中，比如快速成型、三維立體構型等使得叉車的外觀設計更加的個性化和美觀。

所以，叉車的設計要充分利用現代先進技術，設計出外形獨特、造型美觀、色彩大方的的叉車，融入更多的美學元素，既符合現代人的審美觀，又滿足功能特性，實現車與環境，人與車的協調一致

3 內燃叉車設計技術發展趨勢

3.1 應用人機工程學 讓設計更人性化

人體工程學被廣泛地應用在多種產品的設計上，比如家具、電子產品等等，以與人體結構相吻合，能給人帶來舒適感為特點，可以創造良好的工作環境，有效的保護人的健康和安全。未來的叉車設計會更注重應用人機工程學原理來設計滿足人體操作的機械，比如合理設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；將液壓操縱手柄稍微往右邊移，以減輕駕駛人員手臂的疲勞度；將齒輪泵產生的高壓油作用在制動閥上，可以節省操作人員腳踏板的力氣。

3.2 系統智能化和集成化設計

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的，這種做法既浪費時間又容易出錯。

未來叉車的設計要融入物聯網技術，給基于RFID的定位導航技術，在叉車上搭載射頻天線，以讀取物品、庫房標簽信息，建立起運輸車輛與倉庫的地圖坐標關系，對叉車進行實時追蹤定位，車載運算終端生成最優行駛路線，并協同主機解決任務分派和協同調度等問題，這種智能導航技術可以實現主機通過無線網絡發送調度命令，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

內燃叉車，使用的是柴油燃料，即使采用發動機凈化技術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計要重視低碳、節能技術的采用。

電子燃燒噴射和共軌技術是未來叉車動能的應用方向，將電動汽車的傳動、動力、安全、控制等技術應用到叉車上來。現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，這些都為其應用在叉車上提供了可行性。

4 結 語

內燃叉車在港口碼頭、物流倉儲中心的重量物資轉移搬運方面有著重要的應用，為了提高叉車的功能和運作效率，需要不斷針對關鍵點進行改良、升級、優化。

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

參考文獻：

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