現代電動叉車的結構及技術特點分析

余曉賢

（浙江中力機械有限公司，湖州 313300）

電動叉車一般泛指以使用電為動力進行作業的叉車，其中普遍使用蓄電池為能量儲存裝備，而電動叉車因為具備較大的靈活性且操作起來非常簡便，并且能夠在多個操作環節極大降低作業人員勞動強度，所以具有很大的推廣意義。近年來，電動叉車的銷售量也逐步增加，尤其是在倉儲及食品、輕紡、煙草等行業中使用尤為普遍。

1 電動叉車的車架結構特點

電動的主體一般都是用6～10mm的鋼板焊接成的車架，車架主要有箱式或梁式這兩種結構方式，并且對其強度和剛度都有非常高的要求，必須能夠承受叉車在作業時的載荷以及裝卸貨時產生的沖擊力。而叉車的主體還承擔著放置蓄電池的功能，可以分為兩種放置方式：第一是將蓄電池放置在車架的前后橋之間并位于車架的底部位置；第二就是將蓄電池直接放置在車架的后橋位置并位于車架的上方。而這兩種蓄電池的放置方式各有優劣。

如果將蓄電池放置在車架的底部位置，則車體重量會下沉車子的重心低穩定性會比較好，然而，車架的前后橋空間不大不能放置大容量蓄電只，會減少電動叉車單次作業的時間。

如果將蓄電池放置在車架的后橋上方位置，會加高叉車的座椅高度讓叉車操作者的視野變得更為開闊，也可以適當減少車架前后橋之間的軸距，并且相應的齒輪泵、電控和油泵電機都可以放置在車架的左右兩邊，這類零件出現故障維修時，只需要打開兩側機箱門就能直接進行故障排查，但從整體車輛重心來看，車輛重心提高穩定性就會大大下降。

在目前的全球電動叉車銷售市場中，第一種車架結構主要在日本、中國、歐洲等國家和地區較為流行；第二種車架結構主要是北美地區較為流行。比如，較知名的杭叉A系列平衡重式電動叉車就是采用的第一種車架結構，且如果需求量較大的客戶還能根據自身作業環境的不同差別進行個性化定制叉車結構。

2 電動叉車門架結構分析

在當前電動叉車的主流產品中，電動叉車的門架主要采用寬視野門架，并且將起升缸放置在車架兩邊，但還是有特殊安置方式：將起升缸放置在門架的外側部位，如BALKANCAR、CARER公司、LIND叉車。

一般電動叉車的門架都會分為2級標準型、2級全自由型、3級全自由型，而從門架起升高度的標準來看國內和國外基本相同，國內的叉車標準起升高度一般是在3m左右，并以4m以內的2級標準型較多；但國外的叉車起升高度一般是在4～5m，且帶側移功能，且國外倉庫的立體化程度高于國內，所以起升高度基本都在5m以上。

目前，部分企業正在研究電動叉車門架的下降負載勢能回收技術，這種技術可以將門架的下降速度變為無極調速，還能直接節省5%左右的電能，該技術的原理主要是在門架下降時，將液壓泵變成液壓馬達讓電動機直接變成發電機產生動力，把負載的是能轉化成電能，并對蓄電池進行充電以達到節省能源的目標。

3 電動叉車主流技術分析

3.1 電動叉車驅動技術

現在，最新的叉車驅動技術當屬交流驅動系統，它運用矢量控制交流異步電機驅動技術，且電機的結構非常穩固且簡單，能夠在操作時具有較強的可控性，所以，這種交流驅動系統也被逐漸推廣至其他電動車輛中。交流電機技術主要有如下幾方面優點：由于其擁有強勁高效的電機，能夠承受高電流的反復沖擊；方便驅動系統能夠讓高低電壓自如轉換；而這種交流電機內部零部件不同于傳統的電機部件，它們構造較簡單且數量較少，方便日常維護且造價也較低。

使用交流驅動系統的電動叉車也具有非常明顯的市場競爭優勢：首先，它使用的是再生制動程序，可以大大降低機械損耗程度，在日常維護運行上的花費較小；其次交流驅動系統使用的交流電機，如果不出故障是能夠終生免維護的，可以節省叉車保養時間用于生產作業；最后它的編程指令簡潔明了，可以增強操作儀對電動叉車的控制力。

雖然交流驅動系統的優點顯而易見，但主要還是被國外市場使用較多，如日本的豐田、美國的科朗或德國的永恒力、林德等廠家，而國內的對于交流電控驅動的技術開發時間較短，目前合力、杭叉等大品牌叉車廠已成功應用，但某些技術細節也仍需要不斷改善及優化。

3.2 電動叉車的液壓控制技術

液壓泵體電機控制的液壓系統在目前已經占據了電動叉車市場的主要位置，這種液壓系統能夠在液壓泵電機實際對門架進行控制時，實現無極調速的功能，并且能夠有效讓電動叉車各項電機轉速都保持在合理的水平運轉。運用液壓泵電機控制器還可以延長電動叉車能量使用時間，增加蓄電池組的使用時間，還可以減少液壓系統散發熱量的時間。

3.3 電動叉車的轉向技術

電動叉車的轉向系統對其日常作業中的工作效率、駕駛員勞動強度以及其駕駛的安全性都有非常大的影響。所以，轉向系統技術應盡力達到如下幾點目標：首先，要方便操縱，駕駛員在轉向時使用較小的力氣就輕松對電動叉車進行控制；其次，要有較高的靈敏度，方便突發情況對其進行緊急調整；最后，要有較高的可控性，能夠做到在實際作業中對其操作自如。目前，能夠滿足以上要求的當屬全液壓轉向系統，它以安裝容易、易于整體布置及其操作的輕便，被廣泛應用于電動叉車設計生產中。

3.4 電動叉車制動能量再生電子控制技術

在電動叉車的動力設計中能量的再生過程被設計為一個電子制動的循環動作，包含三個環節：第一是在駕駛員松開加速器的控制踏板，第二是駕駛員踩住反向加速器的踏板，第三是駕駛員踩下液壓制動踏板。比如，CARER的P50或者LINDE的E20這兩種電動叉車型號，在駕駛員初次或使用較小力度踩下制動器的時，可以讓電機變成發電機將能量輸送回蓄電池內，較一般的電動叉車制動系統又多了一項節約能源的功能。

4 結語

對于倉儲、物流或港口等需要頻繁裝卸貨的場所來說，叉車具有非常重要的作用，能夠將批量的貨物進行堆垛、短距離運輸以及日常裝卸，節省了大量的人力。而目前能源逐漸告竭，人們開始重視可再生資源和環保資源，讓叉車也從傳統的燃油驅動變為電力驅動，并對電動叉車的結構及系統技術進行不斷優化升級，以便快速適應市場需求，本文從電動叉車的主體結構及主要技術進行探討，期望能夠為電動叉車的研發提供一定的參考意見。