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液压支撑腿装置在全电动堆垛车上的应用

2015-11-24张提成

机械制造 2015年6期
关键词:货叉堆垛油缸

□ 张提成

宁波如意股份有限公司 浙江宁波 315600

液压支撑腿装置在全电动堆垛车上的应用

□ 张提成

宁波如意股份有限公司 浙江宁波 315600

针对全电动堆垛车安置一个比较大的静配重,以抵抗车辆作业时货物自重、惯性矩等引起的倾覆力矩,使其结构庞大,影响使用性能。为满足车辆的稳定性,设计的CDDC型全电动堆垛车左、右两侧分别设置液压支撑腿装置,实现自动和手动两种模式的切换,在起升至设定高度时,实现液压支撑腿自动打开的功能,通道窄小时使用手动模式,可在任意高度打开液压支撑腿。直径为45 mm的双作用液压缸能达到600 kg配重的效果,该设计可有效增加两支点的距离,增大力臂和反倾覆力矩,提高稳定性。

液压支撑腿 全电动堆垛车 倾覆力矩 配重

物流设备中的全电动堆垛车具有机动性及牵引性能好、生产率高的特点,其行驶与起升速度和爬坡能力强,起升高度高,便于在仓库、工地和车间搬运货物,是装卸、堆高、堆垛和短距离运输作业的主要设备[1]。目前堆垛车主要通过车体上安置一个较大的静配重[2],以抵抗车辆行驶或作业时货物自重、惯性矩等因素引起的倾覆力矩[3]。其中,高起升全电动堆垛车工况复杂,倾覆力矩大小和方向随不同工况改变,故需要非常大的静配重才能抵御不同情况下的倾覆,由此会导致不同工况下的防倾覆结构庞大,影响车辆的机动性,增加能耗,使蓄电池的续航能力减弱。

笔者设计的CDDC型系列全电动托盘堆垛车,以液压装置替代传统的机械装置,结构简单,占用空间少,布置灵活[4]。

1 液压支撑腿装置工作原理

以CDDC型系列全电动托盘垛车中的侧站驾式全电动堆垛车为例,其主要由门架、车架、液压动力系统、电器控制系统、蓄电池组、充电机、货叉、油缸、液压支撑腿、电转向机构、集中操纵机构及驱动轮等部件组成,如图1所示。

为使侧站驾式全电动堆垛车不增加配重及车辆转弯半径,并能提高车辆的稳定性,将液压支撑腿装置设置在电动堆垛车的左、右两侧,由液压支撑腿和控制系统两部分组成。液压支撑腿装置的结构:液压油缸和相配套的活塞杆的下端设置旋转销轴,并转动连接支撑腿;支撑腿上端的外侧连接轮子,支撑腿下端设置支腿销轴且与堆垛车车体的下部转动连接;液压缸的上端设置车体销轴并与车体的中部相转动连接,如图2所示。

侧站驾式全电动堆垛车最大行驶速度达到10 km/h,根据国家标准(GB/T21468-2008)托盘堆垛车和高起升平台堆垛车稳定性试验,在如图3所示的5.5%斜坡上进行侧向稳定性试验时,若在6 m高度能承重1.5 t货物,须在车架的围板和底部静配重G为600 kg才能达到平衡。因此,设计采用液压支撑腿可以有效增加两支点的距离,增大力臂和反倾覆力矩,从而增加其稳定性。

液压支撑腿装置采用双作用油缸,油缸直径为D,压力继电器的压力调节为Mp=4 MPa,G=600 kg,支撑腿力F的力臂L2=412 mm,重力G的力臂L1=312 mm,以轮子M为支点,如要达到静配重平衡要求,则支撑腿油缸的力矩和静配重力矩应相等:

▲图1 CDDC型侧站驾式全电动堆高车

▲图2 液压支撑腿装置结构图

▲图3 车辆应用静配重和液压支撑腿装置的比较图

▲图4 液压控制系统

求得D=39 mm,因此选择油缸直径为45 mm,可满足平衡要求。

车辆采用液压支撑腿装置与静配重比较,可有效降低重量,减少成本,增大维修空间,同时减小车辆转弯半径和能耗,增强蓄电池的续航能力。

2 液压控制系统

支撑腿装置的液压控制系统由液压回路、控制器和电器切换开关组成,液压系统包括:多路阀6H、电磁阀2B、电磁阀3C、两个压力继电器4D及两根支撑腿油缸5E等组成,如图4所示。

本装置设有自动和手动切换两种模式,当开关切换在自动挡(AUTO),拉起多路阀6H起升拉杆,接通泵电机M,液压油通过油泵进入电磁阀2B、多路阀6H中的K5、电磁阀7P到起升油缸下腔,起升油缸的活塞杆推动货叉上升,当货叉起升超过设定高度时,安装在内门架上的磁性圆钢触发外门架上的磁性感应开关,将感应信号传递给控制器,使电磁阀2B中的L2和电磁阀3C中的L3得电,起升油路切断,货叉起升停止,同时液压油通过油泵进入L2、L3及液压支撑腿油缸5E的下腔,打开两个液压支撑腿油缸和相应的支撑腿。

液压支撑腿完全打开后,液压系统的压力快速上升,压力达到设定值时,两个压力继电器4D断开,并将信号传递给控制器,使电磁阀2B和3C断电,此时起升油路接通,货叉继续起升,从而在起升至设定高度时,实现液压支撑腿自动打开的功能。

推动多路阀6H下降拉杆,此时起升油缸的液压油通过电磁阀7P、多路阀6H中的K6,然后通过多路阀的T口回油箱,当货叉下降至设定高度时,此时磁性圆钢触发外门架上的感应开关,将感应信号传递给控制器,通过控制器接通泵电机M,同时使电磁阀2B中的L2和3C中的L4都得电,此时液压油通过油泵进入电磁阀2B中的L2和电磁阀3C中的L4,再进入液压支撑腿油缸的上腔,从而收回两个液压支撑腿油缸和相应的支撑腿。

当液压支撑腿完全收回后,系统压力会快速上升,达到设定压力时,两个压力继电器4D断开,将断开信号传递给控制器,并切断液压泵电机M,同时使电磁阀2B和3C断电,可在下降至设定高度时,实现液压支撑腿自动收回功能。

根据有些通道比较窄小,操作时不需要自动打开液压支撑腿,需要在任意高度打开液压支撑腿,此时可以将开关切换到手动收起档(IN)或打开档(OUT),无论货叉上升或下降,液压支撑腿都对应处于收起或打开状态。

3 结束语

通过人性化的设计,使堆垛车结构简单合理,制作成本低,具有省力、效率高、货物运行平稳、操作简单、安全可靠、噪声小及无污染等特点,并可配套于各类提升运输工具上,安装与使用方便,这一技术的克服,从而可使叉车向更高、更安全方向发展,该车适用于在硬质、平坦的地面进行货物搬运作业。

[1]黄晓平,叶东,李克忠.浅析托盘堆垛车技术发展方向[J].工程机械与维修,2014(11):80-81.

[2]刘水章.平衡重式叉车桥荷率与配重的分析与计算[J].叉车技术,2000(4):14-18.

[3]赵卫国.内燃叉车平衡重的结构特点 [J].工程机械与维修,2011(10):197.

[4]刘长明,杨鲁川.一种半挂车液压支撑腿的设计[J].重型汽车,2012(4):13-14.

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TH246

B

1000-4998(2015)06-0060-02

2015年3月

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