電動叉車的現狀及發展趨勢

 

    1外觀造型和表面處理

 

    無論是國內還是國外公司，外觀造型都采用了現代轎車的設計方法，即大圓弧流線形曲面造型。叉車的護頂架、車身、配重及各種裝飾件融為一體，考慮美學效果，制作精良，更容易受到客戶的青睞。

 

    一般來說，國際著名的叉車公司在推出新一代叉車之前，都會根據自己產品的一貫風格和顏色，經過模型制作、外觀工業造型、油漆顏色選取等過程，才會進入產品功能設計。

 

    在表面質量上，對黑色金屬進行侵蝕處理后噴漆，更容易獲得高的表面質量。如意大利CESAB公司采用了高壓靜電噴涂工藝，將自動控制的噴槍噴出的粉末，以100000V靜電的形式噴向部件表面，再經過干燥爐干燥處理，最后形成了比濕法噴涂高得多的表面質量，有類似于桔皮樣的顆粒效果，形成了自己的特色。

 

    2人機工程

 

    現代叉車駕駛室的每一個設計細節都充分考慮了工作效率和安全性，更符合人機工程學原理。操作空間加大，使操作者的手、腳、腿、頭、背部有更大的活動空間，如CROWN的FC4000系列相對于FC3000系列而言，頭部空間增加61mm，肩部間隙加大240mm，膝蓋空間加大90mm。如圖1所示，座椅和方向盤均可在三個自由度范圍內，根據司機身高、體重和習慣任意調節。座椅為全懸浮式和司機約束座椅（OSR），座椅右側有帶襯墊的可調手臂托架，用于擱放司機手臂，托架前端布置有電氣控制式集成液壓操作桿或指尖操作桿。儀表盤置于方向盤下方，隨方向盤擺動。喇叭、燈開關、緊急斷電開關等操作手柄和按鈕集中置于托架或儀表盤上，操作和控制更加方便。Linde、Still等公司的駕駛室可根據用戶要求向左或向右旋轉45°，便于短距離倒車。這一系列措施可確保每一位司機工作在最佳位置。

 

    3電氣系統

 

    現代電動叉車均配有先進完善的電氣系統，包括行走、起升、轉向控制器、DC-DC轉換器和車載充電器等（圖2）。

 

    行走電機從DC串勵向DC它勵并進一步向AC交流方向發展。加速器從碳膜電阻型有磨損式向霍爾型無磨損式發展。儀表盤上配置有各具特色的組合儀表面板，它采用大屏幕點陣式液晶顯示和LED管，實時顯示叉車狀況，其中包括：放電顯示、工作計時、電機溫度、故障診斷及更多信息。隨著電子技術的發展，電動叉車的控制器日趨完善，從傳統的串勵控制器發展到現在的DC它勵控制器和AC交流控制器。

 

    DC它勵控制器的特點：可實現傳統串勵電控無法實現的坡道防下滑功能；電瓶、電機工作電流的脈動大大減少；空載和滿載均能實現最大車速。它勵電控取消了三個接觸器，即換向、旁路（又稱全速）、再生接觸器，從根本上解決了接觸器易拉弧、故障多的問題，大大減少了維護工作量，降低了使用維修費用。

 

    AC交流控制器的特點：低速時恒轉矩控制，高速時恒功率控制，在低速段有電壓補償功能，使得爬坡和啟動性能更好，加之AC電機有速度反饋功能，因此操作靈敏度高，動力控制精確；同時AC電機不使用觸點和碳刷，維修更簡易。

 

    這兩種先進的控制器都可以通過CAN總線和其它元件通信。CAN總線技術的應用，使得叉車電氣系統所有元件的通訊變得方便、快捷、可靠，故障診斷可由電腦檢測記錄，電氣連接線少。

 

    新型電氣元件的裝備提升了電動叉車的檔次，提高了整車性能，使得電動叉車朝著高起升、高速度、高爬坡性能、高安全性方向發展。特別是最近幾年，國際大公司都競相推出高性能的全AC驅動叉車，行駛速度可達到17km/h，爬坡度可達到20%，達到同噸位內燃車水平。預計在未來3～5年內，AC叉車將會超過DC叉車而占據電動叉車主流市場。

 

    4制動系統

 

    現代叉車一般配有3套獨立的制動系統：作用于驅動輪和承載輪的踏板液壓制動；電子或機械式駐車制動；再生制動。再生制動原理：叉車在下坡、停車、前進/后退轉換過程中的動能不是僅僅消耗在機械制動器上，通過控制器可將電動機變成發電機，給蓄電池再充電；這種制動系統延長了每次充電后的工作時間，一般可延長5%～10%，同時減少了機械制動器的磨損，降低了使用成本，對于頻繁啟、制動的叉車來說尤為重要。

 

    5動力轉向

 

    現代叉車普遍采用電氣動力轉向（EPS）和電氣液壓動力轉向（EHPS），這兩種轉向均由電腦控制。Linde、Jungheinrich、BT、Still公司的前移式叉車裝備了EPS，由輸入軸、輸出軸、轉向輪、轉向電機和傳感器等組成。在方向柱下裝有1個固態邏輯單元（電子傳感器），它可以檢測轉向角的差值，并將其輸入到電氣控制系統中來控制轉向電機，使其與轉向力成正比。當方向盤不轉動時，則轉向電機不工作，而傳統的轉向電機一直旋轉，噪聲和能耗較大，容易造成電機和齒輪泵的磨損。Toyota和Shinko公司的平衡重式叉車裝備了最先進的EHPS，其結構原理見圖3。方向盤轉動時，車輪的轉向角度通過轉向傳感器同步反饋給控制器，自動補償并修正定位，使叉車的轉向操作更為精確，實現了方向盤的自動精確定位。

 

    浙江杭叉采用DC它勵、AC交流控制器、EHPS動力轉向等先進技術，外觀造型與現代轎車相媲美的新一代叉車，已經陸續投放市場，深受國內外用戶青睞，可代表我國電動叉車的發展方向。