电动叉车的现状及发展趋势

 

    1外观造型和表面处理

 

    无论是国内还是国外公司，外观造型都采用了现代轿车的设计方法，即大圆弧流线形曲面造型。叉车的护顶架、车身、配重及各种装饰件融为一体，考虑美学效果，制作精良，更容易受到客户的青睐。

 

    一般来说，国际著名的叉车公司在推出新一代叉车之前，都会根据自己产品的一贯风格和颜色，经过模型制作、外观工业造型、油漆颜色选取等过程，才会进入产品功能设计。

 

    在表面质量上，对黑色金属进行侵蚀处理后喷漆，更容易获得高的表面质量。如意大利CESAB公司采用了高压静电喷涂工艺，将自动控制的喷枪喷出的粉末，以100000V静电的形式喷向部件表面，再经过干燥炉干燥处理，最后形成了比湿法喷涂高得多的表面质量，有类似于桔皮样的颗粒效果，形成了自己的特色。

 

    2人机工程

 

    现代叉车驾驶室的每一个设计细节都充分考虑了工作效率和安全性，更符合人机工程学原理。操作空间加大，使操作者的手、脚、腿、头、背部有更大的活动空间，如CROWN的FC4000系列相对于FC3000系列而言，头部空间增加61mm，肩部间隙加大240mm，膝盖空间加大90mm。如图1所示，座椅和方向盘均可在三个自由度范围内，根据司机身高、体重和习惯任意调节。座椅为全悬浮式和司机约束座椅（OSR），座椅右侧有带衬垫的可调手臂托架，用于搁放司机手臂，托架前端布置有电气控制式集成液压操作杆或指尖操作杆。仪表盘置于方向盘下方，随方向盘摆动。喇叭、灯开关、紧急断电开关等操作手柄和按钮集中置于托架或仪表盘上，操作和控制更加方便。Linde、Still等公司的驾驶室可根据用户要求向左或向右旋转45°，便于短距离倒车。这一系列措施可确保每一位司机工作在最佳位置。

 

    3电气系统

 

    现代电动叉车均配有先进完善的电气系统，包括行走、起升、转向控制器、DC-DC转换器和车载充电器等（图2）。

 

    行走电机从DC串励向DC它励并进一步向AC交流方向发展。加速器从碳膜电阻型有磨损式向霍尔型无磨损式发展。仪表盘上配置有各具特色的组合仪表面板，它采用大屏幕点阵式液晶显示和LED管，实时显示叉车状况，其中包括：放电显示、工作计时、电机温度、故障诊断及更多信息。随着电子技术的发展，电动叉车的控制器日趋完善，从传统的串励控制器发展到现在的DC它励控制器和AC交流控制器。

 

    DC它励控制器的特点：可实现传统串励电控无法实现的坡道防下滑功能；电瓶、电机工作电流的脉动大大减少；空载和满载均能实现最大车速。它励电控取消了三个接触器，即换向、旁路（又称全速）、再生接触器，从根本上解决了接触器易拉弧、故障多的问题，大大减少了维护工作量，降低了使用维修费用。

 

    AC交流控制器的特点：低速时恒转矩控制，高速时恒功率控制，在低速段有电压补偿功能，使得爬坡和启动性能更好，加之AC电机有速度反馈功能，因此操作灵敏度高，动力控制精确；同时AC电机不使用触点和碳刷，维修更简易。

 

    这两种先进的控制器都可以通过CAN总线和其它元件通信。CAN总线技术的应用，使得叉车电气系统所有元件的通讯变得方便、快捷、可靠，故障诊断可由电脑检测记录，电气连接线少。

 

    新型电气元件的装备提升了电动叉车的档次，提高了整车性能，使得电动叉车朝着高起升、高速度、高爬坡性能、高安全性方向发展。特别是最近几年，国际大公司都竞相推出高性能的全AC驱动叉车，行驶速度可达到17km/h，爬坡度可达到20%，达到同吨位内燃车水平。预计在未来3～5年内，AC叉车将会超过DC叉车而占据电动叉车主流市场。

 

    4制动系统

 

    现代叉车一般配有3套独立的制动系统：作用于驱动轮和承载轮的踏板液压制动；电子或机械式驻车制动；再生制动。再生制动原理：叉车在下坡、停车、前进/后退转换过程中的动能不是仅仅消耗在机械制动器上，通过控制器可将电动机变成发电机，给蓄电池再充电；这种制动系统延长了每次充电后的工作时间，一般可延长5%～10%，同时减少了机械制动器的磨损，降低了使用成本，对于频繁启、制动的叉车来说尤为重要。

 

    5动力转向

 

    现代叉车普遍采用电气动力转向（EPS）和电气液压动力转向（EHPS），这两种转向均由电脑控制。Linde、Jungheinrich、BT、Still公司的前移式叉车装备了EPS，由输入轴、输出轴、转向轮、转向电机和传感器等组成。在方向柱下装有1个固态逻辑单元（电子传感器），它可以检测转向角的差值，并将其输入到电气控制系统中来控制转向电机，使其与转向力成正比。当方向盘不转动时，则转向电机不工作，而传统的转向电机一直旋转，噪声和能耗较大，容易造成电机和齿轮泵的磨损。Toyota和Shinko公司的平衡重式叉车装备了最先进的EHPS，其结构原理见图3。方向盘转动时，车轮的转向角度通过转向传感器同步反馈给控制器，自动补偿并修正定位，使叉车的转向操作更为精确，实现了方向盘的自动精确定位。

 

    浙江杭叉采用DC它励、AC交流控制器、EHPS动力转向等先进技术，外观造型与现代轿车相媲美的新一代叉车，已经陆续投放市场，深受国内外用户青睐，可代表我国电动叉车的发展方向。