一 实习目的
毕业设计是在大学期间的最后一个学习阶段,是我们之前学习和实践成果的全面总结,也是对我们的综合素质,工程实践能力与科研能力的系统检验。毕业实习调研就是要对设计与研究的目标所要解决的各种问题进行探讨深入,全面了解;分析所研究问题的要求,性质及特点,分析各种解决问题的途径及其相关要素;对通过实习调研获取的信息进行加工调整,了解国内外最新动态及该类课题的研究状况。
在大四上学期,通过在洛阳一拖公司的参观实习,对叉车的系统、分类、组成、工作状态等各项参数指标都有了一定的了解。在参观实习的同时,我还向技术人员学习,听取技术报告,完成了收集有关技术资料等工作。
二 实习内容
(一)叉车构造
1. 动力部分
叉车动力装置的作用是供给叉车工作装置装卸货物和轮胎底盘运行所需的动力,一般装于叉车的后部兼起平衡配重作用。
电动叉车的动力装置是蓄电池和直流串激电动机,它的驱动特性最接近恒功率软特性的要求,其牵引性能优于内燃机。此外,运转平稳无噪声,不排废气,检修容易,操纵简单;营运费用较低,整车的使用年限较长。缺点是:需要充电设备,基本投资高,充电时间较长(一般7~8h,快速充电2~3h),一次充电后的连续工作时间短,蓄电池怕冲击振动,对路面要求高。由于蓄电池容量的限制,电动机功率小,车速和爬坡能力较低。因此,蓄电池一电动机驱动的蓄电池叉车主要用于通道较窄、搬运距离不长、路面好、起重量较小、车速不要求太快的仓库和车间中。在易燃品仓库或要求空气洁净的地方,只能使用蓄电池叉车。冷冻仓库中内燃机起动困难。也应采用蓄电池叉车。
内燃机的机械特性不符合对叉车原动机恒功率软特性的要求,它的输出功率随着转速的增加而增大。因此,内燃机必须配装增大输出转矩的机械变速器、液力变矩器或液压传动装置等以后才能使用。内燃叉车和蓄电池叉车相反,它的主优点是:不需要充电设备,作业持续时间长,功率大,爬坡能力强,对路面要求低,基本投资少。如果采用合适的传动方式,能获得理想的牵动性能。缺点是:运转时有噪声和振动,排废气,检修次数多,营运费用较高,整车的使用年限较短。因此,一般起重量在中等吨位以上时,宜优先采用内燃叉车。
在内燃叉车中,采用柴油机最普遍,起重量3t以上的叉车基本上全都采用柴油机。这是由于柴油机耗油少。但柴油机比较笨重,噪声、振动大。起重量较小的叉车可选用汽油机,它体积小、重量较轻,但耗油多;汽油价格贵,废气中有害成分较多,易着火。在国外还有采用液化石油气发动机的叉车,其燃料价格低,排出的废气也较少。
2.底盘
底盘接受动力装置的动力,使叉车动力,并保证其正常行走。它由传动系、行驶系、转向系、制动系组成。
传动系是接受动力并把动力传递给行驶系的装置。
机械式传动系由摩擦式离合器、齿轮变速器、万向传动装置及装在驱动桥内的主传动装置和差速组成;液力机械式传动系以液力变矩器取代摩擦式离合器,其余部分与前者相同。
行驶系是保证叉车滚动运行并支撑整个叉车的装置。它由支架、车桥、车轮以及悬架装置等组成;叉车的前桥为驱动桥,这是为了增大有载搬运时的前桥轴荷,以提高驱动轮上的附着质量,使地面附着力增加,以确保发动机的驱动力得以充分发挥。其后桥为转向桥。转向装置位于驾驶员前方,变速杆等操纵杆件置于驾驶员坐位的右侧。
转向系是用来使叉车按着驾驶员的意愿所决定的方向行走的系统,叉车转向系按转向所需的能源的不同,可分为机械转向系和动力转向系两种。前者以驾驶员的体能为转向能源,由转向器、转向传动机构和操纵机构3部分组成:后者是兼用驾驶员的体能和发动机动力为转向能源的转向装置。在正常情况下,叉车转向所需能量,只有很小一部分由驾驶员提供,大部分是由发动机通过转向加力装置提供。但在转向加力装置失效时,一般还应当能由驾驶员独立承担转向任务。叉车作业时,转向行走多变,为减轻驾驶员操纵负担,内燃叉车多采用动力转向装置。常使用的动力转身装置有整体式动力转向器、半整体式动力转身器和转向加力器3种。制动系是使叉车减速或停车的系统。它由制动器和制动传动机构组成。制动系按制动能源可分类人力制动系、动力制动系和伺服制动系3种。前者以驾驶员体能为制动能源;动力制动系完全依靠发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能为制动能源;后者则是前两者的组合。
叉车底盘的组成及其它各部分的组成、功用和工作原理,与汽车很相似。
3.工作装置
叉车工作部分是直接承受全部货重,完成货物的叉取、升降、堆垛等工序的直接工作机构,由直接进行装卸作业的工作装置及操纵工作装置动作的液压传动系统组成。从设计制造和不同工作条件两方面要求,它有多种结构形式。
货叉是直接承载货物的叉形构件,它通过挂钩装在叉架上,两货叉间的距离可以根据作业的需要进行调整,由定位装置锁定。
叉架是由钢板焊接而成的结构件,具有滚轮组,内门架内侧具有上下方向的槽形轨道,叉架与内门架的联接方式一样,同样也只能沿外门架的轨道作上下运动。
内门架是由两个槽形型作为立柱和栋梁组焊的框架结构。它的下部铰接在叉车的驱动桥(前桥)上,借助于倾斜液压缸的作用,门架可以在前后方向倾斜一定角度。门架前倾是为了装卸货物方便,后倾的目的是当叉车行驶时,使货叉上的货物不至于滑落。
起升液压缸下端在外门架横梁上,上端与内门架横梁和链轮联接。起升链条的一端与外门架下部联接,另一端绕过链轮与叉架相连,向液压缸通入压力油时,活塞杆以速度v向上运动并带动链轮、内门架以同样的速度v起升,由于动滑轮原理,链条牵动叉架以2v速度起升。当液压缸全行程终了时,内门架处于外门架上方极端位置,叉架处于内门架上方极端位置。当泄掉油压时,货物或货叉等构件靠自身重力下降。
1、叉车工作装置的主要类型
1)按起升形式分类
(1)无自由起升式:只要起升货叉,内门架也同时起升,且h=2h’。
(2)部分自由起行政工作计划升式:在货叉从地面起升到最大起升高度过程中可以分为三个阶段:第一阶段(自由起升阶段)货叉以液压缸2倍的行程起升,内门架不动,叉车的整车高度不变。第二阶段货叉以液压缸2倍的行程起升,内门架起升和液压缸的行程同步。第三阶段内门架与货叉同步以2倍液压缸行程起升直到最大起升高度。
(3)全自由起升式:它的起升分为两个阶段:第一阶段为自由起升,内门架不动,货叉沿它起升直到内门架的最上端。第二阶段货叉相对内门架不动,它随内门架一同起升至最大起升高度。这是靠两套液压缸(自由起升液压缸和起升液压缸)实现的。两套液压缸油路是并联的,而自由起升液压缸的动作压力低,故它总是先起后降。
无自由起升工作装置的结构最简单,多用在露天场地起重量比较大叉车上。出入于库房、车间的6t以下的叉车多用部分自由起升的工作装置。对于在低矮
仓房和进入集装箱内进行装拆箱的3t以下的叉车,则必须采用全自由起升的工作装置。
2)按门架的级数分类
(1)单级门架:它只有一个门架,叉车沿着它起升,液压缸也短,最大起升高度永远低于叉车高度,结构简单,刚性好,只有在起升高度很小的叉车上才用。
(2)两级门架:在单级门架的基础上多加了一个内门架。它的起升高度可以高于叉车的高度,是叉车上应用最多的一种形式。
(3)三级门架:在内外门架之间加了一个中门架,形式葳节伸缩机构。它的起升高度与叉车全高相差悬殊,在要求起升高度大或叉车的全高受到限制时采用这种形式,其结构复杂,驾驶员的视野差。
(二)技术参数
叉车的技术参数:是用来表明叉车的结构特征和工作性能的。叉车的主要技术参数有:额定起重量,载荷中心距,最大起升高度、门架倾角,最大行驶速度,最小转弯半径,最小离地间隙和轴距、轮距等。
1、额定起重量:叉车的额定起重量是指货物重心至货叉前壁的距离不大于载荷中心距时,允许起升的货物的最大重量,以t (吨)表示。当货叉上的货物重心超出了规定的载荷中心距时,由于叉车纵向稳定性的限制,起重量应相应减小。
2、载荷中心距:载荷中心距是指在货叉上放置标准的货物时,其重心到货叉垂直段前壁的水平距离,以mm(毫米)表示。对于1t叉车规定载荷中心距为500mm。
3、最大起升高度:最大起升高度是指在平坦坚实的地面上:叉车满载,货物升至最高位置时,货叉水平段的上表面离地面的垂直距离。
4、门架倾角,门架倾角是指无载的叉车在平坦坚实的地面上,门架相对其垂直位置向前或向后的最大倾角。前倾角的作用是为了便于叉取和卸放货物;后倾角的作用是当叉车带货运行时,预防货物从货叉上滑落。根据作业需要, 一般叉车前倾角为3°～6°,后倾角为10°～12°。
5、最大起升速度:叉车最大起升速度通常是指叉车满载时,货物起升的最大速度,以m/min (米/分) 表示。提高最大起升速度,可以提高作业效率;但起升速度过限,容易发生货损和机损事故。目前国内叉车的最大起升速度已提高到20m/min。
6、最高行驶速度;提高行驶速度对提高叉车的作业效率有很大影响。对手起重量为1t的内燃叉车,其满载时最高行驶速度不少于17m/min。
7、最小转弯半径:当叉车在无载低速行驶、打满方向盘转弯时,车体最外侧和最内侧至转弯中心的最小距离,分别称为最小外侧转弯半径Rmin外和最小内侧转弯半径rmin内。最小外侧转弯半径愈小,则叉车转弯时需要的地面面积愈小,机动性愈好。
8、最小离地间隙:最小离地间隙是指车轮以外,车体上固定的最低点至地面的距离,它表示叉车无碰撞地越过地面凸起障碍物的能力。最小离地间隙愈大,则叉车的通过性愈高。
9、轴距及轮距:叉车轴距是指叉车前后桥中心线的水平距离。轮距是指同一轴上左右轮中心的距离。增大轴距、有利于叉车的纵向稳定性,但使车身长度增加,最小转弯半径增大。增大轮距,有利于叉车的横向稳定性,但会使车身总宽和最小转弯半径增加。
(三)叉车分类
叉车通常可以分为三大类:内燃叉车、电动叉车和仓储叉车。
(1)内燃叉车
内燃叉车又分为普通内燃叉车、重型叉车、集装箱叉车和侧面叉车。
① 普通内燃叉车
一般采用柴油、汽油、液化石油气或天然气发动机作为动力,载荷能力 1.2～8.0吨,作业通道宽度一般为3.5～5.0米,考虑到尾气排放和噪音问题,通常用在室外、车间或其他对尾气排放和噪音没有特殊要求的场所。由于 燃料补充方便,因此可实现长时间的连续作业,而且能胜任在恶劣的环境下(如雨天)工作。
② 重型叉车
采用柴油发动机作为动力,承载能力 10.0～52.0吨,一般用于货物较重的码头、钢铁等行业的户外作业。
③ 集装箱叉车
采用柴油发动机作为动力,承载能力 8.0～45.0吨,一般分为空箱堆高机、重箱堆高机和集装箱正面吊。应用于集装箱搬运,如集装箱堆场或港口码头作业。
④ 侧面叉车
采用柴油发动机作为动力,承载能力 3.0～6.0吨。在不转弯的情况下,具有直接从侧面叉取货物的能力,因此主要用来叉取长条型的货物,如木条、钢筋等。
(2)电动叉车
以电动机为动力,蓄电池为能源。承载能力 1.0～4.8吨,作业通道宽度一般为3.5～5.0米。由于没有污染、噪音小,因此广泛应用于对环境要求较高的工况,如医药、食品等行业。由于每个电池一般在工作约8小时后需要充电,因此对于多班制的工况需要配备备用电池。
(3)仓储叉车
仓储叉车主要是为仓库内货物搬运而设计的叉车。除了少数仓储叉车(如手动托盘叉车)是采用人力驱动的,其他都是以电动机驱动的,因其车体紧凑、移动灵活、自重轻和环保性能好而在仓储业得到普遍应用。在多班作业时,电机驱动的仓储叉车需要有备用电池。
①电动托盘搬运叉车
承载能力 1.6～3.0吨,作业通道宽度一般为2.3～2.8米,货叉提升高度一般在210mm左右,主要用于仓库内的水平搬运及货物装卸。一般有步行式和站驾式两种操作方式,可根据效率要求选择。
②电动托盘堆垛叉车
承载能力为 1.0～1.6吨,作业通道宽度一般为2.3～2.8米,在结构上比电动托盘搬运叉车多了门架,货叉提升高度一般在4.8米内,主要用于仓库内的货物堆垛及装卸。
③ 前移式叉车
承载能力 1.0～2.5吨,门架可以整体前移或缩回,缩回时作业通道宽度一般为2.7～3.2米,提升高度最高可达11米左右,常用于仓库内中等高度的堆垛、取货作业。
④ 电动拣选叉车
在某些工况下(如超市的配送中心),不需要整托盘出货,而是按照订单拣选多种品种的货物组成一个托盘,此环节称为拣选。按照拣选货物的高度,电动拣选叉车可分为低位拣选叉车(2.5米内)和中高位拣选叉车(最高可达10米)。 承载能力2.0～2.5吨(低位)、1.0～1.2吨(中高位,带驾驶室提升)。
⑤ 低位驾驶三向堆垛叉车
通常配备一个三向堆垛头,叉车不需要转向,货叉旋转就可以实现两侧的货物堆垛和取货,通道宽度1.5～2.0米,提升高度可达12米。叉车的驾驶室始终在地面不能提升,考虑到操作视野的限制,主要用于提升高度低于6米的工况。
⑥ 高位驾驶三向堆垛叉车
与低位驾驶三向堆垛叉车类似,高位驾驶三向堆垛叉车也配有一个三向堆垛头,通道宽度 1.5～2.0米,提升高度可达14.5米。其驾驶室可以提升,驾驶员可以清楚地观察到任何高度的货物,也可以进行拣选作业。高位驾驶三向堆垛叉车在效率和各种性能都优于低位驾驶三向堆垛叉车,因此该车型已经逐步替代低位驾驶三向堆垛叉车。
⑦ 电动牵引车
牵引车采用电动机驱动,利用其牵引能力(3.0～25吨),后面拉动几个装载货物的小车。经常用于车间内或车间之间大批货物的运输,如汽车制造业仓库向装配线的运输、机场的行李运输。
(四)叉车性能
高质量的叉车其优越的性能往往体现在高效率、低成本、高可靠性、人机工效设计好以及服务便利等诸多方面。
1、高效率
高效率并不只意味着高速度(行驶、提升、下降速度),它还意味着操作者在完成一个工作循环所需的时间短,并且能在整个工作时间始终保持这个效率。许多因素都可以促使效率提高:
① 速度的高低,如行驶速度、提升和下降速度等;
② 人机工程设计的应用,减少操作动作的次数;
③ 操作的精确性;
④ 人机工程设计的应用,最大限度地减少疲劳;
⑤ 良好的视野;
2、 低成本
企业购买和使用叉车时,每年所需花费的总成本包括:
① 采购成本;
② 维护成本;
③ 能耗成本;
④ 人工成本。
采购成本将被平摊到叉车寿命中。因此高价叉车将因其寿命更长而使采购成本降低。
实际的维修费用不仅与维修配件的成本有关,而且与故障率或故障时间有关。因此,一台高品质的叉车,由于其较低的故障率,它的维护成本也更低。 能耗成本将随不同动力系统的叉车而不同,如电能、柴油、液化石油气或汽油。
3、 高安全性
叉车的安全性设计,应能够全面保证驾驶员、货物以及叉车本身的安全。高品质的叉车往往在安全设计方面考虑到每个细节、每个可能性。
4、 人机工程
人机工程学是一门广泛应用于产品设计特别是改善操作环境的科学,目的是通过降低驾驶员疲劳度和增加操作的舒适性等手段,最大限度提高生产效率。 在叉车设计上,人机工程学体现在方方面面:
① 降低驾驶员操作时的疲劳度:独特的设计能减少驾驶员的操作动作,使操作更省力;
② 舒适性:人性化的设计能够使驾驶员保持良好的心情,减少操作失误; ③ 良好的视野:为叉车作业过程提供良好的视野,不仅能提高效率,同时确保驾驶员安全。
5、 维护方便
要考虑叉车是否方便维护。所有的零部件应更换方便,故障的确诊和排除要快。高品质的叉车的控制系统都已经模块化,可直接与手提电脑联接,利用诊断程序来快速地查找故障或修改参数设置(如行驶速度)。
(五)叉车工作装置的安全要求
1. 门架不得有变形和焊缝脱焊现象,内外门架的滚动间隙应调整合理,不得大于1.5mm,滚轮转动应灵活,滚轮及轴应无裂纹、缺陷。轮槽磨损量不得大于原尺寸的10%。
2. 两根起重链条张紧度应均匀,不得扭曲变形,端部联接牢靠,链条的节距不得超出原长度的4%销售工作计划,否则应更换链条。链轮转动应灵活。
3.货叉架不得有严重变形,焊缝脱焊现象。货叉表面不得有裂纹、焊缝开焊现象。货叉根角不得大于93°,厚度不得低于原尺寸的90%。左、右货叉尖的高度差不得超过货叉水平段长度的3%。货叉定位应可靠,货叉挂钩的支承面、定位面不得有明显缺陷,货叉与货叉架的配合间隙不应过大,且移动平顺。
4.起升油缸与门架联接部位应牢靠,倾斜油缸与门架、车架的铰接应牢靠、灵活,配合间隙不得过大。油缸应密封良好,无裂纹,工作平稳。在额定载荷下,lOmin门架自沉量不大于20mm,倾角不大于0.5°。满载时起升速度不应低于标准值的一半。
5.护顶架、挡货架须齐全有效。
6. 货叉上下严禁站人,不允许用单支货叉叉取高过载荷的货物。
(六)叉车装卸时注意事项
(1)叉载物品时,应按需调整两货叉间距,使两叉负荷均衡,不得偏斜,物品的一面应贴靠挡货架,叉载的重量应符合载荷中心曲线标志牌的规定。
(2)载物高度不得庶挡驾驶员的视线。
(3)在进行物品的装卸过程中,必须用制动器制动叉车。
(4)货叉车接近或撤离物品时,车速应缓慢平稳,注意车轮不要碾压物品、木垫等,以免碾压物飞起伤人。
(5)用货叉叉取货物时,货叉应尽可能深地叉入载荷下面,还要注意货叉尖不能碰到其它货物或物件。应采用最小的门架后倾来稳定载荷,以免载荷向后滑动。放下载荷时,可使门架小量前倾,以便于安放载荷和抽出货叉。
(6)禁止高速叉取货物和用叉头缶坚硬物体碰撞。
(7)叉车作业时,禁止人员站在货叉上。
(8)叉车叉物作业,禁止人员站在货叉周围,以免货物倒塌伤人。
(9)禁止用贷叉举升人员从事高处作业,以免发生高处坠落事故。
(10)不准用制动惯性溜放物品。
三 总结
通过这次自学叉车知识以及实地参观,使我对叉车的知识与设计有了一次比较全面的感性认识,进一步理解接受课堂上的知识,使理论在实际的生产中得到了运用。 近年来,我国的各项社会事业特别得到了迅猛的发展,并且其需求也越来越大,这对于从事机械设计的工作者来说,既是一个机遇,也是一个挑战。作为将要走出学校的学生来说,更应该在有限的时间内,掌握更多的专业知识,加强实践和设计能力,这样更有利于将来的发展,使自己在此领域内也有所作为。此次编写实习报告皆是从网上和图书馆查找资料而来,如有不正确的地方还望老师多多指教。在此,谢谢学校给我们这次宝贵的实习机会,并衷心感谢王小平老师在百忙之中给予我的指导!
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容