内燃叉车的设计要点及技术发展趋势

于永良

摘 要：叉车是一种搬运机械，在港口货物搬运、物流货物搬运以及在其他一些重物搬运方面发挥着重要作用，能够代替人工，减轻人工的搬运劳动强度，提高作业效率。内燃叉车以内燃机为动力，功率强劲，荷载功能强大，是目前叉车主要的动力配置类型。但随着人们环保意识的增强，叉车的生产设计也越来越注重节能环保性、安全可靠性、人性化以及对现代化技术的运用。文章分析了内燃叉车的设计要点及技术发展趋势。

关键词：内燃叉车；设计要点；技术

中图分类号：TH242 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0014-02

据统计数据显示，在全球叉车产销量中，内燃叉车占叉车总销量的60%左右，我国内燃叉车的产量约占叉车总产量80%的左右，内燃叉车销往欧、美等多个经济发达国家。

随着环境问题的日益突出，人们的环保意识也在不断增强，欧美等国相继出台了基于环境保护的政策法规，这对叉车的生产设计来说既是一个机遇，也是一个挑战，推动该我国不断改进升级叉车生产技术，往绿色、节能、环保性能方面发展，以与国际水平接轨。

1 内燃叉车简介

叉车，是一种用于物流转运的的机械搬运工具，能够代替传统人工劳动，降低人工劳动强度，极大提高了搬运效率。内燃叉车是以内燃机为动力的叉车，动力强大，被广泛地应用在各种重物的搬运中。根据用途的不同可以将叉车分为三种类型：

1.1 平衡重式内燃叉车

这种叉车主要以柴油、汽油、液化石油等气体作为燃料，可承载重量一般在50 t，一般我们见到的承载重超过10吨的就是柴油叉车。平衡重式内燃叉车的特点是稳定性好、车型较大、荷载吨位高。

1.2 集装箱叉车

集装箱，顾名思义，就是在码头港口运送装载集装箱的叉车，承载重量一般都在45 t以上，动力装置是柴油机。集装箱叉车是很常见的一种叉车，在堆垛作业时经常被派上用场，在综合性码头经常可以见到这些叉车被用作于短距离的搬运。

1.3 侧面叉车

这是一种相对来说较为小型的柴油叉车，其在搬运作业现场主要起协助作用。侧面叉车结构不同于一般的叉车，它的起升机构、门架和货叉都是设计在叉车的中部，在工作中可以横向移动。在侧面还有一个货物平台，货叉也是在叉车的侧面。

2 内燃叉车设计要点

2.1 控制震动与噪声

叉车在运作过程中会产生很大的噪音和震动，这种噪音和震动会对驾驶员产生一定的危害性，影响到驾驶员的身心健康，所以在生产设计时要特别重视这个问题改善。内燃叉车的噪音和震动来自多个方面，有发动进排气噪声、车身工作装置、液压系统及零部件，这些震动和噪音超过一定的限值就会对驾驶员的身心健康造成伤害。

所以在设计时，为降低震动与噪声，可以从以下几方面入手：

根据噪音频谱数值在发动机排气口和进气口上安装消音装置，在全车的工作系统中配备上下缓冲装置和悬浮式降低震动座椅，在转向桥和操作系统上安装减震块，并改良发动机的减震垫。

2.2 使用高效节能液压系统装置

液压系统是叉车的重要装置，叉车的起重转向都是由液压系统来控制的，液压系统内的油液发生变质会导致汽油升温装置功率的损坏，从而降低工作，甚至发生故障。

所以，在内燃叉车的设计时要采取措施尽可能降低系统的功率损失，一般可以从以下途径实现：

优化液压管路设计，降低管路压力损失，应用负荷传感系数协调装置压力减小液压装置工作温度，这样就可以有效减少对燃油的消耗，又能实现高效运行的目标。

2.3 使用绿色环保节能材料

在强调低碳、环保、节能的现代社会中，内燃叉车的设计也要贯彻这一理念，各系统及部件尽可能使用可再生材料和低环境负荷材料，这些材料你在使用加工过程中不会对环境产生污染，且可回收、易分解，特别是尽可能不要使用含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。一些结构件尽可能使用容易装配且容易分解的大模块结构和无毒材料，这样才可以提高材料的回收利用率。

2.4 采用对环境负荷小的附件与发动机

内燃叉车是用内燃机来产生动力的。燃料在内燃机内燃烧，燃烧释放出来的能量会产生压力作用推动活塞缸进行来复运动，从而产生机械能驱动叉车运作。内燃发动机燃烧的燃料多为柴油，燃烧时会产生大量的有毒有害气体，对环境造成污染，影响到人体的健康。

所以，在设计时，可以考虑在内燃叉车的发动机上安装尾气净化催化装置，对产生的气体进行净化处理，减少所排放尾气的有害气体和有害颗粒的含量，以符合欧盟EC和美国EPA排放标准。

因此，采用效率高、油耗少的发动机，能够降低有害气体的产生，也能减少噪音的产生，充分体现环保理念。

2.5 外观设计

叉车是一种机械搬运工具，有着特定的用途，现在的叉车设计和生产日趋多品种化和小批量化，一些叉车是根据用户需求进行量身定制的。

随着现代科技的发展，微机辅助设计方法被广泛应用到叉车的设计中，比如快速成型、三维立体构型等使得叉车的外观设计更加的个性化和美观。

所以，叉车的设计要充分利用现代先进技术，设计出外形独特、造型美观、色彩大方的的叉车，融入更多的美学元素，既符合现代人的审美观，又满足功能特性，实现车与环境，人与车的协调一致

3 内燃叉车设计技术发展趋势

3.1 应用人机工程学 让设计更人性化

人体工程学被广泛地应用在多种产品的设计上，比如家具、电子产品等等，以与人体结构相吻合，能给人带来舒适感为特点，可以创造良好的工作环境，有效的保护人的健康和安全。未来的叉车设计会更注重应用人机工程学原理来设计满足人体操作的机械，比如合理设计驾驶空间和操作部件的空间，以让驾驶员的操作和活动更加方便；改良护顶架和门架构造，扩大操作人员前上方的视野；采用操作更加灵活简单的双手冰轿车化组合开关；将液压操纵手柄稍微往右边移，以减轻驾驶人员手臂的疲劳度；将齿轮泵产生的高压油作用在制动阀上，可以节省操作人员脚踏板的力气。

3.2 系统智能化和集成化设计

物流仓储中心的物资品种繁多、库房多、道路状况，叉车司机在驾驶时基本上凭记忆或是道路指引牌来找到目标的，这种做法既浪费时间又容易出错。

未来叉车的设计要融入物联网技术，给基于RFID的定位导航技术，在叉车上搭载射频天线，以读取物品、库房标签信息，建立起运输车辆与仓库的地图坐标关系，对叉车进行实时追踪定位，车载运算终端生成最优行驶路线，并协同主机解决任务分派和协同调度等问题，这种智能导航技术可以实现主机通过无线网络发送调度命令，又可以反馈叉车所在的位置。

3.3 采用电子燃烧喷射和共轨技术

内燃叉车，使用的是柴油燃料，即使采用发动机净化技术及安装了尾气催化装置，但仅能起到减少有害气体和颗粒的排放，无法完全避免，所以未来叉车的动能设计要重视低碳、节能技术的采用。

电子燃烧喷射和共轨技术是未来叉车动能的应用方向，将电动汽车的传动、动力、安全、控制等技术应用到叉车上来。现在智能型充电机充电效率高、全自动功能、电压匹配性好，使用寿命长，这些都为其应用在叉车上提供了可行性。

4 结 语

内燃叉车在港口码头、物流仓储中心的重量物资转移搬运方面有着重要的应用，为了提高叉车的功能和运作效率，需要不断针对关键点进行改良、升级、优化。

社会经济的发展，对叉车的高负荷运作功能提出了更高的要求，同时，在绿色低碳环保理念下，叉车的设计更注重环保性能的提高，所以在设计中要控制好震动和噪音的产生、使用高效节能液压系统装置、使用绿色环保材料、采用对环境负荷小的附件与发动机，同时还要注重外形的美观，在未来的更新升级优化中更要注重对人机工程学的应用，让设计更人性化，进行智能化和集成化设计，采用电子燃烧喷射和共轨技术，从而全面提高叉车的性能。

参考文献：

[1] 陈勇.内燃防爆叉车防爆设计与技术分析[J].物流技术与应用，2015，（8）.

[2] 陈步童.内燃叉车放碰撞控制技术研究[J].中国农机学报，2015，（3）.

[3] 许翔.内燃叉车高原环境适应性问题分析[J].工程机械，2011，（8）.