叉车四级门架关键技术研究

纪兰珂

摘 要：叉车四级门架主要就是通过四级全自由以及普通門架两种类型。四级门架设计较为复杂，在设计过程中要求严格，在设计过程中要做好统计分析，了解标准要求，合理设计。门架是叉车的重要工作设备，也是体现叉车性能的重要装置。叉车门架就是叉车取物的装置承重结构，是提升货物的装置。研究分析叉车四级门架，了解关键技术手段，可以为叉车的稳定运行提供参考。

关键词：叉车;门架;关键技术

前言  在设计前期，要综合数据资料、实验结果以及要求标准合理的设计，选择符合规范的槽钢。计算机门架的液压系统，获得液压系统的压力数值;根据液压系统设计值以及总体设计获得速度要求信息，综合门架真实荷载计算获得前起升液压缸活塞数值、液压缸缸径尺寸数值、活塞杆尺寸数值以及前起升液压缸行程等相关参数信息。计算后起升以及倾斜液压缸活塞尺寸、液压缸尺寸等相关参数;确定空间滚轮、槽钢界面尺寸设计定位尺寸以及间隙调整布置等参数;根据理论以及经验值确定许可接触应力数值的标准范围，确定侧滚轮滚轮距等参数信息。分析货叉架主滚轮轮距以及前起升液压缸行程参数、滚轮直径参数，确定内门架高度参数。校核调整各项参数，优化尺寸信息。

一.叉车四级门架部分关键结构件的尺寸设计

1.门架尺寸的设计

在确定门架尺寸过程中，要分析起升系统高度反向的相关尺寸参数，为了避免系统在运行中出现失稳以及刚性不足扥个问题，在社交过程中要适当的增加门架重叠长度，保障其在门架槽钢在5cm～6cm的区间范围中，其重叠程度要根据原有规格适当的增加，根据具体合理确定。进而有效的减少滚轮与槽钢接触应力问题，提升槽钢的刚性，进而有效的减少因为扰度而诱发的变形量问题。

2.门架滚轮间隙尺寸的确定原则

门架滚轮尺寸在确定过程中，要分析在门架上升最高位置时候滚轮运动副产生的门架抖动以及一些因间隙造成的冲击应力，要保障这些作用力最低，也要保证液压缸起升的时候不同滚轮运动副接触良好，不存在阻塞的问题，避免在运行中收到上升阻力的影响，而影响门架的正常起升，影响系统的整体强度以及刚度。起重系统在运行中产生的受力就是通过货叉以及货叉架进行逐层传递送到到最后的外门架之上，对此，要严格的控制前面滚轮副的间距，要保障其产生的间隙在外门架以及滚轮上，进而达到缩小误差的效果。

3.门架槽钢的选型

门架槽钢其主要的责任就是承受组合载荷以及交变应力，是货叉架以及各级门架运动的主要轨道，在运行中很容易出现弯曲、扭转等问题，其对于刚度要求较为严格。在进行门架槽钢截面选择过程中要保障其符合以下几个条件：第一，在截面积相同的时候，界面抗弯模量以及扇性抗矩要保持最大;第二，滚轮压力可以通过弯曲中心，或者接近截面的弯曲中心;第三，满足强度、性能、安全因素等要求，应用小截面，提升整体承载力。

二.叉车门架系统CAD/CAE技术研究

叉车作为一种搬运机械，被广泛应用于物流行业当中。它是实现物流行业的机械化作业，减轻工人搬运劳动强度，提高作业效率的主要工具之一。而叉车门架系统是实现叉取货物的执行部件，其设计水平直接和叉车整体性能是否可充分发挥，有着密切联系，它是叉车设计中最关键的一个部分。因此，研究叉车门架系统设计软件是很必要的。 本课题首先以Visual C++ 6.0为平台，将结构化设计思想，应用于叉车门架系统设计软件中;并基于可视化理论，形象模拟出二维图形与参数之间的变化情况。 其次，本课题利用Solidworks中所提供的API函数，对Solidworks软件进行二次开发，以适用于VC++ 6.0的格式，生成CSolidworks类。调用类中的函数，生成叉车门架系统部件及装配体的三维模型。并将生成好的内门架三维模型，通过保存函数，保存为“Parasolid（*.x_t）”格式。在设计过程中，对叉车门架系统任意参数数值修改后，可实现参数化驱动。 再次，本课题利用ANSYS 10.0本身提供的APDL语言，对ANSYS 10.0进行二次开发。借助于VC++ 6.0平台生成的APDL命令流文件，将“Parasolid（*.x_t）”格式的叉车内门架模型导入到ANSYS 10.0软件中，对内门架模型进行分析，最终得到叉车内门架的等效应力云图和应变云图，以此作为参考来检查设计是否满足要求。 最后，以上几步都通过后，通过文档自动生成技术，生成图文并茂的计算说明书。本课题采用可视化编程方法，结合Solidworks软件的三维建模功能、ANSYS 10.0有限元软件的分析功能，在VC++ 6.0软件平台上，开发出《叉车门架系统CAD/CAE设计软件》。并结合手算实例的验证，证明此设计软件的可靠性和准确性，为叉车门架系统的设计提供了一个快速、有效的途径。

提出多传感融合的主動反馈式电动叉车节能设计方法。完成基于整车反馈电子控制技术的智能控制平台设计研发，提升了系统的稳定性与可靠性;研发了双能源势能回收子系统，有效解决能量回收控制技术难题。系统节能提高12%，门架起升速度提升20%。提出大温差极端环境下叉车结构正向设计方法。提出大温差极端环境下叉车结构正向设计理论及优化方法，建立环境-结构参数统一表征的正向设计方法;首创了电动叉车助力转向技术，提高叉车性能、效率和舒适性，叉车轻量化10%以上，门架起升高度提升30%。叉车以其优良的搬运能力广泛应用在港口、车站、机场、货场、工厂车间、仓库、流通中心和配送中心等场所。尤其随着物流业的快速发展，促使电动叉车销量剧增，市场占有率逐年増加。与此同时能源与环境问题也变得越来越严峻，研究节能型叉车已成为工业技术开发的热点。因此，研究电动叉车的节能技术具有巨大的市场价值和现实的社会效益。

结束语：在进行叉车四级门架的设计过程中，要加强对各个零部件的强度、刚度计算与校核分析，要分析门架滚轮的具体刚度、强度以及受力状况，加强对各个环节的核算分析，保障其科学合理，进而满足设计规范与要求。

参考文献：

[1]官奇志.一种叉车三级门架的设计方法《设备管理与维修》，2017（7）：103–105.

[2]张志鹏.叉车门架常见故障及其检验检测《中国设备工程》，2018.