一种叉车倾翻装置新型结构设计

2013-04-10王冬艳钟继萍张克军

机械工程师 2013年9期

关键词：货叉固定架叉车

王冬艳，钟继萍，张克军

（安徽合力股份有限公司工业车辆安徽省重点实验室，合肥 230601）

一种叉车倾翻装置新型结构设计

王冬艳，钟继萍，张克军

（安徽合力股份有限公司工业车辆安徽省重点实验室，合肥 230601）

特殊工况下，要求叉车必须实现不同使用功能。一种叉车新型倾翻装置，包括固定架、液压缸及工作铲斗，可以使工作铲斗上下翻转一定角度，方便货物装卸，提高工作效率；普通的倾翻装置结构较复杂，生产制造难度较大；此种新型倾翻装置，满足强度要求，同时结构简单、生产制造流程简化，效益显著。

叉车；倾翻装置；工作铲斗；新型结构

1 引言

属具是叉车工作装置的一部分，叉车配装属具后可以实现不同的使用功能，提高叉车适用范围；该倾翻装置是双液压缸整体式结构，将固定架安装在叉车门架上，取消原有叉车货叉架，通过固定架上滚轮与门架的导向槽配合，固定架下端挂链板用以与叉车的升降机构连接。

液压缸下端与固定架上端通过销轴铰接，液压缸可以相对固定架前后自由摆动一定角度，工作铲斗分别与固定架及液压缸的活塞杆铰接，且可随活塞杆的伸缩绕固定架上的铰接轴上下翻转。在叉车装卸货物时，可以使工作铲斗下翻一定角度倾倒货物；运送时，可以使工作铲斗上翻一定角度，使货物的重心移向后方，提高叉车载重量和增加货物运送途中的平稳性。另外，叉车可以作为铲车使用，清理垃圾或者杂物，运载小件或者散装颗粒，扩大了叉车使用范围。

2 普通倾翻装置结构特点

如图 1，普通倾翻装置结构较复杂，工作铲斗8底部焊接长方形货叉插入孔，倾翻货叉9插入到货叉孔内，并在货叉后侧用固定销轴7与工作铲斗8连接固定，两者一起挂装在倾翻支架4上，靠活塞杆的伸缩带动倾翻支架4翻转，进而带动工作铲斗8上下翻转；因零部件较多，制造、安装累积的误差，导致倾翻角度很难保证。工作铲斗不可直接推铲货物，需人工装满后倾倒，内侧有货叉安装孔凸台，影响货物倾倒干净；双液压缸接头位于工作铲斗正后方，上翻角度过大时，工作铲斗8后侧面容易与油缸接头10及高压油管干涉，散装货物易掉落到油管上。同时，该结构失载距较大，叉车承载能力降低。工作铲斗多为碳钢材质，使用工况受限等。优点：工作铲斗可单独取下，当不需要使用工作铲斗时，可作为倾翻货叉使用。

图1 普通倾翻装置结构

3 新型倾翻装置结构特点

如图2，新型结构较简单，液压缸活塞杆的伸缩直接带动工作铲斗3上下翻转，适当控制油缸行程，上下翻转角度即可准确达到要求；油缸接头7位于固定架中后侧，工作铲斗3不易与油缸接头7及高压油管发生干涉，新型结构可实现上翻45°，使铲斗口与地面平行，在水平运送过程中，防止货物颠簸洒落；下翻50°，货物可一次倾倒干净。固定架2侧板上预留胶管安装孔，胶管穿过侧板与油缸接头连接，油路布置较为简单，油管接头增加了防护板。

图2 新型倾翻装置结构

新型结构相对普通型倾翻装置减少了倾翻支架、倾翻货叉、固定销轴等零部件，结构简单，自重轻，失载距小，较配装普通型倾翻装置的叉车，提高整车综合承载能力，增加承载货物容积。工作铲斗底部为平面，可以直接推铲货物，减少人力劳动，提高工作效率；工作铲斗可采用不锈钢材质，满足强度、刚度的使用要求，防止受潮生锈，可适用于食品行业。因此新型结构倾翻装置结构更合理，使用方便，适用范围广，在一种需带工作铲斗作业工况时，选择新型结构，可以提高叉车使用效率。

4 新型工作铲斗结构CAE优化分析

新型与普通型倾翻装置固定架结构类似，工作铲斗结构及受力状况各不同，对新型结构工作铲斗，材质采用不锈钢，施加800kg载荷及约束条件，进行三种工况下应力及变形情况分析：（1）水平位置工况，工作铲斗的最大应力发生在焊接支座上方位置，最大应力为45MPa，工作铲斗的最大变形为0.24mm；（2）上翻45°工况，工作铲斗的最大应力发生在两焊接支座及中间位置，最大应力为101.8MPa，工作铲斗的最大变形为0.978mm；（3）下翻50°工况，工作铲斗的最大应力发生在焊接支座下方位置，最大应力为80MPa，下翻50°工况下工作铲斗的最大变形为0.55mm。

通过CAE分析，三种工况下工作铲斗的最大应力发生在倾翻斗上翻45°工况，最大应力101.8MPa，最大变形0.978mm，即上翻45°工况受力严重，只需对该工况下进行优化分析，疲劳寿命预测分析等，即可满足使用要求。

图3、图4为上翻45°工况位置时，工作铲斗CAE优化分析应力及变形云图。