液压支撑腿装置在全电动堆垛车上的应用

2015-11-24张提成

机械制造 2015年6期

关键词：货叉堆垛油缸

□ 张提成

宁波如意股份有限公司浙江宁波 315600

液压支撑腿装置在全电动堆垛车上的应用

□ 张提成

宁波如意股份有限公司浙江宁波 315600

针对全电动堆垛车安置一个比较大的静配重，以抵抗车辆作业时货物自重、惯性矩等引起的倾覆力矩，使其结构庞大，影响使用性能。为满足车辆的稳定性，设计的CDDC型全电动堆垛车左、右两侧分别设置液压支撑腿装置，实现自动和手动两种模式的切换，在起升至设定高度时，实现液压支撑腿自动打开的功能，通道窄小时使用手动模式，可在任意高度打开液压支撑腿。直径为45 mm的双作用液压缸能达到600 kg配重的效果，该设计可有效增加两支点的距离，增大力臂和反倾覆力矩，提高稳定性。

液压支撑腿全电动堆垛车倾覆力矩配重

物流设备中的全电动堆垛车具有机动性及牵引性能好、生产率高的特点，其行驶与起升速度和爬坡能力强，起升高度高，便于在仓库、工地和车间搬运货物，是装卸、堆高、堆垛和短距离运输作业的主要设备［1］。目前堆垛车主要通过车体上安置一个较大的静配重［2］，以抵抗车辆行驶或作业时货物自重、惯性矩等因素引起的倾覆力矩［3］。其中，高起升全电动堆垛车工况复杂，倾覆力矩大小和方向随不同工况改变，故需要非常大的静配重才能抵御不同情况下的倾覆，由此会导致不同工况下的防倾覆结构庞大，影响车辆的机动性，增加能耗，使蓄电池的续航能力减弱。

笔者设计的CDDC型系列全电动托盘堆垛车，以液压装置替代传统的机械装置，结构简单，占用空间少，布置灵活［4］。

1 液压支撑腿装置工作原理

以CDDC型系列全电动托盘垛车中的侧站驾式全电动堆垛车为例，其主要由门架、车架、液压动力系统、电器控制系统、蓄电池组、充电机、货叉、油缸、液压支撑腿、电转向机构、集中操纵机构及驱动轮等部件组成，如图1所示。

为使侧站驾式全电动堆垛车不增加配重及车辆转弯半径，并能提高车辆的稳定性，将液压支撑腿装置设置在电动堆垛车的左、右两侧，由液压支撑腿和控制系统两部分组成。液压支撑腿装置的结构：液压油缸和相配套的活塞杆的下端设置旋转销轴，并转动连接支撑腿；支撑腿上端的外侧连接轮子，支撑腿下端设置支腿销轴且与堆垛车车体的下部转动连接；液压缸的上端设置车体销轴并与车体的中部相转动连接，如图2所示。

侧站驾式全电动堆垛车最大行驶速度达到10 km/h，根据国家标准（GB/T21468-2008）托盘堆垛车和高起升平台堆垛车稳定性试验，在如图3所示的5.5%斜坡上进行侧向稳定性试验时，若在6 m高度能承重1.5 t货物，须在车架的围板和底部静配重G为600 kg才能达到平衡。因此，设计采用液压支撑腿可以有效增加两支点的距离，增大力臂和反倾覆力矩，从而增加其稳定性。

液压支撑腿装置采用双作用油缸，油缸直径为D，压力继电器的压力调节为Mp=4 MPa，G=600 kg，支撑腿力F的力臂L2=412 mm，重力G的力臂L1=312 mm，以轮子M为支点，如要达到静配重平衡要求，则支撑腿油缸的力矩和静配重力矩应相等：

▲图1 CDDC型侧站驾式全电动堆高车

▲图2 液压支撑腿装置结构图

▲图3 车辆应用静配重和液压支撑腿装置的比较图

▲图4 液压控制系统

求得D＝39 mm，因此选择油缸直径为45 mm，可满足平衡要求。

车辆采用液压支撑腿装置与静配重比较，可有效降低重量，减少成本，增大维修空间，同时减小车辆转弯半径和能耗，增强蓄电池的续航能力。

2 液压控制系统

支撑腿装置的液压控制系统由液压回路、控制器和电器切换开关组成，液压系统包括：多路阀6H、电磁阀2B、电磁阀3C、两个压力继电器4D及两根支撑腿油缸5E等组成，如图4所示。

本装置设有自动和手动切换两种模式，当开关切换在自动挡（AUTO），拉起多路阀6H起升拉杆，接通泵电机M，液压油通过油泵进入电磁阀2B、多路阀6H中的K5、电磁阀7P到起升油缸下腔，起升油缸的活塞杆推动货叉上升，当货叉起升超过设定高度时，安装在内门架上的磁性圆钢触发外门架上的磁性感应开关，将感应信号传递给控制器，使电磁阀2B中的L2和电磁阀3C中的L3得电，起升油路切断，货叉起升停止，同时液压油通过油泵进入L2、L3及液压支撑腿油缸5E的下腔，打开两个液压支撑腿油缸和相应的支撑腿。

液压支撑腿完全打开后，液压系统的压力快速上升，压力达到设定值时，两个压力继电器4D断开，并将信号传递给控制器，使电磁阀2B和3C断电，此时起升油路接通，货叉继续起升，从而在起升至设定高度时，实现液压支撑腿自动打开的功能。

推动多路阀6H下降拉杆，此时起升油缸的液压油通过电磁阀7P、多路阀6H中的K6，然后通过多路阀的T口回油箱，当货叉下降至设定高度时，此时磁性圆钢触发外门架上的感应开关，将感应信号传递给控制器，通过控制器接通泵电机M，同时使电磁阀2B中的L2和3C中的L4都得电，此时液压油通过油泵进入电磁阀2B中的L2和电磁阀3C中的L4，再进入液压支撑腿油缸的上腔，从而收回两个液压支撑腿油缸和相应的支撑腿。

当液压支撑腿完全收回后，系统压力会快速上升，达到设定压力时，两个压力继电器4D断开，将断开信号传递给控制器，并切断液压泵电机M，同时使电磁阀2B和3C断电，可在下降至设定高度时，实现液压支撑腿自动收回功能。

根据有些通道比较窄小，操作时不需要自动打开液压支撑腿，需要在任意高度打开液压支撑腿，此时可以将开关切换到手动收起档（IN）或打开档（OUT），无论货叉上升或下降，液压支撑腿都对应处于收起或打开状态。