叉车货叉的结构强度与制造

王书林

【摘要】叉车是一种工业的搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆，叉车常常被用于仓储大型物件的运输，通常使用燃油机或者电池驱动。然而对于叉车的重要的一个组成部分，那就是货叉，货叉是叉车的工具，相当于挂装在叉车上的机械手，货叉也让叉车成为一种多用图高效率的物料搬运的工具，能对几乎任何可以想象到的搬运对象进行叉、夹、推、拉、侧移和旋转等作业，从而提高物流效率，降低生产的成本，避免产品的破损并且可以大大的节省存储的空间。正是因为物体的重力是直接释放到货叉上面，所以货叉的制造是需要有直角形并且带有曲形的一种细长的大锻件，用普通制造方法是很难生产出较高质量的货叉的[1]。

【关键词】叉车货叉；结构强度；制造

随着时代不断的提升，科技也在随之提升起来，叉车的历史是伴随着工业化的发展而发展起来的，自从中国有了工业化的汽车、飞机以及轮船的出现，中国也随之进入了一个新的时代。同时随着工业技术的发展，人们的历史发展阶段也逐渐变得提高了起来，叉车最早是在一九零三年生产出现的，叉车早起被广泛的运用到许多工厂方面，并且也解决了许多的问题，所以各大车站以及港口也随之运用了叉车，都有明显的效果。叉车主要是用做搬运所需物料并且装卸重物和短暂的运输。

1.货叉的基本形式

随着人类进入21世纪，人们不但对吃、穿、住、行有了进一步的要求，对于赖以生存的环境也有了新的认识。21世纪也是物流发展的高峰时期，电子商务的风生水起也促进了物流企业的蓬勃发展。由于人们对节能环保产品的不断认识，对节能产品的概念印象也不断加深，也催发了电动物流搬运设备的制造生产的出现，叉车发展进入了新的时期。第一代物流设备的出现是在仓库和车间需要物流搬运设备的情况下出现，它不但出现了内燃叉车、柴油叉车同时也出现了搬运车和堆高车，搬运车和堆高车属于第一代物流搬运设备。在当时是解决了人手不够，货物运输的难题。但是，叉车发展到今天，手动液压搬运车和手动液压堆高车已经不能满足物流搬运的需求了，手动搬运车在现在看来效率低，耗力，低回报率，个性化功能缺失等问题凸显。节省企业的劳动力成本和提高企业内部的物流效率，而且立足“操作简单，经济可靠，维护方便”成为了现代物流搬运设备的三大需求特点。哪些产品能满足这样的需求呢？那就是电动叉车，电动叉车是众望所归，也是时代发展的需要。在现在的世界各地如电动搬运车、电动堆高车、半电动堆高车等，电动系列物流搬运设备，均采用人机交互实现更加深入彻底，高度模块化，新技术的应用，功能高度得到扩展。为全球企业大中型企业提供了高效、节能、环保的物流解决方案。电动叉车也可以根据客户的需求，植入承重系统，人机一体装置，自动行走系统，全球定位智能终端，让电动叉车真正成为21世纪物流搬运的主力。而不是作为一个简单的物流搬运设备。在中国，叉车得到了许多工厂以及厂业的认可，所以国家开始大量的生产卡车，到现代社会当中已经有许多生产叉车的企业了，已经有百家工厂在生产叉车并且这百家工厂都是以叉车为主的生产工厂。叉车的核心装备是货叉，但是重物的重量是需要直接施加给货叉设备上面的，所以对于货叉的要求也是十分严格的，而且在生产货叉的同时不单单只是普通的生产技术就可以生产出来的，而是需要采用合理的技术方法来生产货叉。叉车可分为四大类型，第一种是内燃叉车，是需要采用柴油、汽油、液化石油气以及天然气作为发动机的动力，由于内燃叉车补充燃料非常的迅速，所以可以实现长时间的连续作业并且内燃叉车可以在恶劣的环境下进行工作，是非常实用的叉车，但是内燃叉车的尾气排放和噪音存在着许多的问题，所以其经常被使用在室外。第二种是重型叉车，其燃料是用柴油的，其因为承载的物体可以达到十吨与五十二吨之间，所以经常被用于货物比较重的码头和钢铁等行业的户外作业。第三种，集装箱叉车，其燃料也是用柴油，但是集装箱叉车的承载能力和重型叉车相比是有许多不足地方的，所以对于集装箱叉车一般都用于集装箱的搬运和港口的码头作业的。第四种便是侧面叉车，因为侧面叉车在不转外的情况下可以直接从侧面叉取货物，正是因为这样的优势所在，侧面叉车才被用做叉取长条形的货物，例如木条、钢筋等等。叉车可以分为四类，也就说明叉车上的核心设备货叉也分为两大类，第一类便是眼环式，第二种便为钩槽式。第一种，眼环式的货叉是将货叉的叉头生产成像圆孔一样的孔环套装固定在支撑梁上的圆轴上面，货叉可以自行的绕着圆轴转动，并且利用貨叉上的U型结构的卡子以便于固定货叉的横向位置。而第二种钩槽式的货叉是将货叉的叉头位置生产出矩形槽的钩形，钩嵌在叉架的矩形截面支承梁上。货叉位置调整好之后， 可用其上的弹簧柱销将叉位固定这种叉头的货叉与叉架间不能相对转动。由于钩槽式货叉更换方便，刚度较好，因此现在采用钩槽式货叉较为普遍。由于货叉是保证叉车安全正常工作的重要零件，它的破坏将导致所搬运的货物损坏或造成更大的意外事故因此，必须合理地进行强度和刚度的设计计算货叉在工作时所受的外载荷应分为静载荷和动载荷两部份在进行强度算时要考虑到这两种载荷的作用静载荷是由叉取货物的重量而引起的由于自重引起的力较小，可以忽略货叉所受静载荷的最危险工况是在货叉叉取货物有一定偏心，而且对于门架而言，门架的倾斜程度是有一定角度的，所以掌握好门架与叉臂之间形成的角度也是非常重要的，叉车的动载荷的形成是因为叉车在叉取所需物品的同时，货叉会突然的同时和升起或者在叉车运输货物的同时因为路面的凹凸不平造成的。当货物在下降时由于某个因素造成货叉突然停止，这是的货叉受到的冲击载荷是非常大的，所以应该仔细的计算动载荷，但是如果计算出精准的动载荷是非常困难的，所以探索计算动载荷的方法也是非常被重视的。

2.叉车货叉中出现的问题

虽然在21世纪，中国的科技不断的在壮大，叉车的生产也为中国的生产企业生产设备的效率做出了很大的贡献，但是同样叉车在中国的生产当中也存在了许多的问题，第一个重要的问题就是叉车的质量问题，现在虽然有上百家的产业在生产叉车，但是大部分产业生产出来的叉车质量都不是特别的高，因为许多的叉车制造厂的货叉都是需要通过国外的技术来进行加工的，所以生产货叉的生产厂不会去做严格的质量检查，而且对于生产叉车的主机厂来说其对待货叉的质量要求也是非常欠缺严格的。所以，一些叉车的货叉不仅仅厚度和宽度的尺寸不符合正常货叉的质量标准，而且货叉在承受重物重力的程度上与正常的货叉承载能力也是具有很大差别的，比如质量有问题的货叉在承载重物的同时会使货叉的横截面积变小，所以很难保证货叉的要求尺寸。而且质量差的货叉在表面上就有瑕疵，货叉的表面会有磨损，而且还有很明显的锤痕，而且有的货叉形状比较玩去。所以这样就不能很好的保证货叉对于重物所需要的强度以硬度。而且对于有一些生产厂在生产出货叉以后没有进行很好的热处理，所以也不能满足货叉的需求，这会导致叉车在工厂中叉取货物的时候容易使货叉断裂造成无法想象的后果。而且对于现在的中国生产工业技术，并没有得到很好的完善。许多生产企业在生产叉车的时候锻造的生产方法没有很好的规定，例如，在生产货叉时对货叉加热的次数过于多，燃料的消耗也比较大，原材料的消耗比较多，所以劳动能力比较强，这也就导致生产的效率是非常低的而且在生产叉车时，成本比较高。

3.叉车货叉的合理制造

叉车的出现虽然大大的解决了社会生产问题以及生产企业搬卸，运输物品时的效率，但是也存在了许多的致命性问题，所以生产叉车的企业应该得以重视，首先生产企业在选取生产叉车时的材料应为重复试验，因为叉车的使用环境是多变的，在比较寒冷的天气下，货叉容易发生断裂所以在选取货叉时，应选取碳量较低的材料，并且在进行货叉热加工时应该在加工后应进行调质处理，由于现在的技术受限，所以导致许多生产企业并没有很好的能够进行加热处理，而是在生产货叉后进行冷藏处理，所以这样会造成货叉的硬度大大降低而且抗冲击力的性能非常差，所以在使用货叉的时候会导致其变形，让货叉的安全系数大大降低造成致命的危险，所以为了保证货叉的硬度需求和提高货叉对于工作人员的安全系数，生产企业必须加强对于货叉的加热处理，而且应该对于货叉合理的使用，首先每一个货叉都有自己的承载能力，使用者应该将叉车所叉取的货物的重量属于货叉的承载能力范围之内而且不应该使用货叉来挑翻货物，会导致货叉的磨损变得非常的严重，而且在应用货叉一段时间后，及时的检查货叉的磨损程度，以便于修理，提高货叉的安全系数，通过对于货叉的检查与修复可以大大的提升生产厂商的生产效率，而且还可以提高生产货物的质量，同时也大大的降低了货叉对于使用员工的生命威胁程度，可见对于定期检查货叉是具有重要意义的。

4.结论

叉车的重要零件之一， 必须从设计制造，合理使用等各方面来保证货又的强度和刚度要求，延长其使用寿命用辊锻—墩弯成形工艺制造货叉较日前采用的自由锻—弯曲成形工艺有很多优点，应进一步开展这一研究工作，以便早日用于生产应早日制订我国的货叉标准，使货叉标准化、系列化、无论刘设计制造、还是使用都是有利。

参考文献

[1]崔世强.中吨位叉车的总体结构设计.2015，11，8.

[2]张卫亮，刘明君，张宸.基于Workbench的叉车货叉有限元分析[J].起重运输机械，2014（12）.

[3]耿兆明，任学平，刘军会.货叉疲劳试验失败原因分析[J].河北冶金，2014（11）.