电动叉车节能关键技术研究

周敏龙

（诺力智能装备股份有限公司，浙江 湖州 313100）

我国的叉车发展与国际发展潮流具有较大的差异，我国规定在进行室内工作时只能应用电动叉车，但有些企业还是应用内燃叉车。这主要是因为电动叉车不能完成整个工班，常常需要停工充电，大部分物流企业都不能按照以上标准实行，因此，需要不断对电动叉车的技术进行优化。

1 电动叉车工况

叉车在物流搬运当中占据重要地位，因此，具有较高的使用频率。叉车每一次结束提升时都需要进行数次电机启动，这样才能将货物存放在规定位置。按照相关数据统计可以看出，电动叉车在实际使用期间其电机的启动次数可以达到每小时1 200多次。在启动电机时，其启动力矩较大，这样就会产生较大的电流，会导致蓄电池的使用时间较短，且使得蓄电池的使用寿命缩短。电动叉车在实际工作期间需要进行多次充电，这样就导致较多企业在实际运输期间仍然使用的是内燃叉车。

传统的叉车在装卸货物时不能对电机产生较大的影响，可以将液压油直接返回到油箱当中，主要是依靠节流阀来限制下降速度，可以通过节流方式将能源以发热形式损失。针对不同的货物搬运，叉车需要承担不同的工作负载，在非满载情况下工作，异步电动机的最大效率都是额定点，因此，叉车工况降低了异步电动机效率，增大了能量损失。

2 电动叉车节能技术分析

电动叉车主要是应用液压系统，因此，需要注重液压技术能量的利用率。液压系统的无功损耗会提升油液以及元器件的温度，进一步改变了介质的物化性质，使其在较短时间内老化变质，极大地降低了系统的稳定性和安全性。要想提升能源使用率，需要确保消耗最少的能量来换取最大的输出功率，液阻理论主要可以控制液压传动，能够随意转换信息，且平衡协调参数变量以及补偿误差等。然而，液阻会出现压降的情况，该压降情况正好符合上述控制功能的需求，也在一定程度上增加了能量消耗。为了处理以上问题，需要控制液阻能量大量消耗的问题，避免影响其基本控制功能。

2.1 选择调速方式

合理选择调速方式能够提升能源利用率。在电动叉车运行期间以及实际装卸货物时需要进行无级调速，主要分为节流调速和容积调速。

节流调速的主要运行原理在于将回路当中的流量控制元件截面积大小进行改变，这样可以对执行元件流出流量进行有效控制，进一步对运动速度进行调节。因为调节运动速度主要是以流通截面积改变实现的，这样就会在一定程度上造成能量损失，主要是流量损失和压力损失等。

容积调速的主要运行原理在于将回路当中变量泵排量改变，这样就可以对执行元件速度进行调节。泵控容积调速一方面是将电动机转速进行改变，进一步对液压油泵输出流量进行改变；另一方面，主要是利用变量机构对液压油泵排量进行改变，这样就可以对液压油泵的输出流量进行改变。此次研究的内容主要是容积调速，泵源主要是利用压力反馈式变量泵实现。在对电机转速控制时，主要通过变频实现，进一步实现容积调速。随着不断变化的负载情况，会改变其工作压力，提升效率。根据研究结果显示，工作压力总是与反馈压力保持在平衡位置之上。

电机转速控制主要利用变频控制技术，当电动机小于额定转速时，可以通过恒扭矩模式对其控制，保持电机输出扭矩不变。如果负载压力大于额定值时，变量泵流量会自动降低输出流量，控制系统负载量。通过电子技术对电动机进行调速，可以采用容积调速措施，优化传统液压系统节流调速方案，既可以降低控制成本，还可以提升能源利用率。

2.2 电动叉车适应液压传动的节能问题

电动叉车的主要来源在于蓄电池，但该能源不能够满足所有需求，液压传动效率要明显低于机械传动效率，电动叉车使用液压传动，其原因有以下几个。

2．2．1 液压传动具有较高的工作效率

在选择传动方案时，不能只关注传动效率，还需要分析总工作效率。液压装置可以在较短时间内启动，且进行多次换向，能够达到500次/min的回转运动，以上存在的优势特点能够在较大程度上简化操作程序。比如，叉车在前进转变为后退运行时，如果使用的是液压传动，操作人员可以直接将前进挡转变为后退挡，液压系统可以完成整个缓冲换向工作。如果使用的是机械传动，操作人员需要进行制动，等到叉车停止运行之后拉动前进挡。因此，采用液压传动可以有效使得操作次数降低至少50%，在较大程度上提升了操作人员的工作效率。

2．2．2 液压传动具有自动化操作优势

该种优势主要是指液压传动可以控制液体流量、压力以及流动方向。当有效结合电气电子控制与液压控制时，整个传动装置能够进行复杂程度较高的工作，这样就可以使电动叉车在驱动叉车系统时，只需要使用单电机驱动就能够实现，还能够使叉车执行运行、转向、升举等动作。

2．2．3 可以实现通用化、系列化和标准化

这将极大方便液压系统的前期设计、制作以及应用。在布置元件上，液压系统的机动性比机械元件好，以上优势都使得后续研究开发叉车附属产品具有较大的便利性。针对以上优势特点，电动叉车的传动形式应当使用液压传动技术。

3 结束语

综上所述，要想提升电动叉车节能关键技术，需要详细分析电动叉车的实际工况，全面掌握电动叉车的节能技术。在此次研究当中，论证了电动叉车节能方案具有可信性和实效性，电机控制器的设计能够全面符合电动叉车的工况需求，利用驱动电机以及液压控制系统可以进行能量回收和无级调速。此次研究的液压系统主要是利用单电机方案，这样不仅可以使得叉车完成所有规定动作，还可以在一定程度上降低投资成本，避免操作人员违规操作的情况发生。对机械传动系统和液压传动系统进行对比分析，根据结果论证电动叉车的传动形式应当使用液压传动系统。

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