龍云波 周成山
摘要:EHS是環(huán)境(Environment),健康(Health),安全(Safe)的縮寫。伴隨著全球能源緊缺,人們對環(huán)境保護意識的增強及對人員健康、安全的重視。EHS成為社會發(fā)展的關(guān)鍵評估因素之一。林德(中國)叉車有限公司對客戶進行“環(huán)保、健康、安全——綠色采購”的培訓(xùn);安徽合力公司的“環(huán)保清潔能源計劃”;豐田提出的“以人為本、高效安全”都是對環(huán)境、健康、安全的倡導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:EHS叉車燃料動力統(tǒng)計數(shù)據(jù)
0引言
現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中,物料搬運與倉儲設(shè)備是降低供應(yīng)鏈成本不可或缺的重要工具。而叉車在供應(yīng)鏈中必不可少。貨物的裝卸,庫房內(nèi)的倒運,貨物擺放,貨架整理都離不開叉車。同時,應(yīng)物流設(shè)備要求,新的設(shè)備不斷涌現(xiàn),如四向托盤、高架叉車、自動分揀機、自動引導(dǎo)搬運車(AGV)、集裝箱等,國內(nèi)外叉車市場近年來都產(chǎn)生了很大的變化。國際知名叉車企業(yè)如林德、豐田、永恒力、小松、偉輪、OM、力至優(yōu)和國產(chǎn)品牌安徽合力、臺勵福、寶驪、友嘉、一拖、上力、靖江、梯佑、如意、虎力、諾力、鼎力、中力、美科斯等也都伴隨著市場需求相繼研發(fā)天然氣燃料叉車,電瓶直流叉車,電瓶交流叉車的環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品。人們在提高燃油節(jié)約,降低排放,降低噪音,駕駛安全等因素的同時,清浩環(huán)保能源的使用被更多企業(yè)重視。
1叉車選擇的EHS利弊分析:
目前,最常用的叉車按動力形式分為:內(nèi)燃叉車和蓄電池叉車,其中內(nèi)燃叉車約占市場總量的85%,蓄電池叉車約占10%~15%。隨著節(jié)能減排工作的推進,蓄電池叉車的用量逐年增長。如2007年無錫爆發(fā)的太湖藍藻事件,對蓄電池叉車銷量的影響非常明顯。
1.1EHS對內(nèi)燃叉車影響:內(nèi)燃叉車以發(fā)動機為動力,功率強勁,爬坡能力強,使用范圍廣,缺點是排氣和噪聲污染環(huán)境,有害人類健康。未來叉車將廣泛采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)。發(fā)動機尾氣催化、凈化技術(shù)的發(fā)展將有效降低有害氣體和微粒的排放。LPG、CNG等燃料叉車及混合動力叉車將發(fā)展迅速。選擇叉車的動力形式取決于作業(yè)工況和成本等因素。我國早期生產(chǎn)的以內(nèi)燃機為動力的叉車,多數(shù)采用汽油機,當(dāng)時以北內(nèi)212為主力機型。但是由于技術(shù)水平、維修性能以及使用習(xí)慣等諸多因素,除少數(shù)進口NISSAN汽油發(fā)動機外,目前國產(chǎn)汽油機叉車已基本不再生產(chǎn)。而柴油機因其燃料價格便宜,功率大,爬坡能力強,對路面的要求低,作業(yè)持續(xù)時間長,維修性能好,配件便宜等優(yōu)點,但振動較大,噪聲較高,有黑煙排放,對空氣形成污染等缺點,也使其發(fā)展受限。液化石油氣叉車早在上世紀(jì)60年代就已開始在國外使用。近年來,隨著國內(nèi)環(huán)保要求的提高,國產(chǎn)的內(nèi)燃叉車開始使用液化石油氣作為燃料。有資料顯示,液化石油氣叉車燃料價格便宜,作業(yè)持續(xù)時間較長,運行平穩(wěn),噪聲低,在加入催化劑后,能使一氧化碳及碳?xì)浠衔锏呐欧沤抵恋拖?,因此,液化石油氣叉車幾乎無黑煙排放,無空氣污染,既適用于室外作業(yè),也適用于室內(nèi)作業(yè)。但由于液化氣的存儲、運輸、使用習(xí)慣等方面存在諸多不便,液化石油氣叉車在國內(nèi)發(fā)展較慢。
1.2EHS對蓄電池叉車影響:蓄電池叉車以蓄電池一電動機為動力,起動性能好,能量轉(zhuǎn)換效率高,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),無噪聲,無尾氣排放,不污染空氣,操作簡單;缺點是對電控系統(tǒng)的檢修比較復(fù)雜,需要充電室和充電設(shè)備,輪班作業(yè)時需要備用蓄電池,對路面要求高,由于蓄電池容量的限制,一般電動機功率較小,爬坡能力較差,因此,蓄電池叉車適用于在室內(nèi)平整、堅實的地面上作業(yè),尤其適用于對空氣潔凈度要求較高的倉儲作業(yè)。此外,由于蓄電池叉車的驅(qū)動功率受蓄電池容量的限制,在一般情況下,它不適于較大噸位的起重量,目前國內(nèi)蓄電池叉車最大的起重量為5噸。2007年有色金屬價格上漲,造成蓄電池大幅度漲價,對蓄電池叉車產(chǎn)生一定影響。另外,國產(chǎn)蓄電池的充放電次數(shù)一般在800次以內(nèi),大約使用2~3年就需要更換,因此,蓄電池叉車采購費用高。目前國內(nèi)外均在不斷改進鉛酸蓄電池技術(shù),通過提高材料純度等使其在復(fù)充電次數(shù)、容量和電效率方面有了很大提高。由于技術(shù)的進步,電動叉車現(xiàn)已突破小噸位作業(yè)的局限性。目前國際上電動叉車的產(chǎn)量已占叉車總量的40%(國內(nèi)為10%~15%),在德國、意大利等一些西歐國家電動叉車比例高達65%。近年來,隨著交流感應(yīng)電機變頻技術(shù)的進步,以及大功率半導(dǎo)體器件和微處理器速度的大幅度提高,感應(yīng)電機交流驅(qū)動系統(tǒng)與直流電機驅(qū)動系統(tǒng)相比,具有效率高、體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡單、免維護、易于冷卻和壽命長等優(yōu)點。該系統(tǒng)調(diào)速范圍寬,而且能實現(xiàn)低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率運轉(zhuǎn),很好地滿足了電動車輛實際行駛所需的轉(zhuǎn)速特性??梢哉f,正是半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進催生了交流電機的技術(shù)革命,使交流電機的控制能力大大增強:而且隨著電子元件價格的不斷下跌,交流電機控制器的成本得以降低,從而交流驅(qū)動系統(tǒng)廣泛利用。采用交流驅(qū)動系統(tǒng)的叉車,整體性能顯著提高,整機故障及電氣元件更換率明顯降低,可靠性明顯增強:叉車單位時間的生產(chǎn)率更高,操作及維護成本更低,將給用戶帶來非常顯著的效益。因此,交流驅(qū)動系統(tǒng)一經(jīng)推出,不僅得到了叉車生產(chǎn)企業(yè)的信賴,也越來越受到用戶的青睞,成為近年來電動叉車技術(shù)發(fā)展的趨勢與方向。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點:①交流電機終生免維護。②采用再生制動,減少機械磨損。③易于編程,控制能力大大增強。④叉車操作更加舒適。
2EHS影響未來叉車技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測
2.1EHS推動叉車動力技術(shù)的發(fā)展:新型蓄電池燃料電池在各大公司的共同努力下,將克服價格方面的劣勢,批量進入市場。目前全球汽車巨人正聯(lián)合致力于電動汽車的研究,電動汽車的動力、傳動、控制、安全等技術(shù)在叉車上的應(yīng)用,將會使電動叉車整機性能有一個質(zhì)的變化。
2.2EHS推進節(jié)能和機電液一體化高新技術(shù)在叉車產(chǎn)品的應(yīng)用:微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,對提高叉車業(yè)整體水平,實現(xiàn)復(fù)合功能,以及保證整機及系統(tǒng)的安全性、控制性和自動化水平的作用將更加明顯,使電子與機械、電子與液壓的結(jié)合更加密切。實現(xiàn)以微處理器為核心的機電液一體化是未來叉車控制系統(tǒng)發(fā)展的主方向,即以微處理器為核心,控制由局部控制向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,使整車保持最佳工作狀態(tài),實現(xiàn)叉車的智能化作業(yè)。MOSFET晶體管因其門極驅(qū)動電流小,并聯(lián)控制特性好且有軟、硬件自動保護和硬件自診斷功能等優(yōu)點,得到廣泛采用。串勵和他勵控制器仍是市場的主導(dǎo)產(chǎn)品,交流控制技術(shù)則處于起步階段。隨著交流調(diào)速控制系統(tǒng)成本的降低與閉式交流電機技術(shù)的成熟,交流電機叉車將會因其功率大、維護性能好而取代直流電機叉車。采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與動力轉(zhuǎn)向比可節(jié)能25%,它可根據(jù)叉車使用工況,適時控制電機轉(zhuǎn)速。另外,MOS-FET晶體管比電阻式調(diào)速可節(jié)能20%,釋放式再生制動可節(jié)能5%~8%,采用液壓電機控制器和負(fù)載電能回收技術(shù)可分別節(jié)能20%和5%。
3EHS發(fā)展展望
全球的制造中心正在向中國傾斜,“中國制造”正在被全球認(rèn)可。然而,在如此讓全球仰慕的背后,我們的國人付出的是沉重的代價,生命與健康的損失,環(huán)境的破壞。人人掌握安全識別管理,了解EHS理論和安全管理體系的構(gòu)建過程和安全法律知識;掌握“危險源”辨識,掌握國家、國際的環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),環(huán)境管理體系的建立以及“污染源”的辨識、評估及控制。改善現(xiàn)場及作業(yè)設(shè)計及產(chǎn)品研發(fā)思路,從根本實現(xiàn)EHS理念。