叉車貨叉的結(jié)構(gòu)強度與制造

王書林

【摘要】叉車是一種工業(yè)的搬運車輛，是指對成件托盤貨物進行裝卸、堆垛和短距離運輸作業(yè)的各種輪式搬運車輛，叉車常常被用于倉儲大型物件的運輸，通常使用燃油機或者電池驅(qū)動。然而對于叉車的重要的一個組成部分，那就是貨叉，貨叉是叉車的工具，相當于掛裝在叉車上的機械手，貨叉也讓叉車成為一種多用圖高效率的物料搬運的工具，能對幾乎任何可以想象到的搬運對象進行叉、夾、推、拉、側(cè)移和旋轉(zhuǎn)等作業(yè)，從而提高物流效率，降低生產(chǎn)的成本，避免產(chǎn)品的破損并且可以大大的節(jié)省存儲的空間。正是因為物體的重力是直接釋放到貨叉上面，所以貨叉的制造是需要有直角形并且?guī)в星蔚囊环N細長的大鍛件，用普通制造方法是很難生產(chǎn)出較高質(zhì)量的貨叉的[1]。

【關(guān)鍵詞】叉車貨叉；結(jié)構(gòu)強度；制造

隨著時代不斷的提升，科技也在隨之提升起來，叉車的歷史是伴隨著工業(yè)化的發(fā)展而發(fā)展起來的，自從中國有了工業(yè)化的汽車、飛機以及輪船的出現(xiàn)，中國也隨之進入了一個新的時代。同時隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，人們的歷史發(fā)展階段也逐漸變得提高了起來，叉車最早是在一九零三年生產(chǎn)出現(xiàn)的，叉車早起被廣泛的運用到許多工廠方面，并且也解決了許多的問題，所以各大車站以及港口也隨之運用了叉車，都有明顯的效果。叉車主要是用做搬運所需物料并且裝卸重物和短暫的運輸。

1.貨叉的基本形式

隨著人類進入21世紀，人們不但對吃、穿、住、行有了進一步的要求，對于賴以生存的環(huán)境也有了新的認識。21世紀也是物流發(fā)展的高峰時期，電子商務(wù)的風生水起也促進了物流企業(yè)的蓬勃發(fā)展。由于人們對節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的不斷認識，對節(jié)能產(chǎn)品的概念印象也不斷加深，也催發(fā)了電動物流搬運設(shè)備的制造生產(chǎn)的出現(xiàn)，叉車發(fā)展進入了新的時期。第一代物流設(shè)備的出現(xiàn)是在倉庫和車間需要物流搬運設(shè)備的情況下出現(xiàn)，它不但出現(xiàn)了內(nèi)燃叉車、柴油叉車同時也出現(xiàn)了搬運車和堆高車，搬運車和堆高車屬于第一代物流搬運設(shè)備。在當時是解決了人手不夠，貨物運輸?shù)碾y題。但是，叉車發(fā)展到今天，手動液壓搬運車和手動液壓堆高車已經(jīng)不能滿足物流搬運的需求了，手動搬運車在現(xiàn)在看來效率低，耗力，低回報率，個性化功能缺失等問題凸顯。節(jié)省企業(yè)的勞動力成本和提高企業(yè)內(nèi)部的物流效率，而且立足“操作簡單，經(jīng)濟可靠，維護方便”成為了現(xiàn)代物流搬運設(shè)備的三大需求特點。哪些產(chǎn)品能滿足這樣的需求呢？那就是電動叉車，電動叉車是眾望所歸，也是時代發(fā)展的需要。在現(xiàn)在的世界各地如電動搬運車、電動堆高車、半電動堆高車等，電動系列物流搬運設(shè)備，均采用人機交互實現(xiàn)更加深入徹底，高度模塊化，新技術(shù)的應(yīng)用，功能高度得到擴展。為全球企業(yè)大中型企業(yè)提供了高效、節(jié)能、環(huán)保的物流解決方案。電動叉車也可以根據(jù)客戶的需求，植入承重系統(tǒng)，人機一體裝置，自動行走系統(tǒng)，全球定位智能終端，讓電動叉車真正成為21世紀物流搬運的主力。而不是作為一個簡單的物流搬運設(shè)備。在中國，叉車得到了許多工廠以及廠業(yè)的認可，所以國家開始大量的生產(chǎn)卡車，到現(xiàn)代社會當中已經(jīng)有許多生產(chǎn)叉車的企業(yè)了，已經(jīng)有百家工廠在生產(chǎn)叉車并且這百家工廠都是以叉車為主的生產(chǎn)工廠。叉車的核心裝備是貨叉，但是重物的重量是需要直接施加給貨叉設(shè)備上面的，所以對于貨叉的要求也是十分嚴格的，而且在生產(chǎn)貨叉的同時不單單只是普通的生產(chǎn)技術(shù)就可以生產(chǎn)出來的，而是需要采用合理的技術(shù)方法來生產(chǎn)貨叉。叉車可分為四大類型，第一種是內(nèi)燃叉車，是需要采用柴油、汽油、液化石油氣以及天然氣作為發(fā)動機的動力，由于內(nèi)燃叉車補充燃料非常的迅速，所以可以實現(xiàn)長時間的連續(xù)作業(yè)并且內(nèi)燃叉車可以在惡劣的環(huán)境下進行工作，是非常實用的叉車，但是內(nèi)燃叉車的尾氣排放和噪音存在著許多的問題，所以其經(jīng)常被使用在室外。第二種是重型叉車，其燃料是用柴油的，其因為承載的物體可以達到十噸與五十二噸之間，所以經(jīng)常被用于貨物比較重的碼頭和鋼鐵等行業(yè)的戶外作業(yè)。第三種，集裝箱叉車，其燃料也是用柴油，但是集裝箱叉車的承載能力和重型叉車相比是有許多不足地方的，所以對于集裝箱叉車一般都用于集裝箱的搬運和港口的碼頭作業(yè)的。第四種便是側(cè)面叉車，因為側(cè)面叉車在不轉(zhuǎn)外的情況下可以直接從側(cè)面叉取貨物，正是因為這樣的優(yōu)勢所在，側(cè)面叉車才被用做叉取長條形的貨物，例如木條、鋼筋等等。叉車可以分為四類，也就說明叉車上的核心設(shè)備貨叉也分為兩大類，第一類便是眼環(huán)式，第二種便為鉤槽式。第一種，眼環(huán)式的貨叉是將貨叉的叉頭生產(chǎn)成像圓孔一樣的孔環(huán)套裝固定在支撐梁上的圓軸上面，貨叉可以自行的繞著圓軸轉(zhuǎn)動，并且利用貨叉上的U型結(jié)構(gòu)的卡子以便于固定貨叉的橫向位置。而第二種鉤槽式的貨叉是將貨叉的叉頭位置生產(chǎn)出矩形槽的鉤形，鉤嵌在叉架的矩形截面支承梁上。貨叉位置調(diào)整好之后， 可用其上的彈簧柱銷將叉位固定這種叉頭的貨叉與叉架間不能相對轉(zhuǎn)動。由于鉤槽式貨叉更換方便，剛度較好，因此現(xiàn)在采用鉤槽式貨叉較為普遍。由于貨叉是保證叉車安全正常工作的重要零件，它的破壞將導(dǎo)致所搬運的貨物損壞或造成更大的意外事故因此，必須合理地進行強度和剛度的設(shè)計計算貨叉在工作時所受的外載荷應(yīng)分為靜載荷和動載荷兩部份在進行強度算時要考慮到這兩種載荷的作用靜載荷是由叉取貨物的重量而引起的由于自重引起的力較小，可以忽略貨叉所受靜載荷的最危險工況是在貨叉叉取貨物有一定偏心，而且對于門架而言，門架的傾斜程度是有一定角度的，所以掌握好門架與叉臂之間形成的角度也是非常重要的，叉車的動載荷的形成是因為叉車在叉取所需物品的同時，貨叉會突然的同時和升起或者在叉車運輸貨物的同時因為路面的凹凸不平造成的。當貨物在下降時由于某個因素造成貨叉突然停止，這是的貨叉受到的沖擊載荷是非常大的，所以應(yīng)該仔細的計算動載荷，但是如果計算出精準的動載荷是非常困難的，所以探索計算動載荷的方法也是非常被重視的。

2.叉車貨叉中出現(xiàn)的問題

雖然在21世紀，中國的科技不斷的在壯大，叉車的生產(chǎn)也為中國的生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的效率做出了很大的貢獻，但是同樣叉車在中國的生產(chǎn)當中也存在了許多的問題，第一個重要的問題就是叉車的質(zhì)量問題，現(xiàn)在雖然有上百家的產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)叉車，但是大部分產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)出來的叉車質(zhì)量都不是特別的高，因為許多的叉車制造廠的貨叉都是需要通過國外的技術(shù)來進行加工的，所以生產(chǎn)貨叉的生產(chǎn)廠不會去做嚴格的質(zhì)量檢查，而且對于生產(chǎn)叉車的主機廠來說其對待貨叉的質(zhì)量要求也是非常欠缺嚴格的。所以，一些叉車的貨叉不僅僅厚度和寬度的尺寸不符合正常貨叉的質(zhì)量標準，而且貨叉在承受重物重力的程度上與正常的貨叉承載能力也是具有很大差別的，比如質(zhì)量有問題的貨叉在承載重物的同時會使貨叉的橫截面積變小，所以很難保證貨叉的要求尺寸。而且質(zhì)量差的貨叉在表面上就有瑕疵，貨叉的表面會有磨損，而且還有很明顯的錘痕，而且有的貨叉形狀比較玩去。所以這樣就不能很好的保證貨叉對于重物所需要的強度以硬度。而且對于有一些生產(chǎn)廠在生產(chǎn)出貨叉以后沒有進行很好的熱處理，所以也不能滿足貨叉的需求，這會導(dǎo)致叉車在工廠中叉取貨物的時候容易使貨叉斷裂造成無法想象的后果。而且對于現(xiàn)在的中國生產(chǎn)工業(yè)技術(shù)，并沒有得到很好的完善。許多生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)叉車的時候鍛造的生產(chǎn)方法沒有很好的規(guī)定，例如，在生產(chǎn)貨叉時對貨叉加熱的次數(shù)過于多，燃料的消耗也比較大，原材料的消耗比較多，所以勞動能力比較強，這也就導(dǎo)致生產(chǎn)的效率是非常低的而且在生產(chǎn)叉車時，成本比較高。

3.叉車貨叉的合理制造

叉車的出現(xiàn)雖然大大的解決了社會生產(chǎn)問題以及生產(chǎn)企業(yè)搬卸，運輸物品時的效率，但是也存在了許多的致命性問題，所以生產(chǎn)叉車的企業(yè)應(yīng)該得以重視，首先生產(chǎn)企業(yè)在選取生產(chǎn)叉車時的材料應(yīng)為重復(fù)試驗，因為叉車的使用環(huán)境是多變的，在比較寒冷的天氣下，貨叉容易發(fā)生斷裂所以在選取貨叉時，應(yīng)選取碳量較低的材料，并且在進行貨叉熱加工時應(yīng)該在加工后應(yīng)進行調(diào)質(zhì)處理，由于現(xiàn)在的技術(shù)受限，所以導(dǎo)致許多生產(chǎn)企業(yè)并沒有很好的能夠進行加熱處理，而是在生產(chǎn)貨叉后進行冷藏處理，所以這樣會造成貨叉的硬度大大降低而且抗沖擊力的性能非常差，所以在使用貨叉的時候會導(dǎo)致其變形，讓貨叉的安全系數(shù)大大降低造成致命的危險，所以為了保證貨叉的硬度需求和提高貨叉對于工作人員的安全系數(shù)，生產(chǎn)企業(yè)必須加強對于貨叉的加熱處理，而且應(yīng)該對于貨叉合理的使用，首先每一個貨叉都有自己的承載能力，使用者應(yīng)該將叉車所叉取的貨物的重量屬于貨叉的承載能力范圍之內(nèi)而且不應(yīng)該使用貨叉來挑翻貨物，會導(dǎo)致貨叉的磨損變得非常的嚴重，而且在應(yīng)用貨叉一段時間后，及時的檢查貨叉的磨損程度，以便于修理，提高貨叉的安全系數(shù)，通過對于貨叉的檢查與修復(fù)可以大大的提升生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)效率，而且還可以提高生產(chǎn)貨物的質(zhì)量，同時也大大的降低了貨叉對于使用員工的生命威脅程度，可見對于定期檢查貨叉是具有重要意義的。

4.結(jié)論

叉車的重要零件之一， 必須從設(shè)計制造，合理使用等各方面來保證貨又的強度和剛度要求，延長其使用壽命用輥鍛—墩彎成形工藝制造貨叉較日前采用的自由鍛—彎曲成形工藝有很多優(yōu)點，應(yīng)進一步開展這一研究工作，以便早日用于生產(chǎn)應(yīng)早日制訂我國的貨叉標準，使貨叉標準化、系列化、無論劉設(shè)計制造、還是使用都是有利。

參考文獻

[1]崔世強.中噸位叉車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計.2015，11，8.

[2]張衛(wèi)亮，劉明君，張宸.基于Workbench的叉車貨叉有限元分析[J].起重運輸機械，2014（12）.

[3]耿兆明，任學平，劉軍會.貨叉疲勞試驗失敗原因分析[J].河北冶金，2014（11）.