叉車門架裝置類型的探討

姚鍇 袁曉金 段志梅 段艷濤

摘要：詳細(xì)分析了叉車門架裝置的分類及每種門架裝置類型的具體構(gòu)造型式，通過使用叉車門架裝置形象的結(jié)構(gòu)示意簡圖，系統(tǒng)地介紹了無自由起升式門架裝置、部分自由起升式門架裝置和全自由起升式門架裝置這3種門架裝置類型的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其原本復(fù)雜的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由繁化簡。采用叉車門架裝置結(jié)構(gòu)示意簡圖來描述其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，較油缸起升示意圖更為簡潔明了、直觀易懂，使叉車駕駛、維修人員和叉車安全檢驗(yàn)人員更容易掌握叉車門架裝置的專業(yè)分類、具體工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：叉車門架裝置;結(jié)構(gòu)示意簡圖;起升油缸;鏈輪;起升鏈條

中圖分類號(hào)：TH242

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-9492f 2022） 02-0189-03

0 引言

叉車[1-2]又稱萬能裝卸機(jī)，它是一種通用的舉升、搬運(yùn)、裝卸、堆垛、牽引或推頂?shù)妮喪杰囕v，廣泛用于機(jī)場、鐵路、港口、倉庫和工廠等場所，是各行各業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域必備的裝卸機(jī)械。以內(nèi)燃機(jī)、電力和混合動(dòng)力為動(dòng)力[3-5]的叉車，其門架裝置[6-7]可完成升降和前后傾、夾緊、橫移、推出等動(dòng)作;能實(shí)現(xiàn)成件物資的裝卸、搬運(yùn)和拆碼垛作業(yè);能有效地減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，降低經(jīng)濟(jì)成本，增強(qiáng)作業(yè)安全性。

作為叉車重要組成部分的門架裝置，在現(xiàn)有的絕大部分專業(yè)資料或書籍中都簡介了其3種類型[8-9]，即：無自由起升式門架裝置、部分自由起升式門架裝置和全自由起升式門架裝置，但都是通過油缸起升示意圖的形式來介紹。這種做法優(yōu)點(diǎn)是繪圖簡單，缺點(diǎn)是理解困難。很難搞清楚“部分自由起升式門架裝置”的結(jié)構(gòu)和工作原理。本文結(jié)合叉車門架裝置形象的結(jié)構(gòu)示意簡圖，詳細(xì)介紹了無自由起升式門架裝置、部分自由起升式門架裝置和全自由起升式門架裝置這3種門架裝置類型的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其原本復(fù)雜的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由繁化簡，直觀易懂，使叉車駕駛維修人員和叉車安全檢驗(yàn)人員更容易掌握其專業(yè)分類、具體工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

1 叉車門架裝置的類型及特點(diǎn)

自由起升（自由提升）是指叉車在內(nèi)門架頂端不伸出外門架頂端時(shí)，也就是叉車的最低結(jié)構(gòu)高度不增加的情況下，貨叉提升一定高度，其水平段上表面距地面的最大高度稱為自由起升量。自由起升靠叉車門架構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)的，具有自由起升的門架裝置不僅能改善叉車運(yùn)行的通過性，還能在低矮的倉庫、船艙內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。

根據(jù)貨叉能否自由起升及自由起升量的大小，叉車門架裝置分為3種類型：無白由起升式門架裝置;部分白由起升式門架裝置;全自由起升式門架裝置。下面針對(duì)這3種門架裝置類型進(jìn)行逐一進(jìn)行分析其結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。

1.1 無自由起升式門架裝置

無自由起升[8]式門架裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖1所示。貨叉（A）固定在貨叉架（B）上。起升油缸（E）有兩只，左右對(duì)稱分布在外門架（G）的后面，起升油缸的活塞桿上端與內(nèi)門架（D）的上橫梁相連接，連接點(diǎn)為點(diǎn)2;起升油缸的缸底座固定在外門架的下橫梁上。鏈輪（C）有兩個(gè)，左右對(duì)稱固定在內(nèi)門架的上橫梁上，為動(dòng)滑輪結(jié)構(gòu)。起升鏈條（F）有兩條，左右對(duì)稱分布，起升鏈條的一端與外門架的上橫梁連接，連接點(diǎn)為點(diǎn)3;起升鏈條的另一端繞過鏈輪與貨叉架的底部相連接，連接點(diǎn)為點(diǎn)1。

當(dāng)向起升油缸注入液壓油時(shí)，活塞桿以速度v向上運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)鏈輪，內(nèi)門架以同樣的速度v起升。根據(jù)動(dòng)滑輪原理可知，起升鏈條牽動(dòng)貨叉和貨叉架將以速度2v起升。當(dāng)起升油缸起升行程結(jié)束時(shí)，內(nèi)門架處于外門架上方的極限位置，貨叉架處于內(nèi)門架上方的極限位置。當(dāng)泄掉起升油缸注入的液壓油時(shí)，貨物、貨叉和貨叉架等構(gòu)件依靠白身重力緩慢下降到底。

無自由起升工作裝置的結(jié)構(gòu)最為簡單，多用在露天場地起重量比較大的叉車上。因?yàn)樨洸嫫鹕恍枰獑巫饔靡簤焊?，因此柱塞缸、活塞缸都可以使用。受生產(chǎn)條件影響，早期多使用柱塞缸，但柱塞缸易產(chǎn)生液壓油泄漏，且尺寸、質(zhì)量偏大，因此目前多采用活塞缸。

1.2 全自由起升式門架裝置

全自由起升：當(dāng)貨叉能達(dá)到內(nèi)門架的上限位置高度而內(nèi)門架仍不伸出外門架時(shí)，稱為充分白由起升或全白由起升。全自由起升通常有兩種實(shí)現(xiàn)方式：采用雙級(jí)液壓缸;采用兩組液壓缸。本文介紹的是采用兩組液壓缸的形式。

全自由起升式門架裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖2-3所示。門架的起升分為兩個(gè)步驟：第一階段為貨叉自由起升階段[8]，內(nèi)門架（A）不動(dòng)，貨叉（H）和貨叉架（C）沿內(nèi)門架起升直至內(nèi)門架最上端的極限位置，在貨叉和貨叉架沿內(nèi)門架起升的整個(gè)行程中，內(nèi)門架始終靜止不動(dòng)，叉車總高度維持不變;第二階段為內(nèi)門架起升階段[8]，貨叉和貨叉架相對(duì)于內(nèi)門架不動(dòng)，并隨同內(nèi)門架一同起升至外門架（G）最上端的極限位置。

在全白由起升式門架的結(jié)構(gòu)中，叉車有兩套液壓油缸，分別是貨叉白由起升油缸（D）和內(nèi)門架起升油缸（F）。貨叉自由起升油缸的上端是頂在“浮動(dòng)橫梁”上，鏈輪（B）也安裝在其上;門架起升油缸的上端是頂在內(nèi)門架的上橫梁上。兩套液壓油缸的油路是并聯(lián)的。貨叉自由起升油缸的動(dòng)作壓力低，因此它總是先起后降。

在貨叉自由起升階段，當(dāng)向貨叉自由起升油缸注入液壓油時(shí)，活塞桿帶動(dòng)鏈輪以速度v向上運(yùn)動(dòng)，內(nèi)門架靜止不動(dòng)。根據(jù)動(dòng)滑輪原理可知，起升鏈條（E）牽動(dòng)貨叉架和貨叉以速度2v起升。在內(nèi)門架起升階段，當(dāng)向內(nèi)門架起升油缸（D）注入液壓油時(shí)，活塞桿以速度v向上運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)內(nèi)門架、貨叉和貨叉架以同樣的速度v起升。

全自由起升式的叉車既能在低凈空?qǐng)鏊M(jìn)行低高度的堆垛裝卸作業(yè)（利用貨叉自由起升階段工作），又能在凈空較大的場所利用其最大起升高度進(jìn)行高起升堆垛裝卸作業(yè)（利用門架起升階段工作），從而擴(kuò)大了這種型式叉車的使用范圍。全自由起升裝置多用于在低矮倉房、車廂內(nèi)和集裝箱內(nèi)進(jìn)行拆碼作業(yè)的3t以下叉車。

1.3 部分自由起升式門架裝置

所謂部分自由起升[9]是指叉車在外形高度不變的條件下，能將貨物起升到一定高度。部分自由起升通常有兩種實(shí)現(xiàn)方式：采用內(nèi)外門架高低差;采用浮動(dòng)橫梁。本文介紹的是采用浮動(dòng)橫梁的形式。

部分自由起升式叉車是為了行走、進(jìn)出低矮的倉庫大門而設(shè)計(jì)，通常能將貨物自由起升300 mm左右，且叉車外形高度不增加。部分自由起升式門架裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖4所示。門架的起升分為3個(gè)步驟：第一階段為自由起升階段[9]，該階段起升油缸（E）活塞桿伸出，通過鏈輪（C）、鏈條（F）帶動(dòng)叉架（B）、貨叉（A）上升，內(nèi)門架（D）不動(dòng)，貨叉以起升油缸速度的2倍起升，叉車的整車高度不變;第二階段為同步運(yùn)行階段[9]，即內(nèi)門架被起升油缸活塞桿推動(dòng)起升，內(nèi)門架和起升油缸以相同的速度同步起升，貨叉以起升油缸速度的2倍起升;第三階段為趕超運(yùn)動(dòng)階段[9]，即當(dāng)叉架運(yùn)行到在內(nèi)門架上的上極限位置，但貨叉還未達(dá)到其最大起升高度，內(nèi)門架也還未到達(dá)在外門架上的上極限位置，這時(shí)起升油缸如果繼續(xù)起升，鏈條帶動(dòng)叉架，叉架通過內(nèi)門架的限位塊使其整體起升。從此刻起，起升油缸活塞桿就開始和內(nèi)門架橫梁脫離接觸。由于內(nèi)門架和貨叉同步以2倍的起升油缸速度起升，運(yùn)動(dòng)中內(nèi)門架與起升油缸活塞桿頂端之間的間隙開始逐漸恢復(fù)到剛開始起升時(shí)相距的距離。當(dāng)貨叉達(dá)到最大起升高度時(shí)，整個(gè)趕超運(yùn)動(dòng)階段結(jié)束，門架起升過程也同時(shí)完成。該起升形式多用于出入庫房、車間的6t以下叉車，如CPQ2、CPCD3和CPCD5等型叉車。

本文對(duì)門架裝置的介紹都采取兩級(jí)門架裝置，這是門架的基本型。門架還可以采取單級(jí)門架、三級(jí)門架以及多級(jí)門架。門架的排列形式分為重疊式、并列式和綜合式3種。

2 結(jié)束語

本文詳細(xì)分析了叉車門架裝置的分類及每種類型的具體構(gòu)造型式，重點(diǎn)對(duì)部分白由起升式門架裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹。通過叉車門架裝置形象的結(jié)構(gòu)示意簡圖，使無自由起升式門架裝置、部分自由起升式門架裝置和全自由起升式門架裝置這3種門架裝置類型原本復(fù)雜的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)形象易懂。采用叉車門架裝置結(jié)構(gòu)示意簡圖來描述其工作原理，使叉車駕駛維修人員和叉車安全檢驗(yàn)人員更容易掌握叉車門架裝置的專業(yè)分類、具體工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

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