1、场（厂）内专用机动车辆基础知识,湖南特检院永州分院 邹学敏,本课程主要内容,1 叉车结构组成 2 叉车基本参数 3 动力源知识 4 液压传动知识 5 电气控制知识,1 概述 场（厂）内专用机动车辆定义,2009 年1 月24 日公布了修订后的特种设备安全监察条例（国务院令第549 号），明确“场(厂)内专用机动车辆，是指除道路交通、农用车辆以外仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用车辆”。,1 概述 场（厂）内专用机动车辆涵盖范围（目前）,叉车 非公路用旅游观光车,1 概述 场（厂）内专用机动车辆涵盖范围（目前）,场(厂)内专用机动车辆安全技术监察规程 (TSG N0001-20
2、17)进一步明确：,1 概述 场（厂）内专用机动车辆型号标示方法,具体形式及型号表示方法 叉车型号：第一格：CP,平衡重式叉车代号 CQ，前移式叉车代号 CC，侧面式叉车代号 CT，叉腿式叉车 CD，堆垛式叉车 第二格：动力源代号：蓄电池为D;柴油为C；汽油 为Q；液化石油为Y 第三格：传动方式代号：机械传动不表示；液力传 动为D；静压传动为H 第四格：额定载重量代号：t 第五格：更新代号：按大写汉语拼音字母顺序表示,1 概述 场（厂）内专用机动车辆型号标示方法,具体形式及型号表示方法 非公路旅游观光车型号：第一格：G，观光车代号 第二格：动力源代号：蓄电池为D；柴油为C；汽油 为Q；液化石油
3、为Y；酒精为J 第三格：座位数，单位为人 第四格：更新代号：按大写汉语拼音字母顺序表示第五格：,（a）门架前移式,（b）叉架前移式,前移式叉车,插腿式叉车,托盘式堆垛车,侧面式叉车,机动车辆 的结构组成,动力系统,行驶系统,转向系统,制动系 统,2 叉车的结构组成,电气控制 系统,工作装置,传动系统,底盘系统,传动系统,行驶系统,转向系统,制动系统,2 叉车的结构组成,2.1传动系统,（1）传动系统的功用：基本功用将动力传递给车轮 （2）传动系统的主要类型：机械传动，液力机械传动、液压传动和电传动 （3）传动系统的涵盖的部件：离合器，变速器，万向传动装置、主减速器、差速器、半轴等部件。,2.1
4、.1机械传动,汽车机械传动结构,2.1.1机械传动,汽车机械传动动力传递流程,2.1.1机械传动,机械传动的优点：结构简单、工作可靠、价格低廉，重量轻，效率高以及可以利用发动机运行零件的惯性进行作业 机械传动缺点：内燃机容易过载熄火，人力换挡时动力中断时间长，传动系零件及动力装置因冲击载荷大和外载荷急剧变化而降低使用寿命。,2.1.1机械传动,机械传动系统各总成的基本功用 1、离合器：按照需要适时地切断或接合发动机与传动系统，保证传递发动机输出的最大转矩不打滑的同时，又能防止传动系统过载,2.1.1机械传动,2.1.1机械传动,2.1.1机械传动,2、变速箱:改变发动机输出转速的高低、转矩的大
5、小及旋转方向，也可以切断发动机向驱动轮的动力传递。,2.1.1机械传动,2.1.1机械传动,3、万向传动装置:将变速器输出的动力传递给主减速器，并适应两者之间距离和轴线夹角的变化。,2.1.1机械传动,2.1.1机械传动,3、驱动桥:将万向传动装置输入的动力经将速增扭后，改变传动方向，然后分配给左右驱动轮，且允许左右驱动轮以不同转速旋转。一般由主减速器、差速器、半轴，驱动桥壳组成。,2.1.1机械传动,主减速器：主要采用锥齿轮减速器，锥齿齿形一般采用螺旋锥齿和双曲面锥齿。双曲面锥齿有工作平稳性好，齿轮弯曲强度和接触强度高，可降低主动锥齿和传动轴位置使整车重心降低的优点。但要注意一定要采用防刮伤
6、添加剂的双曲面齿轮油。,2.1.1机械传动,2.1.1机械传动,差速器：将主减速器传来的扭矩平均分配给两个半轴，使两个车轮的驱动力相等。但是在极端路况时，一侧驱动车轮打滑，那么差速器还是会把动力全部输送给打滑一侧的车轮，这样车子就趴窝了。后来差速锁就针对以上情况应运而生了，差速锁锁住上图中红色的齿轮不让它自转。,2.1.2液力机械传动,液力机械传动优点：能在规定范围根据外界阻力的变化，自动进行无级变速，可减少变速箱档位数，简化变速箱结构，变矩器以液体为传递动力的介质，因而减少零件的冲击载荷，提高车辆的使用寿命；由于自动无级变速，因而车辆起步平稳，并可得到任意小的行驶速度。 缺点：传动效率低。即
7、起步不能利用飞轮的动能，不能利用发动机制动，以及发动机熄火后，不能转向和拖起动,2.1.2液力机械传动,液力变矩器特点：能消除传动过程中的冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速，两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;保证动力机有稳定的工作区，载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。,2.1.2液力机械传动,外负荷F阻车速V涡轮转速n输出扭矩MT及F阻VnM。这种不需控制而随外界负荷变化而改变输出转矩和转速的性能称为变矩器的自动适应性。,2.1.2液力机械传动,液力变矩器结构简图,2.1.2液力机械传
8、动,液力机械传动叉车的微动功能 锁止离合器让动力系统处于稳定工作状态时，液力变矩器硬连接，提高传动效率,2.1.2液力机械传动,2.1.3液压传动,优点：能实现无级变速，变速范围大，能实现微动；操纵简便，利用液压传动本身，可实现制动；大大简化了传动系统，它能取消机械和液力传动系统中的传动轴和差速器，分别传动的叉车能实现按任意转向半径转向及原地转向，车辆机动性大大提高。 缺点：液压元件制造精度要求高，价格昂贵，且国内的制造水平尚不能保证液压元件的耐久性和可靠性,集中电传动,2.1.4电传动,2.1.4电传动,优点：动力装置和车轮没有刚性联系，便于总体布置及维修；变速操纵方便，可实现无级变速；可采
9、用电力制动，延长制动总寿命。容易实现制动化。 缺点：价高，自重大且消耗大量有色金属,2.2行驶系统,功用： 支承整车的重量和载荷，把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力，承受汽车所受外界力和力矩，保证汽车正常行驶。场（厂）内机动车辆普遍采用轮式行驶系统。对于行驶速度较低的各种作业车辆，为了作业稳定性，一般不装悬架，而将车桥直接与车架连接。组成： 车架、车桥、车轮、悬架,2.2.1车架,功用：支撑车身，承受车辆载荷，固定车辆大部分部件和总成 主要有边梁式和箱型两种,发动机,传动系统,液压油管,油箱,底盘,功用是传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。 车桥有转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥
10、四种。 重点讲解转向桥：,2.2.2车桥,2.2.2车桥,转向机构原理,2.2.2车桥,转向轮的定位是车辆的每个车轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定的相对位置。转向轮定位参数有：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束4个参数。它的作用是作用是保持汽车直线行驶的稳定性，保证汽车转弯时转向轻便，且使转向轮自动回正，减少轮胎的磨损等,2.2.2车桥,主销后倾是主销后上部略向后倾的角度。主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转弯后能自动回正。简要的说，后倾角越大，车速越高，车轮的稳定性越强。叉车因为经常要转向，这个角度一般为0度,2.2.2车桥,主销内倾：主销后上部略向内倾的角度。主销
11、内倾的作用是使车轮转向后能自动回正，且操纵轻便。主销后倾与主销内倾都有使汽车转向后自动回正、保持汽车直线行驶的作用，二者主要的区别在于主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关。高速时后倾的回正作用大，低速时主要靠内倾的回正作用。,2.2.2车桥,前轮外倾：前轮旋转平面上略向外倾斜。作用是调整车辆负载使其作用与轮胎的中心，消除跑偏，减少轮胎磨损。叉车设置前轮外倾主要是为了避免满载运行时产生车轮内倾现象，使轮毂外端和锁紧螺母受力大，加速轴承磨损，严重时会造成螺母损坏产生车轮飞脱事故。（正外倾角）； 负外倾角的作用是使轮胎内外侧滚动半径近似相等，使轮胎内外侧磨损均匀，提高车辆的弯
12、道性能。 车轮倾角关系到车辆行使和转弯，如果前倾角不正确，那么就会出现方向盘不正或者跑偏，加速轮胎的单边磨损，并且调整方向后不能自动回正方向，这些都和安全驾驶息息相关,2.2.2车桥,转向轮前束是指转向轮前端面与后端面在车辆横向方向的距离差。 作用是抵消车轮外倾，使车轮前端有向外张开的趋势，这个趋势将使车轮边滚边滑，增加车轮的磨损。,后桥是转向桥，可能是3轮的或4轮的。4轮的后桥通常转向的实现是通过油缸进行，3轮的后桥转向通过链条来进行的。,叉车后桥,2.2.3车轮和轮胎,车轮分为实心轮胎和充气轮胎两大类 一般由轮辋、轮辐和轮毂组成,2.2.3车轮和轮胎,国内轮辋规格表示方法：,2.2.3车轮
13、和轮胎,轮胎：主要尺寸,主要轮胎的尺寸：实例,18 X 7 - 8 = 18 外径 （英寸）7 外层厚度（英寸）8 内径 （英寸）（高压胎表示方法）7.00 - 12 = 7 外层厚度（英寸）7 厚度（英寸）12 内径 （英寸）7+7+12 外径 （英寸）（低压胎和实心胎的表示方法）200 / 50-10 = 200 厚度 （毫米）50 厚度为宽度的50% （毫米）10 外径 (英寸)（汽车轮胎表示方法） 注: 1 英寸= 25.4 毫米,轮胎尺寸,18x7-8,7.00-12,200/50-10,127,8x25,4= 203,2,18x25,4= 457,2,7x25,4=177,8,12
14、x25,4= 304,8,660,4,7x25,4=177,8,7x25,4=177,8,10x25,4= 254,454,200,200x0,5=100,能否用实心胎替代充气胎,2.2.4悬挂装置,连接车桥与车架，并传递两者之间的相互作用力，减少振动，保证车辆的正常行驶，由减震器、弹性元件，导向装置构成。 平衡重式叉车为了防止装卸货物的振动一般不单独设置减震元件,2.3转向系统,功用改变车辆行驶方向组成转向操纵机构（包括转向盘，转向轴，带万向节的转向传动轴等）、机械转向器和转向传动机构等组成 转向器是一减速增扭机构，用来解决转向阻力矩大而驾驶员体力小的矛盾分类机械（人力）、助力、全液压,转向
15、系统,常用转向器的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄销式和循环球式 转向器角传动比(i1)=转向盘摆角/转向摇臂摆角，此值大转向操纵省力。 转向器需要有合适的传动可逆性，即不仅能使方向盘操纵车辆转向，车轮的偏转还可带动方向盘转动，使偏转的车轮回正。 由于传动系中有间隙，方向盘需消除此间隙后才能带动车轮偏转，此时方向盘转过的角度叫做方向盘的自由行程,液压转向装置,液压转向装置与液压助力转向装置不同之处是以全液压转向器取代了机械转向器和纵拉杆等机械元件，且用高压油管将全液压转向器和转向油缸连通。其主要优点是操纵方便，安装容易，重量轻，体积小，易于总体布置。缺点是如果出现故障，虽摆线泵可作手泵使用，但转向非常沉
16、重，甚至难以转向。,全液压转向,2.4制动系统,1制动系统的功用 （1）使车辆迅速减速，以至停车 （2）防止车辆在下长坡时超过一定的速度 （3）使车辆稳定停放不致溜滑 2制动系统的原理产生摩擦力矩克服驱动转矩，使旋转件减速或制停 3制动系统的分类 按照不同方法分按能源分（机械【人力】、助力、动力）按能量传递方式分（机械式、液压式、气压式和电磁式）按液压回路分（单回路、双回路和多回路）按安装位置分（车轮制动器-行车 中央制动器-驻车）,蹄式制动器,盘式制动器,带式制动器,制动器,制动器按照结构分为,带式制动器和蹄式制动器又统称为鼓式制动器,蹄式制动器,按制动蹄的受力情况不同，可分为领从蹄式（简单
17、非平衡式制动器）、双领蹄式(非对称平衡式制动器)、双向双领蹄式（对称平衡式制动器）、自增力式等类型,鼓式制动器优点： 鼓式制动器造价便宜，而且符合传统设计。 四轮车辆在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿车生产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。 缺点 鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程
18、中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。,蹄式制动器,工作原理,带式、盘式制动器,带式的制动鼓以外圆规柱面为工作面，而制动件是以内圆弧面为工作面的刚度较小的金属带（制动带）。在车辆上，带式制动器只用于某些车辆的中央制动器。盘式制动器制动时，活塞在油压作用下移向制动盘，并使制动块压紧制动盘，迫使制动盘连同车轮一起减速。,定钳盘式,盘式制动器优点： 一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定；浸水后
19、效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常；制动力矩与汽车前进和后退行驶无关；在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大；较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。 缺点：对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用，效能较低。制动比较粗暴。两个粘有摩擦衬面的摩擦盘能在花键轴上来回滑动，是制动器的旋转部分。当制动时，能在极短时间使车辆停止。再加上压盘上球槽的倾斜角不可
20、能无限大，所以制动不平顺。,制动系统,叉车工作装置：货叉门架,门架,门架按照其自身的特点分为：两级有限自由，两级全自由和三级全自由 门架由下列部件组成: 一个固定的门架同时带有一个或多个可以移动的门架 一个或多个移动的门架 一个货叉架 油缸 链条货叉,门架安装在叉车的前部。与叉车连接有两个部分，一个是固定的（与叉车的前桥相连），另一个是可移动的（通过倾斜油缸）。门架的移动是通过小油缸的伸展来进行。大多数的叉车都有两个倾斜油缸，仅仅一些小的叉车上安装一个倾斜油缸。,起升部分：门架倾斜,两级有限自由门架,由两级组成，一级是固定的，另外一级是可以上下运动的。 货叉架通过链条随可以移动的一级一起运动，
21、由于链条的定滑轮的缘故，货叉架的速度是滚轮上升速度的一倍。,两级全自由门架,由两级组成，一级固定的，一级是可以移动的。货叉架可以全自由起升（指起升时门架没有伸展），然后再随着可以移动的一级门架移动。,门架尺寸,H1,H3,H4,H2,H1: 总高度 H2: 自由提升高度 H3: 起升高度 H4: 起升后总高度,门架尺寸,2390,1200,限制: h6 (高度 OHG)大于2390 mm h1 2390 mm H2必须大于等于1200 mm 例如：XD25 (h6=2170) 就符合要求。 XD ：h3=2750;h1=2110;h2=1475,3300,5000,条件限制: h1 = 500
22、0 mm h4 6100 mm H2=1200 mmXD25 TX 5m (h1=2460;h3=5075;h46100;h2=1825),6100,2600,1200,门架尺寸,护顶架,h6,H6 :护顶架高度(OHG) 通常从驾驶员座椅到护顶价的距离是1000mm.但是970mm也是可以的。,座椅距离- OHG,货叉按照FEM挂接等级分类. 主要的尺寸有: - 长度 - 厚度 - 宽度,货叉,货叉架,FEM class货叉架上挂接货叉或属具：尺寸根据FEM的挂接安装等级,货叉架的表格,Class,FEM,FEM,A,/ B,W,X,Y,Z,载荷能力,1,A1,76,331,305,28,小
23、于999 Kg / LC 400,1,B1,114,331,305,28,小于999 Kg / LC 400,2,A2,76,407,381,31,从 1000 到 2500 Kg / LC 500,2,B2,152,407,381,31,从1000 到 2500 Kg / LC 500,3,A3,76,508,476,40,从2501 到 4999 Kg / LC 500,3,B3,203,508,476,40,从2501 到 4999 Kg / LC 500,4,A4,127,635,597,47,从5000 到8000 Kg / LC 600,4,B4,254,635,597,47,从
24、5000 到 8000 Kg / LC 600,5,A5,127,728,678,65,从 8001 到10,999 Kg / LC 600,5,B5,254,728,678,65,从8001 到10,999 Kg / LC 600,叉车的载荷能力,所有的叉车都有相应的载荷能力。载荷能力显示叉车的最大所能承受货物的重量在两级有限自由们架起升高度小于2500mm以及一些仓储系列叉车的货叉超出车身的大小，门架起升高度超过3300mm时与轮胎还有关。所有在最大高度时的载荷能力必须标注。载荷能力大小的计算是在门架处于垂直位置时与载荷中心距相关连的。,H,不同载荷能力下的载荷中心距: 载重 1000kg
25、 400 500 600 载重从 1000 kg 到4999 kg 500 600 1000 载重大于 5000 kg 600 1100 1500,B,影响叉车载荷能力的因数,这些主要因数: 起升高度（如果起升高度增加，载荷必须相应减少以保证叉车的稳定） )门架型号 （平衡重式的叉车，门架是处于车轮的外面，增加门架的重量和厚度，后桥上的载荷减少，叉车的稳定性就降低。因此必须降低叉车的载荷能力来保证叉车的稳定。 轮胎（轮胎的变形程度越大（ 实心胎充气胎）稳定性影响越大。因此叉车的载荷能力必须降低） 属具 （叉车一直带有的载荷同时增加载荷中心距） 载荷中心距 （载荷中心距的增加就增加了货物重心到前
26、桥的距离， 在起升下降过程中稳定性降低，因此载荷能力就降低）,载荷中心距,载荷中心可以认为是货物的重心。我们假设货物都是很规则的形状，我们认为货物重心就是载荷中心，因此我们就必须从货叉的面量货物的纵向距离。,1000,1200,搬运 1000x1200mm 的托盘，从 1200 mm 一侧叉取, 载荷中心距是500 mm; 如果从 1000 mm 一侧叉取同样的托盘, 载荷中心距就是 600mm,载荷中心距,B=?,B=?,B=?,B=?,载荷中心距,1000,1000,1000,200,1300,1000,1000,(Pallett di ugual peso),B=650,B=500,B=
27、1000,1000,B=?,B=?,B=?,B=500,B=700,B=500,B=500,1000,叉车的主要部件,门架,货叉架,货叉,平衡重,护顶架,门架控制手柄,底盘,载荷,液压系统,后桥,牵引杆,叉车主要部件,3叉车的主要技术参数,用来反映叉车的结构特征和工作性能的参数，包括质量参数、尺寸参数和速度参数,3叉车的主要技术参数,3）最大起升高度Hmax和自由起升高度 指叉车在平坦坚实的地面上，满载、轮胎气压正常、门架直立，货物升至最高时，货叉水平段的上表面至地面的垂直距离。 自由起升高度： 在不改变叉车的总高的情况下货叉可能起升的最大高度。,3叉车的主要技术参数,5）最大起升速度hmax
28、 通常指叉车在坚实的地面上满载时，货物举升的最大速度。 6）最大运行速度amax 一般指叉车满载时，在干燥、平坦、坚实的地面上行驶时所能达到的最大速度。 7）满载最大爬坡度imax 指叉车满载时，在干燥、坚实的路面上，以低速档等速行驶所能爬越的最大坡度。 8）最小离地间隙hmin 指除了车轮以外车体最低点与地面的间隙。,9）最小转弯半径Rmin,指叉车在空载低速行驶、转向轮处于最大偏转角时，瞬时转向中心距叉车最外廓点之间的距离(mm)。,能够满足叉车在货堆间的直线通道上作90度转弯进行叉取作业时，所需要的最小通道宽度值。,10）直角堆垛最小通道宽度,11）直角交叉最小通道宽度,叉车能够顺利通过
29、垂直交叉通道的最小通道宽度。,12）最大牵引力 轮周牵引力：原动机发出的扭矩，经减速传动装置，最后在驱动轮轮周上产生的切向力。 拖钩牵引力：轮周牵引力在克服叉车行驶时本身遇到的外部阻力后，在叉车尾部的拖钩上剩余的牵引力。 13）自重和自重利用系数 自重：加满油、水后叉车本身的重量； 自重利用系数：起重量与载荷中心距的乘积与叉车自重的比值。 14）其它技术参数,叉车的使用性能,1）装卸性 2）牵引性 3）制动性 4）机动性 5）通过性 6）操纵性 7）稳定性 8）经济性,稳定性,是指叉车在行驶和作业过程中，抵抗纵向和横向倾翻的能力。 纵向稳定性：包括叉车满载堆垛时的纵向稳定性和满载行驶时的纵向稳
30、定性两种工况。 横向稳定性：包括满载堆垛时的横向稳定性和空车行驶时的横向稳定性。,1）叉车满载堆垛时的纵向稳定性：叉车在水平路面上静止不动，门架直立，货叉满载并被起升到最大高度时的工况。 （1）W作用线在倾翻轴线后面时，保持稳定； （2）W作用线在倾翻轴线之前，则向前倾翻； （3）W作用线正好通过倾翻轴线时，临界状态。,叉车满载行驶时的纵向稳定性,指叉车门架后倾，货叉满载并高出地面300mm，在平道上以全速行驶突然制动，叉车受到制动惯性力和重力作用的工况。 制动时惯性力作用在合成重心上，使叉车产生一个向前的倾翻力矩，有可能引起向前倾翻。 我国叉车标准要求：在倾斜度为18%的倾斜平台上不倾翻。,横向稳定性,使叉车丧失横向稳定的外力有：转弯时的离心务、侧向风力、坡道分力等。 标准规定，叉车的横向稳定性需要考虑以下两种工况： 1）满载堆垛时的横向稳定性 标准：在倾斜度为6%的倾斜平台上不翻倒。 2）空载行驶时的横向稳定性 标准：在倾斜度为（15+1.1V）%的倾斜平台上不翻倒。（V为空车最高行驶速度km/h),致谢！,顺祝各位考试成绩优异,
