叉車作為一種搬運(yùn)機(jī)械，是實(shí)現(xiàn)物流機(jī)械化作業(yè)，減輕工人搬運(yùn)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率的主要工具。內(nèi)燃叉車以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，其功率強(qiáng)勁、適用范圍廣。目前，在世界范圍內(nèi)，內(nèi)燃叉車的銷量占叉車銷量的60％左右（國內(nèi)80％左右），國內(nèi)叉車生產(chǎn)企業(yè)每年有10％以上的內(nèi)燃叉車銷往歐、美等發(fā)達(dá)國家（2006年內(nèi)燃叉車共銷售83 795臺(tái)，其中出口9 920臺(tái)），而且出口量逐年增加。但隨著歐盟各種指令的不斷頒布實(shí)施以及人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，企業(yè)只有不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新并同國際先進(jìn)技術(shù)接軌，適時(shí)地將新產(chǎn)品推向市場，接受市場的考驗(yàn)，并不斷地進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，才能立足國際市場。有鑒于此，現(xiàn)階段內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)不僅僅是要滿足功能要求，更需要在環(huán)保、人性化、安全性、可靠性和維護(hù)性能等多方面進(jìn)行綜合考慮，體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)思想。
本文以安徽叉車集團(tuán)公司技術(shù)中心最新研制的合力G系列內(nèi)燃平衡重式叉車為例，就內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢，談?wù)劚救说膸c(diǎn)看法。
1 綠色環(huán)保是內(nèi)燃叉車設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)
1.1 低公害發(fā)動(dòng)機(jī)的選用及附件設(shè)計(jì)
內(nèi)燃叉車是以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，其排氣和噪聲污染環(huán)境，有害人類健康。采用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)能大大降低對(duì)環(huán)境的污染。通過設(shè)計(jì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化、凈化裝置能有效地降低有害氣體和微粒的排放。目前,合力G系列內(nèi)燃叉車的排放已達(dá)到歐盟EC和美國EPA第三階段排放法規(guī)要求。
1.2 降低整機(jī)振動(dòng)與噪聲
減振與降噪是當(dāng)前內(nèi)燃叉車設(shè)計(jì)中最需要關(guān)注的問題。內(nèi)燃叉車的振動(dòng)及噪聲主要來源于：發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣噪聲、振動(dòng)及振動(dòng)噪聲；車體零部件、工作裝置、液壓系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲。這些振動(dòng)及噪聲一旦超過某一限值，就會(huì)危害操作人員及相關(guān)人員的身心健康。新頒布的22/44/EC振動(dòng)指令及噪聲指令對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行了量化，振動(dòng)：操作人員的振動(dòng)加速度8 h暴露限制為1.15 m/s2；手—臂為5 m/s2；噪聲：8 h暴露噪聲聲壓級(jí)≤87 dB（A）；瞬時(shí)脈沖噪聲聲壓級(jí)≤200 Pa或聲壓級(jí)≤140 dB（C）。合力G系列叉車通過優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)減振墊，在操縱系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向橋等處增加減振塊，在工作裝置中設(shè)計(jì)上下緩沖裝置（上緩沖專利號(hào)：ZL 2006 2 0072067.7；下緩沖專利號(hào)：ZL 03220124.9），并配備懸浮式減振座椅，大大降低了整車振動(dòng)；通過噪聲的頻譜分析，設(shè)計(jì)與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的進(jìn)氣消音器和排氣消聲器，并在車體周圍設(shè)計(jì)粘貼吸聲隔聲裝置，從而降低了整車噪聲。
1.3 液壓系統(tǒng)高效節(jié)能的設(shè)計(jì)
內(nèi)燃叉車的高效節(jié)能是環(huán)境保護(hù)的重要一環(huán)，減少能源消耗即意味著減少對(duì)環(huán)境的污染。在叉車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不但要實(shí)現(xiàn)其負(fù)載與調(diào)節(jié)功能，還要盡可能地利用能量，達(dá)到高效、可靠運(yùn)行的目的。液壓系統(tǒng)的功率損失會(huì)使系統(tǒng)的總效率下降、油溫升高、油液變質(zhì)，導(dǎo)致叉車發(fā)生故障。因此，設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)必須多途徑地考慮降低系統(tǒng)的功率損失。合力G系列叉車通過優(yōu)化液壓管路設(shè)計(jì)，降低管路的壓力損失；通過系統(tǒng)壓力的調(diào)整及負(fù)荷傳感技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步降低液壓系統(tǒng)的工作溫度。同等情況下的試驗(yàn)表明，G系列叉車的液壓油溫能降低5～8 ℃，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。
1.4 環(huán)保型材料的利用
內(nèi)燃叉車在各系統(tǒng)及部件設(shè)計(jì)中盡量采用能再生利用的材料和低環(huán)境負(fù)荷材料，所選用的材料盡量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用過程中對(duì)環(huán)境無害的材料，盡可能不使用含氯橡膠、樹脂及石棉的有害材料。特別是結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結(jié)構(gòu)和無毒材料，提高材料的再生率。合力G系列叉車通過對(duì)整車結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡可能采用環(huán)保型材料，以前常用的石棉材料零部件現(xiàn)已全部采用無石棉制品。
1.5 外觀美學(xué)設(shè)計(jì)
近年來各大企業(yè)皆推出了外觀造型令人愉悅的新車型，體現(xiàn)了叉車造型轎車化的發(fā)展趨勢。流線型、大圓弧過渡加以明快協(xié)調(diào)的色彩搭配，使叉車的造型更加美觀大方。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)、三維實(shí)體造型、快速成型等先進(jìn)設(shè)計(jì)手段和先進(jìn)制造技術(shù)的運(yùn)用，叉車造型將越來越具有新意和特色。合力G系列叉車注重外觀美學(xué)和車身的流線型設(shè)計(jì)，達(dá)到車體與環(huán)境的諧和，給人以視覺上的美感（外觀設(shè)計(jì)專利號(hào)：ZL 2006 3 0080424.X）。
2 運(yùn)用人類功效學(xué)原理，注重人性化設(shè)計(jì)
人性化設(shè)計(jì)是一種注重人性需求的設(shè)計(jì)，即在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中以人為本，了解人的需求，設(shè)計(jì)出尊重人、關(guān)懷人的產(chǎn)品，達(dá)到人機(jī)和諧。在叉車的設(shè)計(jì)過程中，通過運(yùn)用人類功效學(xué)原理，優(yōu)化叉車人機(jī)界面，使操縱簡便省力、迅速準(zhǔn)確，充分發(fā)揮人機(jī)效能。隨著電子技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，叉車控制技術(shù)的電子化已成為當(dāng)今叉車技術(shù)的發(fā)展趨勢，采用微機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各種工況下自動(dòng)判斷，使叉車始終能保持良好狀態(tài)，因此控制和操縱的人性化能大大提高作業(yè)的安全性和舒適性。合力G系列叉車通過采用動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)（專利號(hào)：ZL 2006 2 0072063.9），利用齒輪泵所產(chǎn)生的高壓油作用于制動(dòng)閥上，實(shí)施助力并產(chǎn)生制動(dòng)力，大大減輕操作人員的腳踏板力；通過右置液壓操縱手柄，有效降低操作人員手臂的疲勞感；通過設(shè)計(jì)應(yīng)用雙手柄轎車化組合開關(guān)，使駕駛?cè)藛T的操作更加簡潔自如；通過門架和護(hù)頂架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，操作人員前方和上方的視野有了大幅度改善；應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)上下車踏板和駕駛空間，進(jìn)一步增加司機(jī)的操作空間；通過設(shè)計(jì)應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（專利號(hào)：ZL 2004 2 0024312.8），當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油壓過低、水溫過高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能自動(dòng)停機(jī)，以便告知用戶及時(shí)檢測并保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。以上充分體現(xiàn)了合力G系列叉車“以人為本”的人性化設(shè)計(jì)思想。
3 更加強(qiáng)調(diào)叉車的安全性
保證駕駛員的安全一直是叉車設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)考慮的問題。隨著叉車在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛使用，叉車安全問題日顯重要，產(chǎn)品的安全性已成為企業(yè)邁向國際市場的一道門檻。叉車在設(shè)計(jì)中已為駕駛操作人員提供了最大的安全系數(shù)，并將叉車的損害風(fēng)險(xiǎn)減至最小。近年來，國外各大企業(yè)對(duì)叉車的安全性作了深入研究，并相繼推出了安全性能良好的新產(chǎn)品。同時(shí)，電子技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，使叉車安全性研究向智能化方向發(fā)展。合力G系列叉車的安全性主要體現(xiàn)在如下方面：駕駛室由異型鋼護(hù)頂架通過四周鑲片形成（專利號(hào)：ZL 2006 2 072068.1），護(hù)頂架嚴(yán)格按照GB5143-85《高起升車輛護(hù)頂架技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》要求設(shè)計(jì)，進(jìn)行安全性檢驗(yàn)，采用鑲片式同時(shí)也保證了裝有駕駛室的叉車的安全性；停車制動(dòng)裝置增加安全保護(hù)措施，手制動(dòng)拉上后，即使扳動(dòng)方向手柄，叉車也不會(huì)行走；門架管路系統(tǒng)配有安全裝置，即使管路破裂，貨物也不會(huì)突然掉落；所有高壓管路均遠(yuǎn)離駕駛員隱藏布置，保證操作人員的安全；電氣系統(tǒng)全部采用安全性能良好的叉車線束和集成化電氣元件，防水防塵，提高安全性。
4 結(jié)束語
用戶的需求以及歐美等發(fā)達(dá)國家相關(guān)法規(guī)的不斷頒布實(shí)施推動(dòng)了國內(nèi)內(nèi)燃叉車的發(fā)展。關(guān)于內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢，除以上幾點(diǎn)外，在提高系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方面，還應(yīng)盡量運(yùn)用高可靠性的成熟技術(shù)和借用經(jīng)市場考驗(yàn)后的成熟系列零部件以延長各關(guān)鍵系統(tǒng)或零件的使用壽命，減少更換次數(shù)；在提高可維護(hù)性方面，側(cè)重拆裝簡單化，部件組合化，加油集中化，檢查監(jiān)控化，改善部件的易接近性，盡可能減少需維修的項(xiàng)目，以降低使用和維護(hù)成本。所有這些都將成為今后內(nèi)燃叉車設(shè)計(jì)和技術(shù)發(fā)展的方向。
