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液压系统传动设计第3章叉车工作装置液压系统设计组合机床动力滑台液压系统根据叉车动力装置不同，叉车可分为内燃叉车和电瓶叉车两类。内燃叉车是指使用柴油、汽油或者液化石油气为燃料，由发动机提供动力的叉车。载重量为0.5吨~45吨。(5T带驾驶室内燃叉车_标清.avi)电瓶叉车是指以电瓶为动力的叉车。电瓶叉车多使用直流（DC）串激电动机，其机械特性能满足叉车所需要的低速大扭矩的工作要求。随着交流（AC）技术的发展，以及控制器的配套完善后，交流电机的使用逐渐增多，交流电机相对于直流电机来说，使用维护更加方便，缺点是成本相对直流电机要高。(前移式电瓶叉车_标清.avi)3.1叉车液压系统的设计要求3.1.1叉车的结构及基本技术指标组合机床动力滑台液压系统根据叉车用途不同，叉车可分为普通叉车和特种叉车两类。普通叉车如下图所示。3.1叉车液压系统的设计要求几种典型的特种叉车如右侧图所示，分别是集装箱堆高车、伸缩臂叉车、高速越野叉车。组合机床动力滑台液压系统根据叉车的结构特点，可分为平衡重式叉车、叉腿式叉车、前移式叉车、侧面式叉车，其中，平衡重式叉车最常用。1.平衡重式叉车车体前方装有升降货叉、车体尾部装有平衡重块自行式叉车出现于1917年。第二次世界大战期间叉车得到发展。中国从50年代初期开始制造叉车。可采用柴油、汽油、液化石油气等燃料，也可用电瓶，载荷能力0.5吨~45吨，10吨以上多为柴油叉车。一般来说，电瓶叉车基本上都是平衡重式叉车。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统2.叉腿式叉车两腿前支分叉，防止翻倒。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3。前移式叉车前移式叉车分门架前移式和货叉前移式。门架前移式叉车是指作业时门架带动货叉前移，伸出到前轮之外叉取或放下货物，行走时货叉带货物收回，使货物重心在支撑面内；而货叉前移式叉车是指货架带动货叉前移至前轮之外进行作业，行走时叉架带动货叉缩回到支撑平面内。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统4.侧面叉车货叉安装在叉车侧面，具有直接从侧面叉取货物的能力，因此主要用来叉取长条型的货物，如木条、钢筋等。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统叉车通常由自行的轮式底盘和一套能垂直升降以及前后倾斜的工作装置组成。其中，货叉、叉架、门架、起升液压缸、倾斜液压缸组成叉车的工作装置。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统叉车的基本参数：(1)起重量，又称额定起重量，指货叉上的货物中心位于规定的载荷中心距时，叉车能够举升的最大重量。载荷中心距：货物重心到货叉垂直段前表面距离。起重量越大，载荷中心距也越大。平衡重式叉车载荷中心距如图3-1所示。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(2)起升高度，是指叉车位于水平坚实地面上，门架垂直放置且承受额定起重量的货物时，货叉所能升起的最大高度，即货叉升至最大高度时水平段上表面至地面的垂直高度。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(3)满载行驶速度，是指货叉上货物达到额定起重量且变速器在最高档位时，叉车在平直干硬地面的道路上行驶所能达到的最高稳定行驶速度。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(4)满载最大起升速度，是指叉车在停止状态下，将发动机油门开到最大时，起升大小为额定起重量的货物所能达到的平均起升速度。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(5)满载爬坡度，是指货叉上载有额定起重量的货物时，叉车以最低稳定速度行驶所能爬上的长度为规定值的最陡坡道的坡度值。爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分数来表示。(书上印错了)由于叉车一般在比较平坦的场地上作业，所以对最大爬坡度的要求不高.一般情况下，内燃叉车的最大爬坡度为20%-30%.3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(6)门架前倾角和后倾角，分别指无载的叉车门架能从其垂直位向前和向后倾斜摆动的最大角度。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(7)最小转弯半径，是指将叉车的转向轮转至极限位置并以最低稳定速度做转弯运动时，其瞬时中心距车体最外侧的距离。(书上定义)通常当叉车在无载低速行驶、打满方向盘转弯时，车体最外侧和最内侧至转弯中心的最小距离，分别称为最小外侧转弯半径Rmin和最小内侧转弯半径R’min。最小外侧转弯半径愈小，则叉车转弯时需要的地面面积愈小，机动性愈好。(网上叉车厂家定义)3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统叉车工作装置主要由货叉、叉架、门架、链条和链轮、起升液压缸、倾斜液压缸组成，如图3-2所示。3.1叉车液压系统的设计要求3.1.2叉车的工作装置组合机床动力滑台液压系统起升液压缸驱动货叉升降，倾斜液压缸驱动门架前后倾斜。起升液压缸通过滑轮和链条，使叉架沿着内门架升降，内门架又以外门架为导轨上下伸缩。外门架的下部铰接在叉架上，借助于倾斜液压缸的作用，门架可以再前后方向倾斜一定角度。前倾目的是为了装卸货物方便，后倾目的是当叉车行驶时，保证货叉上的货物稳定。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统叉车液压系统的工作装置、助力转向系统甚至行走传动系统等都有液压系统驱动完成，因此，叉车液压系统的质量直接影响着叉车的性能。下面分别就工作装置、行走驱动、助力转向的液压系统逐一说明。3.1叉车液压系统的设计要求3.1.3叉车液压系统组成及原理组合机床动力滑台液压系统某型号叉车液压系统原理如图3-3所示。该液压系统有起升液压缸8、倾斜液压缸6和属具液压缸7三个执行元件，由定量泵10供油，多路换向阀(属具滑阀1、起升液压缸滑阀3、倾斜液压缸滑阀4)控制各执行元件的动作，单向节流阀调节起升和属具动作速度，从而驱动工作装置完成相应的工作任务。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统某型号叉车行走驱动液压系统原理如图3-4所示。该液压系统由变量主液压泵1供油，执行元件为液压马达5，主液压泵的吸油和供油路与液压马达的排油路和进油路相连，形成闭式回路。3.1叉车液压系统的设计要求梭阀4和换油溢流阀6使低压的热油排回油箱，辅助液压泵7把油箱中经过冷却的液压油补充到系统中，起到补充系统泄漏和换油的作用，溢流阀8限定补油压力，单向阀2保证补油到低压油路中。组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1叉车液压系统的设计要求双向安全阀3保证液压回路双向工作的安全。组合机床动力滑台液压系统叉车转向频繁，为减轻驾驶员劳动强度，现在起重量2t以上的叉车多采用助力转向-液压助力转向或全液压转向。某型号叉车液压助力转向系统原理如图3-5所示。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统该转向液压系统和叉车工作装置液压系统分属独立的液压系统，分别由单独的液压泵供油。系统中流量调节阀2可保证转向助力器稳定供油，并使系统流量限制在发动机怠速运转时液压泵流量的1.5倍。随动阀3与普通三位四通换向阀基本相同，但该阀的阀体与转向液压缸缸筒连为一体，随液压缸缸筒的动作而动作。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统叉车直线行驶时，方向盘位于中间位置，随动阀3的阀芯也处于中间位置，转向液压缸4不动作，叉车直线行驶。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统当叉车转弯时，驾驶员转动方向盘，联动机构带动随动阀3的阀芯运动，使转向液压缸的两腔分别与液压泵或油箱相通，液压缸动作，驱动转向轮旋转，叉车转向，直到液压缸缸筒的移动距离与阀芯的移动距离相同时，阀芯复位，转向停止。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统(1)超载保护，多路换向阀壳体无裂纹、渗漏；工作性能应良好可靠；安全阀动作灵敏，在负载25%时应能全开，调整螺栓的螺母应齐全坚固。操作手柄定位准确、可靠，不得因震动而变位。(2)最大下降速度控制。为了提高装卸效率，如果叉车起升速度增大，满载下降速度也增大，下降速度过大是危险的，因此叉车液压系统中应设置下降限速阀，既要控制货叉的下降速度不超过限定的速度值，又要防止起升液压缸的高压橡胶软管突然爆破时，起升在一定高度的载荷会从货叉上突然落下，损伤货物或伤人。3.1叉车液压系统的设计要求3.1.4叉车对液压系统的工作要求组合机床动力滑台液压系统(3)液压系统管路接头牢靠、无渗漏，与其他机件不磨碰，橡胶软管不得有老化、变质现象。(4)液压系统中的传动部件在额定载荷、额定速度范围内不应出现爬行、停滞和明显的冲动现象。(5)为方便叉车携带电动机，减少叉车附属设备，从而减小液压系统的整体尺寸，叉车工作装置液压系统可以由叉车发动机直接驱动液压泵来提供油源。为适应叉车在具有粉尘和沙粒的厂房环境中工作，因此应考虑为液压系统设置合适的过滤器。液压油的工作温度应限定在合适的范围内，叉车的工作环境温度一般为-10~45℃。3.1叉车液压系统的设计要求组合机床动力滑台液压系统3.1.5.1起升装置液压系统设计参数及技术要求技术要求：(1)叉车杆上升(下降)速度可调；(2)叉车杆有良好的位置控制功能；(3)叉车杆有自锁功能，无论在多大负载作用下，或者甚至在液压油源无法供油，油源到液压缸之间的液压管路出现故障等情况下，要求叉车杆能够被锁紧在最后设定的位置；(4)叉车杆在上升过程中，当液压系统出现故障时，要求安全保护装置能够使负载安全下降。已知条件：叉车杆和导轨的质量约为200kg。参数如表3-2所示。3.1叉车液压系统的设计要求3.1.5设计参数及技术要求组合机床动力滑台液压系统本设计中所设计叉车工作装置中叉车杆起升装置示意图如图3-6所示，由起升液压缸驱动货叉沿支架上下运动以提升或放下货物。3.1叉车液压系统的设计要求导轨叉架重物链轮升降液压缸链条组合机床动力滑台液压系统3.1.5.2倾斜装置液压系统设计参数及技术要求倾斜装置示意图如图3-7所示，该装置由倾斜液压缸驱动门架绕一铰接点做摆动式旋转。技术参数如下表所示。3.1叉车液压系统的设计要求叉架重物倾斜液压缸导轨(门架)铰接点组合机床动力滑台液压系统本设计实例中叉车工作装置液压系统包括起升液压系统和倾斜液压系统两个子系统，分别确定两个子系统的设计方案和主要技术参数。3.2.1确定起升液压系统的设计方案和技术参数起升液压系统作用是提起和放下重物，执行直线运动，因此执行元件选用液压缸。由于液压缸仅在起升工作阶段承受负载，在下落过程中可在负载和活塞自重下自动缩回，因此可采用单作用缸。如果把单作用液压缸的环形腔与活塞的另一侧连通，构成差动连接方式。如果忽略管路损失，单作用液压缸的无杆腔和有杆腔的压力近似相等，则液压缸的驱动力将有活塞杆的截面积决定。3.2初步确定液压系统方案和主要技术参数组合机床动力滑台液压系统实现但作用液压缸的差动连接，可以通过方向控制阀在外部管路上实现，如图3-8(a)所示。为减小外部连接管路，液压缸的设计也可采用在活塞上开孔的方式，如图3-8(b)所示。3.2初步确定液压系统方案和主要技术参数pA1A2p组合机床动力滑台液压系统起升液压缸在驱动货叉和叉架上升时，活塞杆处于受压状态，为保证受压状态下的压杆稳定，活塞杆的长径比不超过20:1。3.2初步确定液压系统方案和主要技术参数F组合机床动力滑台液压系统起升液压缸在驱动货叉和叉架上升时，活塞杆处于受压状态，为保证受压状态下的压杆稳定，活塞杆的长径比不超过20:1。如果直接用液压缸实现升降，根据表3-2，活塞杆长度应大于2m，则活塞杆直径至少0.1m。3.2初步确定液压系统方案和主要技术参