内燃平衡重式叉车

15-10t内燃平衡重式叉车构造及基本原理安徽合力股份有限公司工程车辆研究所2009年12月25-10t内燃平衡重式叉车的主要部件叉车分类动力系统传动系统转向系统和转向桥制动系统内容提纲驱动桥液压系统起重系统31、叉车按动力型式可分内燃和电动叉车两大类；2、按叉车结构类型和保持稳定性的方法可分为，平衡重式叉车、前移式叉车、插腿式叉车和侧面叉车等；3、按叉车的传动方式，可分为机械传动式和液力传动式；4、平衡重式叉车的货叉和货物始终位于叉车的前方，必须在叉车的尾部装设平衡重来平衡货物重力产生的力矩，以保持叉车的纵向稳定性。一、叉车分类4二、5-10t内燃平衡重式叉车的主要部件序号名称内容1动力系统主要含发动机安装、燃油、进排气及冷却(含变矩器油冷却)等系统2传动系统主要含变矩器、变速箱、传动轴、变速操纵等3驱动桥主要含桥壳、半轴、差速器、轮边减速器、前轮等4转向系统及转向桥主要含方向盘、全液压转向器、转向桥体、转向油缸、后轮等5制动系统主要含制动阀、蓄能器、制动器及制动踏板机构等6液压系统主要含泵、阀、高低压油管、接头等7起重系统主要含门架、货叉、货叉架、挡货架、倾斜油缸、起升油缸、起升链条、门架链轮、滚轮等8车身系统主要含车架、仪表架、内燃机罩、水箱盖板、平衡重、底板、座椅等9操纵系统主要含行车制动与微动操纵、停车制动操纵及油门操纵10电气系统主要含蓄电池、灯具、仪表及线束等电气元件11护顶架护顶架(驾驶室为选用件)5三、动力系统1、发动机基本构造（柴油发动机）2、发动机工作过程（柴油发动机）3、叉车用发动机的基本特点4、目前合力5-10t叉车搭载发动机的类型5、合力叉车动力系统部件61、发动机基本构造三、动力系统◇机体组◇曲柄连杆机构◇配气机构◇燃油供给系◇冷却系◇润滑系◇起动系7（1）组成：1—汽缸盖；2—汽缸垫；3—汽缸体；三、动力系统1.1机体组（2）功用：作为发动机其他部件的装配基体，而且本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系及润滑系的组成部分。（3）特点：组成燃烧室、承受高、温高压。1、发动机基本构造8（1）组成：◇活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦、连杆盖等；◇曲轴飞轮组：曲轴、飞轮及其他附件等。三、动力系统1.2曲柄连杆机构（2）功用：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩。（3）特点：高温、高压、高速和化学腐蚀。1、发动机基本构造9（1）组成：◇气门：气门、气门导管、气门座及气门弹簧等；◇气门传动组：凸轮轴正时齿轮、挺柱及其导管等。三、动力系统1.3配气机构（2）功用：按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜空气得以及时进入气缸，废气得以及时排出。1-曲轴，2-活塞，3-推杆，4-进气门或排气门，5-摇臂，6-挺柱，7-凸轮轴，8-凸轮1、发动机基本构造10（1）组成：1-燃油箱，2-柴油粗滤器，3-输油泵，4-调速器，5-喷油泵，6-柴油精滤器，7-油管，8-高压油管，9-喷油器三、动力系统1.4燃料供给系（2）功用：根据发动机的工况要求，提供一定数量的新鲜空气和燃油，在压缩行程接近终了时，及时将燃油喷入气缸，从而压燃膨胀做功。1、发动机基本构造11（1）组成：散热器、风扇、水泵、节温器、水温表、水套、分水管、放水阀。三、动力系统1.5冷却系1、发动机基本构造12（2）功用：使工作中的发动机得到适当的冷却，从而保证其在最适宜的温度范围内工作(80～90℃)。（3）冷却强度调节：改变通过散热器的冷却水流量。◇当发动机在正常热状态情况下(≥80℃)，冷却水全部流经散热器。◇当发动机在正常热状态情况下(＜70℃)，冷却水不流经散热器。◇当发动机在正常热状态情况下(70～80℃)，冷却水部分流经散热器。三、动力系统1.5冷却系大循环路线小循环路线1、发动机基本构造13（1）组成：1-旁通阀，2-机油泵，3-集滤器，4-油底壳，5-放油塞，6-安全阀，7-机油滤清器，8-主油道，9-分油道，10-曲轴，11-中间轴，12-限压阀，13-凸轮轴。（2）功用：减摩、冷却、去屑、密封。三、动力系统1.6润滑系桑塔纳发动机润滑系1、发动机基本构造14（1）组成：蓄电池、预热系统(某些发动机)、启动开关、启动电路和起动机等。（2）功用：保证发动机达到稳定运转的最低转速，使发动机顺利起动。三、动力系统1.7起动系1、发动机基本构造15四冲程柴油机(除进气、着火方式等以外，四冲程柴油机工作原理和汽油机基本相同)，活塞在一个工作循环过程中，从上止点到下止点，再从下止点到上止点，往复运动两次，同时完成进气、压缩、作功和排气四个工作过程。三、动力系统2、发动机工作过程进气行程压缩行程作功行程排气行程16◇进气门开启，排气门关闭。活塞从上止点向下止点移动。吸入新鲜空气（可燃气体）。◇进气行程终了时气缸内气体压力为0.075～0.09MPa，温度为370～400K。三、动力系统2.1进气行程2、发动机工作过程17◇进、排气门关闭，活塞从下止点向上止点移动。◇压缩行程终了时气缸内气体压力为0.6～1.2MPa，温度为600～700K。三、动力系统2.2压缩行程2、发动机工作过程18◇作功行程时高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点运动到下止点。◇迅速燃烧的混合气在上止点稍后，压力上升到5.0～9.0MPa，温度上升到2000～2800K。活塞到达下止点时，缸内压力降到0.2～0.5MPa，温度下降到1200～1500K。三、动力系统2.3作功行程2、发动机工作过程19◇排气行程时曲轴带动活塞从下止点运动到上止点。◇活塞到达上止点时，未排净的废气压力仍有0.1～0.12MPa，温度有700～900K。三、动力系统2.4排气行程2、发动机工作过程20三、动力系统3、叉车用发动机基本特点转速要求外特性曲线低速大扭矩，调速率较小怠速扭矩要求附件符合叉车结构要求转向不熄火，最好能满载起升，怠速前进一档车速要求等叉车发动机要求转速相对低油门和熄火操作、发电机、悬置、油底壳、风扇高度、进排气口的朝向等。21三、动力系统4、目前合力5-10t叉车搭载发动机的类型发动机型号额定功率/转速(kW/rpm)额定扭矩/转速(Nm/rpm)发动机排量(L)发动机缸数可配车型三菱S6S—T63.9/2300285/17004.99665～7t锡柴411064/2400305/15004.7524日产TB42(汽油机)56.9/2250269/20004.1696朝柴6102BG80.9/2500353/16505.78565～10t锡柴611083/2000450/14507.127五十铃6BG182/2000415/15006.494康明斯QSB4.582/2200489/15004.5225.1进气系统5.2排气系统5.3冷却系统5.4有关叉车动力系统部分试验验证三、动力系统5、合力叉车动力系统部件23◇组成：进气口、空滤器和进气管路等。◇进气系统管路应使气流阻力低，进气温升小。◇空滤器：过滤效率高；寿命长；气流阻力低。◇注意：进气口不要水冲，保持进气管内清洁三、动力系统5.1进气系统5、合力叉车动力系统部件24◇组成：前排气管、消声器、排气尾管等。◇要求：1）消声2）排气背压3）不要因自身重量、惯量及部件间的相对运动或因热膨胀产生的尺寸变化而对排气歧管或涡轮增压器施加过大应力4）避免排气管高温对电子元件，燃油管，进气，冷却系统周边环境和操作者等产生不良影响5）不能进水。三、动力系统5.2排气系统5、合力叉车动力系统部件25◇消声器：1）抗性消声器：良好的低、中频消声性能；2）阻性消声器：能在较宽的中、高频范围内消声；3）阻抗复合消声器：在一个很宽的低、中和高频率范围内都具有良好的消声效果。三、动力系统5.2排气系统5、合力叉车动力系统部件26三、动力系统5.3冷却系统5、合力叉车动力系统部件1-散热器2-风罩3-风扇4-下水管5-水泵6-节温器7-散热器盖8-上水管9-传动油管10-副水箱27三、动力系统5.4有关叉车动力系统部分试验验证5、合力叉车动力系统部件进气阻力排气阻力燃油阻力热平衡插入损失声强分析28◇功用：根据叉车在不同行驶工况下的要求，改变发动机的扭矩和转速，使叉车具有合适的牵引力和速度，并尽可能使发动机在最有利的工况范围内工作；使车辆能后退行驶；可切断内燃机至驱动车轮的动力传递，以便于内燃机无载起动，便于车辆短暂停歇时使内燃机不熄火而怠速运转。◇型式：机械式变速箱、液力式变速箱四、传动系统1、概述292.1概述2.2液力变速箱结构2.3液力变矩器2.4供油泵2.5液力离合器2.6控制阀和微动阀2.7变速箱油路系统四、传动系统2、液力变速箱30四、传动系统2.1概述2、液力变速箱该液力变速箱由变矩器和动力换档变速器构成，具有下列特点：(1)装有微动阀，改善了微动性能，因此，当叉车起动或在任何转速下运行时，都保持微动性能。(2)液力离合器的摩擦片是由7块钢片和7块经过特殊处理的纸质摩擦片组成，因而确保它具有较好的耐久性。(3)所采用的变矩器带有单向离合器，因此，提高了传动效。(4)在变矩器油路中，装有滤油器，提高了油的清洁度即延长变矩器使用寿命。31四、传动系统2.2液力变速箱结构2、液力变速箱动力传递路线：飞轮—弹性板—泵轮—涡轮—输入轴—离合器鼓—钢制隔片—摩擦片—前进或后退档齿轮—输出轴32四、传动系统2.3液力变矩器2、液力变速箱（1）功用◇保证车辆起步平稳；◇减少传动系统的动载荷和消除传动系的扭振；◇在车辆行驶至最低车速或突遇阻力来不及换档时，不会导致发动机熄火；◇在一定范围内和有负荷条件下无级变化转速和扭矩。33四、传动系统2.3液力变矩器2、液力变速箱1-发动机曲轴2-变矩器壳3-涡轮4-泵轮5-导轮6-固定套筒7-输出轴（2）结构◇液力变矩器的主要组成元件为泵轮、涡轮与导轮。泵轮由发动机驱动；涡轮与变速器输入轴相连，导轮则通过单向离合器安装在壳体上。◇工作液在各工作轮组成的闭合循环道内流动，通过动能的变化来传递扭矩。34四、传动系统2.3液力变矩器2、液力变速箱35四、传动系统2.3液力变矩器2、液力变速箱（3）工作原理变矩器泵轮由弹性板带动，并与飞轮连接，当发动机转动的同时，泵轮也开始转动，由于离心力的作用，泵轮内的液体沿着泵轮的叶栅喷出（此时机械能转变为液体动能），并流入涡轮的叶片，将力矩传递到输出轴，液体离开涡轮的方向在导轮的作用下发生变化，使它以最佳的角度流入泵轮，同时，产生一个反作用力矩，从而增矩。当涡轮转速增加并接近输入转速时，液流的角度变化减少，输出轴上的扭矩随着减少，最后液流开始以反方向流入导轮叶栅，使上述反作用力矩反向作用，在此情况下，输出轴上的力矩小于输入轴上力矩，为了防止这种情况发生，导轮内就装配了一支单向离合器，当上述反作用力矩以反方向作用时，导轮就自由转动，在此情况下，输入力矩等于输出力矩。36四、传动系统2.4供油泵2、液力变速箱（1）组成主动齿轮、被动齿轮、壳体及盖组成。（2）功用：利用泵轮轴带动一对内啮合齿轮的齿轮泵，液力控制变速箱换档、变矩器进油、冷却的动力源空档齿轮及油泵驱动齿轮进行驱动，供油泵将变速箱下部的油供给变速箱的各个部分。37四、传动系统2.5液力离合器2、液力变速箱（1）组成：摩擦片、隔片、液控单向阀、活塞、弹簧、档位齿轮、离合器壳体等。38四、传动系统2.5液力离合器2、液力变速箱（2）功用a）保证车辆换档平稳；b）减少换档过程系统的动载荷；c）由于采用多片式，可以传递较大的扭矩，而外形尺寸（直径）较小；d）由于采用连续的油冷却，减少了摩擦片过热和磨损，延长了使用寿命；e）可以采用远程液压操控。（3）液控单向阀的作用是：当离合器分离时，迅速开启球阀，油缸内油液迅速从阀孔排出，活塞在分离弹簧力作用下迅速移动返回，从而减少了摩擦片的发热与磨损。39四、传动系统2.6控制阀和微动阀2、液力变速箱（1）组成：5-10t液力变速箱控制阀由微动阀、调节阀和操纵滑阀组成，定压阀单独装在变矩器壳体