靜壓叉車的技術展望范文
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《機電技術雜志》2014年第二期
1國內外研究現狀與存在問題
國外對靜壓叉車的研究已經較為成熟，并進入實用化階段。靜壓叉車的傳動系統雖有非常好的性能，但由于制造它需要非常高的制造精度和高質量的材料，目前國外也只有少數幾家知名企業能夠制造高質量靜壓傳動部件，如德國的林德、蔡特曼、利渤海爾等。而在物料搬運領域，目前也只有少數幾家企業能將靜壓傳動技術大規模地應用到叉車工業上。以德國林德靜壓叉車為例，從它誕生之日起，就憑著其優異的特性，深受廣大客戶的喜愛，更成為叉車中的經典。林德靜壓叉車除了一般靜壓叉車所具有的高可靠性、長壽命的特點外，還根據靜壓傳動系統的特點，設計出只需一種雙踏板（一個踏板控制前進、另一個控制后退）即能完成所有動作的簡單操作系統。踏板的行程決定了斜盤的角度和發動機的轉速，從而方便地控制傳動系統輸出的轉速和扭矩，而踩下不同的踏板則能快速切換行駛方向。另外林德靜壓叉車的控制精確程度是十分高的，它可以用車輪做訂書機的工作。林德靜壓叉車由于采用靜壓傳動系統，相比傳統叉車減少了離合器、差速器和變速箱等易損部件，大大降低維護成本。同時靜壓傳動系統的所有部件都處于封閉的油路里，所以當踏板處于松開狀態時泵沒有油流出。由于液體的不可壓縮性將迅速迫使馬達停止轉動，從而實現無磨損制動，不需要專門的制動機構，降低運行成本。可見林德靜壓叉車的性能是相當優異的。在歐洲，排名第一的倉儲設備供應商德國永恒力集團也研發靜壓叉車。2012年春季推出的VFG540s-550s靜壓叉車再次完善了永恒力靜壓叉車系列，它將靜壓驅動技術、人體工學設計原理及安全操作系統完美融合到新型叉車的設計中，進一步實現了技術進步。
目前，我國大多數叉車制造企業尚未開展靜壓叉車這方面的研究，更談不上批量生產。國內的一些大學，如江蘇大學、第二炮兵工程學院、同濟大學、浙江工業大學、湖南工業大學、貴州工業大學等對靜壓傳動系統的性能、應用、建模等方面作了初步的研究。現在研究的主要問題存在以下幾個方面：1）柴油機與液壓泵功率匹配問題。在實際應用中靜壓傳動常出現柴油機與液壓泵功率不匹配的現象，除影響系統工作穩定性，造成功率損失外，嚴重時更會造成發動機熄火，影響發動機壽命。2）系統的散熱問題。由于在傳動系統中，泵、馬達對液壓油黏度要求較高。如果系統散熱不好，造成油溫過高，將導致系統無法正常工作。3）叉車的控制問題。由于控制器信號的傳遞基本上是使用導線直接連接，給生產和維護帶來困難，同時也增加出故障的機率。
2發展趨勢
從國內外發展狀況來看，靜壓叉車有以下幾個發展趨勢。
2.1智能化電液比例控制電液比例控制在20世紀80年代就開始應用于工程機械。電液比例技術應用于叉車液壓控制系統，不但能省去復雜龐大的液壓信號傳遞管路，而且使叉車的動力系統控制更加靈活方便。隨著電子技術的發展，電液比例控制技術的“智能化”將進一步提高。這種智能化主要體現在以下幾個方面。第一，能夠自動監測液壓信號及發動機參數，如油壓、發動機轉速等，并根據這些參數自動控制叉車的動力系統，使其一直運行在高效節能狀態；第二，實現叉車的半自動化操作，在降低駕駛員的操作熟練程度要求的同時，又能大大提高工作質量；第三，能夠自動進行故障診斷，顯示故障信息，這有便于叉車的日常維護。這些智能化功能的實現，顯著地提高了叉車的性能。2.2柴油機電噴控制目前，柴油機電噴控制技術主要應用于汽車行業，叉車系統中應用電噴柴油機還處于初始階段。在傳統的機械調速柴油機
上，轉速會對噴油提前角、噴油泵的循環供油量進行限制，以致柴油機性能很難進一步提高。柴油機運用電噴控制后，噴油提前角和噴油泵的循環供油量不再受轉速的限制，從而使叉車能夠一直工作在最佳狀態，并加快了響應速度。開發柴油機電噴控制器是提高靜壓叉車節能性的一個重要環節。
2.3泵-發動機功率匹配控制工程機械中，發動機通常按最大的工作載荷配置功率，而實際工作中，機器大部分時間只工作在部分負載工況，即發動機工作在低效率狀況，造成動力系統不匹配、能量浪費。借助電子控制技術，將進一步實現泵與發動機匹配控制的智能化、一體化。在這種控制中，控制器能根據不同工況，自動調整變量泵和發動機，使二者達到最佳匹配，在保證輸出功率滿足工作需要的同時，又降低了燃油消耗量。
2.4現場總線技術隨著叉車“智能化”程度的提高，各種傳感器和控制器將遍布叉車各處，這將導致叉車內部充斥各種的導線、接頭，使控制系統變得復雜，可靠性降低。應用現場總線技術將有效地解決這一問題，使控制系統具有結構簡單、體積小、可靠性高的優點，同時具有更加強大的功能。目前，在行走機械領域，已經有了這樣一種現場總線，稱為CAN總線。基于總線技術的叉車控制系統，能滿足叉車系統實時控制的需要，極大的提高控制信息的處理和傳輸速度。
3結束語
由于靜壓傳動技術的優越性，在歐美國家受到高度重視，被廣泛的應用于工程機械上。近年來，隨著我國的工程機械對靜壓傳動裝置使用量的增多，人們越來越認識到靜壓傳動技術的重要性。因此，研究與開發靜壓叉車，有利于抓住市場先機，市場前景良好。
作者：俞建明單位：福建農林大學機電工程學院