[科普中国]-托盘堆垛车

托盘堆垛车是指带有动力传动装置和动力起升装置、能进行装卸、搬运和堆垛托盘和托盘化货物的小型车辆，它属于蓄电池类堆垛车辆。1托盘堆垛车适用于狭窄通道和有限空间内的作业，是仓储物流行业的理想工具。目前国内外生产托盘堆垛车企业很多，功能基本上大同小异。但是由于仓储物流过程中一些特定的操作特点，使得托盘堆垛车的细微功能及结构设计差别会影响到其作业效率及安全。2

工作效率影响因素影响堆垛车操作效率的因素主要有车辆行驶速度、货叉升降速度以及操作方便性。

行驶速度受电机功率、安全、标准及经济性等方面制约，设计时要综合考虑各方面因素。目前，较合理的空载行驶速度为6km/h(步行式)和10km/h(站驾式)，满载速度为5km/h(步行式)和8km/h(站驾式)。

货叉升降速度是影响作业效率的另一重要因素。货叉起升速度受到电机功率、电控技术以及经济性等方面的制约，而出于安全性考虑，货叉下降速度不能过快。

组成结构及设计自行式托盘堆垛车的结构如图所示:

车身系统车身系统是整个车辆的主要部件，对其有相应的要求，具体表现在以下三个方面:

第一，要求结构紧凑牢固，安排维修方便。有的产品为了提高整车的使用性能，在车身中设计了缓冲装置，主要是为了缓解行走电机在行驶中所受的震动和冲击，可以起到延长电机寿命的作用。

第二，要保证操作者具有良好的视野，有优良的整车稳定性能，具有较高的操作舒适性。

第三，要尽量减少车身外露部分的锐边尖角，最大限度地保护驾驶员。1

操纵系统自行式托盘堆垛车的操纵系统要求有较高的集成性，总的要求是要做到在驾驶员的双手不离开操纵手柄的情况下，能完成大部分的操作，如前进后退操作、起升操作、制动操作等。对于下降操纵，基本上可分为两种情况，一种是用电磁阀控制的电下降操纵装置，这种方式操作的优点在于操作简单，省力，动作的响应速度较快。但同时也有其不足之处，就是在堆垛货物时产生的冲击较大。另外一种是通过拉索或其他结构对手动阀进行控制，从而实现下降动作。目前使用较多的是第二种方式。由于大部分的自行式托盘堆垛车，同时又能进行步行式操作，因此，这就要求在操纵手柄上安装一个安全开关，即当车辆后退运行，而驾驶员身后受阻又无法后退的情况下，当安全开关触及驾驶员的身体时，车辆会自动转换成向前行驶，从而保护了驾驶员的人身安全。1

驱动系统对于传动装置，大都是由行走电机驱动，根据相关的国家标准，采用相应减速比的齿轮箱，由于该车的行走速度较低，目前较多采用的是两级减速。对于速度控制方面，分为有级调速和无级调速两种，其中无级调速的应用较为普遍。该车主要是通过操纵手柄对驱动轮的操作，从而实现手动转向。一般要求转向角度在≥±90°的范围内。1

起升系统该车的起升系统主要由起升电机驱动，通过油泵提供系统压力，实现起升功能。根据系列起升高度的要求，其门架结构大体可分为单级门架、两级门架和三级门架等，这些不同结构的门架型式，基本都要求具有全自由起升功能。另外，应能根据用户使用托盘的具体情况，备有不同的货叉型式供选择，如两货叉之间距离、货叉长度等。由于该车辆整体外形尺寸的要求，其起升电机和油泵一般采用总成结构(亦称液压工作站或动力单元等)，这样使结构更加紧凑，大大减小了所占空间。同时，对于起升油缸，为了安全起见，都要求带有安全阀，以防由于管路受损造成意外事故。1

电气系统该车辆目前较多采用的是24V电源，采用MUSFET系统控制驱动装置，实现无级调速，这样有利于提高动作的平稳性和工作效率。有的车辆还安装有电压、电流表等，向操作者提供电源的使用情况，适时充电，避免过放电情况的发生。1

制动系统该车辆的制动由两套制动系统组成。一套为行走电机附带的机械制动系统:另一套是通过调速驱动装置，由电子控制反向电流来实施的再生制动。对于该车辆，都要求当操纵手柄处于垂直位置和水平位置的一定范围内(即在操纵手柄活动区域的两端极限位置附近)，车辆应处于制动状态，在中间区域则为正常行驶状态。1

车轮该车辆较为常见的有三轮、四轮和五轮结构。三轮结构是由两只前轮和一只驱动轮组成，驱动轮位于车体后部中央;四轮结构是由两只前轮、一只驱动轮和一只平衡轮组成，其中驱动轮位于车体后部的一侧，平衡轮位于车体后部的另一侧;五轮结构由两只前轮、一只驱动轮和两只支撑轮组成，其中驱动轮位于车体后部中央位置，而两只支撑轮则分布在车体后部的两侧。1

踏板该车辆的踏板都要能具备收放两用功能。当踏板放下时，驾驶员站立在踏板上进行操纵，当踏板收起时，驾驶员则可采用步行式操作。在踏板的两侧应设计护栏(而自行式托盘搬运车则对此不作具体要求)，保证在车辆转弯时，驾驶员仍然能够平稳操作。1

日常安全检查车辆在进行正常的使用前，应进行适当的安全检查，这样可以明确车辆是否处于良好的工作状态，从而避免了车辆带病操纵，对保护驾驶员的安全和防止严重事故的发生，有很好的效果。日常的安全检查工作应由车辆的操作人员完成，在检查中，如发现问题，应立即着手解决，遇到自己无法处理的问题，请向生产厂家及时反映，在反映时，尽可能地把问题叙述清楚，使生产厂家能尽快地找出问题的关键所在，从而在最短的时间内将问题处理好。1

维护与保养车辆的维护和保养，对于车辆的使用效率和使用寿命是至关重要的。因此要求在车辆运行500小时后，要对其进行一次常规保养，在保养中对于需要更换的零部件，原则上建议使用生产厂家的产品，以确保质量要求。

从维护工作的安全角度出发，要求维护工作必须由受过系统学习的人员进行。在维护保养过程中，为了保护人员和车辆的安全，需要注意以下事项：

1)充分保持维修现场的清洁;

2)保养维修时，身上不要带松散或贵重物品，特别是手表、耳环等金属物品;

3)车辆在维修前，须拔掉电源插座，断开电源;

4)在打开车辆的车箱盖板或电气系统前，应关闭车辆的钥匙开关;

5)在检查液压系统前，应使货叉下降到位，释放液压系统中的压力;

6)检查车身的漏油状况时，应用纸或硬纸板揩拭，切勿用手直接接触，以免烫伤;

7)由于驱动系统或液压系统中的油温可能较高，应先使车辆冷却后，再更换齿轮油或液压油，以防油温过高导致燃烧;

8)液压系统中应加注清洁的、牌号正确的液压油;

9)车体焊接时，要断开蓄电池电源，以防焊接电流进人蓄电池;

10)当需要在车辆下方操作时，一定要用起重设备或支架将车辆撑牢，以防车辆倾翻损坏或危及操作人员的人身安全。

一般情况下，生产厂家在销售产品时，都要随车附给用户零件目录和使用维护说明书，在使用维护说明书中，都要求向用户指明车辆各部分的维护保养方法及相关要求。如有的工作可以由操作人员完成，有的工作需要由生产厂家的专业人员完成等。同时指明车辆各部位维护保养的时间，车辆所有需要润滑的部位，以及车辆上所有使用到的各种油液的规格及型号等。在此，对自行式托盘堆垛车的维护保养部位特别强调以下几个方面:

1)车身系统:需检查所有零部件的焊接处是否有裂纹:所有紧固件联结处是否有松动等情况;

2)电机:需联结处是否有松动;轴承是否有异常噪声，并对电机进行正确的清洗;

3)驱动系统:需检查润滑油位情况;齿轮运转是否有异常噪声;系统是否有泄露等;

4)车轮:需检查车轮上是否有杂物缠绕;轮胎联结是否松动，轮胎的磨损情况等;

5)制动系统:需检查制动摩擦片的磨损情况;车辆在制动状态下的制动效果等;

6)电控装置:需检查电线接头是否有松动，电控接触器的动作及触点的情况等;

7)蓄电池:需检查电解液的液位;电解液的比重和温度:蓄电池的绝缘护套等;

8)液压系统:需检查管路和接头是否泄露;管路是否有磨损;液压油箱的油量油缸的密封及活塞杆状况等;

9)门架:需检查主滚轮和侧滚轮的状况;起升链条及链轮情况:货叉是否有弯曲或裂纹等情况;

10)操纵手柄:需检查操纵手柄的回位装置;紧固件的联结是否有松动;安全开关的工作状况;喇叭的情况等。1

技术发展方向提高操作性能门架视野开阔、货叉控制精准、操作轻便、故障自检等，都能减少操作员疲劳、提高工效性，使车辆易于操作。

在操作托盘车存取货物时，除了货叉的定位精度，驾驶员的操作视野也会影响作业效率及安全。在设计上有许多方法可对视野有所改善，比如在叉尖涂上醒目的颜色，货叉及叉架体设计上采用镂空设计。这样在进行第2层作业时不会出现因叉架板挡住驾驶员视线而无法判断货叉位置的状况。2

提高灵活性提高堆垛车灵活性的目的是提高其对狭小空间的适用性，具体措施有两点，一是减小最小通过宽度和最小转弯半径，二是减小车身宽度和纵向尺寸。在通道宽度比较小的场所进行90°转弯时，车辆外形尺寸尽可能小，货叉长度不要超过托盘的长度，以尽可能减小车辆的转弯半径，满足行驶安全。

车辆正常行驶时，手柄一般必须向车尾方向倾斜一定角度，此时手柄可能会超出车辆转弯半径范围，导致操作者被挤压在车辆和货架之间，引发安全事故。为此，有些车辆设计了直立行驶功能，在手柄直立的状态通过按住一专用的按键同时操作加速开关，能够控制车辆的行驶，从而能够完成狭窄通道车辆的转弯。2

增强安全性随着堆垛车在各个领域中的广泛使用，堆垛车安全问题显得越来越重要，保证操作员的安全是设计人员需要考虑的重要问题。安全性包括操作员人身安全和堆垛车安全保护。堆垛车在设计中已为操作员提供了最大的安全系数，并将堆垛车的损害风险降至最小。电控技术的发展与运用，使堆垛车安全性研究向智能化方向发展。如紧急反向、感知系统、踏板护栏互锁限速、起升高度限速等技术的运用，进一步保证了堆垛车的安全性。另外，多速度模式功能的设计运用也在一定程度上提高了安全性，如在空间狭窄的情况下，可采用龟速模式，提高操作精度，增强安全性。2

注重外观设计客户在使用电动堆垛车时，对车辆的外观要求也越来越重视。良好的外观设计可以提高操作人员的操作效率。大坡面、软硬线条结合配以富有特色的色彩搭配，使堆垛车的造型更加简洁美观，富有肌肉感。虚拟样机设计和三维实体造型等先进设计手段和制造技术的运用，使堆垛车造型越来越具有新意和特色。

客户和市场的不断变化推动了蓄电池托盘堆垛车的发展，保证客户使用中的安全和便捷是设计人员所追求的目标。关于堆垛车的设计要点及技术发展趋势，除以上几点外，更加节能环保、精确的电控技术、以及降低使用与维护成本、满足个性化定制要求等，也都将成为堆垛车设计和技术发展的新方向。2

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学