三级全自由叉车门架液压回路匹配设计

三级全自由叉车门架液压回路匹配设计

叉车技术团目

三级全自由叉车门架液压回路匹配设计

柳州柳工叉车有限公司口颜志伟

1概述

对于三级全自由叉车门架液压回路,一

般采用一根前置的中心油缸,两根后置的左

右起升油缸和相应的油管接头等组成.利用

液压压力回路的原理,使中心油缸和左右起

升油缸在升降过程中产生先后动作顺序,从

而满足使用需求.如果该液压回路设计不合

理,不仅会使中心油缸和左右起升油缸运动

顺序错乱,产生"乱缸"现象,影响叉车正常工

作,还会使油路压力损失增大,降低液压系统

工作效率.因此设计出合理高效的三级全自

由叉车门架液压回路,具有重大意义.下面,

本文就三级全自由叉车门架液压回路的匹配

设计,展开讨论.

2门架液压回路分析及计算

三级全自由叉车门架由外门架,中门架

和内门架组成,中心油缸缸底安装在内门架

下横梁上,活塞杆安装在链轮座上,中心油缸

升降链条绕过链轮座上的链轮,一端固定在

内门架的中横梁上,另一端固定在货叉架上.

故中心油缸承受两倍的货物,货叉,货叉架等

的重量及相应摩擦力.左右起升油缸的缸底

分别安装在外门架下横梁板左右两侧,活塞

杆安装在中门架左右槽钢支撑板上,左右起升油缸升降链条绕过安装在中门架上端的链轮,一端固定在内门架的下横梁上,另一端固定在外门架上横梁上端的支撑板上.故左右两个起升油缸共同承受两倍货物,货叉,货叉架和中心油缸等重量以及一倍中门架的重量,还有相应摩擦力.在油缸自身启动阻力

?

6?

忽略不计的条件下,中心油缸和左右起升油缸受力计算如下:

中心油缸作用压力:

由去P2D2=2(m2+m3)g,可得:

P:(1)一

2

.

2

左右起升油缸作用压力:

由2P1D12=gE2(m1+m2+m3+

m4)+m5]可得:

(2)

其中:m.一内门架重量(堙);

一

货物重量(培);

m3一货又及货又架重量(培);

弛一中心油缸重量(培);

一

中门架重量(培);

.一内门架和中门架间以及中门架和外门架间

总运动效率;

一

货叉架与内门架问运动效率;

D一左右起升油缸有效作用杆径(聊);

D一中心油缸有效作用杆径(mm);

P一左右起升油缸底部压力(MPa);

尸2一中心油缸底部压力(MPa).

配置三级全自由门架叉车液压系统原理

如图1所示.

按照设计要求,当门架起升时,中心油缸

先动作,活塞杆伸出,直至动作结束,左右起升油缸活塞杆再伸出.在这一动作过程中, 门架液压系统的压力由低到高逐渐建立起来.为满足中心油缸和左右起升油缸先后动叉车技术回国

作顺序正常要求,保证公式(3)成立即可: ZIPFj

6

1,油箱2,过滤器3,齿轮泵4,多路换向阀

5,限速阀6.7,l0,防爆阀8,右起升油缸

9,左起升油缸ll,中心油缸12,13,倾斜油缸

缸先后动作顺序正常.

门架下降时,按照设计要求,左右起升油

缸先动作,活塞杆缩回,直至动作结束,中心油缸活塞杆再缩回.由于油路中有接头,油管,限速阀和多路阀等零部件的通油油道产生节流,门架液压回路存在较大背压,在门架下降的一瞬间,液压油路产生一个释压过程, 即压力由高到低释放掉.为满足左右起升油

缸和中心油缸先后动作顺序正常要求,保证

如下公式成立即可:

Pl一△Pl>P一△P(4)

一

△P1

P,+△P>+(3)>墨X一△PP】+△PJ>P2+△P2(3) ,rD2龟

即:

[2(m】+m2+m3+m4)+m5]×g+△P】

21l

8(m2+m3)g+△P2

>——～

△P=寺+

其中:Ap——从四通接头至左右起升油缸的油路

压力损失(MPa);

△尸2——从四通接头至中心油缸的油路压力损

失(MPa);

——

沿程阻力系数;

c——油路长度;

d——油路内径;

p——油液粘度;

——

油液粘度;

——

局部阻力系数.

一

般而言,叉车的最大空载起升速度大于

最大满载起升速度,而管路压力损失值与流

速的平方成正比,且中心油缸至四通接头的管路长度,远大于左右起升油缸至四通接头的管路长度,所以只要空载起升时,中心油缸和左右起升油缸先后动作顺序符合要求,就可以保证满载起升时中心油缸和左右起升油为保证P1一△P1>P2一△P2成立,在门架起升动作正常的前提下,可通过适当减少△Pl的值来实现,即适当增大四通接头至左右起升油缸的油路内径.

结论

总之,在整车液压系统压力范围内,通过

对D1和D2的匹配计算,并控制好△P1和△P2的值,可满足两级全自由叉车门架升降过程中各液压油缸先后动作顺序符合要求的同时,又可尽量减少油路压力损失,提高液压系统的工作效率.一般而言,D2=√2Dl+3～

l0II】】m

?

7?

叉车门架系统设计

内燃叉车叉车货叉及门架 系统设计 （说明书） 院系：汽车与交通工程学院 班级：物流10-1 姓名：胡国鹏 学号：

题目：叉车参数 内燃叉车货叉及门架设计要求：额定起重量~3t之间。 第一章门架系统构造 、货叉 1.货叉的构造 货叉是叉车的最基本和最通用的取物装置。一般叉车都装有两个同样的货叉。 货叉装载叉架上。它的外形是一个L形杆件，分为水平段和垂直段两部分。一般货叉的水平段和垂直段做成整体的，称为整体式货叉。有的小吨位叉车的水平段和垂直段分别制成，用销轴连接起来水平段既可以平置，又可以向上折起，与垂直段靠拢称为折叠式货叉。本次设计采用整体式货叉。 在叉车叉取货物时，货叉的水平段用来插入货物或托盘的底部，叉起后，用来承载货物。因此，火车水平段的上表面必须水品，水平前端的下表面略有倾斜，以使叉尖出厚度较薄，并且前端逐渐变窄，叉尖两侧带有圆弧，这样有利于是货叉插入货物底部，叉取货物。货叉的垂直段用来与叉架连接，根据连接的形式不同，分为挂钩型和交接型两种。为了在叉架上定位货叉，在上部挂钩上设置有定位销。定位销插入叉架上横梁的凹槽中，以防止货叉任意移动。调解室，往上提起定位销，克服弹簧力，销轴脱离叉架上横梁凹槽，便可移动货叉，改变间距。叉架 叉架又名滑架，它的作用是安装货叉或其他的工具属具，并带动货物一起升降。

根据叉架在门架系统中的相关位置，货物的重量考叉架传给起重链条，货物重量产生的力矩通过叉架传给门架，链条带动叉架升降时，叉架要可靠地沿着门架导轨运动。由此决定了叉架在构造上是一个垂直运动的承载小车，一般由两部分构成。其前一部分是一个焊接框架结构，主要用于安装悬挂货叉及其他属具；后部是两列装有导向滚轮的滚轮架，与前部矿建焊接构成一体，由链条牵引，沿门架导轨垂直升降。根据货叉的形式和它在框架上的安装方式，叉架有两种形式，及板式和滑杆式。本次设计选用板式叉架。 货叉为挂钩型时，采用板式叉架。板式叉架的框架有多种形式，不管哪种一般都是钢板焊接而成，或整块钢板按所需的结构进行切割，挖去多余部分以减轻重量。货叉的上钩挂在框架的上横梁上，货叉的下钩钩住框架的下横梁。由于挂钩和货架的安装尺寸已经标准化，各种属具均具有和货叉相同的挂钩。板式叉架能方便地更换属具，因此焊接板式结构应用广泛。 货叉或其他属具可以从叉架侧面装上或卸下，当叉架上装有挡货架时，侧面不便装拆，叉架下横梁中间开一缺口，可以方便装拆货叉。为了是货叉或其他属具在叉架上定位，在框架上横梁上对称地做有若干定位孔或定位槽，在货叉上端的挂钩上装有带弹簧的定位销。根据货物的尺寸，货叉可以再叉架上滑动以调整两叉的间距，并定位在合适的位置上。 叉架上的滚轮式把货物的重力，以力偶矩的形式传递给门架。因为滚轮是固定间距，对门架立柱的作用力大，应合理布置。侧向轮承受叉架的侧向力，由于货物在货叉上的放置的不对中，或在有倾斜的路面运行等都会产生侧向力，为防止叉架对门架正常的运动被卡住，装设侧向滚轮是必须的，而且为增大侧向滚轮间距可使用中和滚轮。 内外门架 内、外门架是各自分别有左右两根立柱，通过上中下不同数量的横梁连接而成的门式框架。立柱既是门架承载的主要构件，又是叉架或内门架作升降运动的导轨。立柱截面有槽形，工字形和其他异形形状，材料多为低合金钢。左右两立柱通过二到三根横梁连接，构成框架结构，然后嵌套在一起，依靠装在内外门架上的滚轮，使内外门架沿着外门架立柱滚动。当使用不同形状截面的型钢做门架立柱时，会有多种内外门架立柱的并列组合。本次设计采用CL型内外门架的框形结构。

3吨叉车的门架系统设计

目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1前言 (2) 2叉车的种类和使用性能 (3) 2.1叉车的种类 (3) 2.2叉车的主要使用性能 (3) 3叉车货叉强度和刚度验算 (4) 3.1货叉的主要结构参数 (4) 3.2货叉计算简图 (5) 3.3货叉的强度计算 (6) 4叉架的设计计算 (8) 5门架的设计与计算 (9) 5.1门架系统的构造原理 (9) 5.2门架强度的计算状态 (10) 5.3计算滚轮压力 (11) 5.4门架立柱截面几何性质 (12) 5.5门架强度计算 (15) 5.5.1门架立柱断面翼缘厚度 校核 (15) 5.5.2门架立柱断面腹板高度校核 (16) 5.5.3门架立柱的弯矩校核 (16)

5.6外门架强度计算 (18) 5.6.1计算D点整体弯曲 (19) 5.6.2校核局部弯曲应力 (20) 5.7门架刚度计算 (20) 5.7.1门架刚度的计算状态 (20) 5.7.2确定门架端部产生的各水平位移 (23) 5.7.3校核挠度 (25) 5.8小结 (25) 6滚轮组件的安装及计算 (26) 6.1门架与外门架滚轮的设计 (26) 6.1.1轴的计算 (26) 6.1.2轴承的选择 (27) 6.1.3导轮的设计 (27) 6.1.4轴用挡圈 (27) 6.1.5孔用挡圈 (28) 6.2叉架与门架滚轮的设计 (29) 7总结 (29) 参考文献 (29) 致 (30)

3吨叉车的门架系统设计 摘要：根据目前我国燃叉车门架的结构性能,进行改装性设计,由于叉车工作装置存在的问题有很多。比如:门架变形很大,门架轨道面产生压痕和磨损,或者滚轮被压碎，在设计当中注意这些问题。对叉车的货叉和门架进行设计和计算，以提高叉车门架的稳定性，提升寿命和可靠性。从设计当中了解叉车门架以及提升部分的结构性能,并为以后该装置的研究提供基础数据和部分图纸。 关键词：叉车货叉；叉架；门架；滚轮 The System D esign O f 3 T ons F orklift T ruck D oor F rame Abstract:According to our current country internal combustion performance of the forklift truck door frame, to retrofit design, there are many problems because of the forklift truck working device. Such as: door frame deformation is large, the door frame rail surface indentation and wear and tear, or roller crushed. Pay attention to these problems in the design. To design and calculate the fork frame of the forklift, in order to improve the stability of the forklift frame, enhance the service life and reliability,understand the structural performance of forklift gantry and the hoisting part from the design, and provide the basic data and drawings for the future device. Key words:Forklift pallet fork; Fork; The door frame; Roller 1前言 叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械，是物料搬运机械(国外称为工业车辆或地面运输车辆)的一种。叉车又名铲车、万能装卸车或自动装卸车。它是由在无轨底盘上加装专用装卸工作装置构成的。叉车广泛用于车站、港口码头、机场、仓库以及工矿企业等部门，用来实现机械化装卸、堆垛和短距离运输，是物流系统不可缺少的机械设备。 1917年美国CLARK公司生产出世界上第一辆叉车。从全球叉车行业的发展周期看，叉车行业处于成熟期。1990年全球叉车销量达55.8万台，达到历史最

叉车设计书教材

叉 车 液 压 系 统 设 计 学院：机械工程学院 班级：机检1113 姓名：25：王桂花 26：崔俊杰 36：马金双

目录 1.1概述 (3) 1.1.1 (3) 1.2液压系统的主要参数 (5) 1.2.1提升缸的设计 (5) 1.2.2系统工作压力的确定 (6) 1.2.3液压系统压力图的拟定 (6) 1.2.3.1起升回路的设计 (6) 1.2.3.2倾斜装置的设计 (9) 1.2.4 提升液压缸的工况分析 (10) 1.2.5方向控制回路的设计 (11) 1.2.6 油路设计 (12) 1.2.7 液压阀的选择 (13) 1.2.8液压泵的设计与选择 (14) 1.2.9管路的尺寸 (14) 1.3 油箱的设计………………………………………………………………15. 1.3.1 系统温升验算 (16) 1.3.2其他辅件的选择 (16) 1.4 设计经验总结 (17)

叉车工作装置液压系统设计叉车作为一种流动式装卸搬运机械，由于具有很好的机动性和通过性，以及很强的适应性，因此适合于货种多、货量大且必须迅速集散和周转的部门使用，成为港口码头、铁路车站和仓库货场等部门不可缺少的工具。本章以叉车工作装置液压系统设计为例，介绍叉车工作装置液压系统的设计方法及步骤，包括叉车工作装置液压系统主要参数的确定、原理图的拟定、液压元件的选择以及液压系 1.1概述 叉车也叫叉式装卸机、叉式装卸车或铲车，属于通用的起重运输机械，主要用于车站、仓库、港口和工厂等工作场所，进行成件包装货物的装卸和搬运。叉车的使用不仅可实现装卸搬运作业的机械化，减轻劳动强度，节约大量劳力，提高劳动生产力，而且能够缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速汽车和铁路车辆的周转，提高仓库容积的利用率，减少货物破损，提高作业的安全程度。 1.1.1叉车的结构及基本技术 按照动力装置不同，叉车可分为内燃叉车和电瓶叉车两大类；根据叉车的用途不同，分为普通叉车和特种叉车两种；根据叉车的构造特点不同，叉车又分为直叉平衡重式叉车、插腿式叉车、前移式叉车、侧面式叉车等几种。其中直叉平衡重式叉车是最常用的一种叉车。 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。某型号叉车的结构组成及外形图如图3-1所示，其中货叉、叉架、门架、起升液压缸及倾斜液压缸组成叉车的工作装置。

叉车门架结构的有限元分析

叉车门架结构的有限元分析 发表时间：2018-09-17T15:18:44.553Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：林青云1 周小灵2 [导读] 摘要：由于叉车不停歇地工作，叉车门架升降与前后倾动作极为频繁，其结构设计的合理与否关系到叉车部件运行过程中的应力分布、位移变化等状况，直接影响叉车门架的工作性能、工作效率和作业的稳定性，进而决定叉车的整体寿命。 1.丽水市特种设备检测院浙江丽水 323000； 2.丽水市人民医院浙江丽水 323000 摘要：由于叉车不停歇地工作，叉车门架升降与前后倾动作极为频繁，其结构设计的合理与否关系到叉车部件运行过程中的应力分布、位移变化等状况，直接影响叉车门架的工作性能、工作效率和作业的稳定性，进而决定叉车的整体寿命。因此，利用有限元分析对叉车门架各主要构件进行分析，将应力场分布、位移变形、模态分析结果直观的以图形等动态方式显示出来。为叉车门架结构的合理设计提供依据，以达到降低生产成本、缩短研制周期、提高质量等目的。 关键词：叉车；门架；有限元 门架是叉车搬运物体的主要部件，各零部件力学性能的好坏直接关系到叉车能否正常运行，传统门架系统的设计，总是先确定门架结构的理论尺寸，再参考现有的同类产品和经验估定各构件的截面尺寸，然后对它们的强度和刚度进行校核计算，不合格时再加以修改，这种设计方法效率低且增加了生产成本．采用有限元法对叉车门架进行强度和刚度的分析，可以避免人工分析的各种不足，为叉车结构的进一步优化提供更为准确简便的方法。 一、慨述 叉车是一种以货叉为基准取物装置，并将运载货物提升或下降的特殊车辆。叉车采用轮式底盘，一般用于物料搬运等用途，所以将其归类为起重运输机械，另外一方面它又是一类边缘产品，因此有时也将其归类为工程机械。叉车作为一种广泛的物料搬运工具，它在全球化的物料流通领域起着不可或缺的重要作用。叉车的各项结构零部件的传统设计方法，一般是根据功能和结构的要求，多采用以经典力学和半理论半经验设计法、类比法等传统设计方法，进行循环式试验设计，来满足产品的设计要求，其设计开发存在的成本高、周期长反复多和精度差等缺点。随着全球化产品商贸的快速发展，叉车的全球需求近几年日趋旺盛，对其功能及品质的要求也日益严格，传统的设计方法已经不能够适应叉车系统、机构、材料等多项因素快速发展的要求。可以说要提高今后的产品竞争核心力，就必须提高产品质量，降低成本，缩短研发周期。 二、叉车门架的构造特点 叉车由以下部分构成：装卸工作装置、行走底盘、动力装置及车身等组成。门架部分就是最主要的装卸工作装置，安置在叉车的最前方，前悬于支承车轮的前方。取物工具为朝前的一对货叉，货叉头偏上，通过起升机构使货叉升降，通过倾拉油缸使门架前倾或者后仰，依靠这两种运动，加上叉车本身的运动，货叉能方便地完成对货物的托取、升降、堆放、码垛等工序。工作装置采用伸缩式门架及省时起升滑轮组，使得叉车在较小的外形高度下获得较大的起升高度，提高叉车通过性，扩大使用范围。平衡重式叉车的工作装置包括取物工具、起升机构、门架、门架倾斜机构以及液压传动系统。货叉或其他取物工具安装在滑架上，滑架中的滚轮沿着内门架内导轨滚动，起升油缸顶起滑轮，链条牵引滑架，使滑架升降，从而实现升降动作。内门架沿着外门架的导轨通过滚轮上下滚动。外门架下部铰接在车架上或前桥上，外门架的另一支点通过倾斜油缸再与车架铰接。实现门架的前倾和后仰，钱清便于插起或者卸下货物，门架后倾保证货物在货叉上的稳定。叉车是一种通用的起重运输、装卸堆垛车辆，叉车的门架是叉车的工作装置，是主要的承重机构。叉车门架机构的功用是：叉车进行装卸搬运作业时，直接承受全部货物重量，并完成货物的叉取、搬运、升降、拆码垛等作业。 内门架外门架 三、叉车门架结构的有限元分析 1、软件介绍。ANSYS 软件是世界上最著名的计算机辅助工程分析软件，该软件以灵活、开放的解决方案为工程设计提供了有效的协同仿真环境，可大量的降低研发费用、缩短研发时间、提高产品质量。该软件可在大多数计算机及操作系统中运行，并可与大多数CAD 软件实现数据共享和交换，它是现代产品设计中高级的 CAD/CAE 软件之一。 2、几何模型的建立。利用PRO/E 对内、外门架进行三维实体模型创建，将PRO/E 中的三维实体模型传递到ANSYS 后的三维实体模型，如图所示。 3、单元、材料的设定。选择六面体单元属性，内、外门架材料都为16Mn，其材料特性参数：0.3；密度（DENS）为7.85，10- 6kg/mm3。 4、网格划分。根据内、外门架的具体几何特征、计算精度的要求，采用自由网格划分的方法，通过定义单元边长为 15mm 的网格精度进行网格划分，同时对关键部位进行网格加密处理。经划分网格后，内门架共生成单元 42685个，节点14020个。外门架共生成单元74512个，节点21439 个。 5、施加约束及载荷。有限元分析的主要目的是在于得到系统在特定激励源和边界条件下的响应。在整个有限元分析中，如何正确施

三级全自由叉车门架液压回路匹配设计

三级全自由叉车门架液压回路匹配设计 叉车技术团目 三级全自由叉车门架液压回路匹配设计 柳州柳工叉车有限公司口颜志伟 1概述 对于三级全自由叉车门架液压回路,一 般采用一根前置的中心油缸,两根后置的左 右起升油缸和相应的油管接头等组成.利用 液压压力回路的原理,使中心油缸和左右起 升油缸在升降过程中产生先后动作顺序,从 而满足使用需求.如果该液压回路设计不合 理,不仅会使中心油缸和左右起升油缸运动 顺序错乱,产生"乱缸"现象,影响叉车正常工 作,还会使油路压力损失增大,降低液压系统 工作效率.因此设计出合理高效的三级全自 由叉车门架液压回路,具有重大意义.下面, 本文就三级全自由叉车门架液压回路的匹配 设计,展开讨论. 2门架液压回路分析及计算 三级全自由叉车门架由外门架,中门架 和内门架组成,中心油缸缸底安装在内门架 下横梁上,活塞杆安装在链轮座上,中心油缸 升降链条绕过链轮座上的链轮,一端固定在 内门架的中横梁上,另一端固定在货叉架上. 故中心油缸承受两倍的货物,货叉,货叉架等 的重量及相应摩擦力.左右起升油缸的缸底 分别安装在外门架下横梁板左右两侧,活塞

杆安装在中门架左右槽钢支撑板上,左右起升油缸升降链条绕过安装在中门架上端的链轮,一端固定在内门架的下横梁上,另一端固定在外门架上横梁上端的支撑板上.故左右两个起升油缸共同承受两倍货物,货叉,货叉架和中心油缸等重量以及一倍中门架的重量,还有相应摩擦力.在油缸自身启动阻力 ? 6? 忽略不计的条件下,中心油缸和左右起升油缸受力计算如下: 中心油缸作用压力: 由去P2D2=2(m2+m3)g,可得: P:(1)一 2 . 2 左右起升油缸作用压力: 由2P1D12=gE2(m1+m2+m3+ m4)+m5]可得: (2) 其中:m.一内门架重量(堙); 一 货物重量(培); m3一货又及货又架重量(培); 弛一中心油缸重量(培); 一 中门架重量(培); .一内门架和中门架间以及中门架和外门架间