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第7章 物流机械技术与设备(4)

一般的装卸机械主要包括叉车、牵引车、平板车、搬运车等。这些设备都具有机动性好、适应性强的特点,广泛地应用于仓库、港口、车站、货场、车间、船舱、车厢内和集装箱内作业,保证了装卸工作的高效运行。

装卸机械可以按照动力装置和作业方式进行分类。按照所采用的动力装置可以分为电动式和内燃式。一般情况下,内燃式装卸机械所提供的动力比较大,电动式装卸机械所提供的动力比较小。内燃式机械以内燃机作为动力,结构比较复杂,维修不方便,环境污染大,但是因为内燃式机械动力大,工作效率高,对路面的要求低,故在室外操作一般采用内燃式机械。电动式机械由电动机驱动,由蓄电池供电,其结构简单,操作较容易,环境污染小,维修方便。因受电池容量的限制,驱动功率小,作业效率低,只有在对环境要求高的场合下才要求采用电动机械。装卸机械按照作业方式不同可分为固定平台搬运车、牵引车和起升车辆三大类。

装卸机械的主要性能参数包括额定载重量、水平行驶速度、起升和下降速度、最小转弯半径等。

额定载重量是指在规定条件下正常使用时,可起升和搬运货物的最大重量,是衡量装卸机械性能的重要参数,直接决定设备的搬运能力。不同类型的装卸机械或者不同型号的同一种装卸机械的额定载重量差别也很大。一般的叉车额定载重量在3吨左右,最大额定载重量可以达到80吨,而自动导引搬运车的额定载重量一般在500~1500千克之间。

水平行驶速度是指可移动的装卸机械在平直的路面上行驶时,所能达到的最大速度。装卸搬运车辆水平行驶速度的高低直接影响作业效率。例如,内燃式叉车的最高运行车速是20~27千米/时,库内作业的最高运行车速是14~18千米/时。

起升速度和下降速度是指装卸机械在一定载荷条件下,上升和下降的最大速度。搬运车辆的起升速度和下降速度直接影响着物流作业的效率。起升速度和下降速度的高低与搬运车辆本身的性能和负载状态有关。

最小转弯半径是指装卸搬运车辆在空载低速行驶、打满方向盘,即转向轮处于最大偏转角时,瞬时转向中心距搬运车辆纵向中心线的距离。装卸搬运车辆转弯半径的大小影响搬运车辆的作业灵活性,转弯半径越小,对作业空间的要求就越小。对于同一类装卸搬运车辆,转弯半径的大小与车辆本身的设计尺寸有关。从装卸搬运车辆的作业灵活性来考虑,希望搬运车辆在设计时,各个组成部分应尽量紧凑。

装卸机械的自重是指装卸机械空载时的总重量,也称为装卸机械的轮压。从节省能源的角度考虑,希望装卸机械的自重越小越好。选择装卸机械时,对于自重的要求主要是考虑作业空间地基或底板的承受能力。如叉车在集装箱内作业、车内作业或船内作业,都要考虑搬运车辆自重对集装箱、车和船的影响。

装卸机械的尺寸是指搬运车辆的总长、总宽和总高。选择装卸机械时,要考虑尺寸是否满足作业场地的要求。例如,为了提高仓库的利用率,建设自动化立体仓库,要求巷道的宽度越小越好,这样就要求搬运车辆的总宽度要适合于自动化仓库中巷道的宽度。

1.手推车

手推车轻便灵活,广泛用于仓库、物流中心、生产工厂、百货公司、货运站、机场等。

一般手推车没有提升能力,通常承载能力在500千克以下。手推车系列以其用途及负荷能力来分类,一般分为二轮手推车、多轮手推车及物流笼车三类。

二轮手推车基本上可分为东方型与西方型两类。东方型结构架具有弧状或平的横板,轮子在外侧,用来搬运混装的货物非常有用,如桶子、袋子、箱子或其他重物。西方型结构架平行,轮子在内侧,手把呈弧状,可配合货车搬运,也可用于火车、轮船等货物的装卸。

多轮手推车依用途、负荷的不同有不同尺寸及设计方式。根据制作材料可分为木制与金属制。按脚轮布置及用途方面的差异来区分又有平置式和平衡式两大类型。常用的有脚轮平置式、脚轮平衡式和六脚轮平衡式三种。脚轮平置式手推车一端为两固定脚轮,另一端为两活动旋转脚轮,或附有刹车的活动旋转脚轮。台车高度较低,适用于轻度及中度负荷。脚轮平衡式手推车四轮均为旋转脚轮,灵活度很高,适用于轻度负荷。六脚轮平衡式手推车两固定脚轮在中间,两端各有两旋转脚轮,适用于一般中重负荷的需求。

手推车按用途可以分为立体多层式、折叠式、升降式和附梯式。立体多层式手推车为增加物品盛放的空间及存取方便性,把传统单板台面改成多层式台面设计,这种手推车通常用于拣货作业。为方便携带,手推车的推杆常设计成可折叠形式。这种推车因使用方便,收藏容易,故普及率高。在搬运体积较小、重量较重的金属制品或人工搬运吃力的搬运场合中,由于场地的限制而无法使用堆高机时,便可采用可升降式手推车。这种推车除了装有升降台面来供承载物升降外,其轮子多采用耐压且附有煞车定位的车轮以供准确定位。在物流中心手推车的使用场合以拣货作业使用最广,而拣货作业常因货架高度的限制而须爬高取物,故有些手推车旁附有梯子以方便取物。

还有一种物流笼车,它以加大放置物品的空间及可折叠收藏为考虑重点,故笼车高度一般高于1450毫米,利用向上延伸的空间,来达到放置物空间的最大使用。其使用场合大多为配送出货前的集货,故采用高强度焊接结构,表面经镀锌处理再油漆,以增长使用寿命。

2.叉车

叉车是装卸搬运机械中应用最广泛的一种,它由自行的轮胎底盘和能垂直升降、前后倾斜的货叉、门架等组成,主要用于件货的装卸搬运,是一种既可作短距离水平运输,又可堆拆垛和装卸卡车、铁路平板车的机械。在配备其他取物装置以后,还能用于散货和多种规格品种货物的装卸作业。

叉车的主要特点是:

①功能性强。具有装卸和搬运的双重功能,可以将两种操作合二为一,提高作业效率。

②机动灵活性好。叉车外形尺寸小,重量轻,能在作业区域内任意调动,适应货物数量及货流方向的改变,可机动地与其他起重运输机械配合工作,提高机械的使用率。

③可以一机多用。在配备与使用各种取货装置,如货叉、铲斗、臂架、串杆、货夹、抓取器等的条件下,可以适应各种品种、形状和大小货物的装卸作业。

④能提高仓库容积的利用率,堆码高度一般可达3.5米。

⑤有利于开展托盘成组运输和集装箱运输。

⑥与大型起重机械比较,它的成本低、投资少,能获得较好的经济效益。

叉车按其动力装置不同,分为内燃叉车和电瓶叉车;按其结构和用途不同,分为平衡重式、插腿式、前移式、侧叉式、跨车以及其他特种叉车等。

平衡重式叉车是叉车中应用最广泛的一种形式,就是人们通常所指的叉车。它的特点是货叉伸出在车身的正前方,在后轮上安装平衡重块,货物重心落在车轮轮廓之外。

为了平衡货物重量产生的倾覆力矩,保持叉车的纵向稳定性,在车体尾部配有平衡重。

平衡重式叉车具有自重大、轮距大、行走平稳、转弯半径大等特点。

与大多数工业车辆一样,平衡重式叉车可以采用蓄电池或者内燃机来提供动力:内燃机可以用汽油、丙烷或者柴油作为燃料。平衡重式叉车的轮胎可以是室内用的软垫式轮胎,或者室外用的充气轮胎。它的运货能力可达5~50吨以上,提升高度可以达到20米。平衡重式叉车也可以用汽油或电瓶提供动力,但它不能用于双深式货架作业。

与平衡重式叉车最佳配合的是选取式托盘货架,平衡重式叉车也是最常见的存取车辆。当我们希望用同一车辆既进行装卸作业,又进行存取作业时,平衡重式叉车是当然选择。如果是采用单元式堆垛、驶入式与贯穿式货架和柱式托盘时,就要提供满足平衡重式叉车的作业通道。由于平衡重式叉车必须要在存储库的通道里转向,以便取出托盘货物,因此通道的宽度要求在8~10米,这比其他类型的叉车要宽得多,但平衡重式叉车的主要优点是成本低和灵活性好。

除了货叉以外,叉车门架上也可以安装其他的属具,以用于特殊形状货物的作业。

叉车属具的主要功能是节省时间和空间,降低产品损坏率,节省劳力或省却其他设备的使用。

叉车属具有多种应用场合,它的设计取决于工程师的创造力和技能。常见的属具有:①侧转向器,它可以使货叉从一边转到另一边,便于操作者不需重新定位叉车就可以进行托盘作业,有了它精确定位就不再缓慢;②货物推拉属具,有了它就可以用滑板来取代托盘;③夹持属具,有了它就可以不要托盘,节约空间、减轻载荷的重量;④纸箱夹持器;⑤纸卷夹持器;⑥活塞式属具。

插腿式叉车的特点是叉车前方带有小轮子的支腿能与货叉一起伸入货板叉货,然后由货叉提升货物。由于货物重心位于前后车轮所包围的底面积之内,叉车的稳定性好。

一般采用蓄电池作能源,起重量在2吨以下。插腿式叉车比平衡重式叉车结构简单,自重和外形尺寸小,适合在狭窄的通道和室内堆垛、搬运,但速度低,行走轮直径小,对地面要求较高。

前移式叉车有两条前伸的支腿,支腿较高,支腿前端有两个轮子,货叉可沿叉车纵向前后移动。取货卸货时,货叉伸出,叉卸货物以后或带货移动时,货叉退回到接近车体的位置,因此叉车行驶时的稳定性好。前移式叉车具有平衡重式叉车和电动堆垛机的共同特征。当门架前升至顶端时,载荷重心落在支点的外侧,此时相当于平衡重式叉车。当门架完全收回时,载荷重心落在支点的内侧,此时相当于电动堆垛机。这两种性能的结合,使得这种叉车具有操作灵活性和高载荷的优点,可以节省空间,减少转弯半径,适合于通道较窄的室内仓库作业。前移式叉车自重大约500千克,一般用蓄电池作动力,起重量在3吨以下。

侧叉式叉车的门架、起升机构和货叉不在车体前方,而是位于叉车的中部,可以沿着横向导轨移动。叉货时,先将千斤顶顶着地,门架向外推出,叉取货物后,货叉起升,门架退后,然后下降货叉,货物即自动放置在叉车一侧的前后车台上,将千斤顶收起后,叉车即可行驶。由于货物沿叉车的纵向放置,可减少长大货物对道路宽度的要求,同时,货物重心位于车轮支承底面之内。叉车行驶时稳定性好,速度高,司机视野比正叉平衡重式叉车好。由于门架和货叉只能向一侧伸出,当需要在对侧卸货时,必须将叉车驶出通道,掉头以后才能进行卸货。侧叉式叉车主要用于搬运长大件货物。

跨车即跨运车,是由门形车架和带抱叉的提升架组成的搬运机械。一般用内燃机驱动,起重量10~50吨。作业时,门形车架跨在货物上,由抱叉托起货物后进行搬运和码垛。跨车起重量大,运行速度较高,装卸快,甚至可做到不停车装载,但跨车本身重量集中在上部,重心高,空车行走时稳定性较差,要求有良好的地面。跨车可用来搬运和堆码钢材、木材和集装箱等。

为了适应各种用途的需要,叉车还有很多其他形式,比如三节门架叉车。普通叉车的门架是由内外门架两节组成的。当要求叉车的起升高度很大(4~5米以上)时,可采用三节门架叉车。它的特点是:门架全伸时,起升高度比两节门架的大,门架全缩时,叉车的全高比两节门架的小。它适于高层货物的装卸堆垛作业,起升高度可达7~8米。

还有自由起升叉车,它适于在低矮的场所,如船舱、车厢内进行装卸或堆垛作业。能够全自由起升的叉车,当叉架起升到内门架的顶端时,内门架仍不上升,因此它可以在叉车总高不变的情况下将货物堆码到与叉车总高大致相等的高度。部分自由起升能提高叉车的通过性,只要门道的净空高度不低于门架全缩时的叉车总高,叉车就能通过。

叉车的技术参数说明叉车的结构特征和工作性能,也是选用叉车的主要参考依据,其主要的技术参数有:额定起重量、载荷中心距、最大起升高度、最大起升速度、门架倾角、满载最高行驶速度、满载最大爬坡度、最小外侧转弯半径、直角通道最小宽度、堆垛通道最小宽度、回转通道最小宽度等。

额定起重量是指门架处于垂直位置,货物重心位于载荷中心距范围以内时,允许叉车举起的最大货物质量。

载荷中心距是指叉车在确保纵向稳定时,设计规定的额定起重量的标准货物重心到货叉垂直段前臂之间的距离。

叉车的额定起重量和载荷中心距是两个相互关联的技术参数,载荷中心距是根据叉车稳定性决定的,起重量不同的叉车其载荷中心距可以不同。在实际作业时,为了便于评价和选用叉车,按不同的额定起重重量,规定了相应的载荷中心距值。如果货物的重心超出了载荷中心距,为了保证叉车的稳定性,叉车的最大起重量需要减小。货物重心超出载荷中心距越远,最大起重量越小。额定起重量还与货物的起升高度有关,货物起升越高,额定起重量就越小。

最大起升高度是指叉车在平坦坚实的路面上,在满载、门架直立条件下,将货物提升到最高位置时,货叉水平段的上表面距地面的垂直距离。

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