1 我國叉車行業(yè)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
我國叉車工業(yè)起步于20世紀50年代末,當時主要仿制前蘇聯(lián)產(chǎn)品。從70年代后期到80年代中期,全行業(yè)先后組織了2次聯(lián)合設(shè)計,各叉車生產(chǎn)廠紛紛引進國外先進技術(shù),如北京叉車總廠引進日本三菱1~5t內(nèi)燃平衡重叉車技術(shù),大連叉車總廠引進日本三菱10~40t內(nèi)燃平衡重叉車和集裝箱叉車技術(shù),天津叉車總廠引進保加利亞巴爾干車輛公司1.25~6.3t內(nèi)燃叉車技術(shù),杭州叉車總廠引進西德O&K公司靜壓傳動叉車、越野叉車和電動叉車技術(shù),合肥叉車總廠、寶雞叉車公司引進日本TCM株式會社1~10t叉車技術(shù),湖南叉車公司引進英國普勒班機械公司內(nèi)燃防爆裝置技術(shù)。自90年代開始,一些骨干企業(yè)在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上積極對產(chǎn)品進行更新和系列化,因此目前國產(chǎn)叉車的技術(shù)水平參差不齊。其中,電動叉車因受基礎(chǔ)技術(shù)落后的制約,整體水平與世界先進水平差距很大,每年仍要進口價值近2億美元的叉車產(chǎn)品。中國叉車能否逐鹿國際市場,并在與世界強手的競爭中立于不敗之地,將依賴于叉車整體技術(shù)水平的提高,特別是電動叉車技術(shù)的飛速發(fā)展。
。矅鴥(nèi)外市場分析
與預(yù)測全球約有250家叉車生產(chǎn)企業(yè),年生產(chǎn)量保持在50萬臺左右。由于競爭的加劇,同20世紀80年代比,世界叉車工業(yè)出現(xiàn)了銷售額增長而利潤減少的反常現(xiàn)象。一方面,為降低成本,叉車巨頭紛紛在發(fā)展中國家建廠。例如,在中國建有廈門林德、安徽TCM、北京漢拿、湖南德士達、煙臺大宇重工、上海海斯特等。這些公司把具有世界20世紀90年代中期先進的產(chǎn)品和技術(shù)帶到國內(nèi),促進了我國叉車技術(shù)的快速發(fā)展,同時對國內(nèi)市場也造成了很大的沖擊。另一方面,隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,物流技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展中的地位與作用越來越明顯,叉車普及率越來越高,已從過去單一的港口碼頭進入到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。目前我國叉車的保有量約18萬臺,實際年潛在需求量約10萬臺,而實際年銷售量僅3萬臺左右,可見中國的叉車市場是巨大的。
隨著人們對環(huán)境污染危害的深刻認識,環(huán)保已成為世界共同關(guān)注的焦點,因此,環(huán)保型叉車將成為市場主流;其次,自動倉儲系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立,刺激了對室內(nèi)搬運機械需求的增長,高性能電動叉車、前移式叉車、窄巷道叉車等各類倉儲機械迅速發(fā)展是未來叉車市場的又一特征;另外,全球經(jīng)濟一體化必將帶來全球工業(yè)的國際化,使得各國間及國內(nèi)貿(mào)易大幅上升。有資料表明全世界集裝箱吞吐量每年以30%左右的速度遞增。貿(mào)易的增加將推動現(xiàn)代集裝箱搬運與堆垛設(shè)備的高速發(fā)展。
。 現(xiàn)代叉車技術(shù)發(fā)展趨勢
3.1產(chǎn)品的系列化與多樣化
根據(jù)美國工業(yè)車輛協(xié)會的分類法,叉車分(1、2、3、4、5、6和7)7大類,分別為電動乘駕式叉車、電動窄巷道叉車、電動托盤搬運車、內(nèi)燃平衡重式實心胎叉車、內(nèi)燃平衡重式充氣胎叉車、電動與內(nèi)燃乘駕式拖車和越野叉車。1999年7月,美國《現(xiàn)代物料搬運》雜志評出世界20強叉車公司,其中排在前10位的公司(產(chǎn)品種類)是:Linde(1、2、3、4、5和6),Toyota(1、2、3、4、5和6),Nacco/MHG(1、2、3、4和5),Jungheinrich(1、2、3、4和5),BT。蒼dustries(1、2、3、4和5),Mitsubshi / Caterpillar(1、2、3、4和5),Crown(1、2、3),Komatsu(1、2、3、4和5),Nissan(1、2、3、4和5),TCM(1、4和5)。另外產(chǎn)品品種和系列也非常齊全,如德國Linde公司有柴油、液化石油氣、電動平衡重叉車,前移式叉車,堆垛車,揀選車,側(cè)面式叉車,電動牽引車等近110種;而我國最大的叉車制造企業(yè)安徽叉車集團生產(chǎn)1~16 t 15個級別80種機型400多個品種的叉車。各叉車公司皆以產(chǎn)品種類、系列的多樣化去充分適應(yīng)不同用戶、不同工作對象和不同工作環(huán)境的需要,并不斷推出新結(jié)構(gòu)、新車型,以多品種小批量滿足用戶的個性化要求。
3. 2綠色化推動叉車動力技術(shù)的發(fā)展
天津叉車分內(nèi)燃叉車和電動叉車。內(nèi)燃叉車以發(fā)動機為動力,功率強勁,使用范圍廣,缺點是排氣和噪聲污染環(huán)境,有害人類健康。環(huán)保要求推動了動力技術(shù)的更新:TCM于20世紀70年代更新了3.5~8t柴油叉車,將預(yù)熱燃燒室改為直噴式,省油17%~20%;80年代初Perkins發(fā)動機推出扁唇式燃燒系柴油機,省油7%~8%;80年代中期德國Deute公司開發(fā)出F913G型叉車專用柴油機,省油60%,降噪6 dB,而瑞典推出柴油機蓄電池混合動力叉車;90年代液化石油氣(LPG)叉車、壓縮天然氣(CNG)叉車、丙烷叉車等低公害叉車面市,且發(fā)展勢頭強勁。
電動叉車具有能量轉(zhuǎn)換效率高、無廢氣排放、噪聲小等突出優(yōu)點,是室內(nèi)物料搬運的首選工具,但其受蓄電池容量限制,功率小,作業(yè)時間短。目前國內(nèi)外均在不斷改進鉛酸蓄電池技術(shù),通過提高材料純度等使其在復(fù)充電次數(shù)、容量和電效率方面有了很大提高。由于技術(shù)的進步,電動叉車現(xiàn)已突破只能用于小噸位作業(yè)的局限性。目前國際上電動叉車的產(chǎn)量已占叉車總量的40%(國內(nèi)為10%~15%),在德國、意大利等一些西歐國家電動叉車比例高達65%。
未來叉車將廣泛采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)。發(fā)動機尾氣催化、凈化技術(shù)的發(fā)展將有效降低有害氣體和微粒的排放。LPG、CNG等燃料叉車及混合動力 杭州叉車將進一步發(fā)展。新型蓄電池燃料電池在各大公司的共同努力下,將克服價格方面的劣勢,批量進入市場。目前全球汽車巨人正聯(lián)合致力于電動汽車的研究,電動汽車的動力、傳動、控制、安全等技術(shù)在叉車上的應(yīng)用,將會使電動叉車整機性能有一個質(zhì)的變化。
3.3節(jié)能和機電液一體化高新技術(shù)的應(yīng)用
微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,對提高叉車業(yè)整體水平,實現(xiàn)復(fù)合功能,以及保證整機及系統(tǒng)的安全性、控制性和自動化水平的作用將更加明顯,使電子與機械、電子與液壓的結(jié)合更加密切。未來叉車的發(fā)展在于其電子技術(shù)的應(yīng)用水平。
實現(xiàn)以微處理器為核心的機電液一體化是未來叉車控制系統(tǒng)發(fā)展的主方向,即以微處理器為核心,控制由局部控制向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,使整車保持最佳工作狀態(tài),實現(xiàn)叉車的智能化作業(yè)。對于電動車輛,傳統(tǒng)的電阻調(diào)速控制器已被淘汰,而新型MOSFET晶體管因其門極驅(qū)動電流小,并聯(lián)控制特性好且有軟、硬件自動保護和硬件自診斷功能等優(yōu)點,得到廣泛采用。串勵和他勵控制器仍是市場的主導(dǎo)產(chǎn)品,交流控制技術(shù)則處于起步階段。隨著交流調(diào)速控制系統(tǒng)成本的降低與閉式交流電機技術(shù)的成熟,交流電機叉車將會因其功率大、維護性能好而取代直流電機叉車。采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與動力轉(zhuǎn)向比可節(jié)能25%,它可根據(jù)叉車使用工況,適時控制電機轉(zhuǎn)速,是叉車節(jié)能降噪的有效措施。另外,MOSFET晶體管比電阻式調(diào)速可節(jié)能20%,釋放式再生制動可節(jié)能5%~8%,采用液壓電機控制器和負載勢能回收技術(shù)可分別節(jié)能20%和5%。
3. 4運用人類功效學原理,追求操縱舒適性
各叉車公司不斷優(yōu)化改進叉車人機界面,使操縱簡便省力、迅速準確,充分發(fā)揮人機效能。例如,配備醒目的數(shù)字化儀表、報警裝置,實現(xiàn)工況的在線監(jiān)控;采用浮動駕駛室(可移動、升降),使操縱者獲得全方位視野;以集中手柄控制替代多個手柄控制,電控替代手控;以及逐漸將電子監(jiān)測器和高度顯示器作為高升程叉車的標準配置。
3. 5工業(yè)造型設(shè)計
近年來各大企業(yè)皆推出了外觀造型令人注目的新車型,體現(xiàn)了叉車造型轎車化的發(fā)展趨勢。流線型、大圓弧過渡加之明快協(xié)調(diào)的色彩搭配。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,虛擬樣機設(shè)計、三維實體造型、快速成型等先進設(shè)計手段和先進制造技術(shù)的運用,叉車造型將越來越具有新意和特色。
3.6重視叉車的安全可靠性與可維護性
保證駕駛員的安全一直是叉車設(shè)計人員重點考慮的問題。除停車、行車制動,前傾自鎖,下降限速等基本安全措施外,通過配備功能齊全的監(jiān)控系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)、防側(cè)翻系統(tǒng),以及采用電控、液壓、機械3套獨立制動系統(tǒng),大大提高了整車的安全可靠性。同時,電子技術(shù)的發(fā)展與運用,使對叉車安全性研究向智能化方向發(fā)展。在提高可維護性方面,側(cè)重拆裝簡單化,部件組合化,加油集中化,檢查監(jiān)控化,改善部件的易接近性,以及盡可能減少需維修的項目。
3.7 集裝箱叉車與集裝箱正面吊運機的發(fā)展
目前,集裝箱搬運與堆垛設(shè)備的主要生產(chǎn)商集中在歐洲,如瑞典的Kalmar、SMV,意大利的Belotti、CVS、Fantuzzi,法國的PPM,芬蘭的SISU Valmet,德國的Linde等。國內(nèi)生產(chǎn)集裝箱叉車的僅有1家,而生產(chǎn)正面吊運機吊具的也僅有2家,主要依賴進口。集裝箱叉車仍是所有集裝箱港口、碼頭、中轉(zhuǎn)站搬運與堆垛空箱必不可少的設(shè)備,且堆垛層數(shù)有不斷增加的趨勢。用于搬運與堆垛20和40英尺重箱的集裝箱正面吊運機,因其視野好,可跨越箱列吊運,具有堆垛第2、第3列集裝箱的功能,運行平穩(wěn),將逐漸取代重箱集裝箱叉車。