叉车门架结构优化设计

叉车门架结构优化设计
摘要：随着中国经济的快速发展，工业部门也在不断改善，叉车是该行业中重
要的搬运工具，其使用也越来越多。

近年来，中国叉车行业发展迅速，对叉车的
要求也越来越高。

然而，叉车在某些方面仍然存在一些问题，其中最重要的是叉
车门架结构的应力和变形以及巨大的门架系统噪音。

本文分析了叉车门架的结构，以达到优化的目的，并使叉车门架的使用更加稳定。

关键字：叉车门架，结构优化，设计
如今，各个行业对叉车的要求更高，它们要求较低的着陆高度以及特定的提
升高度，而性能是关键。

当前，叉车普遍存在一些问题，例如门架结构强度弱，
着陆高度不符合要求，这是改进和优化的方向。

1门架系统的构成
1.1货叉
叉车取货时，是通过装货塞实现的，通常，叉车配有两个相同的叉。

这两个
相同的货叉连接到货叉框架。

大多数货叉具有相同的结构和形状，侧面类似于英
文字母L，垂直部分连接到货叉框架，水平部分悬挂，并且两个部分是完整的主体，因此通常称为整体叉。

另外，叉车有一小部分，其中水平和垂直部分通过销
连接，这些叉的水平部分更灵活并且可以折叠，因此这种叉被称为折叠叉。

折叠
叉很少，因此本文仅讨论集成叉。

使用铲车拾取物体时，首先将叉子的水平部分降低到可以插入物体底部的位置，然后铲车向前移动，将叉子插入物体的底部，然后铲车将物体提起。

为了方
便货叉的拣取，货叉水平部分的表面比较平整，下表面远离货叉框架的部分有向
上的弧形，因此货叉水平部分的前端非常细，可以从上到下看到。

前端为弧形，
不仅便于叉车搬运货物，而且还可以防止损坏货物。

货叉的垂直部分和货叉框架
之间通常有两种连接类型：钩型和移交型。

货叉框架上的定位销可防止货叉移动[1]。

1.2叉架
叉架也称为货叉架，它是连接货架的重要部分，它使叉和货物上下移动，并
且叉架的移动由起重链控制。

升高和降低货叉架时，它必须按照主机架的轨道工作，因此货叉架可以看作只能垂直移动的载重小车。

货叉架的组成可分为两部分。

一个是焊接框架结构，另一个是滚轮框架。

前者充当轴承并悬挂其他部件（例如
叉子），后者内部具有两排滚子，它们可在链条的作用下上下移动。

叉架的形状可分为板式和滑杆式，其中板式叉可以更快地替换某些设备，因
此板式叉的使用范围更广。

通常，板叉架是通过切割或焊接钢板制成的，在此过
程中应注意降低叉架的整体质量。

作为重要的扭矩传递装置，滚轮必须经过科学设计以确保固定距离。

侧轮的
安装也非常重要。

如果叉车捡起的物体未对准，则会产生横向力，并且叉架会卡
在门架上，如果有侧轮，则可以防止[2]。

1.3内外门架
门架的存在非常重要，它不仅是输送装置，而且还是导轨。

门架分为内部和
外部，但由两种垂直对称的槽钢和在槽钢中间的梁组成。

槽钢通常使用低合金钢
作为导轨。

内门架和外门架均装有滚轮。

外门架在槽钢和三个中间梁的作用下形成固定框架，在槽钢下方部分枢转并
铰接到前轴。

外门架的槽钢顶部有主滚轮和侧滚轮，中间梁的板连接到活塞杆。

安装外部门架的大梁时，应注意不能连接大梁和大梁。

1.4自由起升高度
自由起升是对高度的描述。

高度为内部门架的顶部，且不超过外部门架的顶部，在这种情况下，高度为叉的水平部分和地面之间的高度。

要更改自由起升，
您需要更改门架的整体结构。

如果门架可以自由提起，则叉车的适应性更强。

通常，起升过程可分为三个阶段，首先举升缸移动，力通过链条传递到每个
零件，但内部门架不响应。

其次，内部门架在提升缸上。

它根据运动开始一起运行，最后，货叉架升至限位块，但在货叉未到达顶部的情况下，液压缸继续运行，货叉升至最高位置，完成了整个上升运动。

1.5链轮和链轮
作为重要的承重元素，链条必须能够传递强大的力矩，而叶链条具有这种功能，因此被广泛使用。

链条通常成对存在，一端到叉架，另一端到起重缸的顶部
或外门架的顶梁。

可以使用主动设备更改链条的长度，以均匀地加载链条。

内门
架的上梁是链轮所在的位置，该链轮不用于动力传递，而是用作滑轮。

2门架结构的优化设计
2.1门架高度的设计
在门架的结构设计中，根据情况，起升高度有不同的要求。

承受巨大力的槽
钢必须满足强度要求。

门架的水平尺寸也有不同的要求。

因此，请按规定进行设计。

通常，叉车整体结构的高度越低越有利；为此，内部和外部门架必须设计为
相同的高度。

此时，首先确定叉车的设计高度，然后参考相同或相似门架尺寸的
设计原理，最终确定所需的各种数据。

将货叉提升到最大时，门架的最低点与地面之间的距离可以视为t（分钟），此时到地面的最小距离必须符合相关标准。

为了确保叉辊的最佳引导位置，请将
此点设置为T，然后根据辊之间的距离P找到相应的紧固点。

在确保货叉的水平
部分位于最高位置L（最大）之后，可以在内部门架到达最高点之后使用滚子上
的轨道确定最高点U。

这样，您可以确定T与U之间的距离，并且在计算重叠时，可以获得钢柱的最小设计高度。

与门架钢结构相对应的关系公式：
L2=L1={L（max）—+α}/2+P1+z+x
L（最大值）是叉的水平部分的最大提升高度（以毫米为单位）。

——货叉的顶壁和底壁厚度
α——运送最大货物后叉车的轮胎变形量（毫米）
P1——辊子之间的距离，以毫米为单位
z——滚轮的垂直直径（毫米）
焊接x——所需的尺寸（毫米）
总体结构高度Lt:
Lt=L1+t（分钟）
起重油缸的伸长量为G={T（min）—+α}/2。

举升缸与地面之间的距离Lc=S+W1
W1是举升油缸的数据大小。

列出公式后，可以使用设计中的某些数据（例如最大负载下的提升速度，行
进速度等）来获取数据，例如L（max）。

2.2槽钢的设计
叉车的门架槽钢是重要的负载支撑。

将槽钢用于一般结构时，必须在槽钢上
使用特殊的横截面，因为在外力较大时槽钢可能会瞬间变形。

该材料比建筑中使
用的钢更厚且没有倾斜。

2.3优化的滚轮设计
滚轮的移动受多个因素影响，其中门架的重叠距离为1。

从理论上讲，增加
重叠距离可以改善作用在滚子上的力，但是门架相对于地面的高度也会增加。

这时，滚子可以在结构上进行优化，例如深沟球轴承，这会增加滚子对横向力的抵
抗力并更好地承受横向和纵向力。

对于深沟球轴承，无需使用测量辊，只需将主
辊倾斜一定角度即可。

2.4叉车门架抖动的问题
由于叉车的内门架和外门架与滑动钢板之间有一定的间隙，因此叉车的门架
由伸缩式结构组成，在正常条件下可以满足各种要求。

在正常情况下，它是内门
架的导轨外门架，如果内门架和外门架之间的钢板间隙由于垂直运动轨迹的膨胀
和收缩而过大，则当叉升高时门架会变得不稳定，从而引起晃动。

实际上，为了
有效解决叉车门架的抖动问题，应测试叉车门架的变形和焊缝，以检查该值的合
理性，轮槽的磨损应小于原始尺寸。

10％，综合具体情况，及时检查和叉车门架
保养。

加强链条检查。

检查链条时，请确保链条足够紧以避免变形，并且链节距
小于其全长的4％，并且必须及时更换过长的链条以确保柔韧性。

性别。

为了确
保提升缸和门架连接位置的紧密性和灵活性，必须及时更换有问题的组件。

加强
叉车门架的机油性能检查，如果存在严重的污染问题，有必要通过系统检查确保
机油性能。

3结论
作为叉车运输的重要手段，叉车必须确保设计的合理性并优化有缺陷的零件。

只有这样，叉车才能实现更加稳定的运输效率。

参考文献：
[1]邹坤,卜祥建,方奕凯.基于工况风险评估的叉车门架多工况拓扑优化[J].中国
机械工程,2019,30(05):568-577.
[2]黄莲华,傅顶和.叉车门架结构分析和定期检验探讨[J].中国特种设备安
全,2019,35(01):23-25.。