平衡重式叉车门架

Q MQ0
式中 Q0 ——叉车额定起重量； M ——货物偏载系数，M=1.1~1.3 。
（14－1）
由于货叉满载起升到最大起升高度时，根据叉车操做规程要求，叉车既不能 高速行驶， 也不允许下降制动， 所以在计算载荷中， 不考虑动力系数和冲击系数。 作用载荷除 Q 以外，尚应计及货叉与叉架的重量 G0 和 G1，根据上述同样的 道理，G0 和 G1 也不考虑动力系数和冲击系数。 对于大起升高度、大吨位、且工作于港口的叉车，应考虑风载荷，其计算方 法见第三章有关内容。采用悬伸简支梁计算简图时，风向如图 14－9 所示。 采用图 14－10 的闭合框架计算简图时，除作用有上述的 Q、G0、G1 以及从 叉车侧向吹来的风力（图 14－10）以外，还应考虑地面不平使叉车侧倾（侧倾 角α =3°）引起的载荷。 根据叉车标准的规定，满载货叉起升到最大起升高度，进行码垛作业时，为 保证叉车的纵向稳定性， 门架立柱不允许前倾。 所以， 采用上述两种计算简图时， 都不考虑叉车前倾的工况，而取门架直立，货叉满载升至最大起升高度作为计算 状态。
图 14-8 TCM 叉车门架立柱截面
国内外的并列式叉车门架，两根平行的立柱之间都用横梁加以联系，以增加 其整体刚度。 门架立柱的断面，可轧制成型，亦可焊接成型。由于热轧工艺比较先进，可 采用连铸连轧，所以成本较低，且可批量生产。焊接门架虽可做成理想的断面形 状，由于焊接变形难以控制，焊接内应力的存在，对门架的受力不利，且难以批 量生产，所以，成本较高。尽可能不采用焊接门架。
第十四章
平衡重式叉车门架
第一节
概述
叉车门架是叉车取物装置的主要承重结构。根据叉取货物起升高度的要求， 叉车门架可做成两级或多级， 常见的普通叉车多采用两极门架， 如图 14－1 所示。 两级门架由内门架 1 和外门架 2 组成， 悬挂在叉架 3 上的货叉 4 和叉架一起借助 于叉架滚轮 6 沿内门架上下移动，带动货物 5 起升或下降。内门架靠起升油缸驱 动升降，亦由滚轮导向。门架后方的两侧设有倾斜油缸 7，可使门架前倾或后仰 （门架最大前倾角约 3～6，后仰角约为 10～13） ，以利叉取和堆放货物。
图 14-3
图 14-4
国产叉车门架的常用材料是 16Mn。 日本三菱的小吨位叉车门架立柱多采用 CL 型并列式立柱。如图 14－5a、b、 c。 三菱中等以上吨位的叉车门架多采用焊接 CJ 型并列式立柱， 如图 14－6 所示。
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图 14-5 （a）三菱 10kN 叉车门架立柱截面；(b) 三菱 15kN 叉车门架立柱截面； (c) 三菱 20kN 叉车门架立柱截面。
图 14-6
三菱 50kN 叉车门架立柱截面
日本小松的叉车门架，不管吨位大小，都采用并列式 CL 型立柱。如图 14 －7。日本 TCM 的叉车，多采用 CJ 型立柱，如图 14－8。日本各公司叉车门架 的常用材料是 S45C。
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图 14-7 (a) 小松 10kN、15kN 叉车门架立柱截面；(b) 小松 20kN 叉车门架立柱截面； (c) 小松 30kN 叉车门架立柱截面；(d) 小松 50kN 叉车门架立柱截面。
图 14-9
图 14-10 (a) 内门架计算简图；(b) 外门架计算简图。
取图 14－9 的计算简图时，门架立柱的作用载荷有： 额定起重量 Q0（kN） ，Q0 通过叉架滚轮传给内门架，使内门架受到上下滚
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轮垂直于门架平面的垂直载荷。为了考虑货物在货叉上偏置的情况，对于焊接叉 架，应计入偏载系数 M，其计算载荷为：
（14－3）

一根门架立柱上作用的叉架滚轮轮压应为：
P1
1 1 P1 ， P2 P2 。 2 2
将求得的 P1 和 P2 作用于内门架上，取内门架为分离体（图 14－11b）即可 得到门架滚轮轮压 P3 和 P4 ： 由
M 0
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第二节 叉车门架的计算简图和作用载荷
叉车门架根据计算方法不同，常采用两种计算简图。 计算门架时，如果忽略横梁的影响，将门架立柱视为悬伸梁时，其计算简图 如图 14－9 所示。取这种计算简图计算简便，较为安全。试验证实：采用此简化 计算简图，计算结果和实测结果的偏差在工程设计允许的范围之内，因而是可取 的。 进行门架计算，如果考虑门架横梁的影响，认为门架立柱和横梁的连接是刚 结，则可把门架视为封闭的框架，采用图 14－10 的计算简图。取这种计算简图 似乎比较符合实际情况，但是，如果框架的节点不完全是刚结点（实际情况可能 是介于刚结和铰结之间） ，则计算结果不一定十分理想，且这种计算方法比较复 杂。
A
P 1 h1 Tl Qb G0 b0 G1b1 P Wh 0
P1
式中符号意义见图 14－11a 。
Qb G0b0 G1b1 Tl PW h h1
（14－2）
由于 l 值甚小，通常计算中，将 Tl 项忽略不计。 由
X 0 ，得：
P 1 P 2 P W 0 P2 P 1 P W
图 14-1 1-内门架；2-外门架；3-叉架；4-货叉； 5-货物；6-导向滚轮；7-倾斜油缸
目前国内外常用叉车的门架立柱，其断面形式有槽形、L 形、J 形、工字形 几种，图 14－2 是国产 20kN 叉车上用过的上述几种断面尺寸图。
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图 14-2 20kN 叉车门架立柱
内外门架的组合形式有重迭式和并列式两种，用得最多的是并列式。图 14 －3 是国产 5kN～60kN 平衡重式叉车 CJ 型门架系列设计的断面组合图。图 14 －4 是国产 5kN～60kN 平衡重式叉车 CL 型门架系列设计的断面组合图。
第三节 叉车门架按悬伸简支梁的强度计算
一、 门架立柱的外力计算 计算内门架外力时，视叉架和货叉为一整体，并取其作为分离体 (图 14－ 11a)，忽略叉架滚轮与内门架立柱之间的摩擦力，根据作用于分离体的载荷 Q、 G0、G1 及 PW，通过解平衡方程式，可求出叉架滚轮的压力。
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图 14-11
由
M 0 ，得：