电动叉车设计

毕业设计

题目电动平动式轻型装卸机的设计

学生姓名张迅雷学号 0815023010 所在院(系) 机械工程学院

专业班级汽车专 081 班

指导教师赵永强

2011年3月26日

电动装卸车设计

摘要

目前应用的电动车辆主要有直流驱动和交流驱动两种方式。由于交流系统本身在性能、维修等方面的优越性能，自上世纪末，交流动力逐渐应用于电动装卸车的设计和生产中，它的应用使电动装卸车的性能显著提高，林德.永恒力等。外资企业对交流技术的应用已日趋成熟。国内电动装卸车行业技术相对落后，电控、电机的落后状况尤为突出，严重制约着电动装卸车的设计及其发展。交流驱动系统作为装卸车更新换代的技术，必将得到越来越广泛的运用。因此，我们从学习国际电动装卸车先进驱动技术入手，带动民族叉车产业发展。

本文通过对电动装卸车直流与交流驱动系统在原理、结构和控制等方面的比较，说明了电动装卸车采用交流驱动系统在系统性能、效率、维护成本等方面有着不可逾越的优势。通过描述感应电机在变频电源供电下的机电特性，阐述了当前比较流行的感应电机控制器的控制方式。针对交流驱动技术在电动装卸车的应用实例，介绍了感应电机和控制器及其它关键部件的选型.匹配。

本文所探讨的交流技术在电动装卸车驱动系统的应用对于新一代交流电动装卸车驱动控制系统优化调试有重要的参考价值。

关键词：电动叉车感应电机控制

目录

1.装卸机发展概况 (4)

2.装卸机的最佳设计方案 .................... 错误!未定义书签。

2.1目前国内电动装卸车电气控制系统配置概况 (5)

2.2交流驱动系统的优缺点 (6)

3.门架 (12)

4驾驶室 (13)

5驱动系统 (14)

6电动装卸机的总体设计 (15)

6.1电机选型 (16)

6.2传动系统传动比的确定 (18)

6.3电动装卸车制动力选择 (18)

6.4电动装卸车机动性 (20)

6.5工作装置与转向系的工作过程 (20)

7重心与整机性能的关系 (20)

7.1装卸车的轴载 (21)

7.2驾驶室的布置 (22)

8驱动前轮的传动设计 (24)

8.1蜗轮传动的特点 (24)

8.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 (25)

8.3蜗杆传动的失效形式和计算准则 (28)

8.4蜗杆传动的材料和结构 (28)

8.5.蜗杆传动的强度计算 (29)

8.6热平衡计算 (31)

8.7.蜗杆传动安装 (32)

4.总结 (34)

电动装卸机的发展概况

电动装卸机是以电力直流或交流为动力实施装卸、起重、搬运、堆垛作业的车辆。八十年以来, 由于电动叉车具有易操作、作业灵活、安全、动力利用率高、噪声小, 对环境污染小等优点, 更适合于工矿企业作搬运机械使用, 因而倍受人们重视, 得到了迅速发展。

1956年丰田的第一款装卸机

最佳电动装卸车设计及配置方案

在当今电动装卸车领域，交流电气驱动系统的发展十分迅速。相对直流驱动系统，交流电气驱动系统凭借其高效率、免维护、长寿命等优势，吸引了众多厂商和用户的注意，并得到成功的应用。但是，全交流电气驱动系统也存在成本较高、技术复杂及国内用户在整机价格一时难以接受等劣势。

针对交流驱动系统的优缺点，如何做到既能发挥交流驱动系统的优势，又可以大幅降低整车驱动系统的成本，最大限度的提高装卸车性能和在国内加大普及速度？半交流驱动系统是解决叉车驱动系统的最佳方案。

所谓半交流驱动系统，即叉车行走部分是交流驱动（交流电机+交流控制器），液压提升部分是直流驱动（直流电机+直流控制器）。

目前国内电动装卸车电气控制系统配置概况：

这种半交流方案有哪些优点？它的实际应用情况又是如何那？下面将通过具体的技术分析来为主机厂和用户介绍电动电动装卸车半交流电气驱动系统的优势。

交流驱动系统的优缺点

首先我们先了解下交流驱动系统的优缺点

交流行走驱动系统在应用中的优点

三相交流异步电机是交流驱动系统的主要组成部分，其工作原理是三相交流电输送给定子绕组，产生旋转磁场，感应闭合的转子绕组，从而产生感应电流，感应电流的磁场与定子旋转磁场相互作用，便产生电磁力推动转子旋转。

综上所述，交流行走驱动电机与直流行走驱动电机相比：具有动力强、效率高、噪音低、体积小、重量轻、再生能量高、电磁干扰小、终身免维护、结构简单、易于冷却和寿命长等优点。随着交流电机的控制能力大大增强和交流电机控制器硬件部分的成本逐步降低，为交流电气驱动系统广泛应用和普及创造了良好的基础。

交流驱动系统在应用中的缺点

交流电气驱动系统本身也存在一些缺点：

1.编码器

当前的交流控制系统中，编码器是必备器件。安装在交流电机上，用来向交流控制器提供转速及方向信号。由于编码器目前没有国产化，价格较高。使得交流控制系统的整体价格被抬高。

2.控制器

由于交流变频调速控制技术很复杂，控制器需要选用较大的微处理器；同时，控制器的三相交流输出也需要使用比直流控制器多得多的功率器件（如：MOSFET），直接导致成本的增加。所以交流控制器价格比直流控制器价格高。

3.交流电机

虽然交流电机比较简单，制造工艺和材料都没有直流电机复杂，但由于交流驱动系统应用在国内刚刚起步，除了少数国产电机，大多电机还需进口，尤其是编码器全部进口。所以在未来一段时间内，交流电机价格会比直流电机价格高。

由此可见，从交流控制系统的整体来看，不仅其技术的复杂和特殊，而且器件的成本高。这使得其整体价格会比直流驱动系统高出许多。这将不可避免的影响主机厂的生产成本，同时也提高了最终用户的采购成本。

扬长避短的最佳解决方案一半交流驱动系统

交流驱动控制系统应用于电动叉车行走部分

采用直流控制系统的电动装卸车在运行中出现故障频率较高的是行走