电动叉车动力传动系统优化设计

为了提高电动叉车的续航里程及动力性能,提出了加装两挡变速器的传动方案。首先,基于驱动电动机的外特性与效率特性提出了两挡传动系统参数匹配方法;其次,以某型电动叉车为研究对象,对其驱动系统进行了改进:在不改变驱动电动机各项参数的基础上,将传动系统由一挡改为两挡,并对主减速比及变速器的两挡减速比进行匹配;最后,利用ADVISOR软件对电动叉车进行了平衡重式叉车循环工况仿真分析。结果显示,在不改变驱动电动机各项参数的基础上加装两挡变速器,可提升整个电动叉车的动力性和经济性;车速由0加速到最高车速的时间缩短了0.4s,满载爬坡度提高了2.5%,2小时叉车等效工况循环的电池能耗降低了3.5%。

锂电池叉车动力锂电池组散热系统设计与验证

为保障新能源汽车动力锂电池组在电动叉车上的快速推广及可靠应用,研究设计一套极简的叉车动力锂电池组散热系统,解决电动叉车循环高温工况及低压大倍率充放电特性下的动力锂电池组高温问题及循环寿命大幅降低问题变得尤为重要。通过对电动叉车搭载动力锂电池组的热性能仿真分析,对车架结构及动力锂电池组进行了优化设计,保障了动力锂电池组在电动叉车系统中应用的可靠性。通过电动叉车典型工况的模拟试验验证,保障了动力锂电池组在高温环境下运行时,热平衡时的温度能维持在合理的温度区间下工作,避免了电池高温问题以及高温对电池寿命的影响。为电动叉车批量化搭载动力锂电池组进行推广应用提供了有力保障。

电动叉车起升调速机构设计及可靠性试验方法研究

电动叉车起升功能的基本原理为驾驶人员操作起升阀杆时,阀杆连接着多路阀阀芯,阀杆行程的变化会引起多路阀阀芯运动,从而引起起升阀口的开合度变化。阀口的开合度直接影响液压油流入起升油缸的流量,从而影响起升速度。此外,多路阀上安装有起升调速传感器。阀杆行程的变化会触发起升调速传感器产生连续变化的信号并输出给电机控制器,电机控制器根据接收的信号控制油泵电机转动。油泵电机连接并带动齿轮泵工作,将液压油以不同的流量传递至多路阀起升阀口,并最终传输至起升油缸,从而影响起升的速度。基于此,对起升调速机构的试验方法进行研究,并开展可靠性试验验证,保障起升调速机构的可靠性,促进研究方案的应用。

电动平衡重叉车驱动车轮轮速的获取方式

针对电动平衡重叉车尤其是单电机驱动的电动平衡重叉车,提出了两种通过安装旋转编码器获取电动平衡重叉车驱动车轮双边轮速的设计方案,并对两种设计方案进行了对比分析,可根据实际情况选取其中一种方案用于电动平衡重叉车的驱动车轮轮速获取。

感性工学视角下基于形状文法的电动叉车造型设计

目前多数电动叉车缺乏独特设计风格,为提高电动叉车造型设计质量,满足行业需求,提出一种结合感性工学与形状文法的造型设计方法以改进电动叉车造型。先通过感性工学相关方法获取用户对电动叉车相关感性意向评价,并基于用户评价得到用户偏好。之后,基于形状文法造型设计理论,通过研究当前市场主流电动叉车产品造型特征,提取影响电动叉车整体造型的平面形状特征。再通过平面形状创新推演得到新的形状并应用于电动叉车造型方案设计。为对电动叉车造型设计方案进行筛选,基于前期获取的感性意向评价,对意向词汇进行定性与定量分析,得出用户对电动叉车造型的感性需求,基于需求对造型设计方案进行评价筛选,得出符合行业需求的最佳方案,并对最终方案进行优化与完善。通过研究流程的构建与设计方案的评价,验证了形状文法与感性工学理论结合应用于电动叉车造型设计的可行性。

A Conceptual Framework for the Forklift-to-Grid (F2G) Implementation

This paper focuses on presenting the current research findings on the “Vehicle to Grid” concept and proposes theoretical model of F2G integration in energy management of a warehouse. The study is based on an analysis of collected data and on model calculations of the economic value. Analyses of data, calculations of economic value and profitability of the proposed business model give positive results, which fully confirm the thesis that the integration of renewable energy sources and new modern technologies in the logistic processes can improve energy management.

基于工作特征的电动叉车能量联合回收方法研究

针对电动叉车在其工况循环中,门架系统升降和驱动系统起、制动频繁所产生的节流损耗和能量浪费问题,提出一种基于工作特征的能量联合回收方法。在分析叉车典型工作流程基础上,提出以超级电容作为储能装置的电动叉车势能和制动能的联合回收方案,并引入模糊PID自适应控制方法实现电液位置伺服系统对液压缸位移的精准控制;针对提出的方案和控制方法,运用AMESim和Simulink软件建立了电动叉车势能和动能的能量联合回收仿真模型;最后,利用提出的方法和仿真模型对某仓库电动叉车的一个工作循环进行能量回收分析,结果表明所提方法对势能和制动能联合回收的效果显著,提高了电动叉车续航里程和能量使用效率。

基于零力矩点滑模预测控制的电动前移式叉车稳定性研究

考虑了在电动前移式叉车装载货物转向行驶的情况下,其门架受载变形和货物升降共同引起叉车合成质心位置的变化,进而结合叉车合成质心变化模型和叉车三自由度模型建立了叉车动力学模型。针对叉车合成质心位置变化导致其转向稳定性不足的问题,根据零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)理论分析了叉车行驶的稳定条件并得到了侧倾指标来判断车辆的稳定性。通过理想跟踪模型得到理想的叉车横摆角速度、质心侧偏角、车身侧倾角和侧倾角速度,以理想值与由叉车动力学模型仿真得到的实际值的差值为输入,设计了一种基于零力矩点的滑模预测控制(Sliding Mode Predictive Control,SMPC)算法,以调节叉车后轮转角的大小。仿真研究表明,在阶跃工况和双移线工况下,当货物升降速度不同时,与滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)和无控制相比,基于ZMP滑模预测控制实现了对理想叉车横摆角速度和质心侧偏角的实时快速跟踪,提高了叉车的稳定性。

基于感性工学与BP神经网络的电动叉车造型设计研究

鉴于工程装备的造型设计与用户感觉意象之间存在不匹配性,可以通过感性工学的方法指导设计,文章首先运用聚类分析与因子分析进行感性意象调查,其次运用Matlab软件构建感性意象与电动叉车造型特征要素的BP神经网络模型,经过反复的训练和测试网络得到两者较高的拟合度,进而成功计算出最契合用户感性意象,即力量的、简约的、灵活的、坚实的产品造型要素特征组合。最后进行设计实践,综合考虑市场的感性需求和工程产品的造型设计之间的拟合度是设计走向合理性的关键环节,有效避免了设计师主观设计的不足,使模糊的市场需求明晰化。

电动叉车开放式车身设计及验证方法研究

为实现不同场合下电动叉车电池的快捷、高效更换,适应叉车电动化发展趋势,对开放式车身设计理念、整体布局及组成结构进行了详细说明。利用ANSYS Workbench对车身进行计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)分析,优化处理应力集中点。通过台架疲劳试验和路试强化试验,对开放式车身可靠性进行了充分论证,可为类似产品开发提供重要依据。平衡重式叉车开放式车身结构设计可实现电池快捷更换,在降低工人劳动强度的同时,适应不同客户的现场实际条件,为电动叉车在不同场景的应用提供了保障。

基于改进蚁群算法的电动叉车路径规划技术研究

针对电动叉车路径快速规划问题,从启发信息、信息素更新规则和平滑策略出发,研究一种改进的蚁群算法。该算法采用人工势场法求得当前节点与目标点距离,引力函数的引用使机器人在搜索过程中有较为明确的目标点范围,从而构建的启发信息能有效提高机器人收敛速度;提出一种改进的信息素更新规则,根据最优最差蚂蚁策略使得信息素在更小的区间内变化,减缓信息素的正反馈累计过程,使蚁群较大程度地遍历所有可能最优路径,降低局部最优解产生的概率;构建三角剪枝算法,顺次取路径中三个节点,连接首尾节点,其间经历的元素集合与障碍物元素集合并集为空,则无冲突,可省略其三个节点的中间节点,以此打破传统蚁群算法八自由度搜索和步长只能为1或2的规则限制。经Matlab仿真分析,验证了文中算法的可行性和高效性。

基于蓄能器和蓄电池的电动叉车势能回收研究

针对电动叉车的液压系统,采用蓄能器配合蓄电池进行能量回收,并在叉车工作时为其提供能量,以实现能量的回收和再利用。对电动叉车整个节能系统进行分析,对能量回收系统中蓄能器的参数进行选择。利用AMESim软件对货叉下降过程中势能回收进行了仿真分析,分析结果表明:利用蓄能器储能节能效果明显,可减少电动叉车的充电次数,实现绿色运行。

叉车电器的防护性能优化设计

叉车电器的防护等级提升是一项困难并且需要持续改进的工作。通过对实际装车、车辆使用过程和内外品质问题反馈的电气问题进行分析研判,本文从线束的防护性能改善、电器负载的防护、电器布局及选料的优化3个方面着手,对叉车电器进行改进设计。事实证明,改善后的设计防护性能明显提升,电器相关部件故障率降低,使用寿命延长。

基于STM32的电动叉车直流充电桩设计

针对电动叉车充电桩开发设计时无相关国家标准,无法支持双枪均充、充电稳定性差的问题,设计了一种双枪充电的电气架构,以STM32单片机为主控制器的硬件电路,提出了一种基于GB/T27930国标直流充电协议的改进充电协议,设计了一种包含结构体形式的联合共同体,对CAN发送和接收缓冲区进行设计。最后,通过设计的触摸屏界面,完成充电确认和充电停止等操作,解决了电动叉车无法双枪多模式充电,充电启动慢,充电不稳定问题,保障电动叉车充电的安全进行。

新型省力停车制动机构在叉车设计中的应用

停车制动机构是停车制动系统中的重要装置,提供必要的拉索行程,可避免司机操纵力过大而影响操作的舒适性。随着叉车性能的提升,叉车的最大爬坡度越来越大,机械制动中拉索行程设计与制动力要求之间的矛盾越来越突出。研究叉车制动行程与制动力的关系以及叉车制动过程特性,通过合理设计拉索运动路径的方法,做到变杠杆比,即制动过程中杠杆比由小变大,实现叉车制动过程中满足叉车制动需求的拉索行程,同时减小司机操纵力,大幅提升操作舒适性。

经济型防爆电动叉车设计技术研究

从电动叉车防爆设计理念出发,结合防爆设计的基本要求,针对电动叉车防爆处理可控点多、成本高等一系列问题,通过分析防爆电动叉车作业过程中的各个能量转换环节,提出了电动叉车防爆设计优化方案。即采用单电机驱动液压传动技术代替原有的多电机驱动,并且采用防爆永磁电机代替防爆交流电机与防爆直流电机,提高了电机的工作效率。同时运用永磁电机进行反向蓄能和多种工况下进行能量回收,较大幅度地延长了蓄电池动力叉车的作业时间。

电动叉车货叉下降控制策略研究

针对传统电动叉车在货叉下降过程中的节流损失和液压系统发热问题,将势能回收技术应用到货叉下降速度控制中。对势能回收过程中负载重量与液压马达转速、发电机转速、液压缸活塞伸缩速度之间的关系进行了研究,对电动叉车势能回收过程中货叉下降速度控制方法进行了总结,提出了一种基于变量液压马达、发电机、超级电容的势能回收方案,利用势能回收过程中发电机受到的电磁阻力来控制货叉的下降速度,建立了势能回收系统的数学模型,推导了货叉下降速度的控制方程,设计了基于电磁阻力的货叉速度下降控制策略;利用AMEsim软件对货叉下降过程进行了仿真分析,来验证所提出的控制策略和能量回收方案的有效性。研究结果表明:提出的控制方法能够使货叉保持0.2 m/s的额定下降速度,在2000 kg负载时势能回收效率能达到54%。

电动叉车势能回收液压系统的效率分析与仿真研究

介绍电动叉车节能起升系统的设计方法与节能工作原理,利用AMESim仿真软件进行模型仿真,验证系统的节能效果,计算系统的能量回收效率,运用AMESim仿真软件的批处理功能将系统各参数对节能效率的影响进行了分析,为电动叉车工作效率的进一步优化提供参考。

电动叉车势能回收系统研究

提出一种基于发电机及超级电容器的电动叉车势能回收系统方案,给出了该系统的控制策略并进行了参数匹配设计。利用AMESim和MATLAB进行了势能回收效率仿真分析,最后通过实车试验检验了仿真模型的有效性和仿真结果的正确性。仿真和试验结果表明,所设计的电动叉车势能回收系统参数匹配合理,能量回收效果明显。

电动叉车举升系统的能量回收研究

电动叉车在仓库货物存储领域的地位日益提高,其举升系统频繁的上下往复作业不断将势能转化为热能,造成液压系统的温升,降低液压元器件的使用性能和寿命。为避免以上问题,提出一种基于发电机和蓄电池的电动叉车势能回收系统,并利用AMESim进行势能回收效率仿真分析。仿真结果表明:在负载1 t工况下,基于蓄电池的势能回收系统,势能回收约为23.34%,为电动叉车势能回收实验奠定基础。