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1、1.门架系统,门架系统是叉车的工作装置，是进行装卸作业的直接工作机构，货物的叉取卸放、升降堆码都靠它完成。因此，门架系统是叉车最重要组成部分之一。门架系统的主要部分是：货叉、滑架、门架、链条和滑轮。,2.2货叉分类,1.铰接式货叉（套筒式货叉图2.2-1）a.套筒式货叉因其能够绕横轴向前旋转，适用于户外崎岖不平的路面行驶，可以防止货叉离地过近，被路面突起的障碍物顶起。b.因套筒式货叉的连接形式，调整货叉之间的距离相对容易 c.货叉的固定使用限位销，为自制件，如图2.2-2所示,图2.2-1 套筒式货叉,图2.2-2套筒式货叉连接销,2.2货叉分类,2.刚接式货叉（挂式货叉图2.2-3）a.挂式
2、货叉通常需要人手动调整（也可加装侧移器），用于路面较为平坦的场合。货叉的限位使用货叉限位销，在市场上是可以采购到的，挂式货叉限位销主要有两种形式，如图2.2-4所示。b.挂式货叉与货叉架的连接关系如图2.2-5（a）、（b），其中我们公司的横梁已经使用型材，见图2.2-6,图2.2-3挂式货叉,图2.2-4货叉限位销,2.2货叉分类,2.刚接式货叉（挂式货叉）,图2.2-5（a）挂式货叉与货叉架连接关系图,2.2 货叉分类,2.刚性货叉（挂式货叉）,图2.2-5（b）挂式货叉与货叉架连接关系图,2.2货叉分类,2.刚性货叉（挂式货叉）,图2.2-6（a）2T横梁,图2.2-6（b）3T横梁,2
3、.3货叉力学性能要求,1.货叉是叉车承载的重要构件。制造货叉的材料其屈服极限不应低于3600公斤每平方厘米。最常用的材料是低合金钢、中碳钢、弹簧钢和高强度合金钢提高材料的屈服极限可以减小货叉截面。2.货叉的水平段，上下表面都要经常承受磨损，因此需要热处理。例如，对于45#钢的货叉可以采用调质处理。3.货叉一般可由锻造和折弯方式得到。,3.滚轮、槽钢和轴头,1.概述 门架本质上可以抽象为几个移动副。以TF15SQ为例：滑架与内门架，内门架与中门架，中门架与外门架，外门架与支脚槽钢导轨均可视作一对移动副。移动副是由主滚轮，侧滚轮，槽钢（图3-1），轴头以及滑块共同构成。其中主滚轮限制槽钢Y方向自由
4、度；侧滚轮限制槽钢X方向自由度；轴头连接槽钢和滚轮；滑块对槽钢背部起限位作用。,图3-1 155#槽钢,3.1 滚轮、侧滚轮和槽钢,本公司使用滚轮以江苏万达非标轴承为主，并且主要采用主滚轮与侧滚轮搭配方式限制门架自由度。本公司使用的主滚轮和侧滚轮主要有（见图3.1-1）：,图3.1-1 滚轮、槽钢参数,3.1 滚轮、侧滚轮和槽钢,1.主滚轮（如图3.1-2）：主滚轮主要有外购和自制滚轮，在选择与滚轮配合轴的精度可以参照深沟球轴承。工况的载荷分界点为0.06Cr和0.12Cr。2.侧滚轮：我们公司使用侧滚轮主要有：CN-2，CN-9和自制侧滚轮。使用CN-9的外门架必需要做工艺处理，如图3.1-
5、3。,图3.1-2 主滚轮,3.1 滚轮、侧滚轮和槽钢,3.槽钢 a.槽钢材质 155#槽钢20MnSiV 12#、14#和16#一般为20MnSi,也有图纸是20MnV b.槽钢使用时注意要点：16#带台阶C型槽钢不宜用作支脚槽钢；TF15SQ支脚槽钢为155#槽钢，翼缘面开档尺寸由金加工得到。,3.2轴头,4.滑架和链条,4.1 滑架 滑架的作用是安装货叉或其他工作属具，并带动货物一起升降。滑架滚轮的轴距必需合理地确定，增大滚轮轴距，可以减小滚轮作用在内门架翼缘上的集中力，同时也增加滑架上升的平稳性。但轴距过大的缺点是当门架的高度尺寸不变时，货叉的最大起升高度减小。,4.滑架和链条,4.2
6、 链条 链条是支承滑架和货物重量并带动滑架运动的重要挠性件。链条具有相对伸长率低、滑轮直径小、承载能力大的优点。TF和TK使用的链条是LH1223和LH1234，皆为片式链。LH1223抗拉载荷不得大于48.9KN LH1234抗拉载荷不得大于75.6KN,4.滑架和链条,4.2 链条 LH1223配780708K1链轮 LH1234配780708K链轮叉车链条按破坏载荷选择：S破=S静（max）n 式中：n为安全系数，国内外的叉车规范都规定n5 S静（max）=Q/i Q为叉车额定起升重量，i为链条根数 用上面的公式对TF15SQ分析后，能得出TF15SQ必需使用两种链条：自由缸上用LH12
7、23，外门架上用LH1234,4.滑架和链条,4.2 链条门架上的链条和链轮在一起可以抽象为滑轮：动滑轮和定滑轮。使用滑轮的特性可以很好的得出门架之间相对速度及位移的关系。,5.门架构造,图5.1 几种门架形式,两节门架是叉车门架的基本型式，由内外门架组成。两级门架几种构造型式如图5.1所示。其中CC型的优点是内外门架的立柱截面相同，结构简单；缺点是门架立柱并列的宽度较大，司机视域减小，供内门架升降的滚轮只能装在内门架立柱上，在外门架顶端无法装设滚轮，为了使内门架升降不同高度时，导向稳定，在一般起升高度下，每根立柱要装2至3个滚轮。,5.门架构造,CI型的优点是内门架的抗弯模量比CC型大，在外
8、门架顶端便于装设滚轮，有利于内门架的导向和支撑。CJ和CL型是CI型的改进。实践表明，它们是现有门架立柱截面最合理的排列型式。滚动式门架的立柱采用焊接、轧制或挤压成形的方法制造。,6.弯心,我国在对门架的计算时，是把门架看做承受整体和局部弯曲、以及约束扭转的薄壁杆。弯心：当剪力通过该点时，截面与邻近截面间无相对扭转。对于等截面直梁，若每个截面上的剪力都通过弯心，则在整个梁中将只有弯矩而无扭矩。叉车上常用截面弯心计算公式如图5-1。至此，门架设计的雏形已经建立！,6.弯心,图6-1 槽钢截面几何性质,7.门架系统的主要类型,7.1 两级门架 1.两级门架无自由起升（旧型叉车常用，不讨论）2.两级
9、门架有部分自由起升 门架高度时，起升缸柱塞头与内门架上横梁存在一段距离S，当柱塞头与内门架上横梁接触时，滑架沿内门架上升高度为2S。货叉起升速度V1=2V2（活塞速度）3.两级门架全自由起升 与以上两种门架形式不同点是采用了双级起升油缸。自由提升阶段：货叉起升速度V1=2V2（活塞速度）之后有V1=V2 在内外门架高度和滑架滚轮轴距不动的情况下，货叉的最大起升高度不会因为具有全自由起升而增加。具有全自由起升的叉车能够在不低于叉车总高的净空下进行码垛作业。,7.门架系统的主要类型,7.2 三级门架 1.三级部分自由起升 结构要求：中门架比外门架低h，那么内门架要比中门架低2h，最终全自由起升高度
10、为3h。全程：V1=3V2 2.三级全自由起升 自由起升阶段：V1=2V2 之后：V1=2V2,8.门架的刚性问题,叉车门架刚性不足的弊害：a.在外载荷的作用下门架的变形大，门架向前的弯斜量增加，倾覆力矩增加，影响叉车的稳定。b.当滑架升高后，门架震荡衰减的周期增大，影响码垛作业的效率。门架变形的形式是货物、货叉和滑架的重量使门架产生弯曲变形。表达式：f=f1+f2+（l2-h1）+（/h1）(l2-h1）f1:外门架顶端的水平位移 f2:内门架顶端相对于外门架顶端的位移：外门架顶端的转角：门架滚轮与导轨的间隙 l2：内门架长度，上下滚轮之间的距离 h1:重合度。,9.提高门架刚性措施,1.滑架的滚轮中心距尽可能长2.宜优先采用滚动式门架3.适量的横梁数量，过少起不到增加刚度的作用，过多影响叉车司机的视野。且横梁尽量与槽钢腹板相连，不要只与翼缘相连。4.门架的截面形式：L型I型C型,9.提高门架刚性措施,1.滑架的滚轮中心距尽可能长2.宜优先采用滚动式门架3.适量的横梁数量，过少起不到增加刚度的作用，过多影响叉车司机的视野。且横梁尽量与槽钢腹板相连，不要只与翼缘相连。4.门架的截面形式：L型I型C型,
