電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在叉車中的應(yīng)用

安君

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。其中，就包括叉車。對于電子轉(zhuǎn)向技術(shù)來說，與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有著很大差異，具有跟隨性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、無污染、操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，將其應(yīng)用在電動叉車當(dāng)中，能夠進(jìn)一步提高叉車的工作效率?；诖?，本文重點(diǎn)探究電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在叉車中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電子轉(zhuǎn)向技術(shù)；叉車；應(yīng)用；優(yōu)勢

中圖分類號：TH242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0068-02

1 電子轉(zhuǎn)向技術(shù)概述

對于電子轉(zhuǎn)向技術(shù)來說，可以從電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子系統(tǒng)特點(diǎn)兩個(gè)層面進(jìn)行分析：

1.1 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的形式多種多樣，但是較為常見的只有三種形式，包括機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其中，電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為最為先進(jìn)的技術(shù)之一，與其他兩種動力系統(tǒng)有著明顯優(yōu)勢，因此在日常應(yīng)用中，電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用比重不斷提高。

1.2 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向的動力系統(tǒng)，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢和特征，其中，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、操作性強(qiáng)等特點(diǎn)和優(yōu)勢。由于當(dāng)今我國大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色環(huán)保，因此電子轉(zhuǎn)向技術(shù)中的無污染、耗能低與當(dāng)今我國發(fā)展趨勢相吻合，是未來主要的發(fā)展方向，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

在上個(gè)世紀(jì)80年代，很多發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始嘗試將電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用到日常生產(chǎn)當(dāng)中，并且在嘗試過程中取得了應(yīng)有的效果。但是，由于我國電子技術(shù)起步相對較晚，相比國際發(fā)達(dá)國家，我國電子轉(zhuǎn)向技術(shù)還處于初期發(fā)展階段，距離完善還需要時(shí)間的沉淀。

2 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制形式

在控制層面上，可以從電動叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制和液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制形式進(jìn)行比較分析。首先，在電動叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制層面分析。通常情況下，電動叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要包括轉(zhuǎn)向控制器、三相感應(yīng)器、步進(jìn)電機(jī)、方向盤、專項(xiàng)變速箱、轉(zhuǎn)角傳感器等組成。在整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)中，其主要是由CAN總線進(jìn)行控制，同時(shí)通過CAN接口和叉車控制模塊進(jìn)行交換，這樣即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)叉車的聯(lián)動控制。也就是說，在叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作之前，需要操作人員發(fā)出行動指令，并將行動指令傳輸?shù)娇刂破鳟?dāng)中，之后對轉(zhuǎn)向輪位置信息進(jìn)行判定，并對電機(jī)轉(zhuǎn)速、方向進(jìn)行檢測，利用控制器與各種反饋信號實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。第二，相比液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以分為三種，包括鑰匙開關(guān)觸發(fā)控制、控制器直接控制轉(zhuǎn)向動作、有限轉(zhuǎn)向分流控制，這三種方法需要人工直接操作，并且不具備自動識別、自動控制功能，由此可見，電子轉(zhuǎn)向技術(shù)的適應(yīng)性更好，也更值得推廣應(yīng)用。

3 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用原理

從微觀層面分析，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中主要包括角位移傳感器、轉(zhuǎn)向輪復(fù)位傳感器、電動機(jī)、電子控制單元、減速機(jī)構(gòu)等。在實(shí)際應(yīng)用中，如果操作人員轉(zhuǎn)動方向盤，與方向盤相連接的傳感器就會檢測到角的位移，而傳感器可以通過角位移將變動信息傳遞給驅(qū)動控制器當(dāng)中，在控制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，并將換算完畢后的數(shù)據(jù)輸出到驅(qū)動電機(jī)控制系統(tǒng)中，這時(shí)驅(qū)動電機(jī)會結(jié)合數(shù)據(jù)信息帶動一對齒輪轉(zhuǎn)動，最終實(shí)現(xiàn)驅(qū)動叉車的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動。此外，在此過程中，與電機(jī)相連的編碼器會實(shí)時(shí)檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動情況，判定叉車運(yùn)行情況是否符合事先設(shè)定要求。驅(qū)動控制器與主控器應(yīng)用RS232串行方法實(shí)現(xiàn)通訊功能。

4 電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在叉車應(yīng)用中的優(yōu)勢

從實(shí)際應(yīng)用情況來看，電子轉(zhuǎn)向技術(shù)性能優(yōu)勢非常明顯，可以減少噪音、提高跟隨性、自動回正等，這些技術(shù)都是其他傳統(tǒng)技術(shù)無法比的。電子轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)有優(yōu)勢為：

4.1 提高轉(zhuǎn)向跟隨性

在電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)中，電動機(jī)和減速機(jī)是相互連接的，這也決定了其能量可以直接用在車輪驅(qū)動當(dāng)中，因此轉(zhuǎn)向跟隨性得到了增強(qiáng)，這樣即可有效降低車輪反轉(zhuǎn)或擺動幅度過大等情況，并且可以有效提高大車輪轉(zhuǎn)向速度與方向。

4.2 節(jié)能靜音

節(jié)能和靜音兩個(gè)方面不容忽視。當(dāng)今生態(tài)環(huán)保理念深入人心，電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在叉車中的應(yīng)用不僅可以加強(qiáng)叉車內(nèi)部控制的協(xié)調(diào)性，同時(shí)也能夠提高叉車運(yùn)行效果，可以說電子叉車在實(shí)際應(yīng)用中有著巨大競爭力，同樣也是其他技術(shù)無法比擬的。簡單來說，該種系統(tǒng)由于是采用電子編程技術(shù)進(jìn)行控制，能夠提高自動操控精度，這樣就可以有效降低噪聲發(fā)出量，提高系統(tǒng)效率。

4.3 操作性強(qiáng)

在電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制下，在轉(zhuǎn)動叉車方向盤過程中，就會產(chǎn)生不同的電磁新型號，系統(tǒng)會結(jié)合操作人員的實(shí)際操作指令，會自動配置操作形式，這樣即可減少各個(gè)軸承之間的摩擦，這樣在司機(jī)操作叉車過程中，手感會非常流程，所感受的阻礙性非常低，從而讓操作變得更加簡便。

4.4 角度轉(zhuǎn)變和自動回正

電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是應(yīng)用閉環(huán)系統(tǒng)，無論是采用CAN總線還是轉(zhuǎn)角電位器，都能夠精準(zhǔn)的測量車輪角度，并將相關(guān)數(shù)據(jù)反映出來，同時(shí)通過采用各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與調(diào)整，從而提高叉車的運(yùn)行效率、降低錯(cuò)誤幾率。相比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子動力轉(zhuǎn)向更加智能、靈活，在電動叉車中加強(qiáng)電子轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高叉車應(yīng)用性能，甚至能夠顛覆傳統(tǒng)的叉車控制系統(tǒng)。

5 電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在叉車應(yīng)用中的發(fā)展趨勢

電子轉(zhuǎn)向技術(shù)能夠在機(jī)械轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)上，結(jié)合電動機(jī)提供扭矩實(shí)現(xiàn)驅(qū)動力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中既方便、又環(huán)保，并且實(shí)際操作中安全性強(qiáng)，因此廣受社會各個(gè)階層的關(guān)注。在國際發(fā)達(dá)國家中，電子轉(zhuǎn)向技術(shù)已經(jīng)完全取代了液壓動力轉(zhuǎn)向技術(shù)，成為了世界上車輛技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展熱點(diǎn)。

在電動叉車領(lǐng)域中，在近些年的發(fā)展中其助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也出現(xiàn)了極大的變化和發(fā)展。在21世紀(jì)初期，德國率先將電子轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)用在叉車產(chǎn)品當(dāng)中，裝備了電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在近些年來，隨著電控設(shè)備、高效永磁電機(jī)的出現(xiàn)，再加上大速比、小尺寸減速箱生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟，電子轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，例如牽引車、揀選車、托盤堆垛車等。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，在2014年，歐洲和日本公司所推出的新型產(chǎn)品中，90%以上都是采用了電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是我國對電子轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用還處于初期階段，電子轉(zhuǎn)向叉車產(chǎn)品應(yīng)用范圍有待進(jìn)一步提升。結(jié)合國際電動叉車發(fā)展情況，我國電動叉車未來發(fā)現(xiàn)趨勢主要表現(xiàn)為：

第一，新型電子轉(zhuǎn)向器會替代傳統(tǒng)全液壓轉(zhuǎn)向器，從而解決了易滲漏、易老化、油溫高、管路復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。

第二，扭矩傳感器替代轉(zhuǎn)向器，提高叉車控制精準(zhǔn)度。司機(jī)可以一鍵式操縱叉車轉(zhuǎn)向角度，從而提高叉車在小空間內(nèi)的作業(yè)效率和水平。

第三，減少方向盤轉(zhuǎn)向力，司機(jī)在長期操作中不易疲勞，可以采用超小直徑人機(jī)工程方向盤，這種方向盤也更適合整機(jī)布置。

第四，不斷優(yōu)化電子轉(zhuǎn)向技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開機(jī)初始化與自動復(fù)位的功能，這些都是傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向無法實(shí)現(xiàn)的功能，從而避免司機(jī)要多次調(diào)整輪胎初始位的麻煩問題，大大提高了叉車安全性。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著我國電子信息技術(shù)不斷發(fā)展，電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。在叉車中應(yīng)用電子轉(zhuǎn)向技術(shù)，可以有效提高叉車運(yùn)行、驅(qū)動精度，這樣更加適用于空間狹小地方操作，提高叉車的應(yīng)用性能。

參考文獻(xiàn)

[1]用微型電位計(jì)取代機(jī)械裝置——電子技術(shù)改變叉車的運(yùn)行速度[J].現(xiàn)代制造，2013，27：58.

[2]吳奇峰，劉冬雪，任家權(quán).遙控起動在叉車上的應(yīng)用[J].叉車技術(shù)，2010，02：10-12.

[3]許利利，陳偉林，席慶福.FPGA技術(shù)在電動叉車交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].物流技術(shù)（裝備版），2011，20：47-49.

[4]劉煥武，何澤.電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于電動叉車的技術(shù)優(yōu)勢[J].科技與企業(yè)，2013，17：288.