1 存在問題

隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們對倉儲空間的利用率要求越來越高，使得倉庫存放貨物的貨架設(shè)計得越來越高。叉車向高貨架上裝卸貨物時，駕駛員的視野受到了限制，特別是叉車貨叉到達(dá)高貨架上后，很難判斷貨物是否到位，貨叉是否能準(zhǔn)確從高貨架上叉起貨物。

為了提高作業(yè)效率、保證安全，叉車客戶會選擇在門架加裝攝像頭的叉車，以擴(kuò)大駕駛員視野。攝像頭通常安裝在右貨叉內(nèi)側(cè)，通過線束將攝像頭傳輸?shù)膱D像信息傳遞到駕駛員側(cè)面顯示屏上，使駕駛員能通過顯示屏看清高處貨物。

早期開發(fā)該攝像系統(tǒng)，傳輸線束采用了碳刷卷線盤的設(shè)計方案，用卷線盤伸縮實現(xiàn)攝像系統(tǒng)線束隨門架升降的變化。客戶反映，該種卷線盤使用一段時間后，線束容易斷裂，且裝有該攝像系統(tǒng)的某些叉車電氣元件容易產(chǎn)生短路故障。

2 原因分析

通過分析卷線盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理可知，門架起升越高，需要拉出的線束越長，卷線盤對線束的張力就越大，線束很容易受到過大的張拉力而斷裂。經(jīng)過拆卸發(fā)現(xiàn)，這些裝有該攝像系統(tǒng)的叉車電氣元件上有碳粉，由此判斷碳粉導(dǎo)電造成叉車電氣元件短路。

3 改進(jìn)措施

3.1 結(jié)構(gòu)

為了解決攝像系統(tǒng)線束拉斷和線路短路問題，必須把碳刷卷線盤取消，改用滑輪線繞式排線方法，如圖 1 所示。攝像頭部位的線束固定在貨叉上，先繞過內(nèi)門架滾輪 1 上，再通過自由提升缸上的滾輪 2，然后經(jīng)過外門架上滾輪 3，最后用彈簧組件拉緊在外門架橫梁上。彈簧組件作用是使線束張緊，防止線束從滑輪上脫落。該處線束沿著外門架走向車體側(cè)，連接車體上的相關(guān)線路上。

該方案主要通過 3 個滾輪引導(dǎo)線束的滑動，線束會隨著自由提升缸和舉升缸的運(yùn)動而滑動。線束在滑動過程中，因摩檫力等諸多因素引起線束拉力，所以在線束的一頭用了彈簧組拉住線束以減緩拉力，從而使線束受力均衡，使用壽命更長。

3.2 原理

門架由貨叉架、內(nèi)門架、中門架、外門架、自由提升缸、舉升缸組成。自由提升缸安裝在中門架上，活塞桿拉動鏈條通過內(nèi)門架上的滑輪帶動貨叉架舉升。舉升缸缸體安裝在外門架，活塞桿安裝于中門架，用于將中門架舉升，攝像系統(tǒng)線束跟隨門架起升、下降而伸縮，初始狀態(tài)如圖 2a 所示。

自由提升缸提升過程如圖2b所示。按動提升按鈕，自由提升缸伸出，帶動該液壓缸與貨叉架連接的鏈條，使貨叉架自由提升，直至該液壓缸達(dá)到行程S₁，貨叉架停止上升，內(nèi)中外門架保持靜止。此時，線束滾輪2隨著自由提升缸行程移動S₁，貨叉架提高2S₁，貨叉到滾輪1的線束縮短2倍S₁，剛好補(bǔ)償滾輪2移動導(dǎo)致的該處線束長度增加的2倍S₁。

門架提升過程如圖2c 所示。自由提升缸停止運(yùn)動后，繼續(xù)按提升按鈕，舉升缸開始動作，活塞端推動中門架提升，因內(nèi)門架通過鏈條與中門架上的定滑輪連接，所以內(nèi)門架隨著中門架一起提升同等行程。設(shè)舉升缸行程 S₂，線束滾輪2隨著中門架的提升向上移動S₂，線束滾輪2與線束滾輪3之間的線束縮短S₂，剛好補(bǔ)償線束滾輪1與線束滾輪2之間增加的長度S₂。門架的回收過程線速移動距離正好相反。前移式叉車門架類型較多，提升最大高度由4.6m至12m，相對運(yùn)動件較多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要對各類門架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，才能確定好線束滾輪的安裝位置以及走線方向，設(shè)計工作相對較難。

4 改進(jìn)效果

攝像頭線束由碳刷卷線盤改為3個滾輪走線方式后，不僅大大地降低了成本，也簡化了裝配工藝，而且解決了售后服務(wù)維修困難問題。

該種改進(jìn)方案同樣可以推廣到叉車其他功能的應(yīng)用上，比如貨叉一鍵自動調(diào)平系統(tǒng)及門架提升照明等電路中。