電動防爆叉車的技術(shù)水平現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

一、電動防爆叉車的技術(shù)背景

　　電動防爆叉車技術(shù)的應(yīng)用始于60年代并主要在少數(shù)幾個(gè)歐美發(fā)達(dá)國家，一方面是由于發(fā)達(dá)國家受到生態(tài)環(huán)保壓力的日益增大，以及能源資源的影響，電動叉車也進(jìn)入了發(fā)展階段，另一方面隨著安全生產(chǎn)意識的增強(qiáng)，對危險(xiǎn)品生產(chǎn)儲運(yùn)設(shè)備的安全性能要求也越高，作為儲運(yùn)設(shè)備的叉車也必須具備安全防爆技術(shù)性能，因而防爆叉車首先在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家得到了起步和發(fā)展。

　　電動防爆叉車技術(shù)在60、70年代由于受到當(dāng)時(shí)電子技術(shù)水平和電動叉車制造技術(shù)的局限，造成電動叉車本身存在運(yùn)行電流大、蓄能時(shí)間短、溫度高、電路防爆可控點(diǎn)多的缺陷，在防爆手段上僅采取隔爆、增安的處理方式，這樣整機(jī)在使用過程中產(chǎn)生電流大、溫升快、線路老化快、使用時(shí)間短、人工維護(hù)多并對操作者人為責(zé)任要求高。

　　電動防爆叉車技術(shù)在進(jìn)入了90年代以后，隨著電子技術(shù)水平的發(fā)展和電動叉車制造技術(shù)水平的提高及AC交流技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，國外發(fā)達(dá)國家電動防爆叉車技術(shù)走向了高智能化控制技術(shù)、高運(yùn)行性能、高安全性方向發(fā)展道路。

　　二、國內(nèi)電動防爆叉車的技術(shù)現(xiàn)狀

　　二十世紀(jì)九十年代以前，由于國內(nèi)電動防爆叉車的發(fā)展起步較晚、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也較落后，所以電動防爆叉車技術(shù)的第一階段僅是在普通電動叉車上做隔爆、增安處理，而電動叉車本身技術(shù)性能較差，其防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為電氣部件標(biāo)準(zhǔn)不完善與國際標(biāo)準(zhǔn)的差距較大。

　　第一階段國內(nèi)電動防爆叉車的技術(shù)特征：

　　1、系統(tǒng)由三個(gè)電機(jī)構(gòu)成基本運(yùn)行回路，即：行走電機(jī)回路、提升電機(jī)回路、轉(zhuǎn)向電機(jī)回路，其運(yùn)行原理是每個(gè)回路由各個(gè)開關(guān)控制行走接觸器、提升接觸器、轉(zhuǎn)向接觸器吸合使電機(jī)接通電源達(dá)到工作狀態(tài)。

　　2、整機(jī)為直流系統(tǒng)，行走電機(jī)的勵磁方式為串勵，提升電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)的勵磁方式為復(fù)勵。

　　3、電氣系統(tǒng)采用隔爆技術(shù)處理，蓄電池為增安型接線箱接線固定無法調(diào)換蓄電池工作，制動形式為制動蹄片式，整機(jī)絕緣性能靠人工維護(hù)處理，無過載、限流保護(hù)。

　　以上技術(shù)特征導(dǎo)致電動防爆叉車系統(tǒng)線路復(fù)雜可控點(diǎn)多，整機(jī)運(yùn)行電流大、溫升高、電器易損壞。

　　二十世紀(jì)九十年代以來，尤其是進(jìn)入二十一世紀(jì)，電動防爆叉車技術(shù)的第二階段國內(nèi)電動叉車的整機(jī)制造水平和國產(chǎn)配套件制造水平不同程度的得到了提高，直流系統(tǒng)的技術(shù)形成了多樣化、智能化，防爆技術(shù)也得到了提升，國內(nèi)防爆標(biāo)準(zhǔn)也較完善，與國際標(biāo)準(zhǔn)對接的工作進(jìn)展較快。

　　第二階段國內(nèi)電動防爆叉車的技術(shù)特征：

　　1、整機(jī)為直流系統(tǒng)由行走控制器和泵控制器各控制一個(gè)行走電機(jī)和一個(gè)泵電機(jī)構(gòu)成基本運(yùn)行回路，智能化程度得到提高，對過載限流可以設(shè)定保護(hù)，可以根據(jù)工況設(shè)定控制器程序參數(shù)控制電機(jī)有效的運(yùn)行。

　　2、它勵系統(tǒng)具備有限的能源再生功能，和防下滑制動功能，蓄能時(shí)間得到了一定提升。

　　3、整機(jī)由隔爆型、本安型、增安型防爆技術(shù)構(gòu)成，由于一些防爆電器元件的技術(shù)發(fā)展，不僅體積小而且使用安裝方便，這樣使得整機(jī)造型設(shè)計(jì)更加合理美觀。

　　以上技術(shù)特征仍然存在系統(tǒng)運(yùn)行電流較大、溫升高的缺陷，而且使用制動蹄片式制動易產(chǎn)生火花和溫升高。

　　近兩年國內(nèi)防爆電動叉車進(jìn)入了第三階段即防爆交流控制系統(tǒng)技術(shù)階段，由于交流控制系統(tǒng)具有良好的動力性能及特性優(yōu)勢，更加適用于電動防爆車輛，在制動形式上采用液壓濕式制動，防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較大程度上與國際接軌，使防爆電動叉車技術(shù)得到了很大提升。

　　第三階段國內(nèi)電動防爆叉車的技術(shù)特征：

　　1、交流控制系統(tǒng)由于具有低速恒轉(zhuǎn)矩控制和高速恒功率控制，使其具有良好的動力性能，并具有能量回收功能、坡道防下滑功能、減速功能等。

　　2、交流電機(jī)在結(jié)構(gòu)上不使用觸點(diǎn)和碳刷，所以不需要清理和更換碳刷具有免維護(hù)性，這使得防爆安全性提高。

　　3、通過防爆交流電機(jī)內(nèi)的兩種溫度傳感與控制系統(tǒng)的控制，使防爆叉車具有熱升和熱降兩種控制運(yùn)行工況，既提高了防爆叉車的溫升控制能力，又較大程度地保證整機(jī)的正常運(yùn)行。

　　4、在制動形式上采用液壓濕式制動，避免了制動火花和溫度高的產(chǎn)生，提高了整機(jī)的防爆性能。

   以上技術(shù)特征具有傳動效率高、電流小、溫升低、電機(jī)免維護(hù)且制動性能好、無火花、穩(wěn)升低等特點(diǎn)，提高了整機(jī)性能，也相對保證了整機(jī)在防爆環(huán)境下較長時(shí)間的工作。

　　綜上所述，國內(nèi)電動防爆叉車的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，而三個(gè)階段的技術(shù)發(fā)展都是由電動叉車的技術(shù)發(fā)展和防爆技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，目前國內(nèi)電動防爆叉車技術(shù)基本上還在第二階段，進(jìn)入第三階段技術(shù)的電動防爆叉車制造廠家也只有浙江佳力科技股份有限公司近年剛開發(fā)的單電機(jī)防爆交流全液壓電動叉車和雙電機(jī)防爆交流控制系統(tǒng)液壓制動的電動叉車，不僅開創(chuàng)了國內(nèi)電動防爆叉車自主研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的道路，而且填補(bǔ)了國內(nèi)無防爆交流控制技術(shù)電動叉車的空白。

　　三、電動防爆叉車技術(shù)的設(shè)計(jì)理念和發(fā)展方向

　　目前國內(nèi)電動防爆叉車有兩種類型：一是整機(jī)設(shè)計(jì)制造，二是在普通電動叉車上進(jìn)行防爆改裝，而且由于設(shè)計(jì)理念的不同電動防爆叉車的技術(shù)性能也存在較大差異，所以要根據(jù)電動防爆叉車的技術(shù)特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來確定科學(xué)的設(shè)計(jì)思想。

　　1、電動防爆叉車的整體性設(shè)計(jì)理念

　　有一句話概括了國內(nèi)電動防爆叉車設(shè)計(jì)理念的落后所造成的矛盾，就是“先要求好的電動叉車，再要求好的防爆性能；還是先要求好的防爆性能，再要求好的電動叉車”。這句話的本身就說明了國內(nèi)電動防爆叉車存在的兩個(gè)問題：一是由于電動叉車本身技術(shù)性能差，即使有好的防爆設(shè)計(jì)也沒用，因?yàn)檎麢C(jī)性能達(dá)不到要求；二是由于電動叉車本身性能好，但經(jīng)過防爆改裝后造成整機(jī)性能的下降。正是上述原因要求我們要確立電動防爆叉車的整體性設(shè)計(jì)理念，根據(jù)先進(jìn)的電動防爆叉車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，把好的電動叉車設(shè)計(jì)和先進(jìn)的防爆設(shè)計(jì)結(jié)合為一體，才能制造出整體性優(yōu)越的產(chǎn)品。要做到這一點(diǎn)必須遵循以下設(shè)計(jì)原則。

　　a）對電動防爆叉車的設(shè)計(jì)性能要求要高于普通電動叉車設(shè)計(jì)性能要求。

　　電動防爆叉車對整機(jī)絕緣性、導(dǎo)電性、溫度、電路短路、電流等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高，諸如電機(jī)、電器元件都在隔爆體內(nèi)，散熱性差造成溫升高，如果電路設(shè)計(jì)不合理也容易造成電路短路，如果整機(jī)的負(fù)荷電流大，就會產(chǎn)生過流、溫升高、電線易老化、絕緣性下降等問題，造成電動防爆叉車的防爆性能差，即使有保護(hù)手段使其停止運(yùn)行，也會造成整機(jī)運(yùn)行時(shí)間短、維護(hù)時(shí)間長、使用壽命短的缺陷。

　　國內(nèi)的普通電動叉車技術(shù)性能普遍較低，如果在此基礎(chǔ)上進(jìn)行防爆設(shè)計(jì)，可以肯定不會有良好的防爆整機(jī)性能，而進(jìn)行防爆改裝整機(jī)技術(shù)性能會降低，所以在設(shè)計(jì)理念上首先要引用新的技術(shù)提高電動叉車的技術(shù)水平，也要有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路來設(shè)計(jì)更符合防爆特性的系統(tǒng)，（例如：浙江佳力科技股份公司制造的電動全液壓防爆叉車）做到低電流、低溫升、低噪聲、高效率、高智能控制的整機(jī)水平。

　　b）主動防護(hù)技術(shù)設(shè)計(jì)和被動防爆手段相結(jié)合

　　一般國內(nèi)電動防爆叉車的設(shè)計(jì)常用的技術(shù)是采取隔爆型、本安型、增安型等手段來防止爆炸的發(fā)生或發(fā)生爆炸后控制在隔爆體內(nèi)，也有在電路設(shè)計(jì)上盡量簡捷化，減少線路并減少火花控制點(diǎn)，對線路老化、絕緣性能等靠人工定期檢查，安全隱患較大。

　　所謂的主動防護(hù)技術(shù)就是在整機(jī)電路設(shè)計(jì)上用先進(jìn)的傳感、短路保護(hù)、絕緣監(jiān)視等電子元件與智能控制系統(tǒng)相結(jié)合，通過程序設(shè)定好防爆技術(shù)參數(shù)，這樣可以對整機(jī)防爆性能進(jìn)行自動控制避免了人為造成的安全隱患。并且可以通過熱升、熱降和二次限流控制等技術(shù)，可以控制車輛的運(yùn)行，延長工作時(shí)間。

　　c）合理應(yīng)用先進(jìn)的防爆技術(shù)合作開發(fā)防爆配套產(chǎn)品

　　在電動防爆叉車設(shè)計(jì)中，要緊跟國際上先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展，尤其是電子、液壓技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，例如：電子監(jiān)控產(chǎn)品、液壓濕式制動等都是國內(nèi)技術(shù)所沒有的，在合理應(yīng)用的同時(shí)，要與國內(nèi)相關(guān)專業(yè)制造廠家進(jìn)行技術(shù)合作，開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，合作開發(fā)要有自己的技術(shù)設(shè)計(jì)并要掌握核心的技術(shù)關(guān)鍵與配套廠商進(jìn)行緊密技術(shù)協(xié)作，這樣才不會出現(xiàn)開發(fā)產(chǎn)品因?yàn)閲鴥?nèi)廠商技術(shù)平臺相對較低而達(dá)不到技術(shù)要求。

　　2、電動防爆叉車的發(fā)展方向

　　隨著交流永磁技術(shù)的發(fā)展，電動防爆叉車的運(yùn)行控制系統(tǒng)也將向交流永磁化方向發(fā)展，由于其無碳刷具有免維護(hù)性，避免了因?yàn)榍宄妓⒎酆透鼡Q碳刷而打開隔爆體所造成的安全隱患。在動力性能上低速可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制，高速可以恒功率控制運(yùn)行效率高，并具有多種工況的能量回收、防下滑等功能，使電動防爆叉車具有低電流、低噪音、傳動效率高、安全性強(qiáng)、低溫升的特點(diǎn)優(yōu)勢。

　　電動防爆叉車將運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù)不斷提高整機(jī)的防護(hù)水平，使其在高智能控制下具有自動防護(hù)能力，將防爆電子元件智能化、集成化、微型化。

　　電動防爆叉車在總體設(shè)計(jì)上要具有人性化設(shè)計(jì)思維，要提高駕駛?cè)藛T舒適性、方便可操縱性，減輕駕駛?cè)藛T的勞動強(qiáng)度，并且要合理布局在保證整機(jī)傾翻安全性能的前提下，達(dá)到造型美觀的效果。

　　提高電動防爆叉車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不能停留在國家標(biāo)準(zhǔn)的水平，僅僅滿足于達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)就行了，企業(yè)要不斷提高制造技術(shù)能力和產(chǎn)品性能，制定高的企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以帶動國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提升，淘汰落后的企業(yè)，使電動防爆叉車制造水平整體性的向前發(fā)展。

　　四、結(jié)束語

　　目前，國內(nèi)電動防爆叉車的發(fā)展還受到多種制約因素的影響，國家標(biāo)準(zhǔn)較落后也不完善，并沒有確定標(biāo)準(zhǔn)檢測的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，市場上國家對防爆環(huán)境作業(yè)單位的安全監(jiān)管力度不夠，造成有的單位根本不用防爆叉車或買一臺應(yīng)付檢查，這一切都制約了電動防爆叉車的發(fā)展，相信隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，安全監(jiān)管力度的加大和安全法的不斷完善，再加上產(chǎn)品制造水平的提高，電動防爆叉車作為一個(gè)中國朝陽產(chǎn)業(yè)，一定會發(fā)展壯大并走出國門競爭國際市場。