Xe nâng đối trọng điện là phương tiện bốc xếp và xử lý được cung cấp năng lượng bằng nguồn điện DC (ắc quy). Theo thống kê nước ngoài, sản lượng xe nâng điện ở Nhật Bản đã vượt quá 1{1}}tổng sản lượng xe nâng. Tại một số nước Tây Âu như Đức, Ý, tỷ lệ xe nâng điện đạt khoảng 50%. Sự phát triển nhanh chóng của xe nâng điện chủ yếu là do sự tiến bộ không ngừng của các nhà sản xuất khác nhau. Hầu hết các sản phẩm đều áp dụng thiết kế hợp lý với vẻ ngoài hấp dẫn hơn. Các nhà sản xuất lớn đã hiện thực hóa hoạt động sản xuất-quy mô lớn, sản xuất các bộ phận và dây chuyền lắp ráp chuyên biệt, với độ chính xác xử lý và tự động hóa được cải thiện. Về mặt vật liệu và quy trình mới, ứng dụng quan trọng nhất là bộ điều khiển bóng bán dẫn (ống SCR và MOS). Sự xuất hiện của nó đã cải thiện đáng kể hiệu suất phục vụ của xe nâng điện. Nhìn chung, độ bền, độ tin cậy và khả năng ứng dụng của xe nâng điện đã được nâng cao đáng kể, hoàn toàn có thể cạnh tranh với xe nâng động cơ đốt trong. Bài viết này chủ yếu xem xét các đặc điểm cấu trúc và sự phát triển của xe nâng đối trọng điện bốn{12}điểm có doanh số thị trường lớn.

1. Thân xe

Thân xe là kết cấu chính của xe nâng, thường được làm bằng các tấm thép có độ dày trên 5 mm. Nó được đặc trưng bởi không có dầm, sức bền cơ thể cao và khả năng chịu tải nặng. Về vị trí đặt ắc quy trên thân xe nâng, có hai công nghệ sản xuất khác nhau: ắc quy được đặt giữa trục trước và trục sau hoặc trên trục sau. Hai công nghệ này đại diện cho hai sự lựa chọn tối ưu trong thiết kế xe nâng, mỗi công nghệ đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Công nghệ đầu tiên mang lại sự ổn định tốt, nhưng không gian trống bên trong thùng xe nhỏ nên hạn chế dung lượng pin. Điều này không nổi bật đối với xe nâng có tải trọng không quá 3 tấn nhưng lại trở thành một vấn đề nghiêm trọng đối với xe nâng-trọng tải lớn với điều kiện vận hành phức tạp và yêu cầu dung lượng pin cao trong suốt 8 giờ làm việc.

Sử dụng pin dung lượng lớn{0}}để kéo dài thời gian làm việc liên tục của xe nâng điện và từ đó mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng là mục tiêu chung mà tất cả các nhà sản xuất xe nâng đều theo đuổi.

Đối với công nghệ thứ hai, khi bố trí ắc quy ở trục sau của xe nâng sẽ làm trọng tâm của xe nâng bị nâng lên và ảnh hưởng đến độ ổn định của toàn bộ máy. Tuy nhiên, do chiều cao của xe nâng tăng lên, ghế lái được nâng lên, mang lại tầm nhìn rộng hơn cho người lái, phù hợp hơn, đặc biệt khi xử lý hàng hóa có khối lượng lớn. Khi pin được đặt ở trục sau, việc bảo dưỡng động cơ và bơm thủy lực sẽ thuận tiện hơn vì có thể nhìn thấy rõ động cơ và bơm thủy lực sau khi tháo pin và bàn đạp chân. Hiện nay, hầu hết các xe nâng điện do doanh nghiệp trong nước sản xuất đều áp dụng công nghệ thứ hai, còn doanh nghiệp nước ngoài áp dụng cả hai.

2. Cột buồm

Hiện nay, hầu hết các xe nâng điện trong và ngoài nước đều sử dụng-cột có tầm nhìn rộng và các xi lanh thủy lực nâng đã được di chuyển từ giữa sang hai bên. Có hai vị trí đặt xi lanh thủy lực: một là xi lanh thủy lực đặt phía sau cột, chẳng hạn như xe nâng điện do Nhà máy xe nâng Fushun sản xuất vàTOYOTA; thứ hai là xi lanh thủy lực được đặt bên ngoài cột buồm, chẳng hạn như xe nâng điện do Nanjing Huarui vàBALKANCAR. Xi lanh thủy lực củaNGƯỜI CHĂM SÓCXe nâng điện dòng R40/45 được đặt bên ngoài cột, trong khi xe nâng dòng R50/60/70 được đặt phía sau cột.

Cột buồm thường được chia thành loại tiêu chuẩn, loại hai{0}}giai đoạn hoặc loại ba{1} giai đoạn. Chiều cao nâng của xe nâng trong nước thường từ 2 ~ 5 mét, hầu hết là từ 3 mét trở xuống, trong khi chiều cao nâng của xe nâng điện nước ngoài thường từ 2 ~ 6 mét. Do kho có mức độ lập thể cao nên nhu cầu về xe nâng điện có chiều cao nâng trên 3 mét cao hơn nhiều so với ở Trung Quốc.

3. Xe taxi

Vì hầu hết các xe nâng điện được sử dụng để vận chuyển trong nhà nên chúng thường không có cabin kín mà chỉ có tấm chắn phía trên để bảo vệ. Xe nâng điện tiên tiến trên thế giới như cabin củaLINDEXe nâng mới E20, được phát triển và sản xuất theo nguyên tắc công thái học tiên tiến, sử dụng ghế treo giảm chấn thủy lực thoải mái có thể điều chỉnh theo chiều cao và cân nặng của người lái. Hệ thống tăng tốc{2}bàn đạp đôi không cần đánh lái khi xe nâng chuyển hướng và có thể điều chỉnh góc nghiêng của cột vô lăng theo yêu cầu của người lái. Cần điều khiển thủy lực trung tâm tích hợp khả năng nâng và nghiêng cột buồm. Tất cả những thiết kế mới này đã làm giảm đáng kể cường độ lao động của người lái xe.

4. Hệ thống truyền động

Hệ thống truyền động là một trong những bộ phận quan trọng của xe nâng điện. Có sự khác biệt lớn trong cấu trúc hệ thống truyền động của các loại xe nâng khác nhau, bao gồm cả cách bố trí-động cơ đơn. Ví dụ: ở một số xe nâng trong nước, trục động cơ và trục dẫn động có cấu trúc hình chữ T, trong khi ở xe nâng của nước ngoài nhưTOYOTA, trục động cơ dẫn động và trục dẫn động được bố trí song song với kết cấu nhỏ gọn. Bánh trước-củaLINDEXe nâng điện E20 vàNGƯỜI CHĂM SÓCXe nâng P50 được hoàn thiện bởi 2 mô tơ độc lập đặt song song với trục dẫn động có kết cấu nhỏ gọn. Nhờ có-động cơ dẫn động kép nên xe có khả năng tăng tốc và leo dốc tốt cũng như lực kéo lớn. Hệ thống điều chỉnh tốc độ điện tử được áp dụng để thay thế hệ thống vi sai cơ học ban đầu, giúp cải thiện đáng kể khả năng sử dụng.

5. Hệ thống thủy lực

Xe nâng điện thường sử dụng một động cơ riêng để dẫn động bơm bánh răng, do đó cung cấp năng lượng thủy lực để nâng và nghiêng hệ thống làm việc của khung nâng. Hiện nay, xe nâng trong nước chưa thể thực hiện được việc điều chỉnh tốc độ của động cơ thủy lực. Sau khi khởi động động cơ thủy lực, nó chỉ có thể quay ở tốc độ cao và không thể tự động điều chỉnh khi có sự thay đổi về chức năng và áp suất. Dòng thừa chỉ có thể chảy ngược về thùng dầu qua van xả, gây lãng phí năng lượng. Xe nâng mới của nước ngoài nhưLINDEXe nâng điện E20, áp dụng công nghệ điều khiển xung thủy lực tiên tiến. Bộ điều khiển xung bơm thủy lực có thể tự động cân bằng tốc độ động cơ và mức tiêu thụ dầu theo phản ứng của mạch thủy lực, do đó tiết kiệm năng lượng điện. Ưu điểm của bộ điều khiển này là tốc độ sử dụng công suất cao, không có điện áp đỉnh, độ ồn của hệ thống thủy lực thấp và độ mài mòn của các bộ phận thủy lực thấp, giúp cải thiện đáng kể độ tin cậy và tuổi thọ của toàn bộ xe.

6. Hệ thống phanh

Xe nâng điện thông thường chủ yếu sử dụng phanh đỗ cơ học và phanh dịch vụ thủy lực, với phanh tay để đỗ và phanh chân để lái xe. Hệ thống phanh củaNISSANXe nâng điện dòng BX được trang bị bộ trợ lực chân không chính, có thể đảm bảo đủ áp suất chủ động bất cứ lúc nào, không chỉ giúp tăng độ an toàn khi phanh mà còn giảm cường độ lao động của người lái xe.NGƯỜI CHĂM SÓCxe nâng điện sử dụng hệ thống phanh thủy lực, với phanh mở rộng được điều khiển bên ngoài và sử dụng phanh trợ lực- (dạng trợ lực tương tự như hệ thống trợ lực lái).

Việc sử dụng ống SCR và MOS giúp cho khả năng hãm tái tạo của xe nâng dùng ắc quy trở nên khả thi. Quá trình tái tạo năng lượng cũng là quá trình phanh điện tử, xảy ra trong 3 tình huống sau: (1) Khi nhả bàn đạp điều khiển chân ga. (2) Khi nhấn bàn đạp ga lùi. (3) Khi nhấn giai đoạn đầu tiên của bàn đạp phanh thủy lực. VìLINDEE20 vàNGƯỜI CHĂM SÓCXe nâng điện P50 khi phanh ban đầu hoặc phanh nhẹ, mô tơ kéo sẽ trở thành máy phát điện và nạp năng lượng điện trở lại ắc quy, không giống như các xe nâng thông thường gây lãng phí năng lượng trong quá trình phanh. Phanh thủy lực chỉ thực sự hoạt động khi phanh được tiếp tục. Ưu điểm của hệ thống phanh này là kéo dài thời gian làm việc sau mỗi lần sạc, giảm sự mài mòn của hệ thống phanh và các bộ phận truyền động, đồng thời giảm thời gian dừng bảo trì.

Tất cả các xe nâng đối trọng đều sử dụng hệ thống lái-bánh sau với phạm vi làm việc nhỏ và chuyển động lái thường xuyên. Nếu sử dụng hệ thống lái cơ học thì cường độ làm việc của người lái sẽ rất cao; nếu sử dụng hệ thống lái trợ lực thủy lực thì cường độ lao động sẽ giảm đi rất nhiều. Vì vậy, hầu hết tất cả các xe nâng bán trên thị trường đều có trợ lực lái. Hệ thống lái thủy lực của xe nâng chạy ắc quy trong nước thường có động cơ lái chạy hết tải liên tục trong quá trình xe nâng vận hành, dẫn đến lãng phí năng lượng và hao mòn không cần thiết của động cơ và các bộ phận thủy lực. Tuy nhiên, hệ thống trợ lực lái xe nâng ắc quy của các hãng nhưLINDEVàNISSANtiên tiến hơn: mô tơ lái không hoạt động khi vô lăng đứng yên. Chức năng này không chỉ tiết kiệm năng lượng và kéo dài thời gian làm việc sau khi sạc lại mà còn rút ngắn thời gian chạy không tải của động cơ lái, do đó giảm mài mòn cho động cơ và bơm thủy lực.

7. Hệ thống điều khiển điện tử,-tự chẩn đoán và màn hình LCD

Điều khiển điện là yếu tố quan trọng phản ánh trình độ kỹ thuật của xe nâng điện. Vì vậy, cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử, việc điều khiển điện tử xe nâng ắc quy ngày càng trở nên hoàn hảo. Sự phát triển của bộ điều khiển động cơ chủ yếu trải qua các giai đoạn sau: (1) Khởi động ắc quy trực tiếp, chỉ dựa vào việc điều chỉnh phức tạp hoặc điều khiển xả ắc quy. (2) Khởi động bằng điện trở, tổn thất năng lượng điều khiển lớn và chỉ điều chỉnh tốc độ hạn chế. (3) Điều khiển bộ điều khiển thyristor (còn được gọi là bộ điều khiển SCR), trong đó điều khiển bóng bán dẫn cải thiện đáng kể độ tin cậy. (4) Điều khiển bóng bán dẫn lưỡng cực, sử dụng đơn giản hơn thyristor nhưng có yêu cầu cao hơn về độ tin cậy của mạch. (5) Điều khiển bóng bán dẫn hiệu ứng trường MOS (Transistor hiệu ứng trường bán dẫn kim loại-Oxide{12}}, với dòng truyền động cổng nhỏ, đặc tính điều khiển song song tốt, sụt áp chuyển tiếp nhỏ và giảm tổn thất chuyển mạch. Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường MOS có đặc tính điều khiển tốt hơn các bóng bán dẫn lưỡng cực. Do việc giảm các thành phần và sử dụng các thiết bị được bao bọc hoàn toàn, độ tin cậy được cải thiện đáng kể.

Transitor hiệu ứng trường MOS có hiệu suất làm việc cao hơn, tốc độ tối đa cho phép cao hơn, tiếng ồn hoạt động thấp hơn và các biện pháp bảo vệ mạnh mẽ hơn. Tất cả các bộ nguồn của người dùng đều được trang bị các thiết bị bảo vệ-chắn mạch và có một biện pháp bảo vệ an toàn gồm ba-mục duy nhất, đó là bảo vệ tự động phần mềm, bảo vệ tự động phần cứng và bảo vệ tự động chẩn đoán phần cứng. Việc áp dụng thành công bộ cắt bóng bán dẫn trên xe nâng, ngoài việc thực hiện việc điều chỉnh tốc độ vô cấp và phanh tái tạo, còn có thêm chức năng tự-chẩn đoán lỗi và màn hình kỹ thuật số LCD.