[摘要]面對國內存在嚴峻的安全生產形勢和能源與環(huán)保的挑戰(zhàn)，中國電動防爆車輛市場也處于起步發(fā)展階段，國內外防爆車輛制造商都在加大力度開發(fā)不同類型的新防爆車輛，本文就電動防爆叉車技術背景、國內電動防爆叉車的技術現(xiàn)狀和電動防爆叉車技術設計理念和發(fā)展方向進行技術論述。關鍵詞：電動防爆叉車 主動防護技術 防爆手段 液壓濕式制動
一、電動防爆叉車的技術背景電動防爆叉車技術的應用始于60年代并主要在少數(shù)幾個歐美發(fā)達國家，一方面是由于發(fā)達國家受到生態(tài)環(huán)保壓力的日益增大，以及能源資源的影響，電動叉車也進入了發(fā)展階段，另一方面隨著安全生產意識的增強，對危險品生產儲運設備的安全性能要求也越高，作為儲運設備的叉車也必須具備安全防爆技術性能，因而防爆叉車首先在經濟發(fā)達國家得到了起步和發(fā)展。電動防爆叉車技術在60、70年代由于受到當時電子技術水平和電動叉車制造技術的局限，造成電動叉車本身存在運行電流大、蓄能時間短、溫度高、電路防爆可控點多的缺陷，在防爆手段上僅采取隔爆、增安的處理方式，這樣整機在使用過程中產生電流大、溫升快、線路老化快、使用時間短、人工維護多并對操作者人為責任要求高。電動防爆叉車技術在進入了90年代以后，隨著電子技術水平的發(fā)展和電動叉車制造技術水平的提高及AC交流技術的發(fā)展應用，國外發(fā)達國家電動防爆叉車技術走向了高智能化控制技術、高運行性能、高安全性方向發(fā)展道路。
二、國內電動防爆叉車的技術現(xiàn)狀二十世紀九十年代以前，由于國內電動防爆叉車的發(fā)展起步較晚、技術標準也較落后，所以電動防爆叉車技術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性能較差，其防爆技術標準為電氣部件標準不完善與國際標準的差距較大。第一階段國內電動防爆叉車的技術特征：
1、系統(tǒng)由三個電機構成基本運行回路，即：行走電機回路、提升電機回路、轉向電機回路，其運行原理是每個回路由各個開關控制行走接觸器、提升接觸器、轉向接觸器吸合使電機接通電源達到工作狀態(tài)。
2、整機為直流系統(tǒng)，行走電機的勵磁方式為串勵，提升電機和轉向電機的勵磁方式為復勵。
3、電氣系統(tǒng)采用隔爆技術處理，蓄電池為增安型接線箱接線固定無法調換蓄電池工作，制動形式為制動蹄片式，整機絕緣性能靠人工維護處理，無過載、限流保護。 以上技術特征導致電動防爆叉車系統(tǒng)線路復雜可控點多，整機運行電流大、溫升高、電器易損壞。二十世紀九十年代以來，尤其是進入二十一世紀，電動防爆叉車技術的第二階段國內電動叉車的整機制造水平和國產配套件制造水平不同程度的得到了提高，直流系統(tǒng)的技術形成了多樣化、智能化，防爆技術也得到了提升，國內防爆標準也較完善，與國際標準對接的工作進展較快。
第二階段國內電動防爆叉車的技術特征：1、整機為直流系統(tǒng)由行走控制器和泵控制器各控制一個行走電機和一個泵電機構成基本運行回路，智能化程度得到提高，對過載限流可以設定保護，可以根據(jù)工況設定控制器程序參數(shù)控制電機有效的運行。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，蓄能時間得到了一定提升。3、整機由隔爆型、本安型、增安型防爆技術構成，由于一些防爆電器元件的技術發(fā)展，不僅體積小而且使用安裝方便，這樣使得整機造型設計更加合理美觀。 以上技術特征仍然存在系統(tǒng)運行電流較大、溫升高的缺陷，而且使用制動蹄片式制動易產生火花和溫升高。 近兩年國內防爆電動叉車進入了第三階段即防爆交流控制系統(tǒng)技術階段，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，防爆技術標準較大程度上與國際接軌，使防爆電動叉車技術得到了很大提升。
第三階段國內電動防爆叉車的技術特征： 1、交流控制系統(tǒng)由于具有低速恒轉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、交流電機在結構上不使用觸點和碳刷，所以不需要清理和更換碳刷具有免維護性，這使得防爆安全性提高。 3、通過防爆交流電機內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的正常運行。 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生，提高了整機的防爆性能。 以上技術特征具有傳動效率高、電流小、溫升低、電機免維護且制動性能好、無火花、穩(wěn)升低等特點，提高了整機性能，也相對保證了整機在防爆環(huán)境下較長時間的工作。 綜上所述，國內電動防爆叉車的發(fā)展經歷了三個階段，而三個階段的技術發(fā)展都是由電動叉車的技術發(fā)展和防爆技術的發(fā)展相結合，目前國內電動防爆叉車技術基本上還在第二階段，進入第三階段技術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)的單電機防爆交流全液壓電動叉車和雙電機防爆交流控制系統(tǒng)液壓制動的電動叉車，不僅開創(chuàng)了國內電動防爆叉車自主研發(fā)擁有自主知識產權的道路，而且填補了國內無防爆交流控制技術電動叉車的空白。
三、電動防爆叉車技術的設計理念和發(fā)展方向目前國內電動防爆叉車有兩種類型：一是整機設計制造，二是在普通電動叉車上進行防爆改裝，而且由于設計理念的不同電動防爆叉車的技術性能也存在較大差異，所以要根據(jù)電動防爆叉車的技術特性和技術標準來確定科學的設計思想。 1、電動防爆叉車的整體性設計理念有一句話概括了國內電動防爆叉車設計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電動防爆叉車存在的兩個問題：一是由于電動叉車本身技術性能差，即使有好的防爆設計也沒用，因為整機性能達不到要求；二是由于電動叉車本身性能好，但經過防爆改裝后造成整機性能的下降。正是上述原因要求我們要確立電動防爆叉車的整體性設計理念，根據(jù)先進的電動防爆叉車技術標準，把好的電動叉車設計和先進的防爆設計結合為一體，才能制造出整體性優(yōu)越的產品。要做到這一點必須遵循以下設計原則。 a） 對電動防爆叉車的設計性能要求要高于普通電動叉車設計性能要求。電動防爆叉車對整機絕緣性、導電性、溫度、電路短路、電流等技術標準要求高，諸如電機、電器元件都在隔爆體內，散熱性差造成溫升高，如果電路設計不合理也容易造成電路短路，如果整機的負荷電流大，就會產生過流、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，即使有保護手段使其停止運行，也會造成整機運行時間短、維護時間長、使用壽命短的缺陷。國內的普通電動叉車技術性能普遍較低，如果在此基礎上進行防爆設計，可以肯定不會有良好的防爆整機性能，而進行防爆改裝整機技術性能會降低，所以在設計理念上首先要引用新的技術提高電動叉車的技術水平，也要有創(chuàng)新的設計思路來設計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、高智能控制的整機水平。 b） 主動防護技術設計和被動防爆手段相結合一般國內電動防爆叉車的設計常用的技術是采取隔爆型、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，也有在電路設計上盡量簡捷化，減少線路并減少火花控制點，對線路老化、絕緣性能等靠人工定期檢查，安全隱患較大。 所謂的主動防護技術就是在整機電路設計上用先進的傳感、短路保護、絕緣監(jiān)視等電子元件與智能控制系統(tǒng)相結合，通過程序設定好防爆技術參數(shù)，這樣可以對整機防爆性能進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，可以控制車輛的運行，延長工作時間。 c） 合理應用先進的防爆技術合作開發(fā)防爆配套產品在電動防爆叉車設計中，要緊跟國際上先進的技術發(fā)展，尤其是電子、液壓技術領域的發(fā)展，例如：電子監(jiān)控產品、液壓濕式制動等都是國內技術所沒有的，在合理應用的同時，要與國內相關專業(yè)制造廠家進行技術合作，開發(fā)關鍵技術產品實現(xiàn)國產化，合作開發(fā)要有自己的技術設計并要掌握核心的技術關鍵與配套廠商進行緊密技術協(xié)作，這樣才不會出現(xiàn)開發(fā)產品因為國內廠商技術平臺相對較低而達不到技術要求。 2、電動防爆叉車的發(fā)展方向隨著交流永磁技術的發(fā)展，電動防爆叉車的運行控制系統(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性，避免了因為清除碳刷粉和更換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現(xiàn)恒轉矩控制，高速可以恒功率控制運行效率高，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、低溫升的特點優(yōu)勢。電動防爆叉車將運用先進的電子技術不斷提高整機的防護水平，使其在高智能控制下具有自動防護能力，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計上要具有人性化設計思維，要提高駕駛人員舒適性、方便可操縱性，減輕駕駛人員的勞動強度，并且要合理布局在保證整機傾翻安全性能的前提下，達到造型美觀的效果。提高電動防爆叉車的技術標準，企業(yè)標準不能停留在國家標準的水平，僅僅滿足于達到國家標準就行了，企業(yè)要不斷提高制造技術能力和產品性能，制定高的企業(yè)技術標準，以帶動國家技術標準的提升，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、結束語目前，國內電動防爆叉車的發(fā)展還受到多種制約因素的影響，國家標準較落后也不完善，并沒有確定標準檢測的執(zhí)行機構，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，相信隨著國家經濟的發(fā)展，安全監(jiān)管力度的加大和安全法的不斷完善，再加上產品制造水平的提高，電動防爆叉車作為一個中國朝陽產業(yè)，一定會發(fā)展壯大并走出國門競爭國際市場。 |
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