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        叉車的選擇與應用

        文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2020/7/1     瀏覽次數:    

        叉車是物料運搬的主要工具,規格種類繁多,每一種類型的叉車有其適用的環境場合,錯誤的選型會造成倉儲作業的低效及事故。本文系統介紹了目前普遍使用的手動托盤車、電動托盤車、平衡重叉車、前伸式叉車等8種類型的叉車,并分析各類型之特點及其因此而適用的環境場合。同時例舉了叉車運搬能力的測試與計算方法,以得到維持倉庫正常工作所需要使用各類型叉車的數量要求。叉車的選擇有很多影響因素,包括地坪、出入庫頻率等,在文章中亦有闡述。 關鍵詞:手動液壓托盤車、電動托盤車、電動堆垛機、平衡重叉車、前伸式叉車、高架堆垛機、揀料車、工作循環時間 隨著社會化生產的發展與進步,勞動力與機械的專業分工也越來越細,各種專業設備的配套與銜接,使得整個物流系統運作井然有序,效率得到成倍提高。 在傳統的儲存體系中,由于沒有更多的選擇,所有的運搬、堆碼、裝卸可能完全靠一種叉車來解決,表現在倉庫上,即顯示出面積大、空間利用率低、人多、貨物散亂堆放、出貨慢、高峰期車輛排隊等缺點。而現今,一整套入庫、上架、揀貨、配貨到出庫的過程已可分別由平衡重叉車、各種室內運搬機械或自動化無人運搬設備及輸送帶、自動分揀設備等許多種專業的設備分段處理,各種設備之間又可通過電子表單或無線傳輸來完成指令與銜接。一個同辦公室一樣明亮、潔凈、快速有效、整齊有序的倉庫環境已隨時可以實現。 自托盤的發明使用,集裝運搬開始,叉車(包括室內、室外叉車)即作為物料運搬的主要工具,在未來的很長一段時期內,不斷實現功能創新、自動化程度越來越高的叉車亦將仍然在運搬領域占據主要地位。以下我們將來討論如何根據環境來選擇適當的叉車及在叉車選擇中需考慮的一些影響因素。 首先,我們來看一下叉車的分類。 按照叉車的使用環境,通??蓪⑵浞譃槭覂扔门c室外用兩類,室外用的叉車通常為大噸位柴油、汽油或液化氣叉車,如用于碼頭或者集裝箱轉運站的集裝箱叉車、吊車。室內叉車則基本為電瓶車?,F在世界主要的叉車生產商,均可提供數百種規格的產品,我們通常將這些不同的規格分成幾個系列。以目前總銷量世界排名前四,室內設備排名前列的德國永恒力(JUNGHEINRICH)公司為例,其主要產品大致可分成8個系列: * 手動液壓托盤車(Hand Pallet Trucks) * 電動托盤車(Power Pallet Trucks) 又可分為自走式、站駕式、坐駕式三種 * 電動堆垛機(Support Arm Stacker) 又可分為自走式、站駕式、坐駕式三種 * 電動平衡重叉車(Electric Counterbalance Truck) 又可分為三輪與四輪、后輪驅動與前輪驅動幾種 * 柴油/液化氣平衡重叉車(Diesel/LPG Counterbalance Truck) * 前伸式叉車 * 高架堆垛機(High Rack Stacker) 又可分為上人式與不上人式等幾種 * 揀料車(Order pickers) 又可分為平面揀選及高位揀選兩種 以上各個系列均有其最適用的場合與環境,而在某些功能上又有重合的部分,如平衡重叉車、前伸式叉車、高架堆垛機都可以進行貨架區的存取,那么選擇哪一種機型對用戶來說到底有什么樣的益處呢? 舉一個簡單的例子:假設這樣一個倉庫,存放的每一托盤的貨品都要求可以隨時存取,因此須放置在叉車通道的兩側,在僅考慮平面面積的前提下,我們來看看這個倉庫使用不同類型叉車的平面利用率。 * 如果所用叉車的通道寬度大致等于承載器的長度(1500mm),則平面利用率可達到66%; * 如果所用叉車的通道寬度相當于承載器的兩倍長度(2700mm),則平面利用率可達到50%; * 如果所用叉車的通道寬度需要承載器的三倍長度(3500mm),則平面利用率可達到40%; 顯而易見,假設這個倉庫需要存放的貨品平面面積為1000m2,那么在第一種情況下,需要1000/0.66=1515m2的土地。這種情況相當于采用高架堆垛機或者有軌堆垛機的方案。 在第二種情況下,需要1000/0.50=2000m2的土地。相當于采用前伸式叉車的情況。 在第三種情況下,需要1000/0.40=2500 m2的土地。相當于采用平衡重叉車的情況。 因此,選用合適的叉車可以大大節省土地及建筑的投資,這是較為直觀的一項收益。 以下我們來看看各系列叉車的特點及其適用的環境。 手動托盤車與電動托盤車都是用于平面點到點運搬的工具。小巧靈活的體型使手動托盤車幾乎適用于任何場合。但是由于是人工操作,當運搬2噸左右較重的物品時比較吃力,所以通常用于15米左右的短距離頻繁作業,尤其是裝卸貨區域。在未來的物流各環節中,手動托盤車也將承擔各個運輸環節之間的銜接作用,在每一輛集卡或貨車上都配備一輛手動托盤車,將使得裝卸作業更加快捷方便,并且不受場地限制。 當平面運搬距離在30米左右時,步行式的電動托盤車無疑是較佳選擇,行駛速度通過手柄上的無極變速開關控制,跟隨操作人員步行速度的快慢,在降低人員疲勞度的同時,保證了操作的安全性。如主要運搬路線距離在30米以上至70米左右時,可以采用帶折疊式踏板的電動托盤車,駕駛員站立駕駛,最大速度可提高近60%,以永恒力叉車為例,其新型ERE20可達到空載10公里/小時。 電動堆垛機為一種輕型的室內用提升堆垛設備,車身比較輕巧,通過車身前部的支撐臂加長配重的力臂,以平衡荷載。由于支點在荷載重心的外側,配重力臂遠大于荷載力臂,所以較小的配重即可提升起較大的荷載。以永恒力電動堆垛機EJC 14為例,額定荷載1.4噸,而自重僅955公斤,車長、車寬、轉彎半徑也相應較小,永恒力更有其專利的慢速按鈕裝置,使得在直立剎車位置亦可慢速操作,這些特點使其在樓層式倉庫或其他空間較小的儲存環境中尤為適用。該系列載重范圍為1~1.6噸,最大提升高度為5350,3~4米的背靠背式重型托盤貨架為其常用也是最能發揮其效益的環境,是小型倉庫經濟的選擇。 使用電動堆垛機也有一定的限制,由于貨叉需與支撐臂同時伸入托盤底部,才可操作托盤,故雙面板無法使用;同樣在使用駛入型貨架(或稱通廊式貨架)時,出于平衡與承重的考慮,通常將托盤雙面的一側作為叉車操作面,此時電動堆垛機亦無法使用。配合使用電動堆垛機的貨架設計,常常會在底層高出地面約100mm安裝橫梁,第一層貨物擱于底梁而非地面以便于叉車定位。 實際上,我們常把平衡重叉車稱為叉車,這也是使用最廣泛,用量較大的一個系列。由于沒有支撐臂,需要較長的軸距與較大的配重來平衡荷載,所以無論三輪、四輪、電動、柴油,車身尺寸與重量都很大,需要較大的作業空間。同時,貨叉直接從前輪的前方叉取貨物,對容器沒有任何要求;底盤較高,使用橡膠胎或充氣胎,使其具有很強的爬坡能力與地面適應能力。因此平衡重叉車普遍用于裝卸貨及室外運搬。 在電動平衡重叉車中,還可分為三輪與四輪,前輪驅動與后輪驅動。轉向與驅動都是后輪稱為后輪驅動,優點是成本較低,相對前輪驅動來說較容易定位,缺點是當在光滑的地板及斜坡行走時,荷載提升時驅動輪壓力會減輕,驅動輪可能打滑,現在大多數的電動平衡重叉車都采用雙馬達前輪驅動。三輪平衡重叉車與四輪平衡重叉車相比,轉彎半徑小,比較靈活,最適用于集裝箱內部掏箱作業?,F在,永恒力公司已將交流技術用于電動平衡重叉車,使得叉車性能整體得到很大提高的同時,后期維護成本大大降低。此項技術被稱為叉車的未來技術。 柴油及液化氣叉車根據傳動方式不同亦有兩種,液力機械傳動型與靜壓傳動型。液力機械傳動為比較傳統的傳動方式,成本較低,但變矩器傳遞效率低,能耗大,后期維護費用高。而靜壓傳動是目前內燃叉車理想、先進的傳動方式,主要特點是起步柔和、無極變速、換向迅速、維修簡單可靠性高。在戶外短距頻繁往返運搬時采用靜壓傳動型內燃叉車效率明顯提高。 自1953年德國Jungheinrich博士發明前伸式叉車(Reach truck)以來,這一系列的設備已逐漸成為室內高架存取的主要工具,其穩定的荷載提升性能使得立體倉庫在高度方面第一次突破了6.5米的界限?,F在,前伸式叉車較大提升高度已達到11.5米,載重范圍從1噸到2.5噸,并且發展出用于存取長、管件的多向前伸式叉車、室內外通用型前伸式叉車等特殊用途產品。 前伸式叉車結合了有支撐臂的電動堆垛機與無支撐臂的平衡重叉車的優點,當門架(歐洲設計多為門架前伸,美國設計多為貨叉前伸)前伸至頂端,荷載重心落在支點外側,此時相當于平衡重叉車;當門架完全收回后,荷載重心落在支點內側,此時即相當于電動堆垛機。這兩種性能的結合,使得在保證操作靈活性及高荷載性能的同時,體積與自重不會增加很多,較大限度節省作業空間。 前伸式叉車具有效益的操作高度為6米至8米,相當于建筑物高度在10米左右,此高度也是目前最常見的賣場、配送重心、物流重心、企業中心倉庫的建筑高度。在此高度范圍內,操作人員視線可及,定位快捷,效率較高。當操作高度大于8米時使用前伸式叉車在叉取定位時需慢速仔細,通??梢约友b高度指示器、高度選擇器或者攝像頭等輔助裝置。 如果倉庫面積較小,高度較高,而需要很大的儲存量及較高的運搬效率時,如果不想花費巨大的投資在自動倉庫上,那么高架堆垛機是較最佳的選擇。通常把高架堆垛機及高位揀料車稱為VNA(Very Narrow Aisle),其最主要的特點是貨叉可作三向旋轉,或直接從兩側叉取貨物,在巷道中無需轉彎,因此所需的巷道空間是最小的。VNA系列最大提升高度超過14米,巷道寬度通常在1600mm左右,載重量最大為1.5噸,在制藥行業、電子電器行業使用普遍。 高架堆垛機又可分為上人式和不上人式兩種,駕駛艙作為主提升隨門架同時上升稱為上人式,優點是在任何高度都可以保持水平操作視線,保證較佳視野以提高操作安全性。同時由于操作者可以觸及貨架任何位置的貨物,故可以同時用于揀貨及盤點作業。 為了使高架堆垛機在通道內始終保持直線行駛,有磁導及機械式導引兩種方式。磁導由于必須在巷道中央切割埋上磁導線,容易破壞地坪并且不易搬遷調整,故目前使用較多的是機械式導引。采用機械式導引需與貨架配合,在巷道的兩側安裝鋼軌,通過車身導輪及其他輔助裝置導入巷道并沿直線行駛。


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