叉车专用电磁吊具在钢材作业中的创新应用

叉车专用电磁吊具在钢材作业中的创新应用

战祥凯

山东港口日照港股份岚山港务有限公司

摘要

港口钢材作业主要以卷钢类和板材类为主，其中板材类件货约占港口件货作业的40%并有持续升高趋势。现有的装卸工艺主要以叉车装卸为主，但整捆板材的重量已远超叉车的额定载荷，不能一次性全部装卸。在装卸过程中需先利用叉车按车辆额定载荷进行分层拆捆，然后通过2-3名工人辅助放置分层垫木，最后再进行叉车叉取装卸。在作业过程中因板材过长，而支撑板材的两叉车叉刀受门架机构宽度的限制分叉隔间较窄，导致板材落在两叉刀外侧的部分因没有支撑力而发生较大弯曲，作业中易出现板材滑落，砸伤人员和机械。为了避免该情况的出现，在进行该类板材作业时需两台叉车平行放置，同时合抬作业。

关键词

叉车 电磁吊具 安全 创新应用

引言

虽然双车合抬解决了板材弯曲过大易滑落的弊端，但生产过程中衍生了以下问题：

一是单作业项目需两台叉车同时作业，造成车辆实际利用率大幅降低，影响其他作业项目的出车率，延误整体生产效率；二是单作业项目需两台叉车同时作业，造成单吨油耗增加，同时作业过程中需要2-3名工人辅助添加板材拆捆分层垫木，增加了作业成本；三是因需工人辅助添加垫木，造成人机交叉作业，增加作业风险；四是因双车合抬配合作业时需两车动作、速度等保持高度一致，对司机操作水平要求较为苛刻，且作业过程中需要两车操作人员时刻警醒沟通，造成作业专注度大幅下降，导致作业效率低下，安全风险增大。

1.创新内容

1.1 首次研究应用平衡重式叉车配套电磁吊具的板材装卸方法，打破了原有的长板材装卸模式，由两台叉车配合作业转化为单台叉车装卸模式，货物滑落得到有效控制

依据叉车平衡式的结构，结合叉架可水平移动、货架可垂直提升、门架视野宽等特点，研制了叉车专用配套电磁吊具。利用电磁吊具跨度长、多块电磁铁同时吸取的特性，使板材在起升过程中可均匀受力，避免了因长距离无受力导致的板材弯曲度过大问题，确保了板材平整的起吊，实现长板材类单叉车作业，打破了原有长板材类需双叉车合抬的作业模式。

同时较原有的叉刀抬、挑方式转变为电磁铁吸取的装卸方式相比，电磁铁与板材接触面积大幅增加，受力面可均匀分布，确保了板材不再发生弯折现象，有效避免了货物易滑落的同时降低了对货物划伤的概率。

1.2 革新了传统的作业工艺，摈除了板材装卸前需按载荷量进行拆捆分层的复杂环节，优化了装卸流程

利用电磁吊具磁铁产生的强大吸引，以由上到下的方式按需、定量的从货堆依顶部次吸取板材，突破了原叉车只能利用叉刀从板材底部的缝隙处去抬、挑货物的瓶颈，避免了原有板材作业需先按车辆额定载荷进行重量分层的复杂拆捆流程，作业工艺得到进一步优化。

1.3避免了作业现场人机交叉现象，提高了作业安全，降低了风险隐患

因电磁吊具具有按需定量吸取板材的特点，作业中无需再按量分层，减免了人工放置分层垫木的环节，作业过程中无需其他人员配合，避免了人机交叉作业现象，作业安全得到有效控制。

同时该电磁吊具采用无线远距离操控模式，在吊具安装或拆除时，无须布置控制电缆，拆装其他附属元件，司机单人在驾驶室内即可完成快速更换，无需其他人员辅助安装，避免了吊具拆装过程中车辆刮碰辅助人员的情况。

2.构造及功能原理

2.1构造及部件作用

该电磁吊具系统主要由横梁、发电机、电控系统、蓄电池组、叉库及数量不同的电磁铁六部分构成。

横梁是主要载体，支撑所有部件并通过下部的叉库与叉车的叉刀部位进行连接；发单机是供能机构，将内能（柴油发电机）转化为系统所需要的电能，并输送到电控系统；电控系统先将发电机的交流电整流成直流电，然后变压至电磁铁所需要的电压并输送至电磁块；电磁铁中的线圈将电能转换为磁场能，产生磁性，吸起物料；蓄电池组是防护装置，在发电机出现故障时起到临时供电的作用。

2.2功能原理

（1）励磁、消磁功能。发电机的三相电流通过电控柜的桥式整流电路可向直流电磁铁提供正、反两向电流。操作人员通过遥控器的上、下按钮选择不同方向的电流，达到励磁、消磁的功能，实现正向吸取物料、反向快速卸料。

（2）调磁功能。操作人员通过无线遥控器的点动按钮来调节电控系统的电位器，对输出电压在0V-200V区间内进行无级调节，实现电磁铁磁力的大小变化，从而达到一次吸取多张板材或者单独释放一张板材的需求。

（3）停电保磁功能。为了避免作业过程中发电机失效等原因造成磁力消失的现象，在电控系统中设置了停电保磁功能。既利用电控系统附带蓄电池组充电功能，在系统正常时对蓄电池组进行充电蓄能，当电磁吊具处于吸料状态而又发生电网突然停电时，电控系统能自动切换电源，转化为蓄电池供电，保证电磁铁吸取的物料不会坠落，从而保证了作业现场其他设备及人员的安全。停电保磁功能既是电磁吊作业的馈电整流设备又是其作业现场的安全保证系统。

3.经济及社会推广效益

（1）集团内首次利用平衡重式叉车配套电磁吊具的装卸板材，实现了长板材类装卸由双叉车合抬变为单叉车作业的模式。

（2）使用电磁吊具后打破了传统作业流程，摈除了人工辅助拆捆的复杂作业环节，避免了人机交叉作业；同时单叉车电磁吊具作业避免了司机在双叉车合抬时需要分散注意力的弊端，作业时专注度增加，作业安全性大幅提高。

（3）单叉车电磁吊具作业模式较原有的双车合抬作业模式，耗能由两台大功率叉车发动机(200Kw+200Kw)转变为一台大功率叉车发动机（200Kw）+一台小功率（56Kw）电磁吊具发电机，单吨板材耗能下降1/3。

（4）单叉车电磁吊具作业模式较原有的双车合抬作业模式，作业车辆减少一辆。如该车辆参加其他作业项目，参照往年每月平均台时产量127吨/时计算，月平均装卸作业台时为131时，相比传统模式年度可额外产生操作量20万吨左右。

（5）该电磁吊具具有一定的通用性，可适用于不同品牌、机型的平衡重叉车，且无需对叉车原有结构、部件进行改造，便于在其他港口已有叉车上普及推广，达到即装即用的效果；同时该吊具不仅限于板材作业，同样可吊运没有捆扎的棒材、管材、型钢等其他件货。