Стандартним робочим органом вантажопідйомного механізму підлогового транспортного засобу (навантажувача, штабёлера і ін.) Зазвичай є вила, оскільки саме вони найбільш зручні для перевантаження і транспортування піддонів. Вантажопідйомник здатний нахилятися вперед-назад з вертикального положення, щоб вантаж зручно було взяти, а також з метою підвищення його стійкості при перевезенні. Для нормальної роботи транспортного засобу вантажопідйомник повинен відповідати певним вимогам. Повинні забезпечуватися:
- примусова зупинка вил в крайньому верхньому положенні вантажопідйомника і в крайніх положеннях при нахилі вперед-назад;
- міцність елементів вантажопідйомника при піднятті на максимальну висоту вантажу масою, рівною 1,33Q (де Q - номінальна вантажопідйомність);
- підйом вантажу масою 1,2Q на висоту не більше 0,3. 0,5 м;
- швидкість опускання вантажу при обриві рукава трубопроводу робочої рідини не більше 0,6 м / с при температурі масла (40 ± 10) ° С;
- самовільне опускання вантажу зі швидкістю не більше 10 мм за 10 хв при температурі масла 25. 40 ° С;
- достатня видимість траси і зони обробки вантажу при русі і взяття вантажу.
Найпростіша схема вантажопідйомного механізму показана на рис. 1, а. Вантажопідйомний механізм складається з вил 1 з кареткою для їх кріплення; рухомий рами 2; нерухомою рами (зовнішньої) 3; гідроциліндра, в свою чергу складається із зовнішнього циліндра 5 і внутрішнього циліндра 6 з плунжером 4; ланцюга; балансира 7 з роликами для ланцюгів. Гідроциліндр кріпиться до нижнього основи зовнішньої рами через сферичний підшипник. На штоку гідроциліндра закріплений балансир з двома роликами для напрямку руху ланцюгів. Каретка забезпечена чотирма роликами для переміщення її по напрямних вантажопідйомника і сприйняття навантажень, що діють перпендикулярно площині рами, і чотирма роликами для сприйняття навантажень, що діють в площині рами. При подачі масла в порожнину гідроциліндра починає рух шток, який, діючи на балансир через ланцюга, приводить в рух каретку. Швидкість руху каретки при цьому вдвічі більше швидкості руху штока.
Максимальна висота підйому вил Н визначається відстанню від рівня підлоги до нижньої поверхні вил, піднятих на максимальну висоту при вертикальному положенні вантажопідйомника. Важливим параметром є і так звана будівельна висота вантажопідйомника, яка визначається відстанню від рівня підлоги до верхньої точки встановленого вертикально вантажопідйомника при повністю опущених вилах. Більшість конструкцій вантажопідйомників навантажувачів різних виробників забезпечують підйом вил на величину вільного ходу (в табличних характеристиках навантажувачів цей параметр позначається h2 або free lift). Транспортний вільний хід вантажопідйомника, т. Е. Та висота, на яку необхідно підняти паллету, щоб її можна було безперешкодно перевозити, для більшості моделей становить 80. 300 мм. Є моделі з робочим вільним ходом вил 1 200. 1 500 мм. Наявність у моделі робочого вільного ходу є необхідною умовою для використання її на залізничних станціях або в портах, оскільки дозволяє вільно застосовувати навантажувач для робіт всередині вантажних контейнерів або вагонів з піддонами, розташованими в другому ярусі. Залежно від числа рам і висоти підйому вил без збільшення будівельної висоти вантажопідйомника розрізняють типи вантажопідйомників, показані на рис. 2.
Кінематична схема двухрамні вантажопідйомника з вільною висотою підйому вил показана на рис. 1, а. При подачі масла в гідроциліндр починає рух зовнішній циліндр 5, який піднімає вила 1 за допомогою ланцюгів, перекинутих через ролики балансира 7, закріпленого на циліндрі 5. У цьому випадку швидкість руху вил виявляється вдвічі більше швидкості внутрішнього циліндра 6. Після закінчення ходу зовнішнього циліндра по внутрішньому починається другий ступінь - висування внутрішньої рами 2 за рахунок силового дії циліндра 5, який продовжує рух з внутрішнім циліндром щодо плунжера 4, закріпленого на зовнішній рамі. Швидкість руху вил на другому ступені дорівнює швидкості руху зовнішнього циліндра.
У трехрамном вантажопідйомника найбільше застосування отримала схема підйому вил, показана на рис. 1, ст. Крім основних елементів, зображених на рис. 1, а, дана схема включає проміжну раму 7. Одноходовий циліндр 5 закріплений на нерухомій зовнішньої рамі 3. Шток 4 гідроциліндра, впливаючи на середню раму 7, піднімає її разом із закріпленим на ній поліспасти 6. Внутрішня рама 2 з блоком отримує рух від ланцюга , перекинутої через блок, зі швидкістю вдвічі більшою, ніж швидкість штока 4. Одночасно з рухом внутрішньої рами з закріпленим на ній блоком за рахунок дії ланцюга, пов'язаної одним кінцем з кареткою, а другим кінцем - із середньою рамою 7, рухаються вила 1. швидкість руху ви вдвічі більше швидкості руху внутрішньої рами 2 і вчетверо більше швидкості руху штока 4 гідроциліндра.
Трехрамний вантажопідйомник з вільною висотою підйому вил зображений на рис. 1, б. Підйом вил 1 на вільну висоту здійснюється зовнішнім циліндром 5 за допомогою ланцюга, перекинутої через блок 7, закріплений на циліндрі 5. Висування внутрішньої рами відбувається одночасно з висуненням середньої рами 8. Внутрішня рама висувається за рахунок дії другого ступеня 6 гідроциліндра. При переміщенні рами 2 за допомогою ланцюга, перекинутої через блок 7, який закріплений на середній рамі 8, рухається рама 8.
У типовій конструкції двухрамні вантажопідйомника (висота підйому 2,0. 2,8 м) зовнішня рама виконана нерухомою, внутрішня - рухомий, є циліндр підйому односторонньої дії і два ланцюги каретки. Внутрішня рама переміщається по роликам уздовж зовнішньої рами. Ексцентрикова вісь бічних роликів дозволяє регулювати бічні зазори між роликами і рамами. Натяг ланцюгів регулюють за допомогою тяг, різницю в натягу компенсує балансир, закріплений на осі каретки.
Навантажувач зі стандартною двосекційною «широкої» щоглою типу V
У типового трехрамного вантажопідйомника (висота підйому до 4,5 м) зовнішня рама нерухома, середня і внутрішня - рухливі. У каретки два ланцюги, у середньої рами - одна. Циліндр підйому виконаний двоступінчастим односторонньої дії. Натяг ланцюгів регулюють за допомогою тяг, різницю в натягу ланцюгів каретки компенсує балансир.
Двухрамні і трехрамние вантажопідйомники кріплять шарнірно на кожухах півосей ведучого моста. До корпусу електронавантажувача вони приєднані циліндрами нахилу.
Підйом вил і нахил вантажопідйомника у навантажувача забезпечує гідравлічна система, куди входять масляний бак, насос, гідророзподільник, циліндри підйому і нахилу вантажопідйомника, трубопроводи. Гідросистема приводиться в дію за допомогою гідророзподільника, електрично зблокованого з електродвигуном підйому. При включенні гідросистеми на нахил або підйом одночасно включається електродвигун механізму підйому, який, приводячи в дію насос, створює необхідний тиск робочої рідини. Гидрораспределитель обладнаний редукційним клапаном, відрегульованим на певний тиск.
Трьохсекційною щогла типу FCV з вільною робочою висотою підйому
Опускається вантажопідйомник під дією вантажу або тільки каретки з вилами, без включення електродвигуна підйому. Робоча рідина з циліндрів надходить по трубопроводах в порожнину низького тиску гідророзподільника, звідки по шлангу зливається в бак через масляний фільтр. До циліндру підйому робоча рідина підводиться через дросель постійної витрати, який забезпечує опускання вил навантажувача з мінімальними відхиленнями швидкості від номінальної величини незалежно від навантаження на вила, а також опускання вантажу зі швидкістю, близькою до робочої, при аварійному обриві рукава трубопроводу, що підводить робочу рідину до циліндру підйому.
Вдалою ілюстрацією використання вантажопідйомних механізмів різних типів в конструкціях навантажувачів і електроштабелери різної вантажопідйомності є моделі компанії Toyota. Конструкція стандартної двосекційною «широкої» щогли типу V (рис. 3) забезпечує найкращий передній огляд зони обробки вантажу з кабіни оператора навантажувача. Ця щогла використовується для виконання найширшого кола завдань при досить великих робочих площах на складі. На рис. 4 представлена конструкція двосекційною щогли типу FV з вільним робочим ходом вил. Велика величина вільного ходу дозволяє ефективно використовувати простір складу і робить застосування цієї моделі оптимальним в тому випадку, коли необхідно штабелювати вантаж до самої стелі. Ця щогла призначена для використання в низьких складських приміщеннях, в контейнерах і трюмах кораблів. Трьохсекційною щогла типу FSV з вільною робочою висотою підйому (рис. 5) використовується для заповнення вантажами приміщення з стелями висотою більше 5 м. Навантажувач з таким вантажопідйомником ефективний при роботі в складських приміщеннях з низьким входом-виходом або на обмежених площах. У таблиці представлені відомості про вантажопідйомника, які використовуються на різних моделях навантажувачів Toyota останніх серій.