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摘要： 国内电动叉车的市场发展空间巨大，但是由于工作原理与结构的同质化，导致电动叉车的产品创新设计遭遇瓶颈。满足一定条件的直接驱动技术可改进普通电动叉车存在的诸多缺陷，应用直接驱动技术能够给电动叉车带来产品外观与功能结构上的多方面的创新设计,并具备通用性。引领电动叉车创新设计,为企业新产品研发带来新思路，因此基于直接驱动策略的电动叉车具有广阔的市场前景。
关键词：直接驱动，叉车，创新设计
一、引言
目前，国际上电动叉车的市场占有量已达到30％多，而国内不足15％。因此，国内电动叉车的市场发展空间巨大。与内燃叉车相比较，电动叉车具有一系列明显优势：无污染，低噪音，节约能源，调速性能好，操作方便，十分适用于室内搬运负荷较轻的场所使用，如超市、食品车间、冷库等大型室内仓储的搬运。
但是，目前电动叉车的行动电机、工作电机和减速器均位于叉车底部前端，使得叉车的创新设计一般只能局限于尾部平衡重的造型变化，新产品只能适用于普通的室内工作环境。而在一些特殊场合，比如弥漫化学药品的仓库或者低温冷冻仓库，由于特殊环境，不但驾驶者本人需要做特殊的保护措施，并且对于叉车的性能也有新的要求。因此，设计适合特殊环境工作的叉车是未来小吨位电动叉车创新设计的趋势。而将直接驱动技术应用于特殊环境小吨位电动叉车的创新设计，能够突破设计瓶颈，为叉车新产品研发带来新的机会。
二、创新点分析
1、直接驱动技术分析
近年来，直接驱动技术在国际上发展很快，因其传动系刚性好，无传动间隙、无磨损和可用性高等诸多优点，在高速加工中心和工业母机等领域的应用越来越广泛。同时，在电动自行车上的应用，为电动自行车创新设计带来了革命性的变化。
所谓直接驱动就是将直接驱动旋转电机或直接驱动直线电机(DDL)直接耦合或连接到从动负载上，从而实现与负载的刚性耦合。由于取消了传动皮带和齿轮箱等部件，这种结构设计消除了机械传动带来的间隙、柔性及与之相关的系列问题，具有免维护、高刚度、无需润滑、定位精度高、速度平稳、运行安静等优点，大大进步了设备的生产率和可靠性。同时，由于装配紧凑、零部件少、安装和使用便捷，还能够帮助厂商快速进行新产品研发并推向市场。
2、应用直接驱动技术的电动叉车创新设计思路分析
目前的电动叉车的驱动特点，无论是直流驱动还是交流驱动，基本为电机高速运转，通过减速器减速增扭后再驱动轮轴，进行搬运工作。由于减速器的存在，使得电动叉车的传动效率较低，同时也增加了噪音和故障概率。而直接驱动技术将行动电机直接与负载刚性连接，省略减速器，更没有了传统的离合器、变速器、换档装置、传动轴和机械差速器等部件，叉车底部的空间利用率将大大增加。
但是，适用于电动叉车的直接驱动技术必须满足以下条件：
(1)、驱动电机必须选用“高转矩，低转速”的力矩电动机。
(2)、对力矩电动机主要进行削弱纹波转矩和削弱齿槽转矩等两方面的优化。
(3)、直接驱动动态性能采用“S型”加减速方式，并改进传统的控制方法，提高行走的鲁棒性。
在此基础上，电动叉车可从功能结构与外观设计两方面进行创新设计：
(1)由于行动电机与轮毂刚性连接，车身底部空间利用率大大增加，因此，在创新设计时，将原本位于车身外部位置的毒气探测装置或温度探测装置，放置于叉车底部空间内，去除阻碍操作者视线的因素，同时，一旦工作环境产生危险，可马上停止工作，以保护操作者的安全。另外，可充分利用车身底部的空间，设计可伸缩的取物工具，以方便在狭小的空间内作业。
(2)由于减少了系统部件，叉车车身设计可以更加紧凑，轻巧，為适应食品及医药冷库通道，或化学品仓库等狭小场所的操作，叉车外观造型元素应以弧线和曲面为主，整体设计圆润轻巧，并且叉车驾驶室采用全封闭设计，为驾驶者提供更加安全、舒适、便利的工作空间。
三、创新设计方案分析我们对某品牌的小吨位电动叉车进行了创新设计，创新点，效果尺寸。
新产品具有以下特点：
1)外观设计创新之处：
由于小吨位叉车的工作空间相对狭小，为了满足特殊的工作空间，尽量减少对周围环境的碰撞和破坏，叉车外观设计的造型元素主要由弧线和曲面组成，具有轻巧圆润的设计特点。除尾部平衡重外，将侧身的防撞条设计加宽加大，并与整体车身设计风格相一致。另外，对驾驶室进行人性化的全封闭设计，为操作者带来更加安全舒适便利的作业空间。
2)、功能结构创新之处：
考虑冷库取物的特殊性(如取冰块等)，在前叉表面增加了防滑肌理设计。并且充分利用去掉减速装置后留出来的车身底部空间，安装毒气探测装置或温度探测装置。另外，为了方便狭小的室内空间操作，将前叉设计成可伸缩的结构，并增加推杆装置，更方便装卸货物。
3)、技术参数创新之处
转弯半径
比现有叉车减少22mm
车长
比现有叉车短171 mm
直角通道宽度比现有叉车减少11 mm
直角堆垛高度比现有叉车减少22mm
行驶速度(满空载)比现有叉车增加1 km，h
起升速度(满空载)比现有叉车增加40 km／h
该方案对电动叉车的外观与结构设计进行了大胆的创新，设计成果可适用于所有基于直接驱动系统的电动叉车，具有广阔的市场前景。由于直接驱动系统目前已经在电动自行车的应用上取得了巨大成功，给电动自行车外观设计带来了革命性的变化，大大增加了电动自行车的外观设计创新的自由度。因此，基于直接驱动系统的蓄电池叉车外观创新设计一旦被企业应用于实际的新产品开发，可实现产品的多样化和系列化，不但能设计出更易操作、更加人性化、更加美观的车型，而且创新后的电动叉车售价可上升大约30％，由于造型简洁，制造成本将大大降低，给企业带来巨大的经济效益。
四、小结
综上所述，满足一定条件的直接驱动技术可改进普通电动叉车存在的诸多缺陷，而应用直接驱动技术能够给电动叉车带来产品外观与功能结构上的多方面的创新设计，引领电动叉车创新设计的新潮流。
关键词：直接驱动，叉车，创新设计
一、引言
目前，国际上电动叉车的市场占有量已达到30％多，而国内不足15％。因此，国内电动叉车的市场发展空间巨大。与内燃叉车相比较，电动叉车具有一系列明显优势：无污染，低噪音，节约能源，调速性能好，操作方便，十分适用于室内搬运负荷较轻的场所使用，如超市、食品车间、冷库等大型室内仓储的搬运。
但是，目前电动叉车的行动电机、工作电机和减速器均位于叉车底部前端，使得叉车的创新设计一般只能局限于尾部平衡重的造型变化，新产品只能适用于普通的室内工作环境。而在一些特殊场合，比如弥漫化学药品的仓库或者低温冷冻仓库，由于特殊环境，不但驾驶者本人需要做特殊的保护措施，并且对于叉车的性能也有新的要求。因此，设计适合特殊环境工作的叉车是未来小吨位电动叉车创新设计的趋势。而将直接驱动技术应用于特殊环境小吨位电动叉车的创新设计，能够突破设计瓶颈，为叉车新产品研发带来新的机会。
二、创新点分析
1、直接驱动技术分析
近年来，直接驱动技术在国际上发展很快，因其传动系刚性好，无传动间隙、无磨损和可用性高等诸多优点，在高速加工中心和工业母机等领域的应用越来越广泛。同时，在电动自行车上的应用，为电动自行车创新设计带来了革命性的变化。
所谓直接驱动就是将直接驱动旋转电机或直接驱动直线电机(DDL)直接耦合或连接到从动负载上，从而实现与负载的刚性耦合。由于取消了传动皮带和齿轮箱等部件，这种结构设计消除了机械传动带来的间隙、柔性及与之相关的系列问题，具有免维护、高刚度、无需润滑、定位精度高、速度平稳、运行安静等优点，大大进步了设备的生产率和可靠性。同时，由于装配紧凑、零部件少、安装和使用便捷，还能够帮助厂商快速进行新产品研发并推向市场。
2、应用直接驱动技术的电动叉车创新设计思路分析
目前的电动叉车的驱动特点，无论是直流驱动还是交流驱动，基本为电机高速运转，通过减速器减速增扭后再驱动轮轴，进行搬运工作。由于减速器的存在，使得电动叉车的传动效率较低，同时也增加了噪音和故障概率。而直接驱动技术将行动电机直接与负载刚性连接，省略减速器，更没有了传统的离合器、变速器、换档装置、传动轴和机械差速器等部件，叉车底部的空间利用率将大大增加。
但是，适用于电动叉车的直接驱动技术必须满足以下条件：
(1)、驱动电机必须选用“高转矩，低转速”的力矩电动机。
(2)、对力矩电动机主要进行削弱纹波转矩和削弱齿槽转矩等两方面的优化。
(3)、直接驱动动态性能采用“S型”加减速方式，并改进传统的控制方法，提高行走的鲁棒性。
在此基础上，电动叉车可从功能结构与外观设计两方面进行创新设计：
(1)由于行动电机与轮毂刚性连接，车身底部空间利用率大大增加，因此，在创新设计时，将原本位于车身外部位置的毒气探测装置或温度探测装置，放置于叉车底部空间内，去除阻碍操作者视线的因素，同时，一旦工作环境产生危险，可马上停止工作，以保护操作者的安全。另外，可充分利用车身底部的空间，设计可伸缩的取物工具，以方便在狭小的空间内作业。
(2)由于减少了系统部件，叉车车身设计可以更加紧凑，轻巧，為适应食品及医药冷库通道，或化学品仓库等狭小场所的操作，叉车外观造型元素应以弧线和曲面为主，整体设计圆润轻巧，并且叉车驾驶室采用全封闭设计，为驾驶者提供更加安全、舒适、便利的工作空间。
三、创新设计方案分析我们对某品牌的小吨位电动叉车进行了创新设计，创新点，效果尺寸。
新产品具有以下特点：
1)外观设计创新之处：
由于小吨位叉车的工作空间相对狭小，为了满足特殊的工作空间，尽量减少对周围环境的碰撞和破坏，叉车外观设计的造型元素主要由弧线和曲面组成，具有轻巧圆润的设计特点。除尾部平衡重外，将侧身的防撞条设计加宽加大，并与整体车身设计风格相一致。另外，对驾驶室进行人性化的全封闭设计，为操作者带来更加安全舒适便利的作业空间。
2)、功能结构创新之处：
考虑冷库取物的特殊性(如取冰块等)，在前叉表面增加了防滑肌理设计。并且充分利用去掉减速装置后留出来的车身底部空间，安装毒气探测装置或温度探测装置。另外，为了方便狭小的室内空间操作，将前叉设计成可伸缩的结构，并增加推杆装置，更方便装卸货物。
3)、技术参数创新之处
转弯半径
比现有叉车减少22mm
车长
比现有叉车短171 mm
直角通道宽度比现有叉车减少11 mm
直角堆垛高度比现有叉车减少22mm
行驶速度(满空载)比现有叉车增加1 km，h
起升速度(满空载)比现有叉车增加40 km／h
该方案对电动叉车的外观与结构设计进行了大胆的创新，设计成果可适用于所有基于直接驱动系统的电动叉车，具有广阔的市场前景。由于直接驱动系统目前已经在电动自行车的应用上取得了巨大成功，给电动自行车外观设计带来了革命性的变化，大大增加了电动自行车的外观设计创新的自由度。因此，基于直接驱动系统的蓄电池叉车外观创新设计一旦被企业应用于实际的新产品开发，可实现产品的多样化和系列化，不但能设计出更易操作、更加人性化、更加美观的车型，而且创新后的电动叉车售价可上升大约30％，由于造型简洁，制造成本将大大降低，给企业带来巨大的经济效益。
四、小结
综上所述，满足一定条件的直接驱动技术可改进普通电动叉车存在的诸多缺陷，而应用直接驱动技术能够给电动叉车带来产品外观与功能结构上的多方面的创新设计，引领电动叉车创新设计的新潮流。