广西工学院鹿山学院本科生毕业设计（论文）
1 前言
1.1 课题背景及研究意义
叉车（如图1-1）是一种能把水平运输和垂直升降有效结合起来的物料搬运机械，它是以门架和货叉为工作装置的，可用于装卸、堆放成件货物。更换工作装置后，也能用于特种物品和散料的装卸搬运作业。叉车由动力装置、轮式底盘和工作装置三个主要部分组成，工作装置包括门架、链条、叉架、货叉和液压缸等。
门架为伸缩结构,铰接在车轴或车架上,通过倾斜液压缸可前后倾斜，以便于装卸货物和带货行驶。起升液压缸通过链条传动使装有货叉的叉架沿内门架升降，内门架叉以外门架为导轨上下伸缩，使叉车能以较低的门架高度，把货物举升到较高的高度。叉车广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济各部门 ，是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备，它具有工作效率高，操作使用方便激动灵活等优点，自行式叉车最早出现于1917年。
第二次世界大战期间，叉车得到发展，中国从20世纪50年代初开始制造叉车。特别是随着中国经济的快速特别是随着中国经济的快速发展，大部分企业的物料搬运已经脱离了原始的人工搬运，取而代之的是以叉车为主的机械化搬运，近些年来，中 国叉车市场需求都在快速的增长。
图1-1 叉车
我国叉车工业起步于20世纪50年代末，当时主要仿制前苏联产品。从70年代后期到80年代中期，全行业先后组织了2次联合设计，各叉车生产厂纷纷引进国外先进技术，如北京叉车总厂引进日本三菱1～5t内燃平衡重叉车技术，大连叉车总厂引进日本三菱10～40t内燃平衡重叉车和集装箱叉车技术，天津叉车总厂引进保加利
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亚巴尔干车辆公司1.25～6.3t内燃叉车技术，杭州叉车总厂引进西德O&K公司静压传动叉车、越野叉车和电动叉车技术，合肥叉车总厂、宝鸡叉车公司引进日本TCM株式会社1～10t叉车技术，湖南叉车公司引进英国普勒班机械公司内燃防爆装置技术。
自90年代开始，一些骨干企业在消化吸收引进技术的基础上积极对产品进行更新和系列化，因此目前国产叉车的技术水平参差不齐。其中，电动叉车因受基础技术落后的制约，整体水平与世界先进水平差距很大，每年仍要进口价值近2亿美元的叉车产品。
中国叉车能否逐鹿国际市场，并在与世界强手的竞争中立于不败之地，将依赖于叉车整体技术水平的提高，特别是电动叉车技术的飞速发展。
1.1.1 国内外市场分析
与预测全球约有250家叉车生产企业，年生产量保持在50万台左右。由于竞争的加剧，同20世纪80年代比，世界叉车工业出现了销售额增长而利润减少的反常现象。
一方面，为降低成本，叉车巨头纷纷在发展中国家建厂。例如，在中国建有厦门林德、安徽TCM、北京汉拿、湖南德士达、烟台大宇重工、上海海斯特等。这些公司把具有世界20世纪90年代中期先进的产品和技术带到国内，促进了我国叉车技术的快速发展，同时对国内市场也造成了很大的冲击。
另一方面，随着市场经济的发展，物流技术在经济发展中的地位与作用越来越明显，叉车普及率越来越高，已从过去单一的港口码头进入到国民经济的各行各业。目前我国叉车的保有量约18万台，实际年潜在需求量约10万台，而实际年销售量仅3万台左右，可见中国的叉车市场是巨大的。
随着人们对环境污染危害的深刻认识，环保已成为世界共同关注的焦点，因此，环保型叉车将成为市场主流。
其次，自动仓储系统、大型超市的纷纷建立，刺激了对室内搬运机械需求的增长，高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道叉车等各类仓储机械迅速发展是未来叉车市场的又一特征。
另外，全球经济一体化必将带来全球工业的国际化，使得各国间及国内贸易大幅上升。有资料表明全世界集装箱吞吐量每年以30%左右的速度递增。贸易的增加将推动现代集装箱搬运与堆垛设备的高速发展。
中国叉车产业未来发展趋势
近些年来，我国叉车发展十分快速，由于叉车适用范围很广，各个领域的市场需
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求都不断增加。我国叉车行业的发展与我国经济发展水平及工业化发展程度是密切相关的，随着物流业的飞速发展和人们对叉车使用意识的增强，我国叉车在质量品种等各个方面都有了很大的发展。
尚普咨询机械行业分析师指出，全球叉车行业发展属于市场的成熟期阶段，而 国内仍然属于发展期，产品仍需不断的完善。叉车在适用范围上并没有得到最大的拓展，企业的研发能力也较弱，所以未来企业如何满足市场的多样化需求是行业发展的关键。
近年来，我速增长。我国叉车市场非常广阔，引来了许多外国叉车制造商，叉车行业实现连续几年快速增长的成绩。统计数据显示，叉车行业近些年来增长一直保持在20%左右，预计未来仍将会保持快速发展。随着叉车行业的快速发展，一些民营企业也加入到队伍中，但是在众多的叉车生产企业当中真正的形成一定的行业规模的企业极其少。
据中国工程机械工业协会工业车辆分会统计，去年我国共销售机叉车23万多台(含出口)，首次超过20万台，在“十一五”期间叉车销量年平均增长率就达到了25%左右。目前我国叉车的市场销量超过了全球叉车总销售量的四分之一。
目前我国叉车大型企业只有像杭州叉车有限公司和安徽叉车集团公司等极少家，大多数企业规模都很小，随着我国工业化水平的提高，叉车的使用范围不断增加，国内的企业已经很难满足市场的发展需求，与国外的产品相比我们还有很大的差距。
叉车行业的发展应该形成一定的规模化，企业要做大做强，后进入的工业车辆生产企业要充分了解市场不能搞重复建设，坚持理性竞争。目前我国叉车企业所占的基本都是一些低中端市场，企业生产缺乏核心的科学技术，我们应该积极进行产品结构调整，不断满足国内外市场的各项需求，向中高端市场进军。
1.1.2 在焊接技术发展趋势方面：
随着世界制造业的快速发展，焊接技术应用越来越广泛，焊接技术水平也越来越高。新的焊接工艺方法不断涌现，专业焊接设备日新月异。与此同时，国内外焊接设备生产企业也纷纷通过各种方式展示自身的实力，特别是借以展会展出品种繁多的产品和先进的技术。
纵观2009年的三大焊接展，即2009年6月在上海举办的第14届北京．埃森焊接与切割展览会、2009年9月在德国埃森举办的第17届德国埃森焊接与切割展览、2009年10月在天津举办的第23届中国焊接博览会，我们对国内外焊接技术的发展趋
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势以及焊接生产发展的新需求和新动向印象较深的是：核心技术的作用得以显现，数控和电源方面有发展，激光焊接技术成为一大亮点，机器人应用普及化。
可以认为，世界焊接技术又跨上了一个新台阶，在高效、自动化、环境友好方面有了新的进步;焊接材料的种类更加丰富，焊接自动化、高效化、清洁化更加突出；焊接技术的综合成本更低，焊接对工业的服务更加广泛。同时，焊接中存在的手工、粗糙、脏乱、低速已基本消除，取而代之的是自动、精密、清洁、高效。
逆变焊机继续向纵深发展的几个方面： 普及性提高、功率制造能力增强、小型化。
1)普及性提高：逆变式焊机的参展率愈来愈高，参展面愈来愈广。今年的展会上，几乎所有的大公司，都以较大的阵势展示了各种逆变式焊机及新技术、新产品，只是各自的品种、功率、性能、功能和制造水平不同而已。此外，逆变焊机的品种、性能、功能和焊接方法和应用范围也有一定的提高、增加和扩大。
2)功率制造能力增强：过去人们认为，逆变焊机以其小巧、移动方便、省电节材的优势主要适用在中小功率的场合。今年的展会上，不少公司均展出了千安级的技术产品。
3)小型化：通过提高频率和采用高性能磁体、优化结构等，尽可能把小功率的逆变焊机做小。如用于焊接位置变动频繁的装配和维修工作中薄板焊接的小焊机只有3.4kg。
在展会上，逆变焊机几乎出现在所有电焊机展商的展台上，这表明逆变焊机现已成为电焊机行业的主流趋势。目前，逆变焊机在基础技术层面上已经趋于成熟，当前的技术竞争主要体现在逆变焊机相关电源技术的外延和逆变焊机相关焊接工艺技术的深化两个方面。
1.1.3 在软开关技术方面
国外逆变焊机中的软开关电源技术并不十分普遍，特别是20kHz的逆变焊机多数仍以硬开关为主，但其所用开关器件的容量余度比国内焊机大很多，从而保证了逆变电源的高可靠性。
这是由于不同的人力成本所决定的，因为软开关电路所需附加的电磁元件的制造和组装成本，在人力成本较高的地方会超过增加开关器件容量的材料成本。国外的软开关电源技术主要是针对工作在60～120kHz的高频大功率的焊机，主要是为了提高电源的响应速度，便于更精密的波形控制过程。
变压器材质及其结构方面：
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逆变变压器是逆变焊机中的关键器件。在这方面，国内的大功率焊机采用非晶铁芯的比例很大，而国外多数还采用铁氧体磁芯。目前，使用最多的20kHz的逆变频率，非晶铁芯应该说比铁氧体更有材料成本优势，但由于材料的特性所决定，目前非晶铁芯只能以环形方式供货，不便于线圈的自动化绕制。国外企业大多使用铁氧体磁芯而不愿意改用非晶铁芯，而国内的企业出于对材料成本的考虑，广泛使用非晶铁芯。
数字化控制推动焊接技术的升级和发展方面：
五年前，数字化控制的焊机还只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”。从今年的展会上看，在国际上数字化控制已属平常，数字化控制焊机甚至已经不再是销售的卖点。在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius的推动下，数字化焊机已进入产品规模化生产阶段。
逆变电源的高响应速度为焊接控制技术提供了一个理想的功率平台，数字化技术在焊接电源中的应用进一步提高了电源控制技术的水平和可操作性。逆变焊机的数字化控制无疑会有强势的发展，因为它在控制方面极大地简化了电路结构，提高了焊机控制系统的稳定性，方便了应用。
目前，国内的数字化焊机与国外数字化焊机的最大差距在于焊接工艺性能。可以说，数字化焊机的最大卖点不是数字化技术本身，而是先进的焊接工艺技术。同时，数字化的最大优势还在于与逆变焊机相结合后可以承载先进的焊接工艺技术。
1.1.4 逆变焊机与焊接工艺之间的关系
逆变焊机对于电焊机行业的影响无疑是一场电源技术的革命，但是对于整个焊接领域来说，与其说是电源技术的革命，不如说是焊接工艺技术的革命。可以说，逆变焊机促进了焊接工艺技术的深化。
特别是数字化技术搭载在逆变焊机的技术平台上进一步改变了电焊机行业的技术状态。通过展会可以看到：从单纯的电源技术向与先进焊接工艺技术结合已成为一种趋势，研究焊接电弧行为将成为今后电焊机行业技术发展的一个重要方面。
对送丝机数字化控制的依赖：
数字化控制的逆变焊机的最大优势体现在GMAW(熔化极气体保护焊)过程中，因此除了电源问题之外，送丝机的控制也非常重要。如果没有稳定送丝速度，很多先进的控制方法都无法实现，如脉冲MIG的核心问题就是电流波形与送丝速度之间的合理搭配。
目前，国内脉冲MIG焊机的主要差距不是在电源方面，而是在送丝机方面。国外同类产品都是采用具有速度反馈控制的送丝机，而国内大多还在使用电压反馈控制的
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