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|CPDEx 系列蓄电池防爆叉车研发


叶国云 张 巍
摘 要：针对普通叉车存在高温、电弧、电火花、静电等引燃源 ， 当其浓度达到爆炸极限值 ， 遇到足够的点火能量时 ， 会引起燃烧或者爆炸的现象 ， 通过运用防温升、防静电、防爆电路等电气控制设计及优化机械液压控制系统 ， 使叉车具备节能、高效、防爆、无排放等特点 ，解决了在军工、石油、化工、制药等易燃、易爆领域进行搬运作业的问题 。
0 引言发生在石油、化工、油漆、制药、军火、煤炭等行业的火灾及爆炸 ， 其原因有些被确定为非防爆车辆的使用所致 ， 搬运可燃性物质的柴油及电瓶车辆可能是爆炸的起因 。 未经改进的普通车辆会引起爆炸事故是屡见不鲜的事实 ， 这就对特殊环境下工业车辆的安全使用提出了很高的要求 。 蓄电池防爆叉车是按照特定标准要求设计制造 ， 是工程用的Ⅱ类防爆电器设备 ， 防爆标志是Exsd Ⅱ BT4 ， 为最高防爆安全级别 。 它是不会引起周围环境中可燃性混合物爆炸的特种设备 ， 是叉车的一种特殊型式 ， 能在普通车辆禁止使用的爆炸性危险环境中作业 。 由于受到生态环保压力和安全生产意识的增强 ， 作为储运设备的叉车也必须具备安全防爆技术性能 ， 欧美等发达国家的防爆叉车已进入快速发展阶段 。 国内防爆叉车的发展起步较晚 ， 经过我国机械工程技术人员几十年的不懈努力 ， 国产蓄电池防爆叉车的整机制造水平和国产配套件制造水平不同程度地得到了提高 ， 相关技术形成了多样化、智能化 ， 防爆技术也得到了提升 。 但现有防爆叉车的技术特征仍然存在系统运行电流较大、温升高的缺陷 ， 而且使用制动蹄片式制动易产生火花和出现温升高现象 。 为解决上述问题 ， 宁波如意依托宁波市先进装备制造业重点领域首台套项目（SN2012JG004） ， 2012 年3 月成立项目组 ， 2012 年10 月成功应用于中国人民解放军后勤部队等用户 。
1 CPDEx 系列蓄电池防爆叉车研究内容1.1 设计依据JB/T 2390—2005《平衡重式叉车基本参数》、JB/T 2391—2007《0.5-10 t 平衡重式叉车技术条件》、GB19854—2005《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》、GB 3836.1—2010《爆炸性环境 第1 部分：设备 通用要求》、GB 3836.2—2010《爆炸性环境 第2 部分：由隔爆外壳d 保护的设备》 。 车辆能在Ⅱ类、Ⅱ A、Ⅱ B 级温度组别为T1 ～ T4的爆炸性气体环境的1 区和2 区危险场所以及存在可燃性粉尘环境的21 区和22 区危险场所中使用 。 车辆的防爆等级为Gb（爆炸性气体环境中）和Db（可燃性粉尘环境中） 。
1.2 整机主要技术参数及结构图CPDEx 蓄电池防爆叉车示意图见图1 ， 整机主要技术参数如下： 型号 CPD35Ex防爆标志/ 车辆分级/ 危险场所区Ex Sd Ⅱ BT4/2G/1 区驾驶方式 坐驾式额定载荷 3 500 kg载荷中心距 500 mm轮胎 前轮28x9-15 Ex 防爆轮胎后轮6.50-10-8PREx 防爆轮胎起升高度 3 000 mm总高( 门架最高位置) 4 280 mm总长 3 755 mm总宽 1 220 mm门架底端离地高度( 满载) 110 mm车体离地高度 140 mm最小转弯半径 2 430 mm行驶速度( 满载) 11 km/h提升速度( 满载) 200 mm/s下降速度( 满载) ＜ 600 mm/s最大爬坡度（满载） 10%制动方式 机械、液压蓄电池 电压80 V、容量540 Ah
|CPDEx 系列蓄电池防爆叉车研发
本文插图
1. 工作装置 2. 驱动桥 3. 防爆轮胎 4. 防爆电源装置接线盒 5. 车架 6. 电源装置 7. 防爆控制箱 8. 防爆轮胎 9. 转向桥 10. 防静电座椅 11. 护顶架 12. 防爆照明灯 13. 防爆转向灯 14. 转向系统 15. 防爆操纵箱 16. 液压操纵系统图1 防爆叉车整机结构示意图1.3 研究方法项目组通过对现有防爆叉车的防爆性能、通用性、使用效率、经济性及可靠性进行广泛的研究和归纳分类 ， 结合对使用效果的深入了解 ， 总结了国内外同类产品的优缺点 ， 在此基础上 ， 对作业条件及特点进行了进一步分析 ， 提出了本防爆叉车的初步方案 。 再经过反复认证 ， 结合多位专家及用户的意见和建议 ， 最终确定了本产品的设计方案 。 进入设计阶段后 ， 项目组对各个控制系统、结构进行了反复的优化、修改 ， 最终形成设计图纸 。 在设计图纸完成后 ， 又组织设计、制造、检验等方面的专家评审 ， 以期使设计更加合理、工艺性强、防爆性能高、使用维护方便、成本合理 。 1.4 试验方法在方案设计阶段 ， 进行了动态及静态的计算机仿真及可靠性分析 ， 利用分析结果 ， 对整车结构进行了优化 。 样车试制完成后 ， 委托国家工程机械质量监督检验中心依据TSGQ 7012—2008《轻小型起重设备型式试验细则》进行了特种设备型式试验 ， 经200 h 可靠性强化试验 ， 各项判定指标均符合标准规定要求 ， 型式试验合格 。 委托国家防爆电气产品质量监督检验中心依据GB19854—2005《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》、GB 3836—2006《爆炸性气体环境用电气设备 第9 部分：浇封型m》、GB 3836.1—2010《爆炸性环境 第1 部分：设备 通用要求》、GB 3836.2—2010《爆炸性环境 第2 部分：由隔爆外壳d 保护的设备》、GB12476.1—2000《可燃性粉尘环境用电气设备 第1 部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备 第1 节：电气设备的技术要求》进行了防爆性能检验 ， 检验项目主要有机械检查、电气安装、温度测量、绝缘电阻测量、出厂温度试验 ， 所检验项目符合依据标准的规定 ， 并给出防爆检验报告 。


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