《叉车设计规范》编制说明

1、国家标准叉车设计规范编制说明（征求意见稿）一、工作简况1. 任务来源根据国家标准化管理委员会下达的2020年第四批国家标准制修订计划的通知的要求，由全国工业车辆标准化技术委员会负责组织制定国家标准叉车设计规范（计划编号为20204705-T-604），计划要求完成时间为 2022年 12月28日前。2. 主要工作过程2.1 起草阶段2.1.1 接到标准制定任务后，全国工业车辆标准化技术委员会（简称工业车辆标委会）组织在工业车辆行业中组成由安徽合力股份有限公司、合肥工业大学、北京起重运输机械设计研究院有限公司等单位构成的标准起草工作组。2.1.2 2020 年 11 月 25 日至 27 日，工

2、业车辆标委会组织在安徽省泾县召开全国工业车辆标准化技术委员会三届三次会议，共有42个单位47名代表参加了会议。会议听取了标准牵头起草单位安徽合力股份有限公司对国家标准叉车设计规范的主要制定依据、前期所做的工作、标准总体框架和范围内容的介绍，对该标准的适用范围和总体框架进行了详细讨论，重点讨论了该标准所适用的叉车类型。2.1.3 2021 年 4 月 21 日至 23 日，工业车辆标委会组织在安徽省合肥市召开了国家标准叉车设计规范制定工作启动会议，共有21个单位26名代表参加了会议。会议重点对该标准草案的结构、机械、电气系统、液压系统的内容进行了讨论，对会议中提出的部分意见和建议安排了分工，并确

3、定了提交初稿的时间。2.1.4 2021年10月17日至19日，工业车辆标委会组织在浙江省杭州市召开了国家标准叉车设计规范（初稿）讨论会，共有23个单位27名代表参加了会议。会议对标准总体框架、各章的框架以及需要增加的内容进行了讨论，重点对各章节的技术内容进行了详细讨论，并对部分修改和增加的内容作了分工。2.1.5 2022年1月5日至7日，工业车辆标委会组织在山西省太原市召开国家标准叉车设计规范结构和机械部分起草工作组会议，共有5个单位8名代表参加了会议。会议通报标准初稿讨论会后，标准结构和机械部分修改的工作情况，重点讨论了标准整体框架，以及总体、结构和机械部分章、节的内容。2.1.6 20

4、22年2月，标准起草工作组根据上述会议的修改意见和建议，对标准初稿进行了修改完善，完成国家标准叉车设计规范（征求意见稿），并报送工业车辆标委会秘书处审核。二、 编制原则1. 遵循“面向市场、服务产业、自主制定”原则，在结构编写和内容编排等方面依据GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定。2. 本标准是在我国多年来叉车的生产实践基础上，参考叉车国内外相关技术标准、GB/T 3811-2008起重机设计规范进行制定。标准内容既满足当前技术条件的使用要求，也符合未来技术发展方向，具备适用性、科学性和协调性等要求。三、主要技术内容说明1.范围（见本标准第1章

5、）本文件确立了叉车总体、结构、机械、电气、液压与安全等部分的设计原则，规定了设计、计算要求和方法。本文件适用于GB/T 6104.1所定义的平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车（单侧）、插腿式叉车、托盘堆垛车和三向堆垛式叉车。其他类型叉车可参照使用。2.规范性引用文件（见本标准第2章）本章列出了在本文件中直接引用的国家标准28项、行业标准3项，团体标准1项，共32项。3.术语、定义和符号代号（见本标准第3章）GB/T 6104.1和GB/T 10827.1界定的术语和定义适用于本文件。本文件使用的主要符号、代号及其单位和含义，见附录A。4.总则（见本标准第4章）4.1基本构成列出叉车通用的组成

6、系统以及所包含的主要零部件，便于以后章节相关设计计算的理解。4.2载荷与载荷组合对叉车全工况下受到的载荷进行定义说明，并给出具体的计算公式和计算方法。根据叉车作业的三种工况（1）门架无起升仅叉车运行；（2）叉车无运行仅门架起升；（3）叉车作起升与运行联合操作，进行载荷组合的定义和说明，为后续章节的载荷计算提供依据。4.3自重与轴载说明叉车自重、重心位置和轴载的计算方法，并给出轴载的分担要求。4.4机动性能4.4.1最小外侧转弯半径标准中4.4.1.1、4.4.1.2条款参考JB/T 3300-2010平衡重叉车整机试验方法中对应内容，给出了前驱后转式四支点叉车及单电机前驱三支点叉车、双电机前驱

7、及后驱后转式三支点叉车最小外侧转弯半径计算方法。4.4.2最小直角堆垛通道宽度标准中4.4.2.1、4.4.2.2条款参考JB/T 3300-2010平衡重叉车整机试验方法中对应内容，给出了前驱后转式四支点叉车和单电机前驱三支点叉车宽窄载荷工况、双电机前驱及后驱后转式三支点叉车最小直角堆垛通道宽度计算方法。4.5动力特性4.5.1发动机选型说明按照内燃叉车满载最大行驶速度的要求来确定发动机的功率，以及发动机功率的具体计算方法。4.5.2电动机的选型标准中4.5.2.1、4.5.2.2、4.5.2.3条款给出叉车牵引电动机输出转矩、转速、功率的计算方法，根据对应参数进行选型。4.5.3传动系统总

8、速比标准中4.5.3.1、4.5.3.2、4.5.3.3、条款给出了传动系统总速比的计算，总速比的确定主要是基于整车速度和整车爬坡能力要求。4.5.4传动系统速比分配原则条款给出了传动速比的分配原则，及基于4.5.3确定后，再来确定传动系统结构，是否需要轮边减速。4.6牵引特性4.6.1牵引力与速度标准中4.6.1.1、4.6.1.2、4.6.1.3条款给出了机械传动叉车、液力传动叉车、静压传动叉车牵引力与运行速度的计算方法。4.6.2最大牵引力考虑驱动轮打滑及最大扭矩情况，确定了最大牵引力的选取原则。4.6.3爬坡能力计算叉车满载和空载的最大爬坡度。4.7制动性能标准中4.7.1制动性能求应

9、符合GB/T 18849的规定，4.7.2、4.7.3对于行车制动力矩和停车制动力矩，是基于整车的要求来进行计算确定。4.8整机稳定性计算各类叉车倾翻临界坡角值，根据GB/T 26949.2、GB/T 26949.3、GB/T 26949.4、GB/T 26949.5、GB/T 26949.22稳定性验证要求进行验证。5结构5.1金属结构件的一般计算原则本标准金属结构件计算方法可采用许用应立法和极限状态法两种方法，当结构件在外载荷作用下产生了较大变形，以致内力与载荷呈非线性关系时，建议采用极限状态法。5.2金属结构件的连接计算5.2.1焊接5.2.1.1一般要求叉车金属结构焊接的形式主要是钢熔

10、化焊焊缝连接，包括对接焊缝和脚焊缝。5.2.1.3焊缝的许用应力比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.3.2.3.1进行编写。5.2.1.3对接焊缝的计算比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.4.2.1.1进行编写。5.2.1.4角焊缝的计算比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.4.2.1.2进行编写。5.2.2铆接5.2.2.1铆钉连接的许用应力比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.3.2.3.2.1进行编写。5.2.2.2铆钉连接的疲劳许用应力比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.8.5表32进行编写。5.2.3螺栓连接5.2.3

11、.1普通螺栓连接比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.3.2.3.2.2进行编写。5.2.3.2有预拉力的高强度螺栓连接比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.4.2.2.2进行编写。5.2.4销轴连接比照GB/T 3811-2008起重机设计规范5.3.2.3.2.2进行编写。5.3 门架结构验算5.3.1门架受力分析对平衡重叉车常规设计的标准门架的货叉架、内门架、外门架、油缸、链条等部件，进行了门架在前倾和侧倾两个工作状态下受力分析。5.3.2 门架整体弯曲应力分析给出了门架在纵向弯矩和侧向弯矩作用下，弯曲和应力的计算方法。5.3.3门架局部弯曲应力分析给出了单个立柱

12、在滚轮力作用的局部应力计算方法。5.3.4 门架合成应力采用第四强度理论计算门架的最大应力。5.3.5 门架滚轮接触应力分析给出了滚轮与槽钢接触应力计算方法。5.4 货叉架结构验算给出了货叉架最大应力及强度计算方法。6起升系统6.1起升系统6.1.1门架理论尺寸计算6.1.1.1门架基本尺寸6.1.1.1.1二级基本型门架 给出了二级基本型门架的理论高度设计示意图，以及结构理论尺寸计算方法，油缸行程计算方法。6.1.1.1.2二级全自由门架给出了二级全自由门架结构理论尺寸计算方法，油缸行程计算方法。6.1.1.1.3三级全自由门架给出了三级全自由门架的理论高度设计示意图，以及结构理论尺寸计算方

13、法，油缸行程计算方法。6.1.1.2纵向滚轮最小间距给出了门架滚轮最小间距的选取原则。6.1.2 门架零部件选型6.1.2.1 货叉6.1.2.1.1 货叉强度给出了货叉弯矩和应力的计算方法，以及安全系数的选取原则。6.1.2.1.2 货叉刚度给出了货叉在不同载荷形式下的变形计算。6.1.2.2 滚轮6.1.2.2.1 静载荷校核给出滚轮静载荷校核方法。6.1.2.2.2 滚轮当量动载荷给出滚轮当量动载荷计算方法。6.1.2.2.3 滚轮寿命给出滚轮寿命计算方法。6.1.2.3 链条给出链条安全性计算方法。6.1.2.4 起升油缸6.1.2.4.1 起升油缸缸筒给出了缸筒安全性校核方法。6.1

14、.2.4.2 起升油缸稳定性给出了带中间支承的起升油缸稳定性计算方法。6.2转向系统6.2.1转向阻力矩6.2.1.1概述对叉车转向阻力矩的组成、及计算工况进行了说明。6.2.1.2转向轮的滚动摩擦阻力矩给出了转向轮的滚动摩擦阻力距计算方法。6.2.1.3转向轮的滑动摩擦阻力矩给出了转向轮为充气胎、实心胎时的滑动摩擦阻力距计算方法。6.2.2油缸推力给出了横置油缸转向桥油缸活塞杆左、右水平力和油缸压力的计算方法。6.2.3转向机构给出了叉车转向时，各轮胎进行纯滚动的前提条件，及建议误差值。确定叉车转向机构的关键参数，并给出了外轮转角偏差计算方法。6.2.4转向桥6.2.4.1转向桥桥体对叉车转

15、向桥的受力进行分析，给出了最大侧向力工况、最大垂直力工况地面时最大弯矩的计算方法。6.2.4.2转向节和主销间的轴承给出了转向节和主销之间滑动轴承比压的计算方法。6.3驱动系统6.3.1离合器标准中6.3.1.1中关于离合器力矩计算、摩擦片尺寸选择、液力传动离合器，都是基于整车发动机动力输出，变速输入净扭矩来进行设计计算。6.3.2变矩器根据叉车的工况情况，说明变矩器的具体选型要求。6.3.3变速器标准值6.3.3.1、6.3.3.2中齿轮和轴的强度计算，都是基于变速器需要传动的扭矩，来确定齿轮和轴规格尺寸。6.3.4联轴器说明根据联轴器的计算扭矩和传动扭矩的关系要求如何选型联轴器。6.3.5

16、驱动桥标准中6.3.2.1、6.3.5.2、6.3.5.3、6.3.5.4、6.3.5.5中关于减速器、差速器、半轴、轮边减速器、桥壳等零部件的相关要求和计算，都是基于整车的需求。6.4制动系统标准中6.4.1、6.4.2介绍了制动器和制动操纵机构，制动器的类型选择主要是基于整车的定位，根据不同的制动类型来进行相应制动操作机构的设计计算。6.5轮胎轮胎的选型要求，并给出平衡重式叉车充气轮胎的常用规格。7.电气（见本标准第7章）参照GB/T3811-2008起重机设计规范电气部分内容结构编写本标准第7章。7.1基本要求叉车电气设计除满足现有标准GB/T275442011工业车辆 电气要求外，结合

17、国内叉车现状，提出了其他基本要求。7.2电源和供电根据JB/T 2391-2017500 kg10 000 kg乘驾式平衡重式叉车 、JB/T 3244-2005 蓄电池前移式叉车、GB/T 17938-1999 工业车辆 电动车辆牵引用铅酸蓄电池 优先选用的电压编写电动叉车选用的电压等级。根据EN1175-2020Safety of industrial trucks Electrical/electronic requirements编写电源安装、供电系统设计规范等内容。7.3电气控制系统参照GB/T3811-2008起重机设计规范电气部分内容结构编写电器件内容。根据EN1175-2020

18、Safety of industrial trucks Electrical/electronic requirements结合国内现状编写控制系统设计原则相关内容。7.4电气设备的工作环境参照GB/T3811-2008起重机设计规范电气设备的工作环境编写本部分内容。其中电动机应用海拔高度参考GB/T 755-2019 旋转电机 定额和性能编写。7.5电动机电动机选择参照GB/T3811-2008起重机设计规范结合现状编写。绝缘等级及工作制参照JB/T 2391-2017500 kg10 000 kg乘驾式平衡重式叉车4.2节内容编写。7.6辅助电气设备本节根据现状编写。7.7通信本节根据现状

19、编写。7.8电线电缆本节根据现状编写。8液压8.1液压基本要求给出了叉车液压系统设计基本要求。8.2液压系统回路给出了叉车液压系统一般要求和常用回路。8.3液压系统类型给出了叉车液压系统常见类型。8.4液压系统压力确定给出了叉车液压系统压力选定要求和原则。8.5液压元件的设计和选型给出了叉车液压元件设计计算方法和选型原则。8.6液压辅助元件给出了叉车液压辅助元件设计计算方法和选型原则。9安全本章安全内容主要比照GB/T 10827.1-2014工业车辆 安全要求和验证 第1部分：自行式工业车辆（除无人驾驶车辆、伸缩臂式叉车和载运车）进行编写。9.1基本要求本标准适用车型应符合GB/T 1082

20、7.1的规定，对于操作台起升高度大于1 200 mm的车辆和/或带着载荷起升至1 200 mm以上运行的车辆，还应符合GB/T 10827.3的规定。叉车的铭牌、安全标志及其说明应设置在车身的显著位置。安全标志应符合GB/T 26560的规定。9.2动力系统规定了内燃叉车应选用符合排放的发动机；蓄电池叉车蓄电池限位要求；蓄电池叉车蓄电池箱或蓄电池外壳的金属盖的要求；防止动力源罩壳以外关闭的装置。9.3传动系统规定了静压传动叉车在制动状态时才能启动发动机；机械和液力传动叉车应配备在传动装置处于结合状态，防止发动机启动的装置。9.4转向系统规定了站驾式或坐驾式叉车和装有舵柄的步驾式叉车转向时，控制

21、装置的转向要求；转向系统发生功能故障，车辆的运行要求。9.5制动系统规定了叉车制动器应符合GB/T 18849的规定；停车制动器应配有防止意外释放的装置，停车制动力应通过机械装置产生；行车制动器功能故障的要求；站驾式和步驾式叉车制动器的要求；制动器的操作要求，以及警示要求。9.6液压系统规定了液压起升系统因内部泄露造成载荷下降引起的下滑量的要求；起升装置满载下降速度的要求；货叉架和门架运动防止脱落的要求；由于内部泄露引起门架前倾角度的要求；液压管路、接头强度要求；设置防止系统压力超过预定值的装置。9.7电气和控制系统规定了配备车辆启动的装置；电动叉车紧急切断装置的要求；蓄电池叉车充电要求；叉车照明和信号装置要求；蓄电池叉车绝缘电阻要求。9.8工作装置载荷装卸控制装置布置及移动要求；控制装置各动作的标志要求、以及控制装置释放能自动回位的要求；货叉及安装尺寸的要求。9.9安全保护和防护装置应备有发出清晰声响的警示装置的要求；坐驾式平衡重式叉车和侧面式叉车应设置后视镜或摄像显示装置；应设置刮水器；最大起升高度大于1 800 mm的乘驾式叉车应安装护顶架；应设置下降限速装置、门架前倾自锁装置、防爆装置。9.10安全尺寸规定了叉车踏脚结构和尺寸要求；梯级高度要求；防护栏尺寸要求；抓手尺寸要求。四、主要试验验证分析本标准中的技术要求和设计计算，充分参考了国内外先进制造厂商、高校、检验机构和