工程机械发展历史系列(1) “钢铁倒骑驴”如何变成叉车
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发布于 2022-04-07

关于在交通和物流中发挥重要作用的港口,文学、绘画和影视作品展现的港口景象大多是古代或者近代港口搬运工人肩扛重物、走过木桩粗绳与杂物、踩着木板艰难前行、监工们手持皮鞭凶神恶煞抽打速度放慢或者行动放缓的搬运工;展现现代港口时,庞大的龙门吊和塔吊取代了绝大多数人力工作,还有许多引人注目的小型车辆在集装箱之间忙碌——它是谁呢?

它就是——叉车!

我们平时应该会偶尔看见它,并且对它紧凑独特的结构外形印象深刻。我们见过这样的——

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这样的——  

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和这样的——

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没错,它也是叉车。

(1)叉车叉车,有叉的车

叉车,一种大家经常见到的工程机械,以其精小和独具特色的外观而给人们留下深刻印象。它可以凭借两根货叉抬起数吨乃至十余吨的重物,穿行在仓库、工地和港口,通过幅度不大的移动辅助人力将货物卸下。货叉对于叉车的重要性不言而喻,但最开始的叉车——1917年克拉克公司Clark Trucktractor的时候却是没有货叉的,它只是一种可移动载货平台,驾驶与驱动装置位于后方而载货装置位于前方,我们可以把它当成机械化的、由内燃机驱动的“倒骑驴”。

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左图为电视剧《马大帅》中范德彪乘坐倒骑驴的场景,右图为Clark公司生产的载货车辆,也是叉车的前身

叉车诞生之前,科学技术的发展速度可以说是宋高宗坐驴车——飞马都追不上,两次工业革命也为人类带来了各种承托世界、改造物质、突破自然封锁的工具:气缸锁增加了传动装置的安全性并提高效率,起动电机使电能转化为可以驱动物体运动的动能,T型车流水线的使用带来了能够标准化快速生产产品的生产模式,牵引车辆、载重车辆和其它工程与运输车辆的发展积累了丰富的研发经验。得益于新技术诞生和良好的产业基础,一种操作较为简便的移动载货平台诞生了。

我们很难把这种机械化的“倒骑驴”和日后的叉车联系起来。“钢铁倒骑驴”最开始是Clark公司生产出来自行用于材料运输的,其构造十分简单,部分设备还需要站立操作,还没有一个与外界相对隔绝的驾驶室,基本上是“夏天工作挨日晒,冬天工作喝冷风,煤矿送煤吸煤灰,木厂运木吃木屑”的一个状态,辛苦又危险;同时,它缺少能够主动抓取或承接货物的工具,需要人力和其它机械配合。

缺什么功能,就安装什么工具。但是注意,改进机械绝对不是把“蒙古可汗、成吉思汗、天可汗、信函”放在一起就会变成积极更新视频与我们分享知识的“小约翰可汗”,这么搞连耗子都变不出来。增加新零件或者改造原有结构,除了要考虑对新功能的需求,还要注重新零件是否能够适应设备、是否会影响原有整体功能、是否会产生危害。比如,我们不能为了给汽车增加起重的功能而直接放一台起重机上去,单纯的堆叠很难保证起重机稳定运行,更难保证车辆平衡性;不能为了透气在口罩上挖个洞并安装风扇,使得外界空气毫无过滤进入呼吸道;也不能为了延缓化肥结块往里面倒水(化肥具有一定腐蚀性)。我们可以想一下,不考虑动力系统、不考虑牵引装置,为了能让升降平台插进货物而强行安装两个货叉,暂且不提能不能升降,是否能保证货叉不被重物压垮都是问题。

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图中为液压系统部件之一“铰链”

“钢铁倒骑驴”到叉车的演变过程中,液压系统的运用起到了重要作用。液压系统是利用液压油传递动能和压强、通过改变压强增大作用力、推动机器运转的装置:液压油将动力从动力元件传递给执行元件,执行元件会将液压油的动力能转变为机械能,推动部件运作;执行,辅助元件和控制元件能够实时反映液压系统数据、保障设备安全,帮助驾驶员能够有效控制设备。

液压系统的运用使“钢铁倒骑驴” 车体结构更加紧凑,升降平台运作更加稳定,增加设备载重量且减少对人力和其它设备的依赖。1924年,Clark公司为Duat牵引车安装了门架、锁链和货叉,给予它自行装载货物的能力,真正意义上的“叉车”诞生。1938年,第二次世界大战爆发的前一年,以内燃机为动力、由液压系统驱动货叉、具有现代结构雏形的小吨位叉车Carloader诞生,虽然它还没有与外界相对隔绝的驾驶室,但它紧凑的结构和流畅的外形和标志性的门架和货叉,已经展现出现代叉车的模样。

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早期叉车,Carloader

叉车的诞生看似偶然,但如果我们考虑到“钢铁倒骑驴”的基础,考虑到同时代各种工程机械、农业机械和牵引设备的产业发展,考虑到一整个19世纪和20世纪初基础科学、应用科学和生产技术的飞速进步,就能发现:叉车的诞生绝非只是某一刻突然冒出来的幻想,它如同一堆只需要一颗火星就能熊熊燃烧的干草堆;而人们日益增长的货运需求,促使企业主和技术工人们用火把点燃它。

(2)刚才我运货的时候,那边的小胡子有在偷看吗?

一种新诞生的生产工具需要人们在不断使用的过程中发现问题,需要人力物力和财力的投入解决问题,才能够不断被改进。叉车最开始只是Clark公司为了运输货物而自己生产自己使用的装载运输车辆;一位客户在参观工厂时对它产生兴趣,希望能够购买几辆。满足客户需求乃是获取利润的必经之路,克拉克公司立刻开始生产,出厂数量逐年增加。工业革命后快速发展的经济带来使货运需求快速增长,国际货物运输日益兴盛,港口、仓库、工地、工厂和需要运输货物的地方非常欢迎“钢铁倒骑驴”和叉车,“福特流水线”为大规模标准化生产创造必要条件,克拉克公司有了足够的动力和财力改进这一新型运输设备并扩大生产规模。

1939年,也就是Carloader诞生的第二年,一位落榜美术生开始二战,操控德国闪击波兰,人类历史上最为残酷的战争将五洲四洋的人拖入深渊。美国先是通过租借法案,允许向同盟国和苏联输送物资对抗轴心国,后来又因珍珠港事件正式参战,规模庞大的工业为了战争高速运转起来,大量物资被输送到不同的战场。第二次世界大战强度高、战场火力密集,物资消耗极大,需要更强的运输能力满足战场需求。我们举个例子,二战期美国总共消耗70亿发子弹,其中有相当一部分是以出售或者赠送的形式交付盟国。70亿发子弹需要无数的弹药箱(一个弹药箱可以装备200M60M73机枪子弹,容纳步枪子弹时也不过几百发),运载这些沉重且数量庞大的弹药箱着实是个麻烦,如果再算上炮弹、武器及其零部件、罐头之类体型小数量多总量大的物资,如果没有合适的运载设备,恐怕后勤部门会比法西斯匪帮先冲到指挥所,和指挥官与参谋部“痛陈利害”。

军方急需一种行动便捷快速还能承载重物的运输车辆,而叉车就此走进了美国军方的视线——这小东西竟然是如此的好用,可以自行装载货物,行动快捷灵活自如,非常适合在港口作业。美国军方大量购买Clark公司的叉车和牵引车辆,将源源不绝的物资送往欧洲战场、支援前线。

后勤补给在战争中发挥着极其重要的作用,没有后勤保障军队就缺少持续作战能力。美国凭借强大的工业能力、发达的海运和独特地理优势,给予军队最好的后勤保障;苏联拥有强大工业,并在战争爆发后痛定思痛建立统一后勤管理体系,虽然还是会出现柏林战役中攻打泽劳高地时坦克和后勤部队行动混乱的情况,但新的后勤管理体系有效保证后勤供应;最糟糕的是德国,没有统一的后勤组织,大量物资运输工作需要靠骡马完成,许多部队的军需官都守在军工厂外面等着装备和弹药完成生产,其场景堪称全村的人守着拉磨的驴等饭吃。可以说,在创死希特勒的钢铁洪流之中,除了坦克、自行火炮、卡车之外,还有一辆辆忙碌不堪的小叉车。

(3)为了明天而撑起重托

战后,原本用于运输武器装备和其它军队物资的叉车大量滞留欧洲。而欧洲战争已经结束,数量庞大的叉车被闲置在港口,其放置和养护也需要不少费用。不过,他们找到了买家收购叉车:因为战争处于一片萧条中的欧洲正在清理废墟,捡起还可以用的废弃物,拿着“马歇尔计划”给的援助重建家园——一个商机来了,把叉车卖给忙于重建的欧洲各国不好吗?省了费用,还能赚钱。

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图为运作中的港口,许多叉车于货箱间穿梭

于是乎,西欧各国大量购买叉车。见识到叉车的便利好用之后,迅速开始自行研发生产,很快就出现欧洲叉车繁荣期;随着产业向全球扩散,叉车先后走向世界各地。如今,叉车已经成为港口、仓库、和工地货物运输不可缺少的设备,并且可以安装相对隔绝的操作室,还可以安装空调,操作的简便性和舒适性大大提高。如果您看见叉车工作请千万不要因为好奇上去凑热闹,它是字面意义上能撞死人的,几乎每年都有和叉车相关的事故——场景较为血腥,就不放图片了;叉车看起来可爱,但也需要经过培训教学才能够操作,千万不要因为好奇或者图个爽坐上去操作叉车。

当我们说起令人激情澎湃的海洋冒险时,会联想到一叶孤舟或者巨型船舶驾驭巨浪、直面狂风,突破暴风雨驶向阳光;或是钢铁巨兽高声咆哮,以坚船利炮的野蛮征服海洋,在辽阔海域激烈角逐分割天地——当然也有可能联想到可以缓解低血压症状的游戏《战舰世界》。不过,我们也应该注意到,在狂风天浪的史诗背后,还有这一辆又一辆叉车为人类忙碌。叉车,以渺小之姿,承托重物,驶过硝烟弥漫的煤场,驶过喧闹吵嚷的工厂,它从二战的烽火狼烟中缓缓驶出,来到我们身边,放下希望、幸福,再驶向明天。


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