Máquina elevadora

Una carretilla elevadora contrapesada típica consta de los siguientes componentes:

• Bastidor del camión : la base de la máquina a la que se fijan el mástil, los ejes, las ruedas, el contrapeso, la protección superior y la fuente de alimentación. El bastidor puede incorporar depósitos de combustible y fluido hidráulico integrados en su estructura. 
• Contrapeso : una masa fijada a la parte trasera del bastidor de la carretilla elevadora. Su función es equilibrar la carga que se levanta. En una carretilla elevadora eléctrica, la batería, de gran tamaño, puede funcionar como parte del contrapeso. 
• Cabina : el área que contiene el asiento del operador junto con los pedales de control , el volante , las palancas , los interruptores y un panel de instrumentos con indicadores para el operador. El área de la cabina puede ser abierta o cerrada, pero está cubierta por una estructura de protección superior tipo jaula. Cuando está cerrada, la cabina también puede estar equipada con un calefactor para países de clima frío, así como con un ventilador o aire acondicionado para climas cálidos. ^{[ 11 ]} 
• Protector superior : un techo metálico sostenido por postes en cada esquina de la cabina que ayuda a proteger al operador de la caída de objetos. En algunas carretillas elevadoras, el protector superior es una parte integrada del conjunto del bastidor. ^{[ 12 ]} 
• Fuente de energía : puede consistir en un motor de combustión interna que puede funcionar con gas LP , GNC , gasolina o diésel . Las carretillas elevadoras eléctricas funcionan con una batería o una pila de combustible que alimenta los motores eléctricos; algunas carretillas elevadoras con pila de combustible pueden funcionar con varias pilas de combustible simultáneamente. Para almacenes y otras aplicaciones en interiores, las carretillas elevadoras eléctricas tienen la ventaja de no producir monóxido de carbono. ^{[ 13 ] [ 14 ]} 
• Cilindros de inclinación : cilindros hidráulicos montados en el bastidor del camión y en el mástil. Estos cilindros permiten que el mástil gire hacia adelante o hacia atrás para facilitar la sujeción de la carga. 
• Mástil : el conjunto vertical que realiza el trabajo de elevar y descender la carga. Está compuesto por rieles entrelazados que también proporcionan estabilidad lateral. Los rieles entrelazados pueden tener rodillos o bujes como guías. El mástil se acciona hidráulicamente y se opera mediante uno o más cilindros hidráulicos directamente o mediante cadenas desde el cilindro o cilindros. Puede montarse en el eje delantero o en el bastidor de la carretilla elevadora. Una variante de «mástil para contenedores» permite que las horquillas se eleven unos metros sin aumentar la altura total de la carretilla elevadora. Esto es útil al cargar palés dobles en un contenedor o debajo de un altillo. ^{[ 15 ]} 
• Carro – componente al que se fijan las horquillas u otros accesorios. Se monta en los rieles del mástil y se desplaza hacia arriba y hacia abajo mediante cadenas o estando conectado directamente al cilindro hidráulico . Al igual que el mástil, el carro puede tener rodillos o casquillos para guiarlo en los rieles entrelazados del mástil. ^{[ 13 ]} 
• Respaldo de carga : una extensión en forma de cremallera que se atornilla o suelda al carro para evitar que la carga se desplace hacia atrás cuando el carro se eleva a su altura máxima. ^{[ 13 ]} 
• Accesorios : pueden consistir en un mecanismo que se acopla al carro, de forma permanente o temporal, para facilitar la correcta sujeción de la carga. Existe una amplia variedad de accesorios para la manipulación de materiales. Algunos ejemplos son los desplazadores laterales, los accesorios para láminas deslizantes, las pinzas para cajas, las pinzas multiusos, los rotadores, los posicionadores de horquillas, los postes para alfombras, los manipuladores de postes, los manipuladores de contenedores y las pinzas para rollos. 
• Neumáticos : macizos para uso en interiores o neumáticos para uso en exteriores. ^{[ 16 ]} 

Los accesorios comunes para montacargas incluyen: ^{[ 17 ]}

• Dispositivos de dimensionamiento : los sistemas de dimensionamiento montados en carretillas elevadoras proporcionan las dimensiones de la carga para optimizar el uso del espacio en camiones y remolques, y para dar soporte a los sistemas de automatización de almacenes. Estos sistemas suelen comunicar las dimensiones mediante radios 802.11. Existen dispositivos de dimensionamiento con certificación NTEP disponibles para actividades comerciales que facturan por volumen. 
• Desplazador lateral : un accesorio hidráulico que permite al operador mover las horquillas y el respaldo lateralmente. Esto facilita la colocación de la carga sin necesidad de reposicionar el camión. 
• Rotador : para facilitar la manipulación de plataformas que puedan haberse inclinado excesivamente, y para otras necesidades especiales de manipulación de materiales, algunas carretillas elevadoras están equipadas con un accesorio que permite girar las horquillas. Este tipo de accesorio también puede utilizarse para volcar contenedores y facilitar una descarga rápida. 
• Posicionador de horquillas : un accesorio hidráulico que mueve las horquillas (acercando o separando las púas). Esto elimina la necesidad de que el operador ajuste manualmente las púas para cargas de diferentes tamaños. 
• Accesorio de sujeción para rollos y barriles : un accesorio mecánico o hidráulico que se utiliza para comprimir el objeto que se va a mover. Se utiliza para manipular barriles, toneles o rollos de papel. Este tipo de accesorio también puede tener una función de rotación. La función de rotación ayudaría a un operario a insertar un papel almacenado verticalmente en la entrada horizontal de una imprenta, por ejemplo. ^{[ 18 ]} 
• Accesorios para pértigas : en algunos lugares, como en los almacenes de alfombras, se utiliza una pértiga metálica larga en lugar de horquillas para levantar los rollos de alfombra. Dispositivos similares, aunque mucho más grandes, se utilizan para recoger bobinas de metal. 
• Accesorios de pinza para cajas y multiusos : accesorios hidráulicos que permiten al operador abrir y cerrar alrededor de una carga, comprimiéndola para levantarla. Con este tipo de accesorio se pueden mover productos como cajas, cartones y fardos. Cuando se utilizan estos accesorios, a la carretilla elevadora a veces se la denomina carretilla con pinzas. ^{[ 18 ]} 
• Accesorio para láminas deslizantes (empuje-tracción) : un accesorio hidráulico que se extiende hacia adelante, sujeta la lámina deslizante y la arrastra sobre horquillas metálicas anchas y delgadas para su transporte. El accesorio empuja la lámina deslizante y la descarga de las horquillas para su colocación. 
• Accesorio para manipular bidones : un accesorio mecánico que se desliza sobre las púas (horquillas). Generalmente cuenta con una mordaza con resorte que sujeta el borde superior del bidón para su transporte. Otro tipo se sujeta alrededor del bidón de forma similar a los accesorios para enrollar o sujetar barriles. 
• Plataforma elevadora tipo cesta : una plataforma que se desliza sobre las horquillas y está diseñada para elevar a los trabajadores. La cesta cuenta con barandillas para evitar caídas y soportes para sujetar un arnés de seguridad . Además, se utiliza una correa o cadena para fijar la cesta al carro de la carretilla elevadora. 
• Horquillas telescópicas : accesorios hidráulicos que permiten que la carretilla elevadora funcione en almacenes diseñados para el "apilamiento de doble profundidad", lo que significa que se colocan dos estantes para palés uno detrás del otro sin ningún pasillo entre ellos. 
• Las básculas montadas en carretillas elevadoras permiten a los operarios pesar de forma eficiente los palés que manipulan sin interrumpir su flujo de trabajo para desplazarse a una báscula de plataforma. Existen básculas que proporcionan pesos homologados para operaciones que implican facturación por peso. Se instalan fácilmente en la carretilla, colgándolas del carro de la misma manera que las horquillas. 
• Horquillas simples-dobles : horquillas que, en posición cerrada, permiten el movimiento de un solo palé o plataforma, pero que, al separarse, se convierten en un juego de horquillas dobles que permiten transportar dos palés uno al lado del otro. En algunas carretillas elevadoras, el control de las horquillas puede sustituir al desviador lateral. 
• Quitanieves : un accesorio mecánico que permite al operador de la carretilla elevadora retirar la nieve de forma fácil y rápida. El quitanieves también se puede utilizar en otras épocas del año como accesorio para limpiar lugares de trabajo. ^{[ 19 ]} 
• Contenedores : un accesorio mecánico que se instala en la carretilla elevadora para permitir la retirada segura y rápida de los residuos al contenedor o compactador de residuos adecuado. Existen dos tipos de contenedores: los de descarga frontal y los de descarga inferior. ^{[ 20 ]} 

El sistema hidráulico de las carretillas elevadoras se controla mediante palancas que manipulan directamente las válvulas hidráulicas o mediante actuadores eléctricos, utilizando palancas más pequeñas. Este último sistema ofrece a los diseñadores de carretillas elevadoras mayor libertad en el diseño ergonómico.

Las carretillas elevadoras están disponibles en muchas variantes y capacidades de carga. En un almacén típico, la mayoría de las carretillas elevadoras tienen capacidades de carga de entre una y cinco toneladas. Las máquinas más grandes, con una capacidad de elevación de hasta 50 toneladas, se utilizan para levantar cargas más pesadas, incluidos contenedores de envío cargados . ^{[ 21 ]}

Además de un control para subir y bajar las horquillas (también conocidas como cuchillas o púas), el operador puede inclinar el mástil para compensar la tendencia de la carga a inclinar las cuchillas hacia el suelo y evitar que se deslicen. La inclinación también permite operar en terrenos irregulares, aunque con ciertas limitaciones. Operadores expertos de montacargas compiten anualmente en pruebas de obstáculos y contrarreloj en rodeos regionales de montacargas.

Los motores de combustión interna utilizados en las carretillas elevadoras pueden funcionar con diésel, queroseno, gasolina, gas natural, butano o propano, y pueden ser de encendido por chispa de dos tiempos, de encendido por chispa de cuatro tiempos (común), de encendido por compresión de dos tiempos o de encendido por compresión de cuatro tiempos (común). Los motores norteamericanos incorporan sistemas avanzados de control de emisiones. Las carretillas elevadoras fabricadas en países como Irán o Rusia generalmente carecen de sistemas de control de emisiones. Las carretillas elevadoras de gas licuado de petróleo (GLP) utilizan un motor de combustión interna modificado para funcionar con GLP . El combustible suele almacenarse en una bombona de gas montada en la parte trasera de la carretilla. Esto permite un cambio rápido de la bombona una vez que se agota el GLP. Las carretillas elevadoras de GLP son más silenciosas que sus homólogas diésel, a la vez que ofrecen niveles de rendimiento similares.

Las carretillas elevadoras eléctricas funcionan con baterías de plomo-ácido o, cada vez más, con baterías de iones de litio . Entre los tipos de carretillas elevadoras eléctricas se incluyen: carretillas elevadoras con neumáticos macizos, plataformas elevadoras de tijera, recogepedidos, apiladoras, carretillas retráctiles y transpaletas. Las carretillas elevadoras eléctricas se utilizan principalmente en interiores, sobre superficies planas y uniformes. Las baterías evitan la emisión de gases nocivos y se recomiendan para instalaciones interiores, como las de procesamiento de alimentos y el sector sanitario. Las carretillas elevadoras también se han identificado como una aplicación prometedora para la reutilización de baterías de automóviles al final de su vida útil. ^{[ 22 ]}

Las carretillas elevadoras de pila de combustible se alimentan mediante una reacción química entre hidrógeno y oxígeno. Esta reacción genera electricidad que se almacena en una batería y se utiliza posteriormente para accionar los motores eléctricos de la carretilla. Este método de propulsión no produce emisiones locales, se puede repostar en tres minutos y se utiliza con frecuencia en almacenes refrigerados, ya que su rendimiento no se ve afectado por las bajas temperaturas. ^{[ 10 ]} En 2024, había aproximadamente 50 000 carretillas elevadoras de hidrógeno en funcionamiento en todo el mundo (la mayoría en EE. UU.), en comparación con los 1,2 millones de carretillas elevadoras eléctricas de batería adquiridas en 2021. ^{[ 23 ]}

Transpaleta motorizada, generalmente eléctrica. ^{[ 25 ]} Las carretillas elevadoras bajas pueden ser operadas por una persona sentada en la máquina o por una persona que camina a su lado, según el diseño.

Generalmente funcionan con energía eléctrica. Una apiladora puede ser operada por una persona sentada en la máquina o por una persona que camina a su lado, según el diseño.

Variante de una carretilla elevadora apiladora con conductor, diseñada para pasillos estrechos. Suelen ser eléctricas y a menudo tienen la mayor capacidad de elevación en posición de almacenamiento. Las horquillas de una carretilla retráctil pueden extenderse para alcanzar la carga, de ahí su nombre. Hay dos tipos:

• Carro móvil. Este consta de un mástil fijo integrado en la torre y horquillas montadas sobre un carro desplegable o pantógrafo, generalmente con actuadores hidráulicos o electromecánicos, o en configuración de tijera. Son comunes en Norteamérica y algunas partes de Europa.
• Mástil móvil; que consiste en un mástil de torre delgado montado sobre rieles, lo que permite que todo el conjunto se extienda o alcance mediante actuadores hidráulicos o electromecánicos. También elimina la necesidad de un pantógrafo extensor de horquilla independiente. Son comunes en el resto del mundo y generalmente se consideran más seguros. ^{[ 26 ]}

Las carretillas elevadoras estándar utilizan un contrapeso en la parte trasera para compensar el peso de la carga que se transporta en la parte delantera. ^{[ 27 ]} Las carretillas elevadoras eléctricas utilizan el peso de la batería como contrapeso y, por lo general, son de menor tamaño.

Una carretilla elevadora de carga lateral ^{[ 28 ]} es un equipo de manipulación de materiales diseñado para cargas largas. La cabina del operador se ubica en la parte delantera, a la izquierda. El área a la derecha de la cabina se denomina plataforma o bancada. Esta contiene una sección central, llamada foso, donde se ubican las horquillas. El mástil y las horquillas se extienden para levantar la carga por su punto central y depositarla sobre la plataforma. Al desplazarse hacia adelante con la carga transportada longitudinalmente, se facilita el paso de mercancías largas, generalmente madera, acero, hormigón o plásticos, a través de las puertas y su almacenamiento con mayor facilidad que con las carretillas elevadoras convencionales.

Similar a una carretilla retráctil, con la diferencia de que el operario viaja en una jaula soldada al carro de las horquillas o camina a su lado, según el diseño. Si el operario viaja en la carretilla, lleva un arnés de seguridad especialmente diseñado para prevenir caídas. Una pinza dentada especial sujeta el palé a las horquillas. El operario transfiere la carga al palé manualmente, artículo por artículo. Este método es eficiente para la preparación de pedidos de carga parcial y es muy utilizado en grandes centros de distribución.

Una carretilla elevadora eléctrica de contrapeso con asiento, equipada con un mástil especializado. El mástil puede girar 90 grados, y las horquillas pueden avanzar como en un mecanismo de alcance para recoger palés completos. Dado que la carretilla no necesita girar, los pasillos pueden ser excepcionalmente estrechos, y si se instala un sistema de guiado por cable en el suelo del edificio, la máquina puede funcionar prácticamente sola. Los mástiles de este tipo de máquinas suelen ser muy altos. Cuanto más altas sean las estanterías que se puedan instalar, mayor será la densidad de almacenamiento que se puede alcanzar. Este tipo de sistema de almacenamiento es popular en ciudades con precios de suelo muy elevados, ya que al construir estanterías hasta tres veces más altas de lo normal y utilizar estas máquinas, es posible almacenar una cantidad mucho mayor de material en un edificio con una superficie relativamente pequeña. ^{[ 29 ]}

Carretilla elevadora de contrapeso similar a la carretilla guiada para pasillos muy estrechos, con la diferencia de que el operario y los controles se encuentran en una jaula soldada al mástil. El operario lleva un sistema de sujeción para protegerlo de caídas. Por lo demás, la descripción es la misma que la de la carretilla guiada para pasillos muy estrechos.

Carretilla elevadora Moffett

Carretilla elevadora Moffett sobre camión de plataforma

También conocida como cargadora de césped . Viene con cabina de mando central. Generalmente tiene un motor de combustión interna. Los motores son casi siempre diésel, pero a veces funcionan con queroseno y, en ocasiones, utilizan inyección de propano para aumentar la potencia. Algunas unidades antiguas son de encendido por compresión de dos tiempos; la mayoría son de encendido por compresión de cuatro tiempos. Los motores norteamericanos vienen con sistemas avanzados de control de emisiones. Las carretillas elevadoras fabricadas en países como Irán o Rusia normalmente no tienen sistemas de control de emisiones.

Las carretillas elevadoras contrapesadas articuladas están diseñadas para descargar remolques y colocar la carga en estanterías de pasillo estrecho. El pivote central de la carretilla permite almacenar las cargas en estanterías perpendiculares a la carretilla, lo que reduce los requisitos de espacio (aumentando así la densidad de almacenamiento de palés) y elimina la doble manipulación desde el patio hasta el almacén. ^{[ 30 ]}

A Frederick L. Brown se le atribuye el perfeccionamiento del principio de un diseño articulado alrededor de 1982, recibiendo un premio en 2002 de la Asociación de Carretillas Elevadoras del Reino Unido por sus servicios a la industria de las carretillas elevadoras ^{[ 31 ]} y el Premio de la Reina a la Innovación en 2003. ^{[ 32 ]} Se inspiró en la transpaleta manual y descubrió que, al invertir el triángulo de estabilidad y cambiar la distribución del peso , podía resolver los problemas que durante mucho tiempo habían eludido los intentos anteriores de articular una carretilla elevadora. ^{[ 33 ]} La solicitud de patente de Freddy ^{[ 34 ]} hacía referencia a métodos de accionamiento específicos, lo que permitía a los competidores entrar en el mercado ofreciendo métodos alternativos, pero utilizando el mismo principio de articulación.

Estas carretillas elevadoras se guían por raíles o cables y están disponibles con alturas de elevación de hasta 12 m (40 pies ) sin sistema de sujeción superior y de hasta 30 m (98 pies ) con sistema de sujeción superior. Se ofrecen dos versiones: con plataforma elevadora y con elevador integrado, en la que el operario se eleva junto con la carga para una mayor visibilidad o para la preparación de pedidos a granel en varios niveles. Este tipo de carretilla, a diferencia de las carretillas articuladas de pasillo estrecho , requiere una superficie de suelo muy plana.  

Estos elevadores se encuentran en lugares como puertos deportivos e instalaciones de almacenamiento de embarcaciones. Con mástiles altos, contrapesos pesados ​​y pintura especial para resistir la corrosión causada por el agua de mar , se utilizan para subir y bajar embarcaciones de los estantes de almacenamiento. Una vez fuera, la carretilla elevadora puede colocar la embarcación en el agua, así como retirarla cuando finaliza la actividad náutica. Las carretillas elevadoras de los puertos deportivos son únicas entre la mayoría de las demás carretillas elevadoras porque cuentan con un cilindro de "elevación negativa". ^{[ 35 ]} Este tipo de cilindro permite que las horquillas desciendan por debajo del nivel del suelo. Esta funcionalidad es necesaria, dado que el suelo sobre el que opera la carretilla elevadora está más alto que el nivel del agua. Además, las carretillas elevadoras de los puertos deportivos cuentan con algunas de las horquillas más largas disponibles, algunas de hasta 7,3 metros (24 pies) de longitud. Las horquillas también suelen estar recubiertas de goma ^{[ 36 ]} para evitar daños en el casco de las embarcaciones que descansan sobre ellas.

La tecnología omnidireccional (como las ruedas Mecanum ) permite que una carretilla elevadora se desplace hacia adelante, en diagonal, lateralmente o en cualquier dirección sobre una superficie. Un sistema de ruedas omnidireccionales puede desplazarse lateralmente sin girar la cabina y permite que más carretillas elevadoras giren 360 grados sobre su propio eje.

En Norteamérica, algunos vehículos industriales con motor de combustión interna cuentan con certificaciones de Underwriters Laboratories que forman parte de la norma UL 558. Los camiones industriales considerados "seguros" llevan las designaciones GS (Gasoline Safety) para los de gasolina, DS (Diesel Safety) para los de diésel, LPS (Liquid Propane Safety) para los de propano licuado o GS/LPS para los de combustible dual (gasolina/propano licuado). ^{[ 37 ]}

UL 558 es una norma de seguridad de dos niveles. Los niveles básicos se denominan G, D, LP y G/LP. Underwriters Laboratories los considera el mínimo indispensable para una carretilla elevadora. Se trata de una norma voluntaria, y en Norteamérica, al menos, ninguna agencia gubernamental exige a los fabricantes que la cumplan.

Las normas de seguridad ligeramente más estrictas (GS, DS, LPS y GP/LPS) ofrecen una protección mínima; sin embargo, esta es extremadamente limitada. Anteriormente, Underwriter's Laboratory ofrecía certificaciones de seguridad especializadas EX y DX.

UL 583 es ​​el equivalente eléctrico de UL 558. Al igual que UL 558, es una norma de dos etapas.

Estos equipos están diseñados para operar en atmósferas potencialmente explosivas, como las que se encuentran en las industrias química, petroquímica, farmacéutica, alimentaria, logística y otras que manipulan materiales inflamables. Conocidos comúnmente como camiones Miretti o, en ocasiones, Pyroban en Europa, deben cumplir con los requisitos de la Directiva ATEX 94/9/CE si se utilizan en las zonas 1, 2, 21 o 22, y recibir el mantenimiento correspondiente.