大工作范围高空作业车设计.pdf

第30卷第4期
哈尔滨轴承
Vol30 No4
2009年12月
JOURNAL OF HARBIN BEARING
Dec.2009
大工作范围高空作业车设计
张际宏
(哈尔滨红光锅炉集团有限公司,黑龙江哈尔滨150050)
摘要:介绍了一种新型的大工作范围的工程机械一一高空作业车,该车大大提高了工作效率和灵活性,克服了
日式高空作业车在以上方面存在的缺点。
关键词:高空作业车;大工作范围;升降机构;摆臂机械;行走机构;回转机构
中图分类号:U492.322文献标识码:B文章编号:1672-4852(2009)04-0059-03
Design of hoisting machine with wide working range
lang
g
(Harbin Hongguang Boiler Group Co, Ltd. Harbin; 150050)
Abstract The article introduces a new kind of construction machinery with wide working range-hoisting machine
The machine improves work efficiency and stability and overcom es the disadvantages of the previous machine in
above aspects
Key words: hoisting machine; wide working range; hoisting appliance; swing arm appliance; slewing appliance
running appliance.
1前言
高空作业车是一种应用极为广泛的工程机
械,在矿山、建筑业、军事等领域有着重要的地位。
特别是在基础设施建设中所起到的作用越来越明
显,可有效减轻繁重的体力劳动、完成高空环境下
的各种作业要求、提高劳动生产率
高空作业车是用来运送工作人员和工作装备
到指定高度进行作业的特种车辆。高空作业装置
主要包括工作臂、回转平台、工作斗、液压系统和
1.行走小车2.回转机构3.伸缩机构4.摆臂机构
图1高空作业车整机模型
操纵装置等。现在的高空作业装置要求操作平顺、下机构:升降机构、摆臂机构、行走机构、回转机
工作稳定、自动调速、安全可靠。这些装备可以大
构
大提高空中作业的工作效率,目前市场上的高空2.1升降机构
作业车工作范围往往比较小,大大影响了工作效211参数设计
率,本文将设计一种新型的大工作范围高空作业
升降机构的功用为将工作台升降到工作位
车
置,采用同步伸缩方式,液压驱动,第二与第三节
2设计方案
臂同时伸缩,第二节臂的伸缩长度为1.4m,第三
节臂相对于基本臂伸缩2.8m。升降机构完全伸出
整机的模型如图1所示。高空作业车包括以后,摆臂与第三节臂铰点距地面6m,完全收回后,
收稿日期:2009-11-2
距地面3.2m。最大起重量为400kg。
作者简介;张际宏(1963-),男,工程师
2.1.2伸缩方式的确定
哈尔滨轴承
第30卷
臂架的伸缩方式主要有三种:顺序伸缩、同步
升降机构的模型如图3、图4所示。
伸缩和独立伸缩。
(1)顺序伸缩:是指各节伸缩臂按一定先后次
序完成伸缩动作。为了使各节特伸出后的起重能
力与起重机的起重特性相适应,伸臂顺序为先外
后里。
2)同步伸缩:是指各节臂以相同的行程比率
同时伸缩。
(3)独立伸缩:是指各节臂无关联地独立进行
伸缩动作。显然,独立伸缩机构同样也可以完成顺
序伸缩或同步伸缩的动作。
吊臂自重和吊臂重心直接影响起重性能,不
图3升降机械模型图
图4升降机械模型图
同的伸缩方式使吊臂自重和重心位置在吊臂伸缩
完全收回状态
完全伸出状态
过程中起着不同的作用。
2.2摆臂机构
在起重特性相同时,顺序伸缩机构的吊臂可
2.2.1参数设计
以比同步伸缩机构设计的轻一些,(因为后者伸缩
摆臂工作中心高度6m,摆臂长度2m,摆臂工
臂的危险截面,位置变化多,不易做成变截面结
构)。吊臂在全伸和全缩时,重心位置一定,与伸作范围是:70°-70°。摆臂的回转由液压缸驱动。
摆臂用于承载工作平台,使工作平台的作业
方式无关。但是在相同中间臂长作业时,同步伸缩半径为2m。摆臂的最初位置是与水平面的夹角为
的吊臂重心距回转中心较近,起重性能可以提高。-?70°,最高位置为+70°,工作范围是140°。在工作
比较优缺点,选用同步伸缩方式
范围之内保证工作平台总处于水平状态。摆臂整
图2为采用一个单级液压缸和一套钢丝绳滑体为焊接结构、上下板切去一部分,避免与主动油
轮系统的同步伸缩机构。油缸伸缩杆2与基本臂缸、工作平台之间发生干涉。被动油缸座与摆臂用
1由销轴铰接。缸体3与第二节臂4由销轴铰接。
°螺栓连接,用加强筋增加摆臂的强度。摆臂上各铰
钢丝绳7绕过滑轮6,一头由销轴与第三节臂5接点的位置关系都按优化结果来设置。
相连,另-头与基本臂相连。钢丝绳8绕过滑轮
摆臂模型如图5所示。
9,一头与基本臂相连,另一头与第三节臂相连。滑
轮9装在第二节臂上。滑轮6装在液压缸体头部。
当缸体带动第二节臂伸出时,滑轮6随缸体上升,
通过钢丝绳7的拉动第三节臂上升,也就是说,在
第二节臂相对基本伸出的同时,第三节臂也相
对第二节臂伸出了同样的距离,即实现了同步伸
图5摆臂模型图
出。第三节臂的同步缩回,是由钢丝绳8完成的,
2.3行走机构
其动作原理与同步伸出完全一样。
行走机构的基本功用是支持整个机械并保证
其行驶和进行作业,亦即承受整机的重量及由传
。)
动系统和操纵系传来的力和力矩。行走机构包括
车架、支腿及车轮
车架是整台机械的基础,在它上面直接或间
接地安装着所有的零、部件,使机械成为一个整
体。车架支承着整个机械的大部分重量,在整机作
业时,还将承受着更大的动载荷的作用。在工作过
程中为了保证车架上各机件的正确相对位置,车
架要有足够的强度和刚度,冏时重量要轻。车架纵
梁为槽钢焊接而成,在主要承载的区域增大了槽
1.基本臂2.油缸伸缩杆3.油缸缸体4.第二节臂
钢的截面积,通过五根工字钢来连接两纵梁,保证
5.第三节臂6.滑轮7钢丝绳8.钢丝绳9.滑轮
图2两节臂同步伸缩原理图
了车架的强度及刚度。