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中国地质大学长城学院
本科毕业设计文献综述
系 别： 工程技术系
专 业： 机械设计制造及其自动化
姓 名： 金雨轩
学 号： 05211538
2015 年4月21日
前言
曲臂式高空作业平台作业梯是广泛使用的高空作业设备。它是根据用户的特定要求而设计的，并且适用于多人作业。它使高空作业效率更高，安全更有保障。然而，当有不能移动的障碍物时，垂直式高空作业平台难以有效地进行高空作业，导致高空作业有盲区，影响了垂直式高空作业平台推广及应用。为了解决这个问题,设计可跨障碍物的曲臂式作业平台，并根据高空作业平台的结构尺寸,在液压缸伸缩比要求满足的条件下, 在确定液压缸变幅机构的三个参数的铰链点的位置，而计算液压缸的最大提升负载的条件下，并检查工作平台的稳定性。
1. 国内外的研究现状
高空作业机械是工程起重机械上发展起的高空作业设备，广泛用于建筑、消防等行业。随着中国经济发展的不断进步，对高空作业车的需求越来越多，以及越来越广泛的工作范围。
目前，国内高空作业平台向多品种、系列化、小批量方向发展。虽然在平台市场上，在今天甚至在未来的很长一段时间不能占太多的市场。但是，由于空中作业平台独特的作用，它在工程建设中起着越来越重要的作用，其辐射范围也越来越广。在电信、市政建设、消防、救护、建筑、航空摄影、造船、石油、化工、航空等行业中将能看到它的身影。
曲臂式高空作业平台作业梯，能提高机械化程度，降低劳动消耗，降低成本，缩短工作时间，提高工作效率，并满足特定需求。
经过调研发现，目前，具有一定的高空作业平台市场需求，但只有较少的生产厂商，主要集中在它的结构比较复杂，难以批量生产，使能够改善其结构和性能的高空作业平台，提高高空作业平台的功能，仅能形成小批量生产。本设计的重点是对高空作业平台主要工作装置所采用的各种方案进行比较分析，分别列出各方案的优劣点，以便选择最合适方案。
高空作业平台是用运送工作人员和携带器材到达指定现场进行作业的专用高空作业平台。
高空作业平台除底盘部分外，为了实现高空作业的功能，必须还有动力传动装置、工作装置、安全装置及液压系统等。
高空作业平台是用来运送工作人员和工作器械到指定高度进行作业的特种工作平台，是将曲臂式高空作业装置安装在底盘上组成的。曲臂式高空作业装置包括工作臂、回转平台、副车架、工作斗、液压系统和操纵装置等。现在的曲臂式高空作业装置具有操作平顺、工作稳定、自动调速、安全可靠等优点，大大提高曲臂式空中作业平台的工作效率。高空作业平台是利用底盘作为行走的机构，平台还具有高性能，机动灵活，可快速转移，转移到工作场地后能迅速投入工作，因此越来越多被应用到工程建设、工业安装、设备检修、物业管理、航空、船舶、石化、电力、影视、市政、园林等许多行业，是在近几年国内发展最快的专用平台产品之一。
针对国内外曲臂式高空作业平台作业梯的动力传动装置。包括曲臂式高空作业平台作业梯，各工作装置的动力传动部分，其设计要求如下：
(1) 在工作中的功能，预定的负载范围内时，无论负荷大小，都需要具有一个工作速度稳定的动力传递装置；
(2) 在同一工作循环中，回转机构、提升机构和其它加工装置是交替正向和反向运动，因此要适应运动的方向的不断变化；
(3) 在操作过程中，工作设备的工作速度应能调整与作业的进度，而且可速度范围大，比如升降机构需要有较低的微动速率。
1、内燃机——机械传动
该传动模式只可用在一用途单一的高空作业平台，如电力设施维护时多采用的垂直式高空作业平台。动力源是平台发动机，动力可过变速器后传出，而且还通过分动器、离合器、减速机、卷扬机、滑轮和绳索等设备一起使用，传动线长，结构更复杂。
2、电力——机械传动
该传动模式是利用来自外部的电力或车辆用的电源，通过电动机的电能转换为机械能，并通过机械传动装置将动力传递给各个工作装置。由于电机可反转，并且无级特性在很宽的转速范围内等特点。机构可由独立电机驱动，简化了传动与控制机构，噪音低、污染少，适合应用在方便外接电源或流动性不大的工作现场。
3、内燃机——电力传动
该传动模式的路线是平台发动机 → 发电机 → 电动机，然后带动各工作装置运转。其优点是利用直流电动机的优良工作特性，使高空作业平台获得良好的作业性能，但这些传动装置质量较大，价格昂贵。
4、内燃机——液压传动
大多数的曲臂式高空作业平台都采用了这种方式，它可充分的利用液压来驱动，简化了传动结构，易于实现无级调速和改变运动方向，传动平稳、操作简单、方便、节能、还可以防过载。
综上所述，通过分析结构，经济性价比，可应用的范围和操作性能等各种的动力传动装置，可将动力传递装置选为内燃机。
举升机构可用在实现作业平台升降和变幅，其结构型式：交叉剪式、套筒式、伸缩臂式和曲臂式。
1、交叉剪式举升机构
交叉剪式升降机构是根据交叉排列，一个剪式连锁铰接帧结构。当改变交叉角度时完成升降运动。改变连杆交叉的角度，可通过伸缩液压缸杆或伸缩绳索来实现。这种机构可完成比较低的工作环境，平台平稳，平台空间大，被广泛用于飞机、船舶制造，内部修理，清洁和维护电路线等工作现场。但是，这种作业车越障能力差、工作范围小。
2、套筒式举升机构
套筒式举升机构可通过多节套筒的伸缩来完成升降运动。驱动方式也能采用液压传动或钢丝绳滑轮传动，套筒式垂直升降式举升机构的作业高度比较有限，工作范围小。但作业车平台较大，且支撑稳定。
3、伸缩臂式举升机构
伸缩臂式举升机构可由多节套装、并可伸缩的箱型臂所组成。它包括的有基本臂和伸缩臂这两个部分。伸缩臂可以是一节或者多节，各节臂间要装有液压缸。而液压缸在工作时，各节臂将在液压缸活塞杆推动下通过沿导向元件上、下的滑动，从而改变臂架的长度。整个系统将支承在液压缸的底部铰支座与变幅的液压缸两端。可经过变幅液压缸的活塞杆来伸缩实现臂架的摆动，而完成变幅与升降目的。伸缩臂式举升机构的臂架最大作业高度是60～80米。因为伸缩臂式举升机构能获得较大的作业高度与变幅。所以被广泛的应用于各种高空作业的平台上。但是这种作业车越障能力比较差。
4、曲臂式举升机构
曲臂式举升机构是由多节箱形臂折叠而组成。这种型式采用2到3节折叠臂组成。其折叠的方式被分为上折式与下折式两种。各节臂的折叠与展开运动是由各个节间液压缸来完成。这种型式的举升机构是完成一定高度与幅度的作业。另外，下折式还能完成地平面以下的作业，可以扩大曲臂式高空作业平台的作业范围。由于曲臂式举升机构具有很高的灵活性、并且适应性好、还具有越障能力等优点，所以采用非常广泛。
综上所述，由于曲臂式举升机制比交叉剪式还有套筒式的工作范围要大、越障能力要好，且曲臂式举升机构要比伸缩臂式举升机构的来说具有很好的灵活性、适应性强、越障能力厉害等优点。所以高空作业平台的举升机构要选为曲臂式举升机构，其折叠臂数目应为两个。
2.设计总结
曲臂式高空平台作业梯设计是在已有的载货汽车底盘上对举升装置、回转装置，使高空作业平台的稳定性进行了优化分析，通过对各个部件机构的设计，在了解原先高空作业平台的基础上完成了以下工作:，完成了对高空作业平台作业梯设计的主要部分，包括有支腿机构、举升机构、回转装置和液压系统等，作了相应的方案设计与分析，确定最终选择方案。完成了对各工作装置的主要组成部分进行的运动学、力学分析，以此主要尺寸参数的计算与校核。完成了对液压系统的各液压元件的设计、计算及选型。对高空作业平台作业梯的相关附件作了简要设计。最后从整体上对改装汽车的动力性、经济性和稳定性作出相应的分析计算，验证了所设计整个作业梯的可行性和正确性。高空作业平台作业梯的改装设计理论部分虽然完成了，但还需要进行实际的应用检验。
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