新型桅柱式升降臺升降機構(gòu)傳動系統(tǒng)設(shè)計

1、新產(chǎn)品新技術(shù)新型桅柱式升降臺升降機構(gòu)傳動系統(tǒng)設(shè)計 總后建筑工程研究所辛濤王幼平浙江省衢州市交通建設(shè) 集團(tuán)有限公司祝世清降臺的不足，提出了 新型桅柱式升降臺及倒立桅柱升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，建 立了倒立桅柱升降機構(gòu)的力學(xué)模型，經(jīng)受力分析和液壓 缸的計算，推導(dǎo)出動載荷系數(shù)和導(dǎo)向柱間 摩擦力F的計算公式。該新型桅柱式升降機構(gòu)解決了國內(nèi) 升降臺在室內(nèi)使用存在的問題，提高了升降臺整體剛度、 導(dǎo)向性和穩(wěn)定性。目前，國內(nèi)外高空 作業(yè)升降臺的種類很多，形式各異，按移動方式分，有 固定式、手推式、車載式、牽引式和自行式，按升降機 構(gòu)結(jié)構(gòu)分，有剪叉式、折疊臂式、伸縮式 、混合式，其中伸縮式又包括垂直升降和直臂伸縮2種

2、。 而適合于室內(nèi)作業(yè)使用的主要以垂直升降形式為主，如 剪叉式和桷柱式（云梯形結(jié)構(gòu)）。剪叉 式升降臺升降機構(gòu)為多層架杠桿鉸鏈結(jié)構(gòu)，載貨平臺安 裝在杠桿鉸鏈架上方，升降車回收狀態(tài)工作平臺離地面 距離較大，人和貨物必須通過梯子才能上 下，極其不方便，桷柱升降車升降機構(gòu)為不同導(dǎo)軌相互 重疊，載貨平臺固定在最內(nèi)側(cè)一節(jié)導(dǎo)軌上，由于相鄰2節(jié) 導(dǎo)軌為單面接觸，導(dǎo)軌導(dǎo)向性和整體剛 度較差，平臺的承載能力受到限制，而且由于導(dǎo)軌相互 重疊，使工作平臺的尺寸大大減小。為此，本文提出了 新型的倒立桷柱式結(jié)構(gòu)，減小橫截面積， 提高整體剛度、導(dǎo)向性和穩(wěn)定性。1升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式及 工作原理倒立桷柱式升降車組成如所示，主要包括

3、3部分： 自行式底盤1、升降桷柱2和升降 平臺3工作平臺位于自行式底盤上方，與升降桷柱懸臂連 接。升降桷柱位于升降車前端中間位置，固定于自行式 底盤上。升降機構(gòu)的工作原理如所示， 倒立桷柱式升降機構(gòu)主要由多級矩形導(dǎo)向柱D、鏈輪鏈條 傳動機構(gòu)L、導(dǎo)向滑塊W以及液壓缸等組成，液壓缸位于 升降機構(gòu)中心，其外依次套有導(dǎo)向柱 Di、D2、D3、D4.相鄰2導(dǎo)向柱之間、4個直角處的頂部和 底部分別安裝有導(dǎo)向滑塊W.液壓缸缸筒底部和導(dǎo)向柱Di 固定于自行式底盤上， 液壓缸活塞桿頭部和固定于導(dǎo)向柱D2頂部的鏈輪鏈條傳 動機構(gòu)Li鉸接。Li的傳動鏈條一端固定于導(dǎo)向柱Di上，另 一端固定于導(dǎo)向柱D3上。鏈 輪鏈條

4、傳動機構(gòu)L2固定于導(dǎo)向柱D3頂部，其傳動鏈條一 端固定于Li上，另一端固定于導(dǎo)向柱D4上。液壓缸通過頂 推鏈輪鏈條傳動機構(gòu)Li推動 導(dǎo)向柱D2上升，Li的傳動鏈條帶動導(dǎo)向柱D3和鏈輪鏈條 傳動機構(gòu)L2上升，L2的傳動鏈條則帶動導(dǎo)向柱D4和工作 平臺上升。下降時，液壓系 統(tǒng)回油路接通，工作平臺和升降機構(gòu)的重力（若工作平 臺有載荷時含載荷）通過鏈輪鏈條傳動機構(gòu)傳遞到液壓 缸，將液壓油壓回油箱，使工作平臺下降 到最低位置。2升降機構(gòu)力學(xué)模型及受力分析2.1力學(xué)模型 及受力分析所示的升降機構(gòu)傳動力學(xué)模型如所示。設(shè)升 降機構(gòu)共n節(jié)導(dǎo)向柱，取第i節(jié)導(dǎo) 向柱Di上的鏈輪鏈條傳動機構(gòu)L-1，為受力研究對象進(jìn)行

5、 分析，如所示。導(dǎo)向柱D；的摩擦力，F(xiàn)（i+iM為導(dǎo)向柱D； +i對導(dǎo)向柱D；的導(dǎo) 向滑塊的摩擦力，n；-i為L-1的機械效率。其中，Tl =Tb， -i=F（+1）/=即Td=G+F（-i）/；G；=（1+k；）Gg i.Ggi為導(dǎo)向柱D；和Li-1的重力，對于導(dǎo)向柱D， Ggn=Gd+Gt+Gh，Gd為導(dǎo)向柱D的重九Gt為工作平臺重力， Gh為平臺載 荷力；k；為動載荷系數(shù)，ki=a；/g，a；為導(dǎo)向柱D；的 加速度。2.2動載荷系數(shù)ki的確定如所示，導(dǎo)向柱D；的運 動速度v；與導(dǎo)向柱 Di-1和導(dǎo)向柱Di-2的運動速度V-1和Vi-2之間存在如下關(guān)系 其中，V1=02=1缸桿，由之間也存

6、在，因此計算摩擦力時， 可根據(jù)平 臺升高來確定撓度對L的影響是否需要進(jìn)行計算或忽略。 4方程求解設(shè)相鄰2導(dǎo)向柱的重疊長度相等，且忽略導(dǎo)向 柱重疊處偏移量對L的影響，則各導(dǎo) 向柱之間的摩擦力相等，同時設(shè)所有鏈輪鏈條傳動機構(gòu) 的機械效率n相等，求解，工作平臺升降速度增加（n- 1） v2，平臺升降加速度和動荷系 數(shù)也是如此。隨著平臺起升高度增加，摩擦力隨著H減小 而逐漸增加，因此計算摩擦力時，以平臺升到最高處時H 值計算為宜。增加H可減小摩擦九但 是會使整體桅柱收縮后的高度增加，因此，根據(jù)實際情 況調(diào)節(jié)H.各鏈條受力主要由各級桅柱及附件、鏈輪鏈條 組、工作平臺等的重力和載荷以及導(dǎo)向 柱之間摩擦力組成。導(dǎo)向柱節(jié)數(shù)每增加1節(jié)（設(shè)共n級）， Td，便增加（2/nXRn-，-Rn-，1）（Gn+F