升降平臺畢業(yè)論文

1、1緒論目前，升降平臺廣泛用于汽車、集裝箱、模具制造，木材加工，化工 灌裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求，同時(shí) 可配裝各類臺面形式（如滾珠、滾筒、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)向、傾翻、伸縮），配合 各種控制方式（分動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、防爆），具有升降平穩(wěn)準(zhǔn)確、頻繁啟動(dòng)、載 重量大等特點(diǎn)，有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點(diǎn)，使生產(chǎn)作業(yè)輕松 自如。如今的主要幾種升降機(jī)構(gòu)：按照升降平臺構(gòu)的不同分：剪叉式升降平臺、升縮式升降平臺、套筒 式升降平臺、升縮臂式升降平臺、折臂式升降平臺。按移動(dòng)的方法不同分：固定式升降平臺、拖拉式升降平臺、自行式升 降平臺、車載式升降平臺、可駕駛式升降平臺。其中液壓升降臺，采用液壓技

2、術(shù)，升降平穩(wěn)、噪音低。垂直絲杠升降 臺采用絲杠傳動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)雙層臺面的升降，根據(jù)需要可多塊組成升降臺 群，能在行程范圍內(nèi)組成不同的臺階，滿足會(huì)議和演出的需要，是舞臺上 搭設(shè)亭、臺、樓的理想道具。水平絲杠升降臺，該結(jié)構(gòu)的升降臺具有土建 量小、所需基坑淺、行程大，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低定位準(zhǔn)確、造價(jià)低等優(yōu) 點(diǎn)，采用水平絲杠傳動(dòng)，通過剪叉結(jié)構(gòu)實(shí)線臺面的升降運(yùn)動(dòng)，在行程范圍 內(nèi)可任意停止。鏈條式升降臺具有良好的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)無傾 斜。齒輪齒條式升降臺，傳動(dòng)精確，造價(jià)高。螺旋器升降臺具有普通升降臺的全部功能，主要特點(diǎn)是設(shè)備占用基坑 小，行程大。設(shè)備高度僅200500mm，行程可達(dá)14m。當(dāng)舞臺建在2

3、層以 上的建筑物時(shí)，因空間受到限制時(shí)尤為適合。本次設(shè)計(jì)的升降臺是采用液壓的驅(qū)動(dòng)方式，它結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，升降平穩(wěn)， 操作簡單，維護(hù)方便等特點(diǎn)。適用于倉庫、機(jī)場、車站、工廠等需要搬 運(yùn)、裝卸和高空作業(yè)的場所。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）利用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合剪叉式液壓升降臺的具體 使用要求，用最少的液壓元件來實(shí)現(xiàn)單叉式液壓升降臺應(yīng)具備的各種動(dòng)作 （如：起動(dòng)、上升、下降、快降、停止等）。（2）設(shè)計(jì)采用兩片剪叉式機(jī)構(gòu)，升降平穩(wěn)，升降行程放大作用突出， 結(jié)構(gòu)簡單可靠。1.1升降臺的發(fā)展現(xiàn)狀升降臺是一種當(dāng)前應(yīng)用廣泛，發(fā)展良好的將人或貨物升降到某一高度 的設(shè)備。我國目前正處于建設(shè)的發(fā)展階段，升降臺的研制，開

4、發(fā)雖然在一 定的程度上得到發(fā)展成熟，但是有些地方還需要完善和改進(jìn)，還需要進(jìn)一 步的研究。升降臺種類豐富，類型繁多，總的來講，按照升降結(jié)構(gòu)的不 同，可分為剪叉式升降臺、升縮式升降臺、套筒式升降臺、升縮臂式升降 臺及折臂式升降臺等。按移動(dòng)的方法不同分：固定式升降臺、拖拉式升降 臺、車載式升降臺、可駕駛式升降臺等。根據(jù)液壓升降臺的工作原理可分 為：剪式舉升臺（非叉式）、移動(dòng)式液壓舉升臺、剪叉式固定液壓升降臺 以及直桶式液壓升降臺等。剪叉式升降臺又可以分為電動(dòng)剪叉式和液壓剪 叉式。根據(jù)其傳動(dòng)系統(tǒng)的不同又可分為：液壓傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、蝸輪蝸桿 傳動(dòng)、齒輪齒條驅(qū)動(dòng)、大螺旋驅(qū)動(dòng)等。車載式升降臺是為了提高升降臺

5、的 機(jī)動(dòng)性，將升降臺固定在電瓶搬運(yùn)車或貨車上，它接取汽車引擎動(dòng)力，實(shí) 現(xiàn)車載式升降臺的升降功能，以適應(yīng)廠區(qū)內(nèi)外的高空作業(yè)。車載式升降臺 適用范圍廣泛應(yīng)用賓館，大廈，機(jī)場，車站，車間，倉庫等場所的高空作 業(yè)等，也可作為臨時(shí)性的高空照明，廣告宣傳等。液壓傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展最快的技術(shù)之一，特別是近年來隨著機(jī)電 一體化技術(shù)的發(fā)展，與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，液壓與氣壓傳動(dòng)進(jìn)入 了一個(gè)新的發(fā)展階段。現(xiàn)今，采用液壓傳動(dòng)的程度也成為衡量一個(gè)國家工 業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，如發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械，90%的數(shù)控 加工中心，95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。目前使用比較成熟，效果較好的液壓缸斜置驅(qū)動(dòng)

6、的剪叉式升降臺，具 有機(jī)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、頻響快、傳遞功率大、易于操作等優(yōu) 點(diǎn)。但在實(shí)際使用中也存在一些不足，比如負(fù)載不能太大、起重動(dòng)力矩與 負(fù)載的比偏大，起始高度較高，有時(shí)液壓升降平臺還會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間的負(fù)載 而引起漏油，有些升降臺體積較大，占用空間等。（1）升降臺的發(fā)展前景升降臺是現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)不可缺少的基本設(shè)備，為了滿足不同的升降高 度，升降臺分為單級，雙級以及多級；為了滿足不同的功能要求，臺面有 棍道式，旋轉(zhuǎn)式和翻轉(zhuǎn)式等。隨著科技的發(fā)展，為了更好的控制升降臺的升降速度，引入計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)代替開關(guān)液壓閥的形式控制液壓系統(tǒng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的智能處理能 力，根據(jù)需要同時(shí)控制升降臺的位置和速度

7、，既能保證速度均勻穩(wěn)定，又 能更準(zhǔn)確的定位。液壓升降臺正朝著人體化，智能化、集成型和環(huán)保節(jié)能 的方向發(fā)展，逐漸運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域。1.2幾種典型的升降機(jī)固定式升降機(jī)是一種升降穩(wěn)定性好，適用范圍廣的貨物舉升設(shè)備主要 用于生產(chǎn)流水線高度差之間貨物運(yùn)送；物料上線、下線；工件裝配時(shí)調(diào)節(jié) 工件高度；高處給料機(jī)送料；大型設(shè)備裝配時(shí)部件舉升；大型機(jī)床上料、 下料；倉儲裝卸場所與叉車等搬運(yùn)車輛配套進(jìn)行貨物快速裝卸等。根據(jù) 使用要求，可配置附屬裝置，進(jìn)行任意組合，如固定式升降機(jī)的安全防護(hù) 裝置；電器控制方式；工作平臺形式；動(dòng)力形式等。各種配置的正確選 擇，可最大限度地發(fā)揮升降機(jī)的功能，取得最佳的使用效果。固定式升降

8、機(jī)的可選配置有人工液壓動(dòng)力、方便與周邊設(shè)施搭接的活 動(dòng)翻板、滾動(dòng)或機(jī)動(dòng)輥道、防止軋腳的安全觸條、風(fēng)琴式安全防護(hù)罩、人 動(dòng)或機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺、液動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺、防止升降機(jī)下落的安全支撐桿、 不銹鋼安全護(hù)網(wǎng)、電動(dòng)或液動(dòng)升降機(jī)行走動(dòng)力系統(tǒng)、萬向滾珠臺面。液壓升降機(jī)廣泛適用于汽車、集裝箱、模具制造，木材加工，化工灌 裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求，同時(shí)可 配裝各類臺面形式（如滾珠、滾筒、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)向、傾翻、伸縮），配合各 種控制方式（分動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、防爆），具有升降平穩(wěn)準(zhǔn)確、頻繁啟動(dòng)、載重 量大等特點(diǎn)，有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點(diǎn)，使生產(chǎn)作業(yè)輕松自 如。1.3液壓升降機(jī)的原理液壓

9、升降機(jī)由行走機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)，電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，支撐機(jī)構(gòu)組成的 一種升降機(jī)設(shè)備。液壓油由葉片泵形成一定的壓力，經(jīng)濾油器、隔爆型電 磁換向閥、節(jié)流閥、液控單向閥、平衡閥進(jìn)入液缸下端，使液缸的活塞向 上運(yùn)動(dòng)，提升重物，液缸上端回油經(jīng)隔爆型電磁換向閥回到油箱，其額定 壓力通過溢流閥進(jìn)行調(diào)整，通過壓力表觀察壓力表讀數(shù)值。液缸的活塞向下運(yùn)動(dòng)（既重物下降）。液壓油經(jīng)防爆型電磁換向閥進(jìn) 入液缸上端，液缸下端回油經(jīng)平衡閥、液控單向閥、節(jié)流閥、隔爆型電磁 換向閥回到油箱。為使重物下降平穩(wěn)，制動(dòng)安全可靠，在回油路上設(shè)置平 衡閥，平衡回路、保持壓力，使下降速度不受重物而變化，由節(jié)流閥調(diào)節(jié) 流量，控制升降速度。為使制動(dòng)安全

10、可靠，防止意外，增加液控單向 閥，即液壓鎖，保證在液壓管線意外爆裂時(shí)能安全自鎖。安裝了超載聲控 報(bào)警器，用以區(qū)別超載或設(shè)備故障。電器控制系統(tǒng)通過防爆按鈕SB1-SB6 來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，隔爆型電磁換向閥的換向，以保持載荷提升或下降， 且通過“ LOGO ”程序調(diào)整時(shí)間延遲量，避免電機(jī)頻繁起動(dòng)而影響使用壽 命。a）結(jié)構(gòu)示意b）液壓控制回路圖1-1兩套剪式升降機(jī)構(gòu)目前我國的升降臺一般分為液壓升降臺和機(jī)械升降臺兩種類型：液壓 升降臺主要是油缸斜置結(jié)構(gòu)的單刀撐式升降臺以及油缸垂直直頂結(jié)構(gòu)的油 缸直頂式升降臺，油缸直頂式升降臺由于其要求基坑深度特別深且油缸太 長、成本高，在國內(nèi)目前還沒有廠家生產(chǎn)這種類型

11、的升降臺：國內(nèi)液壓升 降臺普遍采用單刀撐式升降臺，這種類型的液壓升降臺占用基坑淺，是中 小型升降臺優(yōu)先選用的一種驅(qū)動(dòng)形式，但由于其結(jié)構(gòu)上固有的一些原因， 特別在大行程要求下受到較大的限制，無法滿足現(xiàn)代機(jī)械高速、重載、大 行程的要求。另外，液升降臺由于受國產(chǎn)液壓元件可靠性、穩(wěn)定性的限制 也影響到該類設(shè)備的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的機(jī)械升降臺通常都是采用一臺驅(qū)動(dòng)機(jī)通過長地軸至減速器一絲 杠螺母傳動(dòng)或齒輪齒條傳動(dòng)、鏈條鏈輪傳統(tǒng)、鋼絲繩牽引等來實(shí)現(xiàn)升降臺 的運(yùn)動(dòng)，機(jī)械升降臺相對于液壓升降臺而言，總的說來，它彌補(bǔ)了液壓升 降臺的主要缺陷，但機(jī)械升降臺設(shè)備要求基坑較深，而且由于這種傳動(dòng)形 式的傳動(dòng)。鏈較長，所以驅(qū)動(dòng)

12、機(jī)功率大、效率較低，在安裝、調(diào)試過程中 要求精度較高，最主要的是一般在臺面形狀為矩形、圓形等規(guī)則形狀的場 合使用，不便于在不規(guī)則臺面形狀的場合下布置傳動(dòng)。在國際上目前己有先進(jìn)的螺旋升降器為驅(qū)動(dòng)單元，多驅(qū)動(dòng)單元組成大 型升降臺升降驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。但其驅(qū)動(dòng)單元的造價(jià)昂貴，而且驅(qū)動(dòng)單元的核 心部件所用材料目前在國內(nèi)還無法制造、加工。故在機(jī)械升降臺中，要推 出多種能滿足各種不同臺面形狀要求、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、定位精度高 的新型升降臺就顯得格外的重要和必要。本次設(shè)計(jì)的20英尺雙叉式升降臺主要用于倉庫、機(jī)場、碼頭、車站等 地。該裝卸平臺為自行式單升降平臺結(jié)構(gòu)，平臺滾輪采用橫向傳送方式； 結(jié)構(gòu)緊湊，在機(jī)場上可

13、作短距離移動(dòng)。采用從飛機(jī)后艙門裝卸貨物，對飛 機(jī)裝卸時(shí)，裝卸平臺由飛機(jī)尾部橫向移動(dòng)自行接近，并與機(jī)內(nèi)輸送裝置接 軌，對接方便快捷。與其他縱向傳送平臺相比，極大地節(jié)省了與飛機(jī)的對 接時(shí)間，提高了作業(yè)效率。平臺主要由機(jī)架及行走裝置、貨物輸送裝置、 液壓系統(tǒng)、動(dòng)力單元和電氣控制系統(tǒng)五大部分組成。裝貨時(shí)，裝卸平臺自 行至飛機(jī)后艙門，將運(yùn)輸車上的集裝貨物滾至平臺上，液壓舉升裝置將集 裝貨物舉升至飛機(jī)后艙機(jī)內(nèi)傳送裝置高度，由螺旋式萬向滾輪傳送系統(tǒng)將 集裝貨物輸送至機(jī)艙內(nèi)。卸貨程序相反。根據(jù)多年的研究，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，研制開發(fā)的重型升降臺采用 液壓驅(qū)動(dòng)，選用大功率、大排量的液壓泵站，滿足重型載荷的要求；

14、采用 液壓雙鎖結(jié)構(gòu)，使自鎖性更可靠；采用滾輪導(dǎo)軌，使升降臺升降有導(dǎo)向， 減少水平偏擺量；采用重型撐梁、單片剪刀撐結(jié)構(gòu)，焊接式底座和臺面 梁，保證臺面垂直升降，運(yùn)行平穩(wěn)，行程大。剪刀撐結(jié)構(gòu)將內(nèi)外支架體連 接成剪刀叉狀，剪刀叉開合撐起或降下臺面梁，該結(jié)構(gòu)是單層升降臺中最 常用、最可靠、也最容易實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu),它通過選用不同功率不同流量的泵 站，布置不同數(shù)量的液壓缸，設(shè)計(jì)不同大小的內(nèi)外支架撐梁體，采用不同 片數(shù)的支撐等，可實(shí)現(xiàn)不同載荷、不同行程、不同臺面規(guī)格的任意單層升 降臺如1-2所示。圖1-2雙跨液壓升降臺剪刀撐結(jié)構(gòu)簡圖內(nèi)支架由2根重型撐梁體，兩端各由1根端梁管連接成矩形框架，中 間連接1根中梁管，

15、作為液壓缸的支撐梁。外支架是2根重型撐梁體，兩 端各由一個(gè)端梁管連接成矩形框架。內(nèi)、外支架套在一起由中間軸連接成 剪刀叉狀。內(nèi)支架撐梁體的一端以鉸鏈形式聯(lián)結(jié)于上臺梁，另一端安裝走 輪，以便在底座軌道上行走。外支架的一端以鉸鏈形式聯(lián)結(jié)于底座，另一 端安裝走輪，以便在上臺梁下平面的軌道上行走。4根液壓油缸通過油缸 支耳并排安裝在外支架固定在底座一端的端梁管上，油缸的另一端通過活 塞桿支耳安裝在內(nèi)支架中梁管上。底座上和上臺梁下平面裝有水平導(dǎo)軌， 當(dāng)液壓油缸伸縮時(shí)，拉動(dòng)兩剪刀叉內(nèi)外支架撐梁體上下2組走輪在軌道上 水平運(yùn)動(dòng)，撐起或降下臺面梁，既起導(dǎo)向作用，也實(shí)現(xiàn)了升降臺上升和下 降的目的。液壓缸驅(qū)動(dòng)的剪

16、刀撐機(jī)構(gòu)具有噪聲?。ㄒ子诳刂聘綦x）、行程大、舉升 力大、落下后自身高度小、工作平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)。在理論上充分考慮最小 起升角，及重載條件下，剛度、穩(wěn)定度等重點(diǎn)、難點(diǎn)問題研究。1.4升降機(jī)的安全使用注意事項(xiàng)（1）防墜安全器防墜安全器是施工升降機(jī)上重要的一個(gè)部件，要依靠它來消除吊籠墜 落事故的發(fā)生，保證乘員的生命安全。因此防墜安全器出廠試驗(yàn)非常嚴(yán)格 的，出廠前由法定的檢驗(yàn)單位對它進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的測量，臨界轉(zhuǎn)速時(shí)測量，彈 簧壓縮量的測量，每臺都附有測試報(bào)告，組裝到施工升降機(jī)上后進(jìn)行額定 載荷下的墜落試驗(yàn)，而工地上使用中的升降機(jī)都必須每三個(gè)月就要進(jìn)行一 次墜落試驗(yàn)。對出廠兩年的防墜安全器（防墜安全器上出廠日期

17、），還必 須送到法定的檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢測試驗(yàn)，以后每年檢測一次。到目前為止很 少有人送檢，有些工地甚至連每三個(gè)月檢測一次墜落試驗(yàn)都不做，都認(rèn)為 自己的防墜安全器沒有問題，可是一旦出了事故就后悔莫及。為什么不按 制度定期試驗(yàn)和送檢呢？使用單位盲目認(rèn)為不壞就算好。實(shí)際上防墜安全 器好壞只能通過試驗(yàn)和送檢才能判斷好壞，日常運(yùn)行中是無法確定其是否 好壞的，對那些超期服役的防墜安全器，建議還是早些送檢和定期試驗(yàn)為 好，只有做到心中有數(shù)，才能將惡性事故防患于未然。（2）安全開關(guān)升降機(jī)的安全開關(guān)都是根據(jù)安全需要設(shè)計(jì)的，有圍欄門限位、吊籠門 限位、頂門限位、極限位開關(guān)、上下限位開關(guān)、對重防斷繩保護(hù)開關(guān)等。 一些

18、工地上為了省事將一些限位開關(guān)人為取消和短接或損壞后不及時(shí)修 復(fù)，就等于取消了這幾道安全防線，種下了事故隱患。例：吊籠要裝載長 東西，吊籠內(nèi)放不下需伸出吊籠外，而人為取消門限位或頂門限位，在上 述安全設(shè)施不完善或不完好的情況下，照樣載人載物，這種違章作業(yè)是拿 人生命開玩笑的，為了避免事故隱患的發(fā)生，希望使用單位領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)管 理，嚴(yán)格要求升降機(jī)維護(hù)和操作人員定期檢查各種安全開關(guān)的安全可靠 性，杜絕事故的發(fā)生。（3）齒輪、齒條的磨損更換工地上的施工，作業(yè)環(huán)境條件惡劣，水泥、砂漿、塵土不可能消除干 凈，齒輪與齒條的相互研磨，齒都磨尖了仍然還在使用，應(yīng)當(dāng)引起重視。 眾所周知，齒形應(yīng)如同一個(gè)懸臂梁，當(dāng)磨損到

19、一定尺寸時(shí)，必須更換齒輪 （或齒條）。磨損到什么程度就要停止使用更換新的呢？可以采用25-50mm 公法線千分尺進(jìn)行測量，當(dāng)齒輪的公法線長度由37.1mm磨損到小于 35.1mm尺寸時(shí)（2個(gè)齒）就必須要更換新齒輪。當(dāng)齒條磨損后，由齒厚卡 尺測量，弦高為8mm時(shí)齒厚從12.56mm磨損到小于10.6mm時(shí)，齒條一定要 更換了，然而工地上很多“老掉牙”的齒輪、齒條的升降機(jī)仍然在超期服 役使用，為了安全起見，必須更換新配件。（4）暫載率的定義工地上的升降機(jī)頻繁作業(yè)，利用率高，但不得不考慮電機(jī)的間斷工作 制問題，也就是常說的暫載率的問題（有時(shí)叫負(fù)載持續(xù)率）它的定義是FC二 工作周期時(shí)間/負(fù)載時(shí)間X10

20、0%，其中工作周期時(shí)間為負(fù)載時(shí)間和停機(jī)時(shí) 間。有的工地上升降機(jī)是租賃公司租來的，總想充分利用，而電機(jī)的的暫 載率（FC=40%或25%）就完全不顧，電機(jī)怎么不發(fā)熱呢？有的甚至于冒出焦 糊味還在使用，這是很不正常的操作使用。如果傳動(dòng)系統(tǒng)潤滑不良或運(yùn)行 阻力過大，超載使用，或作頻繁的啟動(dòng)，那就更是小馬拉大車了。因此工 地上的每個(gè)司機(jī)都必須明白暫載率的概念，按科學(xué)規(guī)律辦事，這種電機(jī)本 身就是按間斷作業(yè)設(shè)計(jì)的。（5）緩沖器施工升降機(jī)上的緩沖器的施工升降機(jī)安全的最后一道防線，第一，它 必須設(shè)置，第二，它必須有一定的強(qiáng)度，能承受升降機(jī)額定載荷的沖擊， 且起到緩沖的作用。而現(xiàn)在很多工地，有的雖有設(shè)置，但不足

21、以起到緩沖 的作用，有地工地上就完全沒有緩沖器，這是極端錯(cuò)誤的，希望使用單位 注意進(jìn)行檢查，不要輕視這最后一道防線。（6）樓層?？堪踩雷o(hù)門施工升降機(jī)各停靠層應(yīng)設(shè)置?？堪踩雷o(hù)門。很明顯如果不按要求設(shè) 置，在高處等候的施工人員很容易發(fā)生意外墜落事故。在設(shè)置?？堪踩?護(hù)門時(shí)，應(yīng)保證安全防護(hù)門的高度不小于1.8m，且層門應(yīng)有聯(lián)鎖裝置，在 吊籠未到停層位置，防護(hù)門無法打開，保證作業(yè)人員安全。而目前工地上 普遍存在著等候施工電梯的人員隨時(shí)可以打開安全防護(hù)門，這是十分危險(xiǎn) 的，應(yīng)引起重視。（7）基礎(chǔ)圍欄根據(jù)GB10055之規(guī)定“基礎(chǔ)圍欄應(yīng)裝有機(jī)械聯(lián)鎖或電氣聯(lián)鎖，機(jī)構(gòu)聯(lián) 鎖應(yīng)使吊籠只能位于底部所規(guī)定的位

22、置時(shí)，基礎(chǔ)圍欄門才能開啟，電氣聯(lián) 鎖應(yīng)使防護(hù)圍欄開啟后吊籠停車且不能起動(dòng)”。有相當(dāng)多施工升降機(jī)，在 吊籠接近圍欄門時(shí)，吊籠底部壓住一根橫梁向下運(yùn)行，通過換向滑輪鋼絲 繩帶動(dòng)圍欄門向上開啟，這是不允許的，很容易給圍欄外附近的人造成傷 害。（8）吊籠頂部控制盒GB10055之規(guī)定“吊籠頂部應(yīng)設(shè)有檢修或拆裝時(shí)使用的控制盒，并具 有在多種速度的情況下只允許以不高于0.65m/s的速度運(yùn)行。在使用吊籠 頂部控制盒時(shí)，其它操作裝置均起不到作用。此時(shí)吊籠的安全裝置仍起保 護(hù)作用。吊籠頂部控制應(yīng)采用恒定壓力按鈕或雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)進(jìn)行操作，吊籠 頂部應(yīng)安裝非自行復(fù)位急停開關(guān)，任何時(shí)候均可切斷電路，停止吊籠的動(dòng) 作”。

23、這一條主要針對SC型施工升降機(jī)，很少企業(yè)的產(chǎn)品能同時(shí)滿足該條 的五項(xiàng)規(guī)定：包括一些有名的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。不滿足這五項(xiàng)規(guī)定， 有什么壞處呢？有可能由于安裝、維護(hù)人員的誤操作，而造成安全事故。 希望有關(guān)使用單位對施工升降機(jī)進(jìn)行對照檢查，尤其是老產(chǎn)品，如不符合 上述規(guī)定的應(yīng)積極采取措施進(jìn)行改造。（9）過壓、欠壓、錯(cuò)斷相保護(hù)過壓、欠壓、錯(cuò)斷相保護(hù)裝置是在當(dāng)出現(xiàn)電壓降、過電壓、電氣線路 出現(xiàn)錯(cuò)相和斷相故障時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，施工升降機(jī)停止運(yùn)行。有些工地 上施工升降機(jī)維修人員，不及時(shí)排除引起過欠壓錯(cuò)斷相保護(hù)裝置動(dòng)作的故 障，而是把保護(hù)裝置取消或短接，使其不起作用，給設(shè)備留下事故隱患， 有一些早期產(chǎn)品根本

24、沒有該保護(hù)裝置，建議應(yīng)予以配備。施工升降機(jī)應(yīng)在 過欠壓、錯(cuò)斷相保護(hù)裝置可靠有效的情況下方可載人運(yùn)物。今天全世界都對在危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境下工作的人們的安全寄予極大的關(guān) 注，液壓升降臺具有潛在的危險(xiǎn)，因?yàn)槿藗円谄湎旅婀ぷ?；?dāng)其升降時(shí) 如不小心，也會(huì)碰傷手足。近年來不少國家還制定了專門性法規(guī)，以防止 或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。液壓升降臺的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設(shè)計(jì)制造方 面采取措施，好提高汽車升降臺的安全技術(shù)特性；另一方面則應(yīng)在使用維 修過程中遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程，保證汽車升降臺能在良好的技術(shù)狀態(tài)下正 確地運(yùn)行?，F(xiàn)分別說明于后。當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù)，如自動(dòng)控制光電開關(guān)等，

25、已廣泛應(yīng)用到 各種安全裝置的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，因而在設(shè)計(jì)制造升降臺時(shí)，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特 點(diǎn)，積極采用先進(jìn)可靠實(shí)用的現(xiàn)代安全技術(shù)。以下僅列舉多數(shù)升降臺普遍 采用的安全措施。（1）升降臺應(yīng)能經(jīng)受超負(fù)荷試驗(yàn)（包括舉升和支撐），一般應(yīng)為最大舉 升能力的125%此時(shí)升降臺的構(gòu)件不得有任何永久性的變形和損壞。（2）所有的操作控制機(jī)構(gòu)均采用“雙重保險(xiǎn)”，以防誤操作，即升降 臺運(yùn)行前必需操作兩個(gè)控制機(jī)構(gòu)（或按鈕開關(guān)）后才能驅(qū)動(dòng)。（3）所有的控制電路均采用失效保護(hù)，即任何單個(gè)元件失效，也不會(huì) 使升降臺墜或上升所造成非常危險(xiǎn)的局面。（4）所有的升降臺器件均應(yīng)有第二支撐系統(tǒng)。原有的提升系統(tǒng)失效 時(shí)，它能自動(dòng)進(jìn)行有效的支撐。（

26、5）所有的柔性提升手段，如鋼絲繩，鏈條等，均應(yīng)有足夠的安全系 數(shù)，并在制造廠設(shè)置的保護(hù)罩內(nèi)傳動(dòng)。（6）所有的運(yùn)動(dòng)零件均應(yīng)有防護(hù)裝置，以免撞擊操作人員的任何部 位，特別是手，足，衣服等。（7）所有升降臺的設(shè)計(jì)均應(yīng)把舉升重物滑移的可能性降低到最低限 度。使用維護(hù)方面的安全保證措施涉及的范圍很廣，包括升降臺有使用前 的準(zhǔn)備工作，舉升物體時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，承載時(shí)的穩(wěn)定性，降下物體時(shí) 的注意事項(xiàng)，日常和定期維修檢查工作等。雖然升降臺已有70年的歷史， 其設(shè)計(jì)原理并無多大改變；但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意， 仍然會(huì)造成嚴(yán)重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。因此安全問題一定要引起使用 單位和操作人員的高度重

27、視。首先，應(yīng)選購那些安全性能良好的升降臺， 另外，還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解說明書中的各項(xiàng)安全注意事項(xiàng)并認(rèn)真貫切執(zhí) 行。這里僅就使用維護(hù)升降臺時(shí)普遍應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)說明于后。（1）使用中的升降臺每天都應(yīng)進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)有效故障或零部件損壞 時(shí)，不得再使用。維修時(shí)應(yīng)采用該升降臺的制造廠所提供的配件，不得隨 意代替或自制。（2）升降臺不得超載使用。每臺升降臺的額定載荷均注明在設(shè)備的銘 牌上。特別要注意防止偏載，即整機(jī)雖未超載而某一舉升臂確已超過允許 的額定載荷。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的汽車時(shí)應(yīng)特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。（3）安置物體和使用升降臺均應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的人員操 作。（4

28、）升降臺升降和使用時(shí)，顧客和無關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離升降臺。（5）升降臺區(qū)域內(nèi)不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。注意:如欲在升降臺下面進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)，應(yīng)將升降臺提升到足夠的 高度，以便鎖緊裝置嚙合。2 20英尺雙叉式液壓升降臺的方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求固定式雙剪叉液壓升降臺是一種升降穩(wěn)定性好，適用范圍廣的貨物舉 升設(shè)備。主要用于生產(chǎn)流水線高度差之間貨物運(yùn)送；物料上線、下線；工 件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度；大型設(shè)備裝配時(shí)部件舉升；大型集裝箱上載、下 載；倉儲裝卸場所與叉車等搬運(yùn)車輛配套進(jìn)行貨物快速裝卸等。整機(jī)由主 機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成?；緟?shù)：額定載荷24000kg，最低高度986mm，升降行

29、程1920mm, 最大高度2906mm,平臺尺寸7200X2500mm,上升時(shí)間15s。主機(jī)采用雙套剪叉式結(jié)構(gòu)，普通工作臺面，整機(jī)用鋼結(jié)構(gòu)件焊接。2.2任務(wù)分析該任務(wù)要求設(shè)計(jì)固定式的雙套剪叉式結(jié)構(gòu)的升降臺。該套裝置主要用 于舉升重物，舉升重量為24噸，其動(dòng)作主要由四個(gè)同步液壓缸推動(dòng)四個(gè)剪 叉架，帶動(dòng)上平臺來實(shí)現(xiàn)的。整個(gè)工作臺可大致分為兩個(gè)部分：機(jī)械部分 和液壓部分。其中，機(jī)架的設(shè)計(jì)包括工作臺面的設(shè)計(jì)，底框架的設(shè)計(jì)，剪 叉的設(shè)計(jì)，以及各零部件連接的設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要選擇設(shè)計(jì)機(jī)械部 分的材料與結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行受力分析與校核，以便經(jīng)驗(yàn)其是否滿足，強(qiáng) 度剛度的要求。2.3方案的分析該升降臺整體采用

30、液壓系統(tǒng)，要求是升降臺先從最低處平穩(wěn)升起，達(dá) 到最大高度后，升降臺面穩(wěn)定。如何設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，使之滿足要求，并且 在最大高度時(shí)，有一定的保壓功能？液壓缸的位置如何安裝，各有什么優(yōu) 缺點(diǎn)？2.4總體方案的確定本討論的目的通過分析氣液動(dòng)類的雙叉式升降平臺機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，論述 了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題及其應(yīng)用范圍。氣液動(dòng)雙叉式升降平臺具有制造容 易、價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)。在民航、交通運(yùn)輸、冶 金、汽車制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)氣液動(dòng)雙叉式升降平臺的 過程中，一般我們會(huì)考慮如下三種設(shè)計(jì)方案。方案a、驅(qū)動(dòng)液壓缸的下不固定在機(jī)架上，上部的活塞桿以球頭與上 平板球窩接觸。液壓缸通過活塞桿使上平

31、板鉛直升降，如圖2-1所示。圖2-1直立固定雙叉式結(jié)構(gòu)方案b、臥式液壓缸活塞桿鉸接于支撐桿滾動(dòng)輪與底框架滑軌處。液 壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿控制平臺鉛直升降，如圖2-2所示。圖2-2水平固定雙叉式結(jié)構(gòu)方案c、液壓缸缸體尾部與機(jī)架鉸接于G處，活塞桿頭部與支撐桿AB 鉸接于F處。液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿可控制平臺鉛直升降，如圖2-3所示。圖2-3雙鉸接雙叉式結(jié)構(gòu)方案的比較與選擇：按照液壓缸的安裝形式，稱方案a的形式為直立固定雙叉式結(jié)構(gòu)，方 案b的形式為水平固定雙叉式，方案c的形式為雙鉸接雙叉式結(jié)構(gòu)。直立固定雙叉式結(jié)構(gòu)，液壓缸的行程等于平臺的升降行程，整體結(jié)構(gòu) 尺寸龐大，且球鉸鏈加工負(fù)載，在實(shí)際種應(yīng)用較少。水平固定雙

32、叉式機(jī)構(gòu)，通過分析計(jì)算可知，平臺的升降行程大于液壓 缸的行程，在應(yīng)用過程中可以實(shí)現(xiàn)快速控制升降的目的，但不足之處是活 塞桿受到橫向力的作用，影響密封件的使用壽命。而且活塞桿所承受的載 荷力要比實(shí)際平臺上的載荷力要大的多。所以實(shí)際也很少采用。雙鉸接雙叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺的升降行程 可以達(dá)到液壓缸行程的二倍以上。因此，在工程實(shí)際中逐漸得到廣泛的應(yīng) 用。本設(shè)計(jì)就重點(diǎn)對雙鉸接雙叉式結(jié)構(gòu)形式加以分析、論述。綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)任務(wù)要求：升降凈行程1920mm，綜合考慮比較， 確定方案c為最佳方案。為解決液壓缸活塞桿過細(xì)剛度問題，為使平臺升 降時(shí)平穩(wěn)，采用兩個(gè)雙液壓缸并聯(lián)。2.5設(shè)計(jì)

33、內(nèi)容分析設(shè)計(jì)本著在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡可能簡單經(jīng)濟(jì)的原則，從設(shè)計(jì) 方案出發(fā)，做出最佳的設(shè)計(jì)。依照任務(wù)，需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：液壓升降臺機(jī)架的設(shè)計(jì)。包括各零部件的尺寸，液壓缸安裝具體位置 參數(shù)工作臺如何升降，各零部件的連接方式，并對各部分重要零件校核。3 20英尺雙叉式液壓升降臺總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1臺面框架的設(shè)計(jì)臺架位于升降臺的最上部，是支撐件的組成部分。物體能夠在升降臺 上平穩(wěn)的停放就是臺板起了關(guān)鍵的作用。常在工作臺是主要與載荷接觸的 臺面，因此要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，考慮到輕便，工作臺采用的結(jié)構(gòu)鋼 骨架焊接而成，焊接件長寬尺寸為：7200 2500mm，如圖3-1，3-2所 示。圖3-1上平臺

34、鋼骨架圖3-2上平臺焊接件3.1.2升降工作臺裝配的設(shè)計(jì)工作臺的裝配有兩個(gè)部分組成，一是內(nèi)叉架鉸接點(diǎn)，二是滑軌板。對 于內(nèi)叉架鉸接點(diǎn)，因?yàn)橐竽車@一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并與叉架一個(gè)支點(diǎn)連接， 所以采用兩個(gè)耳狀法蘭與上平臺的耳座板用螺栓連接，如圖3-3所示。圖3-3內(nèi)叉架固定端鉸接座剪叉桿滑動(dòng)端采用的是滾輪的形式，所以在此只需提供滾輪滾動(dòng)的軌 道即可由于支撐力較大，并為主要磨損點(diǎn)，故用角鋼，材料為Q235-A，長 度規(guī)格為3550mm，不在其上布置滑軌墊板，采用1Cr13,在側(cè)面加加強(qiáng)筋， 如圖3-4所示。圖3-4筋結(jié)構(gòu)3.2上平臺的其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上平臺的主要作用是支撐載荷及連接叉桿，但是當(dāng)升降維修時(shí)，為

35、了 固定上臺面，需要有一個(gè)結(jié)構(gòu)來支撐維修桿，并且可以用于下限位支撐 桿，以防止最低位置時(shí)與底座及剪叉桿發(fā)生干涉，所以這個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是有 必要的。用Q235-AF，規(guī)格200 x100 x10mm，結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。圖3-5維修支撐座考慮到剪叉桿的結(jié)構(gòu)，并且本著設(shè)計(jì)簡單可靠的原則，對于與剪叉架 的連接，只需與剪叉架相應(yīng)即可，這里采用法蘭座的形式，如圖3-6所 示。圖3-6法蘭座3.2.2外剪叉臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪叉外臂的固定端是與底框架連接的，滑動(dòng)端是與滾動(dòng)軸連接的。設(shè) 計(jì)中采用了兩根鋼管作為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。結(jié)合上平臺的設(shè)計(jì)及滾輪的結(jié)構(gòu)并考 慮到配合，設(shè)計(jì)此剪叉外臂結(jié)構(gòu)，如圖3-7所示。圖3-7外剪叉架與滑

36、軌墊板接觸的結(jié)構(gòu)用軸套軸承結(jié)構(gòu)，采用圓柱輥?zhàn)虞S承，規(guī)格為NUP2308，此處軸受到載荷較大，磨損嚴(yán)重，選用材料40Cr，如圖3-8所 /示O圖3-8滾輪底框架連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮到剪叉桿的結(jié)構(gòu)，并且本著設(shè)計(jì)簡單可 靠的原則，對于與剪叉架的連接，只需與底框架支座與軸相應(yīng)即可，故這 里采用雙耳環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖3-9，3-10所示。圖3-9叉架與軸承結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)圖3-10叉架與支座連接點(diǎn)考慮到剪叉臂與液壓缸在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的干涉在其中一根加強(qiáng)矩形鋼管 的結(jié)構(gòu)，如圖3-11所示。圖3-11加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3.3內(nèi)剪叉臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)剪叉臂的結(jié)構(gòu)其實(shí)和外剪叉的結(jié)構(gòu)完全相同，但是值得注意的是內(nèi) 剪叉臂同時(shí)還是液壓缸頭部的

37、固定支撐座，所以內(nèi)剪叉臂又與外剪叉臂稍 有不同。因?yàn)橐簤焊撞荒苤苯庸潭ㄔ诩舨鏃U上，所以需要在內(nèi)剪叉臂的兩 剪叉桿之間加一個(gè)橫梁。與液壓缸裝配處采用耳座的形式。本次設(shè)計(jì)的雙 剪叉式的機(jī)構(gòu)與一般的有點(diǎn)不一樣，液壓缸的鉸接點(diǎn)不是直接連在桿上， 拐點(diǎn)在桿的上方，這樣設(shè)計(jì)有利于液壓缸的擺動(dòng)及平臺的平穩(wěn)性，如圖 3-12所示。圖3-12內(nèi)叉架耳座連接板固定在矩形的鋼板結(jié)構(gòu)中，液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件，所以與液壓 缸的裝配只需兩個(gè)耳座即可，如圖3-13所示。圖3-13液壓缸橫梁連接支座3.4底框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底座的是整個(gè)升降臺的主要部分，與其裝配的機(jī)構(gòu)有內(nèi)、外剪叉臂及 液壓缸。另外，因?yàn)檎麄€(gè)升降臺是固定式的，所以還要考

38、慮固定結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)。綜合考慮，設(shè)計(jì)的底座結(jié)構(gòu)如圖3-14所示。圖3-14底框架3.4.1與外剪叉桿固定端裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本著簡單可靠原則，此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以兩個(gè)耳座的結(jié)構(gòu)形式，耳座固 定在底框架端梁上，如圖3-15所示。圖3-15內(nèi)叉架固定連接點(diǎn)支座3.4.2與液壓缸尾部裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以參照底框架與外剪叉臂固定端連接的結(jié)構(gòu)形式，如圖 3-16所示。圖3-16底框架液壓缸支座3.4.3 固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)固定結(jié)構(gòu)主要采用腳架結(jié)構(gòu)形式，在長部和寬部采用兩種不同的結(jié) 構(gòu)，有鋼板與筋結(jié)構(gòu)構(gòu)成，總共7對14個(gè)，結(jié)構(gòu)如圖3-17, 3-18所示。圖3-17腳架結(jié)構(gòu)圖3-18地腳板底框架滑軌主要由槽鋼與滑軌

39、板，滑軌墊板構(gòu)成材料可參照，臺面框 架的滑軌，具體結(jié)構(gòu)如圖3-19, 3-20所示。圖3-19底框架槽鋼圖3-20框架滾道3.5內(nèi)外剪叉臂連接銷軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)銷軸時(shí)，除了滿足連接功能外，還應(yīng)該考慮到潤滑等，銷軸的結(jié) 構(gòu)如圖3-21所示。圖3-21銷軸3.6軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)軸套的結(jié)構(gòu)，與連桿配合，起保護(hù)作用，如圖3-22所示。圖3-22軸套3.7維修支撐桿與下限位支撐桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)維修支撐桿主要用于維修時(shí)，固定上臺面，可用一方鋼管，用一銷軸 連接在底框架上，使其具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，如圖3-23所示。圖3-23維修支撐桿下限位支撐桿主要用于在支撐在下限位位置時(shí)的臺面框架，如圖3-21 所示。圖3

40、-24下限位支撐桿3.8升降臺三維實(shí)體結(jié)構(gòu)20英尺雙剪叉式液壓升降臺三維實(shí)體結(jié)構(gòu)，由底面框架、內(nèi)框架、外 叉架、臺面框架等組合裝配而成，如圖3-25所示。圖3-25 20英尺雙剪叉式液壓升降臺三維實(shí)體結(jié)構(gòu)4升降臺參數(shù)的確定及其剛度的校核4.1升降臺主要零部件材料的選擇底框架用于支撐作用，參考文獻(xiàn)1，選用熱扎槽鋼，型號為20a，材料為 Q235-A，基本尺寸為Bxbxd = C200 x73x7mm。4.1.2上平臺滑軌道的材料選擇上平臺滑軌主要用于支撐外叉架滾輪的，參考文獻(xiàn)1，選擇型號為9 的熱扎角鋼，Q235-A，基本尺寸為L90 x90 x10mm。4.1.3液壓缸固定橫梁的材料選擇液壓缸

41、固定橫梁由于受到的力比較大，要求要有較高的剛度，參考文 獻(xiàn)1，選擇高抗剪力，與抗壓的合金鋼板，材料及規(guī)格：16Mn，T12X120 X1228mm。4.1.4下平臺滾道的材料選擇根據(jù)滾道的工作情況，并且考慮到滾輪的直徑，參考文獻(xiàn)1，選擇 熱扎普通槽鋼，型號為20a，基本尺寸為Bxbxd = C200 x73x7mm。4.1.5軌道墊板的材料選擇軌道墊板為主要受力零件，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用材料1Cr13， T12，規(guī)格為 3540X58mm。4.1.6剪叉臂的材料選擇剪叉臂是主要的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)零件，承受大量動(dòng)載荷及靜載荷，本著經(jīng)濟(jì) 簡單可靠原則，在此選用合金鋼管材料38CrMoAL規(guī)格為250X

42、150X 12.5mm。4.2剪叉臂長度的確定因?yàn)殡p叉式液壓升降臺臺面的尺寸為7200 x2500mm，在最低位置 時(shí)，剪叉臂與平臺的夾角又非常小，所以剪叉臂的長度原則上不大于 3600mm為好。初選剪叉臂長l = 3200mm，則如圖4-1所示。圖4-1剪叉臂升降臺在最低處時(shí)，其剪叉臂與水平面的夾角為P，則依幾何關(guān)系sin P = 986一257-89 =0.2，則 p 牝 “54。min 3200min(4-1)在最高位置時(shí)則有2906 - 257 - 89sin P =3200= 0-8,則。P- 53.13。(4-2)4.2.1軌道長的確定軌道的有效長度其實(shí)是剪叉臂在最低處升到最高處滑

43、過的距離，若用b 來表示，則有 b = (3200 x cos11.54 - 3200 x cos53.13) x 2 r 2053.2mm，但是考慮到軌道有行程因素，所以設(shè)計(jì)實(shí)際軌道長為3550mm。4.3液壓升降臺的總體參數(shù)計(jì)算本次設(shè)計(jì)的雙剪叉式的機(jī)構(gòu)與一般的有點(diǎn)不一樣，液壓缸的鉸接點(diǎn)不 是直接連在桿上，拐點(diǎn)在兩桿的上方，這樣設(shè)計(jì)有利于液壓缸的擺動(dòng)及平 臺的平穩(wěn)性。從下圖看，我們只看了升降臺的一側(cè)，因?yàn)樯蹬_的剪叉是 對稱的，所以在分析時(shí)，只取如圖4-2所示。以下相同。雙鉸接雙叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算：圖4-2位置參數(shù)示意圖H = DC sin p，（4-3）. FE sin a =

44、.DF cos（a + p）=DF2 +DG2-FG22 DF .DG（4-4）DG = DC cos p - AG ；上式中：H -任意位置時(shí)升降平臺的高度；FG -任意位置時(shí)鉸接點(diǎn)F到液壓鉸接點(diǎn)G的距離;DF -支撐桿的長度；FE-支撐桿固定鉸支點(diǎn)A到鉸接點(diǎn)F的距離；DA-機(jī)架長度(A到D點(diǎn)的距離)；P -剪叉與水平線的夾角。以下相同。雙鉸接雙叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：圖4-3運(yùn)動(dòng)參數(shù)示意圖圖中，、是F點(diǎn)的相對速度；Va是B點(diǎn)絕對速度；o是AB支撐桿的 角速度；匕是液壓缸活塞平均相對速度；V是升降平臺升降速度。由圖4-3可 知：V = o. AB，匕=V .cos p，（4-5）V1

45、 = V .sin p，=V sin偵 + P）+ V cosy，（4-6）cos yFG2 +DG2-DF22 FG.DG雙鉸接雙叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算:圖4-4動(dòng)力參數(shù)示意圖因?yàn)橐簤焊椎倪\(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的，在運(yùn)動(dòng)過程中的每一點(diǎn)可認(rèn)為是靜平 衡，忽略滾動(dòng)摩擦的影響，可近似認(rèn)該平衡是理想狀態(tài)的。依虛位移原 理：得- p 5 + p 5 +（G/4）5 = 0% xp y p-yYG（4-7）P是由液壓缸作用于活塞桿上的推力，G是升降平臺所承受的重力載 荷。通過分析機(jī)構(gòu)受力情況并進(jìn)行計(jì)算（過程省略）得出：升降平臺上升時(shí)，p = p cos y ； p = p sin y ； x = DF si

46、n( a + P )； y = DF cos( a + P)；經(jīng)變：5 = DFsin(a + p) x5a ；其中,yG = DC cos p5 = DF cos( a + p ) x 5a ；5 g = DC cos p x5aL-cos PP _G 4DF sin(a + p+y)，（4-8）升降平臺下降時(shí),上式中：尸-液壓缸作用于活塞桿的推力;G -升降平臺所承受的重力載荷;由式（4-5）和（4-6）可知：當(dāng)a、p增大時(shí)，VJ匕值隨之減?。划?dāng) a、p、丫減小時(shí)，P/G值隨之增大。在確定整體結(jié)構(gòu)值隨之減?。划?dāng) a、p、丫減小時(shí)，P/Q值隨之增大，在液壓缸行程不變的情況下，升降平臺升降行程

47、會(huì)減??；反之，則會(huì)使液壓缸行程受力增大。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 綜合考慮升降行程與液壓缸受力兩個(gè)因素。在滿足升降行程及整體結(jié)構(gòu)尺 寸的前提下，選取較高的a、p、Y初始值。而且在整個(gè)機(jī)構(gòu)中CD支撐桿 是主要受力桿件，承受有最大的彎矩，所以應(yīng)重點(diǎn)對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。液壓缸可采用單作用缸也可以采用雙作用缸，不過要看具體情況。一 般我們都采用單作用柱塞缸，因?yàn)椴捎眠@樣的缸比較經(jīng)濟(jì)，而且總體泄漏量少，密封件壽命長。采用單作用柱塞缸時(shí)考慮到在空載荷時(shí)，上平板的 自重應(yīng)能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。否則，會(huì)導(dǎo)致升降平臺降 不下來。4.4液壓升降臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算圖4-5液壓升降臺的結(jié)構(gòu)H初選：FG -1942m

48、m，F(xiàn)G . = 1346.5mm - = tan p行程：FG - FG . = 595.5mm已知：GA = 65mm，EF = 230mm，OE = 360mm，DO = 1600mmEF ，一tan a = 得 a = 6.693OE + DOHAD=tan p（4-9）DC sin p = H（4-10）cos p = ADdcH = 2560mm H . = 640mm由（4-9）、（4-10）得（4-11）由（4-1）、（4-2）得p是支撐桿與水平線的夾角a是支撐桿與鉸接處的夾角臺架位于升降臺的最上部，是支撐件的組成部分。物體能夠在升降臺 上平穩(wěn)的停放就是臺板起了關(guān)鍵的作用。在進(jìn)

49、行維修作業(yè)之前首先得駛上 臺板。需要說明的是臺板并不是一個(gè)簡單的鋼架，而是在下面有滑道，因 為升降臺叉桿臂上有滑輪，滑道的作用就是使滑輪在滑道內(nèi)來回滑動(dòng)，使 升降臺完成舉升和回落動(dòng)作。下底板也如此，如下圖4-6所示。圖4-6臺架與支撐桿根據(jù)尺寸參數(shù)，確定臺架的長度為7200mm，寬度2500mm，材料采用熱 軋槽鋼。其形狀見圖紙。需要說明的是臺架在下面有滑道，因?yàn)樯蹬_叉 桿臂上有滑輪，滑道的作用就是使滑輪在滑道內(nèi)來回滑動(dòng)，使升降臺完成 舉升和回落動(dòng)作。支撐桿是升降臺最主要的舉升部件，是主要的受力機(jī)構(gòu)。對其設(shè)計(jì)的 成功與否關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)工作的成敗，選材45號鋼，熱軋鋼板。叉桿的外 形圖如下圖4

50、-7所示。圖4-7叉桿升降臺受力分析：從下圖4-8看，我們只看了升降臺的一側(cè)，因?yàn)樯?降臺的剪叉是前后左右對稱的，以后只取其中一側(cè)作為分析對象，這將不 再說明，所以受力分析時(shí)，載荷取G/4，升降臺受力如圖4-8所示。圖4-8升降臺受力分析假設(shè)載荷G/4作用在BC的中點(diǎn)，對上平臺的受力分析，如圖4-9所 示。圖4-9上平臺的受力分析這里不對X方向上的力求解，因?yàn)樵趯ΨQ側(cè)還有一個(gè)大小相等方向相 反的Fcx由ZFy = 0F + F -G/4 = 0（4-12）Z Me = 0 F/x BC - ? x 告=0（4-13）由式（4-12）、（4-13）導(dǎo)出 Fb = F = G/8 = 30000N

51、外剪叉臂的受力情況如圖4-10所示。圖4-10外剪叉臂的受力設(shè)水平向右為正，豎直向上為正，列平衡方程水平方向Z F = 0Fox + Fax = 0（4-14）豎直方向Z Fy = 0 F + Fo + FA = 0（4-15）以A點(diǎn)為中心，列力偶平衡方程 M = 0 F x BAcos p - F x OAcos p + Fox x OAsin p = 0(4-16)內(nèi)剪叉臂的受力情況，如圖4-11所示。圖4-11內(nèi)剪叉臂的受力分析設(shè)水平向右為正，豎直向上為正，列平衡方程水平方向 fx=0（4-17）豎直方向F + F + P sin y + F = 0dycyOy Fy = 0（4-18）

52、為中心，由MC = 0得-F xCDcosP+ F xOCcosP-psiny xKCcos0 pcosy xKCsin0+F xOCsinP = 0( 419 )已知 AB = CD = 3200mm，G=240000N，以=6.693o，如圖 4-12 所示。圖4-12平臺受力分析如上圖所示，平臺在最低位置時(shí)：p =11.54。，cospmin = 0.98， sin p . = 0.2，a + p . = 18.22，Cmin = FG = 1346.5mm，F(xiàn)D = 1973.45mm由此可得：y =27.27, siny =0.4582,(p = 180-y-(a + P ) = 1

53、34.51, 0 = 180 cp-a = 38.8 minKD =2245. 95mm2KD FD zL sincp sin0由此可得:F =-F = 87557.7NOYOYF = 3000N,BYF =57557 IN , F =18507.IN, TOC o 1-5 h z AYCXF =-F =-F =134968.IN, F = 57557.72V,OXAXOXDYF = 30000NCY在最高低位置時(shí)：0=53.13。，cosp =0.6, sinp =0.8,maxmaxa + P =59.82 , Cmax = FG = 1942mm , FD - 1973.45mm min

54、由此可得：y =61.46, siny =0.8784,(p = 180-y-(a + P ) = 58.72 ,max0 =180(Pa =114.59KD =1854.80mmiKD FD1-=sin cp sin 0由此可得：F =-F 9OOOO2V , F = -3OOO2V, OYOYBYF = -6OOOO2V, F =10131.6N, AYCXF =-F =-F =22500N, F =60000N, OXAXOXDYF = 30000N CY4. 5強(qiáng)度校核整個(gè)升降臺，受力較大的零部件有內(nèi)剪叉桿，液壓缸固定橫梁，銷 軸，液壓缸固定耳座等，所以進(jìn)行校核時(shí)，只需對這些受力較大的

55、零件校 核即可。4.5.1剪叉臂的強(qiáng)度校核對外叉架支撐桿的分析，對于桿AB，經(jīng)過分析桿AB的受力情況如下 圖：在最低支撐點(diǎn)即3=11.54。時(shí)AB剪力圖及彎矩圖，如4-13所 示。圖4-13 AB最低點(diǎn)剪力圖及彎矩圖在3=53.13。即在最高位置時(shí)，AB剪力圖及彎矩圖，如圖4-14 所示。圖4-14 AB最高點(diǎn)剪力圖及彎矩圖4.5.2對內(nèi)叉架支撐桿的分析由此可得：參照圖4-13，剪叉臂所受的力都與剪叉臂有一定的夾角， 受力圖如圖4-11所示。計(jì)算彎矩，由上圖可轉(zhuǎn)化成下圖4-15和圖4-16來分析：當(dāng)CD支撐桿到最低點(diǎn)時(shí)，即3=11.54。時(shí)：圖4-15支撐桿最低點(diǎn)受力分析當(dāng)CD支撐桿到最高點(diǎn)時(shí)

56、，即3=53.13。時(shí)：圖4-16支撐桿最高點(diǎn)受力分析由上面4個(gè)圖可知，最大彎矩點(diǎn)在CD桿的最大彎矩在O點(diǎn)。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)& =11.54。時(shí)，M有最大值，即擁有最大彎矩。則 M = 90230.72Nm，T = 114757.2N。計(jì)算軸向力，同樣將AB，CD桿的受力分析圖再轉(zhuǎn)化為軸向力圖分析， 如圖4-17所示。圖4-17剪叉軸向力分析經(jīng)分析計(jì)算，3=11.54。時(shí)，AB桿的OA段受到的軸向拉力最大，Toa= 143780N，但此處彎矩遠(yuǎn)小于M 。故只需校核此CD的O處。計(jì)算 桿CD該狀態(tài)下的工作應(yīng)力，設(shè)叉桿橫截面積S，抗彎截面系數(shù)W，如圖 4-18所示。圖4-18叉桿橫截面求得 W = 0.691854x 10-3m3，截面積S=0.59875m2則該狀態(tài)下的工作應(yīng)力 1為b = Mmax + T = 154.44Mpa vb, b=1咯 5n另外由于O點(diǎn)截面與眾之不同，在此為穩(wěn)妥起見對普通臂叉截面進(jìn)行 校核