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        剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)制動(dòng)系統(tǒng)分析

        2021-04-22 02:31:22南艷君張子浪浙江愛知工程機(jī)械有限公司
        環(huán)球市場(chǎng) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:高空作業(yè)換向閥液壓

        南艷君 張子浪 浙江愛知工程機(jī)械有限公司

        由于結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)簡(jiǎn)單以及通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)被廣泛應(yīng)用于貨物運(yùn)送、航空裝卸以及大型設(shè)備的安裝與維護(hù)中。因此,對(duì)剪叉式高空作業(yè)車的承載能力、起升高度以及啟停平穩(wěn)性要求更高,且六級(jí)以上的剪叉式高空作業(yè)車的主要負(fù)載是人。所以,當(dāng)高空作業(yè)車進(jìn)入指定工作區(qū)域內(nèi),并且底盤滿足工況要求時(shí),上車部分的剪叉機(jī)構(gòu)在上下兩液壓缸的驅(qū)動(dòng)下,平臺(tái)上升的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性就顯得尤為重要了。因此,對(duì)于平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性而言,可以從結(jié)構(gòu)、液壓以及電氣3 個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。隨著科技的不斷進(jìn)步,對(duì)高空作業(yè)安全性要求也在不斷的增加。用鍵合圖法對(duì)剪叉機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究,對(duì)每級(jí)剪叉臂進(jìn)行了受力分析,畫出了相應(yīng)的鍵合圖,并將所有構(gòu)件聯(lián)系在一起,借助仿真軟件20Sim 進(jìn)行了求解,得出了工作平臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性。

        一、概述

        剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)是一種常用的高空作業(yè)專用設(shè)備,其主要作用是將工作人員運(yùn)送至高空進(jìn)行作業(yè)或者垂直運(yùn)送及卸載貨物,廣泛用于食品加工企業(yè)的設(shè)備檢修及材料運(yùn)送、倉(cāng)庫(kù)、建筑、橋梁及公路建設(shè)、電力維修、航空航天、船舶制造等領(lǐng)域。因此,剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)的整機(jī)安全性,行走的穩(wěn)定性,使用的舒適性就顯得尤為重要。本文將對(duì)剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)使用過程中行走液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出改進(jìn)辦法。

        二、剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)制動(dòng)系統(tǒng)分析

        (一)整車駐坡制動(dòng)分析

        剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)主要使用環(huán)境為地面基礎(chǔ)已基本完成的場(chǎng)合,制動(dòng)要求較高。其運(yùn)輸狀態(tài)是固定在25%斜坡式清障車或平板式運(yùn)輸車上,即剪叉式高空作業(yè)車需具備在25%斜坡上行走及駐車的能力。其行走機(jī)構(gòu)布局為:兩個(gè)制動(dòng)器安裝于兩個(gè)后輪內(nèi)(即后輪制動(dòng)),兩個(gè)行走馬達(dá)安裝于兩個(gè)前輪內(nèi)(即前輪驅(qū)動(dòng))。

        (二)液壓系統(tǒng)的建模

        剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)的作業(yè)主要分為3個(gè)階段:(1)上升階段。需要加節(jié)流閥對(duì)速度進(jìn)行調(diào)控,使得平臺(tái)的上升速度滿足工況要求;(2)暫停作業(yè)階段。平臺(tái)到達(dá)指定作業(yè)高度后,需要確保液壓系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖,使得確保作業(yè)人員的作業(yè)安全;(3)下降階段。平臺(tái)可依靠完全自重下降,在液壓系統(tǒng)的回油路上添加可變阻尼孔,使得有桿腔產(chǎn)生背壓,從而確保平臺(tái)的下降速度滿足工況要求。上車液壓系統(tǒng)原理如圖1 所示。由圖1可知,液壓系統(tǒng)原理如下:首先壓力油從油箱流經(jīng)過濾器進(jìn)入齒輪泵,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力,壓力油進(jìn)入電磁換向閥Y1,此時(shí)換向閥Y1 右位接通,油液流經(jīng)電磁換向閥Y2,此時(shí)換向閥Y2 左位接通,液壓油流經(jīng)節(jié)流閥9.1,對(duì)進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速;壓力油分別進(jìn)入的單向閥10.1、10.2,在壓力油進(jìn)入無桿腔油路上,設(shè)置單向閥以防止平臺(tái)因負(fù)載自重下落,使得活塞桿平穩(wěn)伸出;當(dāng)平臺(tái)上升至指定高度后,電磁換向閥Y2 右位接通后,比例溢流閥溢流。在不考慮閥口泄漏的情況下,工作平臺(tái)不再上升,保持其縱向起升高度。在完成高空作業(yè)后,電磁比例換向閥Y2 左位接通,換向閥Y1 左位接通,活塞桿在剪叉機(jī)構(gòu)的自重下,工作平臺(tái)開始下降,無桿腔液壓油流經(jīng)節(jié)流閥9.2、9.3,對(duì)工作平臺(tái)的下降速度進(jìn)行調(diào)控后,液壓油流經(jīng)過濾器后,進(jìn)入油箱。

        圖1 上車液壓系統(tǒng)原理圖

        (三)發(fā)展前景

        隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn),土地成本逐漸升高,高空作業(yè)需求放大,傳統(tǒng)的腳手架受地面情況、作業(yè)范圍等條件限制將逐步淘汰,而高空作業(yè)平臺(tái)以其明顯的安全性、經(jīng)濟(jì)性填補(bǔ)了這一空缺。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家很早就對(duì)安全性較差的人工腳手架立法管理,美國(guó)法律規(guī)定當(dāng)工作高度超過3 米時(shí)必須用工作平臺(tái)。巴西1977 年出臺(tái)了NR18法案,嚴(yán)格限制對(duì)高空作業(yè)施工的設(shè)備與安全防護(hù)要求,法案出臺(tái)后平均事故死亡率大幅降低。我國(guó)住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,近5 年來房屋市政工程安全事故中高處墜落占比一直超過50%,此種情況下,作業(yè)安全優(yōu)勢(shì)明顯的高空平臺(tái)受到追捧;而經(jīng)濟(jì)性方面更是不言而喻,人力成本提升是近年來和未來必須面對(duì)的不爭(zhēng)事實(shí),而普通工種逐漸被淘汰,因?yàn)楣ぷ餍实?,造成總體成本提升,未來多技術(shù)復(fù)合型工種將占主流,升降工作平臺(tái)依賴高機(jī)動(dòng)性減少人員節(jié)約時(shí)間,總體成本得到有效降低。縱觀世界舞臺(tái),在發(fā)達(dá)地區(qū)高空作業(yè)平臺(tái)已經(jīng)完全取代了腳手架,而我國(guó)的上海、北京、廣州、深圳的保有量也位居國(guó)內(nèi)前列,說明經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá),該產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)越明顯,高安全性、高施工效率和高經(jīng)濟(jì)性將使高空平臺(tái)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展進(jìn)程中大放異彩。

        三、結(jié)語(yǔ)

        制動(dòng)系統(tǒng)是剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)的重要系統(tǒng)之一,其設(shè)計(jì)合理性直接影響使用安全,也影響操作者的使用習(xí)慣。隨著人們對(duì)安全及工作效率的重視程度不斷加深,高空作業(yè)車市場(chǎng)將不斷增長(zhǎng),制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也將越來越完善。

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