高空作業(yè)車

 

 

 

第一節(jié)

 

 

 

一、高空作業(yè)車的用途

 

高空作業(yè)車是用來運送工作人員和使用器材到達指定現(xiàn)場，進行作業(yè)的專用汽車。高空作業(yè)車廣泛用于有點通信、市政建設(shè)、消防救護、建筑裝飾、高空攝影以及造船、石油、化工、航空等行業(yè)。它具有機動靈活，轉(zhuǎn)移迅速，覆蓋面廣，便于接近、到達作業(yè)地點，能迅速投入工作等優(yōu)點。

 

 

 

二、高空作業(yè)車的分類

 

    高空作業(yè)車按其舉升機構(gòu)的形式分為：伸縮臂式（直臂式）、折疊臂式（曲臂式）、垂直降式(直升式）和混合式等。（www.hbclwdf.com)

 

 

 

 

第二節(jié)高空作業(yè)車的構(gòu)造

 

 

 

高空作業(yè)車除底盤部分外，為實現(xiàn)高空作業(yè)功能，還包括動力傳動裝置、 工作裝置、安全保護裝置及液壓系統(tǒng)等。

 

 

 

一、動力傳動裝置

 

    動力傳動裝置包括驅(qū)動高空作業(yè)車各工作裝置的動力設(shè)備，對其主要要求有：在規(guī)定的載荷范圍內(nèi)，不論載荷大小，要求動力傳動裝置應(yīng)具有穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)速；能適應(yīng)不斷該表的運動方向（在同一作業(yè)循環(huán)內(nèi)，工作裝置的回轉(zhuǎn)機構(gòu)、舉升機構(gòu)的正向和逆向運動交替進行）；能適應(yīng)工作裝置速度變換的要求（各工作裝置的工作速度應(yīng)能隨作業(yè)進度及時調(diào)速，且調(diào)速范圍大，如舉升機構(gòu)需要有很低的微動速度）。

 

 

 

動力傳動有一下幾種形式：

 

1、內(nèi)燃機-機械傳動

 

這種傳動方式僅在用途單一的高空作業(yè)車上使用，如維修電力設(shè)備的直升式高空作業(yè)車多采用該形式。動力來源汽車發(fā)動機，動力經(jīng)變速器傳出后，還要經(jīng)過分動器、離合器、減速器、卷揚機、滑輪機鋼絲繩等器件傳遞到工作裝置，傳動路線長，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

 

 

 

2、電力-機械傳動

 

這種傳遞形式是利用外接電源或者車載蓄電池，通過電動機將電能轉(zhuǎn)變成機械能，再經(jīng)過機械傳動裝置將動力傳遞到各工作裝置。由于電動機具有可逆轉(zhuǎn)性和在較大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實現(xiàn)無極調(diào)速等特點，并且各機構(gòu)可由獨立的電動機驅(qū)動，簡化了傳動和操縱機構(gòu)，而且噪聲小、污染少，適用在外接電源方便或流動性不大的場地作業(yè)。

 

 

 

3、內(nèi)燃機-電力傳動

 

這種傳動方式的路線是汽車發(fā)動機-發(fā)電機-電動機，然后帶動各工作裝置運轉(zhuǎn)。其優(yōu)點是利用直流電動機的優(yōu)良工作特性，使高空作業(yè)車獲得良好的作業(yè)性能。但傳動裝置質(zhì)量較大，價格昂貴。

 

 

 

4、內(nèi)燃機-液壓傳動

 

大部分高空作業(yè)車都采用這種傳動方式。它充分利用液壓傳遞的有地啊，簡化傳動結(jié)構(gòu)，且易于實現(xiàn)無極調(diào)速和運動方向的變換，傳動平穩(wěn)，操作簡單、方便、省力，能防止過載。

 

 

 

二、工作裝置

 

高空作業(yè)車的工作裝置包括了支腿機構(gòu)、舉升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、作業(yè)平臺及其調(diào)平機構(gòu)等。

 

1、支腿機構(gòu)

 

支腿是大多數(shù)高空作業(yè)車所必備的工作裝置，目前均采用液壓支腿。在車的兩側(cè)，一般備有操作桿，可使前、后、左、右4個液壓支腿單獨地伸出或縮回，所以即使在不平的地面上 ，也能把車體調(diào)到水平狀態(tài)，安全作業(yè)。

 

液壓支腿的形式有用于重型作業(yè)車的大型H形支腿，可實現(xiàn)橫向伸縮和垂直升降；用于重型作業(yè)車的硅式液壓支腿，可實現(xiàn)繞固定鉸擺動和由穩(wěn)定凸輪定位，也可向斜下放伸縮支腿。也有用于中、小型作業(yè)汽車的液壓支腿。

 

 

 

2、舉升機構(gòu)

 

舉升機構(gòu)的作業(yè)時實現(xiàn)作業(yè)平臺的升降和變幅，其機構(gòu)形式有直升式和動臂式。

 

   （1）直升式舉升機構(gòu)  按傳動方式可分為液壓傳動和機械傳動；按其機構(gòu)形式可分為交叉剪刀式和套筒式。交叉剪刀式指連桿交叉布置，鉸接成剪刀形的結(jié)構(gòu)，改變交叉角即可實現(xiàn)升降，通過液壓缸活塞桿的伸縮或鋼絲繩的收放來改變交叉角度。套筒式通過多節(jié)套筒的伸縮完成升降，它包括衍架勢、箱式或圓筒式等形式，可采用液壓或鋼絲繩滑輪傳動。套筒式作業(yè)高度有限，工作范圍小，但作業(yè)平臺較大且支撐穩(wěn)定。

 

   （2）動臂式舉升機構(gòu)  可分為伸縮臂式或直臂式、折臂式或曲臂式、伸縮和折疊臂合成混合臂式等三種形式。

 

     1）伸縮臂式：舉升機構(gòu)由多節(jié)套裝、可伸縮的箱形臂構(gòu)成，它包括基本臂和伸縮臂兩部分。伸縮臂可為一節(jié)或多節(jié)，各節(jié)之間裝有液壓缸，液壓缸工作時，各節(jié)臂在液壓缸活塞桿的推動下可沿導(dǎo)向元件（滑塊）上、下滑動，從而改變臂架的長度。整個臂架系統(tǒng)支撐在液壓缸底部的鉸支座和變幅液壓缸的兩端。通過變幅液壓缸活塞桿的伸縮實現(xiàn)臂架擺動，從而達到變幅與升降的目的。這種臂架的最大作業(yè)高度可達60m--80m。

 

     2）折疊臂式：舉升機構(gòu)由多節(jié)箱形折疊形成，它一般有二到三節(jié)折疊臂組成。折疊的方式可分為上折式和下折式兩種，各節(jié)臂的折疊和展開運動由各節(jié)間液壓缸完成。這種形式的舉升機構(gòu)可完成一定高度和幅度的作業(yè)。另外，下折式還可完成地平面以下的空間作業(yè)，如立交橋下橋梁的維修和裝飾。

 

     3）混合臂式：舉升機構(gòu)由折疊臂式和伸縮臂式混合組成，它結(jié)合了上述兩種機構(gòu)的優(yōu)點，既擴大了作業(yè)的高度和幅度，又具有較強的越障能力。該形式一般設(shè)有上、下兩個工作臂，其中 一個可設(shè)置幾節(jié)伸縮臂，亦可兩臂都設(shè)置幾節(jié)伸縮臂。作業(yè)時利用上、下兩臂伸距的組合，使該機構(gòu)具有更大的作業(yè)空間。

 

 

 

     3、回轉(zhuǎn)機構(gòu)

 

     高空作業(yè)汽車通常采用全回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)機構(gòu)，正、反回轉(zhuǎn)方向可根據(jù)需要進行選擇。一般由液壓馬達帶動具有減速作用的機械回轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)部分和作業(yè)平臺均安裝在回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上。傳動裝置（液壓馬達和減速器）固定在轉(zhuǎn)臺上，其下端裝有主動齒輪。回轉(zhuǎn)支撐由轉(zhuǎn)臺和與車架固定連接的內(nèi)齒圈座組成。當(dāng)驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動時，齒輪與固定齒輪齒合，齒輪 沿齒圈滾動，帶動轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)臺與固定內(nèi)齒圈座之間裝有滾球或滾柱以減少 轉(zhuǎn)臺的摩擦阻力。

 

     回轉(zhuǎn)機構(gòu)的機械傳動形式有蝸桿傳動、擺線針輪傳動和行星齒輪傳動等。

 

   

 

     4、作業(yè)平臺及調(diào)平機構(gòu)

 

舉升機構(gòu)的端部連接作業(yè)平臺，它是用于載人或器材的基本構(gòu)件。為了保證作業(yè)人員安全和防止器材掉率，各國對作業(yè)平臺的設(shè)計提出了明確的要求，如平臺的護欄高度、寬度、平臺的防滑表面、平臺上的安全帶等。

 

為了使作業(yè)平臺的底平面在作業(yè)過程中保持水平，高空作業(yè)車上裝有使作業(yè)平臺保持水平的自動調(diào)平機構(gòu)，主要有以下三類：

 

1）機械式：有四桿機構(gòu)、鋼絲繩機構(gòu)、鋼絲繩與鏈輪機構(gòu)和錐齒輪機構(gòu)。

 

2）機液組合式：即機械與靜壓液壓缸組合機構(gòu)。

 

3）電液組合式：即電-液伺服機構(gòu)。

 

    

 

重力式調(diào)平機構(gòu)，其原理是將作業(yè)臂的頂端與作業(yè)平臺質(zhì)心鉛垂線上的一點鉸接，這樣工作臂無論作何運動，作業(yè)平臺始終處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，其底平面能保持水平。但是這種機構(gòu)在舉升過程中由于慣性力的作業(yè)及作業(yè)人員的質(zhì)心不能與作業(yè)平臺的質(zhì)心完全重合，使作業(yè)平臺出現(xiàn)偏移或偏擺，減少了安全感，目前這種機構(gòu)已經(jīng)很少采用了。

 

 

 

平行四桿調(diào)平機構(gòu)，是常采用的機械機構(gòu)。其原理是當(dāng)上、下折臂同時或分別作起伏運動時，兩套四桿機構(gòu)中的連桿始終保持平行，則與連桿鉸接的作業(yè)平臺的底平面在舉升過程中總處于水平位置。

 

 

 

機液組合式等容積液壓缸調(diào)平機構(gòu)。其原理是主調(diào)液壓缸與副調(diào)液壓缸的結(jié)構(gòu)、大小、容積完全相同，在作業(yè)前兩液壓缸充滿液壓油，且兩液壓缸的有桿腔和無桿腔分別兩聯(lián)，使兩缸形成一個封閉回路。當(dāng)作業(yè)臂受變幅液壓缸作用時，會帶動主調(diào)液壓缸的活塞桿伸縮，與此同時，和液壓缸形成封閉回路的液壓缸2的活塞桿則產(chǎn)生相應(yīng)的伸縮運動。當(dāng)滿足1、2、3、4、5等始終相等時，無論作業(yè)臂處于何種狀態(tài)，都能使作業(yè)平臺底面保持水平位置。

 

 

 

電液組合式即電-液伺服調(diào)平機構(gòu)，其工作原理是在作業(yè)臂的頂端與作業(yè)平臺之間，通過重力元件獲得信號，再由電磁閥根據(jù)電信號控制液壓缸工作，使作業(yè)平臺自動保持平衡。

 

 

 

三、 高空作業(yè)車的液壓系統(tǒng)及安全保護裝置

 

 

 

1、液壓傳動系統(tǒng)

 

   現(xiàn)代高空作業(yè)車的工作裝置均采用液壓傳動和電液操縱，因其具有無極調(diào)速、動作平穩(wěn)、安全可靠等特點。高空作業(yè)車的液壓系統(tǒng)是一個并聯(lián)的四路開式系統(tǒng)。其中支腿的收放、舉升機構(gòu)的升降、轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)等都是通過液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的。汽車發(fā)動機將動力通過取力器傳遞給液壓泵，液壓油經(jīng)過箱內(nèi)的網(wǎng)式過濾器吸入齒輪泵，齒輪泵輸出的液壓油經(jīng)過濾器進入工作回路。各工作裝置均由電磁換向閥和調(diào)速閥控制。不工作時，液壓油通過卸荷回路直接回到油箱。

 

 

 

2、操作及安全保護裝置

 

   高空作業(yè)車一般要求配備上（作業(yè)平臺）、下（操作臺）兩套操作系統(tǒng)裝置，而且上、下操作應(yīng)具有同樣的功能，可采用電-液壓開關(guān)控制電磁閥，實現(xiàn)上、下操作。高空作業(yè)車的方向控制，應(yīng)使其操作方向和運動方向一致。當(dāng)松開操作手柄時，運動件應(yīng)能自動回位或處在中立位置，并且不能因震動等原因而離開原位。

 

   為防止作業(yè)平臺因作業(yè)中出現(xiàn)故障而自由下沉，必須設(shè)有安全保護裝置。液壓系統(tǒng)中一般采用平衡閥作為液壓缸的鎖定和下降超速保護裝置，并選用具有O型中位機能的電磁閥進行相應(yīng)的控制。對于靠單獨提升鋼絲繩或鏈傳動實現(xiàn)作業(yè)平臺升降的系統(tǒng)，應(yīng)有斷繩安全保護裝置，防止平臺的自由下降。

 

高空作業(yè)車應(yīng)配備急停裝置，并安裝在操作者的應(yīng)急位置。發(fā)生誤操作時，該裝置應(yīng)能有效的排出由此產(chǎn)生的故障和危險，保護高空作業(yè)車和各機構(gòu)的安全。高空作業(yè)車可能出現(xiàn)故障讓操作人員困在空中，因此，必須安裝輔助下降裝置，如大型高空作業(yè)車可啟動備用的動力裝置輔助下降，中小型高空作業(yè)車則采用手動泵人工輔助下降。

 

折疊式高空作業(yè)車位防止平臺翻轉(zhuǎn)，規(guī)定下臂接近水平位置時，上臂與水平面的夾角不允許超過78°。為此在車上設(shè)置了限位行程開關(guān)，阻止上臂與水平面的夾角超過規(guī)定值。同時，蜂鳴器報警，提醒操作人員注意。

 

為防止支腿工作時液壓或氣動管路發(fā)生泄漏故障而出現(xiàn)軟腿，普遍采用液壓鎖進行安全保護。有些作業(yè)車為了保證支腿的支撐可靠，同時采用液壓鎖和機械插捎鎖定。另外，各支腿之間還應(yīng)設(shè)有互鎖裝置，確保安全作業(yè)。在操作程序上規(guī)定：未支好支腿，工作裝置不得進行操作；進行高空作業(yè)時，支腿不得收回。

 

 

 

 

第三節(jié) 高空作業(yè)車的主要性能指標(biāo)

 

高空作業(yè)車的主要性能指標(biāo)有：作業(yè)高度、作業(yè)幅度、作業(yè)速度和作業(yè)平臺的裝載質(zhì)量等。

 

1、作業(yè)高度

 

作業(yè)高度是指作業(yè)平臺底面里地高度與作業(yè)人員手臂所能達到的平均高度之和。通常把作業(yè)高度分為最大作業(yè)高度Hmax和最大作業(yè)幅度時的作業(yè)高度H。對于可才地下作業(yè)的高空作業(yè)車，除標(biāo)明底面以上的作業(yè)高度外，還需注明作業(yè)車在底面以下的作業(yè)深度。

 

2、作業(yè)幅度

 

作業(yè)幅度是指作業(yè)車回轉(zhuǎn)中心線（對于垂直升降的高空作業(yè)車為升降的中心線）至作業(yè)平臺外邊緣的水平距離R。

 

3、作業(yè)速度

 

高空作業(yè)車的作業(yè)速度包括：作業(yè)平臺在垂直方向起升的平均速度和下降的平均速度，以及作業(yè)平臺的回轉(zhuǎn)速度。GB/T9465.2--2008中規(guī)定，作業(yè)平臺起升、下降速度《0.4m/s;回轉(zhuǎn)機構(gòu)的最大回轉(zhuǎn)速度《2r/min。

 

4、作業(yè)平臺的裝載質(zhì)量

 

    高空作業(yè)車作業(yè)平臺的裝載質(zhì)量是指標(biāo)定裝載質(zhì)量，不含作業(yè)平臺的自身質(zhì)量。