【文章內(nèi)容簡介】 ............................. 45 副車架的校核 ............................................................................................. 45 銷 和螺栓 的校核與計(jì)算 ........................................................................................ 48 鋼絲繩的選擇與計(jì)算 ............................................................................................ 49 鋼絲繩的計(jì)算與校核 ................................................................................. 49 鋼絲繩接頭的壓制方法 ............................................................................. 51 本章小結(jié) ................................................................................................................ 51 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 52 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 53 致 謝 ............................................................................................................................ 54 附 錄 ............................................................................................................................ 55 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 概述 高空作業(yè)車是用來運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的特種車輛，是將高空 作業(yè)裝置安裝在汽車底盤上組成的一種重要工程機(jī)械。 近年來， 工程機(jī)械發(fā)展速度快。其主要原因 :一是我國在改革開放政策指引下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，對工程機(jī)械的需要增多 ； 二是從中央到地方給與發(fā)展的優(yōu)惠政策，增加資金注入，加以扶植 ； 三是引進(jìn)國外多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過消化吸收，產(chǎn)品技術(shù)水平提高 。四是，企業(yè)經(jīng)過組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，相互合作，并在競爭中促使相互提高。 高空作業(yè)裝置包括工作臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、副車架、工作斗、液壓系統(tǒng)和操縱裝置等?，F(xiàn)在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、自動(dòng)調(diào)速、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了空中作業(yè)的工作效率。高空作業(yè)車 是利用汽車底盤作為行走機(jī)構(gòu)，具有汽車的行駛通過性能，機(jī)動(dòng)靈活，行駛速度高，可快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到作業(yè)場地后能迅速投入工作，因此被越來越多的應(yīng)用在工程建設(shè)、工業(yè)安裝、設(shè)備檢修、物業(yè)管理、航空、船舶、石化、電力、影視、市政、園林等許多行業(yè)，是近幾年來國內(nèi)發(fā)展最快的專用汽車產(chǎn)品之一。 但是國內(nèi)生產(chǎn)制造的高空作業(yè)機(jī)械同國外同類型高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品相比仍有一定差距， 主 要表現(xiàn)為技術(shù)含量低、大型的較少、結(jié)構(gòu)笨重、作業(yè)時(shí)微動(dòng)性能差等問題。 圖 高空作業(yè)車 高空作業(yè)車按工作臂的型式，有四種基本型式，分別為：垂直升降式、折 疊臂式、伸縮臂式和混合臂式 ]2[ 。垂直升降式高空作業(yè)車的升降機(jī)構(gòu)只能在垂直方向上進(jìn)行運(yùn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 動(dòng)。它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，承載能力強(qiáng)，但作業(yè)范圍小，作業(yè)高度低，這種結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用比較少。折疊臂式高空作業(yè)車工作臂之間的連接全部采用鉸接型式，所以國外又把它叫做鉸接式高空作業(yè)車。折疊臂高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)適合于較低作業(yè)高度的車型，如要加大作業(yè)高度，必然要增加臂長或增加工作臂數(shù)量，增加臂長會(huì)使作業(yè)車體積龐大，降低靈活性；增加工作臂數(shù)量會(huì)造成操作繁瑣，安全性降低。伸縮臂式的高空作業(yè)車在行駛狀態(tài) 時(shí)，工作臂縮回套疊，工作時(shí)伸出，可以有效增大作業(yè)高度，同時(shí)具有工作效率高、操作簡單、動(dòng)作平穩(wěn)等特點(diǎn)?；旌媳凼礁呖兆鳂I(yè)車工作臂之間既有鉸接，也有伸縮，是折疊臂式和伸縮臂式高空作業(yè)車的結(jié)合，它綜合了兩種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)，工作性能最好，但結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜。 高空作業(yè)車的發(fā)展現(xiàn)狀 專用車的現(xiàn)狀 根據(jù) 相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國專用汽車行業(yè)已有 60％左右的企業(yè)建立了完整的產(chǎn)品研發(fā)體系，具備獨(dú)立的系列化產(chǎn)品開發(fā)能力。大部分專用汽車企業(yè)采用開發(fā)軟件進(jìn)行模塊化仿真設(shè)計(jì)，如 AutoCAD、 Pro／ E、 CATIA等，大大提高了研發(fā)質(zhì)量和縮短了開發(fā)周期。但是，我們還應(yīng)該清醒地看到，目前我國專用汽車產(chǎn)品研發(fā)還處于較低水平，模仿設(shè)計(jì)痕跡比較明顯，技術(shù)雷同現(xiàn)象突出，并沒有實(shí)現(xiàn)質(zhì)的轉(zhuǎn)變。 我國專用汽車在產(chǎn)量上已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，但大多數(shù)為勞動(dòng)密集型及中低技術(shù)水平的產(chǎn)品，如半掛車、自卸車、保溫車、集裝箱運(yùn)輸車等。一些技術(shù)含量較高的車型尤其是關(guān)鍵零部件仍需進(jìn)口。例如一些近百米的登高消防車的上裝部分，混凝土泵車、混凝土攪拌車上裝部分的關(guān)鍵件， C級防彈運(yùn)鈔車 (我國的產(chǎn)品主要為 A、 B級，防彈等級低于國外同類產(chǎn)品 )等。國外專用汽車的動(dòng)力性 、耐久性及駕駛室舒適性等方面也普遍比國產(chǎn)車好。 我國高空作業(yè)車的現(xiàn)狀和發(fā)展 用高空作業(yè)車進(jìn)行高空作業(yè)是一種先進(jìn)的登高作業(yè)方式．其發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平密切相關(guān)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，需求量越大，且單位 GDP的需求量也越大。與發(fā)達(dá)國家相比，我國不僅單位 GDP的需求量小，而且單位 GDP需求量與 GDP的比例也低，這說明高空作業(yè)車的市場需求量既與經(jīng)濟(jì)規(guī)模有關(guān)，又與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度有關(guān)，這也恰恰表明高空作業(yè)車在我國有非常廣闊的發(fā)展前景。 概況 我國高空作業(yè)車行業(yè)起步較晚，自 20世紀(jì) 60年代開始研制， 70年代才推出 商業(yè)化樣機(jī)。目前我國高空作業(yè)車的市場銷售、使用及保有量最大的車型還是折疊臂式，其黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 他型式如伸縮臂式和混合臂式占有的比重還很小，最大作業(yè)高度只有幾十米。國內(nèi)高空作業(yè)安全法規(guī)尚待完善，存在各種原始方式的高空作業(yè)，應(yīng)用普及范圍與國外相比還有很大的差距。 限制這一行業(yè)發(fā)展的主要因素是大高度復(fù)雜截面混合臂架技術(shù)、安全技術(shù)、智能化高效控制技術(shù)、可靠性等．缺乏前瞻性研究．缺少向更大高度發(fā)展的技術(shù)支撐。 應(yīng)用情況 我國高空作業(yè)車的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，尚處于初級階段．目前僅在電力．市政等少數(shù)行業(yè)普及使用，而且也只是 在最近 5年才進(jìn)入快速發(fā)展階段。進(jìn)一步的發(fā)展將依賴于下面幾個(gè)主要方面： （ 1） 更加重視文明、安全施工。 （ 2） 加快高空作業(yè)車的機(jī)械化。 （ 3） 35m以上高度高空作業(yè)車目前基本依賴進(jìn)口，這將為國產(chǎn)大高度高空作業(yè)車提供發(fā)展的機(jī)會(huì)，也將為高空作業(yè)車的發(fā)展帶來極為廣闊的發(fā)展前景。 產(chǎn)品和技術(shù) 目前我國高空作業(yè)車年銷售量很低，與國外相比，產(chǎn)品技術(shù)水平差距較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一， 產(chǎn)品制造工藝落后，產(chǎn)品可靠性差等。 未來 ，我國的城市化進(jìn)程將進(jìn)一步加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，需要大量添置高空作業(yè)車進(jìn)行市政工程的安裝和 運(yùn)行維護(hù)；電力系統(tǒng)也將加快發(fā)展，目前國家電網(wǎng)正大規(guī)模投資建設(shè) 750kV以上的超高壓輸電網(wǎng)，需要大量的高空作業(yè)車用于電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)；隨著我國工程設(shè)備租賃行業(yè)的發(fā)展，可以節(jié)約大量設(shè)備購置資金的租賃方式將進(jìn)一步促進(jìn)高空作業(yè)車市場的發(fā)展，租賃行業(yè)將是高空作業(yè)車市場需求量增長潛力最大的行業(yè) ]3[ 。如何適應(yīng)市場需求并引導(dǎo)市場需求，高空作業(yè)車技術(shù)將如何發(fā)展？這些都對高空作業(yè)車行業(yè)提出了更高的要求。 （ 1） 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 折疊臂式高空作業(yè)車仍然是市場主流產(chǎn)品，但市場份額將逐步下降， 伸縮臂和混合臂式高空作業(yè)車將以無可替代的優(yōu)勢占據(jù)市場半壁江山。 1） 折疊臂式高空作業(yè)車由于市場保有量大、用戶熟悉、價(jià)格低廉、維護(hù)簡單等優(yōu)勢仍然會(huì)成為市場主流產(chǎn)品，但需在安全性和人性化方面改進(jìn)提高 。 2） 伸縮臂式高空作業(yè)車將以其作業(yè)效率高、操作簡單、安全性好等優(yōu)勢得到快速發(fā)展，作業(yè)高度在 18～ 28m之間的將成為主力產(chǎn)品 。 3） 混合臂式高空作業(yè)車既有折疊臂式跨越障礙能力，又有伸縮臂式操作簡單、作業(yè)效率高的優(yōu)點(diǎn)，在特殊領(lǐng)域和大高度上具有無比優(yōu)勢，但由于該型式車技術(shù)復(fù)雜、制造黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 工藝要求高、成本高等缺點(diǎn)，普及程度要低于 伸縮臂式高空作業(yè)車 。 4） 采用越野底盤的高空作業(yè)車也將成為一個(gè)新的產(chǎn)品方向。 （ 2） 產(chǎn)品技術(shù) 大量采用新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，逐步執(zhí)行國際標(biāo)準(zhǔn)，以降低整車重量、車高度，增大作業(yè)幅度、工作斗承載能力。 1） 臂體截面從矩形改進(jìn)為六邊形或多棱形，甚至采用 U形截面，這些已經(jīng)普遍應(yīng)用在汽車起重機(jī)上，隨著制造工藝提高和加工成本降低，將推廣使用到高空作業(yè)車上 。 2） 高強(qiáng)度、低重量和高耐腐蝕性的鋁合金工作斗將成為主流配置，同時(shí)工作斗的額定載荷也將超過目前普遍的 200kg，以適應(yīng)不同行業(yè)作業(yè)要求 。 3） 降低整車高度和前軸載荷，提高 整車通過性能和駕駛性能，方便出入工作斗的轉(zhuǎn)臺(tái)前置、工作斗后置布置結(jié)構(gòu)將成為伸縮臂式高空作業(yè)車的主流結(jié)構(gòu) 。 4） 安全控制上向國際先進(jìn)水平看齊，安全控制更加完善，雙冗余控制將成為標(biāo)準(zhǔn)配置，基于 CAN總線的智能化控制系統(tǒng)將成為主流，同時(shí)基于 GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維修技術(shù)將投入使用，能有效對設(shè)備使用狀況和故障情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將大大提高產(chǎn)品的安全性和可靠性 。 5） 提高產(chǎn)品人性化設(shè)計(jì)，操作使用和維護(hù)維修更加簡單方便，并在工作斗中多設(shè)計(jì)和配置一些方便高空作業(yè)的功能及設(shè)備，例如風(fēng)、水、液壓、電接口，以及更高級的多功能工作臺(tái) 、焊機(jī)、切割機(jī)等多種裝備，擴(kuò)大高空作業(yè)的適用領(lǐng)域，提高高空作業(yè)車的利用率 。 6） 節(jié)能環(huán)保技術(shù)將更多應(yīng)用，全電驅(qū)動(dòng)底盤高空作業(yè)車將隨著新能源汽車技術(shù)的成熟在城市市政領(lǐng)域得到快速發(fā)展。 （ 3） 產(chǎn)品制造工藝 標(biāo)準(zhǔn)化制造、部件化噴漆裝配必將成為各生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)模式，提高產(chǎn)品裝配水平和表面處理質(zhì)量能有效提高產(chǎn)品的可靠性；電氣系統(tǒng)采用汽車或移動(dòng)設(shè)備的產(chǎn)品配置和接線方法，提高電氣系統(tǒng)的可靠性。 （ 4） 產(chǎn)品方向 重點(diǎn)發(fā)展 35m以下作業(yè)高度的車型，著重于輕量化和小型化，并提高產(chǎn)品的安全性、可靠性和人性化，以適應(yīng)我國城 市空間和場地狹窄、道路地面承重能力差異大等特點(diǎn)。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度決定目前在民用高空作業(yè)領(lǐng)域 50m以上的作業(yè)要求還很少，應(yīng)不急于向超大作業(yè)高度如 50m以上的產(chǎn)品發(fā)展。 高空作業(yè)車的組成 高空作業(yè)車除了底盤部分外，為實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)功能，還包括工作裝置、金屬機(jī)構(gòu)、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 控制系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)裝置 ]2[ 。 工作裝置 高空作業(yè)車的工作裝置包括行走機(jī)構(gòu)、支腿機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、會(huì)裝機(jī)構(gòu)、工作平臺(tái)及其調(diào)平機(jī)構(gòu)。 高空作業(yè)車的行走機(jī)構(gòu)就是通用或?qū)Ｓ闷嚨妆P。 金屬結(jié)構(gòu) 工作臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、副車架 （ 車架大梁，門架、支腿等）金屬結(jié)構(gòu)是高空作業(yè)車的重要組成部分。高空作業(yè)車的各工作機(jī)構(gòu)的零部件都是安裝或支承在這些金屬結(jié)構(gòu)上的。金屬結(jié)構(gòu)是高空作業(yè)車的骨架。它承受高空作業(yè)車的自重以及作業(yè)時(shí)的各種外載荷。 組成高空作業(yè)車金屬結(jié)構(gòu)的構(gòu)件較多，其重量通常占整機(jī)重量的一半以上，耗鋼量大。因此，高空作業(yè)車金屬結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對減輕高空作業(yè)車自重，提高作業(yè)性能，節(jié)約鋼材，提高高空車的可靠性都有重要意義。 控制系統(tǒng) 高空作業(yè)車控制系統(tǒng)是解決各機(jī)構(gòu)怎樣運(yùn)動(dòng)的問題。如動(dòng)力傳遞的方向，各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的快慢，以及使機(jī)構(gòu)啟動(dòng)停止等?？刂葡到y(tǒng)包括操縱裝置、執(zhí)行元件和安全裝置。當(dāng)今的高空作業(yè)車全部采用電氣液壓操縱，因此控制裝置包括各種液壓操作閥，電控裝置等，以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)、調(diào)速、換向、制動(dòng)和停止。執(zhí)行元件包括變幅用的液壓油缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、油泵等，用來推動(dòng)結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。安全裝置包括各種傳感器、行程開關(guān)、報(bào)警器、液壓鎖止閥，用來檢測危險(xiǎn)工況保證工作安全。 動(dòng)力傳動(dòng)裝置 動(dòng)力傳動(dòng)裝置是高空作業(yè)車的動(dòng)力源。由于高空作業(yè)車采用汽車底盤作為行走機(jī)構(gòu)，通常不再另外設(shè)置動(dòng)力源，而是直接采用汽車底盤發(fā)動(dòng)機(jī) 作為整車的動(dòng)力源。高空作業(yè)裝置需要的功率不大，一般約 10~20kw，而載重汽車底盤發(fā)動(dòng)機(jī)的功率根據(jù)載重量不同從 50kw 一直到 150kw 以上，且高空作業(yè)裝置工作時(shí)不允許底盤行駛，因此底盤發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力足以保證高空作業(yè)裝置工作。因?yàn)楦呖兆鳂I(yè)裝置需