基于伸缩式高空作业车设计探讨

伸臂式高空作业车施工方案一、项目背景伸臂式高空作业车是一种专业的工程施工设备，广泛应用于建筑工地、桥梁、电力线路等高空作业工程。

本文将介绍伸臂式高空作业车的工作原理、使用方法、安全措施以及施工注意事项。

二、工作原理伸臂式高空作业车主要由车身、升降臂、平台、电气控制系统等组成。

通过电动液压系统控制升降臂的伸缩，实现人员的上升和下降。

平台上设置作业控制台，方便操作员对作业进行控制。

三、使用方法1.预操作检查：–检查车身和升降臂的结构是否完好；–检查电气系统是否正常；–检查液压系统是否正常工作；–检查安全保护装置是否齐全。

2.上升和下降：–操作员通过控制台控制作业车的上升和下降；–上升过程中，注意观察周围环境，避免与建筑物或其他障碍物发生碰撞。

3.伸缩控制：–操作员通过控制台控制升降臂的伸缩；–伸缩过程中，注意观察升降臂的稳定性，避免超出安全范围。

4.作业控制：–操作员通过控制台控制平台的旋转和移动；–在作业过程中，注意观察平台的稳定性，避免超载或失衡。

四、安全措施1.装备必备：–操作员应佩戴安全帽、安全带等必要装备；–作业车应配备消防器材、急救箱等安全设备。

2.作业前的安全检查：–检查升降臂、平台、电气系统等是否正常工作；–检查周围环境是否安全，有无杂物、坑洞等隐患。

3.作业时的安全措施：–天气恶劣时，暂停作业；–避免与电力线路接触；–确保升降臂和平台的稳定性；–避免超载作业。

4.紧急情况处理：–在发生故障或危险情况时，立即停止作业；–通知相关人员进行维修或紧急救援。

五、施工注意事项1.严格按照操作手册和使用说明进行操作；2.操作员应经过专业培训和持证上岗；3.在施工现场设置警示牌和隔离带，确保施工区域安全；4.协同作业时，与其他施工人员保持良好的沟通，确保作业协调进行；5.每日结束时，对作业车及相关设备进行检查和维护，确保下次使用时的正常操作。

六、总结伸臂式高空作业车是一种重要的工程施工设备，它能提高施工效率，同时也需要严格遵守安全操作要求。

第1章绪论1.1 前言随着世界经济的大繁荣，各个行业都起了翻天覆地的改变，尤其最近几十年以来，世界各国都改变了自己的面貌，无论是在外表还是在社会内层。

在这其间，社会的建设少不了各种机械，而在这些机械中，高空作业车的重要性不言而寓。

高空作业车之所以发挥着如此大的作用，跟其自身的特点是分不开的。

高空作业车其结构紧凑、传递平稳、操作轻便、举升高，易于实现自动化控制；同时还具有机动灵活、转移速度快的特点。

它特别适于从事消防、抢险救灾、施工、安装、维护等工作，广泛应用在电力、摄影、建筑、市政、机场、工厂、园林、住宅等场所。

因此，近年来高空作业车发展很迅速，一举成了市政及其他部门主要的高空作业机械。

我国高空作业车技术的研究与国外先进水平相比还有一定的差距，还具有很大的研究空间，我们应该加大力度的研究此方面以拉近我国与国外的差距；同时，通过此次毕业设计，我可以将自己以前所学运用到设计中来，锻炼自己的动手能力和运用知识的综合能力，对我各个方面的提高将会起到很大的作用，是一次锻炼自己的很好的机会。

1.2国内外研究状况1.2.1 国内现状部分企业技术创新能力较差：部分企业不重视产品的更新和新产品的开发，产品几十年一贯制，品种规格单一、市场经营范围窄，使企业产品产量逐年下降，企业效益差。

近几年，国外高空作业机械产品纷纷进入国内，如芬兰BRONTO公司、美国的JLG 、GENIN、UP-RIGHT, SNORKEI，SKYJACK等公司以及英国、意人利、丹麦的一些著名公司在国内都相继设立了办事机构，而且在大高度产品和特殊产品中仍然占有国内主要市场，如高空绝缘作业车、蜘蛛式大高度作业平台、自行式高空作业平台等。

这些进口产品性能好、外观美，价格与国内产品相差不多，具有很强的竞争力。

缺乏高空作业车的专用底盘：高空作业车是由汽车底盘改装而成的，属于工程车辆范畴，长期处于重载状态，行驶距离短、车速慢，使用频率不高。

为便于在各种街道行驶，要求体积小、轴距短，又因其重心高，要求底盘大梁低。

高空作业车辆施工方案设计项目概述高空作业车辆被广泛应用于建筑、电力、通讯、广告等领域的安装、维护和清洁等作业。

高空作业车辆主要分为升降式、伸缩式和旋转式，根据不同工程的需要，可以选择不同类型的高空作业车辆。

通过选用合适的高空作业车辆和合理的施工方案，能够保证施工质量和工期。

方案设计选择适合的高空作业车辆高空作业车辆的选择要根据具体施工的需求来确定，需要考虑以下因素：•作业高度，作业高度决定了需要选用多高的高空作业车辆。

•作业范围，选用高空作业车辆的臂展和伸缩长度要能够覆盖整个工作区域。

•现场环境，需要根据现场环境的实际情况来选择适合的高空作业车辆，例如狭窄的空间、建筑的结构等因素需要考虑。

安全措施高空作业车辆的施工需要充分考虑安全措施，以保证作业人员和现场人员的人身安全。

•作业人员要按照相关规定进行培训，掌握操作技能和安全知识。

•作业人员要佩戴好安全带，确保在高空作业时具有防护能力。

•现场人员要设置警戒线，禁止未经授权人员进入施工区域。

•高空作业车辆必须经过检测和维护，确保机器本身安全无隐患。

施工方案针对高空作业的施工方案需要综合考虑作业类型、高度和现场环境等因素，作出具体的施工方案。

以下是具体的施工方案步骤：1.确定施工范围和施工形式，确定施工区域内的警戒线和运输通道。

2.检查高空作业车辆和安全设备是否符合要求，检查电气和液压系统是否正常运行。

3.确认高空作业车辆固定点，进行固定，同时调整车辆的角度，确保无条件视野，彻底进行安全检查。

4.开始进行高空作业，由已经接受培训的操作人员对高空作业车辆进行操作。

在作业期间，应持续检查各种安全控制设备的运行状况，确保整个施工过程的安全与稳定。

5.当施工结束后，应将高空作业车辆归位并拆除，同时清理整个施工区域，并进行必要的现场保养维护。

结论通过合理选择高空作业车辆、有力的安全措施和详细的施工方案设计，才能够确保高空作业的安全、高效、顺利进行。

在施工的过程中，作业人员需要严格按照规定进行操作，并不断的进行安全检查，只有做好这一切，才能够最大限度地避免施工过程中的安全事故，真正地实现施工的目标。

《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着工程机械的不断发展，伸缩臂叉装车因其高效、灵活的作业能力，在物流、建筑、矿山等领域得到了广泛应用。

然而，其行走系统的性能直接影响到整机的工作效率和作业质量。

因此，对伸缩臂叉装车行走系统进行优化分析与实验研究，对于提升其作业效率及稳定性具有重要意义。

本文旨在分析叉装车行走系统的结构特点及性能瓶颈，通过优化设计及实验研究，提高其整体性能。

二、行走系统结构特点及性能瓶颈分析伸缩臂叉装车的行走系统主要由驱动轮、导向轮、履带等组成。

其结构特点为：通过液压驱动，实现叉装车的移动和定位。

然而，在实际使用过程中，行走系统存在着一些问题，如驱动轮磨损严重、转向灵活性差、稳定性不足等，这些问题限制了叉装车的工作效率和作业范围。

三、行走系统优化设计针对上述问题，本文提出了以下优化设计方案：1. 驱动轮优化：通过改进驱动轮的材料和结构，提高其耐磨性和承载能力，延长使用寿命。

2. 履带优化：优化履带的宽度和结构，提高其与地面的摩擦系数，增强叉装车的稳定性和越野能力。

3. 转向系统优化：通过改进转向系统的液压控制回路，实现更灵活的转向操作，提高工作效率。

四、实验研究为了验证优化设计的有效性，本文进行了以下实验研究：1. 驱动轮耐磨性实验：通过模拟实际工况，对优化前后的驱动轮进行耐磨性测试，对比分析其性能差异。

2. 稳定性实验：在不同工况下，对优化前后的叉装车进行稳定性测试，分析其稳定性的改善情况。

3. 转向灵活性实验：通过对比优化前后叉装车的转向操作时间，评价其转向灵活性的提升程度。

五、实验结果与分析1. 驱动轮耐磨性实验结果：经过耐磨性测试，优化后的驱动轮相比优化前，磨损程度明显降低，使用寿命得到延长。

2. 稳定性实验结果：在不同工况下，优化后的叉装车相比优化前，稳定性有明显提升，特别是在复杂地形条件下，其越野能力得到显著增强。

3. 转向灵活性实验结果：通过对比转向操作时间，优化后的叉装车转向更加灵活，操作更加便捷。

自动化控制• Automatic Control108 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】机械臂 高空作业 可伸缩 控制系统1 引言随着科技的发展，越来越多的领域需要进行高空作业，依赖于高空作业机械臂来完成的任务也越来越多。

以往，在将关节和长度固定的臂组合而对人类的手臂进行仿真时，针对不同的任务需求，会设计出不同的长度的机械臂。

在高空作业机械臂的设计完成时，机械臂的工作能力及其能够工作的空间范围也就已经确定了。

高空作业机械臂无法有效地扩展其能够执行的任务范围，从而应用领域被极大程度地制约。

本文提出一种可伸缩高空作业机械臂，其能够适应不同类型的高空任务，协助、代替高空作业人员工作，降低高空作业人员发生危险的可能性。

并且，在对整条机械臂进行构型时，合理考虑构成机械臂的各个臂所要发挥的功能。

以下，将对高空作业机械臂及其控制系统的设计进行介绍。

2 高空作业机械臂总述2.1 高空作业机械臂的功能概述高空作业机械臂的主要功能包括如下方面：（1）机械臂整体为5自由度，即，旋转台具有1回转自由度，肩部具有1回转自由度，轴部具有1回转自由度，长臂和短臂分别具有1伸缩自由度。

（2）机械臂能够进行可靠且可重复的伸展与收缩运动。

（3）长臂和短臂各自的内外筒直径相差尽量小，整体刚度大，以能够承受作业过程中的冲击。

2.2 高空作业机械臂的结构高空作业机械臂如图1所示。

具体而言，高空作业机械臂包括：旋转台1，其可自由旋转；肩部2，其装设于旋转台1上，能够绕与可伸缩高空作业机械臂及其控制系统的设计文/刘一澎旋转台1平行的第1轴线CL1旋转；长臂3，其一端安装于肩部2，能够沿长臂3的长度方向伸缩；肘部4，其设于长臂3的另一端，能够绕与第1轴线CL1平行的第2轴线CL2旋转；短臂5，其一端安装于肘部4，能够沿短臂5的长度方向伸缩；以及腕部6，其设于短臂5的另一端。

伸缩式高空作业车稳定性分析及优化设计马江民1 熊新红1 朱春东1，2 余中全1 张 瑜31武汉理工大学 武汉 430063 2随州武汉理工大学工业研究院 随州 4413003蓝剑航天空间科技股份有限公司 北京 100176摘 要：高空作业车的稳定性是安全评价的重要指标，直接影响高空作业车整车的整体性能及作业的安全性。

针对作业高度为24 m的伸缩式高空作业车稳定性状况进行分析，首先通过三维建模软件建立模型，按照国家标准对高空作业车的稳定性试验规定，分别对平面、斜面以及运动过程中进行稳定性分析，根据质心法分析质心和力矩法判断出其在水平状态及斜面情况下稳定性良好。

通过建立虚拟样机在动力学仿真中分析其支反力情况，对于出现支反力为0的情况，综合分析后对上装部分的车臂厚度进行响应面优化分析，后续通过试验验证了模型的可靠性。

优化设计提高了整车的稳定性，同时使得整车质量减少了79.73 kg，节约了材料。

关键词：伸缩式高空作业车；稳定性；响应面；轻量化中图分类号：TH113.2 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）12-0064-08Abstract: The stability of aerial platform is an important index of safety evaluation, which directly affects the overall performance of aerial platform and the safety of operation. For the stability analysis of the telescopic aerial platform with the working height of 24 m, firstly, a three-dimensional model was constructed, and the stability analysis of the plane, the inclined plane and the movement process were carried out respectively according to the stability test regulations of the aerial platform in the national standard. The center of mass was analyzed by the centroid method, and the stability was proved to be good in the horizontal state and the inclined plane by the moment method. The virtual prototype was established, and its supporting reaction was analyzed by dynamic simulation. When the supporting reaction was 0, the thickness of the upper arm was optimized by response surface analysis after comprehensive analysis, and then the reliability of the model was verified through tests. The optimized design can improve the stability of the whole platform, reduce its weight by 79.73 kg and save materials.Keywords:telescopic aerial platform; stability; response surface; lightweight0 引言伸缩式高空作业车具有较为广泛的应用前景，其稳定性是目前作为安全评价的一个重要指标，直接影响到高空作业车的整体性能以及作业的安全性。

伸缩机构典型设计问题分析（徐州海伦哲专用车辆股份有限公司江苏徐州221004）通过理论结合试验分析目前伸缩机构几个典型设计问题并提出相关改进建议。

关键词：伸缩机构一、典型伸缩机构组成伸缩机构在臂架式专用作业车工作的重要组成部分，它是臂架运动的执行机构。

它经典方案是液压驱动伸缩机构，其基木组成为驱动油缸、拉伸绳、回缩绳、链轮、臂架上的固定结构和附属元器件。

工作原理都基木类似：通过动力油缸驱动中间臂架（简称去驱动臂），将伸链轮布置在驱动臂头，缩链轮布置在驱动臂尾,在伸链轮和缩链轮的作用下，通过拉绳和缩绳进行运动传递，使三节臂能与驱动臂同步伸缩。

图1伸缩机构组成二、现有结构形式存在的问题目前市场上产品伸缩系统的拉绳和缩绳主要有两种方式：一种板式链传动，一种钢丝绳传动。

两种系统的经典布置方案都如图1所示。

无论是板式链传动还是钢丝绳传动，在使用过程中都存在以下几个典型问题：1、伸缩系统到底布置在臂架的上方还是下发随意性较大，没有定性数据显示哪种方案更有利于臂架的运动；2、不同规格型号的传动链拧紧力矩到底控制在多少最有利于臂架运动；3、到底该选用钢丝绳系统还是板式链系统没有定性依据。

三、存在问题分析及解决方案1、伸缩系统布置在臂架上的位置分析。

以典型三节臂系统的伸缩机构为例进行伸缩系统受力分析(以伸出为例，冋缩系统类似)：T=G*SIN(a)+fT为三节臂伸出吋所需的最小拉力，G为三节臂承受的载荷及自重，f 是系统产生的摩擦力。

伸出链始终受拉力，故伸出系统对三臂、一臂始终有T的拉力，对二臂有2T的压力。

臂伸出后在负载和自重的作用下，有向下变形的趋势，如果忽略臂架剪应力的影响只考虑臂架为横向弯曲，此时臂架的上槽钢受拉力，下槽钢受压力。

又根据伸缩系统受力分析，臂架的伸缩系统始终为一、三臂架提供拉力，为二臂提供压力，如果将伸缩系统固定端布置在臂架的上槽钢，链轮布置在臂的下槽钢，此时伸缩系统加载到臂架上的内力与臂架在外载荷作用下受力方向相同，加剧了臂架的受力变形，如果将伸出系统固定端布置在臂架的上槽钢，链轮布置在臂架的下槽钢则会减缓臂架的变形。

高空作业车典型工作部分设计（折叠式举升机构）一.底盘选择根据我国目前生产的各类型专用车辆的基本模式，大多是为了满足国民经济某一服务领域的特定使用要求，主要是在已定型的基本车型底盘的基础上，进行车身及工作装置的设计，与此同时对底盘各总成的结构与性能进行局部的更改设计与合理匹配，以达到满足使用需求的较为理想的整车性能。

 因此，专用汽车性能的好坏直接取决于专用汽车底盘的好坏，通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘。

二类底盘是在整车基础上去掉货厢，三类底盘是从整车上去掉驾驶室与货厢，四类底盘是在三类底盘的上去掉车架总成剩下的散件。

 汽车底盘的选择主要是根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形、尺寸、动力匹配等决定，目前，几乎80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。

采用二类汽车底盘进行改装设计工作重点是整车总体布置和工作装置设计，对底盘仅作性能适应性分析和必要的强度校核，以确保改装后的整车性能基本与原车接近。

在汽车底盘选型方面，一般应满足下述要求（1）适用性对于专用改装车底盘应适用于专用汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装造型设计。

（2）可靠性：所选用汽车底盘要求工作可靠，出现故障的几率少，零部件要有足够的强度和寿命。

且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。

（3）先进性应使用整车在动力性、经济性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平的汽车底盘。

而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。

（4）方便性所选用的底盘要求便于安装、检查保养和维修，处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。

选择江铃JX1083TK26底盘，参数如下二.支腿机构设计计算高空作业车的支腿机构起调平和保证整车工作稳定的作用，要求坚固可靠，操作方便。

1.支腿跨距的确定高空作业车的支腿一般为前后设置，并向两侧伸出，如图所示。

折叠臂式高空作业车设计一、设计背景随着城市建设的不断发展，高层建筑和大型设备的维护和维修变得越来越重要。

高空作业车作为一种实用的高空作业设备，被广泛应用于建筑、电力、石油等行业。

然而，传统的高空作业车在使用过程中存在一些问题，例如结构复杂、使用不便、操作受限等。

因此，设计一种折叠臂式高空作业车以解决这些问题具有很大的意义。

二、设计目标1.实现高空作业车的折叠设计，便于存储和运输。

2.简化高空作业车的结构，降低制造成本。

3.提高高空作业车的操作性能，以提高工作效率。

4.增加高空作业车的稳定性和安全性，减少事故发生的风险。

三、设计方案1.折叠设计：将高空作业车分为上部和下部两个部分，通过液压或电动机构实现折叠和展开。

在折叠状态下，可以将车辆体积减小到一个合适的尺寸，便于存储和运输。

2.简化结构：通过优化设计，减少部件数量和材料使用量，降低制造成本。

同时，采用轻量化材料如铝合金，提高载重能力和作业高度。

3.操作性能优化：增加电动转向机构，提高转向的灵活性和平稳性。

增加液压伸缩机构，实现折叠臂的伸缩，以适应不同的作业环境。

4.安全性设计：增加重心平衡系统，通过液压或电子控制保持车辆的稳定性。

增加封闭式驾驶室设计，提供更好的保护。

增加安全警示系统，提示操作员周围的危险情况。

四、技术实现1.折叠设计：采用液压或电动机构，控制折叠臂的展开和折叠。

通过设计合理的接合部位和锁扣机构，实现折叠时的安全和稳定。

2.结构简化：通过三维建模和有限元分析，优化设计结构和减少材料的使用。

采用铝合金材料，提高载重能力和作业高度。

采用模块化设计，方便维护和更换零部件。

3.操作性能优化：增加电动转向机构，通过电子控制实现转向的精确和平稳。

增加液压伸缩机构，通过液压泵和伸缩缸实现伸缩臂的伸缩。

4.安全性设计：增加重心平衡系统，通过液压或电子控制保持车辆的稳定性。

增加封闭式驾驶室设计，提供更好的保护。

增加安全警示系统，通过摄像头和传感器实时监测车辆周围的危险情况，并发送警报信号。