桅桿式高空作業(yè)車底盤設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

譚麗輝譚洪武魯帥

（1.吉林化工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，吉林吉林 132022；2.中油吉林石化公司有機(jī)合成廠乙丙橡膠車間，吉林吉林 132022；3.遼寧省高速公路運(yùn)營(yíng)管理有限公司金普分公司，遼寧大連 116600）

桅桿式高空作業(yè)車底盤設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

譚麗輝1譚洪武2魯帥3

（1.吉林化工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，吉林吉林 132022；2.中油吉林石化公司有機(jī)合成廠乙丙橡膠車間，吉林吉林 132022；3.遼寧省高速公路運(yùn)營(yíng)管理有限公司金普分公司，遼寧大連 116600）

桅桿式高空作業(yè)車的底盤移動(dòng)時(shí)承擔(dān)整車重量，作業(yè)時(shí)支腿打開還要承擔(dān)操作者體重、附帶工具的重量以及作業(yè)過程中可能承受的擾動(dòng)，所以對(duì)整個(gè)底盤的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。基于此，探究桅桿式高空作業(yè)車底盤的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

高空作業(yè)車；底盤；桅桿式；設(shè)計(jì)

高空作業(yè)機(jī)械主要包括高空作業(yè)平臺(tái)和高空作業(yè)車兩大類，我國(guó)目前生產(chǎn)和使用的大多是車載高空作業(yè)平臺(tái)，主要采用鋼質(zhì)折臂式或直升式結(jié)構(gòu)［1］。車輛自重大則所需的底盤也大，一般多用于路面比較寬闊的城市主干道。桅桿式高空作業(yè)車具有體積小、重量輕和便于操作的優(yōu)點(diǎn)，且外形尺寸小易移動(dòng)，裝載方便，能通過普通單門并能進(jìn)行單人操作，適應(yīng)空間較小的工作場(chǎng)合，能夠在比較狹窄的道路上進(jìn)行高空作業(yè)［2］。

本文主要針對(duì)桅桿式高空作業(yè)車底盤進(jìn)行設(shè)計(jì)。桅桿式高空作業(yè)車底盤移動(dòng)時(shí)承擔(dān)整車重量，作業(yè)時(shí)支腿打開。同時(shí)，還要承擔(dān)操作者體重、附帶工具的重量以及作業(yè)過程中可能承受的擾動(dòng)，所以對(duì)整個(gè)底盤的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。

1 高空作業(yè)車常用底盤現(xiàn)狀分析

目前常用高空作業(yè)車底盤主要有手推式（見圖1）和汽車底盤式（見圖2）2種。手推式高空作業(yè)車底盤因其體積小，故其靈活性強(qiáng)，可以在室內(nèi)等狹小空間靈活作業(yè)。但其機(jī)動(dòng)性差，移動(dòng)時(shí)需依靠外力。汽車底盤穩(wěn)定，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)可自行移動(dòng)，但因其體積龐大故其靈活性差，只能在室外等寬闊地點(diǎn)工作。高空作業(yè)時(shí)所承載重量小，通常為單人作業(yè)，因此使用汽車底盤不能完全發(fā)揮其性能，造成浪費(fèi)。由此可見，目前高空作業(yè)車底盤仍有不足之處，尚需改進(jìn)。

圖1 手推式高空作業(yè)車

圖2 汽車底盤式高空作業(yè)車

2 “目”字形底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

根據(jù)上述分析，本次高空作業(yè)車底盤設(shè)計(jì)主要針對(duì)現(xiàn)有高空作業(yè)車底盤的不足之處進(jìn)行改進(jìn)，使其兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。

為了保證高空作業(yè)車的靈活性，使其可以在狹窄的空間工作，設(shè)計(jì)與手推式底盤結(jié)構(gòu)相近的底盤。同時(shí)為了減輕整車重量，并保證底盤具有足夠的強(qiáng)度，如圖3所示，本設(shè)計(jì)方案底盤框架采用矩形管“目”字結(jié)構(gòu)焊接而成；為了便于運(yùn)輸，底盤下安裝4個(gè)滾輪，且安裝電池驅(qū)動(dòng)裝置，使其可自行移動(dòng)；為了保證作業(yè)時(shí)整個(gè)車的穩(wěn)定性，當(dāng)作業(yè)時(shí)采用4個(gè)支腿支撐地面，同時(shí)為了滿足移動(dòng)時(shí)可以方便地通過狹窄的空間，應(yīng)將4個(gè)支腿收回，故將4個(gè)支腿做成折疊、伸縮式結(jié)構(gòu)，還要采用自鎖裝置；為了防止傾覆，伸縮支腿與腳座之間采用絲杠連接，確保在非水平地面工作時(shí)可通過絲杠進(jìn)行調(diào)平，且應(yīng)在底盤上安裝水平儀和定位銷。支腿結(jié)構(gòu)實(shí)體建模如4圖所示，桅桿式高空作業(yè)車為移動(dòng)式垂直升降機(jī)械，支持高空作業(yè)平臺(tái)整機(jī)的地面不平時(shí)用支腿予以調(diào)平底架，而平臺(tái)承受最大額定載荷及其起升狀態(tài)時(shí)可能產(chǎn)生水平載荷時(shí)，支腿又是桅柱式高空作業(yè)平臺(tái)整機(jī)穩(wěn)定性的關(guān)鍵件。

圖3 “目”字形結(jié)構(gòu)

圖4 支腿

根據(jù)相關(guān)參數(shù)確定組成底盤的各零件尺寸及結(jié)構(gòu)，用SolidWorks軟件進(jìn)行實(shí)體建模，將各子裝配體及零件進(jìn)行裝配，生成高空作業(yè)車底盤的實(shí)體模型。其總裝配體如圖5所示。

圖5 “目”字形底盤實(shí)體模型

該車底盤主要功能部件包括以下幾部分：①閑置時(shí)安裝在底盤的4個(gè)伸縮支腿折疊，作業(yè)時(shí)對(duì)整個(gè)車體起支撐作用；②轉(zhuǎn)向時(shí)由安裝在底盤前后的2個(gè)導(dǎo)向輪來實(shí)現(xiàn)；③作業(yè)時(shí)為滿足移動(dòng)空間高度不夠在第一臂安裝2個(gè)定向輪；④維修時(shí)腳支架、上車腳踏板、拉手等；⑤電機(jī)、液壓系統(tǒng)及地面操控的各種支架。

3 結(jié)論

本文研究的主要內(nèi)容就是在現(xiàn)有桅桿式高空作業(yè)車底盤的基礎(chǔ)上，利用工廠多年來在高空作業(yè)車方面的基礎(chǔ)和已取得的成績(jī)，在保證高空作業(yè)車的現(xiàn)有性能的前提下，對(duì)高空作業(yè)車底盤進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并采用Solid?Works軟件進(jìn)行實(shí)體建模。

［1］尹俊峰.某特種作業(yè)車底盤通用化設(shè)計(jì)的研究工程［D］.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2004.

［2］H.1.夏皮羅.普通起重機(jī)和桅桿起重機(jī)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989.

Research on the Design and Application of Chassis of Mast Overhead Working Truck

Tan Lihui1Tan Hongwu2Lu Shuai3
（1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin Jilin 132022；2.Ethylene Propylene Rubber Workshop，Organic Synthesis Plant of China Petroleum Jilin Petrochemical Industry Company，Jilin Jilin 132022；3.Jinpu Branch of Liaoning Expressway Operation and Management Co.Ltd.，Dalian Liaoning 116600）

When the chassis of mast overhead working truck moves,it bears the weight of the whole vehicle.When the operation is opened,the supporting leg is also to bear the weight of the operator,the weight of the attached tool, and the disturbance in the operation process,so the optimization design of the whole chassis is of great significance. Based on this,the optimization design of the chassis of mast overhead working truck was explored.

overhead working truck；chassis；mast；design

TH123.1

A

1003-5168（2016）12-0083-02

2016-11-19

譚麗輝（1977-），女，博士，副教授，研究方向：數(shù)值模擬、力學(xué)計(jì)算、結(jié)構(gòu)優(yōu)化。