第十四章高空作業(yè)車目錄CONTENTS第一節(jié)概述第二節(jié)高空作業(yè)車的總體構(gòu)造第十四章高空作業(yè)車第一節(jié)

概

述1.1定義及用途定義：高空作業(yè)車是用液壓裝置或機(jī)械作為提升力，用來(lái)運(yùn)送工作人員、工具和材料到達(dá)三米以上高處指定位置進(jìn)行工作的具有自行能力的設(shè)備。用途：郵電通信設(shè)施、高位信號(hào)燈、城市道路照明等的安裝和檢修；園林樹(shù)枝的修剪；消防救護(hù)；高層建筑外飾及物業(yè)裝修；比賽場(chǎng)館及高架橋的維修；影視高空攝影以及造船、石油、化工、航空等行業(yè)。1.2分類、主要參數(shù)及規(guī)格型號(hào)1.2.1分類高空作業(yè)車可按臂架的形狀、臂架的展開(kāi)方式、工作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式、整車使用功能等進(jìn)行分類。1）按臂架的形狀按臂架的形狀不同，高空作業(yè)車可分為直臂式（如圖14-1所示）和曲臂式（如圖14-2所示）兩種。圖14-1直臂式高空作業(yè)車圖14-2曲臂式高空作業(yè)車第十四章高空作業(yè)車⑴直臂式高空作業(yè)車（如圖14-1）臂是傾斜的；可以作360度旋轉(zhuǎn)；臂架一節(jié)一節(jié)伸出；具有最快的平臺(tái)升降速度和行駛速度；其工作半徑較大，存在不能到達(dá)的作業(yè)面。圖14-1直臂式高空作業(yè)車第十四章高空作業(yè)車

⑵曲臂式高空作業(yè)車（如圖14-2所示）。折疊臂；工作時(shí)，每一節(jié)臂可以單獨(dú)展開(kāi)，構(gòu)成不同的形狀；低空作業(yè)時(shí)可以將臂充分展開(kāi)，臂作360度旋轉(zhuǎn)，可以在很廣闊的半徑面積內(nèi)隨時(shí)作業(yè)；隨著作業(yè)高度的增加，臂將慢慢樹(shù)立，最大高度為與車體形成90度的垂直高度，此時(shí)，不管下方如何旋轉(zhuǎn)都不會(huì)有半徑的形成，場(chǎng)地占用面積較?。荒芸缭娇罩械恼系K物到達(dá)作業(yè)面。圖14-2曲臂式高空作業(yè)車第十四章高空作業(yè)車

2）按臂架的展開(kāi)方式按臂架的展開(kāi)方式不同，高空作業(yè)車可分為四種：⑴伸縮臂式高空作業(yè)車⑵折疊臂式高空作業(yè)車⑶垂直升降式高空作業(yè)車⑷混合式高空作業(yè)車⑴伸縮臂式高空作業(yè)車如圖14-3所示，又稱直臂式高空作業(yè)車，一般由工作平臺(tái)1、伸縮臂2、基本臂3、變幅油缸4和立柱5等組成。圖14-3伸縮臂式高空作業(yè)車1-工作平臺(tái)；2-伸縮臂；3-基本臂；4-變幅油缸；5-立柱第十四章高空作業(yè)車

立柱上端與基本臂鉸接，基本臂的傾角由變幅油缸控制調(diào)節(jié)。伸縮臂是由多節(jié)套裝、可伸縮的箱形臂構(gòu)成的。伸縮臂節(jié)數(shù)依據(jù)高空作業(yè)車的最大作業(yè)高度而異。最大作業(yè)高度可達(dá)60～80m，最大的缺點(diǎn)是越障能力差，多用于船廠等高度要求較高的場(chǎng)所。第十四章高空作業(yè)車⑵折疊臂式高空作業(yè)車如圖14-4所示，其升降機(jī)構(gòu)是由多節(jié)箱形臂鉸接而成的，又稱曲臂式高空作業(yè)車，由工作平臺(tái)1、上折臂2、撐臂油缸3、下折臂4、變幅油缸5、立柱6等組成。圖14-4折疊臂式高空作業(yè)車1-工作平臺(tái)；2-上折臂；3-撐臂油缸；4-下折臂；5-變幅油缸；6-立柱第十四章高空作業(yè)車

上下折臂是由多節(jié)箱形臂折疊而成，可以分為上折式和下折式兩種。一般用2～3節(jié)折疊臂，由各節(jié)臂的液壓油缸來(lái)完成各節(jié)臂的折疊與展開(kāi)運(yùn)動(dòng)，可以分別或同時(shí)升降。升降機(jī)構(gòu)采用平行四連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)上、下折臂起升到任何位置時(shí)，工作平臺(tái)都能保持平行于地面的狀態(tài)。可完成三維空間的位置調(diào)整。第十四章高空作業(yè)車

下折式升降機(jī)構(gòu)可以完成地平面以下的空間作業(yè)，如圖14-5所示，如立交橋下的維修與裝飾等，擴(kuò)大了高空作業(yè)車的作業(yè)范圍。圖14-5下折式升降機(jī)構(gòu)第十四章高空作業(yè)車⑶垂直升降式高空作業(yè)車這種高空作業(yè)車的升降機(jī)構(gòu)形式較多，主要有：①剪叉式升降機(jī)構(gòu)如圖14-6所示，由多組交叉連桿框架鉸接成剪形，通過(guò)裝在連桿框架間的液壓缸的伸縮改變連桿交叉的角度，來(lái)改變升降機(jī)構(gòu)的升降高度。此升降機(jī)構(gòu)，負(fù)載能力強(qiáng)、工作平臺(tái)較大，適合完成高度較低的作業(yè)。這種作業(yè)車缺點(diǎn)是越障能力差，工作范圍小。圖14-6剪叉式升降機(jī)構(gòu)第十四章高空作業(yè)車

②套筒式升降機(jī)構(gòu)(圖14-7)由桁架、箱式或圓筒式套筒套合在一起，利用伸縮油缸直接頂升。也可用鋼絲繩或鏈條帶動(dòng)多節(jié)套筒的伸縮，完成升降動(dòng)作。③云梯式升降機(jī)構(gòu)(圖14-8)由多節(jié)桁架式梯子套合在一起，利用液壓缸和鋼絲繩控制云梯的升降，通過(guò)變幅油缸控制云梯的變幅。機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、功能全、工作可靠，廣泛應(yīng)用在消防汽車上，即云梯消防車。14-7套筒式升降機(jī)構(gòu)1-工作平臺(tái)2,3,4-伸縮油缸圖14-8云梯式升降機(jī)構(gòu)1-梯子2-變幅油缸3-立柱第十四章高空作業(yè)車④混合式高空作業(yè)車(圖14-9)為伸縮式臂式和折疊臂式組成的混合式高空作業(yè)車。該種高空作業(yè)車既有折疊臂式跨越障礙能力，又有伸縮臂式操作簡(jiǎn)單、作業(yè)效率高、作業(yè)高度和幅度較大的優(yōu)點(diǎn)，特殊領(lǐng)域和大高度上具有優(yōu)勢(shì)，但結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜。圖14-9混合式高空作業(yè)車1-工作平臺(tái)；2-上折伸縮臂；3-上折基本臂；4-撐臂油缸；5-下折伸縮臂；6-下折基本臂；7-變幅油缸；8-立柱第十四章高空作業(yè)車3）按使用功能按使用功能不同可分為：

①普通高空作業(yè)車

不具備絕緣功能，不能進(jìn)行帶電作業(yè)、只能進(jìn)行普通高空作業(yè)。

②絕緣高空作業(yè)車工作平臺(tái)為絕緣平臺(tái)，帶有絕緣內(nèi)襯，部分工作臂采用絕緣材料制作，工作平臺(tái)和下部車體之間的控制管路、線纜等全部為絕緣材料，使在空中工作的人員和地面之間絕緣。該種作業(yè)車，說(shuō)明書(shū)和標(biāo)牌上都清楚地標(biāo)明絕緣體的絕緣范圍以及額定電壓，注明絕緣檢測(cè)電壓和檢測(cè)周期。第十四章高空作業(yè)車③高低空作業(yè)車是多用途重型工程車，具有起重作業(yè)、高空作業(yè)、低空作業(yè)和低空混合作業(yè)等功能，且工作平臺(tái)可定點(diǎn)升降，對(duì)低空裝卸和維修作業(yè)十分方便。該種車特別適用于港口、碼頭、橋梁、隧道、電力施工等工程。第十四章高空作業(yè)車1.2.2主要參數(shù)1)作業(yè)高度為工作平臺(tái)高度與作業(yè)人員進(jìn)行安全作業(yè)所能達(dá)到的高度(GB/T9465-2008規(guī)定1.7m)之和。通常把作業(yè)高度分為最大作業(yè)高度和最大作業(yè)幅度時(shí)的作業(yè)高度。2)作業(yè)范圍是指高空作業(yè)車在固定位置的條件下，其工作裝置(如工作平臺(tái))將工作人員和器材送達(dá)作業(yè)場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的范圍。3)工作平臺(tái)裝載質(zhì)量是指額定裝載質(zhì)量，不含工作平臺(tái)自身的質(zhì)量。第十四章高空作業(yè)車4)作業(yè)幅度是指高空作業(yè)車旋轉(zhuǎn)中心線至平臺(tái)外邊緣的水平距離。表示在高空作業(yè)車不移動(dòng)的條件下，將作業(yè)人員和器材送達(dá)水平距離的遠(yuǎn)近程度。一般表現(xiàn)為最大作業(yè)幅度和最大作業(yè)高度時(shí)的作業(yè)幅度，最大平臺(tái)幅度與作業(yè)人員可以進(jìn)行安全作業(yè)所能達(dá)到的最大水平距離(GB/T9465-2008規(guī)定0.6m)之和。5)工作速度包括工作平臺(tái)垂直升、降的平均速度和回轉(zhuǎn)速度。GB/T9465-2008中規(guī)定：工作平臺(tái)升、降速度≤0.5m/s，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的最大回轉(zhuǎn)速度≤2r/min。第十四章高空作業(yè)車1.2.3規(guī)格型號(hào)由組、型代號(hào)、形式代號(hào)、主參數(shù)代號(hào)和更新變形代號(hào)組成，如圖14-10所示：圖14-10高空作業(yè)車規(guī)格型號(hào)第十四章高空作業(yè)車規(guī)格型號(hào)標(biāo)記示例：1)最大作業(yè)高度為10m的絕緣型伸縮臂式高空作業(yè)車：高空作業(yè)車GKJS10GB/T94652)最大作業(yè)高度為12m的非絕緣型垂直升降式高空作業(yè)車的第一次變形產(chǎn)品：高空作業(yè)車GKC12AGB/T9465第十四章高空作業(yè)車第二節(jié)高空作業(yè)車的總體構(gòu)造2.1動(dòng)力裝置2.1.1內(nèi)燃機(jī)-機(jī)械傳動(dòng)

采用汽車底盤(pán)作為行走機(jī)構(gòu)的高空作業(yè)車，動(dòng)力源為汽車底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)。動(dòng)力經(jīng)變速器傳出后，經(jīng)分動(dòng)器、離合器、減速器、卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪及鋼絲繩等元件傳遞到工作裝置。2.1.2電力-機(jī)械傳動(dòng)

利用車載電源或外接電源時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞到各工作裝置。各機(jī)構(gòu)可用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，適用于外接電源方便或流動(dòng)性不大的場(chǎng)地作業(yè)。第十四章高空作業(yè)車2.1.3內(nèi)燃機(jī)-電力傳動(dòng)

傳動(dòng)路線是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)，然后帶動(dòng)各工作裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是利用直流電機(jī)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。2.1.4內(nèi)燃機(jī)-液壓傳動(dòng)動(dòng)力源為汽車底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用變速箱取力方式，通過(guò)安裝在底盤(pán)變速箱側(cè)面的取力器取出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并驅(qū)動(dòng)液壓油泵向高空作業(yè)裝置供油。取力系統(tǒng)中還設(shè)置控制裝置，在底盤(pán)行駛時(shí)，取力器沒(méi)有輸出，液壓油泵不工作，需要進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，取力器輸出，油泵工作。第十四章高空作業(yè)車2.2工作裝置一般設(shè)有升降機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)等如圖14-11所示。圖14-11高空作業(yè)車工作裝置1-升降機(jī)構(gòu)2-變幅機(jī)構(gòu)3-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4-平衡機(jī)構(gòu)第十四章高空作業(yè)車2.2.1升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)的升降和變幅。垂直升降機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)方式可分為液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)；按結(jié)構(gòu)形式可分為叉剪式、套筒式和云梯式；

臂式升降機(jī)構(gòu)可分為伸縮臂式或直臂式、折疊臂式或曲臂式、混合臂式等形式。

2.2.2變幅機(jī)構(gòu)變幅是指改變工作斗到回轉(zhuǎn)中心軸線之間的距離。

第十四章高空作業(yè)車

上折疊式動(dòng)臂升降、變幅機(jī)構(gòu)如圖14-12所示。

包括三個(gè)動(dòng)臂：上折臂2、中間折臂4和下折臂6。下折臂6下端鉸接在立柱8上，由變幅油缸7驅(qū)動(dòng)；上折臂2下端與中間折臂4上端、中間折臂4下端與下折臂6上端鉸接，由撐臂油缸3和5以及四桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)；工作平臺(tái)1與上折臂2上端鉸接，有內(nèi)藏式四連桿機(jī)構(gòu)使工作平臺(tái)保持水平。下折臂6、中間折臂4和上折臂2在鉛垂平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)范圍一般為：下折臂相對(duì)于回轉(zhuǎn)臺(tái)：0～82°；中間臂相對(duì)于下折臂：0～160°；中間折臂相對(duì)于上折臂：0～90°。圖14-12折疊臂式升降變幅機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-工作平臺(tái)；2-上折臂；3、5-撐臂油缸；4-中間折臂；6-下折臂；7-變幅油缸；8-立柱第十四章高空作業(yè)車2.2.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

用于實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)車的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即高空作業(yè)車的上車部分(回轉(zhuǎn)部分)相對(duì)于下車部分(非回轉(zhuǎn)部分)做相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)臺(tái)基本結(jié)構(gòu)如圖14-13所示。由液壓馬達(dá)1經(jīng)減速器2將動(dòng)力傳遞到回轉(zhuǎn)小齒輪3上，小齒輪3既作自轉(zhuǎn)又作沿著固定在底架上的回轉(zhuǎn)支承大齒圈4的公轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)5回轉(zhuǎn)。圖14-13回轉(zhuǎn)臺(tái)基本機(jī)構(gòu)1-液壓馬達(dá);2-減速器;3-小齒輪;4-大齒圈;5-轉(zhuǎn)臺(tái)

第十四章高空作業(yè)車2.2.4平衡機(jī)構(gòu)高空作業(yè)車平衡機(jī)構(gòu)，主要有：1)重力式調(diào)平機(jī)構(gòu)(圖14-14)，原理：將作業(yè)臂3的頂端與工作平臺(tái)1質(zhì)心鉛垂線上的一點(diǎn)2鉸接。2)機(jī)械式調(diào)平機(jī)構(gòu)(圖14-15)，平行四桿調(diào)平機(jī)構(gòu)原理：上、下折臂同時(shí)或分別作起伏運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩套四桿機(jī)構(gòu)2和3中的連桿始終保持平行，則與連桿鉸接的工作平臺(tái)4的底平面在舉升過(guò)程中總處于水平位置。圖14-14重力式調(diào)平機(jī)構(gòu)1-作業(yè)平臺(tái)2-餃點(diǎn)3-臂桿圖14-15平行四桿調(diào)平機(jī)構(gòu)1-回轉(zhuǎn)臺(tái)；2、3-下、上平行四邊形；4-作業(yè)平臺(tái)第十四章高空作業(yè)車

3)機(jī)液組合調(diào)平機(jī)構(gòu)(圖14-16)，機(jī)械與等容積液壓缸組合調(diào)平機(jī)構(gòu)。原理是在作業(yè)前將結(jié)構(gòu)、大小、容積完全相同的主調(diào)液壓缸4和副調(diào)液壓缸7充滿液壓油，并分別聯(lián)接兩液壓缸的有桿腔5和無(wú)桿腔6，使兩液壓缸形成一個(gè)封閉回路。當(dāng)作業(yè)臂2受變幅液壓缸作用時(shí)，會(huì)帶動(dòng)主調(diào)液壓缸4的活塞桿伸縮，與此同時(shí)，副調(diào)液壓缸7的活塞桿則產(chǎn)生相應(yīng)的伸縮運(yùn)動(dòng)，使得作業(yè)臂2無(wú)論處于何種狀態(tài)，工作平臺(tái)3都能與底面保持水平位置。圖14-16平行四桿調(diào)平機(jī)構(gòu)1-回轉(zhuǎn)臺(tái)；2-臂桿；3-作業(yè)平臺(tái)；4-調(diào)平液壓缸Ⅰ；5、6-有桿、無(wú)桿腔連接油路；7-調(diào)平液壓缸Ⅱ第十四章高空作業(yè)車

4)電液組合式調(diào)平機(jī)構(gòu)，即電-液伺服調(diào)平機(jī)構(gòu)，如圖14-17。

工作原理：通過(guò)安裝在工作平臺(tái)2上的水平傳感器1感知工作平臺(tái)的狀態(tài)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流，控制調(diào)平液壓缸5的動(dòng)作，最終使平臺(tái)保持水平狀態(tài)。圖14-16平行四桿調(diào)平機(jī)構(gòu)1-水平傳感器2-作業(yè)平臺(tái)3-臂桿4-鏈條鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5-調(diào)平液壓缸6-液壓鎖7-電磁換向閥第十四章高空作業(yè)車2.3支腿支腿起調(diào)平和保證整車工作穩(wěn)定的作用。主要有蛙型、X型以及H形支腿，目前多采用H形液壓支腿。支腿設(shè)計(jì)內(nèi)容：包括跨距確定、壓力計(jì)算和支承腳接地面積確定。1)支腿跨距的確定高空作業(yè)車的支腿為前后設(shè)置，并向兩側(cè)伸出形成矩形(如圖14-18)，0L1、L2為支腿的橫向、縱向跨距。支腿縱橫方向選取原則：工作平臺(tái)額定載荷工作在最大幅度時(shí)，應(yīng)保證其穩(wěn)定性。在支腿全部外伸時(shí)，支腿中心連線所形成的矩形四邊形就是傾覆邊。第十四章高空作業(yè)車圖14-18支腿跨距示意圖2)支腿壓力的計(jì)算計(jì)算支腿壓力是求高空作業(yè)車工作時(shí)支腿所承受的最大支反力，該力是支腿強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。一般都是按彈性支承的假定條件，不考慮風(fēng)力、水平方向慣性力和變速動(dòng)載荷來(lái)計(jì)算的。第十四章高空作業(yè)車3)支腿腳接地面積計(jì)算為了使高空作業(yè)車工作時(shí)支承腳要有足夠的接地面積Sd，保證在最大支反力Fmax下對(duì)地面的壓強(qiáng)不大于地基強(qiáng)度，即

式中[σd]—地基強(qiáng)度，一般取1.6MPa。

第十四章高空作業(yè)車2.4控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)包括操縱裝置、執(zhí)行元件和安全裝置?，F(xiàn)代高空作業(yè)車的工作裝置均采用液壓傳動(dòng)和電液操縱，以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的