1、专题综述专题综述Special Topics工程机械第 37 卷 2006 年 12 月高空作业车是电力、通讯、交通、市政、消防、救援、建筑等行业进行施工、维护修理等作业的理想设备。随着我国国民经济的蓬勃发展 , 高空作业车的需求量迅速上升。高空作业车的升降方式有折叠式、伸缩式和混合式等多种形式 , 作业高度从十几米到几十米不等 , 其工作平台的调平方式经历了从自重调平到电液调平的发展过程123。本文介绍高空作业车工作平台常用的调平技术。1 利用平台自重的调平机构利用平台自重调平是出现最早、结构最简单的一种工作平台调平方式 , 其原理见图 1 , 平台的重心在作业平台 1 与臂杆 3 连接的转
2、动铰点 2 的正下方 , 且靠近底部 , 利用工作平台和载荷的重力作用使平台无论如何升降都能自动保持水平状态。该方法结构简单、重量轻、调整维修方便、成本低 , 但易晃动 , 特别是当操作人员在平台中的位置变动时 , 平台产生摇动 , 操作人员有不安全的感觉 , 因此在平台达到作业位置后要使用锁紧机构防止摇动 , 操作起来比较麻烦 , 只在工作高度较低、技术性能低的作业车上使用 , 现在已较少采用。2 平行四连杆调平机构平行四连杆调平机构由一组或多组平行四边形连杆机构组成 , 原理见图 2 , 调平机构一端与工作平台 4 相连 , 另一端与回转台 1 连接 , 上平行四边形 3和下平行四边形 2
3、 相连处的短边固联在一起 , 利用平行四边形在变形过程中两组对边始终分别保持平行的原理 , 无论折叠臂如何升降 , 工作平台始终保持水平状态。其调平过程是连续的 , 具有调平可靠、同步性好的特点。且在实际应用中折叠臂本身可以作为平行四边形的一个边 , 因此结构比较简单 , 主要用在折叠臂式高空作业车上。缺点是平行四连杆机构只能在臂杆外侧布置 , 结构不紧凑 , 由于平行四连杆的限制 , 臂杆之间的工作角度范围小于 180 。3 链条链轮式调平机构链条链轮式调平机构是由平行四连杆调平机构高空作业车工作平台调平机构中国矿业大学机电工程学院 胡 元1. 作业平台 2. 铰点 3. 臂杆图 1 自重调
4、平机构示意图1. 回转台 2. 下平行四边形 3. 上平行四边形 4. 工作平台图 2 平行四连杆调平机构示意图高空作业车工作平台调平机构!“!“! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! “!“摘 要 : 高空作业车是一种应用范围广泛的工程机械 , 其工作平台的调平机构有自重调平机构、平行四连杆调平机构、链条链轮式调平机构、静液压调平机构、电液调平机构等。介绍了高空作业车工作平台常用调平装置的结构和工作原理 , 分析了各种调平技术的特点及其适用范围。关键词 : 高空作业车 作业平台 调平 机构34
5、 专题综述专题综述Special Topics第 37 卷 2006 年 12 月工程机械演变而来的 , 原理见图 3 , 链轮 3 固定在工作平台 2上 , 链轮 6 固定在回转台 1 上 , 4 和 5 都是双联链轮 , 所有链轮齿数和齿形参数均相同 , 链轮之间绕有链条。由于链轮 3 和 6 分别固定在工作平台和回转台上 , 当臂杆变幅时 , 链条强制带动工作平台作相应的反方向角度变化 , 无论臂杆如何升降都能保证平台处于水平状态。链条链轮式调平机构比平行四连杆调平机构的工作角度更大 , 臂杆之间的工作角度范围大于180 , 且链条、链轮可以安装在臂杆内部 , 结构紧凑 , 易于安装、调
6、整和维护。根据实际需要 , 可以用平行四连杆和链条链轮组成混合式调平机构 , 布置更加灵活 , 如图 4 所示 ,链轮 4 与上平行四边形 3 的短边固联在一起 , 在臂杆的升降过程中 , 工作平台始终保持水平。4 静液压调平机构静液压调平也称为液压伺服液压缸调平 , 如图5 所示 , 主体部分由两只结构尺寸完全相同的调平液压缸 和调平液压缸 组成。两根液压缸的无杆腔与无杆腔相连 , 有杆腔与有杆腔相连 , 能保证一只液压缸伸长 ( 缩短 ) 一定长度 , 另一只液压缸缩短 ( 伸长 ) 相同的长度。调平液压缸 连接在回转台 1 与臂杆 2 之间 , 调平液压缸 连接在臂杆 2 与工作平台3
7、之间。当臂杆变幅时 , 调平液压缸 长度发生改变 , 与工作平台相连的调平液压缸 发生相反方向的长度改变。调平液压缸 伸长一段距离 , ABC增加 ; 调平液压缸 缩短相同的距离 , A B C 减少。合理设计 ABC 和 A B C 的边长 , A B C 减少的角度约等于 ABC 增加的角度 , 从而使工作平台保持水平。两只调平液压缸组成闭环系统 , 不受外部系统的影响 , 为防止密封和接头处泄漏影响工作平台的调平性能 , 需在系统中安装补油装置。这种调平机构具有结构简单、成本低、精度高的特点 , 适用于伸缩臂式高空作业车。但存在滞后现象 , 且滞后现象随着高度的增加而更加明显。5 电液调
8、平机构电液调平的基本工作原理是通过安装在工作平台上的水平传感器来感知平台的状态 , 并产生一个相应的电流 , 控制调平液压缸的动作 , 最终使平台保1. 回转台 2. 工作平台 3 、 6. 链轮 4 、 5. 双联链轮 7. 链条图 3 链条链轮式调平机构示意图1. 回转台 2. 下平行四边形 3. 上平行四边形 4 、 5. 链轮 6. 工作平台 7. 链条图 4 混合式调平机构示意图1. 回转台 2. 臂杆 3. 工作平台 4. 调平液压缸 5. 有杆腔连接油路 6. 无杆腔连接油路 7. 调平液压缸 图 5 静液压式调平机构示意图35 专题综述专题综述S p e c i a l T o
9、 p i c s工 程 机 械第 3 7 卷 2 0 0 6 年 1 2 月持 水 平 状 态 。 电 液 调 平 机 构 又 分 为 电 液 自 动 调 平 和电 液 比 例 调 平 。如 图 6 所 示 , 电 液 自 动 调 平 机 构 主 要 部 件 包 括水 平 传 感 器 1 、 调 平 液 压 缸 5 和 电 磁 换 向 阀 7 。 其 中水 平 传 感 器 1 安 装 在 工 作 平 台 2 上 , 当 工 作 平 台 处于 水 平 状 态 时 , 水 平 传 感 器 输 出 电 流 为 零 , 当 工 作 平台 发 生 倾 斜 时 , 水 平 传 感 器 产 生 控 制 电
10、流 , 电 流 的 大小 不 随 工 作 平 台 的 倾 斜 角 度 变 化 而 改 变 。 根 据 工 作平 台 倾 斜 方 向 的 不 同 , 控 制 电 流 进 入 电 磁 换 向 阀 7的 2 个 电 磁 线 圈 中 的 1 个 , 使 电 磁 换 向 阀 工 作 , 调 平液 压 缸 5 伸 长 或 缩 短 , 带 动 链 轮 链 条 传 动 机 构 4 运动 , 最 终 使 工 作 平 台 趋 于 水 平 。 调 平 是 不 连 续 的 , 适用 于 折 叠 臂 式 和 伸 缩 臂 式 高 空 作 业 车 。如 图 7 所 示 , 电 液 比 例 调 平 机 构 由 水 平 传 感
11、 器1 、 调 平 液 压 缸 5 、 电 液 比 例 伺 服 阀 7 和 放 大 比 较 器8 组 成 。 与 电 液 自 动 调 平 机 构 不 同 的 是 , 水 平 传 感 器输 出 信 号 的 大 小 与 工 作 平 台 的 倾 斜 角 度 成 正 比 。 当臂 杆 变 幅 时 , 工 作 平 台 与 水 平 面 产 生 一 定 的 夹 角 ,水 平 传 感 器 输 出 相 应 大 小 的 信 号 , 经 放 大 比 较 器 放大 、 判 定 方 向 后 , 由 驱 动 电 路 输 入 到 电 液 比 例 伺 服阀 7 中 相 应 的 比 例 电 磁 铁 , 比 例 伺 服 阀 的
12、阀 芯 产 生位 移 , 输 出 压 力 液 体 , 压 力 液 体 的 流 量 与 控 制 电 流成 比 例 , 即 与 工 作 平 台 的 倾 斜 角 度 成 正 比 , 压 力 液体 作 用 于 调 平 液 压 缸 5 两 腔 中 的 一 腔 , 使 活 塞 杆 伸长 或 缩 短 , 控 制 工 作 平 台 发 生 与 原 倾 斜 方 向 相 反 的转 动 , 工 作 平 台 恢 复 到 水 平 状 态 。 在 工 作 平 台 倾 斜角 度 减 小 的 过 程 中 , 水 平 传 感 器 输 出 信 号 变 小 , 压力 液 体 的 流 量 减 少 , 工 作 平 台 与 水 平 面 之
13、 间 夹 角 大时 恢 复 水 平 的 速 度 快 , 工 作 平 台 与 水 平 面 之 间 夹 角小 时 恢 复 水 平 的 速 度 慢 , 因 此 其 调 平 过 程 连 续 、 平稳 , 调 平 性 能 好 、 控 制 精 度 高 、 动 态 响 应 快 , 适 用 于 各种 形 式 的 大 高 度 的 高 空 作 业 车 。参 考 文 献 1 田 丽 敏 , 郭 维 斌 . 全 折 叠 臂 小 型 高 空 作 业 车 的 调 平 机 构 J . 工 程 机 械 , 2 0 0 3 , 3 4( 2 ) . 2 苏 冲 , 张 丽 娜 . C D Z 5 0 登 高 平 台 消 防 车
14、 作 业 平 台 的 自 动调 平 系 统 J . 建 筑 机 械 与 设 备 , 2 0 0 4 , 3 5( 9 ) . 3 董 大 为 . S i m o n - C e l l a 高 空 作 业 车 的 自 动 调 平 机 构 J . 筑路 机 械 与 施 工 机 械 化 , 2 0 0 4 ( 6 ) .通 信 地 址 : 江 苏 徐 州 中 国 矿 业 大 学 机 电 学 院 ( 2 2 1 0 0 8 )( 收 稿 日 期 : 2 0 0 6 - 0 9 - 0 5 )1 . 水 平 传 感 器 2 . 工 作 平 台 3 臂 杆 4 . 链 条 链 轮 传 动 机 构 5 .
15、调 平 液 压 缸 6 . 液 压 锁 7 . 电 磁 换 向 阀图 6 电 液 自 动 调 平 机 构 示 意 图1 . 水 平 传 感 器 2 . 工 作 平 台 3 . 臂 杆 4 . 链 条 链 轮 传 动 机 构 5 . 调 平液 压 缸 6 . 液 压 锁 7 . 电 液 比 例 伺 服 阀 8 . 放 大 比 较 器图 7 电 液 比 例 调 平 机 构 示 意 图3 6 C o n s t r u c t i o n M a c h i n e r y a n d E q u i p m e n tV o l . 3 7 N o . 1 2A b s t r a c t s i
16、 n E n g l i s h!A p p l i c a t i o n o f P L C t o C o n t r o l S y s t e m o f M o d e l Y L 2 5 CF u l l y H y d r a u l i c P n e u m a t i c R o l l e rP L C c o n t r o l m e t h o d i s a p p l i e d t o t h e c o n t r o l s y s t e m o f m o d e lY L 2 5 C f u l l y h y d r a u l i c p n
17、e u m a t i c r o l l e r , w h i c h p r o v i d e s a p p r o p r i -a t e c o n t r o l a n d p r o t e c t i o n o n t h e p o w e r s y s t e m , t r a v e l s y s t e m a n dw a t e r s p r a y i n g s y s t e m o f t h e r o l l e r . D e s i g n , p r i n c i p l e a n d p a r t i a lp r o g
18、 r a m f l o w c h a r t o f t h e c o n t r o l s y s t e m a r e d e s c r i b e d .K e y w o r d s : F u l l y h y d r a u l i c p n e u m a t i c r o l l e rP L C C o n t r o l s y s t e mL e v e l i n g M e c h a n i s m f o r W o r k P l a t f o r m o n A e r i a l V e h i c l eA e r i a l p l
19、 a t f o r m i s a k i n d o f c o n s t r u c t i o n m a c h i n e r y w i d e l y u s e d .L e v e l i n g m e c h a n i s m s o f w o r k p l a t f o r m i n c l u d e g r a v i t y l e v e l i n gm e c h a n i s m , p a r a l l e l f o u r l i n k a g e l e v e l i n g m e c h a n i s m , c h a
20、 i n a n ds p r o c k e t l e v e l m e c h a n i s m , h y d r o s t a t i c l e v e l i n g m e c h a n i s m a n de l e c t r o - h y d r a u l i c l e v e l i n g m e c h a n i s m . S t r u c t u r e s a n d w o r k p r i n -c i p l e s o f s o m e c o m m o n l e v e l i n g m e c h a n i s m
21、s f o r w o r k p l a t f o r m s o na e r i a l v e h i c l e s a r e d e s c r i b e d . F e a t u r e s a n d a p p l i c a b l e a r e a s o fv a r i o u s l e v e l i n g t e c h n o l o g i e s a r e a n a l y z e d .K e y w o r d s : A e r i a l p l a t f o r m W o r k p l a t f o r mL e v e
22、l i n g M e c h a n i s mF a i l u r e A n a l y s i s f o r W a t e r S p r a y i n g S y s t e m o f C o m p a c t o r sa n d I m p r o v e m e n t M e a s u r e sF a i l u r e c a u s e s a r e a n a l y z e d f r o m t h e a s p e c t s o f d e s i g n s c h e m e o fw a t e r s p r a y i n g s
23、y s t e m o f c o m p a c t o r s , p a r t s a n d c o m p o n e n t s q u a l i -t y , s y s t e m i n s t a l l a t i o n o p e r a t i o n a n d e t c . C o u n t e r m e a s u r e s t o i m -p r o v e t h e r e l i a b i l i t y o f w a t e r s p r a y i n g s y s t e m a r e s u g g e s t e d
24、i n t h ea r t i c l e .K e y w o r d s : C o m p a c t o r W a t e r s p r a y i n g s y s t e m F a i l u r eC a u s e A n a l y s i s I m p r o v e m e n t M e a s u r eD e v e l o p m e n t o f a T e s t B e n c h f o r H y d r a u l i c M u l t i - w a yD i r e c t i o n a l V a l v e sT a k i
25、n g t h e h y d r a u l i c m u l t i - w a y d i r e c t i o n a l v a l v e o n l o a d e r a s a ne x a m p l e a n d o n t h e b a s i s o f a n a l y z i n g i t s t e s t p r o c e d u r e b e f o r e d e -l i v e r y , a t e s t s y s t e m t h a t a l l t e s t i t e m s c a n b e c o m p l
26、e t e d t h r o u g ho n e - t i m e i n s t a l l a t i o n i s s u g g e s t e d . P r i n c i p l e , c o n t r o l a n d t e s t p r o -c e d u r e o f t h e s y s t e m a n d i t s c o m p u t e r d a t a c o l l e c t i n g s y s t e m a r ed e s c r i b e d .K e y w o r d s : H y d r a u l i
27、c m u l t i - w a y d i r e c t i o n a l v a l v eT e s t b e n c h C o m p u t e r c o n t r o lP r o c e s s A n a l y s i s f o r C o l d - d r a w n P i p e C y l i n d e r B a r r e lB o r e r o l l i n g o r b o r e h o n i n g o n h o t r o l l e d p i p e a r e t r a d i t i o n a l p r o -
28、c e s s e s t o p r o d u c e h y d r a u l i c c y l i n d e r b a r r e l i n m o s t d o m e s t i cc y l i n d e r m a n u f a c t u r e r s . D i s a d v a n t a g e s i n t h e p r o c e s s a r e p o i n t e do u t . A d v a n t a g e s o f c o l d - d r a w n p i p e h o n i n g p r o c e s
29、s t o p r o d u c ec y l i n d e r b a r r e l i n s o m e a d v a n c e d c o u n t r i e s a b r o a d a r e d i s c u s s e d .I t i s s u g g e s t e d t h a t d o m e s t i c s t e e l p i p e m a n u f a c t u r e r s s h o u l d e -q u i p c o l d - d r a w n p i p e p r o d u c t i o n l i n
30、 e t o s u p p l y c y l i n d e r b a r r e lm a n u f a c t u r e r s i n o r d e r t o s p e e d t e c h n i c a l p r o g r e s s o f t h e p r o d u c t s .K e y w o r d s : H y d r a u l i c c y l i n d e r B a r r e l P r o c e s sE f f i c i e n c y I m p r o v e m e n tD i s c u s s i o n o
31、 n C o a t i n g P r o c e s s e s f o r C o v e r i n g P a r t s o fC o n s t r u c t i o n M a c h i n e r yC o a t i n g q u a l i t y o f c o v e r i n g p a r t s o n c o n s t r u c t i o n m a c h i n e r y h a s ad i r e c t i n f l u e n c e o n t h e s a l e s a n d o p e r a t i o n o f
32、t h e e q u i p m e n t .T h r o u g h t h e i n v e s t i g a t i o n o f c o a t i n g p r o c e s s e s o f c o v e r i n g p a r t s o fc o n s t r u c t i o n e q u i p m e n t , i t i s s u g g e s t e d t h a t s t r e a m l i n e o p e r a t i o ns h o u l d b e a d o p t e d f o r c o v e r
33、 i n g p a r t s c o a t i n g a n d t h e n t o a s s e m b l et h e c o a t e d p a r t s p r o d u c t s . P r o c e s s s c h e m e f o r t h e c o a t i n g l i n e i sp r e s e n t e d a n d q u a l i t y m a n a g e m e n t f o r c o a t i n g o p e r a t i o n i s d i s -c u s s e d .K e y w
34、 o r d s : C o n s t r u c t i o n m a c h i n e r y C o v e r i n g p a r tC o a t i n g p r o c e s s P r o c e s s m a n a g e m e n tF a i l u r e A n a l y s i s f o r B a l a n c i n g B e a m o n M o d e l D 3 7 5 A - 2D o z e r a n d C o u n t e r m e a s u r e sS t r u c t u r e c o m p o s
35、 i t i o n o f b a l a n c i n g b e a m o n m o d e l D 3 7 5 A - 2 d o z -e r i s a n a l y z e d . C o m m o n f a i l u r e s a n d f r a c t u r e c a u s e s o f t h e b e a ma r e d i s c u s s e d . A c c o r d i n g t o p r a c t i c a l c o n d i t i o n s , m a i n t e n a n c em e t h o
36、d s a n d c o u n t e r m e a s u r e s a r e s u g g e s t e d a n d s o m e i m p r o v e -m e n t s a r e a l s o p r e s e n t e d .K e y w o r d s : D o z e r B a l a n c i n g b e a mC o m m o n f a i l u r e F r a c t u r e M e a s u r eA p p l i c a t i o n o f I n f r a r e d T e m p e r a
37、t u r e S e n s i n g T e c h n o l o g yt o F a i l u r e D i a g n o s i s o f E n g i n e sI n f r a r e d t e m p e r a t u r e s e n s i n g t e c h n o l o g y i s a k i n d o f c o n t a c t l e s st e c h n o l o g y t o t e s t t e m p e r a t u r e . W i t h t h e t e c h n o l o g y , q u
38、 a l i t a t i v ef a i l u r e d i a g n o s i s o f e n g i n e c a n b e c o n d u c t e d s i m p l y a n d r a p i d l yw i t h o u t d i s m a n t l i n g t h e e n g i n e . A p p l i c a t i o n o f a h a n d - h e l d i n -f r a r e d t h e r m o m e t e r t o f a i l u r e d i a g n o s i
39、s o f s i n g l e e n g i n e c y l i n d e r i sd e s c r i b e d . S o m e k n o w - h o w s i n t e s t a n d d a t a a n a l y s i s a r e p r e s e n t -e d .K e y w o r d s : E n g i n e W i t h o u t d i s m a n t l i n g F a i l u r e d i a g n o s i sI n f r a r e d t e m p e r a t u r e s
40、e n s i n gS e m i - a u t o m a t i c C o n t r o l S y s t e m f o r H y d r a u l i c S h o v e l sW i t h t h e s e m i - a u t o m a t i c c o n t r o l s y s t e m , a n u n - e x p e r i e n c e d o p -e r a t o r c a n e a s i l y a n d p r e c i s e l y o p e r a t e a h y d r a u l i c s h
41、 o v e l . T h r o u g hs i m u l a t i o n , a c o n t r o l m o d e l w i t h c o n t r o l l e r s f o r h y d r a u l i c s h o v e l i se s t a b l i s h e d a n d r e l e v a n t c o n t r o l a l g o r i t h m i s d e v e l o p e d . T h e a l g o -r i t h m i s a p p l i e d t o h y d r a u
42、l i c s h o v e l a n d i t s e f f e c t i s a s s e s s e d .C o n t r o l e f f e c t w i t h h i g h a c c u r a c y a n d s t a b i l i t y o n h y d r a u l i c s h o v e li s a c h i e v e d b y f e e d b a c k p l u s f e e d f o r w a r d , n o n l i n e a r c o m p e n s a -t i o n , s t a t e f e e d b a c k a n d g a i n s c h e d u l i n g o n c o n d i t i o n s .K e y w o r d s : H y d r a u l i c s h o v e lS e m i - a u t o m a t i c c o n t r o l s y s t e mC o n t r o l a l g o r i t h m
