（优秀毕业全套设计）15米三节臂高空作业车举升、吊斗改装设计（整套下载）

交叉剪刀式举升机构交叉剪刀式举升机构是按交叉布置，铰接成剪刀型的连杆框架结构。

当改变连杆交叉的角度时即实现升降运动，如图.所示。

连杆交叉角度的改变，可通过液压油缸活塞杆的伸缩或钢丝绳的收放来实现。

这种举升机构能完成较低高度的作业，工作平稳，作业平台较大，被广泛的应用于飞机船舶制造室内维修清洁电车线路维修等作业场地。

但是，这种作业车越障能力差工作范围小。

套筒式举升机构套筒式举升机构通过多节套筒的伸缩完成升降运动，如图.所示。

驱动方式也可采用液压传动或钢丝绳滑轮传动，这种垂直升降式举升机构作业高度有限，工作范围小，但作业车平台较大，且支撑稳定。

伸缩式折叠式交叉剪式套筒式图.高空作业车的结构简图伸缩臂式举升机构伸缩臂式举升机构由多节套装可伸缩的箱型臂构成，如图.所示。

它包括基本臂和伸缩臂两部分。

伸缩臂可为节或多节，各节间装有液压缸。

液压缸工作时，各节臂在液压缸活塞杆的推动下可沿导向元件滑块上下滑动，从而改变臂架的长度。

整个臂架系统支承在液压缸底部的铰支座和变幅液压缸的两端。

通过变幅液压缸活塞杆的伸缩实现臂架摆动，从而达到变幅与升降的目的。

这种型式的臂架其最大作业高度可达米。

由于伸缩臂式举升机构可获得较大的作业高度和变幅，因此，被广泛的应用于各种高空作业车上。

但是，这种作业车的越障能力差。

折叠臂式举升机构折叠臂式举升机构由多节箱形臂折叠而成，如图.所示。

这种型式般采用节折叠臂组成。

其折叠的方式可分为上折式和下折式两种。

各节臂的折叠和展开运动由各节间液压缸完成。

这种型式的举升机构可完成定高度和幅度的作业，另外，下折式还可完成地平面以下的空间作业如立交桥下桥梁的维修与装饰，扩大了高空作业车的作业范围。

由于折叠臂式举升机构具有灵活多样适应性好越障能力强等优点，所以，应用非常广泛。

综上所述，结合本设计的技术要求，采用折叠臂式举升机构较交叉剪刀式和套筒式的工作范围大越障能力好，且折叠式举升机构较伸缩臂式举升机构来说具有灵活多样适应性好越障能力强等优点。

所以高空作业车的举升机构选定为折叠式举升机构，其折叠臂数目为两个，如图.所示。

支腿机构支腿机构是大多数高空作业车所必备的工作装置，目前均采用液压支腿。

这类装置是利用从汽车发动机取出的动力来驱动液压泵，通过控制阀把液压泵产生的液压油供给液压支腿的工作缸，实现支腿伸缩。

其优点是操作简单，动作迅速。

液压式支腿按数量来分有双支腿和四支腿两种。

双支腿的两个支脚布置在起重装置下的车体两侧，起支撑点只有两个，因而支撑能力低，稳定性差。

单缸双支腿是用个双作用液压缸来驱动两侧支腿伸缩的。

这种支腿结构简单，操作方便，但液压缸行程长，且是浮置于箱形长槽内，动作慢，强度差，般较少采用。

双缸双支腿其各支腿均由单独的液压缸驱动，其具有结构紧凑，动作迅速，制成效能高等特点。

四支腿其中两个支腿安装在汽车的后部，另两个支腿安装在前后轮之间。

在作业车的两侧，般具有操纵杆，可使前后左右个液压支腿单独地伸出或缩回，所以即使在不平整或倾斜的地面上，也能把车调整到水平状态，提高了整车作业时的稳定性。

液压支腿按其结构形式又可分为蛙式支腿式支腿和式支腿。

蛙式支腿图.为种蛙式支腿的结构示意图，支腿的伸缩动作由个液压缸完成。

在运动过程中，支腿除有垂直位移外，在接地过程中还有水平位移如图.。

这种支腿结构简单，液压缸数少，支腿液压缸，结构质量小。

但支腿在伸出过程中受摇臂尺寸的限制，支腿的跨距图.的不能很大，调平性能较差，且在支反力变化过程中有爬移现象。

图.蛙式支腿图.蛙式支腿的运动示意图式支腿如图.所示，这种形式的支腿对地面适应性好，易于调平，且在支反力变化过程中无爬移现象，是高空作业车较理想的支腿形式。

式支腿由两个液压缸驱动即水平推力液压缸和垂直的支撑液压缸。

这种支腿形式的稳定性良好。

图.式支腿式支腿如图.所示，这种支腿的垂直液压缸作用在伸缩腿的中间，当推力液压缸将腿伸出后，垂直支撑液压缸将支腿压向地面，使轮胎离地如图.所示，四个伸缩腿是同步工作的，而垂直液压缸可同时顶升，也可单独工作，以便对车架进行调平。

由于式支腿的垂直支撑液压缸作用在横梁的中间，而横梁又直接支撑在地面上，这就比式支腿更加稳定。

但式支腿离地间隙较小，在伸支腿的接地过程中有水平位移运动，从而加大了液压缸的推力，液压缸易损坏。

综上所述，型支腿稳定性较蛙式支腿好，虽然型支腿的稳定性比型支腿更好，但型支腿的离地间隙比型支腿小。

因此，高空作业车的支腿机构选择型支腿，如图.所示。

图.式支腿回转机构回转机构是由回转驱动机构和回转支撑机构两部分构成的。

回转平台，俗称为转台，它是构成轮式全回转起重机的三大承载结构件之。

常见的转台形式有框架式单板加肋式单墙大箱式箱形立板式和箱形积木式等。

转台结构为高空作业车组成的重要组成部分，属于金属结构部分在设计的过程中要综合考虑转台的结构大小转台的选材以及转台受到的力的大小。

根据驱动装置的不同，回转机构可分为机械驱动式电力驱动式和液压驱动式。

根据回转支撑的结构不同，回转机构可分为转柱式立柱式和转盘式，其中转盘式是种较常用的形式。

转盘式回转支撑装置又可分为两种支撑滚轮式和滚动轴承式。

支撑滚轮式回转支撑装置增大了转盘回转装置的高度，且质量增加，成本增大滚动轴承式回转支撑装置是目前应用最多的种，它是在普通滚动轴承的基础上发展起来的，结构上相当于放大了的滚动轴承。

其优点是回转摩擦阻力矩小，承载能力大，高度低。

由于回转支撑装置的高度降低，可以降低整车的质心，从而增大了汽车的稳定性。

滚动轴承式回转支撑机构按结构可分为以下几种单排滚球式转盘如图.所示，单排球转盘多数是由内外座圈组合成个整体的滚道，其滚道是圆弧形曲面，是最简单的种回转支撑装置，球和导向体从内圈或外圈的圆孔中装进滚道里，然后将装配孔堵塞。

这种回转支撑装置的优点是质量轻结构紧凑成本较低，但其承载能力小，故应用不多。

双排滚球式转盘如图.所示，主要由上下双排球体内外座圈间隔体和润滑密封装置等组成。

上下球体均排列在整体的内或外座圈内。

双排球转盘回转支撑装置比同样大小和相同数目的单排球转盘回转支撑装置的承载能力要大得多。

交叉滚柱式转盘如图.所示，滚子的接触角般为，相邻的滚子轴线交叉排列，即相邻的两圆柱滚子轴线成交叉。

这不但使回转机构能承受轴向和径向载荷，而且还能承受翻倾力矩。

此外，和滚球转盘相比，这种滚道是平面，加工工艺比较简单，容易达到加工要求。

高承载能力转盘在些大型的起重举升专用汽车中，可用双排多排的滚球或滚柱式回转支撑装置。

外齿式内齿式图.单排球转盘结构外齿式内齿式图.双排球转盘结构外齿式内齿式图.交叉圆柱滚子转盘结构以上通过对各种回转支撑装置的结构特点承载能力加工性能以及应用情况等的分析，最后确定高空作业车回转支撑机构选择交叉滚柱式。

作业平台及调平机构举升机构的端部连接作业平台，它是用于载人或器材的基本构件。

为了保证作业人员安全工作和防止器材掉落，各国对作业平台的结构和性能提出了明确的要求。

如平台的护栏高度平台宽度平台的防滑表面平台上的安全带及短索的结点等。

为了使作业平台的底平面在作业过程中始终保持水平，高空作业车上装有式作业平台保持水平的自动调平机构，主要有以下四种重力自重式调平机构如图.所示。

其原理是将作业臂的顶端与作业平台质心铅垂线上的点铰接，这样使工作臂无论作什么运动作业平台始终处于铅锤状态，其底平面能保持水平位置。

但是这种机构在举升过程中由于惯性力的作用及作业人员的质心不能与作业平台的质心完全重合。

使作业平台出现偏移和偏摆，减少了安全感，这种机构已很少采用。

平行四杆调平机构如图.所示，是常采用的机械式结构。

其原理是当上下折臂同时或分别作起伏运动时，两套四杆机构中的连杆始终保持平行，使与连杆相铰接的作业平台的底面在举升过程中总处于水平。

这种调平机构用于折叠式动臂。

其平衡精确，制造简单，工作可靠，使用非常广泛。

机液组合式等容积液压缸调平机构如图.所示。

其原理是主调液压缸与副调液压缸的结构大小容积完全相同，在作业前两液压缸充满压力油，且两液压缸的有杆腔和无杆腔分别相连，使两缸形成个封闭回路。

当作业臂受变幅液压缸作用时，会带动主调液压缸的活塞杆伸缩，与此同时，和液压缸形成封闭回路的液压缸的活塞杆则产生相应的伸缩运动。

当满足和和和始终相等时，无论作业臂处于何种状态，都能保持作业平台底面处在水平位置。

这种机构般用于伸缩式动臂。

电液伺服调平机构它的工作原理是在作业臂的顶端与作业平台之间，通过重力元件获得信号，再由电磁阀根据电信号控制液压油缸工作，使作业平台自动保持平衡。

图.为种电液伺服调平系统原理图。

综上所述，重力式调平机构安全性能太差，不宜应用等容积液压缸调平机构般只应用于伸缩式举升机构电液伺服调平机构实现起来比较困难。

由于以上原因作业平台及调平机构选定为平行四杆调平机构，如图.所示。

操作及安全防护装置为了使举升机构能停在任意位置，并防止工作平台自由或超速下落，必须在液压系统中安装平衡阀。

为使支腿垂直液压缸在移动的过程中能在任意位置上停止，并防止停止后在外力的作用下发生位移，导致事故发生，应在支腿液压缸的进回油路上设有双向液压锁。

高空作业车应配备紧急停止装置，并安装在操作者的应急位置。

发生错误操作时，该装置应能有效的排除由此产生的故障和危险，保护高空作业车和各机构的安全。

在公路上进行作业的高空作业车，若车上的动力传动装置出现故障，而工作人员又困在高空作业平台上，无法排除故障，可能发生阻碍道路交通的事故。

因此，高空作业车必须设置辅助下降装置，中小型高空作业车采用手动泵人工辅助下降。

折叠式高空作业车为防止作业平台翻转，则规定下臂处于接近水平状态时，上臂与水平面的夹角不允许超过。

为此，在高空作业车上设置了限位行程开关，只要发生超过上述规定的情况，行程立即断电，液压油卸荷，阻止上臂与水平面的夹角超过规定值。

同时，蜂鸣器报警，提醒操作人员注意，防止事故发生。

重力自重式调平机构四杆调平机构等容积液压缸调平机构图.作业斗的平衡机构.动力传动装置设计与分析设计要求动力传动装置包括高空作业车各工作装置的动力传动部分，其设计要求如下对作业功能，在规定的载荷范围内，不论载荷大小，要求动力传动装置具有稳定的工作转速。

在同工作循环内，工作装置的回转机构举升机构等是正向和逆向运动交替进行的。

因此要求能适应运动方向的不断改变。

在工作过程中，各工作装置的工作速度应能随作业进度及时调整，且调速范围大，如举升机构需要有很低的微动速度。

动力传动装置类型内燃机机械传动这种传动方式仅在用途单的高空作业车上使用，如用于电力设施维修的垂直升降式高空作业车多采用这种形式。

动力源为汽车发动机，动力经变速器传出后，还要经分动器离合器减速器卷扬机滑轮以及钢丝绳等传递到工作装置，传动路线长，结构较复杂。

电力机械传动这种传动方式是利用外接电源或车载电源蓄电池，通过电动机将电能转换成机械能，再经机械传动装置将动力传递到各工作装置。

由于电动机具有逆转性和在较大转速范围内实现无级调速等特点，并且各机构可由独立的电机驱动，简化了传动和操纵机构，而且噪声小污染少，适用在外接电源方便或流动性不大的场地作业。

内燃机电力传动这种传动方式的路线是汽车发动机发电机电动机，然后带动各工作装置运转。

其优点是利用直流电动机的优良工作特性，使高空作业车获得好的作业性能。

但这些传动装置质量较大，价格昂贵。

内燃机液压传动大部分高空作业车都采用这种工作方式，它可充分利用液压传动的优点，简化传动结构，并