（优秀毕业全套设计）折叠臂式桥梁检测车的设计（整套下载）

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。

蛙式支腿蛙式支腿的伸缩动作由个液压缸完成。

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。

式支腿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，是桥梁检测车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。

式支腿这种支腿的垂直液压缸作用在伸缩腿的中间，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。

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，桥梁检测车的支腿机构选择型支腿。

举升机构举升机构的作用是实现作业平台的升降和变幅，其结构型式有交叉剪刀式套筒式伸缩臂式和折叠臂式。

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。

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。

作业平台的分析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。

下图.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。

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.作业斗的平衡机构图.电液调平原理图.安全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。

桥梁检测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，保护桥梁检测车和各机构的安全。

在公路上进行作业的折叠臂式桥梁检测车，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，桥梁检测车必须设置辅助下降装置，中小型桥梁检测车采用手动泵人工辅助下降。

折叠式桥梁检测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，在桥梁检测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。

.主题参数尺寸参数折叠臂式桥梁检测车都是在二类底盘的基础上进行改装而成，主要尺寸参数原则上应于原车底盘尺寸相同，保证性能参数与原车基本保持不变。

只有整车的高度由于举升机构高于车头的顶部，所以整车的高度会有所增加。

质量参数.额定装载质量对于作业型专用汽车，如起重举升汽车桥梁检测车等，总质量主要由改装后的汽车底盘质量和专用工作装置质量确定，无需考虑装载质量。

.整车整备质量整车整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满油和水，但未载人和载货时整车质量。

参考同类桥梁检测车的整车整备质量，在此基础上在增加工作装置的质量，便可估算桥梁检测车的整车整备质量。

以东风汽车有限公司生产的折叠臂式桥梁检测车做为参考，经调查和查阅相关资料得知金杯的折叠臂式桥梁检测车的整车整备质量约为。

.总质量所谓总质量是指专用汽车整备齐全，满载规定值货物及乘员时的质量。

总质量计算公式为式中乘员质量，按每人计。

.折叠臂式桥梁检测车地盘的选择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，般应满足下述要求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。

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。

且同车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。

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。

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。

在选用底盘时，除了上述因素外，还有以下两个和重要的方面，是汽车底盘价格，它是专用汽车购置成本中很大的部分，定要考虑到用户可以接受。

这也涉及到专用汽车产品能否很快的占有市场，企业能否增加效益问题二是汽车底盘供货要有来源，所选的底盘在市场上必须有定的保有量。

.本章小结本章通过理论及计算，基本确定了动力装置工作装置安全装置以及主题参数和地盘的选择，使得折叠臂式桥梁检测车有了初步的构架。

举升机构与回转机构的设计.举升机构设计举升机构运动范围本设计中所设计的举升机构包括上臂和下臂两个动臂。

下臂下端铰接在回转台上，由下臂油缸驱动上臂下端与上臂下端铰接，由撑臂液压缸和平行四杆机构驱动作业斗与上臂尾部铰接，由外露式平行四杆机构是作业斗保持水平。

上臂和下臂在铅锤面内的运动范围为下臂相对于回转台上臂相对于下臂动臂的结构设计和主要尺寸动臂受弯扭复合作用，为获得较大强度和刚度，般采用薄壁箱形结构。

为减少焊接变形，臂架采用两根冲压成型的槽形板对接而成，槽形板折边采用大圆角形式，增强板件的局部刚度。

为使主受弯截面获得较高的抗弯截面模量，可加布上下加强筋板，获得渐进的等强度受力状态，动臂截面如图.所示。

图.动臂横截面积动臂截面高度可按经济条件结构质量最小计算确定，有.式中动臂承受的最大合成弯矩以作业斗的额定载荷处在最大臂幅时计算，腹板的厚高比。

般推荐。

计算得。

由底盘总长及后轴中心至车前端的距离以及相关高空作业车的上下臂为参考最终确定上臂长下臂长。

.回转机构设计经查阅有关书籍，按照有关专业标准，桥梁检测车的回转机构应能进行正反两个方向的回转，回转速度不大于，回转过程中的起动回转制动要平稳准确无抖动晃动现象，微动性能良好。

圆柱滚子的接触角般为，相邻的两圆柱滚子轴线成交叉。

这不但使回转装置能承受轴向和径向载荷，而且还能承受翻倾力矩。

回转机构设计圆柱滚子在工作时要受到三种作用载荷。

第种为轴向力，即垂直力，它由转台及举升机构的重量举升货物的重量以及升降时的惯性力等组成第二种为径向力，即水平力，该力由举升装置及转台的回转离心力风载荷及回转齿轮的啮合力而产生第三种为翻倾力矩，它由轴向力和径向力的偏心作用而引起。

将方向交叉的两组圆柱滚子，用Ⅰ和Ⅱ组表示。

假定每组的圆柱滚子数目各占半，并作对的间隔排列，则这组圆柱滚子在点受力最大.。

其中任圆柱滚子的最大法向载荷为.式中由轴向力引起的Ⅰ组任圆柱滚子最大法向载荷，由径向力引起的Ⅰ组任圆柱滚子上最大法向载荷，由倾翻力矩引起的Ⅰ组任圆柱滚子上最大法向载荷，。

和由同等特性的折叠臂式桥梁检测车参考得出为。

对内圈作受力分析，如图.所示，由力系平衡条件可以求得和。

为求得，可以近似地把座圈看成直径为的圆圈，并假定圆柱滚子对座圈的压力在座圈上连续分布，按圆柱滚子接触压力沿圆圈弧长的比压，列出平衡方程可求得为。

图.翻倾力的计算确定圆柱滚子的允许载荷根据赫茨公式，滚道与圆柱滚子的线接触应力为.式中圆柱滚子在接触线上的法向载荷，材料的弹性模量，般滚道材料采用碳素钢或低碳合金钢，圆柱滚子材料采用轴承钢。

故可取.圆柱滚子与滚道的有效长度，般情况可取.圆柱滚子与滚道接触表面