剪叉式升降平台的结构特点及相关参数 摘 要:通过一系列分析剪叉式起升机构的结构特点，指出了剪叉式升降平台的一些重 要参数，如液压缸最大推力、偏摆量等，为剪叉式升降平台的设计提供了高效的 计算方式。 关键词:剪叉式升降平台; 起升结构;参数 Structural features and parameters of Scissor-Type Lifting Platform Abstract:Through the analysis of Scissor-Type Lifting structure，point out some important parameters of Scissor-Type Lifting Platform，such as the maximum thrust of hydraulic cylinder and deflection value，puts forward a kind of efficient means for design of Scissor-Type Lifting Platform. structure;parameterKey words:Scissor-Type Lifting Platform;Lifting 山东轻工业学院 1.概述 升降平台是一种将人或者货物升降到某一高度的设备，其起升高度从1米至20米不等，由于一般都会采用液压驱动，又被称为液压升高和降低平台。这种起重装卸机械设备已经普及到社会生活的各个角落，运用愈来愈普遍，不管是建筑，土木
，还是人们的日常生活不能离开升降机械，很多类型的升降平台便应运而生。 在各种升降平台中，剪叉式升降平台是应用最为广泛的一种，因为其结构紧密相连，安全可靠，使用起来更便捷，操控性好，它被大范围的应用在现代物流，航空装卸，建筑装修，大型设备的制造与维护等场合。剪叉式升降平台含有大量的钢结构，其结构特点和力学性能会对平台的质量和性能产生直接影响。因此我们应该对其有较为深入的了解。 2.剪叉式升降平台的结构特点 2.1平台结构介绍 剪叉式升降平台通常由平台、剪叉式起升机构和底座三个部分所组成。平台位于最上面，主要是承受载荷，供工作人员进行各种高空作业。剪叉式起升机构是升降平台的关键组成部分，不同的升降平台有其各自的剪叉起升机构，从低起升到高起升，组成剪叉杆的数目增多，液压缸的布置形式也各不相同，剪叉式起升机构的臂杆数和液压缸的布置形式由起升高度而定。底座位于最下面，其上又附有支腿，轮胎，油箱等部件。剪叉式升降平台的移动方式主要有牵引式，自行式，助力式3种。 典型的剪叉式起升机构有两种，一种是由3组剪叉臂杆和单起升液压缸组成，其起升高度大约为6米，另一种由4组剪叉臂杆和双起升液压缸组成，起升高度大约8米。在设计剪叉式起升机构时，一定要考虑起升液压缸与平台底座内各个零部件的几何关系，避免产生干涉。 2.2位移放大率 , 剪叉式结构为一种单自由度机构，一般是利用它的对称结构具有放大的平行位移的特点。位移放大率是指升降平台的起升高度H与纵向尺寸变动幅度 的比值，即。如图1所示。 ()LL,,,,HLL/()2121 1 山东轻工业学院 图1 位移放大率 在剪叉式升降平台中，常采用多级剪叉机构，这样在相同的起升高度下，具有较小的纵向尺寸和较小的纵向尺寸变动幅度，以及较大的位移放大率(见图1)，从而使剪叉式升降平台的结构较为紧凑，工作效率得到提高。 位移放大率并不是越大越好，如果过大，则会使剪叉臂杆数目曾多而导致平台不稳定，耗材过多，性能直线下降等缺点。我们该根据真实的情况合理选择，优化处理。 2.3结构特点概括 剪叉式升降平台的结构决定了其功能和特点，该产品具有结构稳固、故障率较低、运行可靠、安全高效、维护简单方便等一系列优点，因此可大范围的使用在设备维修、车站、码头、桥梁、大厅、厂房、室内外机械安装、设备维修、建筑保养等场合。 但是也不乏一定的不足之处，例如该产品粗大笨重，价格较高，造成使用上的不便。一般起升高度在10m左右的升降平台价值2万元以上，其重量在1.5吨左右，这样的重量在施工现场很难灵活移动，用专车配合使用成本高，抵消了平台高效率产生的效益。在施工现场，升降平台频繁移动，电源线不能无限延长，就得找电源及专业电工接线并要采取一定的保护
，造成了一系列的不便。因此我们该对其优化，使得平台构造科学，费用低，使用起来更便捷。 3.剪叉式升降平台的相关参数 3.1剪叉式起升机构模型 由三组剪叉臂杆构成的升降平台是最为简单典型的，我们以此为模型分析其结构，如图2所示。 2 山东轻工业学院 图2 剪叉式起升机构结构简图 该起升机构最高一组剪叉杆的一端与平台以固定铰支座相连接，另一端则与滑靴铰接，平台起升及下降时，滑靴可在平台的内嵌滑道里滑动，实现剪叉机构变幅。起升机构与底座采用同样方式连接。图2中与作用点分别对应平台FF46 和底座的固定铰支座位置，与作用点分别对应平台和底座的滑靴铰支座位FF35 置。如图2示，定义剪叉杆两端销孔中心连线长度为L，其与水平线夹角为，, feL,，/2cos,则剪叉机构中心点与固定铰支座的水平距离。定义和分别为s液压缸上、下安装点与剪叉杆中心销孔距离(平行于剪叉杆)，和分别为液hh12 ,压缸上下安装点高于相应剪叉杆平面的距离，则液压缸轴线与水平线夹角与,有以下函数关系 ()sin()cosLsfhh，,，，，，,,12tan, (1) ,()cos()sinfshh，，，,，,,12 3.2液压缸的最大推力Pmax 在某一给定的载荷下，液压缸的最大推力Pmax决定了剪叉机构的性能，Pmax不但影响到剪叉杆的刚度、强度，同时也对液压系统的选型及其他相关系统有影响，因此，在满足设计的基本要求，完成实际效能的条件下，探索如何改变剪叉起升机构的某些关键参数以降低起升油缸的最大推力是很有意义的。 由图2的结构分析能够准确的看出，液压缸的推力与液压缸与水平面的夹角成反比 3 山东轻工业学院 ,例关系，夹角越小，垂直分力越小，油缸的推力会越大。故平台在最低位置时夹角最小，油缸的推力达到最大Pmax，此时为油缸的最劣工况。由式(1)可知， f起升油缸的最小夹角由，，，四个关键的几何参数决定。我们大家可以通过hhs12 对这四个参数的研究对其来优化。 3.3剪叉式升降平台的偏摆量 结合剪叉式起升机构的结构特点和受载状况，升降平台在升降过程中或工作台受到水平力的作用时不倾覆，但会沿横向有一定的运动，由此产生偏摆。底盘处于水平状态，工作台在升降过程中，相对于其在最低位置时的水平位移量，即为偏摆量。偏摆量包括自然偏摆量和最大偏摆量。 关于偏摆量的质量指标有以下要求，作业平台在起升和下降过程中的偏摆量小于平台最大起升高度的0.5%。平台承载额定载荷在最大高度时，承受最大侧向力作业时的偏摆量不应大于0(02倍的平台最大高度，并且最大侧向力的值不小于250N。 4.结束语 本文通过一系列分析剪叉式升降平台结构特点，确定了与其相关的重要参数，为剪叉式升降平台的设计提供了高效的计算方式，同时对机构的改进优化打下了良好的基础，并对企业的生产有很大的帮助指导意义。 4 山东轻工业学院 参考文献 [1] 邓宏光，孙大刚，游思坤，王海滨(剪叉式升降平台建模及关键参数研究 [J](机电工程技术，2005，34(7):2O—22 [2] 生产企业要关注升降平台的应用[N] (物流技术与应用，2009 [3] 郭永耀，刘立，宋植林(ADAMS/view在剪叉式液压升高和降低平台关键参数确定 上的应用[J](现代制造技术与装备，2006，6:38-40 [4] 归正(X形剪式升降平台机构的分析[J](建设机械，1997，10:9-11 [5] 佟河亭，陈维早(关于大型液压升高和降低平台设计中的几个问题[J](电梯工 业.2009，15-16 [6] 石晓宇，王晓峰(剪叉式升降台偏摆量的测定和质量指标[J](起重运输机 械，2009，9:98-99 [7] 唐朝明(剪叉式液压升降平台的设计[J](机车车辆工艺，1995，3 :29-31 [8] 黄建龙，李兴慧，毛建军(固定液压剪叉升降台关键参数的研究[J](科学 技术与工程，2010，2(10):529-534 [9] 卫良保，陶元芳，王鹰(液压升降平台结构有限元分析计算[J](建筑机械， 2003，10:58-60 [10] 白天海(一种剪叉式手动移动升降平台[J](安装.2006，4:28-29 5 山东轻工业学院 6
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