目前，高空作业车在国外已形成一个完整的专用产品研制、生产体 系，尤其是在美国、英国、日本、意大利、德国等发达国家，一般都 有专门的公司和集团主营或兼营高空作业机械， 其中较为著名的如美 国 CROVE 公司和 GENIE 公司、英国 COLES 公司和 SI-MON 公司、 意大利 RICO 公司、芬兰 BRONTO 公司以及日本多田野和爱知株式 会社等。随着各种新技术的大量应用，国外高空作业车的安全性、可 靠性、舒适性及操作简易性都有了很大提高。在德国慕尼黑举办的 “Bauma 2007”博览会上，约有 30 余家高空作业车生产厂商参会， 他们展出的产品作业高度从 8m 到 101m 档次密集，不仅型式丰富， 性能也十分优越， 充分显示了欧、 美、 日等发达国家设计技术的成熟。 从各大知名公司推出的高空作业车新产品上不难发现国外高空作 业车的主要发展的新趋势是实现产品的通用化、系列化、最优化（采用计 算机辅助设计） 、液压化、轻量化（采取高强度材料、减轻构件重量） 和机电液一体化。 我国高空作业车的生产起步于 20 世纪 70 年代末，至今已有 30 多 年的发展历史。目前，我国的高空作业机械生产企业已由最初的 7、 8 家增加到 100 余家，其中，有 4 家是与国外合资或者合作生产的企 业。在产品的种类上，国内生产的高空作业车主要是折叠臂式，产品 品种规格较为单一。但是随着我们国家经济和城市建设的加快速度进行发展，高空 作业车的服务领域也在迅速扩大， 为满足不同行业和不同作业性能 的需求，新产品的开发已经迫在眉睫。针对这种情况，国内高空作业 机械行业的一些骨干企业在原有产品的基础上， 不断加大新产品的开

  2.1.1 高空作业车的分类及其各自特点 高空作业车有多种分类方式。按臂架的形状分类，有直臂式和曲臂 式两种基本型式；按工作臂的型式分类，有四种基本型式，分别为： 垂直升降式、折叠臂式、伸缩臂式和混合臂式。高空作业车一般设有 变幅机构、回转机构、平衡机构和行走机构。依靠变幅机构和回转机 构实现载人工作斗在水平和垂直方向的移动； 依靠平衡机构实现工作 斗和水平面之间的夹角保持不变，依靠行走机构实现工作场所的转 移。

  据不完全统计，国内各企业高空作业机械的总产量，远远不能满足 国家济建设的需求，供需矛盾突出，其表现:船舶行业，当前我国造 船业发展迅猛，己逐步进入了国际船舶市场。船舶产量从 80 年代初 的 30 多万 t， 提高到现在的 200 多万 t， 约占世界船舶市场份额的 6%。 船舶的设计和建造，从建造万吨级散货船开始，发展到能建造六万吨 级巴拿马型船舶和十五万吨级大型油船。最近几年，又开始建造高速 集装箱船、成品油船、液化气船和自卸式散货船等技术难度大、附加 值高的船舶。随着船舶行业的发展，大型船舶增多，造船和修船中越 来越多的需要高空作业，因此高空作业车的应用也是与日增加 l’ “l。 中国船舶系统，需要直臂式 16 一 25m 高空作业平台大约 80 一 100 台左右。 公安消防系统，随着大中城市高层建筑增多，消防设施“滞后” ， 登高平台消防车己属紧迫需要。我国百万人口城市 30 个，以平均每 个城市需要作业高度 30 一 50m 大型登高平台消防车 4 台计算，需要 量为 120 台左右。全国几十万人口以上的城市近 500 个，以平均每个 城市拥有 16 一 20m 中型登高平台消防车 2 台计算，需要量为 1000 台左右。 全国大型油田、炼油厂、大型储油库系统，对大型登高平台消防车 的需要量约 70 台左右。城乡电业部门。电站、变电所、各种低压输 电线路的建设维修带电作业迫切需要有绝缘性能的高空作业车， 预计 电力部门需要各类绝缘高空作业车（12m 一 30m）大约 200 台左右。 城市路灯园林部门。需要 6 一 16m 中小型高空作业车大约 1000 台

  垂直升降式高空作业车的升降机构有剪叉式和套筒式两种，其中 剪叉式应用较为广泛。 剪叉式升降机构由多组铰接成剪形的交叉连杆

  框架组成，其结构形式如图 1.1（a）所示（GENIE 公司出品） 。剪叉 式升降机构在连杆框架间装有液压缸通过液压缸的伸缩来改变连杆 交叉的角度，从而达到改变升降高度的目的。该型式的主要特点是结 构简单、工作平稳、负载能力强，适合较低高度的作业，但其升降机 构只能做垂直运动， 这导致其作业范围狭小， 所以它的使用场合较少。 伸缩臂式高空作业车的升降机构由多节套叠、可伸缩的箱形臂组 成， 其结构形式如图 1.1 （b） 所示 （京城重工机械有限责任公司出品） 。 当行驶时， 作业臂收缩套叠； 当工作时， 各节臂采用或独立、 或顺序、 或同步的方式伸缩，以此改变臂架的伸出长度来满足多种的作业需 求。该型式的主要特点是操作简单、动作平稳，同时可以获得较大的 作业高度与作业幅度，因此应用非常广泛。 折叠臂式高空作业车的升降机构是由多节箱形臂铰接而成的，其 结构及形式如图 1.1（c）所示（GENIE 公司出品） 。折叠臂式通常采用 2～3 节折叠臂，各节臂的折叠和展开运动由各节臂的液压缸完成。 该型式的主要特征是适合较低高度的作业，升降机构灵活多样、适应 性好、越障能力较强，因此它的应用也较为广泛。目前，国内生产的 高空作业车绝大多数是折叠臂式的。 将折叠臂和伸缩臂结合在一起组成的臂架型式被称为混合臂式， 这种臂架型式融合了两种基本型式臂架的优点， 不仅作业高度和作业 幅度较大，越障能力也较强，但它的结构也最为复杂。 2.1.2 高空作业车的主要性能参数 ①作业高度 H

  各大公司产品技术水平、品种、数量、质量均有较大发展和提高， 竞争非常激烈，不断向世界各地推销，占领市场。 2.2.4 新技术及其作用

  为了满足高层建筑的复杂情况，要求人们一直在改进举高车，以适应 施工、灭火等需要，以及举高车制造公司间日趋激烈的竞争，促进了 举高车技术的发展。新技术的采用，使发达国家 80 年代的举高车在 性能和安全上有较大的提高，这大多数表现在三个方面: (1)在公安消防上，提高救生和灭火能力。在 80 年代，发达国家通 过改进举高消防车的臂架结构和液压系统， 使其救人和灭火能力有了 大幅度的提高。登高平台消防车，70 年代的最大工作高度是 40m， 80 年代后期，芬兰波浪涛公司又推出 67.5m 的登高平台消防车，而 且这两种车的登高平台载重能力达 450kg，显著地提高了救生能力。 (2)提高应付不利环境的能力。在高层建筑火场上或在施工现场上， 有时会遇到地面不平、场地狭窄等情况。如何在这些不利情况下使举 高车充分的发挥救生和灭火能力或载人施工的能力， 也是举高车新技术 开发的主要方向之一。在这方面比较突出的日本森田泵公司，在新一 代云梯消防车上采用了电子计算机调平技术。 (3)提高安全性。如在 80 年代德国的马基路斯、麦茨、森田和芬兰 的波浪涛公司等纷纷采用了靠电子计算机控制举高消防车的支腿梯 架的操作和显示等技术，这种技术提高了云梯操作自动化程度，从而 避免了因操作人员的失误而导致的危险。 2.3 宏观设想与需求

  左右。 国防军工系统。对 20 一 40m 越野高空作业车需求量也较大，主要 用于航天、导弹发射等。 综上所述，在目前的高空作业车的生产水平上，改进高空作业车的 工作性能，开发研制机动灵活、技术上的含金量高安全、可靠的高空作业机 械具有重大的意义。

  发力度。 如杭州爱知车辆有限公司在极短的时间内先后完成了绝缘型高空 作业车等 10 多种系列高空作业车产品的研制，并开发了全液压驱动 自行伸缩臂式高空作业平台，其最大作业高度为 26.7m，填补了国内 该型式产品的空白，为船舶修造、建筑、机场及工矿企业的安装检修 等提供了新产品。此外，锦州重型机械股份有限公司、抚顺起重机总 厂、徐州工程机械集团以及重庆大江工业（集团）有限公司等也先后 开发了 30m 以上的高空消防作业车，彻底打破了以往该类型产品只 能依赖国外进口的局面。在产品性能上，我国高空作业机械行业的一 些骨干企业通过学习、引进和消化国外先进的技术，逐步的提升新产品的 技术水平和质量性能，已有部分产品达到或接近国际同种类型的产品的水 平。 这一些企业新产品的开发对推动整个行业技术的进步起到了一定作 用，但总体来说，国内生产的高空作业车与国外同类型产品相比仍存 在一定的差距，主要体现为产品型谱未系列化、高空作业车专用底盘 缺乏、基础零部件配套水平较差、关键技术不成熟等。在今后的开发 研制中，应针对这样一些问题采取比较有效措施，通过引进、学习、消化国外 先进的技术和企业自主技术攻关，逐步的提升产品的质量与技术水平，逐 渐缩小国内外产品的差距。 2.2.2 发展的新趋势 国外高空作业机械， 发展迅速， 技术水准不断提高。 工业发达国家， 一般都有专门的跨国公司和集团主营和兼营高空作业机械，如美国 GROVE 公司(格鲁夫)和 GENIE(吉尼公司)、英国 CoLEs 公司、51 一 MON 公司(西蒙)、意大利 RICO(利高)、芬兰 BRoNTO 公司(波浪涛

  公司)、日本的多田野和爱知株式会社等。高空作业机械的底盘分通 用型和专用型，采用通用汽车底盘的高空作业机械，机动灵活，能快 速转移，作业高度较高，采用专用底盘的高空作业机械，即自行式高 空平台车， 适用于固定场所作业， 具有微动行驶， 扩大作业半径特点。 为了满足实际工程的需要，高空作业车的作业高度越来越高，随之 作业半径也越来越大。 如西蒙公司 5600 高度已达 62m、 芬兰 BROTO 公司产品最高已达 72m，自命为“天梯” ，高空作业车的下车、工作 斗均采用微机进行操纵。 操作越来越简单可靠，自动化程度逐步的提升。如 GENIE(吉尼公司) 的自行式直臂式高空作业车、自行式曲臂式高空作业车、自行式剪型 高空作业车。由于采用自动化控制，高空作业车的微动性能好，定位 也来越来越准确。 但根据不同的工况条件，考虑到造价等原因，拖动式和手动式很有 实用价值，目前在一些场所仍被广泛使用。此类高空作业车有拖动式 曲臂高空作业车和手动式物料升降机。 2.2.3 发展动向 高空作业车的发展主要动向是实现六化、三性，以提高高空作业机 械的适用性。 六化:即液压化、最优化(采用计算机辅助设计)、轻量化(采用高强 度材料、减轻构件重量)、机电液一体化(如安全保护、报警装置等)、 通用化、系列化。 三性:可靠性、安全性和舒适性。

  作业高度是指工作平台底面离地高度与工作人员手臂所能到达的 平均高度之和。 通常把作业高度分为最大作业高度 Hmax 和最大作业 幅度时的作业高度 H。 ②作业幅度 R 作业幅度是指高空作业车回转中心线 （对于垂直升降式高空作业车 为升降的中心线）至工作平台外边缘的水平距离 R。 ③作业速度 V 高空作业车的作业速度包括工作平台在垂直方向起升的平均速度 和下降的平均速度，以及工作平台的回转速度。 ④工作平台的装载质量 Q 高空作业车工作平台的装载质量是指标定装载质量， 不包含工作平 台的自身质量。 2.2 高空作业车发展概述

  2.2.1 国内外高空作业车发展现状 高空作业车在世界上已有 50 多年的发展历史。最早的高空作业车 大约于 1950 年诞生于英国，由于是用于路灯维修，所以其作业高度 集中于 12～15m。此后 10 年间，高空作业车的发展极其缓慢。直到 1960 年美国开始使用高空作业车后，高空作业车的发展才有了较大 突破，作业高度扩展到 46m。1973 年，日本也加入到高空作业车的 生产行列，并迅速成为产量最多的国家之一。进入上世纪 80 年代以 后，由于市场需求量的扩大以及技术水平的逐步的提升，高空作业机械 行业进入快速发展期。