繩排伸縮式高空作業(yè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

黃紅星　趙世英　賴昌華　張萌　王云燕

【摘 要】為了滿足3～5米高空作業(yè)的需要而設(shè)計(jì)出了該便攜式、可升降登高作業(yè)平臺(tái)。采用繩排伸縮臂實(shí)現(xiàn)三節(jié)梯架同步伸縮，在狹窄空間和無動(dòng)力場(chǎng)合都可以正常使用，有效解決了現(xiàn)有高空作業(yè)設(shè)備在這個(gè)高度范圍不便發(fā)揮效用的現(xiàn)實(shí)問題。具有重量輕、移動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】高空作業(yè)平臺(tái)；繩排伸縮機(jī)構(gòu)；同步伸縮

登高作業(yè)平臺(tái)是一種高空作業(yè)裝備，用來運(yùn)送工作人員和工作設(shè)備到指定高度進(jìn)行作業(yè)。登高設(shè)備從自動(dòng)化高空作業(yè)平臺(tái)、消防云梯，到簡(jiǎn)單的便攜式登高梯、人字梯等。其中剪叉式、曲臂式和伸縮臂式高空作業(yè)平臺(tái)，主要作業(yè)高度在5米以上；便攜式登高梯、人字梯等由于不具備升降功能，多用于3米以下的作業(yè)高度[1]。由此可見，自動(dòng)化高空作業(yè)平臺(tái)和普通登高梯在3～5米的作業(yè)高度一般都不便發(fā)揮效用。為了有效地解決這一現(xiàn)實(shí)問題，克服現(xiàn)有登高作業(yè)設(shè)備在狹窄空間或無動(dòng)力場(chǎng)合無法正常使用的弊端，設(shè)計(jì)了繩排伸縮式高空作業(yè)平臺(tái)。 1 繩排式高空作業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

凡在墜落高度為2m以上（含2m）的高處進(jìn)行的作業(yè)，均稱高處作業(yè)。高處作業(yè)的級(jí)別的劃分如下：一級(jí)高處作業(yè)：作業(yè)高度在2m-5m；二級(jí)高處作業(yè)：作業(yè)高度在5m-15m；三級(jí)高處作業(yè)：作業(yè)高度在15m-30m；特級(jí)高處作業(yè)：作業(yè)高度在30m以上。高處作業(yè)的種類分為一般高處作業(yè)和特殊高處作業(yè)兩種。一般高處作業(yè)是指設(shè)備安裝、室內(nèi)外裝修、維修維護(hù)、高空清潔等高處作業(yè)；特殊高處作業(yè)包括強(qiáng)風(fēng)、異常溫度、雨雪天氣、夜間、帶電、懸空、搶救等高處作業(yè)。

當(dāng)前高空作業(yè)平臺(tái)在3～5米這樣一個(gè)作業(yè)高度范圍內(nèi)，形成一個(gè)比較特別的高空作業(yè)現(xiàn)象：應(yīng)用自動(dòng)升降的大型高空作業(yè)平臺(tái)，會(huì)有大材小用、空間狹窄和轉(zhuǎn)移不便的問題；使用沒有升降功能的登高梯，因作業(yè)高度所限，往往需要額外增加墊高用具，不但工作效果無法保障，還會(huì)使得高空作業(yè)人員跌落的風(fēng)險(xiǎn)大大提高[2]。

而我們?cè)O(shè)計(jì)的繩排式高空作業(yè)平臺(tái)恰好在該工作高度具有結(jié)構(gòu)合理、制造簡(jiǎn)單、成本低、使用方便、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[3]；其主要由腳輪、驅(qū)動(dòng)手輪、制動(dòng)器、三節(jié)可伸縮升降梯架、作業(yè)平臺(tái)、繩排伸縮機(jī)構(gòu)等組成（如圖1所示）。

2 繩排伸縮機(jī)構(gòu)的梯架同步伸縮工作原理

繩排式高空作業(yè)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示。采用三節(jié)梯架式繩排升降機(jī)構(gòu)，梯架伸縮原理如圖3所示。三節(jié)梯架同步伸縮升降過程如下：由于驅(qū)動(dòng)手輪1固連在第一節(jié)梯架3上，當(dāng)手輪1如圖所示作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，與手輪1連接的鋼絲繩2牽動(dòng)第二節(jié)梯架5從第一節(jié)梯架3中向上伸出；在第二節(jié)梯架5向上伸出的同時(shí)，伸臂鋼絲繩4右側(cè)部分的長(zhǎng)度會(huì)持續(xù)增加，因?yàn)殇摻z繩4的總長(zhǎng)度不變，所以伸臂鋼絲繩4左側(cè)部分的長(zhǎng)度會(huì)持續(xù)減小，與是帶動(dòng)第三節(jié)梯架6相對(duì)于第二節(jié)梯架5向上同步伸出，即實(shí)現(xiàn)了二、三節(jié)梯架的同步向上伸出。

當(dāng)手輪1作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼絲繩2牽動(dòng)第二節(jié)梯架5下降縮回；在第二節(jié)梯架5縮回的同時(shí)，縮臂鋼絲繩7左側(cè)部分的長(zhǎng)度會(huì)持續(xù)增加，因?yàn)榭s臂鋼絲繩7的總長(zhǎng)度不變，所以縮臂鋼絲繩7右側(cè)部分的長(zhǎng)度會(huì)持續(xù)減小，于是帶動(dòng)第三節(jié)梯架6相對(duì)于第二節(jié)梯架5向下同步縮回，即實(shí)現(xiàn)了二、三節(jié)梯架的同步下降縮回。

繩排式登高作業(yè)平臺(tái)產(chǎn)品特點(diǎn)

由于采用的是同步繩排式伸縮機(jī)構(gòu)，三節(jié)梯架能夠同步伸縮，實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺(tái)的快速升降。該產(chǎn)品整機(jī)重量輕，移動(dòng)靈活，安裝快捷、升降方便，安全可靠、穩(wěn)定性好、適用于單人無電操作，收縮折合后能進(jìn)入一般標(biāo)準(zhǔn)門道和大樓的電梯。為保證作業(yè)平臺(tái)在最高處滿負(fù)載條件下不傾覆，支撐方式選擇了由兩套伸縮升降機(jī)構(gòu)和伸縮式橫拉桿構(gòu)成的“人字形”支撐，保證了整機(jī)工作的穩(wěn)定可靠。

升降機(jī)構(gòu)采用人工驅(qū)動(dòng)，工作時(shí)適當(dāng)伸出升高到作業(yè)高度，運(yùn)輸時(shí)收縮至最?。坏撞堪惭b有可制動(dòng)腳輪，工作時(shí)可以自由移動(dòng)或固定在指定工作位置。各部件折疊、拆裝方便，最大限度地節(jié)省了工作空間和運(yùn)輸空間，克服了現(xiàn)有登高作業(yè)設(shè)備在狹窄空間或無動(dòng)力場(chǎng)合無法使用的弊端。在繩排升降機(jī)構(gòu)和套筒升降機(jī)構(gòu)裝備有功能獨(dú)立的安全制動(dòng)器，起到安全制動(dòng)的作用，防止升降機(jī)構(gòu)自行滑落。

該產(chǎn)品能夠在室內(nèi)外多種空間發(fā)揮高效的舉升能力，可用于廠房、賓館、大廈、商場(chǎng)、車站、機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)等工作地點(diǎn)；用作電力線路、照明電器、高架管道等安裝維護(hù)，裝修裝飾、高空清潔等單人工作的高空作業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本登高作業(yè)平臺(tái)適用于3～5米的作業(yè)高度，有效解決了自動(dòng)化高空作業(yè)平臺(tái)和普通登高梯在這個(gè)高度范圍都不便發(fā)揮效用的現(xiàn)實(shí)問題；同時(shí)克服了現(xiàn)有登高作業(yè)設(shè)備在狹窄空間或無動(dòng)力場(chǎng)合無法正常使用的弊端。能夠在室內(nèi)外多種空間發(fā)揮高效的舉升能力，具有廣闊的市場(chǎng)前景和實(shí)用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張華.縱覽中國(guó)高空機(jī)械行業(yè)[[J].建筑機(jī)械，2007（10）：18-22.

[2]金惠昌.桅柱式手搖升降作業(yè)平臺(tái)的開發(fā)[J].建筑機(jī)械化，2001（2）：16-17.

[3]唐山青.云梯消防車梯架結(jié)構(gòu)有限元分析[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2008（8）：87-90.

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