剪叉式升降機(jī)設(shè)計方法

李佳 暴鑫宇 黃祥輝

摘 要：升降機(jī)不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用給我們帶來的利益是非常的多。升降機(jī)的功能特色是非常多的，在我們生活中我們在很多的商務(wù)大廈都會用到電梯，升降機(jī)就如電梯的性能大同小異，我們在使用升降機(jī)的時候也可以針對自己的需求對升降機(jī)進(jìn)行設(shè)置可見升降機(jī)對我們作用是相當(dāng)?shù)拇?。隨著我們生產(chǎn)力的不斷加大，生活的不斷改善，對升降機(jī)的需求也就在不斷的增多，生活中的每個角落升降機(jī)的應(yīng)用都會給我們帶來客觀的利益。

關(guān)鍵詞：剪刀式;升降機(jī);液壓;機(jī)械

1.前言

升降機(jī)在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了，而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作。現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會的需求，生產(chǎn)力不斷的加大，而且現(xiàn)在高空操作也是比較多的，所以升降機(jī)在我們進(jìn)行高空操作的時候就給我們帶來的重要的作用，而且可以給我們提供一個安全穩(wěn)定的平臺。我們在高空作業(yè)的時候可以給我們的安全提供保障。

升降機(jī)不僅在生產(chǎn)中有著重要的作用，在我們生活中的應(yīng)用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、賓館、影院等等公共休閑娛樂場所我們都知道干凈舒適是第一，所以保持干凈是我們必須的。升降機(jī)在這里清潔、燈具維修換修、設(shè)備的調(diào)試安裝維護(hù)保養(yǎng)都是非常的重要的。

2.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化建設(shè)的不斷完善，升降機(jī)已不只存在于高檔商務(wù)寫字樓、大酒店、商城普及到高層住宅樓，同時也走進(jìn)人們生活的多個角落，成為城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。

中國升降機(jī)行業(yè)之所以迅猛發(fā)展，日新月異，其根本的原因就是黨的十一屆中全會推出的改革開放的大政方針，改革開放加快了中國發(fā)展的步伐。中國目前不但是全球最大的升降機(jī)生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場，也是擁有升降機(jī)最多的國家之一?，F(xiàn)在我國升降機(jī)生產(chǎn)力不斷提高，質(zhì)量也被國際市場所認(rèn)可，不但能夠滿足國內(nèi)市場需求，國際市場的供應(yīng)能力也在加強(qiáng)。

近20年世界工程升降機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。RT（越野輪胎升降機(jī)）和AT（全地面升降機(jī)）產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場格局，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場激烈競爭沖擊下，導(dǎo)致世界工程升降機(jī)市場進(jìn)一步趨向一體化。目前世界工程升降機(jī)年銷售額已達(dá)75億美元左右。主要生產(chǎn)國為美國、日本、德國法國、意大利等，世界頂級公司有10多家，主要集中在北美、亞洲和歐洲。美國既是工程升降機(jī)的主要生產(chǎn)國，又是最大的世界市場之一。

3.系統(tǒng)方案的確定

3.1液壓升降機(jī)和機(jī)械升降機(jī)的比較

我國的升降臺一般分為液壓升降臺和機(jī)械升降臺兩種類型：液壓升降臺主要是油缸斜置結(jié)構(gòu)的剪刀撐式升降臺以及油缸垂直直頂結(jié)構(gòu)的油缸直頂式升降臺，油缸直頂式升降臺由于其要求基坑深度特別深且油缸太長、成本高，在國內(nèi)目前還沒有廠家生產(chǎn)這種類型的升降臺：國內(nèi)液壓升降臺普遍采用剪刀撐式升降臺，這種類型的液壓升降臺占用基坑淺，是中小型升降臺優(yōu)先選用的一種驅(qū)動形式，但由于其結(jié)構(gòu)上固有的一些原因，特別在大行程要求下受到較大的限制，無法滿足現(xiàn)代機(jī)械高速、重載、大行程的要求。另外，液升降壓臺由于受國產(chǎn)液壓元件可靠性、穩(wěn)定性的限制也影響到該類設(shè)備的應(yīng)用前景。

國際上目前己有先進(jìn)的螺旋升降器為驅(qū)動單元，多驅(qū)動單元組成大型升降臺升降驅(qū)動的設(shè)備。但其驅(qū)動單元的造價昂貴，而且驅(qū)動單元的核心部件所用材料目前在國內(nèi)還無法制造、加工。故在機(jī)械升降臺中，要推出多種能滿足各種不同臺面形狀要求、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、定位精度高的新型升降臺就顯得格外的重要和必要。

液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)利用液體的壓力進(jìn)行能量傳遞控制。與其他傳動方式相比，液壓傳動有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

1）單位功率的重量輕，即能以較輕的設(shè)備重量獲得很大的力和力矩。例如液壓缸的力與重量比，比直流電動機(jī)約大100倍;中等功率液壓馬達(dá)與一般直流電動機(jī)相比較，其轉(zhuǎn)矩與慣量比大1020倍，功率與重量比大810倍。因此液壓傳動的結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，功率與重量比大，利用液壓傳動容易獲得很大的驅(qū)功力和轉(zhuǎn)矩;

2）由于體積小、重量輕，因而慣性小，起動、制動迅速。例如起動一個中等功率的電動機(jī)需要幾秒鐘，而起動相當(dāng)功率的液壓馬達(dá)則只需0.1s左右。所以利用液壓傳動易于實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)地頻繁起、停、換向或變速;

3）在運(yùn)行過程中能方便地進(jìn)行無級調(diào)速;調(diào)速范圍大，而且低速性能好。

3.2剪叉式升降機(jī)的結(jié)構(gòu)形式

水平：特點(diǎn)是力學(xué)，運(yùn)動學(xué)分析簡單，但是舉升時是液壓缸縮回時，細(xì)桿腔進(jìn)油，粗杄腔回油，不利于裝置平穩(wěn)起升。

垂直：特點(diǎn)是力學(xué)，運(yùn)動學(xué)分析簡單，但是舉升高度就是活塞桿伸長長度下降時也不能完全落下，占空間太大。

斜放式：特點(diǎn)是起升時液壓缸活塞杄伸長，且粗桿腔進(jìn)油，細(xì)杄腔回油，下降時液壓缸不占多余空間。升降臂的行程是液壓桿的2倍以上。這種升降機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛，本篇論文主要研究這種升降平。

4.升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算

本升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的舉升機(jī)構(gòu)。能夠用于對高層建的物品和人員的輸送，本產(chǎn)品操作簡單，可以實(shí)現(xiàn)單人單個的控制。升降機(jī)底部裝有自動行走裝置，方便移動。

該升降臺主要有兩部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動力，他們]兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。

根據(jù)升降機(jī)的功能和參數(shù)要求，參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝可知，該升降機(jī)宜采用剪刀式液壓機(jī)構(gòu)形式：即有兩個單又機(jī)構(gòu)升降臺合并而成，有2個同步液壓缸做同步運(yùn)動，以達(dá)到升降機(jī)升降的目的。該升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式主要有工作平臺，活動鉸鏈，固定鉸鏈，支架，液壓缸，底座。在工作平臺和底座的活動鉸鏈處設(shè)有滑道。支架主要起支撐作用和運(yùn)動轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過其鉸接將液壓缸的伸縮運(yùn)動轉(zhuǎn)化為平臺的升降運(yùn)動，平臺與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強(qiáng)局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個升降機(jī)的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機(jī)構(gòu)的相互配合，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。

5.結(jié)語

通過這次交叉剪刀起升系統(tǒng)的設(shè)計，在多方面都有所提高。通過這次機(jī)械設(shè)計，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次交又剪刀起升系統(tǒng)設(shè)計工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，現(xiàn)固與擴(kuò)充了機(jī)電體化設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握創(chuàng)新設(shè)計的方法和步聚，懂得了怎樣分怎樣確定工藝方案，了解了起升系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]眉山彩瓷板廠集坯器與干燥器接口改造[J]. 馮兆唐.鋼鐵釩鈦. 1997（04）.

[3]信息拾零[J].硫酸工業(yè). 1989（02）.

作者簡介：

李佳（1999年5月10日）， 性別男，民族漢族，籍貫河南省信陽市，鄭州市高新區(qū)鄭州大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)本科生

暴鑫宇（1999年4月13日），性別男，民族漢族，籍貫河南省平頂山市，鄭州市高新區(qū)鄭州大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)本科生

黃祥輝（1998年9月21日），性別男，民族漢族，籍貫福建省福清市，鄭州市高新區(qū)鄭州大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)本科生