桅桿式高空作業車底盤設計應用研究

譚麗輝譚洪武魯帥

（1.吉林化工學院機電工程學院，吉林吉林 132022；2.中油吉林石化公司有機合成廠乙丙橡膠車間，吉林吉林 132022；3.遼寧省高速公路運營管理有限公司金普分公司，遼寧大連 116600）

桅桿式高空作業車底盤設計應用研究

譚麗輝1譚洪武2魯帥3

（1.吉林化工學院機電工程學院，吉林吉林 132022；2.中油吉林石化公司有機合成廠乙丙橡膠車間，吉林吉林 132022；3.遼寧省高速公路運營管理有限公司金普分公司，遼寧大連 116600）

桅桿式高空作業車的底盤移動時承擔整車重量，作業時支腿打開還要承擔操作者體重、附帶工具的重量以及作業過程中可能承受的擾動，所以對整個底盤的優化設計具有重要意義。基于此，探究桅桿式高空作業車底盤的優化設計。

高空作業車；底盤；桅桿式；設計

高空作業機械主要包括高空作業平臺和高空作業車兩大類，我國目前生產和使用的大多是車載高空作業平臺，主要采用鋼質折臂式或直升式結構［1］。車輛自重大則所需的底盤也大，一般多用于路面比較寬闊的城市主干道。桅桿式高空作業車具有體積小、重量輕和便于操作的優點，且外形尺寸小易移動，裝載方便，能通過普通單門并能進行單人操作，適應空間較小的工作場合，能夠在比較狹窄的道路上進行高空作業［2］。

本文主要針對桅桿式高空作業車底盤進行設計。桅桿式高空作業車底盤移動時承擔整車重量，作業時支腿打開。同時，還要承擔操作者體重、附帶工具的重量以及作業過程中可能承受的擾動，所以對整個底盤的優化設計具有重要意義。

1 高空作業車常用底盤現狀分析

目前常用高空作業車底盤主要有手推式（見圖1）和汽車底盤式（見圖2）2種。手推式高空作業車底盤因其體積小，故其靈活性強，可以在室內等狹小空間靈活作業。但其機動性差，移動時需依靠外力。汽車底盤穩定，機動性強可自行移動，但因其體積龐大故其靈活性差，只能在室外等寬闊地點工作。高空作業時所承載重量小，通常為單人作業，因此使用汽車底盤不能完全發揮其性能，造成浪費。由此可見，目前高空作業車底盤仍有不足之處，尚需改進。

圖1 手推式高空作業車

圖2 汽車底盤式高空作業車

2 “目”字形底盤結構設計研究

根據上述分析，本次高空作業車底盤設計主要針對現有高空作業車底盤的不足之處進行改進，使其兼有兩者的優點。

為了保證高空作業車的靈活性，使其可以在狹窄的空間工作，設計與手推式底盤結構相近的底盤。同時為了減輕整車重量，并保證底盤具有足夠的強度，如圖3所示，本設計方案底盤框架采用矩形管“目”字結構焊接而成；為了便于運輸，底盤下安裝4個滾輪，且安裝電池驅動裝置，使其可自行移動；為了保證作業時整個車的穩定性，當作業時采用4個支腿支撐地面，同時為了滿足移動時可以方便地通過狹窄的空間，應將4個支腿收回，故將4個支腿做成折疊、伸縮式結構，還要采用自鎖裝置；為了防止傾覆，伸縮支腿與腳座之間采用絲杠連接，確保在非水平地面工作時可通過絲杠進行調平，且應在底盤上安裝水平儀和定位銷。支腿結構實體建模如4圖所示，桅桿式高空作業車為移動式垂直升降機械，支持高空作業平臺整機的地面不平時用支腿予以調平底架，而平臺承受最大額定載荷及其起升狀態時可能產生水平載荷時，支腿又是桅柱式高空作業平臺整機穩定性的關鍵件。

圖3 “目”字形結構

圖4 支腿

根據相關參數確定組成底盤的各零件尺寸及結構，用SolidWorks軟件進行實體建模，將各子裝配體及零件進行裝配，生成高空作業車底盤的實體模型。其總裝配體如圖5所示。

圖5 “目”字形底盤實體模型

該車底盤主要功能部件包括以下幾部分：①閑置時安裝在底盤的4個伸縮支腿折疊，作業時對整個車體起支撐作用；②轉向時由安裝在底盤前后的2個導向輪來實現；③作業時為滿足移動空間高度不夠在第一臂安裝2個定向輪；④維修時腳支架、上車腳踏板、拉手等；⑤電機、液壓系統及地面操控的各種支架。

3 結論

本文研究的主要內容就是在現有桅桿式高空作業車底盤的基礎上，利用工廠多年來在高空作業車方面的基礎和已取得的成績，在保證高空作業車的現有性能的前提下，對高空作業車底盤進行優化設計，并采用Solid?Works軟件進行實體建模。

［1］尹俊峰.某特種作業車底盤通用化設計的研究工程［D］.長沙：中南大學，2004.

［2］H.1.夏皮羅.普通起重機和桅桿起重機［M］.北京：機械工業出版社，1989.

Research on the Design and Application of Chassis of Mast Overhead Working Truck

Tan Lihui1Tan Hongwu2Lu Shuai3
（1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin Jilin 132022；2.Ethylene Propylene Rubber Workshop，Organic Synthesis Plant of China Petroleum Jilin Petrochemical Industry Company，Jilin Jilin 132022；3.Jinpu Branch of Liaoning Expressway Operation and Management Co.Ltd.，Dalian Liaoning 116600）

When the chassis of mast overhead working truck moves,it bears the weight of the whole vehicle.When the operation is opened,the supporting leg is also to bear the weight of the operator,the weight of the attached tool, and the disturbance in the operation process,so the optimization design of the whole chassis is of great significance. Based on this,the optimization design of the chassis of mast overhead working truck was explored.

overhead working truck；chassis；mast；design

TH123.1

A

1003-5168（2016）12-0083-02

2016-11-19

譚麗輝（1977-），女，博士，副教授，研究方向：數值模擬、力學計算、結構優化。