高空吊式作業車的應用與研究

摘 要：目前在高空施工、檢修與維修領域缺乏簡便、實用、靈活、安全的工具。現有高空作業的幾種方式：一是通過人工繩索直吊，另外是做防護網用腳手架，或者請專業的高空車進行高空作業。前者施工方便快捷但危險系數大，作業環境差；后者施工成本高，速度慢，材料浪費多，施工操作面大。隨著時代的發展，人類項高空發起挑戰的項目越來越多，而從事高空高危作業的人越來越少，成本越來越高，所以急需一種安全簡易的高空吊式作業車。

關鍵詞：高空作業；高空吊式作業車；升降；吊籃

1 高空吊式作業車的國內外的現狀及發展趨勢

歐美等發達國家，該領域起步較早，技術和市場均已很成熟。我國該行業起步較晚，基本靠引入國外技術及產品。國內目前在橋梁護欄維護維修、高層建筑施工、玻璃幕墻清理與維護、市政工程施工與設備安裝等領域都急需一種安全可靠，易于操作，攜帶方便，自動供電，運行成本低，操作人員少的高空吊式作業車。

高空作業平臺屬于工程機械行業的一個細分領域。長期以來，我國市場容量相對狹小，僅用于園林、交通、造船、消防、電力等行業。隨著我國未來城市化進程的不斷加快，高空吊式作業車的市場需求將不斷增長。以及我國未來城鎮化、樓宇智能化和電網智能化的不斷發展，將為高空吊式作業車帶來很好的發展空間。

目前國內對橋梁護欄維護維修、高層建筑施工，維護、高層建筑玻璃幕墻的維護清理、市政工程等領域都急需一種簡易、成本低、使用時間長的高空吊式作業車，滿足發展趨勢，基本滿足市場對此種高空吊式作業車的需求，國內外市場前景較好。

2 高空吊式作業車應用研究的挑戰

基于橋梁護欄維護維修、高層建筑施工、玻璃幕墻清理與維護、市政工程施工與設備安裝、高空防銹漆施工、高空線路檢測與維修等高空作業相關的創新研發，為高空工作人員提供一種小型掛籃式自動升降車，實現便攜，安全，易于操作，自動供電，運行成本低，操作人員少等優勢，既可用于小型工程項目的施工，又可裝載于工具車上進行市政工程的維護與維修。最終研究出一種小型高空吊式作業車，為高空施工、檢修與維修、市政美化，橋梁維護與維修等工程人員的便捷用具。

高空吊式作業車是一種將作業人員、工具、材料等通過作業平臺舉升到空中指定位置進行各種安裝、維修等作業的專用小型高空作業機械，基本能實現自動供電及升降，具有運行成本低、操作人員少、可拆裝、易攜帶等優點，既屬于簡易的工具車，又屬于工程機械，是一種重要的施工設備。

3 高空吊式作業車應用研究內容及目標

高空吊式作業車的應用與研究主要包括掛籃、臺架、升降機、鏈接梁、人行梯、輔助三角架等構架組成。臺架包括多根立柱、四個帶剎車車輪和連接橫梁，每根連接橫梁的兩端分別通過連接件，使其可拆裝式連接，即每根連接橫梁的端部與立柱上端為可拆裝連接結構，連接橫梁依次將立柱連接成一整體架，掛籃通過連接件連接可在鏈接梁上移動，可拆裝安裝在鏈接梁，鏈接梁一半為圓形一半為方型，圓型可以使掛籃進行左右的調節，方型可以使掛籃穩固在鏈接梁上增加安全性，實現施工的便利。當掛籃遇到障礙物時可通過升降機升起掛籃繞過障礙物再進行施工。人行梯是施工人員進入掛籃的安全保證，人行梯通過連接件固定在臺架上并可折裝。輔助三角架實現升降車力量自平衡功能，通過三角整體構架，用繩和滑輪連接臺架和掛籃實現力的平衡。

高空吊式作業車是擬解決的關鍵問題車體的拆裝式連接，自由安全升降，智能感應重力，數控液壓平穩升降。

高空吊式作業車最終研究出一種小型掛籃式自動升降車，其拆裝（拆卸組裝）快捷，施工方便，可以根據場地大小進行移動和調整，可以根據場地高度和障礙物進行升降和伸縮，結構扎實可以反復使用，極大節約資源，是高空施工、檢修與維修、市政美化，橋梁維護與維修等工程人員的便捷用具。

高空下吊式作業車的應用與研究基本實現自動供電及升降，運行成本低、操作人員少、可拆裝、可攜式，極大地節約資源。

4 高空吊式作業車應用研究技術關鍵

高空吊式作業車克服現有技術的不足和缺陷，提供一種小型掛籃式自動升降車，兩人可對車進行拆裝，大大的節約了施工成本。施工時一人操作車，另一人進行施工，通過帶剎車的車輪可以使升降車按點停止，工程按照移動一段施工一段的方式進行，加快施工進度，同時施工完成后可進行拆卸，將其他組件放置在升降車上，也可以直接將升降車推到運輸車，拆卸和使用方便快捷。

5 高空吊式作業車應用研究的創新點

5.1 高空吊式作業車解決的技術問題升降創新性

創新點一：自動升降裝置區別于其他普通裝置，首先在結構上套管裝置為液壓和數控雙向控制升降，單人操作，能實現機械智能化、精準化，可以為操作人員提供穩定的操作平臺。

創新點二：自動升降裝置區別于其他普通機械裝置，自動升降裝置配置有數控裝置，能實現1-1.8米范圍之內的任意范圍值的平穩升降，還能實現定點范圍值的循環平穩升降，可以實現在單人操作下單人對機械的精準和平穩升降。

5.2 高空吊式作業車解決的技術問題感應車輪創新性

創新點一：感應車輪能感應到車載體的重量是否和吊籃操作人員實現重量平衡，如果在升降時，車載體的重量等于吊籃操作人員重量，感應車輪會發出警報，并會停止數控升降裝置的升降工作。并提醒操作人員對車載體的重量進行加負荷載。

創新點二：如果在升降時，車載體的重量小于吊籃操作人員重量，吊籃內工作人員操作人員就會有下吊的危險，此時感應車輪會啟動內部升降裝置平衡重量，并控制數控升降裝置恢復到原有重量平衡點。并提醒操作人員對車載體的重量進行重新裝置。

創新點三：當吊籃在下吊工作狀態時，感應車輪能感應到吊繩牽引機構吊繩的下吊距離，當下吊距離不能滿足車載體的重量時，感應車輪將停止吊繩牽引機構的工作，并完成區別點一和區別點二的功能。感應車輪能控制吊繩牽引機構的下吊MAX（最大值）值。

總結歸納感應車輪能實現智能平衡車體重量，控制車體升降裝置，能控制吊繩牽引機構的下吊MAX值，避免操作人員在操作過程中的危險。

總之高空吊式作業車最終研究出一種小型掛籃式自動升降車，其拆裝（拆卸組裝）快捷，施工方便，可以根據場地大小進行移動和調整，可以根據場地高度和障礙物進行升降和伸縮，結構扎實可以反復使用，能極大節約資源，是高空施工、檢修、檢測與維護等工程人員的便捷用具。

參考文獻

[1]孫元，高順德，白日，等.自行式高空作業平臺工業設計研究[J].機電產品開發與創新，2008（4）.

[2]李長青.登高平臺消防車臂架結構分析方法研究及優化[D].吉林大學，2009.

[3]耿青武，吳玉厚，張珂，等.U型高空作業平臺的動力學分析[J].機電產品開發與創新，2011（1）.

[4]段浩.高空吊式作業車工作裝置的虛擬樣機仿真分析[D].長安大學，2012.

[5]許振保.高空吊式作業車舉升臂電液控制系統的研究[D].山東科技大學，2007.

[6]陳建平，蘇中旭.多桅柱高空作業平臺的設計與開發[J].建筑機械化.

[7]屈福政，滕儒民.直臂式高空吊式作業車動力學分析[J].機械設計與制造，2002（4）.