剪叉式升降機設計方法

李佳　 暴鑫宇　 黃祥輝

摘 要：升降機不論是在工業生產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。升降機的功能特色是非常多的，在我們生活中我們在很多的商務大廈都會用到電梯，升降機就如電梯的性能大同小異，我們在使用升降機的時候也可以針對自己的需求對升降機進行設置可見升降機對我們作用是相當的大。隨著我們生產力的不斷加大，生活的不斷改善，對升降機的需求也就在不斷的增多，生活中的每個角落升降機的應用都會給我們帶來客觀的利益。

關鍵詞：剪刀式;升降機;液壓;機械

1.前言

升降機在我們生產中的應用已經非常的普遍了，而且在我們生產中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作。現在經濟不斷的發展，順應社會的需求，生產力不斷的加大，而且現在高空操作也是比較多的，所以升降機在我們進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定的平臺。我們在高空作業的時候可以給我們的安全提供保障。

升降機不僅在生產中有著重要的作用，在我們生活中的應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。升降機在這里清潔、燈具維修換修、設備的調試安裝維護保養都是非常的重要的。

2.國內外發展現狀

隨著我國經濟的快速發展、城市化建設的不斷完善，升降機已不只存在于高檔商務寫字樓、大酒店、商城普及到高層住宅樓，同時也走進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。

中國升降機行業之所以迅猛發展，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展的步伐。中國目前不但是全球最大的升降機生產基地和消費市場，也是擁有升降機最多的國家之一。現在我國升降機生產力不斷提高，質量也被國際市場所認可，不但能夠滿足國內市場需求，國際市場的供應能力也在加強。

近20年世界工程升降機行業發生了很大變化。RT（越野輪胎升降機）和AT（全地面升降機）產品的迅速發展，打破了原有產品與市場格局，在經濟發展及市場激烈競爭沖擊下，導致世界工程升降機市場進一步趨向一體化。目前世界工程升降機年銷售額已達75億美元左右。主要生產國為美國、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的主要生產國，又是最大的世界市場之一。

3.系統方案的確定

3.1液壓升降機和機械升降機的比較

我國的升降臺一般分為液壓升降臺和機械升降臺兩種類型：液壓升降臺主要是油缸斜置結構的剪刀撐式升降臺以及油缸垂直直頂結構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，在國內目前還沒有廠家生產這種類型的升降臺：國內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，是中小型升降臺優先選用的一種驅動形式，但由于其結構上固有的一些原因，特別在大行程要求下受到較大的限制，無法滿足現代機械高速、重載、大行程的要求。另外，液升降壓臺由于受國產液壓元件可靠性、穩定性的限制也影響到該類設備的應用前景。

國際上目前己有先進的螺旋升降器為驅動單元，多驅動單元組成大型升降臺升降驅動的設備。但其驅動單元的造價昂貴，而且驅動單元的核心部件所用材料目前在國內還無法制造、加工。故在機械升降臺中，要推出多種能滿足各種不同臺面形狀要求、結構簡單、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利用液體的壓力進行能量傳遞控制。與其他傳動方式相比，液壓傳動有其獨特的優點：

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

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需要幾秒鐘，而起動相當功率的液壓馬達則只需0.1s左右。所以利用液壓傳動易于實現平穩地頻繁起、停、換向或變速;

3）在運行過程中能方便地進行無級調速;調速范圍大，而且低速性能好。

3.2剪叉式升降機的結構形式

水平：特點是力學，運動學分析簡單，但是舉升時是液壓缸縮回時，細桿腔進油，粗杄腔回油，不利于裝置平穩起升。

垂直：特點是力學，運動學分析簡單，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：特點是起升時液壓缸活塞杄伸長，且粗桿腔進油，細杄腔回油，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。這種升降機在實際生產中應用最廣泛，本篇論文主要研究這種升降平。

4.升降機的機械結構的設計和計算

本升降機是一種升降性能好，適用范圍廣的舉升機構。能夠用于對高層建的物品和人員的輸送，本產品操作簡單，可以實現單人單個的控制。升降機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：機械系統和液壓系統。機械機構主要起傳遞和支撐作用，液壓系統主要提供動力，他們]兩者共同作用實現升降機的功能。

根據升降機的功能和參數要求，參考國內外同類產品的工藝可知，該升降機宜采用剪刀式液壓機構形式：即有兩個單又機構升降臺合并而成，有2個同步液壓缸做同步運動，以達到升降機升降的目的。該升降機的基本結構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有滑道。支架主要起支撐作用和運動轉化形式的作用，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動轉化為平臺的升降運動，平臺與載荷直接接觸，將載荷轉化為均布載荷，從而增強局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔著整個升降機的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機構的相互配合，實現升降機的穩定和可靠運行。

5.結語

通過這次交叉剪刀起升系統的設計，在多方面都有所提高。通過這次機械設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次交又剪刀起升系統設計工作的實際訓練從而培養和提高學生獨立工作能力，現固與擴充了機電體化設計等課程所學的內容，掌握創新設計的方法和步聚，懂得了怎樣分怎樣確定工藝方案，了解了起升系統的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。

參考文獻：

[1]裝車油壓升降機[J].江蘇陶瓷. 1974（01）.

[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. 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，鄭州市高新區鄭州大學機械工程專業本科生

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，鄭州市高新區鄭州大學機械工程專業本科生

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

（鄭州大學? ?河南 鄭州? ?450000）