物流液压升降台设计(编辑修改稿)

物流液压升降台设计(编辑修改稿)内容摘要：

优点，也有相对不足，下面做一简要说明。 物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 6 我们所见到的绝大多数举升机均采用固定安装方式。 在举升前汽车必须驶上举升机。 在移动式举升机方面也有几项成功设计，如剪式举升机、菱架式举升机等。 但这类举升机仍存在两个主要问题，接近汽车 下部较难；在车间移动举升机时难逾越地面上的障碍物。 当然，可移动性是这类举升机的突出优点。 现在固定安装的单柱、双柱、四柱举升机已在维修现场广泛采用，而移动式举升机却相对要少得多。 最初设计单柱举升机时，车辆较大，其底盘也能明显辨认，因而汽车检修区远远大于举升器件。 而今绝大多数汽车均为“紧凑型”或“半紧凑型”，导致汽车检修区域接近主要举升机器件而不便操作。 但在南美洲却属例外，那里仍然采用较大的车辆，这可能是单柱举升机在该地区的市场上仍然受到欢迎的重要原因。 单柱举升机有两大优点：当其下降后，不致成维修车间的障碍物 ；汽车可在举升机上转动。 但美国却受到了责难，主要是举升机的旋转会带来撞击操作人员的危险。 单柱举升机的主要缺点是：第一，它需要在车间的地面挖掘一个相当大的坑穴后才能安装；其次，它只能为使用提供车轮支撑方式；第三，使用时难于接近汽车下部的一些重要检修区域。 举升用的油缸潜藏在地下也给维修带来两大问题：第一是检修这些零部件颇为困难；其次是由于油缸所处的环境条件差，容易生锈，特别是地下水位较高时更是如此。 双柱举升机（包括液压式或机械式），均具有以下优点：第一，检修汽车下部具有很高的可接近性（几乎达到 100%）；其次 ，采用车轮自由型的方式支撑汽车，因而拆卸车轮时不需要其它辅助性的举升措施；第三，结构紧凑，占地面小。 双柱举升机的缺点是：第一为确保安全，安置举升机时要求非常严格，否则在举升过程中容易摇晃或颠覆；第二，由于举升机常采用车轮自由型的方式支撑汽车，如需采取车轮支撑型的方式维修汽车则甚感不便，如检查悬挂系统、检查转向机构间隙或进行车轮定位检验等；第三，由于举升臂和立柱承受悬臂或载荷所产生的巨大应力，其承力件易于磨损，因而双柱举升机的安全工作寿命一般要比四柱举升机低。 四柱举升机有四根立柱、两根横梁、用于支撑汽车的两 个台板。 举升前，汽车很容易正确无误地驶上四柱举升机的台板。 由于台板内侧设备有凸缘，当汽车驶上台板时也不致坠入其间的空隙中。 车轮支撑型四柱举升机的优点是：第一，举升机装载汽车时勿需较高的技术，操作也很简便；第二，承载时非常稳定；第三，支撑载荷受力简单，应力较低，从而延长了设备的使用寿命；第四，由于具有较高的使用价值，从经济上来看物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 7 也是合算的；第五，易于维修；第六，在车间现场进行安装也较方便，只要地面平坦，其混凝土厚度能够固牢立柱的地脚螺栓即可。 四柱举升机的缺点是：和双柱举升机相比，战地面积教大，对汽车检修区域可 接近性较差。 解放后，特别是改革开放以来，我国的汽车维修行业有了很大的发展，为之服务的汽车维修设备行业已成为我国的新兴行业不断发展壮大。 各种举升机设备如雨后春笋，不断涌现，质量不断提高，销量逐年增加。 有人说，对于汽车维修企业来说，汽车举升机可能是除厂房而外的最重要的投资，因为它具有至关重要和不可替代的作用，甚至直接影响到汽车维修业务的兴衰。 汽车举升机是汽车维修设备行业的支柱设备之一，让我们生产出更多、更好、更受用户欢迎的汽车举升机，为汽车维修企业服务。 物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 8 第 2 章 剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论 剪 叉式升降平台的三种结构形式 本讨论的目的通过分析气液动类的剪叉式升降平台机构特点，论述了设计时应注意的问题及其应用范围。 气液动剪叉式升降平台具有制造容易、价格低廉、坚实耐用、便于维修保养等特点。 在民航、交通运输、冶金、汽车制造等行业逐渐得到广泛应用。 本设计中主要侧重于小型家用液压式的升降平台。 在设计气液动剪叉式升降平台的过程中，一般我们会考虑如下三种设计方案，如简图 21 所示： 图 结构简图 图中表示气液动剪叉式升降平台的三种结构形式。 长度相等的两根支 撑杆 AB 和MN 铰接于二杆的中点 E，两杆的 M、 A 端分别铰接于平板和机架上，两杆的 B、 N 端分别与两滚轮铰接，并可在上平板和机架上的导向槽内滚动。 图中的三种结构形式的不同之处在于驱动件液压缸的安装位置不同。 图 a中的驱动液压缸的下不固定在机架上，上部的活塞杆以球头与上平板球窝接触。 液压缸通过活塞杆使上平板铅直升降。 图 b 中的卧式液压缸活塞杆与支撑杆 MN 铰接于 N 处。 液压缸驱动活塞杆控制平台铅直升降。 图 c 中的液压缸缸体尾部与机架铰接于 G 处，活塞杆头部与支撑杆 AB 铰接于 F 处。 液压缸驱动活塞杆可控制平台铅直升降。 按照 液压缸的安装形式，称图 a 的形式为直立固定剪叉式结构，图 b 的形式为水平物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 9 固定剪叉式，图 c 的形式为双铰接剪叉式结构。 直立固定剪叉式结构，液压缸的行程等于平台的升降行程，整体结构尺寸庞大，且球铰链加工负载，在实际种应用较少。 水平固定剪叉式机构，通过分析计算可知，平台的升降行程大于液压缸的行程，在应用过程中可以实现快速控制升降的目的，但不足之处是活塞杆受到横向力的作用，影响密封件的使用寿命。 而且活塞杆所承受的载荷力要比实际平台上的载荷力要大的多。 所以实际也很少采用。 双铰接剪叉式结构避免了上述缺点。 结构比较合理， 平台的升降行程可以达到液压缸行程的二倍以上。 因此，在工程实际中逐渐得到广泛的应用。 本设计就重点对双铰接剪叉式结构形式加以分析、论述。 双铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算 图 2 1 / 2sin (1 c os )CL CLH ll （ ）2 2 2()c os。 2T C lTC  （ 2） 式中： H —— 任意位置时升降平台的高度； 物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 10 C —— 任意位置时铰接点 F 到液压铰接点 G 的距离； L —— 支撑杆的长度； l —— 支撑杆固定铰支点 A 到铰接点 F 的距离； T—— 机架长度（ A 到 G 点的距离）；  —— 活塞杆与水平线的夹角。 以下相同。 将（ 2）式代入（ 1）式，并整理得 12 22 2 22H L T C llC l T C （ 3） 设 00/ , /C C H H代入（ 3）式得   1 2222000022T C lH L lC l T C  （ 4） 式中： 0H —— 升降平台的初始高度； 0C —— 液压缸初始长度。 双铰接剪叉式升降平台机构的运动参数计算： 图 运动参数示意图 物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 11 图中， FV 是 F 点的绝对速度； BV 是 B 点绝对速度； 1 是 AB 支撑杆的速度； 1V 是液压缸活塞平均相对速度； 2V 是升降平台升降速度。 由图 23 可知： 1111112,si n( ) si n( ) ,si n( )c osc os ,si n( )FFBBVlV V lVLVLlVLVVl         21 cossinV LVl   （ 5） 式中： V1—— 液压缸活塞平均相对运动 速度； 2V —— 升降平台升降速度；  —— 支撑杆与水平线的夹角。 双铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算 图 图中， P 是由液压缸作用于活塞杆上的推力， Q 是升降平台所承受的重力载荷。 通物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 12 过分析机构受力情况并进行计算（过程省略）得出： 升降平台上升时   c o s c o s s in c o s ta nta ns in 2 2 2 c o s s in c o sQ L f L b fb bP b fblf                 （ 6） 升降平台下降时   c o s c o s s in c o s ta nta ns in 2 2 2 c o s s in c o sQ L f L b fb bP b fb                （ 6）、（ 7）式中， P—— 液压缸作用于活塞杆的推力； Q—— 升降平台所承受的重力载荷； f—— 滚动摩擦系数； b—— 载荷 Q 的作用线到上平板左铰支点 M 的水平距离。 由于滚动轮与导向槽之间为滚动摩擦，摩擦系数很小（ f=） ,为简化计算，或忽略不计，由（ 6）、（ 7）式简化为：  cossinpLQl   （ 8） 剪叉式升降平台机构设计时应注意的问题 由式（ 5）和（ 8）可知：当  、  增大时， 21/VV值随之减小；当  、  减小时， PQ值随之增大。 在确定整体结构值随之减小；当  、  减小时， PQ 值随之增大，在液压缸行程不变的情况下，升降平台升降行程会减小；反之，则会使液压缸行程受力增大。 因此设计时应综合考虑升降行程与液压缸受力两个因素。 在满足升降行程及整体结构尺寸的前提下，选取较高的  、  初始值。 而且在整个机构中 AB 支撑杆是主要受力杆件，承受有最大的弯矩，所以应重点对其进行强度校核。 液压缸可采用单作用缸也可以采用双作用缸，不过要看具体情况。 一般我们都采用单物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 13 作用柱塞缸， 因为采用这样的缸比较经济，而且总体泄漏量少，密封件寿命长。 采用单作用柱塞缸时考虑到在空载荷时，上平板的自重应能克服液压缸活塞与缸体间的密封阻力。 否则，会导致升降平台降不下来。 双铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较 刚刚我们已经简单的分析并讨论了双铰接剪叉式液压升降平台机构与其他两种机构的区别以及在实际应用中所存在的利和弊，但是在考虑各方面条件如单作用柱塞式液压缸、双铰连接、双支撑杆、相同的升降平台等都不改变的基础之上，能否将设计进行进一步的优化呢。 为证明这一点，我们可以从该机构的布 置方式考虑，将结构略改动一下。 从直观的角度分析考虑，如下图： 杆1杆2 图 我们可以从图上看出，液压缸的尾部是连接在右侧支撑杆活动的区域的，液压缸的头部是连接在杆 1 的右端（偏向杆 1 的活动铰连接）。 因此，我们针对实际升降台剪叉机构中液压缸常用的布置方式存在的问题，提出了另一种相对布置方式，将液压缸布置在与之相对称的左侧，即与剪叉机构的固定支点在同一侧，来进一步分析讨论。 利用瞬时速度中心法和虚位移原理，推导出这两种布置方式液压缸活塞运 动速度与台面升降速度的关系式及活塞推力与台面荷重的关系式，并对两种布置方式进行了分析比较，指出了它们各自的优缺点以及适用场合。 根据升降台剪叉机构的工程实例做了几何、运动和物流液压升降台的设计 （需要图纸及其他附件请与我联系 ： 877764463） 14 动力参数的对比计算和液压缸结构参数的合理选择。 问题的提出 液压缸驱动的剪叉机构再各种升降台中广泛应用，因安装的空间不同，其折合后的高度也必然就不同，所以液压缸在剪叉机构内的布置要受到折合后高度的约束。 根据文献《甘肃大学学报》的有关液压缸驱动剪叉机构的运动学及动力学分析一章，得知在这种布置方式的情况下，如图： 图 液压缸布置在左侧 液压缸活塞运动速度与台面升降速度的关系式为  22 2 c o s 2 s i n2 c o s ya l a lvvl        （ 1） 活塞推力与台面荷重的关系式为    2 c o ss i n s i nlPWal        （ 2） 式中， 1 1 1s in , ta n [ ta n ] , s in ( s in 2 )2h l a al l a d        。 以上两式的推导基于工程中常用的液压缸布置方式，即液压缸下支点与剪叉机构的固。