1、 毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 伸缩升降台伸缩系统设计 前言 : 升降台是一种垂直运送人或物的起重机械。也指在工厂、自动仓库等物流系统中进行垂直输送的设备,升降台上往往还装有各种平面输送设备,作为不同高度输送线的连接装置。一般采用液压驱动,故称液压升降台。除作为不同高度的货物输送外,广泛应用于高空的安装、维修等作业。升降台自由升降的特点目前已经广泛运用于市政维修,码头、物流中心货物运输,建筑装潢等,安装了汽车底盘、电瓶车底盘等能自由行走,工作高度空间也有所改变,具有重量轻、自行走、电启动、自支腿、操 作简单、作业面大,能跨越障碍进行高空作业等 360 度自由旋转优点。 主题: 升降
2、机作为一种提升装置,在公元前 2800 年的古代埃及出现过,采用的是人力驱动方式。 17 世纪中叶法国物理学家和数学家帕斯卡提出了指导液压传动技术应用的静压传递原理,之后液压理论及液压传动技术获得了突飞猛进的发展。在此背景下,世界上第一台液压升降平台出现了,它是汤姆逊于 1845 年研制成功的。 进入 20 世纪,由于石油工业的日益兴起 :人们开始用原油制品来取代水作为传动介质,推动了液压传动技术重新崛起并迅速在传动领域的发展和应用。 1905 年詹 尼首先将矿物油作为传动介质,研制了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置,并于 1906 年成功的应用在美国弗吉尼亚号的塔俯仰、转动平台构中。液压
3、油的应用,改善了油压元件摩擦件的润滑和泄露,为提高液压系统工作压力创造了条件。第二次世界大战期间,液压传动和控制装置被大量用于作战兵器之中,极大的促进了液压技术的发展。战后,由于军事需要而发展起来的液压技术迅速转向工业民用领域,依靠这些技术,人们研究出了以液压油为介质的具有独立传动系统的升降平台。 到 20 世纪 50 年代至 70 年代,世界上出现了许多致力于升降平台生产和研制的 公司,尤其是致力于电梯生产和研制的公司。在这些公司的努力下,升降平台实现了大规模的工业生产,它的结构和种类也有了很大发展,如直顶式、侧顶式、单节式、多级式、侧支绕绳式等,这些不同形式的液压升降平台可以适用于许多不同
4、的工作环境,在许多方面为我们带来便利。随着各类更加成熟和完善的新型原件被用到升降平台上,使升降平台的稳定性和控制精度都有了进一步的提高。 20 世纪 80 年代以来,随着电力电子技术、微电子技术、计算平台技术、信息技术、现代控制技术的快速发展,各种新的动力技术、电气控制技术、速度调节技术被广泛地用于升降 平台中 ,升降平台的研制呈现出以下四个技术热点 : 1、 微机控制技术 2、串行通信技术 3、蓝牙技术 4、绿色技术 液压传动以其诸多优点在升降台机械中得到广泛应用,基本上与机械传动平分天下,但其也存在着一定的缺点。大型升降舞台一般采用双剪叉撑、双缸顶升的方式 1 在我们的生活区当中可以看到升
5、降台。我国的液压技术起步晚、起点低,与国外先进水平还有一定的差距,液压传动在混合升降机械上的应用也十分有限。目前只有个别厂家在升降台中采用液压驱动,液压升降台的驱动形式大致有两种 1液压缸驱动剪叉机构 2. 液压缸直顶式 23 液压升降台是一种典型的舞台机械,它把机械、液压、控制 3方面有机的结合起来。通过对液压升降台的研究和设计,提供了一般的舞台机械升降台的设计思路和方法,供有关技术人员参考 4。 最常用的伸缩 机构 有很多种: 1.为控制臂节同步或顺序动作,以及某臂节单独伸缩,液压回路中设有较多控制阀,为保证长行程伸缩稳定, 伸缩液压缸速比 往往很大, 即活塞杆径与缸内径相差不多,而且几乎
6、都用定量泵 (多联齿轮泵 )供油 5。 2.该机构由两级伸缩拖链组成,如图 4所示。它的主要作用是把来自上车至第一节臂的液 压管路和电缆管线经过五节直臂同步伸缩机构传递到第五节臂,实现作业平台的摆动调平和曲臂折叠 6。 液压泵启动,当三位四通电磁阀打到 K M1端时,压力油经过分流阀均匀的进入 2个液压缸,推动 2个活塞杆同步上升;回油时经过调速阀回油箱,从而控制 2个活塞杆上升速度。当三位四通电磁阀打到 KM2端时,压力油经调速阀进入 2个液压缸,推动活塞同步下降,回油经过 2个单向阀直接回油。蓄能器起到应急及缓冲降低噪音的作用,溢流阀稳定系统压力。 78同理可以得出伸缩系统的可以将升降系统
7、的方向改变得出。 在台面框架是构成舞台平面 , 实现舞台升降效果的重要部件。根据升降舞台的使用要求及特点,台面框架应具有较好的刚性。,为了准确计算台面框架的变形,有效减少重量和自身高度, 采用结构力学的分析方法对台面框架作了详细的计算。首先对台面框架进行必要的简化,该台面框架可简化为以一桁架结构 910。 在解决传动和结构的设计之后在考虑之后的伸缩升降台伸缩系统控制的设计。因此在设计中采用了一套单相过零触发的桥式整流设施,当停车时三只双向晶闸管模块关断,交流380 V电压经过单相桥式整流变成直流电压进入电动机于是在电动机定子绕组中产 生一个静止磁场转子在这个磁场中旋转产生感应电动势,转子电流与
8、固定磁场所产生的转矩阻碍了转子的继续转动,因而产生制动作用,再配合液压抱闸工作,使电动机准确迅速停止,保证升降台下一个工作程序的展开 11 12。 总结: 设计伸缩升降台伸缩系统是需要结构合理、坚固可靠,活动部分动作协调,能实现灵活的伸缩 14。没有高水平的设计就没有高水平的产品,是制造业的一个共识。作为生活和工作的重要基础性工艺设备,伸缩技术被认为是衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。尽管我国升降台工业有了长足的进步,部分升降台已 达到国际先进水平,但是无论是数量还是质量仍然满足不了国内市场的需要,而且每年仍需要进口各类大型,精密,复杂的升降台与此同时 我国升降台水平与国外升降台水平的差
9、距依然不容小觑,必须认清我国现阶段升降台产业发展存在的问题,加快升降台产业结构的调整,注重开发大型,紧密,复杂升降台,加强各类升降台的应用,推广 CAD/CAM/CAE 技术。注重产业发展的先进性,创新性,努力向发达国家学习 131415。 参考文献: 1韩莹,多功能舞台升降台的直顶液压传动应用,艺术科技 2007 年 1 期 2021 2 杨宗良 王秀为 .基于 ANSYS 的舞台升降台结构的模态分析 M,机械工程师 2010 年7 期 23 3 杨宗良 王秀为 .基于 ANSYS 的舞台升降台结构的静力学分析 M.机械工程师 2010年 7 期 46 4 高度自动化的杭州大剧院歌剧院舞台机
10、械系统 J,艺术科技 2006 年 4 期 1013 5杨仁康, 加藤汽车起重机臂架伸缩系统的调试 M,起重运输机械 1991 年 1 期 ,2123 6钟安庆 郭维斌:消防车多节直臂举升同步伸缩系统的设计 M.工程机械 2002 年 2期 ,1822 7 葛永飞 郑晨升,舞台升降台的设计 M,起重运输机械 2005 年 5 期 2425 8唐纪萍 杜玉明:舞台升降机的创新构思及实践 M,江苏机械制造与自动化 2001 年 4期 8485 9王栋 孙涛舞台升降台台面框架的优化 j,甘肃科技纵横 2003 年 5 期 4344 10 魏发孔,舞台升降台技术诊断分析及整改措施,起重运输机械 J, 2002 年 4 期 911 11杨宗良 王贵春 .舞台升降台计算机控制系统的设计 M.机械工程师 2003 年 4 期 4142 12 吴峰 申喆,升降台用电子开关的技术改造 M.冶金动力 -2005 年 2 期 7476 13 汤善甫,朱思明 .化工设备机械基础 (第二版 ).上海:华东理工大学出版社, 2004.12 14 饶芳,张卫国 .机械设计(基础篇) /著 .武汉:华中科技大学出版社, 2005.6 15 现代机械传动手册 .机械工业出版社, 1995