栾加航 李家傲
山东协和学院
摘要：随着剪叉式液压升降平台的广泛应用 , 在提升效率的同时如何保证可靠性显得尤为重要。本文介绍了可行走剪叉式液压升降平台的基本结构、工作特点。
关键词：液压升降平台 ，可靠性，机构设计
一、引言
从现今的科技装备的发展趋势看 , 可行走剪叉式液压升降平台信息化专业化发展是大势所趋。市面上的可行走剪叉式液压升降平台品种不断推陈出新 , 产品以其特有的机械结构紧凑， 承受负载质量大和系统控制简单等特点 , 受到了广大用户的青睐。在当代生产制造、物流运输、大型设备的制造与维护中得到了广泛应用。随着国内和国际市场的不断深化 , 如何满足各种工作需要并继而研发出能满足各种工作环境的新型设备，成为不可避免的问题。该产品对剪叉式液压升降平台的支撑结构进行了优化设计 , 对升降方式等进行了优化 , 使其性能得到了进一步改进和提升。对于剪叉式液压升降平台而言，剪叉臂是其结构组成部分中的关重件。因此，在进行剪叉式液压升降平台设计时，需要对升降平台机构中剪叉臂的力学性能进行充分的分析和研究，以确保其在整个工作过程中具有较高的可靠性。
二、工作原理
可行走剪叉式液压升降机由行走机构，液压机构，电动控制机构，支撑机构组成的一种升降机设备。液压油由叶片泵形成一定的压力，经过滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液缸下端，使液缸的活塞向上运动，提升重物，液缸上端回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱，其额定压力通过溢流阀进行调整，通过压力的表观察压力表的读数值。液压升降平台的剪叉机械结构，使升降机起升有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更并合多人同时作业。它使高空作业效率更高，安全更保障。
三、总体方案
(1)2t升降平台主要要求及技术参数：
1）为保证操作物品及周围环境的安全，要求该平台运行平稳、可靠性好；；
2）平台外形尺寸为4900×1300×700；升降高度1500mm；
3）操作物品参考尺寸为1500×1100×1350mm，重量500Kg；物品数量3只；
4）升降速度<5m/min。
剪叉式液压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。
根据液压油缸位置的不同设定，可以得到不同形式的升降平台，下面以固定单剪叉来说明，用长度相等的两根支撑杆AC和BD铰接与两杆的中心点E，两杆的A、D端分别铰接于平板和机架上，两杆的B、C端分别于两滚轮铰接，并可在上平板和机架上的导向槽内滚动。如图2.1所示的三种结构形式示意图，它们的不同之处在于驱动气液压缸的安装位置不同。
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图2.1 结构形式示意图
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图 2.1(a)中的驱动液压缸的下部固定在机架上,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台铅直升降。
图 2.1(b)中的卧式液压缸活塞杆与支撑杆BD铰接于B处。液压缸驱动活塞杆控制平台铅直升降。
图 2.1(c)中的液压缸缸体尾部与支撑杆BD铰接，活塞头部与支撑杆AC铰接。液压缸活塞杆可控制平台铅直升降。
按照液压缸的安装形式，本文称图2.1(a)的形式为直立固定剪叉式结构，图2.1(b)的形式为水平固定剪叉式结构，图2.1 (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，且铰链加工复杂，在实际中应用较少。
水平固定剪叉式结构，通过分析可知，平台的升降行程大于液压缸的行程，但不足之处是活塞杆受横向力作用，影响密封件的使用寿命。
(2)各机构和各部件的结构方案设计
上平台台面选用一块4900mm×1300mm×2mm的优质碳素结构热轧钢板，然后 用80mm×43mm×5mm的槽钢焊接成长4900mm宽1300mm的框架，并将其点焊在上平台台面的下方，增加槽钢焊接框架是为了增加上平台强度及其抗弯能力，避免上平台因重物太重而发生弯曲或变形。
剪叉臂的材料选用200mm×100mm×8mm空心矩形钢管，为了避免剪叉臂在起升和下降过程中与上平台或底座发生干涉，因此要将空心矩形钢管的头部做一下处理。剪叉臂的一端通过支座与上平台和底座铰接在一起，另一端通过滚轮轴安装滚轮，以便在以100mm×48mm×5.3mm做成的轨道上行走，从而完成剪叉臂的变幅。因剪叉臂要与上平台和底座铰接，为了增加其强度及刚度，应在剪叉臂各铰接连接孔处均增加轴套。
底座采用80mm×43mm×5mm的槽钢焊接成所需的框架即可。在底座的四个角上加四个由80mm×43mm×5mm×700mm的槽钢做成的立柱。加立柱的目的是：（1）当升降平台处于最低位置时，液压缸卸荷，不再提供推力来支撑升降平台，这时立柱就起了支撑升降平台的作用。（2）在升降平台工作过程中，液压缸损坏突然卸荷，升降平台的上平台就可以直接落在立柱上，既起到支撑作用，也防止了液压原件或升降平台各部件的损坏。（3）在工作人员检修过程中，立柱还可以防止升降平台突然落下而导致人员的伤亡。
根据所需的最大液压缸推力选择合适的液压缸，在两个内剪叉臂之间位置安装油缸。在内剪叉臂和外剪叉臂之间分别焊接一根无缝钢管，在钢管的中间部位分别连接两个连接板，作为液压缸的支撑，通过液压缸的举升与伸缩带动与剪叉臂连接的滚轮在轨道上行走，从而改变剪叉臂的变幅，从而完成升降平台的升降。
各销轴和滚轮均采用调质处理的45钢制成。
（3）主要控制方案设计
升降平台的起升与下降是依靠液压缸的伸缩实现的，下面就将液压控制系统原理图（图2.4）做一下简要说明。
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设液压泵的额定压力为10MPa
（1）、当系统压力过高时
液压回路为：油箱——过滤器——液压泵——溢流阀——油箱
（2）当系统压力不超过液压泵额定压力时
若要实现升降平台的上升过程，其液压回路为：油箱——过滤器——液压泵——单向阀5——三位四通电磁换向阀的左位——单向阀9——单向阀10 ——液压缸——三位四通电磁换向阀的左位——油箱
若要实现升降平台的下降过程，其液压回路为：油箱——过滤器——液压泵——单向阀5——三位四通电磁换向阀的右位——液压缸——平衡阀——调速阀——三位四通电磁换向阀的右位——油箱
若要使升降平台处于静止状态，其液压回路为：油箱——过滤器——液压泵——单向阀5——三位四通电磁换向阀的中位——油箱
参考文献
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