自行走大跨度格式高空作业平台的研制

机器人

近年来在认真研究国内外各种升降作业平台和相关装备的基础上，结合机械设备安装工程特点，研究设计了一种适用于大跨度高空作业条件的专用装备——自行式大跨度桥式高空作业平台。该平台主要用于地面或地下工程高空作业时的设备安装、材料和作业人员的举升。依托作业平台大跨度范围、大平台面积的特点，实现大型构件举升和多人同时高空作业，并在作业高度进行方位调节。工程化应用实践表明，该平台具有集成功能多、作业面积大、承载能力强、工作连续性好等特点，能有效降低作业人员劳动强度，显著提高施工效率，最大限度消除高空作业过程中的安全隐患。 1.平台的主要结构组成与功能
       大跨度桥式高空作业平台（以下简称作业平台）主要由底盘、车架、3节伸缩臂架、工作平台回转机构和平移机构、工作平台、液压系统、电控系统及附件等组成。
平台的总体结构如图1所示。

自行走大跨度格式高空作业平台的研制

   1.1 底盘      作业平台采用剪叉式高空作业平台的低重心专用底盘进行改进设计，4轮式行走机构，全液压动力系统。平台具有前进、后退、转弯、蟹行、4轮驱动、4轮转向等行驶功能和带载行走功能。动力系统、燃油箱及液压系统根据重量均衡的原则布设于纵向中心线两侧，前部设置上下爬梯。同时，为增加大载荷作用下的整机稳定性，底盘后部设置2个折叠式液压支腿，底盘设置水平度检测装置和倾斜状态下防误操作装置，确保操控的安全性和可靠性。   1.2 3节伸缩臂架      作业平台臂架采用折臂式组合结构，主臂架采用3节伸缩起重机臂架，通过主轴销和变幅油缸安装在底盘上，并通过臂架的变幅和伸缩完成工作平台的起升、变幅和作业工位的调整。
      高空作业平台伸缩臂架结构如图2所示。     1.3 工作平台       工作平台采用铝合金构件、超大内部空间可调节式设计，考虑到承载力较大，底部采用框架结构，中心受力点满足额定负载条件下结构的刚度、稳定性和安全要求，围栏高度、构件强度和稳定性满足人员作业的安全防护要求。工作平台设置前后扩展机构，满足操作方便、展收平稳和安全可靠的要求。大跨度桥式高空作业平台工作平台结构如图3所示。

自行走大跨度格式高空作业平台的研制

     1.4 工作平台平移和回转机构       为了增大工作平台的作业范围，在三节伸缩臂架的端部设置作业平台平移机构，在伸缩臂变幅、伸缩过程中，依靠上部调平油缸，能够使平移机构在起升过程中始终保持水平，从而确保工作平台状态。工作平台底部中心部位设置平移连接装置，将工作平台与平移机构连接固定，通过液压系统驱动工作平台在横梁长度范围内的横向平移和水平回转，完成工作平台的高空大跨度作业区域或范围的调整。 2 .平台的主要技术参数
     该作业平台的主要技术参数如下：  

自行走大跨度格式高空作业平台的研制

  3 .平台的主要技术特点    （1）集优多能，功能强大。      大跨度桥式高空作业平台集中剪叉式高空作业平台的超大工作平台和直臂式高空作业平台的举升功能以及叉车的物料搬运举升功能等技术特点于一体，并进行了优化组合设计，实现物料、人员输送以及一次驻车完成大范围高空作业能力。        ①地面物料器材运输。该机底盘采用4×4驱动，转向方式可以扩展为前轮转向、后轮转向、全轮转向和斜行4种方式，提高了在地下工程、狭窄场地的机动和作业能力；        ②具有带载行驶功能，有效扩大了作业范围，大大提高了地下工程高空物料与人员输送以及大面积高空施工与维修作业效率。    （2）智能控制，使用便捷。        作业平台电控系统采用CAN总线智能控制技术，所有数据全部由计算机处理，实现智能控制。电控系统采用双回路冗余校验技术，以确保控制系统的安全可靠。
        作业平台采用全液压设计，液压系统采用电液比例阀控制技术，采用集成阀块设计，性能可靠、控制精准。操作控制可采用手动和遥控两种方式。操作方便、使用便捷。例如驱动行走系统的控制分为爬坡和平地行走2种模式，操作人员选择行驶模式后，行驶速度通过操纵手柄控制，行驶速度无级调节，松开手柄自动回中位后车辆即处于制动状态，所有控制全部由计算机系统最优化处理并进行匹配，操作非常简单。    （3）设计先进，安全可靠。         作业平台设计时采用了安全性、可靠性、可维修性和标准化等技术方法，提高了整装的安全使用性能。
          设计过程中采用了6个方面的技术措施：一是整车采用电控系统进行智能化控制，设计安全互锁装置；二是设置底盘倾角检测装置和力矩限制系统，实时监控作业臂架的姿态和负载力矩等信息，一旦底盘倾斜度过大或负载力矩超出安全值后系统将自动切断，限制危险动作，保证作业人员和装备的安全；三是液压驱动行走速度控制方式，区别平台带载行走和回收行驶两种状态的速度要求，采取两种不同的智能控制模式，当平台回收行驶时，通过控制器控制液压行走马达的转速，使平台的行走速度达到0～5km/h，当平台在一定高度带载行走时，控制平台的行走速度为0～1.0km/h，提高安全性能；四是系统配置防雷击装置和漏电保护装置，提高电控系统的安全性；五是液压系统设置应急措施，液压主泵出现故障时能够启动应急程序，动力单元进行应急操作，提高整机可靠性；六是装备采用H型变截面复合箱梁刚性车架和高负荷实心橡胶轮胎，增加了底盘整体强度和刚度，保证了整机行驶作业的稳定性。 4. 结语
        自行走桥式高空作业平台集水平运送、高空举升、位置调整等多功能于一身，实现了地下工程高空安装工程的连续施工作业，具有性能稳定、安全可靠、操作简便的特点，可显著提高施工效率，有效降低劳动强度，大大减少施工过程中的技术风险和安全隐患，具有显著的社会和经济效益。