登高平臺消防車工作平臺調平機構分析論文

關于登高平臺消防車工作平臺調平機構分析論文

　　登高平臺消防車集高空消防、救援、噴水、作業功能于一體，其作業高度可達幾十米甚至上百米。

　　工作平臺調平機構是登高平臺消防車中最為重要的機構之一，其作用是使工作平臺底面始終保持水平，而調平精度是衡量整車性能的重要技術指標。

　　高空平臺式消防車結構形式各異，其工作平臺調平機構也有眾多類型。根據消防車的具體結構形式，選擇合理的工作平臺調平機構十分重要。

　　1機械連桿調平機構

　　由連桿BC、CD、EF、FG(H)、HI、IJ組成，點B與轉臺鉸接，點D與一號臂鉸接，點G與一、二號臂之間連接鉸點鉸接，點J與二號臂鉸接，ABCD、DEFG、GHIJ為平行四邊形。當一號臂或二號臂變幅起(落)時，由于CD(DE)∥AB、FG∥DE、IJ∥GH，所以IJ相對于水平面角度始終不變，即工作平臺相對于水平面角度不變。只要保證初始狀態下工作平臺底面水平，無論臂架如何動作，工作平臺底面始終保持水平。

　　該調平機構結構復雜，且受安裝空間限制，只能應用在折疊臂式登高平臺消防車上。

　　2液壓缸直動調平機構

　　調平油缸兩端分別與臂架和工作平臺鉸接，當臂架變幅時，傾角傳感器采集工作平臺傾角信號，經控制器處理后，驅動電液比例閥閥芯作相應動作，使調平油缸活塞伸縮，帶動工作平臺轉動，實現工作平臺調平。該調平機構具有結構簡單的特點。

　　3液壓缸連桿調平機構

　　液壓缸連桿調平機構，由調平油缸、連桿AB、BC組成，鉸點A、B、C、D組成四連桿機構。當主臂或曲臂變幅時，傾角傳感器采集工作平臺傾角信號，經控制器處理后驅動電液比例閥閥芯作相應動作，使調平油缸伸縮，帶動連桿機構動作，實現工作平臺調平。

　　該調平機構具有結構簡單的特點，四連桿機構合理布置后，可縮短調平油缸的行程。

　　4液壓缸鏈式調平機構

　　液壓缸鏈式調平機構，由調平油缸、大鏈輪、小鏈輪和鏈條組成，鏈條繞在大、小鏈輪上，并與調平油缸活塞桿端部相連，大鏈輪與工作平臺尾部剛性連接。當臂架變幅時，傾角傳感器采集工作平臺傾角信號，經控制器處理后驅動電液比例閥閥芯作相應動作，使調平油缸伸縮，帶動鏈條運動，而大鏈輪使工作平臺轉動，實現工作平臺調平。

　　該調平機構結構略顯復雜，且鏈傳動固有的多邊形效應和周期性嚙合沖擊對調平動態性能有一定影響。

　　5擺動油缸調平機構

　　擺動油缸調平機構，主要由螺旋式擺動油缸組成，擺動油缸支座與臂架端部剛性連接，工作平臺尾部與擺動油缸輸出法蘭剛性連接。當臂架變幅時，由傾角傳感器檢測工作平臺傾角，經過控制器、電液比例閥控制擺動油缸轉動，從而帶動工作平臺旋轉，實現工作平臺調平。

　　螺旋式擺動油缸具有轉矩大、內泄小的特點，且體積小、重量輕，很容易實現空間布置。

　　6靜液壓調平機構

　　靜液壓調平機構，由主動調平油缸和被動調平油缸組成，主動調平油缸分別與轉臺和臂架鉸接，被動調平油缸分別與臂架和工作平臺鉸接。當臂架向上變幅時，主動調平油缸伸長，∠A1B1C1增大，被動調平油缸縮短，∠A2B2C2減小;當臂架向下變幅時則相反。主動調平油缸和被動調平油缸的兩鉸點分別與臂架后鉸點和臂架前鉸點構成1個三角形，即ΔA1B1C1和ΔA2B2C2。且滿足以下2個條件

　　(1)ΔA1B1C1≌ΔA2’B2C2，ΔA1B1C1’≌△A2B2C2;

　　(2)主動調平油缸和被動調平油缸的缸徑、桿徑分別相等。

　　當臂架變幅時，∠A1B1C1增大(減小)的角度與∠A2B2C2減小(增大)的角度相等，即臂架旋轉角度與工作平臺旋轉角度大小相等、方向相反，從而使工作平臺處于水平位置。

　　不難看出，滿足以上條件的靜液壓調平機構只是保證初始狀態和末位狀態下工作平臺水平，在臂架變幅過程中，調平誤差不可避免，通常情況下對于某一具體機構，該調平誤差很小，能夠滿足工程需要。

　　由于靜液壓調平機構中調平油缸存在內泄，故使用一段時間后會出現調平誤差，此時可以通過手動調平方式控制被動調平油缸伸縮，使工作平臺保持水平。

　　該靜液壓調平機構不需要角度位置反饋，具有成本低、可靠性高等特點。

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