劉剛

摘要：升降平臺(tái)是現(xiàn)代設(shè)備發(fā)展和社會(huì)工業(yè)發(fā)展下而出現(xiàn)的一種物體升降的輔助機(jī)械設(shè)備?，F(xiàn)代工業(yè)以及制造業(yè)中，對(duì)于升降平臺(tái)的應(yīng)用需求非常高，而這種需求正在向著大眾化、普遍化的方向發(fā)展。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，大眾對(duì)于能夠替代自己完成重物移動(dòng)或者升降的設(shè)備的需求也在增加。所以，現(xiàn)代升降平臺(tái)不單單要向著企業(yè)、公司、工廠這種需要升降大物件、高重量的方向發(fā)展，還要向著大眾生活中，需要對(duì)自身無(wú)法搬運(yùn)或搬運(yùn)難度較大的家庭生活中的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：升降平臺(tái);升降結(jié)構(gòu);支撐結(jié)構(gòu)

1 ?升降平臺(tái)的概述

1.1 升降平臺(tái)的簡(jiǎn)介

升降平臺(tái)是現(xiàn)在在加工制造、醫(yī)療、建筑、航天航空等各領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛的一種實(shí)現(xiàn)物體升降的設(shè)備，它是現(xiàn)代社會(huì)中對(duì)重物、大物件等的實(shí)現(xiàn)升降或搬運(yùn)的一種設(shè)備。例如在物流中進(jìn)行貨物裝卸的升降臺(tái)、在施工中高空作業(yè)的工作平臺(tái)等都有使用。

現(xiàn)在升降平臺(tái)已經(jīng)不單單用于車間、工廠等對(duì)于搬運(yùn)升降要求價(jià)較高和較多的場(chǎng)合中，這種需求已經(jīng)逐步開始向普通大眾家庭延伸。很多家庭雖然對(duì)于此類設(shè)備不會(huì)經(jīng)常使用，但是由于現(xiàn)在這種專門針對(duì)大眾使用的升降平臺(tái)更加靈活方便，所以，家庭中作為備用重物升降搬運(yùn)的設(shè)備，需求會(huì)不斷增加。

也正是由于現(xiàn)在對(duì)于升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)更加多元靈活，使得其升降平臺(tái)的使用更加便捷，而且，加上現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，這種小型的升降平臺(tái)對(duì)于使用空間要求較低，操作難度較低，方便后期的維修檢查，市場(chǎng)需求將會(huì)不斷增加。

1.2 升降平臺(tái)的分類及特點(diǎn)

現(xiàn)在市場(chǎng)上所見到的和生產(chǎn)的升降平臺(tái)多種多樣，按照平臺(tái)的結(jié)構(gòu)被分為升縮式、剪叉式、螺旋式、升縮臂式以及套筒式升降平臺(tái);

按照升降的原理被分為車載式、拖拉式、固定式、移動(dòng)式、可駕駛式的升降平臺(tái);

按照升降方式被分為手動(dòng)式、自動(dòng)式;

按照升降傳動(dòng)方式被分為螺旋式、齒輪齒條式、鏈傳動(dòng)式、機(jī)械式、液壓桿式等。

現(xiàn)在，大多數(shù)使用的升降平臺(tái)為螺旋式、機(jī)械式和液壓式。其中，螺旋式的升降運(yùn)動(dòng)較為平穩(wěn)，容易控制，而且上升高度可隨時(shí)控制，且能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖，這種升降平臺(tái)大多用在升降舞臺(tái)中;

而機(jī)械式升降平臺(tái)體積一般較大，能夠承受的物體重量較大，適合起重大型的設(shè)備或者重物。一般用于土建、工廠等大型升降需求中;

液壓式升降平臺(tái)更加靈活，由于使用液壓系統(tǒng)作為升降的控制，承受重物能力較強(qiáng)，同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，占用空間小，操作更加方便。所以，這種升降平臺(tái)被廣泛應(yīng)用于大眾市場(chǎng)，例如農(nóng)場(chǎng)、汽修店等。

2 ?液壓升降平臺(tái)的工作原理

升降平臺(tái)的工作原理根據(jù)上述所述的種類不同也各有差異。例如螺旋式的升降平臺(tái)主要依靠蝸桿的旋轉(zhuǎn)使得與升降臺(tái)固定的內(nèi)螺紋螺套實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。齒輪齒條式的升降平臺(tái)依靠齒輪相對(duì)齒條的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)升降過(guò)程。

而本次設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)液壓升降平臺(tái)的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。液壓升降工作平臺(tái)主要依靠液壓系統(tǒng)中液壓桿的活塞伸縮，從而帶動(dòng)平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)的升降過(guò)程。此種升降方式中，主要的動(dòng)力源為液壓泵;而產(chǎn)生推力或舉升力的為液壓桿活塞;實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上下升降方式的主要為機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。利用液壓泵產(chǎn)生高壓液壓油，推動(dòng)液壓桿使其實(shí)現(xiàn)伸縮過(guò)程，從而帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的升降過(guò)程。

其液壓升降平臺(tái)工作原理如圖1所示。

其中，01為液壓泵;02為平臺(tái);03為活塞;04為升降結(jié)構(gòu)。

3 ?剪叉式升降平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)

升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)方案種類繁多，這里只針對(duì)本次設(shè)計(jì)的HU1000型液壓升降平臺(tái)的剪叉式升降方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。剪叉式液壓升降平臺(tái)根據(jù)液壓油缸的位置以及移動(dòng)或安裝方式的不同，結(jié)構(gòu)和工作方式也各有差異，甚至由于升降高度的不同，也被分為單層和多層的剪叉結(jié)構(gòu)，這里對(duì)剪叉式液壓升降平臺(tái)的升降方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，剪叉式的結(jié)構(gòu)形式一般被分為直立固定剪叉式、雙鉸鏈剪叉式和水平固定剪叉式三種，其中直立固定剪叉式如圖2所示：

圖2 直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)示意，其中，1為底固定架;2為平臺(tái)相對(duì)固定鉸鏈;3為平臺(tái)相對(duì)滑動(dòng)塊;4為液壓桿;5為底滑動(dòng)塊。這里所述的平臺(tái)相對(duì)固定鉸鏈和相對(duì)滑動(dòng)塊是因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)，平臺(tái)相對(duì)于固定架或者說(shuō)地面，會(huì)產(chǎn)生上下升降運(yùn)動(dòng)。

由圖可知，升降平臺(tái)通過(guò)4液壓桿的上升運(yùn)動(dòng)推動(dòng)平臺(tái)上升，剪式支撐架會(huì)有向上的趨勢(shì)，而3平臺(tái)相對(duì)滑動(dòng)塊和5底滑動(dòng)塊則會(huì)在支撐架的作用下向左移動(dòng)。

雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示。

由圖3可知，同樣通過(guò)4液壓桿的推動(dòng)力，使得剪式支撐架受力，并帶動(dòng)3平臺(tái)相對(duì)滑動(dòng)塊和5底滑動(dòng)塊向左移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的升降過(guò)程。由圖4可知，此種方案的4液壓桿與5底滑動(dòng)塊鉸接，液壓桿產(chǎn)生推力時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)塊實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)，在滑動(dòng)塊的作用下，與滑動(dòng)塊連接的支撐架在1底固定架和2平臺(tái)相對(duì)固定鉸鏈的作用下，使得平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上下升降過(guò)程。

由以上三種設(shè)計(jì)方案可知，無(wú)論液壓油缸的安放位置如何，其平臺(tái)的升降都需要以支撐桿在滑軌中的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，這三種實(shí)現(xiàn)的方式對(duì)于支撐桿、液壓油缸的受力有所差異，且對(duì)于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及整體的設(shè)計(jì)尺寸都會(huì)有一定影響。本次對(duì)HU1000型液壓升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)，考慮到需要實(shí)現(xiàn)小空間的使用，采用較為節(jié)省空間的、上升高度較高的第二種升降方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].六版.化學(xué)工業(yè)出版社，2017，02.

[2]張?zhí)?，李成，王立?一種液壓升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 專用汽車，2019（05）.

[3]濮良貴，陳國(guó)定.吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].九版.高等教育出版社，2013，05.

[4]陳光，王寶剛，線晨，趙鵬華.車載液壓升降平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2017，30（08）.

[5]羅艷蕾.液壓同步回路及同步控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法[J].液壓與氣動(dòng)，2004（04）.

[6]王振發(fā).剪式液壓升降平臺(tái)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2012（05）.

[7]唐穎達(dá).液壓缸設(shè)計(jì)與制造[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2017-01.

[8]張利平.液壓閥原理、使用與維護(hù)[M].三版.化學(xué)工業(yè)出版社，2015-01.