绪论
1 绪论
目前，升降平台广泛用于汽车、集装箱、模具制造，木材加工，化工灌装等各类工业企业及生产流水线，满足不同作业高度的升降需求，同时可配装各类台 面形式（如滚珠、滚筒、转盘、转向、倾翻、伸缩）
，配合各种控制方式（分动、联动、防爆），具有升降平稳准确、频繁启动、载重量大等特点，有效解决工业企 业中各类升降作业难点，使生产作业轻松自如。
如今的主要几种升降机构：
按照升降平台构的不同分：剪叉式升降平台、升缩式升降平台、套筒式升降平台、升缩臂式升降平台、折臂式升降平台。
按移动的方法不同分：固定式升降平台、拖拉式升降平台、自行式升降平台、车载式升降平台、可驾驶式升降平台。
其中液压升降台，采用液压技术，升降平稳、噪音低。垂直丝杠升降台采用丝杠传动方式，实现双层台面的升降，根据需要可多块组成升降台群，能在行程 范围内组成不同的台阶，满足会议和演出的需要，是舞台上搭设亭、台、楼的理 想道具。水平丝杠升降台，该结构的升降台具有土建量小、所需基坑浅、行程大，运行平稳，噪音低定位准确、造价低等优点，采用水平丝杠传动，通过剪叉结构 实线台面的升降运动，在行程范围内可任意停止。链条式升降台具有良好的导向 机构，保证设备运行时无倾斜。齿轮齿条式升降台 , 传动精确，造价高。
螺旋器升降台具有普通升降台的全部功能，主要特点是设备占用基坑小，行 程大。设备高度仅 200～500mm，行程可达 14m。当舞台建在 2 层以上的建筑物时，因空间受到限制时尤为适合。
本次设计的升降台是采用液压的驱动方式，它结构坚固，升降平稳，操作简单，维护方便等特点。适用于仓库、机场、车站、工厂等需要搬运、装卸和高空作业的场所。本设计的优点是：
（ 1）利用国内外先进技术和成功经验，结合剪叉式液压升降台的具体使用要求，用最少的液压元件来实现单叉式液压升降台应具备的各种动作（如：起动、上升、下降、快降、停止等）
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装配升降定位系统工作状况分析
（ 2）设计采用两片剪叉式机构，升降平稳，升降行程放大作用突出，结构简单可靠。
1.1 升降台的发展现状 升降台是一种当前应用广泛，发展良好的将人或货物升降到某一高度的设备。我国目前正处于建设的发展阶段，升降台的研制，开发虽然在一定的程度上得到 发展成熟，但是有些地方还需要完善和改进，还需要进一步的研究。升降台种类 丰富，类型繁多，总的来讲，按照升降结构的不同，可分为剪叉式升降台、升缩 式升降台、套筒式升降台、升缩臂式升降台及折臂式升降台等。按移动的方法不 同分：固定式升降台、拖拉式升降台、车载式升降台、可驾驶式升降台等。根据 液压升降台的工作原理可分为：剪式举升台（非叉式）
、移动式液压举升台、剪叉式固定液压升降台以及直桶式液压升降台等。剪叉式升降台又可以分为电动剪叉 式和液压剪叉式。根据其传动系统的不同又可分为：液压传动、链条传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条驱动、大螺旋驱动等。车载式升降台是为了提高升降台的机动性，将升降台固定在电瓶搬运车或货车上，它接取汽车引擎动力，实现车载式升降台的升降功能，以适应厂区内外的高空作业。车载式升降台适用范围广泛应用宾馆，大厦，机场，车站，车间，仓库等场所的高空作业等，也可作为临时性的高空照明，广告宣传等。
液压传动是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。现今，采用液压传动的程度也成为衡量一个国家工业水平的重要标志之 一，如发达国家的生产的 95%的工程机械， 90%的数控加工中心， 95%以上的自动线都采用了液压传动。
目前使用比较成熟，效果较好的液压缸斜置驱动的剪叉式升降台，具有机构紧凑、运行平稳、噪声小、频响快、传递功率大、易于操作等优点。但在实际使用中也存在一些不足，比如负载不能太大、起重动力矩与负载的比偏大，起始高度较高，有时液压升降平台还会因为长时间的负载而引起漏油，有些升降台体积较大，占用空间等。
（ 1）升降台的发展前景 升降台是现代机械行业不可缺少的基本设备，为了满足不同的升降高度，升
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降台分为单级，双级以及多级；为了满足不同的功能要求，台面有棍道式，旋转式和翻转式等。
随着科技的发展，为了更好的控制升降台的升降速度，引入计算机控制系统代替开关液压阀的形式控制液压系统，运用计算机的智能处理能力，根据需要同时控制升降台的位置和速度，既能保证速度均匀稳定，又能更准确的定位。液压升降台正朝着人体化，智能化、集成型和环保节能的方向发展，逐渐运用在各个领域。
1.2 几种典型的升降机 固定式升降机是一种升降稳定性好，适用范围广的货物举升设备主要用于生产流水线高度差之间货物运送；物料上线、下线；工件装配时调节工件高度；高处给料机送料；大型设备装配时部件举升；大型机床上料、下料；仓储装卸场所 与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。
根据使用要求，可配置附属装置，进行任意组合，如固定式升降机的安全防护装置；电器控制方式；工作平台形式； 动力形式等。各种配置的正确选择，可最大限度地发挥升降机的功能，取得最佳 的使用效果。
固定式升降机的可选配置有人工液压动力、方便与周边设施搭接的活动翻板、滚动或机动辊道、防止轧脚的安全触条、风琴式安全防护罩、人动或机动旋转工 作台、液动翻转工作台、防止升降机下落的安全支撑杆、不锈钢安全护网、电动 或液动升降机行走动力系统、万向滚珠台面。
液压升降机广泛适用于汽车、集装箱、模具制造，木材加工，化工灌装等各类工业企业及生产流水线，满足不同作业高度的升降需求，同时可配装各类台面 形式（如滚珠、滚筒、转盘、转向、倾翻、伸缩）
，配合各种控制方式（分动、联动、防爆），具有升降平稳准确、频繁启动、载重量大等特点，有效解决工业企业 中各类升降作业难点，使生产作业轻松自如。
1.3 液压升降机的原理 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，
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通过压力表观察压力表读数值。
液缸的活塞向下运动（既重物下降）
。液压油经防爆型电磁换向阀进入液缸上端，液缸下端回油经平衡阀、液控单向阀、节流阀、隔爆型电磁换向阀回到油箱。为使重物下降平稳，制动安全可靠，在回油路上设置平衡阀，平衡回路、保持压 力，使下降速度不受重物而变化，由节流阀调节流量，控制升降速度。
为使制动安全可靠，防止意外，增加液控单向阀，即液压锁，保证在液压管线意外爆裂时 能安全自锁。安装了超载声控报警器，用以区别超载或设备故障。电器控制系统 通过防爆按钮 SB1—SB6来控制电机的转动，隔爆型电磁换向阀的换向，以保持载荷提升或下降，且通过“ LOGO ”程序调整时间延迟量，避免电机频繁起动而影响使用寿命。
a）结构示意
b ）液压控制回路图 1-1 两套剪式升降机构 目前我国的升降台一般分为液压升降台和机械升降台两种类型：液压升降台主要是油缸斜置结构的单刀撑式升降台以及油缸垂直直顶结构的油缸直顶式升降台，油缸直顶式升降台由于其要求基坑深度特别深且油缸太长、成本高，在国内目前还没有厂家生产这种类型的升降台：国内液压升降台普遍采用单刀撑式升降台，这种类型的液压升降台占用基坑浅，是中小型升降台优先选用的一种驱动形式，但由于其结构上固有的一些原因，特别在大行程要求下受到较大的限制，无法满足现代机械高速、重载、大行程的要求。另外，液升降台由于受国产液压元件可靠性、稳定性的限制也影响到该类设备的应用前景。
传统的机械升降台通常都是采用一台驱动机通过长地轴至减速器一丝杠螺母传动或齿轮齿条传动、链条链轮传统、钢丝绳牵引等来实现升降台的运动，机械升降台相对于液压升降台而言，总的说来，它弥补了液压升降台的主要缺陷，但机械升降台设备要求基坑较深，而且由于这种传动形式的传动。链较长，所以驱动机功率大、效率较低，在安装、调试过程中要求精度较高，最主要的是一般在
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台面形状为矩形、圆形等规则形状的场合使用，不便于在不规则台面形状的场合下布置传动。
在国际上目前己有先进的螺旋升降器为驱动单元，多驱动单元组成大型升降台升降驱动的设备。但其驱动单元的造价昂贵，而且驱动单元的核心部件所用材料目前在国内还无法制造、加工。故在机械升降台中，要推出多种能满足各种不同台面形状要求、结构简单、安装方便、定位精度高的新型升降台就显得格外的重要和必要。
本次设计的 20 英尺双叉式升降台主要用于仓库、机场、码头、车站等地。该装卸平台为自行式单升降平台结构，平台滚轮采用横向传送方式；结构紧凑，在 机场上可作短距离移动。采用从飞机后舱门装卸货物，对飞机装卸时，装卸平台 由飞机尾部横向移动自行接近，并与机内输送装置接轨，对接方便快捷。与其他 纵向传送平台相比，极大地节省了与飞机的对接时间，提高了作业效率。平台主 要由机架及行走装置、货物输送装置、液压系统、动力单元和电气控制系统五大 部分组成。装货时，装卸平台自行至飞机后舱门，将运输车上的集装货物滚至平 台上，液压举升装置将集装货物举升至飞机后舱机内传送装置高度，由螺旋式万 向滚轮传送系统将集装货物输送至机舱内。卸货程序相反。
1.3.1 基本结构设计 根据多年的研究，借鉴国内外先进经验，研制开发的重型升降台采用液压驱动，选用大功率、大排量的液压泵站，满足重型载荷的要求；采用液压双锁结构，使自锁性更可靠；采用滚轮导轨，使升降台升降有导向，减少水平偏摆量；采用 重型撑梁、单片剪刀撑结构，焊接式底座和台面梁，保证台面垂直升降，运行平 稳，行程大。剪刀撑结构将内外支架体连接成剪刀叉状，剪刀叉开合撑起或降下 台面梁，该结构是单层升降台中最常用、最可靠、也最容易实现的结构 , 它通过选用不同功率不同流量的泵站，布置不同数量的液压缸，设计不同大小的内外支架 撑梁体，采用不同片数的支撑等，可实现不同载荷、不同行程、不同台面规格的任意单层升降台如 1-2 所示。
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装配升降定位系统工作状况分析
图 1-2 双跨液压升降台剪刀撑结构简图 内支架由 2 根重型撑梁体， 两端各由 1 根端梁管连接成矩形框架， 中间连接 1 根中梁管，作为液压缸的支撑梁。外支架是 2 根重型撑梁体，两端各由一个端梁 管连接成矩形框架。内、外支架套在一起由中间轴连接成剪刀叉状。内支架撑梁 体的一端以铰链形式联结于上台梁，另一端安装走轮，以便在底座轨道上行走。外支架的一端以铰链形式联结于底座，另一端安装走轮，以便在上台梁下平面的轨道上行走。4 根液压油缸通过油缸支耳并排安装在外支架固定在底座一端的端梁管上，油缸的另一端通过活塞杆支耳安装在内支架中梁管上。底座上和上台梁下 平面装有水平导轨，当液压油缸伸缩时，拉动两剪刀叉内外支架撑梁体上下 2 组走轮在轨道上水平运动，撑起或降下台面梁，既起导向作用，也实现了升降台上 升和下降的目的。
1.3.2 剪刀撑升降原理 液压缸驱动的剪刀撑机构具有噪声小 ( 易于控制隔离 ) 、行程大、举升力大、落下后自身高度小、工作平稳可靠等优点。在理论上充分考虑最小起升角，及重 载条件下，刚度、稳定度等重点、难点问题研究。
1.4 升降机的安全使用注意事项 （ 1）防坠安全器 防坠安全器是施工升降机上重要的一个部件，要依靠它来消除吊笼坠落事故的发生，保证乘员的生命安全。因此防坠安全器出厂试验非常严格的，出厂前由
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法定的检验单位对它进行转矩的测量，临界转速时测量，弹簧压缩量的测量，每台都附有测试报告，组装到施工升降机上后进行额定载荷下的坠落试验，而工地上使用中的升降机都必须每三个月就要进行一次坠落试验。对出厂两年的防坠安 全器（防坠安全器上出厂日期）
，还必须送到法定的检验单位进行检测试验 , 以后每年检测一次。到目前为止很少有人送检，有些工地甚至连每三个月检测一次坠 落试验都不做，都认为自己的防坠安全器没有问题，可是一旦出了事故就后悔莫及。为什么不按制度定期试验和送检呢？使用单位盲目认为不坏就算好。实际上防坠安全器好坏只能通过试验和送检才能判断好坏，日常运行中是无法确定其是否好坏的，对那些超期服役的防坠安全器，建议还是早些送检和定期试验为好，只有做到心中有数，才能将恶性事故防患于未然。
（ 2）安全开关 升降机的安全开关都是根据安全需要设计的，有围栏门限位、吊笼门限位、顶门限位、极限位开关、上下限位开关、对重防断绳保护开关等。一些工地上为 了省事将一些限位开关人为取消和短接或损坏后不及时修复，就等于取消了这几 道安全防线，种下了事故隐患。例：吊笼要装载长东西，吊笼内放不下需伸出吊 笼外，而人为取消门限位或顶门限位，在上述安全设施不完善或不完好的情况下，照样载人载物，这种违章作业是拿人生命开玩笑的，为了避免事故隐患的发生， 希望使用单位领导加强管理，严格要求升降机维护和操作人员定期检查各种安全 开关的安全可靠性，杜绝事故的发生。
（ 3）齿轮、齿条的磨损更换 工地上的施工，作业环境条件恶劣，水泥、砂浆、尘土不可能消除干净，齿轮与齿条的相互研磨，齿都磨尖了仍然还在使用，应当...