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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
王 紅
系部
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
車(chē)輛工程07-1班
指導(dǎo)教師姓名
于春鵬
職稱
副教授
從事專(zhuān)業(yè)
汽車(chē)運(yùn)用工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
小型舉升車(chē)改裝設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀
（1）國(guó)外研究現(xiàn)狀
歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。舉升車(chē)發(fā)展起步較早，從20世紀(jì)到二十年代就開(kāi)始研制。已有近百年的發(fā)展歷史。產(chǎn)品技術(shù)水平高、作業(yè)高度大、規(guī)格齊全、結(jié)構(gòu)型式豐富、功能多樣?？傮w上看，技術(shù)和市場(chǎng)均已很成熟，典型產(chǎn)品具有高空作業(yè)、搶險(xiǎn)、救援、消防等功能，作業(yè)平臺(tái)最大載荷可達(dá)500k g，最大作業(yè)高度已經(jīng)超過(guò)1 00m，具有各種安全保護(hù)措施，適應(yīng)在各種場(chǎng)地作業(yè)。舉升車(chē)的主要制造商歐洲以RUTHMANN、BRONTO、CTE、Of L&STEEL等廠家為代表，美國(guó)以TEREX、ALTEC TIME等廠家為代表．日本以AICHI、TADANO等為代表。其產(chǎn)品主要特點(diǎn)有：
1.控制系統(tǒng)普遍智能化
國(guó)外高水平的高空作業(yè)車(chē)大量采用比例控制對(duì)各種動(dòng)作均有檢測(cè)系統(tǒng)， 可以進(jìn)行不同程度的自動(dòng)控制，可根據(jù)實(shí)際情況不斷自動(dòng)變速和調(diào)壓。在工作臂達(dá)到極限點(diǎn)前自動(dòng)減速．到達(dá)極限位置自動(dòng)停止；根據(jù)支腿跨距變化自動(dòng)確定工作范圍等。另外其控制系統(tǒng)集成化程度高．所有動(dòng)作均通過(guò)2～3個(gè)操縱桿(手柄)進(jìn)行操作 大大簡(jiǎn)化了操作程序， 降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了安全性和可靠性。
2.采用高強(qiáng)度材料和輕質(zhì)金屬材料
工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，選用高強(qiáng)度的特殊合金材料，因而工作臂截面小，一些非受力件或受力較小的件采用鋁合金輕質(zhì)材料，有效地降低了整車(chē)質(zhì)量，提高了底盤(pán)的使用性能。相同作業(yè)高度的國(guó)外高空。
3.安全裝置齊全
國(guó)外舉升車(chē)尤其是作業(yè)高度較高的舉升業(yè)車(chē)。對(duì)安全性非常重視，設(shè)置了各種安全裝置。這些裝置包括：支腿壓力控制系統(tǒng)，確保每個(gè)支腿的支承力達(dá)到安全值后，才能對(duì)上車(chē)進(jìn)行操作。支腿狀況與上車(chē)動(dòng)作互鎖 工作臂極限位置限位：工作平臺(tái)過(guò)載保護(hù) 高電壓報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)平臺(tái)接近危險(xiǎn)電壓電源時(shí)， 自動(dòng)實(shí)施報(bào)警， 以提醒工作人員注意。這些安全裝置的設(shè)置，極大地保證了操作人員的安全。
4.做工精良
國(guó)外舉升車(chē)制造工藝水平普遍高于國(guó)內(nèi)車(chē)型．表現(xiàn)在為金屬表面處理后噴涂質(zhì)量高．同時(shí)基礎(chǔ)件質(zhì)量也高．早期故障率低。
5.應(yīng)用成熟
發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀踉谒懈呖兆鳂I(yè)領(lǐng)域均普遍使用舉升車(chē)，銷(xiāo)售以代理和租賃為主．歐美等地區(qū)年需求量均在1萬(wàn)～27萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)已經(jīng)形成了完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)協(xié)會(huì)組織及其培訓(xùn)體系。
（2）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)舉升車(chē)行業(yè)起步較晚，自20世紀(jì)6O年代開(kāi)始研制、70年代才推出商業(yè)化樣機(jī)。隨著改革開(kāi)放的深入，逐漸引入國(guó)外高新技術(shù)及其產(chǎn)品，開(kāi)始在市政、園林、電力等行業(yè)推廣使用，但最大作業(yè)高度只有35m，且功能單一。在消防救援高空車(chē)產(chǎn)品中，錦州重型機(jī)械股份有限公司開(kāi)發(fā)出50m產(chǎn)品，沈陽(yáng)北方交通重工集團(tuán)開(kāi)發(fā)了53m產(chǎn)品，徐州重型機(jī)械有限公司開(kāi)發(fā)出68m產(chǎn)品。徐州海倫哲等近30家企業(yè)生產(chǎn)，最大作業(yè)高度只有杭州愛(ài)知和徐州海倫哲達(dá)到35m，與歐美的差距較大。也正因?yàn)榇耍e升車(chē)目前還只是用于電力保障，城市道路照明保障、城市園林維護(hù)和公安、交通等行業(yè)。限制這一行業(yè)發(fā)展的主要因素是大高度復(fù)雜截面混合臂架技術(shù)、安全技術(shù)、智能化高效控制技術(shù)、可靠性等．缺乏前瞻性研究，缺少向更大高度發(fā)展的技術(shù)支撐。
我國(guó)舉升車(chē)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū) 尚處于初級(jí)階段，目前僅在電力、國(guó)防、市政 通訊、園林、交通、造船、消防等行業(yè)使用，在電力、市政等少數(shù)行業(yè)普及使用，而且也只是在最近5年才進(jìn)入快速發(fā)展階段。進(jìn)一步的發(fā)展將依賴于下面幾個(gè)主要方面：
1.更加重視文明、安全施工，需要相應(yīng)出臺(tái)有關(guān)政策、法規(guī) 限制傳統(tǒng)落后、無(wú)安全保障、低效率、勞動(dòng)強(qiáng)度大、能耗高的高空作業(yè)方式．更多地使用舉升車(chē)。
2.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和勞動(dòng)力成本的上升 更多的高空作業(yè)依靠機(jī)械化，而不是靠更多的人工作業(yè)，促進(jìn)舉升車(chē)需求量的快速增長(zhǎng)。
3.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高和社會(huì)保障要求的嚴(yán)格，舉升車(chē)也將威為應(yīng)急保障的必備設(shè)備。目前我國(guó)在應(yīng)急保障方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。
4.目前舉升車(chē)的應(yīng)用多為市政、電力等公用部門(mén)．隨著整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)，舉升車(chē)使用場(chǎng)合將大大拓寬，為舉升車(chē)的發(fā)展帶來(lái)極為廣闊的發(fā)展前景。
5. 35m以上高度高空作業(yè)車(chē)目前基本依賴進(jìn)口。也將為國(guó)產(chǎn)大高度高空作業(yè)車(chē)提供發(fā)展的機(jī)會(huì)?！?
在隨后的幾年內(nèi)，我過(guò)舉升車(chē)發(fā)展將上升到一個(gè)新的階段。舉升車(chē)的進(jìn)一步發(fā)展主要依賴于很多方面。例如：在舉升車(chē)的適用過(guò)程中，要加重安全防范意識(shí)，需要出臺(tái)更加安全政策、法律法規(guī)，制止那些傳統(tǒng)的落后的法律政策，確保施工的人員在進(jìn)行高空作業(yè)車(chē)時(shí)的安全保障，并且高效率的進(jìn)行安全施工。
2、目的、意義和依據(jù)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及勞動(dòng)力本身成本的增長(zhǎng)，更多的高處作業(yè)依靠機(jī)械化，而不是依靠更多的人工作業(yè)，這樣就促使舉升車(chē)的需求迅速的增長(zhǎng)。這個(gè)同時(shí)，舉升車(chē)也就將成為社會(huì)急需的必要設(shè)備。目前我國(guó)的舉升車(chē)的需求好不如國(guó)外一些發(fā)達(dá)的國(guó)家。這就要求在技術(shù)發(fā)面，要引進(jìn)新的技術(shù)，研究新的產(chǎn)品，讓舉升車(chē)更大限度的適用在國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域。
舉升車(chē)有以下技術(shù)特點(diǎn)：
1.新型的全液壓自行式專(zhuān)用底盤(pán)
研制的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自行式舉升升降平臺(tái)車(chē)，采用了機(jī)電液一體化、可靠性設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)，成功地研制了一種全液壓驅(qū)動(dòng)、自行式專(zhuān)用底盤(pán)，突破了以往國(guó)內(nèi)舉升升降平臺(tái)車(chē)只能采用汽車(chē)或起重機(jī)底盤(pán)改裝設(shè)計(jì)的限制。
2.帶載行駛、作業(yè)穩(wěn)定性好
底盤(pán)結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法，通過(guò)優(yōu)化上車(chē)平臺(tái)總體布局與載荷分布，減少了重心偏移。采用獨(dú)特的大角度后仰式鉸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置多種配重模塊，有效地平衡了工作力矩。采用H型變截面復(fù)合箱梁剮性車(chē)架和高負(fù)荷實(shí)心橡膠輪胎，增加了底盤(pán)整體剛度，保證了整機(jī)行駛、作業(yè)過(guò)程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了高空作業(yè)升降平臺(tái)車(chē)帶載行駛的功能。
3.多功能、多用途的作業(yè)裝置
通過(guò)大臂前端托架，可以快速安裝舉升裝置或載人平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)物料舉升、起重吊裝和載人高空作業(yè)等功能，同時(shí)為擴(kuò)展作業(yè)裝置以及各種工作裝置的快速切換提供了接口。
4.獨(dú)特的三維旋轉(zhuǎn)托舉裝置
設(shè)計(jì)的三維旋轉(zhuǎn)托舉裝置，既能夠自動(dòng)保持被舉升物料的姿態(tài)，又可以實(shí)現(xiàn)舉升物料在空間內(nèi)任意高度、任意位置和任意方向的調(diào)整要求，速度控制精確靈敏，微動(dòng)性能好，滿足了大型洞庫(kù)內(nèi)高空作業(yè)與通風(fēng)管道安裝的要求。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1.研究的基本內(nèi)容
緊密?chē)@調(diào)研數(shù)據(jù)及給定參數(shù)，完成方案，包括行走機(jī)構(gòu)的選擇或設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、行走機(jī)構(gòu)與舉升機(jī)構(gòu)的連接方案等。以蓄電池為動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，通過(guò)帶傳動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了小型舉升車(chē)行駛功能。在滿足使用功能的前提下，實(shí)現(xiàn)舉升車(chē)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，車(chē)本較低。舉升高度不小于4.5m、舉升質(zhì)量不小于100kg，有調(diào)速回路，壓力控制回路，鎖緊回路等構(gòu)成的液壓系統(tǒng)使工作平臺(tái)具備在升降過(guò)程中可自動(dòng)停留在任何高度位置的功能。并且選用了結(jié)構(gòu)緊湊操縱簡(jiǎn)單的液壓動(dòng)力裝置，使整臺(tái)舉升車(chē)液壓系統(tǒng)安全可靠。
自動(dòng)力小型舉升車(chē)總體方案為當(dāng)需要舉升車(chē)時(shí)按下舉升開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)液壓缸工作，液壓油推動(dòng)拉桿回縮拉動(dòng)鋼絲繩。鋼絲繩繞與滑輪上連接于四根立柱頂端。這樣在鋼絲繩的帶動(dòng)下提升橫梁向上運(yùn)動(dòng)，載人板固定于橫梁之上。當(dāng)需要下行時(shí)，現(xiàn)將舉升機(jī)提升些許高度，關(guān)閉保險(xiǎn)鎖，關(guān)閉開(kāi)關(guān)，在人自重下慢慢下落到地面。為防止意外，工作平臺(tái)板與支架立柱間設(shè)有防墜落保險(xiǎn)裝置，通過(guò)保險(xiǎn)的機(jī)械撞擊聲可判斷保險(xiǎn)是否進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)，在液壓缸下腔油壓突然喪失時(shí)可以保證車(chē)輛與人員的安全。
2.擬解決問(wèn)題
（1）二類(lèi)底盤(pán)改裝與設(shè)計(jì)；
（2）副車(chē)架設(shè)計(jì)；
（3）舉升臂設(shè)計(jì)；
（4）支腿設(shè)計(jì)。
分析各機(jī)構(gòu)選擇和配合
開(kāi)關(guān)路線的設(shè)計(jì)分析
電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
液壓閥設(shè)計(jì)
液壓缸設(shè)計(jì)
液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
底盤(pán)車(chē)架設(shè)計(jì)
工作平臺(tái)設(shè)計(jì)
舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇
行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇
帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)分析
齒輪機(jī)構(gòu)的確定
蓄電池的確定
行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
確定總體方案
發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇
舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
原動(dòng)部分確定
執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
加載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
方案選擇
三、技術(shù)路線（研究方法）
數(shù)據(jù)處理、理論分析、驗(yàn)證
四、進(jìn)度安排
1.第1-2周調(diào)研、資料收集整理、完成開(kāi)題報(bào)告；
2.第3-4周制定設(shè)計(jì)方案（資料補(bǔ)充及分析處理）；
3.第5周自行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及合理性分析；
4.第6周舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算校核；
5.第7周其他相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)及校核；
6.第8周整車(chē)性能計(jì)算、分析及修正；
7.第9.10周繪制設(shè)計(jì)草圖；
8.第11周繪制正式設(shè)計(jì)圖紙；
9.第12周整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
10.第13～16周設(shè)計(jì)評(píng)閱、修改、答辯準(zhǔn)備（預(yù)答辯）；
11.第17周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日