高空液压作业设备的人机安全性十分重要高空作业车辆升降机构的稳定可靠是实现安全作业的必要条件。国内高空作业平台的结构形式主要有剪叉式、套筒油缸式、桅柱式、臂架式和桁架式，其中剪叉式、套筒油缸式、桅柱式和桁架式均是垂直升降式结构。现以在建筑行业中常用的GKT曲臂式高空液压作业平台(以下简称平台)为例，它是一种比较典型的高空作业设备。平台的作用是将人员和设备从地面送达近几十米高的建筑外墙上或高层建筑上，从事张贴、检修、安装等工作，因此该设备在工作时对保证人员的安全提出很高的要求。 1液压升降机结构介绍 液压升降机平台由底座、转台、臂架以及工作台四个部分组成，结构图见图1所示。其工作原理如下：(1)通过转台上的液压马达驱动齿轮旋转，并啮合固定在底座上的大齿轮产生回转运动来调整工作台的力位。 三)通过连接在转台臂架内的伸缩油缸的运动，推动多级臂架内的机械联动机构的伸缩来调整工作台与底座的距离。(3)通过变幅油缸的运动，使臂架与转台的回转平面的俯仰角发生变化。(4)通过这3种动作的组合和协调来完成工作台的空间定位。(5)通过下调平油缸和上调平油缸的协调运动。使工作台在臂架俯仰时保持水平。
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图l GKT曲臂式高空液压升降机结构简图 2问题分析和提出技术要求 2．1问题分析 当液压系统失效时的情况和液压系统因停电或电气等故障发生停车的情况。考虑平台正在工作时液压系统可能出现的故障：首先从平台液压系统本身的结构来看，由于结构复杂和管路众多，其中有数根长达几十米的软管。机器作业时液压升降机构运动，高压胶管反复进行绕曲运动，容易产生疲劳破断。升降机的负载变化较大液压系统内将产生液压脉动，脉动压力达到一定值时，高压胶管会产生破断。其次系统阀件在运行过程中失效，会造成系统运行失效而被迫停车。
; v9 h. Y# r, v4 V9 C2．2 电气故障停机 另外还有一种情况就是在液压系统正常的情况下，由于液压系统所属的电气系统失效(包括控制系统失效)造成系统突然被迫停机。大多情况下可能是在正常工作时发生突然停电的异常停机使人员滞留在高空不能下来。 2．3技术要求 根据以上的分析，在设计中对平台液压系统针对性地提出了一些具体的技术要求。 2．3．1 针对液压系统失效的情况 由于液压缸作为升降驱动力，液压缸需随升降机构运动，此时液压缸既作为升降时的动力又作为施工作业时升降机的支撑构件。所以液压缸及其相连接的管路对整个安全系统起作主要的作用因此在设计中液压管路尽可能使用硬管，并保证软管的配管要求，减少因系统管路破裂和泄漏造成液压系统失效的可能性。 2．3．2针对电气故障停车的情况 针对由于电气系统失效(包括控制系统失效)造成系统突然被迫停车，以及在正常工作情况下发生突然因停电而停机，电器控制可考虑多余度控制，能源供应可采用外接电源加自备动力的方式。但由于必须考虑到成本的因素，在系统设计时通过系统预置方案，在没备出现以上情况时液压系统能通过简单的操作可使在高空工作的人员及设备安全返回地面 3实施方案 为了使平台在液压系统或管路因意外情况突然发生损坏时能够正常工作不会影响到工作进度，针现这种隋况对系统进行采用液压保险系统。同时对于在设备出现因突然停电或电气故障等造成系统被迫停机，对于这种情况采用应急下放系统，这样就可以通过简单的操作使滞留在高空的人员及设备安全返回地面。 3．1液压保险系统 为了防止因胶管断裂造成液压系统工作停止，在这里采用防暴安全阀，其工作原理如图2所示。正常工作时液压油从油口到第一个安全阀3并经液压胶管进入第2个防暴安全阀1内。经液压缸的油推动活塞运动。当负载胞载或其他因素造成液压胶管中的一个发生破裂，防暴阀2、4的背压突然降至零阀芯将破裂油管处的通路关闭。油路还能正常工作，这样就起到保护作用。 9 n$ Z& } t- T1 G# R
图2防暴安全阀 3．2应急下放系统 为了保证平台工作过程中，由于供电中断或其它情况造成液压系统停车时，正在高空工作的人员及设备能安全返回地面，在液压系统中采用一个应急下放系统，其基本原理如图3所示。它主要是由4个高压截止阀组成，平时它们处于截止状态，保持系统的正常运行。原理图中下面油路除回油口外均与换向阀连接，换向阀的中位机构均为“O”型。 当发生故障时，油路可视为不通。在发生液压系统停车故障时：首先用手工操作打开3号1号截止阀。这时利用臂架和工作台自重产生的负载驱动变幅油缸的无杆腔产生油压。由于1号和3号截止阀已导通，油压直接驱动伸缩油缸的活塞迫使伸缩油缸回缩使臂架缩回。缩回中利用启闭4号截止阀来控制臂架缩回速度。然后等臂架全部缩回后关闭4号3号截止阀，通过启闭2号截止阀来控制变幅油缸单独回缩，使臂架下摆直至工作台完全下降到安全位置。这时全部关闭4个截止阀，系统又恢复到原来状态，等系统修复或恢复供电时，重新启动液压系统，平台又可正常工作。 1 x) K' q0 S% H9 y) }% \
4 ^0 v" E" J( j( ] t' z4结束语 文章通过各种综合措施，经改进后液压系统可靠地保证了建筑用液压平台在安全方面的问题。在这种高空液压的设计改进中，主要是对产生各种不安全的可能性进行了综合分析，然后对这些具体要求进行了针对性的液压系统设计与改进，这样在设汁上保证了高空作业人员和设备的安全。 | 
发表于 2012-5-7 01:24:28