導架爬升式高空作業平臺設計方案分析

賈志成，吳聯定

（1.上海華東建筑機械廠有限公司，上海 200137；2.上海高大結構建造工藝與裝備工程技術研究中心，上海 200080）

導架爬升式高空作業平臺設計方案分析

賈志成1，吳聯定2

（1.上海華東建筑機械廠有限公司，上海 200137；2.上海高大結構建造工藝與裝備工程技術研究中心，上海 200080）

導架爬升式高空作業平臺在國外已經是一門成熟的施工技術，它廣泛地應用于各種高度建筑物的裝修施工中。在中國隨著勞動力成本的不斷提高和對施工環境的更高要求，這種施工技術也將會在越來越多的工程中得到應用。本文主要依據動力系統傳動形式的不同，對不同方案的作業平臺優缺點做了分析比較。

1 結構組成

導架爬升式高空作業平臺結構組成如圖1所示。作業平臺沿附著在建筑物上的導架通過齒輪齒條傳動方式實現升降，使施工人員在作業平臺上對建筑外墻進行各種施工，作業平臺也可以將各種施工所需材料、工具運送到所需的位置。

圖1 導架爬升式作業平臺的組成

與傳統腳手架結構相比，導架爬升式作業平臺有以下優點：可節省大量腳手架材料；大大減輕工人勞動強度；施工人員可以最舒適的高度位置進行施工；操作簡單，維修方便，易于管理；多重保護，安全可靠；標準節設計，裝拆快捷，轉場方便。

2 總體設計思路

導架爬升式工作平臺是近年來出現的新型施工機械，而施工升降機的技術較為成熟，這兩種設備有較多的相同點。因此，工作平臺的方案設計應盡量借鑒成熟產品的技術，例：井字形導架、齒輪齒條傳動形式、導向輪裝置、離心式失速防墜器、電氣控制方式和電纜卷筒裝置。其中，井字形導架、齒條、導向輪裝置的結構尺寸和材質可與Alimak施工升降機一樣，因為這三個部件社會配套資源豐富，采購成本大大降低，維修更換快速便捷。在此基礎上，就可以把主要研發精力放在工作平臺特有的關鍵部件上。

3 傳動方案比選

導架爬升式工作平臺的關鍵部件就是機位架。機位架上裝有：①機械傳動裝置——傳動小齒輪、減速機、電動機、制動器；②安全保護裝置——失速防墜器、超載保護器、行程開關和極限開關；③導向輪裝置；④電氣控制箱等。機位架聯接兩邊平臺，靠導向輪緊貼固定的井字形導架并靠傳動小齒輪與導架上的齒條的嚙合，實現工作平臺的上升和下降。

其中，機械傳動裝置是整個工作平臺的核心部分，是實現整個工作平臺主參數——總提升重量和提升速度的重要部件。

在確定設計主參數：總提升重量4 200～5 000kg、提升速度7m/min后，有多種傳動方案可實現上述主參數。現對兩種傳動方案進行分析比較。兩種方案的技術數據分析如表1所示。

表1 兩種傳動方案的技術數據比較

兩種方案的機位架布置如圖2所示。

兩種方案總成比較如圖3所示。

由兩種方案技術數據對比表可看出，方案一與方案二的主要區別在于減速機的型式不同，方案一采用的是兩級直聯型行星減速機，其垂直于安裝法蘭的長度較長。而方案二采用斜齒輪傘齒輪減速機，其垂直于安裝法蘭的長度較短。在圖2所示的機位架結構圖上，方案一的機械傳動裝置只能安裝在平臺的下方，而方案二的減速機可以裝在平臺的上方。在圖3所示的總體結構上，作業平臺運行到最低處，方案二平臺離地面高度要大大低于方案一的平臺離地面高度。這樣無論是人員上下作業平臺，還是作業所需的材料、工具等的搬運，方案二要優于方案一。此外，方案二還有減速機重量輕、機位架結構件自重輕等優點。

圖2 機位架示意圖

圖3 平臺最低離地面高度

當然，方案一也有其一定的優點，除了傳動裝置成本低外，還有制動器可靠性較好的優越性。例如兩種方案若各有一組制動器工作失效，對方案一而言，三組制動器還有兩組正常工作，其額定制動力矩Tn總′=35x2＞T總=20．3×3，而對于方案二，此時Tn總′=40×1≯T總=30．3×2。

兩種方案的綜合優缺點列于表2。

表2 兩種傳動方案綜合比較

（編輯 賈澤輝）

Guide climbing type aerial working platform design analysis

JIA Zhi-cheng, WU LIAN-ding

［中圖分類號］TH211+.6

［文獻標識碼］B

［文章編號］1001-1366(2015)12-0042-02

［收稿日期］2015-09-18