2013年高空作業(yè)車產品概述

中國產業(yè)研究報告網訊：

    內容提要：高空作業(yè)車由于是載人高空作業(yè)，作業(yè)人員的安全及其安全感極為重要。如果作業(yè)平臺運動起始和終止的瞬間產生沖擊或運動過程速度波動，都會導致作業(yè)人員的心理恐懼，因而高空作業(yè)車作業(yè)平臺運動啟動、停止、運動過程速度平穩(wěn)非常重要。但傳統(tǒng)的控制技術難以實現(xiàn)作業(yè)平臺的平順運動，需要在對電液元件及其技術充分理解的基礎上，綜合運用閉環(huán)控制技術、電液元件的特性技術、理論力學和材料力學等多學科理論和實踐經驗解決。

    高空作業(yè)車是一種將作業(yè)人員、工具、材料等通過作業(yè)平臺舉升到空中指定位置進行各種安裝維修、搶險救援（電力事故、臺風、雨雪等自然災害）等作業(yè)的移動式專用高空作業(yè)裝備，屬于高空作業(yè)平臺的一種。高空作業(yè)車作為先進、安全的登高作業(yè)技術裝備替代了落后的登高梯、腳蹬、吊籃等作業(yè)方式，其應用是伴隨著安全生產、文明施工意識的提高而產生的。高空作業(yè)車為裝備制造業(yè)中的重要施工設備，對國民經濟高效運行具有重要保障作用，其保有量也是衡量一個國家對安全生產的重視程度和施工文明程度的重要標志。高空作業(yè)車作業(yè)與傳統(tǒng)登高作業(yè)方式優(yōu)缺點對比：

    高空作業(yè)車主要由行走底盤、取力及操縱系統(tǒng)、作業(yè)支撐系統(tǒng)（副車架、支腿等）、走臺板及覆蓋件總成、防護系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、回轉支承總成、轉臺總成、臂架總成、工作平臺及平衡系統(tǒng)、電氣控制及操縱系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、液壓控制及其操縱系統(tǒng)、備用動力系統(tǒng)、專用功能模塊等系統(tǒng)組成。高空作業(yè)車產品既屬于專用機械設備，也屬于專用車輛，但與傳統(tǒng)的工程機械和改裝車輛產品具有顯著差異，其技術難點主要體現(xiàn)為以下方面： 

    ① 臂架結構技術 

    臂架是高空作業(yè)車最為重要的部件，其涉及高空作業(yè)車的功能、性能、安全性、環(huán)境適應性和作業(yè)效率，因此臂架從結構上有折疊、伸縮、伸縮+折疊、聯(lián)動折疊+伸縮、多組伸縮+折疊等多種形式，臂架截面有矩形、多邊形、凸形多邊形等，為提高強度和剛度，還需要在必要的截面位置采取加強措施等。臂架結構的設計必須基于機構運動學、結構力學、材料力學、計算機仿真技術等多學科建立的力學模型才能獲得最佳設計方案。 

    ② 智能控制技術 

    智能控制是高空作業(yè)車實現(xiàn)高安全性、高作業(yè)效率和高環(huán)境適應性的必要技術手段，其主要難點在于： 

    A、多學科技術交叉：高空作業(yè)車智能控制技術集成了智能控制技術、傳感技術、信息化和通訊技術、復雜機械結構技術以及液壓傳動和控制技術，是典型的光機電液一體化高新技術，需要機械、自動化、計算機、液壓、微電子、汽車等多專業(yè)技術人員聯(lián)合攻關才能完成研發(fā)。 

    B、智能控制技術解決的核心問題是高空作業(yè)車安全性涉及的多要素的聯(lián)合監(jiān)控，包括平臺載荷、臂架長度、臂架仰角、支腿跨距、平臺所處方位、混合臂架中各組臂間的即時位置關系以及具體的作業(yè)環(huán)境和工況，任何一個指標超過安全值都有可能出現(xiàn)安全事故，因而聯(lián)合監(jiān)控極為復雜。 

    C、由于機構運動必然有慣性，產品在安全控制方面必須有提前量，而提前量因機構質量不同、質心位置不同、機構運動速度不同、平臺載荷不同等而各不相同，單一的理論計算、經驗公式計算、試驗摸索都不能得到最佳方案，必須由具有多學科專業(yè)技術和經驗豐富的技術人員結合三種方法才能完成研發(fā)工作。 

    ③ 作業(yè)平臺運動平順性 

    高空作業(yè)車由于是載人高空作業(yè)，作業(yè)人員的安全及其安全感極為重要。如果作業(yè)平臺運動起始和終止的瞬間產生沖擊或運動過程速度波動，都會導致作業(yè)人員的心理恐懼，因而高空作業(yè)車作業(yè)平臺運動啟動、停止、運動過程速度平穩(wěn)非常重要。但傳統(tǒng)的控制技術難以實現(xiàn)作業(yè)平臺的平順運動，需要在對電液元件及其技術充分理解的基礎上，綜合運用閉環(huán)控制技術、電液元件的特性技術、理論力學和材料力學等多學科理論和實踐經驗解決。 

    ④ 運動軌跡控制技術 

    傳統(tǒng)高空作業(yè)車作業(yè)平臺的運動軌跡只有一條或兩條，遠遠不能滿足實際復雜多變的作業(yè)環(huán)境的要求，通常需要具有直線（水平、垂直）運動、曲線運動、平面運動、甚至跨越障礙運動的要求，僅憑機械結構調整難以實現(xiàn)，必須在機械機構和結構優(yōu)化的基礎上，集成運用智能控制技術、傳感技術、信息化和通訊技術以及液壓傳動與控制技術才能實現(xiàn)。 

    ⑤ 整車結構設計與底盤匹配 

    A、由于底盤發(fā)動機和變速箱均布置在前橋附近，致使高空作業(yè)車上車重心必須靠近后橋，以解決前橋超重、后懸和后伸可能超過國家標準并使整車長度過長等問題。因此，整車結構與底盤匹配在重心位置、轉臺回轉中心位置、臂架和支腿的結構形式等方面的技術問題必須統(tǒng)籌解決。 

    B、由于高空作業(yè)車行駛處于基本滿載狀態(tài)，且工作時整車靠支腿支撐離開地面，使底盤大梁處于經常性的交變應力受力狀態(tài)（行業(yè)內常出現(xiàn)大梁斷裂現(xiàn)象）。因此，底盤大梁與副車架的聯(lián)結方式和位置、整車重心位置和主要質心布置、臂架支撐方式和位置、支腿位置的設計等為整車設計的難題。 

    ⑥ 整車輕量化技術 

    整機輕量化一直是國產機械設備的難題，高空作業(yè)車也不例外。對高空作業(yè)車而言其輕量化的重要意義在于可以采用更小噸位的汽車底盤，進而降低生產成本、客戶采購費用，實現(xiàn)更高的環(huán)境適應性、道路行駛通過性和更低的使用成本。要實現(xiàn)輕量化，必須在選材、結構形式、截面變化等多方面進行全面的設計分析和復雜的運動學和力學計算，才能獲得最佳方案。 

    ⑦ 結構強度和剛度的匹配 

    高空作業(yè)車支腿、副車架和臂架等主要結構件不僅要有足夠的強度以滿足工作要求，還必須有足夠的剛度，以滿足作業(yè)人員在高空作業(yè)的安全感心理需求，這必然使結構件龐大、笨重，因此使其結構強度和剛度實現(xiàn)最佳匹配并使結構達到小型化、輕量化便成為技術開發(fā)的難點。 

    ⑧ 結構件加工和成型技術 

    高空作業(yè)車主要的結構件為臂架、副車架和支腿箱，與一般的工程機械和專用汽車產品結構件不同在于，其既是焊接結構件，又是機加工件，且基本尺寸大、加工精度要求高，因此其下料精度要求高，下料后須經過整形、銑邊、折彎才能焊接成型，要求焊后變形小，需要采取反變形措施，特別是折彎，不同材料尤其是高強度材料，不同材質、不同厚度、在不同季節(jié)，其工藝參數(shù)都不盡相同，需要長時間、大量的工藝試驗研究才能獲取最佳的工藝方案。