2013年高空作業(yè)車(chē)產(chǎn)品概述

中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊：

    內(nèi)容提要：高空作業(yè)車(chē)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(tái)運(yùn)動(dòng)起始和終止的瞬間產(chǎn)生沖擊或運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度波動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致作業(yè)人員的心理恐懼，因而高空作業(yè)車(chē)作業(yè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)、停止、運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度平穩(wěn)非常重要。但傳統(tǒng)的控制技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺(tái)的平順運(yùn)動(dòng)，需要在對(duì)電液元件及其技術(shù)充分理解的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用閉環(huán)控制技術(shù)、電液元件的特性技術(shù)、理論力學(xué)和材料力學(xué)等多學(xué)科理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)解決。

    高空作業(yè)車(chē)是一種將作業(yè)人員、工具、材料等通過(guò)作業(yè)平臺(tái)舉升到空中指定位置進(jìn)行各種安裝維修、搶險(xiǎn)救援（電力事故、臺(tái)風(fēng)、雨雪等自然災(zāi)害）等作業(yè)的移動(dòng)式專(zhuān)用高空作業(yè)裝備，屬于高空作業(yè)平臺(tái)的一種。高空作業(yè)車(chē)作為先進(jìn)、安全的登高作業(yè)技術(shù)裝備替代了落后的登高梯、腳蹬、吊籃等作業(yè)方式，其應(yīng)用是伴隨著安全生產(chǎn)、文明施工意識(shí)的提高而產(chǎn)生的。高空作業(yè)車(chē)為裝備制造業(yè)中的重要施工設(shè)備，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行具有重要保障作用，其保有量也是衡量一個(gè)國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度和施工文明程度的重要標(biāo)志。高空作業(yè)車(chē)作業(yè)與傳統(tǒng)登高作業(yè)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：

    高空作業(yè)車(chē)主要由行走底盤(pán)、取力及操縱系統(tǒng)、作業(yè)支撐系統(tǒng)（副車(chē)架、支腿等）、走臺(tái)板及覆蓋件總成、防護(hù)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)支承總成、轉(zhuǎn)臺(tái)總成、臂架總成、工作平臺(tái)及平衡系統(tǒng)、電氣控制及操縱系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓控制及其操縱系統(tǒng)、備用動(dòng)力系統(tǒng)、專(zhuān)用功能模塊等系統(tǒng)組成。高空作業(yè)車(chē)產(chǎn)品既屬于專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備，也屬于專(zhuān)用車(chē)輛，但與傳統(tǒng)的工程機(jī)械和改裝車(chē)輛產(chǎn)品具有顯著差異，其技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)為以下方面： 

    ① 臂架結(jié)構(gòu)技術(shù) 

    臂架是高空作業(yè)車(chē)最為重要的部件，其涉及高空作業(yè)車(chē)的功能、性能、安全性、環(huán)境適應(yīng)性和作業(yè)效率，因此臂架從結(jié)構(gòu)上有折疊、伸縮、伸縮+折疊、聯(lián)動(dòng)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(qiáng)度和剛度，還需要在必要的截面位置采取加強(qiáng)措施等。臂架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須基于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等多學(xué)科建立的力學(xué)模型才能獲得最佳設(shè)計(jì)方案。 

    ② 智能控制技術(shù) 

    智能控制是高空作業(yè)車(chē)實(shí)現(xiàn)高安全性、高作業(yè)效率和高環(huán)境適應(yīng)性的必要技術(shù)手段，其主要難點(diǎn)在于： 

    A、多學(xué)科技術(shù)交叉：高空作業(yè)車(chē)智能控制技術(shù)集成了智能控制技術(shù)、傳感技術(shù)、信息化和通訊技術(shù)、復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)以及液壓傳動(dòng)和控制技術(shù)，是典型的光機(jī)電液一體化高新技術(shù)，需要機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、液壓、微電子、汽車(chē)等多專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)才能完成研發(fā)。 

    B、智能控制技術(shù)解決的核心問(wèn)題是高空作業(yè)車(chē)安全性涉及的多要素的聯(lián)合監(jiān)控，包括平臺(tái)載荷、臂架長(zhǎng)度、臂架仰角、支腿跨距、平臺(tái)所處方位、混合臂架中各組臂間的即時(shí)位置關(guān)系以及具體的作業(yè)環(huán)境和工況，任何一個(gè)指標(biāo)超過(guò)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(fù)雜。 

    C、由于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)必然有慣性，產(chǎn)品在安全控制方面必須有提前量，而提前量因機(jī)構(gòu)質(zhì)量不同、質(zhì)心位置不同、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度不同、平臺(tái)載荷不同等而各不相同，單一的理論計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算、試驗(yàn)摸索都不能得到最佳方案，必須由具有多學(xué)科專(zhuān)業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員結(jié)合三種方法才能完成研發(fā)工作。 

    ③ 作業(yè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)平順性 

    高空作業(yè)車(chē)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(tái)運(yùn)動(dòng)起始和終止的瞬間產(chǎn)生沖擊或運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度波動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致作業(yè)人員的心理恐懼，因而高空作業(yè)車(chē)作業(yè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)、停止、運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度平穩(wěn)非常重要。但傳統(tǒng)的控制技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺(tái)的平順運(yùn)動(dòng)，需要在對(duì)電液元件及其技術(shù)充分理解的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用閉環(huán)控制技術(shù)、電液元件的特性技術(shù)、理論力學(xué)和材料力學(xué)等多學(xué)科理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)解決。 

    ④ 運(yùn)動(dòng)軌跡控制技術(shù) 

    傳統(tǒng)高空作業(yè)車(chē)作業(yè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡只有一條或兩條，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足實(shí)際復(fù)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(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、平面運(yùn)動(dòng)、甚至跨越障礙運(yùn)動(dòng)的要求，僅憑機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整難以實(shí)現(xiàn)，必須在機(jī)械機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，集成運(yùn)用智能控制技術(shù)、傳感技術(shù)、信息化和通訊技術(shù)以及液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。 

    ⑤ 整車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與底盤(pán)匹配 

    A、由于底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱均布置在前橋附近，致使高空作業(yè)車(chē)上車(chē)重心必須靠近后橋，以解決前橋超重、后懸和后伸可能超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并使整車(chē)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。因此，整車(chē)結(jié)構(gòu)與底盤(pán)匹配在重心位置、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心位置、臂架和支腿的結(jié)構(gòu)形式等方面的技術(shù)問(wèn)題必須統(tǒng)籌解決。 

    B、由于高空作業(yè)車(chē)行駛處于基本滿(mǎn)載狀態(tài)，且工作時(shí)整車(chē)靠支腿支撐離開(kāi)地面，使底盤(pán)大梁處于經(jīng)常性的交變應(yīng)力受力狀態(tài)（行業(yè)內(nèi)常出現(xiàn)大梁斷裂現(xiàn)象）。因此，底盤(pán)大梁與副車(chē)架的聯(lián)結(jié)方式和位置、整車(chē)重心位置和主要質(zhì)心布置、臂架支撐方式和位置、支腿位置的設(shè)計(jì)等為整車(chē)設(shè)計(jì)的難題。 

    ⑥ 整車(chē)輕量化技術(shù) 

    整機(jī)輕量化一直是國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的難題，高空作業(yè)車(chē)也不例外。對(duì)高空作業(yè)車(chē)而言其輕量化的重要意義在于可以采用更小噸位的汽車(chē)底盤(pán)，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本、客戶(hù)采購(gòu)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)更高的環(huán)境適應(yīng)性、道路行駛通過(guò)性和更低的使用成本。要實(shí)現(xiàn)輕量化，必須在選材、結(jié)構(gòu)形式、截面變化等多方面進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)分析和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)計(jì)算，才能獲得最佳方案。 

    ⑦ 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的匹配 

    高空作業(yè)車(chē)支腿、副車(chē)架和臂架等主要結(jié)構(gòu)件不僅要有足夠的強(qiáng)度以滿(mǎn)足工作要求，還必須有足夠的剛度，以滿(mǎn)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(jié)構(gòu)件龐大、笨重，因此使其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度實(shí)現(xiàn)最佳匹配并使結(jié)構(gòu)達(dá)到小型化、輕量化便成為技術(shù)開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)。 

    ⑧ 結(jié)構(gòu)件加工和成型技術(shù) 

    高空作業(yè)車(chē)主要的結(jié)構(gòu)件為臂架、副車(chē)架和支腿箱，與一般的工程機(jī)械和專(zhuān)用汽車(chē)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件不同在于，其既是焊接結(jié)構(gòu)件，又是機(jī)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(jīng)過(guò)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(qiáng)度材料，不同材質(zhì)、不同厚度、在不同季節(jié)，其工藝參數(shù)都不盡相同，需要長(zhǎng)時(shí)間、大量的工藝試驗(yàn)研究才能獲取最佳的工藝方案。