单立柱电动施工升降平台三维设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

1．目的及意义

升降平台作为一种起重机械，在物流、搬运、装配、城市停车系统、海上油田等各种工作场合中得到了广泛的应用。其最主要功能是依靠驱动机构与升降机构将物体升降至不同高度。本课题涉及到机械原理、工程力学、机械设计、液压与气压传动、机电传动与控制等机械基础知识和基本理论，所要研究的升降平台为单立柱式电动施工升降平台，具有重量轻，结构紧凑，移动方便，升降平稳，操作方便等特点。

2.施工升降平台的国内外研究现状

施工升降机是建筑施工中不可缺少的垂直运输机械，自1973年第一台国产齿轮齿条式施工升降机诞生以来，历经30多年的不断发展，升降机在结构形式、功能、用途、安全装置等多个方面都有了很大的变化和发展。

1980年7月4日创建的中国迅达升降机有限公司，是我国改革开放以来机械行业的第一家合资公司，该公司的建立在中国升降机行业相继掀起了引进外资的热潮。1986年1月1日，中国建筑机械化协会升降机协会成立。

目前国外高速升降机有两种：一种为液压传动无级调速，以瑞典ALIMAK公司为代表，标定速度为0--90m／min、控制方式为手动停层，我国己有进口；另一种为调频调速，以德国Steinweg为代表，标定速度为0～30～40～80m／min、控制方式为自动选层平层。

美国是工程升降机的主要生产国，又是最大的世界市场之一。但同时日本，德国升降机工业及RT和AT产品都在飞速发展，形成美国，日本和德国三足鼎立之势。

3.单立柱电动施工升降平台概述

高空作业平台也叫爬升式施工升降平台，是一种由齿轮齿条驱动，通过标准节导向和升降的高空作业机械，主要由驱动单元，底架，标准节，三角架甲板，围栏，附墙架，电控系统等零部件组成，具有不用预制基础,提升能力大、施工效率高，工作面积大，安全可靠等特点，可以将人员和设备提升到所需要的高度，同时提供一人或多人在其上工作。尤其适用于高空玻璃幕墙的施工及外墙装修，还可用于吊天花板，装线槽等。施工升降平台运行平稳，安装方便快捷，使用安全，近年来在建筑施工中使用越来越普遍，在一定程度上可以取代高空作业吊篮和脚手架。

*本次设计具体型号及参数均参考无锡博宇科技有限公司生产的单立柱施工升降平台。

3.1无锡博宇科技有限公司生产的单立柱施工升降平台概况

升降平台主要结构：

(1)升降平台底座:每个升降平台底座都有一个焊接框架做成的底盘，底盘上由四个定向轮分散立柱传过来的荷载。

(2)立柱:立柱是由方钢管、齿条、钢筋等焊接而成的三角形格构，标准节的高度为1．5m，竖向方向通过M2080的高强螺栓连接达到指定高度。

(3)工作平台:平台最大长度为10.5m，平台宽度为1.25m。最大载荷重量为1000KG。

(4)驱动器:驱动器是升降平台的动力装置，能通过两个电动机的转动顺着立柱做竖向运动。电动机具有自刹车装置，能够在断电时把驱动器卡死在立柱上。电动机通过齿轮装置在立柱的齿条上移动。

3.2单立柱电动施工升降平台的安全事项

在建筑施工过程中应用施工升降机还有很多需要注意的问题，只有加强安全管理，才够有效避免施工升降机的安全事故，提高施工升降机的使用效率，保证建筑施工的顺利完成。

（1）注意周围环境，避免与电线、电器设备及其它设施碰撞。

（2）工作条件为风力不大于６级，台面承载不得大于额定承载。

（3）开动前护栏装置要关好，升高后不能打开扶栏，或身体倾压在扶栏上。

（4）升降平台至少要有二个操作者操作，操作时要有人监护，监护人应戴好安全帽。

（5）升降时要操作平稳，随时注意上面的情况，防止工具跌落伤人。

（6）升降平台上面的人应穿戴好安全帽和系好安全带。

（7）若发现异常或漏油，应即停用，及时委托有关单位修理，不得带病使用。

4.单立柱电动施工升降平台设计方案与思路

升降平台的主要参数如下：

（1）设计方案：

升降和伸缩采用齿轮齿条传动，齿轮齿条传动能够把回转运动转变为直线往复运动，齿轮齿条传动具有传动平稳，传递运动准确可靠，传递的功率范围大，传递效率范围高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。该升降台为机械传动，电动机经V带传动和蜗杆减速器后，通过齿轮齿条机构带动立柱升降。V带传动具有传动平稳，不易振动，摩擦力大，传递功率较大，结构简单，速器用蜗杆蜗轮传动，蜗杆传动具有传动比大，结构紧凑，传动平稳，噪声小，具有自锁性，可防止立柱自动下降，起到安全保护作用。

（2）设计思路：

I.升降机构设计：（1）升降台采用齿轮齿条传动，齿轮固定在外立柱上，齿条固定在无缝钢管上，通过齿轮齿条的作用将选转运动转化为直线运动。（2）整个升降台由电动机提供升降动力，电动机通过V带传动，带动蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器通过联轴器带动齿轮传动，从而带动立柱的上升和下降。

II.伸缩机构设计：（1）工作台用12号槽钢连接而成，槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。在工作台上铺上一层钢板，便于人员的施工，为了防止工作人员在施工时掉落，在工作台上焊高1.2米的防护栏。（2）升降台的伸缩机构采用齿轮齿条传动，齿轮固定在工作台上，齿条固定在立柱平台上，工作台以槽钢作为导轨在立柱平台上伸缩。

(3)基于ProE的三维设计：在初步设计了升降平台的结构特征后，先画零件图再画装配图。由主到次依次将施工升降平台的底座，立柱，工作平台在ProE中使用拉伸，扫描等功能绘出。主要部分画出后开始绘制细节部分，如电机，齿轮，吊机，扶梯等。

5.参考文献

[1]杜干.升降平台升降机构研究现状分析[M].天津.2014.3.

[2]徐书峰，贺春.电动升降工作台[N].湖南：株洲九方装备模具实业有限公司，2001

[3]王幼龙，半空中的立柱式升降平台[N].建筑机械，2006.6

[4]张耀鹏，高层施工升降平台使用中的优点[N].：建筑安全，2014年第三期

[5]成大先.施工升降平台在高层建筑施工中的应用[M]北京：化学工业出版社,2004,3

[6]郭峰.基于AutoCAD平台的带传动计算机辅助设计系统[R]

[7]JosephConstance.DFMA:LearingtoDesignforManufactureandAssembly.Mech.Eng.,1992

[8]ShadDowlastshahi.AComparisonofApproachtoConcurrent

Engineering.Adv.Manuf.Tech,1994

[9]于泽.施工升降机基础设计与有限元分析.2012

[10]李秀辉，王东红，田国承，王明焕.升降平台在电厂烟囱施工中的应用[M].河北.2006

[11]徐灏编:机械设计手册,北京,机械工业出版社1991

[12]赵金先李龙刘敏李帆.高层施工升降平台安全施工控制措施的探讨[N].建筑安全.2014.4

[13]张质文.起重机设计手册.1998

[14]刘琪李德.利施工升降机的安全使用与管理[N].陕西建筑.2013.5

[15]杨艳.升降平台动力学分析[M]西南大学.2009.3.

[16]陈玮璋.起重机械金属结构.1986

[17]袁国定编:机械制造技术基础[M],南京,东南大学出版社2000

[18]陈华良.施工升降机的设计与分析[M].2006.3

[19]杨鹏.升降平台动力学仿真和强度分析[M].哈尔滨工业大学.2007.3

[20]ShadDowlastshahi.AComparisonofApproachtoConcurrent

Engineering.Adv.Manuf.Tech,1994

[21]张荣敏，周莎莎，王仁人.基于Pro／Engineer二次开发的升降平台系统设计.农业装备与车辆工程.50卷第6期.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1．本课题所要研究和解决的问题

高空作业平台也叫爬升式施工升降平台，是一种由齿轮齿条驱动，通过标准节导向和升降的高空作业机械，主要由驱动单元，底架，标准节，三角架甲板，围栏，附墙架，电控系统等零部件组成，具有不用预制基础,提升能力大、施工效率高，工作面积大，安全可靠等特点，可以将人员和设备提升到所需要的高度，同时提供一人或多人在其上工作。尤其适用于高空玻璃幕墙的施工及外墙装修，还可用于吊天花板，装线槽等。施工升降平台运行平稳，安装方便快捷，使用安全，近年来在建筑施工中使用越来越普遍，在一定程度上可以取代高空作业吊篮和脚手架。本文主要研究了无锡博宇科技有限公司生产的单立柱施工升降平台的设计过程及安全事项，并结合大学期间所学知识进行了分析与探讨。

1.1基本内容