导架爬升式高空作业平台优秀设计分析

导架爬升式高空作业平台设计方案分析

贾志成

摘要：导架爬升式高空作业平台在国外已经是一门成熟的施工技术，它广泛地应用于各种高度建筑物的装修施工中。在中国随着劳动力成本的不断提高和对施工环境的更高要求，这种施工技术也将会在越来越多的工程中得到应用。本文主要依据动力系统传动型式的不同，对不同方案的作业平台优缺点做了分析比较。

关键词：导架爬升式；作业平台；方案

一、导架爬升式高空作业平台的组成、作用、优点

1、组成

A——顶导架

B——标准导架

C——机位架

D——1m平台

E——驱动装置

F——底架

图1 作业平台的组成

2、作用

作业平台沿附着在建筑物上的导架通过齿轮齿条传动方式实现升降，使施工人员在作业平台上对建筑外墙进行各种施工，作业平台也可以将各种施工所需材料、工具运送到所需的位置。

3、优点

与传统脚手架结构相比，作业平台有以下优点：

1)可节省大量脚手架材料；

2)大大减轻工人劳动强度；

3)施工人员可以最舒适的高度位置进行施工；

4)操作简单，维修方便，易于管理；

5)多重保护，安全可靠；

6)标准节设计，装拆快捷，转场方便。

二、作业平台方案设计的依据、原则和思路

1、方案设计依据——国家标准GB/T27547-2011《升降工作平台导架爬升式工作平台》

2、方案设计的原则和思路

导架爬升式工作平台是近年来出现的新型施工机械，而施工升降机的技术较为成熟，这两种设备有较多的相同点。因此，工作平台的方案设计应尽量借鉴成熟产品的技术，例：①井字形导架、②齿轮齿条传动形式、③导向轮装置、④离心式失速防坠器、⑤电气控制方式、

⑥电缆卷筒装置。其中，井字形导架、齿条、导向轮装置的结构尺寸和材质可与Alimak施工升降机一样，因为这三个部件社会配套资源丰富，采购成本大大降低，维修更换快速便捷。在此基础上，就可以把主要研发精力放在工作平台特有的关键部件上。

三、工作平台方案设计分析

导架爬升式工作平台的关键部件就是机位架。机位架上装有：①机械传动装置——传动小齿轮、减速机、电动机、制动器；②安全保护装置——失速防坠器、超载保护器、行程开关和极限开关；③导向轮装置；④电气控制箱等。机位架联接两边平台，靠导向轮紧贴固定的井字形导架并靠传动小齿轮与导架上的齿条的啮合，实现工作平台的上升和下降。

其中，机械传动装置是整个工作平台的核心部分，是实现整个工作平台主参数——总提升重量和提升速度的重要部件。

在确定设计主参数：总提升重量4200~5000kg、提升速度7m/min后，有多种传动方案可实现上述主参数。现对两种传动方案进行分析比较。

1、两种方案的技术数据分析

表一：

2、两种方案的机位架布置

图4 平台最低离地面高度

4、两种方案的综合比较

由两种方案技术数据对比表可看出，方案一与方案二的主要区别在于减速机的型式不同，方案一采用的是两级直联型行星减速机，其垂直于安装法兰的长度较长。而方案二采用斜齿轮伞齿轮减速机，其垂直于安装法兰的长度较短。在图2、图3所示的机位架结构图上，方案一的机械传动装置只能安装在平台的下方，而方案二的减速机可以装在平台的上方。在图4所示的总体结构上，作业平台运行到最低处，方案二平台离地面高度要大大低于方案一的平台离地面高度。这样无论是人员上下作业平台，还是作业所需的材料、工具等的搬运，方案二要优于方案一。此外，方案二还有减速机重量轻、机位架结构件自重轻等优点。

当然，方案一也有其一定的优点，除了传动装置成本低外，还有制动器可靠性较好的优越性。例如两种方案若各有一组制动器工作失效，对方案一而言，三组制动器还有两组正常工作，其额定制动力矩T n总′=35x2＞T总=20.3x3，而对于方案二，此时T n总′=40x1≯T总=30.3x2。

两种方案的综合优缺点列于表二。

表二：