绳排伸缩式高空作业平台的设计

黄红星　赵世英　赖昌华　张萌　王云燕

【摘 要】为了满足3～5米高空作业的需要而设计出了该便携式、可升降登高作业平台。采用绳排伸缩臂实现三节梯架同步伸缩，在狭窄空间和无动力场合都可以正常使用，有效解决了现有高空作业设备在这个高度范围不便发挥效用的现实问题。具有重量轻、移动灵活、操作简便等特点。

【关键词】高空作业平台；绳排伸缩机构；同步伸缩

登高作业平台是一种高空作业装备，用来运送工作人员和工作设备到指定高度进行作业。登高设备从自动化高空作业平台、消防云梯，到简单的便携式登高梯、人字梯等。其中剪叉式、曲臂式和伸缩臂式高空作业平台，主要作业高度在5米以上；便携式登高梯、人字梯等由于不具备升降功能，多用于3米以下的作业高度[1]。由此可见，自动化高空作业平台和普通登高梯在3～5米的作业高度一般都不便发挥效用。为了有效地解决这一现实问题，克服现有登高作业设备在狭窄空间或无动力场合无法正常使用的弊端，设计了绳排伸缩式高空作业平台。 1 绳排式高空作业平台的结构设计

凡在坠落高度为2m以上（含2m）的高处进行的作业，均称高处作业。高处作业的级别的划分如下：一级高处作业：作业高度在2m-5m；二级高处作业：作业高度在5m-15m；三级高处作业：作业高度在15m-30m；特级高处作业：作业高度在30m以上。高处作业的种类分为一般高处作业和特殊高处作业两种。一般高处作业是指设备安装、室内外装修、维修维护、高空清洁等高处作业；特殊高处作业包括强风、异常温度、雨雪天气、夜间、带电、悬空、抢救等高处作业。

当前高空作业平台在3～5米这样一个作业高度范围内，形成一个比较特别的高空作业现象：应用自动升降的大型高空作业平台，会有大材小用、空间狭窄和转移不便的问题；使用没有升降功能的登高梯，因作业高度所限，往往需要额外增加垫高用具，不但工作效果无法保障，还会使得高空作业人员跌落的风险大大提高[2]。

而我们设计的绳排式高空作业平台恰好在该工作高度具有结构合理、制造简单、成本低、使用方便、实用性强等优点[3]；其主要由脚轮、驱动手轮、制动器、三节可伸缩升降梯架、作业平台、绳排伸缩机构等组成（如图1所示）。

2 绳排伸缩机构的梯架同步伸缩工作原理

绳排式高空作业平台的机构简图如图2所示。采用三节梯架式绳排升降机构，梯架伸缩原理如图3所示。三节梯架同步伸缩升降过程如下：由于驱动手轮1固连在第一节梯架3上，当手轮1如图所示作逆时针旋转时，与手轮1连接的钢丝绳2牵动第二节梯架5从第一节梯架3中向上伸出；在第二节梯架5向上伸出的同时，伸臂钢丝绳4右侧部分的长度会持续增加，因为钢丝绳4的总长度不变，所以伸臂钢丝绳4左侧部分的长度会持续减小，与是带动第三节梯架6相对于第二节梯架5向上同步伸出，即实现了二、三节梯架的同步向上伸出。

当手轮1作顺时针旋转时，钢丝绳2牵动第二节梯架5下降缩回；在第二节梯架5缩回的同时，缩臂钢丝绳7左侧部分的长度会持续增加，因为缩臂钢丝绳7的总长度不变，所以缩臂钢丝绳7右侧部分的长度会持续减小，于是带动第三节梯架6相对于第二节梯架5向下同步缩回，即实现了二、三节梯架的同步下降缩回。

绳排式登高作业平台产品特点

由于采用的是同步绳排式伸缩机构，三节梯架能够同步伸缩，实现作业平台的快速升降。该产品整机重量轻，移动灵活，安装快捷、升降方便，安全可靠、稳定性好、适用于单人无电操作，收缩折合后能进入一般标准门道和大楼的电梯。为保证作业平台在最高处满负载条件下不倾覆，支撑方式选择了由两套伸缩升降机构和伸缩式横拉杆构成的“人字形”支撑，保证了整机工作的稳定可靠。

升降机构采用人工驱动，工作时适当伸出升高到作业高度，运输时收缩至最小；底部安装有可制动脚轮，工作时可以自由移动或固定在指定工作位置。各部件折叠、拆装方便，最大限度地节省了工作空间和运输空间，克服了现有登高作业设备在狭窄空间或无动力场合无法使用的弊端。在绳排升降机构和套筒升降机构装备有功能独立的安全制动器，起到安全制动的作用，防止升降机构自行滑落。

该产品能够在室内外多种空间发挥高效的举升能力，可用于厂房、宾馆、大厦、商场、车站、机场、体育场等工作地点；用作电力线路、照明电器、高架管道等安装维护，装修装饰、高空清洁等单人工作的高空作业。

4 结束语

本登高作业平台适用于3～5米的作业高度，有效解决了自动化高空作业平台和普通登高梯在这个高度范围都不便发挥效用的现实问题；同时克服了现有登高作业设备在狭窄空间或无动力场合无法正常使用的弊端。能够在室内外多种空间发挥高效的举升能力，具有广阔的市场前景和实用价值。

【参考文献】

[1]张华.纵览中国高空机械行业[[J].建筑机械，2007（10）：18-22.

[2]金惠昌.桅柱式手摇升降作业平台的开发[J].建筑机械化，2001（2）：16-17.

[3]唐山青.云梯消防车梯架结构有限元分析[J].建设机械技术与管理，2008（8）：87-90.

[责任编辑：王楠]