浅析施工升降机技术发展方向

李树强

（广西建工集团建筑机械制造有限责任公司，广西 南宁 530000）

施工升降机广泛应用于广大建筑施工工程，是一种可以垂直、倾斜甚至曲线运送人或物品的运输机械，在施工工地起到了不可或缺的作用，目前大量的升降机形式为齿轮齿条式。现阶段，在我国建筑行业快速发展的背景下，建筑速度不断加快，施工升降机因其特有的优势而得到了广泛的应用，尤其是自1992 年以来，施工升降机技术得到了快速的发展，产品产量迅速提升，生产企业的规模也在不断扩大，一些大的生产企业为了提升自身的核心竞争力，在投入生产的同时，正在对施工升降机产品进行不断地创新。

1 我国施工升降机的基本技术状况

施工的升降机作为垂直运送的人员和物料的提高机械，其主要是由导轨架、吊笼以及外笼和传动装置、安全装置这几部分组成。接下来依据每一部件分析基本的技术情况。

1.1 导轨架

在中国市场内的施工升降机，大多数产品的标准架设的高度都在150 m 以内，超过150 m 的产品几乎不多见。也正因为如此，大部分产品包括导轨架标准节截面尺寸是650 mm×650 mm，仍然有一些厂家是800 mm×800 mm，然而导轨架标准的节主弦杆公称的尺寸大部分是76 mm×4.5 mm，89 mm×6 mm。并且从上到下都为同一规格无缝的钢管。关于标准节的斜腹杆大部分是27 mm×3 mm，25 mm×3 mm的无缝钢管。同时也有较少的厂家使用20 mm 的圆钢代替。关于标准节的上、中、下三框大部分是75 mm×50 mm×5 mm角钢，而且三框保持一致。仍然有少部分厂家中的框角钢比上、下框的规格稍微小些。

1.2 吊笼

吊笼大部分是有2 根主立柱的焊接的钢结构，周围还有钢丝的保护网，吊笼的前后分别安装关单、双开吊笼门，其顶部安置活板门，配备好的专用梯子可以作为紧急出口或者在顶部位置进行架设、维修以及保养等的工作。为了确保人员的安全，顶部安装护身的拉杆。吊笼的顶部安装了吊杆安装孔。吊笼的主立杆上安装了传动机构以及限速器底板的安装孔。导向使用的滚轮组同样也安装在主立柱上面。主立柱以及吊笼结构的上、下框架大部分为10#工字的钢结构。关于某些特种的电梯，吊笼具有不同的结构，例如北京博邦重工机械有限公司全部使用冷着型钢大大地提升了吊笼的强度。

1.3 外笼

外笼的主要构成部分是底座、防护栏以及一节标准节。底盘部有地脚螺栓安装孔的位置。外笼入口的部位有外笼门并且装有自动的开门机构。在吊笼上升过程中，外笼门自动闭合。关于手动开门的外笼有安全开关。有几组缓冲弹簧在底盘上，现在大部分为蜗卷式弹簧，确保吊笼或者对重柔性的接触。

1.4 传动系统

就当前施工升降机中常见的传动系统而言，其主要是由电动机、联轴器、减速机以及相关的齿轮组成，传动系统主要被安装在施工升降机的吊笼内，其通过齿轮与导轨架上的齿条啮合在一起。施工升降机中的减速机大多是二次齿轮传动式的机械，而新型的减速机属于平面二次包络蜗轮蜗杆的减速机设备，其在传动设备下方设置了一种锥鼓限速器，一旦吊笼出现了不正常的下滑现象，限速器就会带动制动锥鼓进行旋转，此时制动锥鼓与外壳相接触的摩擦力大大增加，吊笼就会恢复平缓制动情况，充分发挥出安全保护施工升降机的作用[1]。限速器是施工升降机中的重要构件，过去我国的施工升降机限速器大多从国外进口，而如今国产限速器的质量已达到进口构件的水平。

1.5 施工升降机的电气设备和安全控制系统

就施工升降机的电气设备而言，其主要由电源箱、电控柜操作盒以及相应的安全控制系统组成[2]。通常情况下，施工升降机的每个吊笼中设有一个相对独立的电气设备，双施工升降机中具有2 套相对独立的电气设备，并分别控制着相应的吊笼。电源箱主要安装在施工升降机的外笼结构上，箱内配有施工升降机的总电源开关，在总电源开关的上端由电缆引入电源，在开关的下端由电缆进行供电。为了最大程度地保证施工升降机运行以及相关施工人员开展工作的稳定性和安全性，一般在吊笼门以及吊笼顶部的活动板门上设置相应的安全开关，此时，如果有一个门处于开启或者未关闭的状态，那么吊笼不能正常运行。除此之外，施工升降机的钢丝绳锚点处还设置了相应的断绳保护开关，吊笼的上、下还装有限位和极限开关，当吊笼到达相应的终点时，其就会自动停车，而如果吊笼到达约定位置没有停车，一旦超出安全距离，开关就会自动切断相应的电源，最大程度地保证施工升降机工作的安全性和稳定性。

2 施工升降机今后的发展方向

2.1 架设高度与标准节主旋杆公称尺寸的优化

近几年来，架设高度问题逐渐成为了我国施工升降机在发展中遇到的全新问题。通常情况下，我国生产的施工升降机是把100 m 作为标准的架设高度，但是近几年建筑行业快速发展，当前的架设高度已经无法满足日益发展的建筑工程的需要，必须增加施工升降机的架设高度[3]。而施工升降机架设高度的增加必然会使同规格标准节主弦杆截面公称尺寸增加，其内径也会不断增大，最终只会提高施工升降机生产的成本投入，而且从施工升降机的整个受力情况来看，这种方法是不具备较高合理性的。

通过对现代化设计方法进行深入的分析可以得出，可以根据结构的荷载以及危险截面位置，合理地选择截面尺寸，在这种情况下，施工升降机不会因为机器架设高度的增加而加大经济成本，并且不会过分增加施工升降机的自重，从而为施工升降机的经济性和稳定性提供保障。此外，考虑到施工升降机的实际安装和管理工作的稳定性，可以将施工升降机的架设高度大体分为3 段，综合分析3 段的受力情况，在此基础上合理地规划界面的公称尺寸以及每一段的高度，并且利用不同的颜色区分每一段[4]。这样做为施工升降机的标准化、规范化发展提供了有力的保障。

2.2 施工升降机的信息化控制

在当前信息技术快速发展的背景下，利用计算机来控制施工升降机已成为施工升降机发展的必然趋势。近几年，国家部门以及相关设备公司联合开发的一种施工升降机就是将计算机控制充分利用了起来，其主要是将计算机技术应用到了施工升降机，这样可以有效实现施工升降机的自动平层功能，驾驶室的小环境控制、自动呼叫等功能也能实现。这种情况在很大程度上保证了施工升降机的安全性和稳定性。不仅如此，在施工升降机中应用计算机技术，还能在很大程度上实现机电的一体化发展，产品的性能、技术性、使用寿命等都会有所提升[2]。

2.3 产品更加多样化

就当前我国的施工升降机而言，大部分的机械是应用于建筑行业的施工工作中，输送人和物品，但是现阶段出现了将施工升降机应用到其他领域的情况。例如：中国科学研究院廊坊机械化研究所与深圳某机械生产公司联合开发的曲线式施工升降机，为我国相关部门的气象监测工作提供了很大的便利。此外，通过对当前建筑市场的深入分析可以发现，大型建筑的可移动施工平台是今后建筑行业建筑施工的发展方向[5]。将施工升降机作为机械主体，吊笼改为不同形式的平台，以此来适应建筑工地实际施工工作的需求，这样可以在很大程度上代替当前建筑工程中使用的脚手架结构，不仅节省成本，其安全性、可靠性也能得到保障。

2.4 产品更倾向环保

目前，我们可以清楚地意识到生产与发展之间存在的关系，如果环保达不到要求，就更加谈及不到发展。当前的绿色理念慢慢融入人们心中，使其绿色理念成为施工升降最主要的发展方向。专家认为，如果谁可以积极推行出绿色产品，就能更快地抢占市场，从而更精准地在市场中占据主动权。发展方向如下：只有不间断地积极改进产品设计，使其生产环保能低能耗、低噪声、无漏水、无井道的进行施工升降机。施工升降机曳引选用的是尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等没有润滑油污染的曳引形式。

3 升降机传动机构的技术创新

整个升降机的主要部分是传动机构，升降机的完成工作质量和性能都与传动机构紧密相连，提高升降机传动机构的质量，完善并且优化改进传动机构技术，可以有效地提升升降机的性能。近些年，我国研究出了将电机和减速机的连接、将螺旋伞中的齿弧齿和锥齿正交结构设置并且到低速输出端的新一代精密减速机，将减速机的传动效率提高到国际领先的水平，这一类型减速机的新型传动机构会成为市场的主流，具有高效的传动效率，我国已经研制出2 个中速施工升降机，使传动技术有了飞越式的发展。

4 结语

总而言之，在当前社会和经济快速发展的背景下，施工升降机必然会迈向智能化、保障安全性以及可靠性的机械设备发展阶段。因此，相关生产部门必须将其重视起来，全面分析外部发展环境以及施工升降机技术的基本状况，在此基础上进一步优化施工升降机的架设高度、加强升降机的信息化控制，并且还要积极探索其多样化发展路径，只有这样，才能有效提升其安全性和稳定性，为其今后的智能化发展奠定基础。