中國的高空作業車行業起步較晚,自20世紀60年代開始研製、70年代才推出了商業化樣機,伴隨改革開放的深入,中國逐漸引入了國外高新技術及其產品,開始在電力保障、城市道路照明保障、城市園林維護和公安、交通等行業推廣使用。近年來,伴隨國家對基礎設施建設投入的不斷增加,特別是城市化建設、鐵路及公路網絡建設等大型項目的啟動,作用於公路、電力、市政、綠化管理等領域的高空作業車已經成為各大中城市的熱點,既擴大了內需又加快了其商品流通。
北方交通借助國家級企業技術中心優勢,積極收集國內外各項先進技術資料,針對高空作業市場的客戶需求,進行廣泛調研及全麵的市場需求預測分析,組建研發團隊,最終自主開發設計了KFM5061JGK10S型等一係列直臂後置式高空作業車產品,KFM5061JGK10S型後置直臂式高空作業車適用於合於大、中型發展建設中的城市,在使用上具有機動靈活、安全可靠、作業幅度較大、直接接近工作目標進行作業等優點。設計過程中北方交通依據SBF/F1007《設計和開發控製程序》的要求,對初步設計、技術設計、工作圖設計各個階段進行了評審和驗證。
北方交通KFM5061JGK10S高空作業車
一、後置直臂新產品係列車型創新設計:
1、總體結構緊湊,布局合理,造型美觀。行車高度突破3米以下,14米、16米車型達到2.7米,明顯提高整車通過性能,通過對各大部件結構方案的細化,確定具體設計結構。對運動鉸點設置及重點部位強度分析計算、接口型式合理配置,使整車性能達到項目任務指標,結構強度滿足穩定可靠工作的要求。
2、主臂在同行業自主設計的產品中,率先采用伸縮式組合臂主軸臂上鉸接結構、下平衡缸臂側設置,使主體結構達到先進、合理化水平,再加以拖鏈機構及長角拉線臂體內藏設計,整體提升組合臂結構設計檔次,全新體現其合理性、實用性。
3、轉台設計采用大角度後傾結構,適應總體布局的合理化。轉台體結構設計,考慮主臂鉸接型式特征,回收狀態臂體全部包含在轉台內部,因而設計上采用獨特的上部雙峰箱型結構,通過腰部折彎與下部整體封閉箱型結構過渡的形式,充分利用材料的結構剛度。既保證運動的穩定性,又使整體結構合理、美觀。支承選用蝸杆傳動一體化型式的回轉支承,更適應高空車工況特征,且節約采購成本近4000元/台。
4、車體改造采用圓筒凸起支撐上裝結構,改善轉台製造和裝配的工藝性。其餘結構在吸收國、內外先進技術的基礎上,結合多年生產經驗和用戶反饋意見,全麵進行了優化設計。
5、工作鬥采用底部鉸接型式,又新增加設計了±90°、±45°兩種款式的工作鬥。
6、拖鏈機構采用倒裝內置型式,大幅度簡化拖鏈機構的結構,內臂牽引拖鏈下部,同時又起到下托盒的作用。
7、全係列采用通用化設計,采購件達到90%以上通用;自製件也可達到70%通用,有些大部件如車改、車廂、工作鬥等可以總成通用。
8、電器技術創新:
①增加下車IO-MODEL控製模塊,實現上、下車之間CAN-BUS總線通訊,減少了外部接線點(減少故障點)。
②原設計中,操作工作臂的操作盒置於轉台和平台處,在平台和轉台進行工作臂的操作。
③改進後,將轉台處的操作盒挪到地麵,在地麵就能利用有線遙控盒方便地實現工作臂的操作,使設計更人性化,操作更簡單化。原來在轉台進行操作時,人站在轉台踏板上,操作空間小,視力範圍狹窄,時間長了操作者會感到很疲勞;改進後操作者在地麵就可以遠程遙控工作臂的動作,以上的缺點就都不存在了。
④原設計中,油門加速功能和發動機啟/停遠程控製功能為選裝項,改進設計後將這兩項功能做成必選項;在地麵可手動進行油門的加速操作;在平台,踏下腳踏開關同時油門自動加速至設定轉速。
⑤電箱及線束標準化,將電控箱做成標準模式,電箱與外部接線采用重型插件及航空插頭進行聯接,大大節約了箱內的接線空間,使原本擁擠的箱內空間變行整潔、美觀。
⑥電氣改進設計圖紙號 GKS16QXA.11 部分,圖紙現已存檔。
⑦原設計:使用主控製器HEAD-CS及測長測角傳感器,利用專用編程軟件進行軟件編譯,實現整車邏輯動作及幅度限製功能,測長測角傳感器及主控製器間通訊遵照CANOPEN 2.0標準協議進行。
⑧該液壓係統吸收了先進的設計思想,采用了比例調速閥作為流量控製閥,在其後為一組4個開關閥,用一個比例閥完成了4個基本動作的比例控製,相當於節省了3個比例換向閥,在提高性能的同時降低了成本。閥外置維修方便,完成了液壓原理圖及閥塊圖,三表設計任務。在生產試製過程中,解決了液壓噪聲大,憋車,臂抖動,測量膠管實際長度,等問題。GKS14QXA開發成功後續又開發了三種新產品後置式直臂高空車,它們是GKS18QXA,GKS16QXA,GKS20QXA,它們均采用了與該係列最先開發車型14米後置式直臂高空車同一液壓原理,提高了產品通用化程度。
二、後置直臂新產品係列車型發展展望:
1、隨著城市建設速度的加快,高樓林立已成為城市發展的重要標誌,因此開發和研製大高度直臂式高空作業車,是市場需求,也是技術需求。直臂後置係列,高空車采用慶鈴NKR77PLLWCJAY二類底盤,排放達到了國Ⅲ標準,20米車型采用的底盤排放達到了國Ⅳ標準,上裝由公司自行設計製造,配套件選用國產優質名牌產品,主要液壓件則由國外知名廠家提供。
2、細節決定成敗,在開發設計過程中,研究所嚴格按設計控製程序要求,對設計過程的各個階段進行評審和驗證。生產製造加工進程中注重細節,嚴肅工藝紀律,使該車的設計符合設計的基本原則即結構合理、技術先進、經濟可行。
3、液壓、電氣設計能夠滿足功能,管線布置規範、合理。設計圖紙結構合理、視圖表達準確清晰、會簽手續齊全。工藝文件完整、齊全統一,滿足產品設計要求。
4、依據“3C”的要求,製定和明確了強製性認證產品關鍵元器件和材料的采購技術要求和標準,編製了強製性認證產品例行檢驗和確認檢驗文件。
5、後置直臂新產品係列車型高空作業車經客戶使用,認為技術性能可靠、操作舒適、動作平穩、微動性好,適應不同場地作業。