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     登高车翻转机的整体结构与原理,  肇庆出租登高车, 肇庆登高车, 登高车出租    此翻转机的动力传动系统包括电机和减速器。动力传动系统的作用是提供给翻转架足够的力矩，使翻转架能完成正转和反转。另外，传动部分的蜗轮蜗杆具有自有自锁能力，使翻转架的正转和反转均有自锁能力。本文所设计的翻转机采用的电机是永磁同步电机，因为待翻转的工件有很大的重量和尺寸，需提供给翻转架很大的转矩。另外翻转机在翻转过程中要求速度平稳，而工件在翻转的过程中负载不断变化。因此本文选用机械特性较硬的永磁同步电机，带有制动装置，因此电机的停止会十分迅速。选用永磁同步电机能保持恒速，因此只需要控制电机的启停和正反转即可，所以对电机的控制也变得相对简单。本文所设计的翻转机采用的减速器是具有自锁能力的蜗轮蜗杆减速器，由一对蜗轮蜗杆传动加上一对直齿轮传动组成。

    翻转执行机构由特殊形状的大齿轮和翻转架组成。根据工件的的形状特点，本文所设计的翻转架与锁止杆形成闭合框架，“包”住工件的“肢端”进行翻转。翻转的扭力由大齿轮通过螺杆连接来提供。设计了多个螺孔是为了降低单个螺杆的受力，同时也使得翻转架和大齿轮的受力更均匀一些，将螺孔设计的位置尽可能地远离旋转中心轴以改善翻转架的力矩分布，从而降低对翻转机的刚度要求。之所以将大齿轮设计成图中的形状而没有用全齿轮，首先是因为考虑到放置工件的难易性，这样的齿轮形状不仅能给放置工件于翻转架带来方便，而且大齿轮也将与工件直接接触，能分担翻转架对工件的支持力；并且大齿轮旋转周程是180度，此大齿轮设计模型已能满足翻转的功能要求，同时也减少了齿轮的材料。翻转机的锁紧装置锁止装置的作用是使工件在翻转的整个过程中保持其相对位置不变。本文根据工件的特点和翻转的形式设计了特定的锁止装置。锁杆通过锁头与翻转架形成封闭的框架，使工件在翻转过程中不会从任意一个方向掉落。

      自动锁在翻转开始前，锁止杆与翻转架需锁合形成闭合框架，在翻转完成后，需解除框架闭合状态，锁止杆需“开锁”，即解除锁合。为了完成这两个动作，并且满足自动化要求，设计了自动锁，并将其安置于锁止杆的杆头。本文所设计的自动锁基本结构。锁头在受轴向外力作用下，克服弹簧的张力而进行“内缩”，直至锁头与锁框平行后锁头不受轴向外力的作用，锁头在弹簧弹力的作用下“外伸”至锁框，锁合完成。“开锁”动作则是外力作用于开锁柄，进而从锁的内侧拉动拉杆克服弹簧的弹力使锁头得以“内缩”，若作用于开锁柄的外力保持，则锁会保持“开锁”的状态。本文设计的自动锁结合工况特点，并为了满足自动化的要求，将锁的锁柄设计为绕竖直方向旋转，其位置略突出于锁止杆的表面，这样，在翻转架带动工件和锁止杆翻转180度之前，也就是锁止杆快贴近辅助机架之前，锁柄会先接触辅助机架，使锁柄旋转，进而拉动锁头逐渐“内缩”，当翻转至180度，锁止杆与机架贴合，锁头完全“内缩”至锁止杆内侧，锁打开。

      对心滑块机构是自动锁的旋转运动辅助机构。对心滑块机构的作用是使锁止杆完成翻转180度，进而锁止杆才能与翻转架锁合。在工件落位安置完毕后，锁止杆需要从初始位置翻转180度与翻转架锁合，使工位1转为工位2的状态。为此，本文设计对心滑块机构模型，滑块的直线运动可转化为锁止杆的旋转运动。而在整个翻转动作前的初始位置时，对心滑块的连杆和锁止杆夹角为180度，处于同一水平线，正是对心滑块的“死点”位置，为了解决对心滑块机构的“死点”问题，本文在辅助支撑架上安置了辅助支撑弹簧，在翻转指令开始后，锁止杆在辅助支撑弹簧的作用下提升一定的位置，此时对心滑块机构也破除了“死点”状态（因为此时滑块和连杆的直线与锁止杆的直线夹角不再是0度）。另外，锁止杆在翻转180度完成前，自动锁会渐渐打开，锁头的承力面积会渐渐减少，此时辅助支撑弹簧会辅助支撑锁止杆，能有效改善锁头的受力分布和延长锁头的寿命。显然，需要设计一机构在一个翻转过程完成后锁止固定锁止杆，否则在翻转完成后工件被运离锁止杆后，弹簧3会弹起锁止杆，（在没有人工指令下）进而立即进行下一轮的翻转动作。因此本文设计了启动装置。

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     本文的启动装置是由牵引电磁铁改装的电磁锁。电磁锁的作用，一是使整机开始动作，二是在一个工件翻转完成后，固定锁止杆，等待下一次翻转指令动作。铁当工件放置于翻转架后，处于工位1状态，工人按下启动开关后，电磁锁“开锁”，电磁锁的锁头会“退”至锁止杆的锁框之外，锁止杆将在其他机构部分的动作下完成后面的翻转动作。在翻转动作完成后，即处于工位4状态，此时会触发行程开关，使电磁锁自动对锁止杆进行锁止固定如图2.24（此时锁止杆在工件的压力下已贴于辅助支撑架），等待下一次人工启动指令时，电磁锁才开锁，进而进行下一个工件的翻转动作。

  

       电磁锁的锁止动作原理是电磁铁处失电状态，其衔铁块失去静芯的吸引力而在回复力的作用下“外伸”而伸进锁止杆的锁框中。电磁锁的开锁动作则是电磁铁得电，吸引衔铁块“内缩”而缩至锁止杆的锁框之外。电磁铁的得电失电的控制设计，本文的蓄能缓冲装置是由安置在滑块滑道上的两个弹簧构成。蓄能缓冲弹簧，对心滑块机构的滑块的运动和位置决定着锁止杆的运动和位置。蓄能缓冲装置即通过弹簧与滑块的相互作用来达到蓄能、做功和缓冲的作用。蓄能缓冲装置的弹簧1的功能和工作过程：每次在工件的翻转过程中，弹簧不断被压缩而蓄能。而在工位4过后，此翻转机循环到工位1的动作，打开开关后，弹簧1开始逐渐释放弹力势能，推动滑块直线运动，进而使锁止杆作旋转运动。登高车25紧接着，在锁止杆旋转90度后，滑块会与弹簧1分离，此时锁止杆依靠惯性和重力继续定轴旋转，旋转一定角度后，滑块开始接触并压缩弹簧2，在弹簧2不断增大的弹力阻碍作用下，滑块开始减速，进而使锁上杆做减速运动直至碰触翻转架并与之锁合，在此过程中，弹簧2既起到了缓冲作用，同时也将锁止杆的重力势能转化为弹性势能。而在过后的翻转架带动工件翻转的初始阶段过程中，滑块的位置随着锁止杆的变化而朝着远离弹簧2的方向滑动（即朝着如图的左边方向滑动），弹簧2所储存的弹力势能释放，给滑块施以推力，为翻转架的整体翻转运动做了正功。这一设计有效地利用了工件下降的部分重力势能，并将其转化为推动对心滑块机构的能量，使锁止杆能翻转180度与翻转架锁合，而不是引入其他的动力源来提供这一动作的推力。另外，此装置的两个弹簧也为锁止杆和翻转架的翻转末尾阶段，在其停止运动前起到了缓冲减速的作用。

     翻转机的电控系统电控系统的作用是使整机能达到较高程度的自动化运转，包括对电机的控制和各工位动作间衔接的信号传递与控制。在工序流程中，锁止装置的锁紧与开锁动作是由锁止装置借助纯机械结构达到自动执行的。因此，为了使整个翻转流程达到自动化，除了对电磁锁的控制，只需对涉及电机的几个运转动作进行自动化衔接：电机的翻转180度→电机反转180度→电机停止。可见，在整个翻转过程中电机的运转状态只有三种，并且电机的正转和反转都是保持恒速，也就不需要对其进行调速控制。鉴于各个动作结束后滑块和翻转架在机架上的相对位置变化明显且单向。本文采用行程开关来触发动作完成信号。本文只需3个行程开关即可完成对电机动作的串联，行程开关的布置。

    行程开关1和行程开关2均安置在辅助支撑架上，行程开关1的具体触发位置在滑块行程范围的最左端，行程开关2的触发位置在滑块的行程范围的最右端。行程开关3的触发位置翻转架末端的正下方。电机的电控原理图和电磁铁的电控原理图，主要的电器元件有3个行程开关，2个交流接触器，2个按钮开关。工位1状态，此时滑块处于其行程的最左端，触发着行程开关ST2（注意此时电控图中ST2的初始状态）工人在短暂按下开关SB2后，电磁铁得电，电磁锁开锁，滑块开始向右移动，因此电控原理图中的行程开关ST2电信号状态均取反，因此电磁铁保持得电而吸引衔铁，使电磁锁保持开的状态。滑块在弹力作用下右移直至锁止杆与翻转架锁止，滑块此时也已行至其行程的最右端，也同时触碰行程开关ST1，使电机正转电路接通，电机带动翻转架和锁止杆逆时针翻转180度后（锁自动打开），翻转架在脱离机架后使行程开关ST3的电信号取反，滑块此时行至其行程范围的最左端，触碰行程开关ST2，ST2的信号状态再次取反，电磁铁失电而使电磁锁锁止固定锁止杆，同时电机的反转电路接通，电机只带动翻转架旋转180度后，翻转架贴合机架，同时触发行程开关ST3，反转电路断开，电机停止，翻转一个工件的一系列动作完成，待下一次安置工件和启动开关。

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