液压升顶舞台车顶架油缸座结构改进

　　液压升顶舞台车的顶棚（含顶架、侧顶架）作为考察抗风能力的主要部位，其顶架油缸座抗变形能力及顶架与侧顶架连接铰链的牢靠度相当重要。由于侧顶架展平时，其展合油缸与顶架夹角过小，使油缸支撑力变大，造成系统压力过高（甚至接近设计压力16MPa），导致顶架与侧顶架连接铰链开裂的现象时有发生。为解决此问题，对油缸座的结构进行了改进，即将油缸座修改为一体式，并增加了油缸座尺寸。改进前、后的油缸座如图1所示。

　　改进前，顶架油缸座采用分体式，油缸座吊耳孔距顶架下平面尺寸为100 mm。因为顶棚在承受风力的同时，还要承受自身及悬挂物的重量。所以，将加载取为极限情况分析才符合实际情况。侧顶架展平后，侧顶展合油缸和顶架趋于平行，如图1(a)所示；当侧顶展合油缸与顶架达到极限位置接近平行时，力臂最小；当侧顶架重力及附加物不变时，侧顶展平的力矩不变，力臂亦小，则油缸支撑力大，连接顶架与侧顶架的铰链承受的拉力也大；如果这种极限程度频繁发生时，极易将铰链变形，影响侧顶合，甚至造成舞台顶部的损坏。

　　改进后，顶架油缸座采用一体式，即由底板与两立板焊接的分体式改为整体铸钢式，使左、右两油缸形成作用与反作用的对立形式，并能增加吊耳孔的同轴度；其与顶架的焊接面由八处减少为四处，变形处数减少；同时，该油缸座吊耳孔距顶架下平面的尺寸增加至210 mm。如图1(b)所示。

　　对改进前/后的侧顶架做受力分析，如图2所示。假定摩擦力为零的前提下，侧顶架受三个力，即改进前/后自身重力 、G₁ ，G₂改进前/后油缸支撑力F_1油缸 、F_{2 油缸} 及改进前/后铰链拉力F_1拉 、F _2拉。

式中，F _1油缸为改进前侧顶架展平时油缸的支撑力；F _1拉为改进前侧顶架展平时连接铰链的拉力；G₁ 为改进前侧顶架的重量，一般取G₁ ；α₁ 为改进前油缸与平顶的夹角，取α₁ =2.55。

　　计算得出，F_1油缸 =39.54kN，F _1拉=39.49 kN。

　　同理，由图 可以得到：

式中，F _2油缸为改进后侧顶架展平时油缸的支撑力；F_2拉 为改进前侧顶架展平时连接铰链的拉力；G ₂为改进后侧顶的重量，取G₂191×9.8 N；α₂ 表示改进后油缸与平顶的夹角，取α₂ =10 。

　　计算得出，F_2油缸 =10.78 kN，F _2拉=10.64 kN。