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高空作业平台是高空维修的主要设备之一,能将工作人员和相关设备运送到指定高度进行作业,具有操作简单、安全可靠等功能,广泛应用于城市电力、建筑等领域。由于变电站现场维修环境的特殊性,现有的设备并不能完全满足现场维修的需要,急需一种新型设备来克服现有设备的缺陷。本文针对以上问题,以检修变电站某种类型的互感器为对象,对现有的高空作业平台进行深入的研究,研制一种集高空作业平台和起重机于一体的多功能高空作业平台,在分析整体方案的基础上,针对起重机的受力特点,建立了承载多种载荷工况的几何模型,进行了有限元分析和优化,并对关键机构进行动态特性的研究,为新产品的开发提供了一定的指导。论文主要研究了以下内容:(1)针对变电站工作现场的特点,提出了多功能高空作业平台的设计参数,在分析多种方案的基础上,选出了一种最佳方案——多节伸缩臂滑动式升降机构,体积小、轻巧方便,同时具有高空检修、吊装、梯子和重物搬运等功能,然后对起吊机构、变幅机构、旋转机构和伸缩臂机构进行详细的结构设计,从而确定了整体结构模型。(2)应用Hypermesh软件对整机的三维模型进行网格划分,在此基础上运用ABAQUS软件进行有限元分析,得到了两种工况下各构件的应力和位移分布规律,并根据分析结果对应力集中处进行结构改进。(3)根据改进后的分析结果,各处应力集中都相应的减小,但伸缩臂受力仍不均匀,应用OPTISTRUCT软件进行离散尺寸优化,使整机的重量和体积都相应减小,各构件受力均匀,获得了较为理想的结构。(4)运用动力学仿真软件ADAMS对多功能高空作业平台进行了动态分析,生成一系列执行机构的动力学特性曲线,为设备的工作性能提供参照依据。同时为了防止丝杆在作业过程中发生共振,对丝杆进行模态分析,得出其固有频率和振型,进一步确定整机的安全可靠性。