CN103832949A

CN103832949A - 工作斗调平装置及高空作业车

Info

Publication number: CN103832949A
Application number: CN201210486861.6A
Authority: CN
Inventors: 刘召华; 陈贤圣; 周磊; 艾国栋
Original assignee: Changsha Zoomlion Fire Fighting Machinery Co Ltd
Current assignee: Hunan Zoomlion Emergency Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: CN103832949B

Abstract

一种高空作业车及其工作斗调平装置，高空作业车包括工作斗、臂架和工作斗调平装置。工作斗调平装置包括第一支架、安装于所述第一支架中的蜗杆、驱动所述蜗杆转动的驱动装置，以及与所述蜗杆啮合的蜗轮；所述第一支架和所述蜗轮中之一与高空作业车的工作斗连接，所述第一支架和所述蜗轮中的另一个可与所述高空作业车的臂架连接；所述第一支架和所述蜗轮中与所述臂架连接的部件在调平作业过程中固定不动，而所述第一支架和所述蜗轮中与所述工作斗连接的部件在调平作业过程中运动。本发明一实施例的工作斗调平装置在驱动机构失效（如断电或者漏油）时，蜗轮不能反向驱动蜗杆，这样，工作斗就会停留在一个相对比较安全的角度，不会倾翻，使得高工作业车在使用时安全可靠。

Description

工作斗调平装置及高空作业车

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种高空作业车及其工作斗调平装置。

背景技术

高空作业车是一种将工作人员或机器设备等举升至高空指定位置，从事安装、检修、救援等作业的专用设备。工作斗安装在高空作业车臂架的顶端，起着承载工作人员或者检修工具的作用，是实现高空作业车主要功能的重要装置。在高空作业车作业过程中保持工作斗地板面始终与水平面平行的功能十分重要，实现这一功能的机构通常称为调平机构。

现有技术中通过油缸驱动的四杆机构结合臂架的变幅动作来实现工作斗的调平，例如CN200810061626.8所述的工作斗调平机构。然而，现有的工作斗调平机构存在以下不足：

1、在液压系统出现故障（如油缸漏油或者液压锁失灵）的情况下，油缸会快速回缩，导致工作斗倾翻，造成严重事故；

2、调平机构尺寸较大，结构繁杂，质量重；

3、油缸传动精度一般，调平速度不平稳，且四杆机构的运动具有死点和急回特性等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种安全可靠的高空作业车及其工作斗调平装置。

本发明提供的高空作业车包括工作斗、臂架和工作斗调平装置。其中，包括第一支架、与第一支架固定连接的第二支架、安装于所述第一支架中的蜗杆、驱动所述蜗杆转动的驱动装置、设于所述第二支架中并与所述蜗杆啮合的蜗轮；所述第一支架和所述蜗轮其中之一用于与工作斗固定连接，所述第一支架和所述蜗轮中的另一个用于与臂架固定连接；所述第二支架与所述蜗轮可转动连接。

本发明提供的工作斗调平装置包括第一支架、与第一支架固定连接的第二支架、安装于所述第一支架中的蜗杆、驱动所述蜗杆转动的驱动装置、设于所述第二支架中并与所述蜗杆啮合的蜗轮；所述第一支架和所述蜗轮其中之一用于与工作斗固定连接，所述第一支架和所述蜗轮中的另一个用于与臂架固定连接；所述第二支架与所述蜗轮可转动连接。

进一步地，所述工作斗调平装置还包括用于实时测量所述工作斗与水平面的夹角的检测元件，所述检测元件与所述驱动装置信号连接。

进一步地，所述第一支架用于与所述工作斗固定连接，所述蜗轮用于与所述臂架固定连接。

进一步地，所述第一支架用于与所述臂架固定连接，所述蜗轮用于与所述工作斗固定连接。

进一步地，所述第二支架与所述蜗轮通过所述蜗轮的蜗轮轴可转动连接。

进一步地，所述第二支架的一个侧面开口，所述蜗轮和所述臂架在所述开口处通过穿设螺钉的方式固定连接。

进一步地，所述第一支架的侧壁上形成有第一开孔；所述第二支架的侧壁上形成有第二开孔；所述第二开孔与所述第一开孔相连通，所述蜗轮和所述蜗杆在所述第一开孔和所述第二开孔处相啮合。

进一步地，所述第一支架呈竖直方向设置的筒状结构，所述第二支架呈水平方向设置的筒状结构，所述第一支架的轴线方向垂直于所述第二支架的轴线方向。

进一步地，所述蜗轮的齿分布于所述蜗轮的整个圆周或者仅分布于所述蜗轮圆周的一部分。

本发明一实施例中的工作斗调平装置在驱动机构失效（如断电或者漏油）时，蜗轮不能反向驱动蜗杆，这样，工作斗就会停留在一个相对比较安全的角度，不会倾翻，使得高工作业车在使用时安全可靠。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例中工作斗调平装置用于高空作业车时的示意图。

图2为本发明一实施例中工作斗调平装置的动作原理示意图。

图3为图1中臂架的放大示意图。

图4为图1中第一支架和第二支架的放大示意图。

图5为沿图1中线V-V的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1所示为本发明一实施例中工作斗调平装置用于高空作业车时的示意图。如图1中所示，工作斗调平装置100包括第一支架110、与第一支架110固定连接的第二支架120、安装于第一支架110中的蜗杆130、驱动蜗杆130转动的驱动装置140、可与蜗杆130啮合的并设于第二支架120中的蜗轮150、以及检测元件160。

在图示的实施例中，第一支架110与高空作业车的工作斗210的后部固定连接，蜗轮150与高空作业车的臂架220固定连接；而且与臂架220连接的蜗轮150在调平作业过程中固定不动，而第一支架110带动工作斗210在调平作业过程中相对于蜗轮150的轴线转动。

具体地，如图4所示，第一支架110大致呈竖直方向设置的筒状结构，且在第一支架110的远离工作斗210的侧壁上形成有第一开孔112。如图1和图4所示，第一支架110的轴线方向大致沿着竖直方向设置。

如图4和图5所示，第二支架120大致呈水平方向设置的筒状结构，第二支架120的一个侧面形成开口（图未标号），且在第二支架120的靠近工作斗210的侧壁上形成有第二开孔122。如图1和图4所示，第二支架120的轴线方向大致沿着水平方向设置且垂直于纸面方向。换言之，第一支架110的轴线方向大致垂直于第二支架120的轴线方向。如图1和图5所示，第二支架120固定安装在第一支架110上，且第二开孔122与第一开孔112相连通以供分别安装在第一支架110、第二支架120中的蜗杆130、蜗轮150相互啮合。在一实施例中，第二支架120可焊接在第一支架110上。

蜗杆13可转动地安装于第一支架110中。在一实施例中，蜗杆13可与第一支架110同轴设置。

驱动装置140安装在第一支架110上或者工作斗210上的其他适当位置，可驱动蜗杆130在第一支架110中转动。驱动装置140可以为电机。

蜗轮150设于第二支架120中并可与蜗杆130啮合。在本发明的实施例中，蜗轮150的齿可以分布于蜗轮的整个圆周，也可以仅分布于蜗轮圆周的一部分，只要蜗轮150上的齿可以满足与蜗杆130的齿相啮合并可调整工作斗210倾角即可。

如图3和图5所示，蜗轮150通过在第二支架120的侧面开口处穿设分布于同一圆周上的若干螺栓221，将蜗轮150与臂架220固接，当然蜗轮150也可以通过焊接等其他方式与臂架220固定连接。另外，第二支架120的侧面开口处还设有一挡板124，以避免杂物进入第二支架120内部。

在图5所示的实施例中，是通过在第二支架120的整个侧面设置开口，然后通过螺栓221的方式固接蜗轮150和臂架220，在本发明的其它实施例中，也可以无需在第二支架120的整个侧面设置开口，而只需在设置螺栓221的圆周部分设置环形开口，然后在环形开口部分穿设螺栓也可以实现蜗轮150和臂架220的固接。

第二支架120通过穿设于蜗轮150的中心轴线上的蜗轮轴152与蜗轮150可转动连接，使第二支架120可以绕蜗轮轴152转动。可以理解地，蜗轮轴152可以与蜗轮150分开设置成两个独立的元件，也可以与所述蜗轮150制成一体，即蜗轮轴152直接从蜗轮150的侧面凸出形成。

检测元件160安装在工作斗210的底部，用于实时测量工作斗210的地板平面与水平面的夹角，检测元件160与驱动装置140信号连接。优选地，在本实施方式中，检测元件160可以为倾角传感器，这样，驱动装置140可根据倾角传感器的测量信息来调整蜗杆130的转速和方向以及转动的总圈数，从而使得蜗杆130带动工作斗210和第一支架110及第二支架120一起绕着蜗轮150的轴线转动，调整工作斗210的角度使其始终与水平面平行。例如，假设所用蜗轮蜗杆传动比为i,倾角传感器的实时测量值为θ（规定工作斗210的前倾角度为负值，后仰角度为正值），为实现调平，蜗杆130需转动的角度为α，需转动的圈数为n，则有如下换算关系：

α=i*θ

n=α/360

上述为本发明一实施例中工作斗调平装置100的具体结构，下面简述其工作原理。

在调平过程中，倾角传感器实时测量工作斗210的地板平面与水平面的夹角，根据倾角传感器的测量信息来调整蜗杆130的转速和方向以及转动的总圈数，从而使得蜗杆130带动工作斗210和第一支架110及第二支架120一起绕着蜗轮150的轴线转动，调整工作斗210的角度使其始终与水平面平行。在蜗杆130和工作斗210转动的过程中，如图2所示，蜗轮150完全固定使其在空间中是固定不动的（即，在调平过程中，既不能自转也不能移动），当蜗杆130在驱动装置140的作用下沿着第一方向A1自转时，由于蜗杆130与蜗轮150啮合且蜗轮150完全固定，且第一支架110与第二支架120通过蜗轮轴152与蜗轮150及臂架220可转动地连接在一起，因此，蜗杆130和第一支架110与第二支架120一起围绕蜗轮150的中心轴线沿着第二方向A2转动，实现对工作斗210调平的目的。

可以理解的，在其他实施例中，可以将蜗轮蜗杆机构倒置安装，即将蜗轮150与高空作业车的工作斗210固定连接，而第一支架110与高空作业车的臂架220固定连接，此时，当蜗杆130自转时，蜗杆130驱使蜗轮150转动，蜗轮150则会带动工作斗210一起相对于蜗杆130及臂架220转动。

即在本发明的相关实施例中，蜗轮150和第一支架110其中之一可与高空作业车的工作斗210固定连接，蜗轮150和第一支架110中的另一个可与高空作业车的臂架220固定连接，而且与臂架220连接的部件（蜗轮150或第一支架110）在调平作业过程中固定不动，而与工作斗210连接的部件（第一支架110或蜗轮150）在调平作业过程中产生转动。

在其它实施方式中，当不采用检测元件160进行倾角的检测时，也可以人眼观察工作斗210的大致倾角，采用手动的方式控制驱动装置140，同样也可以实现工作斗210的大致调平。

综上所述，本发明一实施例的工作斗调平装置100具有下述优点：

（1）在驱动机构140失效（如断电或者漏油）时，蜗轮150不能反向驱动蜗杆130，这样，工作斗210就会停留在一个相对比较安全的角度，不会倾翻，使得高工作业车在使用时安全可靠；

（2）蜗轮蜗杆结构尺寸比较紧凑，占用空间小；

（3）蜗轮蜗杆传动平稳，传动精度比油缸传动高；

（4）第一支加110和第二支架120可以保证蜗杆130与蜗轮150的距离保持一定，便于蜗轮蜗杆正确啮合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种工作斗调平装置，其特征在于，包括第一支架、与第一支架固定连接的第二支架、安装于所述第一支架中的蜗杆、驱动所述蜗杆转动的驱动装置、设于所述第二支架中并与所述蜗杆啮合的蜗轮；所述第一支架和所述蜗轮其中之一用于与工作斗固定连接，所述第一支架和所述蜗轮中的另一个用于与臂架固定连接；所述第二支架与所述蜗轮可转动连接。

2.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述工作斗调平装置还包括用于实时测量所述工作斗与水平面的夹角的检测元件，所述检测元件与所述驱动装置信号连接。

3.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一支架用于与所述工作斗固定连接，所述蜗轮用于与所述臂架固定连接。

4.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一支架用于与所述臂架固定连接，所述蜗轮用于与所述工作斗固定连接。

5.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第二支架与所述蜗轮通过所述蜗轮的蜗轮轴可转动连接。

6.如权利要求3所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第二支架的一个侧面开口，所述蜗轮和所述臂架在所述开口处通过穿设螺钉的方式固定连接。

7.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一支架的侧壁上形成有第一开孔；所述第二支架的侧壁上形成有第二开孔；所述第二开孔与所述第一开孔相连通，所述蜗轮和所述蜗杆在所述第一开孔和所述第二开孔处相啮合。

8.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一支架呈竖直方向设置的筒状结构，所述第二支架呈水平方向设置的筒状结构，所述第一支架的轴线方向垂直于所述第二支架的轴线方向。

9.如权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述蜗轮的齿分布于所述蜗轮的整个圆周或者仅分布于所述蜗轮圆周的一部分。

10.一种高空作业车，包括工作斗、臂架和工作斗调平装置，其特征在于，所述工作斗调平装置为权利要求1至9任一项所述的工作斗调平装置。