CN109867213A - 一种高空作业专用汽车转塔调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高空作业专用汽车转塔调平装置，涉及高空作业专用汽车，由在车架转塔上安装的两层上下叠放的具有转轴的平板及其转动执行机构构成。其中，所述上层平板的转轴与所述下层平板的顶面平行，所述下层平板的转轴与转塔顶面平行，且所述两层平板的转轴互为垂直交错角安置；所述转动执行机构为双滑块四杆机构，其滑块为主动构件，由液压缸驱动获得直线运动。本发明通过两层所述平板转动，实现上层平板的翻滚和俯仰姿态调整，达到转塔调平目的。本发明的调平装置具有承载能力强、调平角度范围大、动态响应快、精度高、平稳性好、安全可靠等优点，适合高机动、高场地适应性高空作业专用汽车的转塔静态和动态调平。

Description

一种高空作业专用汽车转塔调平装置

技术领域

本发明为一种高空作业专用汽车转塔调平装置，涉及高空作业专用汽车。

背景技术

高空作业专用汽车在大型设施的建造与维护、高层建筑消防和救援等领域应用广泛。随着技术进步，高空作业专用汽车在臂架举升高度、作业机动性等方面获得快速发展，但也带来整车稳定性与结构安全性方面的问题。

现有国内外高举类高空作业车辆要求，支腿应具有5～8°角的手动或自动车架调平能力，以适应各种作业场地驻车需要。特别地，在云梯消防、救援车技术中，由于云梯臂架抗扭曲变形能力差，对车架调平精度要求较高；由于支腿调平方式其调节时负载包括了整车质量，惯性大，因此作业过程支腿状态变动引起的不水平不能通过支腿调节，支腿调平不适用与转塔动态调平；为适应草地等非硬化场地条件下快速驻车作业，确保臂架作业过程支腿状态变动条件下的整车安全，出现了高空作业车转塔动态调平技术。

现有的转塔动态调平方法采用的是斜面凸台调平。其在转塔上增加轴线为铅垂方向的圆柱体，在圆柱体中部设置具有转动关节的斜面和顶面，通过斜面转动和顶面反向回转，达成调平功能。其明显的缺点是，调平角范围取决于斜面倾角，而过大的倾角将引起臂架末端负载的铅垂方向惯性冲击，调平角度范围窄；调节时两个旋转关节对臂架姿态为强耦合，必须同步反向转动，否则引起臂架末端位置在多个方位上的大幅改变，增加臂架结构稳定性和控制风险；另外，两个调平关节运动和转塔转动的惯性一致，即为整个臂架系统转动惯量，调平响应速度慢，调节效率和精度低。

在其他领域应用到的调平方法中，小型仪器应用的三角支架调平最为普遍，其原理为3点调平。三个支腿可改变长度，既可调节整体高度，同时又可以调节整体水平。在车载或现场安装的大型仪器和武器装备调平中，一般将位置和水平姿态调整功能分离，因此3点调平原理退化为两点调平，既以待调平平面上的一点的高程为参考，将该平面上另外两点调节为同高实现调平。由于其以一点为参考点，另外两点的调节运行轨迹为球面，因此两点调平法一般需要应用万向铰链，调节装置的承载能力差；采用多个平面机构组合驱动单点时，装置又较复杂，精度较低。

因此，针对现有高空作业车辆转塔动态调平技术的不足，解决大型臂架系统作业过程的动态调平装置的问题，对发展高性能的高空作业车辆技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种高空作业专用汽车转塔调平装置，具有承载能力强、调平角度范围大、动态响应快、平稳性好、精度高、安全可靠等优点，有效提高车辆的场地的适应性、作业的机动性，并充分保障臂架系统的运行稳定性和安全性。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的转塔调平装置由在车架转塔上安装的两层上下叠放的具有转轴的平板及其转动执行机构构成。其中，所述上层平板的转轴与所述下层平板的顶面平行，所述下层平板的转轴与转塔顶面平行，且所述上层平板与所述下层平板的所述转轴互为垂直交错角安置；所述转动执行机构为双滑块四杆机构，其滑块为主动构件，由液压缸驱动获得直线运动。

所述上层平板与所述下层平板的转动执行机构为摆缸四杆机构，其摆缸是原动构件，为直线作动器，可采用气缸、液压缸、直线电机或丝杠螺母副等。

优选地，所述滑块的直线运动可采用气缸、直线电机、丝杠螺母副等直线作动器获得。

优选地，所述上层平板与所述下层平板的所述转轴互为非90°交错角布置，如60°交错角布置。

与现有的技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

（1）本发明中，转塔调平由平面执行机构实现，承载能力强、长期运行稳定性好；

（2）所述上、下层平板的转动自由度与上层平板的翻滚和俯仰姿态的调整方位一致，调平时所述平板的转角调节量小，调平响应快，调节角度范围大；

（3）采用滑块为主动件，调平过程具有卸载能力和反向自锁功能，动态稳定性和安全性高；同时，通过机构进行调平运动变换，调节精度高。

（4）所述转动执行机构采用摆缸四杆机构时，简化了调平装置结构，成本低。

（5）所述转动执行机构中原动件的直线运动可灵活采用液压缸、气缸、直线电机、丝杠螺母副等方式驱动，能适应各种应用中的动力来源条件和控制精度要求。

（6）所述上、下层平板平板的转轴可为非90°交错角布置，如60°交错角布置。因此本发明具有转塔结构布局设计的多样性和灵活性。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是采用摆缸四杆机构的原理图。

图中，1-车架转塔， 2-下层平板 ，3-上层平板，4-下层平板转动执行机构，5-上层平板转动执行机构，6-下层平板驱动元件 ，7-上层平板驱动元件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一：

一种高空作业专用汽车转塔调平装置，图1为其结构原理图，图2为其结构示意图。转塔调平装置安装在车架转塔1上，由具有转轴D的下层平板2和具有转轴D'的上层平板3及其转动执行机构上下叠放而构成。其中，上层平板3的转轴D'与下层平板2的顶面平行，下层平板2的转轴D与车架转塔1顶面平行，且下层平板2的转轴D与上层平板3的转轴D'互为垂直交错角安置；下层平板2绕转轴D的转动执行机构4为双滑块四杆机构ABCD，上层平板3绕转轴D'的转动执行机构5为双滑块四杆机构A'B'C'D'，其A处和A'处的滑块为主动构件，分别由驱动元件6和7的液压缸驱动，获得直线运动。

转塔调平装置通过对驱动元件6和7的液压缸的驱动与控制，获得上、下层平板2和3的转动，实现上层平板2的俯仰和翻滚两个姿态参数的调整而达成转塔上部装置的静态或动态水平调节。由于转塔调平装置中转动执行机构分别为双滑块四杆机构ABCD和A'B'C'D'，为平面四杆机构，承载能力强、运行稳定可靠；下层平板2与上层平板3的转轴与待调节的上层平板3的翻滚和俯仰姿态描述轴的方位接近一致，上、下层平板转角的调节量小，调平响应快，调节角度范围大；通过机构进行调平运动变换，调节精度高；采用滑块为主动件，调平过程具有卸载能力和反向自锁功能，安全稳定性好。

实施例二：

采用摆缸四杆机构的转塔调平装置的结构原理图如图3所示，是图1和图2所示调平装置一种简化结构。图3所示的的转动执行机构4和5为摆缸四杆机构，由摆缸ABC和A'B'C'分别取代了图1和图2中的双滑块构件。由于摆缸是原动构件，为直线作动器，可依据动力源条件，直接采用液压缸、直线电机或丝杠螺母副等实现。采用摆缸四杆机构的调平装置结构更简单，成本低。

实施例三：

图1中所示的驱动元件6和7除可采用液压缸外，根据应用条件，还可采用气缸、直线电机、丝杠螺母副等其它类型的直线作动器。

实施例四：

参照图1和图3，将上、下两层平板2和3的转轴D和D'也可设置为非90°交错角布置，如60°交错角布置。调平装置不同交错角布置方案，增加了转塔结构布局设计的多样性和灵活性。

上述所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而非限定本发明。在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或者替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种高空作业专用汽车转塔调平装置，由在车架转塔（1）上安装的两层上下叠放的具有转轴的平板及其转动执行机构构成，其特征在于，所述上层平板（3）的转轴与所述下层平板（2）的顶面平行，所述下层平板（2）的转轴与转塔顶面平行，且所述上层平板（3）与所述下层平板（2）的转轴互为垂直交错角安置；所述上层平板转动执行机构（5）与下层平板转动执行机构（4）为双滑块四杆机构，其滑块为主动构件，由液压缸驱动获得直线运动。

2.根据权利要求书1所述一种高空作业专用汽车转塔调平装置，其特征在于，上层平板转动执行机构(5)与下层平板转动执行机构(4)为摆缸四杆机构，其摆缸是原动构件，为直线作动器，可采用液压缸、气缸、直线电机或丝杠螺母副等。

3.根据权利要求书1所述一种高空作业专用汽车转塔调平装置，其特征在于，所述滑块，优选地，其直线运动可采用直线电机、气缸、丝杠螺母副等直线作动器。

4.根据权利要求书1所述一种高空作业专用汽车转塔调平装置，所述上层平板（3）与下层平板（2）的转轴，优选地，互为非90°交错角布置，如60°交错角布置。