CN110054128A - 一种多平台作业装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多平台作业装置,包括:主平台、左平台、右平台、主升降机构、左升降机构、左平移机构、右升降机构、右平移机构、控制系统及液压执行系统。控制系统包括:主控制装置;与主控制装置相连的主平台控制装置,主平台控制装置能通过主控制装置对主平台的升降进行控制;与主控制装置相连的左平台控制装置,左平台控制装置能通过主控制装置对主平台和左平台的升降,以及左平台的伸缩进行控制;与主控制装置相连的右平台控制装置,右平台控制装置能通过主控制装置对主平台和右平台的升降,以及右平台的伸缩进行控制。本发明能够解决现有多平台作业装置自动化、智能化程度低,以及作业稳定性、可靠性、安全性无法保证的技术问题。

Description

一种多平台作业装置
技术领域
本发明涉及轨道工程技术领域,尤其是涉及一种应用于接触网检修的多平台作业装置。
背景技术
我国铁路运输已经完全进入电力机车时代,接触网作为电力机车和高铁列车的动力来源,其维护工作是目前铁路线路养护极为重要的一部分。多平台作业装置是一种可实现接触网全方位检修和保养(包括接触导线、承力索、支柱、支撑装置等)的载人作业平台。但国内的多平台作业装置长期以来依赖于进口,存在价格高、采购周期长、维护成本高等不利,因此多平台作业装置自主化研制势在必行。控制系统作为多平台作业装置的核心系统,是实现整个装置作业功能、安全功能、辅助功能的关键系统。控制系统的稳定性、可靠性直接影响整个装置的运动性能,其智能化、自动化水平也直接决定着整个装置现场使用的安全和效率。
目前,在现有技术中,主要有以下技术方案与本发明申请相关:
文献1为北京中车重工机械有限公司于2018年10月31日申请,并于2019年01月01日公开,公开号为CN109116802A的中国发明申请《一种接触网检修作业车的作业平台控制系统》。该发明申请公开了一种接触网检修作业车的作业平台控制系统,接触网检修作业车包括设置在车辆平台上的主平台,还包括位于主平台两侧的左平台和右平台,平台控制系统包括主平台操作盒、主平台控制盒、左平台操作盒、左平台控制盒、右平台操作盒和右平台控制盒,且按本申请所描述的方式连接并配合工作。从该技术方案来看,该作业平台控制系统能够控制三个平台协调工作,从而能够满足用户在使用该接触网检修作业车时对作业平台的有效控制。
文献2为北京中车重工机械有限公司于2017年12月08日申请,并于2018年03月30日公开,公开号为CN107856579A的中国发明申请《一种接触网检修作业车及其平台装置》。该发明申请公开了一种接触网检修作业车及其平台装置,其中平台装置包括主升降平台、左升降平台、右升降平台、左水平伸缩臂、右水平伸缩臂、左水平驱动部件和右水平驱动部件。左水平伸缩臂和右水平伸缩臂分别水平地设置在主升降平台的左右两侧。左升降平台设置在左水平伸缩臂的伸缩端,右升降平台设置在右水平伸缩臂的伸缩端。左水平驱动部件与左水平伸缩臂驱动连接,用于驱动左水平伸缩臂水平左右伸缩。右水平驱动部件与右水平伸缩臂驱动连接,用于驱动右水平伸缩臂水平左右伸缩。该平台装置在实现接触网全面检修的同时,实现了紧凑设计和保证作业的安全空间,施工作业中便于水平调整左升降平台和右升降平台的工作范围,作业效率高、安全性高。
文献3为徐州徐工随车起重机有限公司于2017年01月20日申请,并于2017年03月29日公开,公开号为CN106542470A的中国发明申请《一种具有三作业平台的铁路高空作业机具》。该发明申请公开一种具有三作业平台的铁路高空作业机具,包括作业平台,作业平台包括一个大平台和安装在大平台两侧的两个小平台,大平台焊接在主水平臂上端面,主水平臂安装于主立柱伸臂顶端面,主立柱伸臂通过驱动装置驱动实现垂直升降。小平台安装于小立柱伸臂顶端面,小立柱伸臂通过驱动装置驱动实现垂直升降。小立柱伸臂安装于小立柱基本臂上,小立柱基本臂对称安装在水平伸臂的两端面,水平伸臂通过驱动装置驱动实现水平移动。该发明申请具有三个可独立动作的作业平台,可同时对不同高度,不同作业点进行检修,解决了以往产品单一平台作业效率低的缺点,同时收车后三个平台形成矩形结构,结构紧凑、占用空间小。
上述文献2和文献3均只针对接触网检修作业车三平台作业装置的机械结构组成进行描述,未介绍其控制系统的具体技术方案。文献1虽然描述了三平台作业装置的作业平台控制系统,但仅仅简单描述了作业平台控制系统的基本结构组成和电气连接,而并未对作业平台控制系统的具体作业控制方式进行详细介绍。且文献1描述的作业平台控制系统,主平台控制盒仅能控制主平台动作,左平台控制盒仅能控制左平台动作,右平台控制盒仅能控制右平台动作,控制方式单一,自动化和智能化程度不高。由于文献1公开的作业平台控制系统并未对各个平台动作的具体逻辑判断条件和流程进行详细描述,因此作业平台的稳定性、可靠性、安全性无法保证。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种多平台作业装置,以解决现有多平台作业装置自动化、智能化程度低,以及作业稳定性、可靠性、安全性无法保证的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明具体提供了一种多平台作业装置的技术实现方案,多平台作业装置,包括:主平台、左平台、右平台、主升降机构、左升降机构、左平移机构、右升降机构、右平移机构、控制系统及液压执行系统。所述控制系统与液压执行系统相连,通过主升降机构带动所述主平台动作,通过左升降机构和左平移机构带动所述左平台动作,并通过右升降机构和右平移机构带动所述右平台动作。所述控制系统包括:
主控制装置;
与所述主控制装置相连的主平台控制装置,所述主平台控制装置能通过主控制装置对主平台的升降进行控制;
与所述主控制装置相连的左平台控制装置,所述左平台控制装置能通过主控制装置对主平台和左平台的升降,以及所述左平台的伸缩进行控制;
与所述主控制装置相连的右平台控制装置,所述右平台控制装置能通过主控制装置对主平台和右平台的升降,以及所述右平台的伸缩进行控制。
进一步的,所述装置还包括远程诊断系统,所述远程诊断系统进一步包括数据传输模块、远程服务器,及设置于接触网检修车的司机室的显示模块。所述显示模块对多平台作业装置的作业和状态参数进行诊断及显示,同时通过数据传输模块将相关诊断数据发送至远程服务器,以实现多平台作业装置的远程诊断。
进一步的,所述装置还包括行程开关、人员检测传感器、声光报警模块、语音播报模块及液压阀。所述主控制装置通过采集行程开关的传感信号分别获取所述主平台、左平台及右平台的作业运动位置信息。所述主控制装置通过采集人员检测传感器的传感信号分别获取所述左平台和右平台的作业通道人员通过信息。所述主控制装置对采集到的信号进行逻辑判断和运算处理后,通过数字量输出通道分别输出控制信号至声光报警模块和语音播报模块以实现声光报警和语音智能播报,并通过PWM信号接口输出控制信号至液压执行系统的相应液压阀,以实现所述主平台、左平台及右平台的调速运行。
进一步的,所述装置还包括液压备用泵源,通过液压备用泵源,或设置于所述接触网检修车的车体上的液压主泵源为所述液压执行系统提供液压动力源。在所述液压执行系统的液压主管路上设置有主平台使能阀,在左升降机构的分液压管路上设置有左升降液压阀及与其相连的左升降油缸。在左平移机构的分液压管路上设置有左平移液压阀及与其相连的左平移油缸。在主升降机构的分液压管路上设置有主升降液压阀及与其相连的主升降油缸。在右平移机构的分液压管路上设置有右平移液压阀及与其相连的右平移油缸。在右升降机构的分液压管路上设置有右升降液压阀及与其相连的右升降油缸。
进一步的,所述主平台控制装置设置于所述主平台,所述左平台控制装置设置于所述左平台,所述右平台控制装置设置于所述右平台。所述液压执行系统包括5个液压油缸,及与所述液压油缸相连的液压阀。所述主升降机构、左升降机构、左平移机构、右升降机构及右平移机构分别与1个液压油缸相连。所述主控制装置通过采集油缸压力传感器的传感信号分别获取所述液压油缸的泄露信息。
进一步的,所述主平台控制装置设置有低速走行旋钮一、旁路制动按钮一、速度调节电位器、左平台确认主平台动作指示灯、右平台确认主平台动作指示灯、急停按钮一、换向开关一、左平台动作权限禁止按钮、右平台动作权限禁止按钮及主平台控制主平台升降操作手柄。所述左平台控制装置设置有低速走行旋钮二、旁路制动按钮二、左平台确认主平台动作按钮、超限指示灯一、左平台动作禁止权限指示灯、急停按钮二、换向开关二、左伸出超限确认开关、左平台控制主平台升降操作手柄、左平台控制左平台升降操作手柄及左平台控制左平台伸缩操作手柄。所述右平台控制装置设置有低速走行旋钮三、旁路制动按钮三、右平台确认主平台动作按钮、超限指示灯二、右平台动作禁止权限指示灯、急停按钮三、换向开关三、右伸出超限确认开关、右平台控制主平台升降操作手柄、右平台控制右平台升降操作手柄及右平台控制右平台伸缩操作手柄。
进一步的,所述主平台上还设置有主防误操作开关,能通过操作所述主平台控制主平台升降操作手柄、左平台控制主平台升降操作手柄或右平台控制主平台升降操作手柄实现所述主平台的上升运动,但同时只有其中一个操作手柄有权限控制所述主平台的上升,先实施控制的操作手柄获得所述主平台的上升操作控制权。
通过所述主平台控制主平台上升的逻辑条件包括但不限于:
1a)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
1b)主平台位置未锁定;
1c)主平台控制主平台升降操作手柄切换至上升位;
1d)主防误操作开关按下;
1e)主平台未超载;
1f)主平台未欠压;
1g)左平台确认主平台动作按钮按下或左平台处于运输位置;
1h)右平台确认主平台动作按钮按下或右平台处于运输位置;
1i)左平台未操作主平台升降;
1j)右平台未操作主平台升降;
当上述条件1a)~1j)满足,平台使能阀打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出,所述主平台能进行上升运动。
通过所述左平台控制主平台上升的逻辑条件包括但不限于:
2a)左平台控制主平台升降操作手柄切换至上升位;
2b)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
2c)主平台位置未锁定;
2d)左防误操作开关按下;
2e)主平台未超载;
2f)左平台动作权限禁止按钮未按下;
2g)主平台未欠压;
2h)右平台确认主平台动作按钮按下;
2i)未通过主平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
2j)未通过右平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
当上述条件2a)~2j)满足,平台使能阀打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出,所述主平台能进行上升运动。
通过所述右平台控制主平台上升的逻辑条件包括但不限于:
3a)右平台控制主平台升降操作手柄切换至上升位;
3b)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
3c)主平台位置未锁定;
3d)右防误操作开关按下;
3e)主平台未超载;
3f)右平台动作权限禁止按钮未按下;
3g)主平台未欠压;
3h)左平台确认主平台动作按钮按下;
3i)未通过主平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
3j)未通过左平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
当上述条件3a)~3j)满足,平台使能阀打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出,所述主平台能进行上升运动。
进一步的,所述主平台上还设置有主防误操作开关,能通过操作所述主平台控制主平台升降操作手柄、左平台控制主平台升降操作手柄或右平台控制主平台升降操作手柄实现所述主平台的下降运动,但同时只有其中一个操作手柄有权限控制所述主平台的下降,先实施控制的操作手柄获得所述主平台的下降操作控制权。
通过所述主平台控制主平台下降的逻辑条件包括但不限于:
4a)主平台控制主平台升降操作手柄切换至下降位;
4b)主平台位置未锁定;
4c)主防误操作开关按下;
4d)左平台确认主平台动作按钮按下;
4e)右平台确认主平台动作按钮按下
4f)未通过左平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
4g)未通过右平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
4h)主平台未下降至运输位置;
当上述条件4a)~4h)满足,平台使能阀打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出,所述主平台能进行下降运动;
通过所述左平台控制主平台下降的逻辑条件包括但不限于:
5a)左平台控制主平台升降操作手柄切换至下降位;
5b)主平台位置未锁定;
5c)左防误操作开关按下;
5d)左平台动作权限禁止按钮未按下;
5e)右平台确认主平台动作按钮或右平台处于运输位置;
5f)未通过主平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
5g)未通过右平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
5h)主平台未下降至运输位置;
当上述条件5a)~5h)满足,平台使能阀打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出,所述主平台能进行下降运动;
通过所述右平台控制主平台下降的逻辑条件包括但不限于:
6a)右平台控制主平台升降操作手柄切换至下降位;
6b)主平台位置未锁定;
6c)右防误操作开关按下;
6d)右平台动作权限禁止按钮未按下;
6e)左平台确认主平台动作按钮按下或左平台处于运输位置;
6f)未通过主平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
6g)未通过左平台控制主平台升降操作手柄操作主平台升降;
6h)主平台未下降至运输位置;
当上述条件6a)~6h)满足,平台使能阀打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出,所述主平台能进行下降运动。
进一步的,所述左平台上还设置有左防误操作开关,并能通过在左平台上操作左平台控制左平台升降操作手柄实现所述左平台的升降运动;
通过所述左平台控制左平台上升的逻辑条件包括但不限于:
7a)左平台控制左平台升降操作手柄切换至上升位;
7b)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
7c)左平台位置未锁定;
7d)左防误操作开关按下;
7e)左平台未超载;
7f)左平台未欠压;
7g)左平台动作权限禁止按钮未按下;
当上述条件7a)~7g)满足,平台使能阀打开,同时左平台上升阀按设定占空比输出,所述左平台能进行上升运动;
通过所述左平台控制左平台下降的逻辑条件包括但不限于:
8a)左平台控制左平台升降操作手柄切换至下降位;
8b)左防误操作开关按下;
8c)左平台未下降至运输位置;
当上述条件8a)~8c)满足,平台使能阀打开,同时左平台下降阀按设定占空比输出,所述左平台能进行下降运动。
进一步的,通过在左平台上操作左平台控制左平台伸缩操作手柄实现所述左平台的伸缩运动;
通过所述左平台控制左平台伸出的逻辑条件包括但不限于:
11a)左平台控制左平台伸缩操作手柄切换至伸出位;
11b)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
11c)左平台未超载;
11d)左平台位置未锁定;
11e)左防误操作开关按下;
11f)左平台的伸出压力小于设定阈值;
11g)左平台动作权限禁止按钮未按下;
11h)若左平台伸出达到设定长度时动作停止,只有按下左伸出超限确认开关,左平台才能继续伸展;
当上述条件11a)~11h)满足,平台使能阀打开,同时左平台伸出阀按设定占空比输出,所述左平台能进行伸出运动;
通过所述左平台控制左平台收缩的逻辑条件包括但不限于:
12a)左平台控制左平台伸缩操作手柄切换至收缩位;
12b)左防误操作开关按下;
12c)左平台未收回至运输位置;
当上述条件12a)~12c)满足,平台使能阀打开,同时左平台收缩阀按设定占空比输出,所述左平台能进行收缩运动。
进一步的,所述右平台上还设置有右防误操作开关,能通过在右平台上操作右平台控制右平台升降操作手柄实现所述右平台的升降运动;
通过所述右平台控制右平台上升的逻辑条件包括但不限于:
9a)右平台控制右平台升降操作手柄切换至上升位;
9b)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
9c)右平台位置未锁定;
9d)右防误操作开关按下;
9e)右平台未超载;
9f)右平台上升压力小于设定阈值;
9g)右平台动作权限禁止按钮未按下;
当上述条件9a)~9g)满足,平台使能阀打开,同时右平台上升阀按设定占空比输出,所述右平台能进行上升运动;
通过所述右平台控制右平台下降的逻辑条件包括但不限于:
10a)右平台控制右平台升降操作手柄切换至下降位;
10b)右防误操作开关按下;
10c)右平台未下降至运输位置;
当上述条件10a)~10c)满足,平台使能阀打开,同时右平台下降阀按设定占空比输出,所述右平台能进行下降运动。
进一步的,通过在右平台上操作右平台控制右平台伸缩操作手柄实现所述右平台的伸缩运动;
通过所述右平台控制右平台伸出的逻辑条件包括但不限于:
13a)右平台控制右平台伸缩操作手柄切换至伸出位;
13b)液压执行系统的总油口压力大于设定阈值;
13c)右平台未超载;
13d)右平台位置未锁定;
13e)右防误操作开关按下;
13f)右平台伸出压力小于设定阈值;
13g)右平台动作权限禁止按钮未按下;
13h)若右平台伸出达到设定长度时动作停止,只有按下右伸出超限确认开关,右平台才能继续伸展;
当上述条件13a)~13h)满足,平台使能阀打开,同时右平台伸出阀按设定占空比输出,所述右平台能进行伸出运动;
通过所述右平台控制右平台收缩的逻辑条件包括但不限于:
14a)右平台控制右平台伸缩操作手柄切换至收缩位;
14b)右防误操作开关按下;
14c)右平台未收回至运输位置;
当上述条件14a)~14c)满足,平台使能阀打开,同时右平台收缩阀按设定占空比输出,所述右平台能进行收缩运动。
进一步的,所述主升降液压阀、左升降液压阀、左平移液压阀、右平移液压阀及右升降液压阀在运动过程中的液压流量Q(t)变化根据以下公式确定:
其中,t为主平台、左平台或右平台的运动时间,Ipulse为启动缓冲前施加于主升降液压阀、左升降液压阀、左平移液压阀、右平移液压阀或右升降液压阀的脉冲电流,Tpulse为脉冲电流Ipulse施加的时间,Imax为施加于主升降液压阀、左升降液压阀、左平移液压阀、右平移液压阀或右升降液压阀的最大电流,Imin为施加于主升降液压阀、左升降液压阀、左平移液压阀、右平移液压阀或右升降液压阀的最小电流,Tbuf为启动缓冲时间,Tend为主平台、左平台或右平台的运动结束时间。
进一步的,所述多平台作业装置通过调平装置安装在接触网检修车的车体上,所述主控制装置根据以下公式进行静态稳定性判断,当稳定系数k1大于设定的阈值时,通过所述调平装置进行相应调整:
Mw=mgL
Mq=Pwh1+m1gL1+m2gL2+m3gL3+Fbh2
其中,k1为稳定系数,Mw为对倾覆轴线的稳定力矩,Mq为对倾覆轴线的倾覆力矩,m为除多平台作业装置以外接触网检修车的重量,g为重力加速度单位,L为除多平台作业装置以外接触网检修车的质心距倾覆轴线的距离,Pw为风载荷,h1为风载荷作用点距倾覆点的距离,m1为多平台作业装置的重量,m2为主平台的额定载重,m3为左平台或右平台的额定载重,L1为多平台作业装置的质心在水平方向距倾覆轴线的距离,L2为主平台额定载重在水平方向距倾覆轴线的距离,L3为左平台或右平台的额定载重在水平方向距倾覆轴线的距离,Fb为多平台作业装置的拨线装置的最大拨线力,h2为拨线力作用点距倾覆点的距离。
通过实施上述本发明提供的多平台作业装置的技术方案,具有如下有益效果:
(1)本发明多平台作业装置,具备运动控制逻辑及安全控制功能,能够实现多平台作业装置的自动化、智能化作业,并能够保证作业的稳定性、可靠性、安全性;
(2)本发明多平台作业装置,具备整车智能诊断及应急控制功能,能够进一步提高多平台作业装置的自动化、智能化程度,并保证作业的稳定性、可靠性、安全性;
(3)本发明多平台作业装置,采用了运动过程抗冲击抖动缓冲控制技术,能够进一步提高多平台作业装置在作业过程中的稳定性和安全性;
(4)本发明多平台作业装置,具备远程诊断和智能语音提示辅助控制功能,能够进一步提高多平台作业装置的智能化程度和可维护性;
(5)本发明多平台作业装置控制系统,具备作业平台倾覆防护功能,能够通过调平装置实现防倾覆调节功能,能够进一步提高多平台作业装置在作业过程中的稳定性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的实施例。
图1是本发明多平台作业装置在接触网检修车车体上的安装结构示意图;
图2是本发明多平台作业装置的作业过程示意图;
图3是本发明多平台作业装置的展开状态结构主视图;
图4是本发明多平台作业装置的展开状态结构俯视图;
图5是本发明多平台作业装置的结构组成示意框图;
图6是本发明多平台作业装置的结构总成示意框图;
图7是本发明多平台作业装置中控制系统的安装位置示意图;
图8是本发明多平台作业装置中控制系统在接触网检修车车体上的安装位置示意图;
图9是本发明多平台作业装置中控制系统的功能示意框图;
图10是本发明多平台作业装置中控制系统的总体结构框图;
图11是本发明多平台作业装置中主控制装置的连接结构示意图;
图12是本发明多平台作业装置中控制系统的结构组成框图;
图13是本发明多平台作业装置中液压执行系统的结构组成示意图;
图14是本发明多平台作业装置中控制系统的输出结构组成示意图;
图15是本发明多平台作业装置的作业稳定性受力分析结构示意图;
图16是本发明多平台作业装置中控制系统的主控制面板结构布局示意图;
图17是本发明多平台作业装置中控制系统的左控制面板结构布局示意图;
图18是本发明多平台作业装置中控制系统的右控制面板结构布局示意图;
图19是基于本发明装置的多平台作业装置控制方法的程序流程图;
图中:1-接触网检修车,2-主平台总成,3-左平台总成,4-右平台总成,5-司机控制系统,6-液压主泵源,7-调平装置,100-多平台作业装置,200-车体,300-前司机室,301-前司控台,400-后司机室,401-后司控台,500-接触网组件,10-主平台,11-主平台控制装置,20-左平台,21-左平台控制装置,30-右平台,31-右平台控制装置,40-主支架,50-主升降机构,60-左升降机构,70-左平移机构,80-右升降机构,90-右平移机构,110-车梯,120-控制系统,121-主控制装置,130-液压执行系统,140-液压备用泵源,150-远程诊断系统,151-显示模块,152-数据传输模块,153-远程服务器,160-平台使能阀,161-主升降液压阀,162-左升降液压阀,163-左平移液压阀,164-右平移液压阀,165-右升降液压阀,170-声光报警模块,180-语音播报模块,190-主升降油缸,191-左升降油缸,192-左平移油缸,193-右平移油缸,194-右升降油缸,111-主操作面板,112-低速走行旋钮一,113-旁路制动按钮一,114-速度调节电位器,115-左平台确认主平台动作指示灯,116-工具箱照明灯旋钮一,117-右平台确认主平台动作指示灯,118-面板照明灯旋钮一,119-急停按钮一,1100-总油口,1110-对讲机一,1111-换向开关一,1112-备用位一,1113-左平台动作权限禁止按钮,1114-右平台动作权限禁止按钮,1115-主平台控制主平台升降操作手柄,211-左操作面板,212-低速走行旋钮二,213-旁路制动按钮二,214-备用位二,215-左平台确认主平台动作按钮,216-超限指示灯一,217-左平台动作禁止权限指示灯,218-工具箱照明灯旋钮二,219-急停按钮二,2110-对讲机二,2111-换向开关二,2112-左伸出超限确认开关,2113-左平台控制主平台升降操作手柄,2114-面板照明灯旋钮二,2115-左平台控制左平台升降操作手柄,2116-左平台控制左平台伸缩操作手柄,311-右操作面板,312-低速走行旋钮三,313-旁路制动按钮三,314-备用位三,315-右平台确认主平台动作按钮,316-超限指示灯二,317-右平台动作禁止权限指示灯,318-工具箱照明灯旋钮三,319-急停按钮三,3110-对讲机三,3111-换向开关三,3112-右伸出超限确认开关,3113-右平台控制主平台升降操作手柄,3114-面板照明灯旋钮三,3115-右平台控制右平台升降操作手柄,3116-右平台控制右平台伸缩操作手柄。
具体实施方式
为了引用和清楚起见,将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下:
AI:Analog Input,模拟输入的简称;
DI:Digital Input,数字输入的简称;
DO:Digital Output,数字输出的简称;
CAN:ControllerAreaNetwork,控制器局域网络的简称;
PWM:Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制的简称。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如附图1至附图19所示,给出了本发明多平台作业装置的具体实施例,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
为了解决多平台作业装置100的控制问题,本发明具体实施例提出了一种多平台作业装置的技术方案,能够实现多平台作业装置的作业控制、承载控制、安全控制、智能检测、辅助控制、应急控制等功能,进而确保多平台作业装置100可以安全、可靠的运行。多平台作业装置100能够满足铁路线路的接触网组件500(包括接触导线、承力索、支柱、支撑装置等)的全方位检修、维护和保养的需求。
如附图5和附图6所示,一种本发明多平台作业装置100的实施例,具体包括:主平台10、左平台20、右平台30、主升降机构50、左升降机构60、左平移机构70、右升降机构80、右平移机构90、控制系统120及液压执行系统130。控制系统120与液压执行系统130相连,通过主升降机构50带动主平台10动作,通过左升降机构60和左平移机构70带动左平台20动作,并通过右升降机构80和右平移机构90带动右平台30动作。在接触网检修车1的车体200与主平台10之间设置有车梯110。其中,主平台10、主升降机构50及相应的传感器组成主平台总成2;左平台20、左升降机构60、左平移机构70及相应的传感器组成左平台总成3;右平台30、右升降机构80、右平移机构90及相应的传感器组成右平台总成4。如附图10所示,控制系统120分别与主平台总成2、左平台总成3、右平台总成4及液压执行机构进行数据交互与控制。
如附图6所示,多平台作业装置100通过调平装置7安装于接触网检修车1的车体200上,通过车梯110进入主平台10,并通过主平台10进入左平台20或右平台30。多平台作业装置100的升降、平移动力源由接触网检修车1的液压主泵源6提供。多平台作业装置100的控制电源和相关信号与接触网检修车1的司机室连接。如附图2所示,多平台作业装置100将作业者输送至接触网组件500附近,对其实施相关作业。如附图1所示,接触网检修车1的前部和后部分别设置有司机室(前司机室300和后司机室400),前司机室300设置有前司控台301,后司机室400设置有后司控台401,如附图8所示。
接触网检修车1行驶至施工作业区间,作业者进入多平台作业装置100后,通过各平台(主平台10、左平台20和右平台30)的升降、辅平台(左平台20和右平台30)的平移将作业者输送至接触网组件500的各个作业点,作业结束后多平台作业装置100收回,接触网检修车1返回。接触网组件500进一步包括:支柱、接触悬挂、支持装置等结构,是接触网检修车1的安装、维修和日常检查、保养的主要作业对象。
调平装置7为多平台作业装置100在接触网检修车1的车体200上提供安装承载面。当接触网检修车1行驶于外轨超高时,检测到接触网检修车1发生倾斜,调平装置7可以通过内部的油缸将安装承载面调节至水平。
多平台作业装置100与接触网检修车1走行存在信号相互关联,多平台作业装置控制系统为接触网检修车1的司机控制系统5提供作业速度选择(五档)、换向、平台到位等信号。同时,车辆走行控制系统5为多平台作业装置100提供电源,反馈接触网检修车1的行车速度等信号。液压主泵源6安装于车体200上,为多平台作业装置100工作时提供动力。接触网检修车1的车体200是多平台作业装置100安装与作业的载体,也是多平台作业装置100的运输载体。
如附图3和附图4所示,多平台作业装置100的主升降机构50设置于主支架40的下方,主平台10位于主支架40上,左平台20和右平台30通过各自的升降机构和平移机构连接固定后,整体安装于主支架40上。当主升降机构50带动主支架40运动时,主平台10、左平台20和右平台30将与主支架40一起升降。当辅平移机构(即左平移机构70和右平移机构90)运动时,辅平台(即左平台20和右平台30)将相对于主支架40做平伸移动。当辅升降机构(即左升降机构60和右升降机构80)运动时,辅平台(即左平台20和右平台30)相对于主支架40做垂直升降。当多平台作业装置100处于初始位置时,作业者通过车梯110进入主平台10,再通过主平台10进入各辅平台(即左平台20和右平台30)。
主平台10通过焊接方式固定于主支架40的主支撑上。主升降机构50与主支架40通过紧固件连接,主升降机构50的四节臂顶端设计为法兰结构。主支架40与右平移机构90采用滑动连接,右升降机构80(采用二节臂)插入主支架40的右臂筒内。主支架40与左平移机构70采用滑动连接,左升降机构60(采用二节臂)插入主支架40的左臂筒内。辅平移机构与辅升降机构通过紧固件连接,辅平移机构的四节臂末端设计为法兰结构。辅升降机构与辅工作平台通过紧固件连接,辅升降机构的四节臂末端设计为法兰结构。车梯110的上部与主平台10的开门处通过铰接方式连接。
多平台作业装置100还包括行程开关、人员检测传感器、声光报警模块170、语音播报模块180及液压阀。主控制装置121通过采集行程开关的传感信号分别获取主平台10、左平台20及右平台30的作业运动位置信息。主控制装置121通过采集人员检测传感器的传感信号分别获取左平台20和右平台30的作业通道人员通过信息。行程开关包括:主平台初始位置和锁定两个,左、右平台水平锁定和竖直锁定各两个,伸出500mm各检测一个,其中,左、右平台初始位置检测采用电感式接近开关。人员检测传感器可以采用超声波传感器,于左、右平台靠近过道的前后位置分别安装一个,一共四个。主控制装置121对采集到的信号进行逻辑判断和运算处理后,通过数字量输出通道分别输出控制信号至声光报警模块170和语音播报模块180以实现声光报警和语音智能播报,并通过PWM信号接口输出控制信号至液压执行系统130的相应液压阀,以实现主平台10、左平台20及右平台30的调速运行。多平台作业装置100还包括倾角传感器,主控制装置121通过采集倾角传感器的传感信号获取三平台作业装置100的倾斜度信息。多平台作业装置100还包括油液清洁度传感器,主控制装置121通过采集油液清洁度传感器的传感信号获取液压执行系统130的液压管路液压油清洁度信息。通过油液清洁度传感器对液压油清洁度进行检测,将检测信号上传至远程诊断系统150,为液压执行系统130的维护提供参考数据。语音播报模块180的主要作用是防止平台运动过程中对过道人员造成伤害。智能语音提示分为平台上和平台下语音提示两部分。左、右平台靠近过道的前后位置均安装有超声波传感器,用于检测过道是否有人。平台运动过程中,平台下的语音播报器实时播报平台运动状况,提示人员不要穿越过道。同时,超声波传感器若检测到过道有人员通过,正在操控的平台上会自动播报语音,提示操控者左或右过道有人员通过,须谨慎操作。同时,声光报警模块170采用四色灯柱+蜂鸣器组合式声光报警器,可对平台倾角过大、急停、过道人员、超载等故障进行声光报警。
如附图7所示,主平台控制装置11设置于主平台10,左平台控制装置21设置于左平台20,右平台控制装置31设置于右平台30。液压执行系统130包括5个液压油缸,及与液压油缸相连的液压阀。主升降机构50、左升降机构60、左平移机构70、右升降机构80及右平移机构90分别与1个液压油缸相连。主控制装置121通过采集压力传感器的传感信号分别获取液压油缸的泄露信息。
多平台作业装置100还包括接触网高压检测模块,当接触网电压有效值大于设定值,同时接触网电压有效值大于设定值持续时间大于设定值时,接触网高压检测模块用于触发声光报警模块170进行声光报警。主控制装置121通过采集接触网高压检测模块的信号获取接触网电压检测信号,并向声光报警模块170输出声光报警触发信号。接触网高压检测模块是用来检测接触网带电状态,当接触网带电时与登梯作业行程联锁,并给出警示,禁止启动多平台作业装置100,用于保证作业者的人身安全。同时,主平台10的升降高度与辅平台的左、右平移运动形成联锁保护控制,主控制装置121自动检测主平台10升降的位置,当主平台10没有达到设定的提升位置时,禁止辅助平台左、右平移,从而避免损坏左、右栏杆。多平台作业装置100的启动运行还与接触网检修车1的走行状态形成互锁控制,当多平台作业装置100处于工作状态时,接触网检修车1的走行速度不能高于10Km/h;当接触网检修车1的的走行速度大于10Km/h时,多平台作业装置100不能启动(即多平台作业装置100必须处于锁定状态)。
多平台作业装置100还包括远程诊断系统150,远程诊断系统150进一步包括数据传输模块152、远程服务器153,及设置于接触网检修车1的司机室的显示模块151。显示模块151对多平台作业装置100的作业和状态参数进行诊断及显示,同时通过数据传输模块152将相关诊断数据发送至远程服务器153,以实现多平台作业装置100的远程诊断。远程诊断系统150是用于实现多平台作业装置100的各作业数据、液压执行系统130(压力、泄漏、清洁度)等相关参数的智能化检测,多平台作业装置100的控制系统120通过总线与接触网检修车1的司机控制系统5通信,再由数据传输模块152(如采用4G模块)发送至远程服务器153(即云端),从而实现控制系统远程诊断功能。
主平台10设置有速度调节电位器114,主控制装置121采集速度调节电位器114上的电流信号值,然后转换成液压执行系统130中液压阀对应的占空比值,再依据液压比例阀电流—流量特性输出相应的电流,完成液压阀不同液压流量的调节,以实现主平台10、左平台20及右平台30的运动速度调节。
如附图11和附图12所示,一种应用于本发明装置的多平台作业装置控制系统的实施例,用于对多平台作业装置100进行控制,控制系统120具体包括:
主控制装置121;
与主控制装置121相连的主平台控制装置11,主平台控制装置11能通过主控制装置121对主平台10的升降进行控制;
与主控制装置121相连的左平台控制装置21,左平台控制装置21能通过主控制装置121对主平台10和左平台20的升降,以及左平台20的伸缩进行控制;
与主控制装置121相连的右平台控制装置31,右平台控制装置31能通过主控制装置121对主平台10和右平台30的升降,以及右平台30的伸缩进行控制。
如附图9所示,控制系统120具备作业控制,辅助控制、智能检测及安全控制等功能。其中,电源模块为主控制装置121提供稳定24V电源,主控制装置121通过自身大量的DI、AI通道实现主、右、左平台上的所有传感器及操作指令信号的采集。主控制装置121对采集到信号作逻辑判断和相关运算之后,通过DO输出通道实现声光报警和语音智能播报等控制功能。主控制装置121通过PWM波接口输出控制液压执行系统130中相应的(比例)液压阀,同时结合速度调节电位器114实现各平台的可调速运行。主控制装置121通过CAN总线接口与司控台的显示模块151连接,显示模块151对多平台作业装置100的关键参数进行诊断及显示,同时通过数据传输模块152将相关诊断数据发送至远程服务器153,以实现多平台作业装置100的远程诊断。
主控制装置121通过电源接口与电源模块连接。主控制装置121通过开关量输入接口与主平台操作面板开关、行程开关、接触网高压检测装置连接,同时与左、右平台操作面板开关,行程开关等器件连接,可实现DI信号采集。主控制装置121通过电压输入接口与主平台10的油缸压力传感器、油液清洁度传感器、倾角传感器、速度调节电位器连接,同时与左、右平台的油缸压力传感器连接,可实现AI信号采集。主控制装置121通过CAN总线接口与司控台的显示模块151连接,再由数据传输模块152将数据发送至远程服务器153(即云端),可实现控制系统120的远程诊断功能。主控制装置121通过PWM输出接口和开关输出接口,分别与液压执行系统130的(比例)液压阀和声光报警模块170连接,可实现两者的输出控制。主控制装置121的数据采集可实现三平台垂直升降和横向平移运动所有电气信号采集,包括主平台10及左、右平台所有数字量、模拟量输入信号的采集。
控制系统120还包括设置于司机室的显示模块151,显示模块151对多平台作业装置100的作业和状态参数进行诊断及显示,同时通过数据传输模块152将相关诊断数据发送至远程服务器153,以实现多平台作业装置100的远程诊断。
主控制装置121通过采集行程开关的传感信号分别获取主平台10、左平台20及右平台30的作业运动位置信息。主控制装置121通过采集人员检测传感器的传感信号分别获取左平台20和右平台30的作业通道人员通过信息。主控制装置121对采集到的信号进行逻辑判断和运算处理后,通过数字量输出通道分别输出控制信号至声光报警模块170和语音播报模块180以实现声光报警和语音智能播报,并通过PWM信号接口输出控制信号至液压执行系统130的相应液压阀,以实现主平台10、左平台20及右平台30的调速运行。
主控制装置121的DI信号采集包括主平台10的18路DI信号,以及左、右平台各13路DI信号,共44路DI信号。主平台18路DI信号,主要包含主平台位置检测、升降运动控制、平台动作权限选择、过道人员检测、防误操作等DI信号,详见下表1所示。
表1主平台DI信号
左、右平台各包含14路DI信号,主要有左、右平台位置检测,升降、伸缩运动控制,防误操作等DI信号,详见下表2和表3所示。
表2左平台DI信号
表3右平台DI信号
主控制装置121的AI信号采集包括三个平台共16路AI信号,具体包括各油缸进出口压力检测、油液清洁度检测、速度调节电位器、倾角检测,详见下表4所示。
表4主平台、左平台及右平台AI信号
液压执行系统130的6个(比例)液压阀采用PWM波进行输出控制。同时,为了实现液压阀的流量可调,通过在主平台10设置的速度调节电位器114模拟0~10V电压信号来调节液压阀的PWM波占空比,最终实现平台运动速度可调。
主控制装置121对声光报警模块170进行开关量输出控制,声光报警模块170采用四色灯柱+蜂鸣器组合式声光报警器,四色灯柱及蜂鸣器故障定义如下表5所示。
表5四色灯柱及蜂鸣器故障定义
状态分类 蜂鸣器 绿灯 蓝等 黄灯 红灯
正常状态 不响
平台倾斜角度大于5度 常亮
按下急停按钮 常亮
危险区域检测到异物 常亮
接触网高压带电 常亮 常亮
其它故障 常亮 常亮
主平台控制装置11设置于主平台10,如附图13所示,主平台控制装置11的主操作面板111进一步设置有:
低速走行旋钮一112,用于调节输出至司机室的低速走行档位信号;低速走行旋钮一112可从空档旋转至IV档,分别向司机室发送0、3、5、7、10km/h五个档位信号;
旁路制动按钮一113,用于给定输出至司机室的接触网检修车1走行停止信号;
速度调节电位器114,用于调节主平台10、左平台20及右平台30的运动速度;
左平台确认主平台动作指示灯115,当左平台20不在初始位置时,若主平台10需要进行升降操作,左平台确认主平台动作指示灯115亮起;
工具箱照明灯旋钮一116,旋至1位,面板照明灯亮起,旋至0位,面板照明灯关闭;
右平台确认主平台动作指示灯117,当右平台30不在初始位置时,若主平台10需要进行升降操作,右平台确认主平台动作指示灯117亮起;
面板照明灯旋钮一118,旋至1位,面板照明灯亮起,旋至0位,面板照明灯关闭;
急停按钮一119,当在紧急情况下急停按钮一119按下,多平台作业装置100停止所有动作,同时声光报警模块170进行亮红灯和蜂鸣器报警;
对讲机一1110,可实现与左平台20、右平台30、司机室之间的相互通信;
换向开关一1111,用于给定输出至司机室的前进或后退信号,中位时不发送任何信号;
备用位一1112;
左平台动作权限禁止按钮1113,若邻近左平台20的接触网带电,按下左平台动作权限禁止按钮1113,左平台20不能进行动作;
右平台动作权限禁止按钮1114,若邻近右平台30的接触网带电,按下右平台动作权限禁止按钮1114,右平台30不能进行动作;
主平台控制主平台升降操作手柄1115,用于给定主平台10的上升或下降指令。
左平台控制装置21设置于左平台20,如附图14所示,左平台控制装置21的左操作面板211进一步设置有:
低速走行旋钮二212,用于调节输出至司机室的低速走行档位信号;低速走行旋钮一112可从空档旋转至IV档,分别向司机室发送0、3、5、7、10km/h五个档位信号;
旁路制动按钮二213,用于给定输出至司机室的接触网检修车1走行停止信号;
备用位二214;
左平台确认主平台动作按钮215,当左平台20不在初始位置时,需要按下左平台确认主平台动作按钮215,主平台10才能进行升降操作;
超限指示灯一216,当左平台20伸出超过设定长度(如500mm)时,超限指示灯一216亮起;左平台20伸出小于设定长度(如500mm)时,超限指示灯一216灭;
左平台动作禁止权限指示灯217,当左平台动作权限禁止按钮1113按下后,左平台动作禁止权限指示灯217亮起;
工具箱照明灯旋钮二218,旋至1位,面板照明灯亮起,旋至0位,面板照明灯关闭;
急停按钮二219,当在紧急情况下急停按钮二219按下,多平台作业装置100停止所有动作,同时声光报警模块170进行亮红灯和蜂鸣器报警;
对讲机二2110,可实现与右平台30、主平台10、司机室之间的相互通信;
换向开关二2111,用于给定输出至司机室的前进或后退信号;
左伸出超限确认开关2112,当左平台20伸出到达设定长度(如500mm)时,左平台20停止伸出,如继续伸出动作,需要打开左伸出超限确认开关2112;
左平台控制主平台升降操作手柄2113,用于给定主平台10的上升或下降指令;
面板照明灯旋钮二2114,旋至1位,面板照明灯亮起,旋至0位,面板照明灯关闭;
左平台控制左平台升降操作手柄2115,用于给定左平台20的上升或下降指令;
左平台控制左平台伸缩操作手柄2116,用于给定左平台20的伸出或收缩指令。
右平台控制装置31设置于右平台30,如附图15所示,右平台控制装置31的右操作面板311进一步设置有:
低速走行旋钮三312,用于调节输出至司机室的低速走行档位信号;低速走行旋钮一112可从空档旋转至IV档,分别向司机室发送0、3、5、7、10km/h五个档位信号;
旁路制动按钮三313,用于给定输出至司机室的接触网检修车1走行停止信号;
备用位三314;
右平台确认主平台动作按钮315,当右平台30不在初始位置时,需要按下右平台确认主平台动作按钮315,主平台10才能进行升降操作;
超限指示灯二316,当右平台30伸出超过设定长度(如500mm)时,超限指示灯二316亮起;左平台20伸出小于设定长度(如500mm)时,超限指示灯一216灭;
右平台动作禁止权限指示灯317,当右平台动作权限禁止按钮1114按下后,右平台动作禁止权限指示灯317亮起;
工具箱照明灯旋钮三318,旋至1位,面板照明灯亮起,旋至0位,面板照明灯关闭;
急停按钮三319,当在紧急情况下急停按钮三319按下,多平台作业装置100停止所有动作,同时声光报警模块170进行亮红灯和蜂鸣器报警;
对讲机三3110,可实现与左平台20、主平台10、司机室之间的相互通信;
换向开关三3111,用于给定输出至司机室的前进或后退信号,中位时不发送任何信号;
右伸出超限确认开关3112,当右平台30伸出到达设定长度(如500mm)时,右平台30停止伸出,如继续伸出动作,需要打开右伸出超限确认开关3112;
右平台控制主平台升降操作手柄3113,用于给定主平台10的上升或下降指令;
面板照明灯旋钮三3114,旋至1位,面板照明灯亮起,旋至0位,面板照明灯关闭;
右平台控制右平台升降操作手柄3115,用于给定右平台30的上升或下降指令;
右平台控制右平台伸缩操作手柄3116,用于给定右平台30的伸出或收缩指令。
主平台10上还设置有主防误操作开关,能通过操作主平台控制主平台升降操作手柄1115、左平台控制主平台升降操作手柄2113或右平台控制主平台升降操作手柄3113实现主平台10的升降运动,但同时只有其中一个操作手柄有权限控制主平台10的升降运动,先实施控制的操作手柄获得主平台10的升降操作控制权。当且仅当所有设定的逻辑判断条件满足,且主平台10、左平台20及右平台30中的某一平台获得主平台10的升降操作控制权时,主平台10才能进行升降运动。左平台20上还设置有左防误操作开关,只能通过在左平台20上操作左平台控制左平台升降操作手柄2115实现左平台20的升降运动,只能通过在左平台20上操作左平台控制左平台伸缩操作手柄2116实现左平台20的伸缩运动。右平台30上还设置有右防误操作开关,只能通过在右平台30上操作右平台控制右平台升降操作手柄3115实现右平台30的升降运动,只能通过在右平台30上操作右平台控制右平台伸缩操作手柄3116实现右平台30的伸缩运动。
需要特别说明的是,上述所有按键、开关、手柄等操作部件的具体形式可以互换,主操作面板111、左操作面板211和右操作面板311可以采用虚拟操作界面,操作面板上的所有按键、开关、手柄、指示灯等实体部件也可以采用虚拟部件形式。
如附图16和附图17所示,多平台作业装置100还包括液压备用泵源140,通过液压备用泵源140,或设置于接触网检修车1的车体200上的液压主泵源6为液压执行系统130提供液压动力源。主动力源由液压主泵源6提供,液压应急动力源(由液压备用泵源140提供)在主动力源失效的情况下为多平台作业装置100收复提供应急动力。在液压执行系统130的液压主管路上设置有主平台使能阀160,在左升降机构60的分液压管路上设置有左升降液压阀162及与其相连的左升降油缸191。在左平移机构70的分液压管路上设置有左平移液压阀163及与其相连的左平移油缸192。在主升降机构50的分液压管路上设置有主升降液压阀161及与其相连的主升降油缸190。在右平移机构90的分液压管路上设置有右平移液压阀164及与其相连的右平移油缸193。在右升降机构80的分液压管路上设置有右升降液压阀165及与其相连的右升降油缸194。主升降液压阀161进一步包括主平台上升阀和主平台下降阀,左升降液压阀162进一步包括左平台上升阀和左平台下降阀,左平移液压阀163进一步包括左平台伸出阀和左平台收缩阀,右平移液压阀164进一步包括右平台伸出阀和右平台收缩阀,右升降液压阀165进一步包括右平台上升阀和右平台下降阀。
主控制装置121采集速度调节电位器114上的电流信号值,然后转换成液压执行系统130中液压阀对应的占空比值,再依据液压比例阀电流—流量特性输出相应的电流,完成液压阀不同液压流量的调节,以实现主平台10、左平台20及右平台30的运动速度调节,同时可在显示模块151的显示界面对各个平台的速度区间进行设置保存。
为了防止作业过程中超载情况下对多平台作业装置100造成损害,控制系统120设置有超载判断及控制的功能。多平台作业装置100在启动或运行过程中,通过检测相应油缸有杆腔和无杆腔的压力值,然后根据油缸的尺寸计算出相应平台的整体载荷,再减去平台空载时由于自重和摩擦力带来的载荷,即可算出平台的作业载荷。如果作业载荷大于设计载荷,将按等级进行声光报警、禁止动作等不同层次的输出控制。
液压阀的控制方式采用脉宽调制(PWM)功率控制方式,通过调节输出脉冲电压占空比来调节输出电流,主控制装置121的输出电压为24V,占空比为100%时输出电流为1.2A。为了减小平台运动时启动和停止瞬间的冲击,控制系统120设置有启动和停止瞬间缓冲功能。在平台启动和停止瞬间,通过在设定时间内均匀增大或减小(比例)液压阀的控制电流,控制系统120依据最小电流(液压阀死区电流)、最大电流(由速度调节电位器114决定)、时间值等参数进行相应的关联运算决定电流单位时间内增加或减小的幅度,从而实现启停缓冲。多平台作业装置100在实际运行中,启动瞬间为了防止冲击过大要进行启动缓冲,缓冲时间为Tbuf,缓冲时间内速度由小慢慢增大。同时,由于静摩擦大于动摩擦等因素,多平台作业装置100启动瞬间为二阶动态响应特性,为了缓解启动瞬间波动,启动缓冲前还加入了一个脉冲电流Ipulse,脉冲时间为Tpulse。且从运行安全角度考虑,由于液压流量随电流单调增大,即Qmax(I)=Q(Imax),实际运用可取一个最大输出电流Imax。同理,还需要取一个最小输出电流Imin
因此,主升降液压阀161、左升降液压阀162、左平移液压阀163、右平移液压阀164及右升降液压阀165在运动过程中的液压流量Q(t)变化根据以下公式确定:
其中,t为主平台10、左平台20或右平台30的运动时间,Ipulse为启动缓冲前施加于主升降液压阀161、左升降液压阀162、左平移液压阀163、右平移液压阀164或右升降液压阀165的脉冲电流,Tpulse为脉冲电流Ipulse施加的时间,Imax为施加于主升降液压阀161、左升降液压阀162、左平移液压阀163、右平移液压阀164或右升降液压阀165的最大电流,Imin为施加于主升降液压阀161、左升降液压阀162、左平移液压阀163、右平移液压阀164或右升降液压阀165的最小电流,Tbuf为启动缓冲时间,Tend为主平台10、左平台20或右平台30的运动结束时间。主升降液压阀161、左升降液压阀162、左平移液压阀163、右平移液压阀164及右升降液压阀165分别具有各自的液压流量函数Q(t),其中的脉冲电流Ipulse、脉冲电流施加时间Tpulse、最大电流Imax、最小电流Imin及启动缓冲时间Tbuf等参数可以在显示模块151的显示界面中进行设置。主平台10、左平台20及右平台30的升降运动,左平台20及右平台30的伸缩运动均具备缓冲功能。上述液压流量函数Q(t)的缓冲分三个阶段,第一个阶段为脉冲控制阶段,第二个阶段为加速控制阶段,第三个阶段为匀速控制阶段。
如附图18所示,当接触网检修车1在曲线作业时,多平台作业装置100处于调平状态下,左平台20空载升至最高,主平台10满载升至最高,右平台30满载升至最高并伸至最远点,接触网检修车1承受正侧风压(风向同作业位),此时为最危险情况,最易发生倾覆,需要通过计算来校核在此情况下接触网检修车1是否满足抗倾覆条件。在通常情况下,由接触网检修车1的车辆自重载荷产生稳定力矩,由除自身载荷外的其它载荷产生倾覆力矩,它们都是针对所规定的倾覆轴线D计算的结果(在本实施例中将过内轨顶点顺轨方向的切线规定为倾覆轴线)。在有风、外轨超高作业时为最危险情况,最易发生倾覆,车辆受力分析如附图所示。主控制装置121进一步根据以下公式进行静态稳定性判断:
Mw=mgL
Mq=Pwh1+m1gL1+m2gL2+m3gL3+Fbh2
当稳定系数k1大于设定的阈值时,通过调平装置7进行相应调整。
其中,k1为稳定系数,Mw为对倾覆轴线的稳定力矩,Mq为对倾覆轴线的倾覆力矩,m为除多平台作业装置100以外接触网检修车1的重量,g为重力加速度单位,L为除多平台作业装置100以外接触网检修车1的质心距倾覆轴线的距离,Pw为风载荷,h1为风载荷作用点距倾覆点的距离,m1为多平台作业装置100的重量,m2为主平台10的额定载重,m3为左平台20或右平台30的额定载重,L1为多平台作业装置100的质心在水平方向距倾覆轴线的距离,L2为主平台10额定载重在水平方向距倾覆轴线的距离,L3为左平台20或右平台30的额定载重在水平方向距倾覆轴线的距离,Fb为多平台作业装置100的拨线装置的最大拨线力,h2为拨线力作用点距倾覆点的距离,风载荷Pw=CqA,q为风压,C为风力系数,A为多平台作业装置100与车体200的迎风面积之和。附图18中,B为多平台作业装置100的质心,D为倾覆轴线,E为轨面,F为主平台10的质心,G为除多平台作业装置100以外接触网检修车1的质心,H为左平台20或右平台30的质心。
控制装置120由主平台控制装置11、左平台控制装置21、右平台控制装置31及主控制装置121等部分构成。其中,主控制装置121通过采集主、左、右各个平台控制装置的控制命令及外围传感器信号,然后通过输出PWM波控制相应的(比例)液压阀可实现各平台作业运动的逻辑控制、平台速度调节、行车安全联锁、智能语音提示、声光报警、故障智能诊断、液压系统智能检测、照明及供电等功能,能够确保多平台作业装置100安全可靠的运行,能够实现多平台作业装置100的作业控制、承载控制、安全控制、智能检测、辅助控制、应急控制等功能,进而确保多平台作业装置100可以更加安全、可靠地运行,具有自动智能化程度高、简单实用、运行可靠等特点。
如附图19所示,一种基于本发明装置的多平台作业装置控制方法的实施例,用于对多平台作业装置100进行控制,该方法具体包括以下步骤:
S101)操作人员通过操作主平台控制装置11、左平台控制装置21或右平台控制装置31上相应的动作功能开关,以发出控制主平台10、左平台20或右平台30运动的动作控制指令;
S102)主控制装置121采集相应的动作控制指令和外围传感器信号;
S103)主控制装置121根据采集到的动作控制指令和外围传感器信号进行逻辑运算;
S104)主控制装置121根据逻辑运算结果进行相应的输出控制,以实现液压阀和声光报警控制;
S105)在主平台10、左平台20或右平台30运动的同时,主控制装置121根据外围传感器的信号反馈实现主平台10、左平台20或右平台30在极限位置停止的自动控制。
步骤S101)进一步包括:
通过主平台控制装置11、左平台控制装置21或右平台控制装置31向主控制装置121发出主平台10升降控制指令;
通过左平台控制装置21向主控制装置121发出左平台20升降控制指令或左平台20伸缩控制指令;
通过右平台控制装置31向主控制装置121发出右平台30升降控制指令或右平台30伸缩控制指令。
主平台控制装置11设置于主平台10,左平台控制装置21设置于左平台20,右平台控制装置31设置于右平台30。多平台作业装置100允许动作的前提包括但不限于以下条件:
a)主平台10、左平台20和右平台30均未执行紧急停止动作操作;
b)司机室允许多平台作业装置100动作。
在主平台控制装置11上设置低速走行旋钮一112、旁路制动按钮一113、速度调节电位器114、左平台确认主平台动作指示灯115、右平台确认主平台动作指示灯117、急停按钮一119、换向开关一1111、左平台动作权限禁止按钮1113、右平台动作权限禁止按钮1114、主平台控制主平台升降操作手柄1115及主防误操作开关。
在左平台控制装置21上设置低速走行旋钮二212、旁路制动按钮二213、左平台确认主平台动作按钮215、超限指示灯一216、左平台动作禁止权限指示灯217、急停按钮二219、换向开关二2111、左伸出超限确认开关2112、左平台控制主平台升降操作手柄2113、左平台控制左平台升降操作手柄2115、左平台控制左平台伸缩操作手柄2116及左防误操作开关。
在右平台控制装置31上设置低速走行旋钮三312、旁路制动按钮三313、右平台确认主平台动作按钮315、超限指示灯二316、右平台动作禁止权限指示灯317、急停按钮三319、换向开关三3111、右伸出超限确认开关3112、右平台控制主平台升降操作手柄3113、右平台控制右平台升降操作手柄3115、右平台控制右平台伸缩操作手柄3116及右防误操作开关。
在主平台10、左平台20或右平台30上均能控制主平台10上升,但主平台10、左平台20及右平台30中同时只能有一个平台控制主平台10上升,通过主平台10控制主平台10上升的逻辑条件包括但不限于:
1a)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
1b)主平台10位置未锁定;
1c)主平台控制主平台升降操作手柄1115切换至上升位;
1d)主防误操作开关按下;
1e)主平台10未超载;
1f)主平台10未欠压;
1g)左平台确认主平台动作按钮215按下或左平台20处于运输位置;
1h)右平台确认主平台动作按钮315按下或右平台30处于运输位置;
1i)左平台20未操作主平台10升降;
1j)右平台30未操作主平台10升降;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出。
主平台10、左平台20及右平台30均能控制主平台10上升,但主平台10、左平台20及右平台30中同时只能有一个平台控制主平台10上升,通过左平台20控制主平台10上升的逻辑条件包括但不限于:
2a)左平台控制主平台升降操作手柄2113切换至上升位;
2b)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
2c)主平台10位置未锁定;
2d)左防误操作开关按下;
2e)主平台10未超载;
2f)左平台动作权限禁止按钮1113未按下;
2g)主平台10未欠压;
2h)右平台确认主平台动作按钮315按下;
2i)未通过主平台控制主平台升降操作手柄1115操作主平台10升降;
2j)未通过右平台控制主平台升降操作手柄3113操作主平台10升降;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出。
主平台10、左平台20及右平台30均能控制主平台10上升,但主平台10、左平台20及右平台30中同时只能有一个平台控制主平台10上升,通过右平台20控制主平台10上升的逻辑条件包括但不限于:
3a)右平台控制主平台升降操作手柄3113切换至上升位;
3b)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
3c)主平台10位置未锁定;
3d)右防误操作开关按下;
3e)主平台10未超载;
3f)右平台动作权限禁止按钮1114未按下;
3g)主平台10未欠压;
3h)左平台确认主平台动作按钮215按下;
3i)未通过主平台控制主平台升降操作手柄1115操作主平台10升降;
3j)未通过左平台控制主平台升降操作手柄2113操作主平台10升降;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出。
主平台10、左平台(20及右平台30均能控制主平台10下降,但主平台10、左平台20及右平台30中同时只能有一个平台控制主平台10下降,通过主平台10控制主平台10下降的逻辑条件包括但不限于:
4a)主平台控制主平台升降操作手柄1115切换至下降位;
4b)主平台10位置未锁定;
4c)主防误操作开关按下;
4d)左平台确认主平台动作按钮215按下;
4e)右平台确认主平台动作按钮315按下;
4f)未通过左平台控制主平台升降操作手柄2113操作主平台10升降;
4g)未通过右平台控制主平台升降操作手柄3113操作主平台10升降;
4h)主平台10未下降至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出。
主平台10、左平台20及右平台30均能控制主平台10下降,但主平台10、左平台20及右平台30中同时只能有一个平台控制主平台10下降,通过左平台20控制主平台10下降的逻辑条件包括但不限于:
5a)左平台控制主平台升降操作手柄2113切换至下降位;
5b)主平台10位置未锁定;
5c)左防误操作开关按下;
5d)左平台动作权限禁止按钮1113未按下;
5e)右平台确认主平台动作按钮315按下或右平台30处于运输位置;
5f)未通过主平台控制主平台升降操作手柄1115操作主平台10升降;
5g)未通过右平台控制主平台升降操作手柄3113操作主平台10升降;
5h)主平台10未下降至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出。
主平台10、左平台20及右平台30均能控制主平台10下降,但主平台10、左平台20及右平台30中同时只能有一个平台控制主平台10下降,通过右平台30控制主平台10下降的逻辑条件包括但不限于:
6a)右平台控制主平台升降操作手柄2113切换至下降位;
6b)主平台10位置未锁定;
6c)右防误操作开关按下;
6d)右平台动作权限禁止按钮1114未按下;
6e)左平台确认主平台动作按钮215按下或左平台20处于运输位置;
6f)未通过主平台控制主平台升降操作手柄1115操作主平台10升降;
6g)未通过左平台控制主平台升降操作手柄2113操作主平台10升降;
6h)主平台10未下降至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出。
只能通过左平台20控制左平台20上升,通过左平台20控制左平台20上升的逻辑条件包括但不限于:
7a)左平台控制左平台升降操作手柄2115切换至上升位;
7b)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
7c)左平台20位置未锁定;
7d)左防误操作开关按下;
7e)左平台20未超载;
7f)左平台20未欠压;
7g)左平台动作权限禁止按钮1113未按下;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时左平台上升阀按设定占空比输出。
只能通过左平台20控制左平台20下降,通过左平台20控制左平台20下降的逻辑条件包括但不限于:
8a)左平台控制左平台升降操作手柄2115切换至下降位;
8b)左防误操作开关按下;
8c)左平台20未下降至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时左平台下降阀按设定占空比输出。
只能通过右平台30控制右平台30上升,通过右平台30控制右平台30上升的逻辑条件包括但不限于:
9a)右平台控制右平台升降操作手柄3115切换至上升位;
9b)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
9c)右平台30位置未锁定;
9d)右防误操作开关按下;
9e)右平台30未超载;
9f)右平台30上升压力小于设定阈值;
9g)右平台动作权限禁止按钮1114未按下;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时右平台上升阀按设定占空比输出。
只能通过右平台30控制右平台30下降,通过右平台30控制右平台30下降的逻辑条件包括但不限于:
10a)右平台控制右平台升降操作手柄3115切换至下降位;
10b)右防误操作开关按下;
10c)右平台30未下降至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时右平台下降阀按设定占空比输出。
只能通过左平台20控制左平台20伸出,通过左平台20控制左平台20伸出的逻辑条件包括但不限于:
11a)左平台控制左平台伸缩操作手柄2116切换至伸出位;
11b)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
11c)左平台20未超载;
11d)左平台20位置未锁定;
11e)左防误操作开关按下;
11f)左平台20的伸出压力小于设定阈值;
11g)左平台动作权限禁止按钮1113未按下;
11h)若左平台20伸出达到设定长度时动作停止,只有按下左伸出超限确认开关2112,左平台20才能继续伸展;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时左平台伸出阀按设定占空比输出。
只能通过左平台20控制左平台20收缩,通过左平台20控制左平台20收缩的逻辑条件包括但不限于:
12a)左平台控制左平台伸缩操作手柄2116切换至收缩位;
12b)左防误操作开关按下;
12c)左平台20未收回至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时左平台收缩阀按设定占空比输出。
只能通过右平台30控制右平台20伸出,通过右平台30控制右平台30伸出的逻辑条件包括但不限于:
13a)右平台控制右平台伸缩操作手柄3116切换至伸出位;
13b)液压执行系统130的总油口1100压力大于设定阈值;
13c)右平台30未超载;
13d)右平台30位置未锁定;
13e)右防误操作开关按下;
13f)右平台30伸出压力小于设定阈值;
13g)右平台动作权限禁止按钮1114未按下;
13h)若右平台30伸出达到设定长度时动作停止,只有按下右伸出超限确认开关3112,右平台30才能继续伸展;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时右平台伸出阀按设定占空比输出。
只能通过右平台30控制右平台20收缩,通过右平台30控制右平台30收缩的逻辑条件包括但不限于:
14a)右平台控制右平台伸缩操作手柄3116切换至收缩位;
14b)右防误操作开关按下;
14c)右平台30未收回至运输位置;
当上述条件满足,平台使能阀160打开,同时右平台收缩阀按设定占空比输出。
通过实施本发明具体实施例描述的多平台作业装置控制系统的技术方案,能够产生如下技术效果:
(1)本发明具体实施例描述的多平台作业装置控制系统,具备运动控制逻辑及安全控制功能,能够实现多平台作业装置的自动化、智能化作业,并能够保证作业的稳定性、可靠性、安全性;
(2)本发明具体实施例描述的多平台作业装置控制系统,具备整车智能诊断及应急控制功能,能够进一步提高多平台作业装置的自动化、智能化程度,并保证作业的稳定性、可靠性、安全性;
(3)本发明具体实施例描述的多平台作业装置控制系统,采用了运动过程抗冲击抖动缓冲控制技术,能够进一步提高多平台作业装置在作业过程中的稳定性和安全性;
(4)本发明具体实施例描述的多平台作业装置控制系统,采用基于CAN通信的“主控制器+显示器”模式来实现多平台作业装置控制,具备远程诊断和智能语音提示辅助控制功能,能够进一步提高多平台作业装置的智能化程度和可维护性;
(5)本发明具体实施例描述的多平台作业装置控制系统,具备作业平台倾覆防护功能,能够通过调平装置实现防倾覆调节功能,能够进一步提高多平台作业装置在作业过程中的稳定性和安全性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (14)

1.一种多平台作业装置,其特征在于,包括:主平台(10)、左平台(20)、右平台(30)、主升降机构(50)、左升降机构(60)、左平移机构(70)、右升降机构(80)、右平移机构(90)、控制系统(120)及液压执行系统(130);所述控制系统(120)与液压执行系统(130)相连,通过主升降机构(50)带动所述主平台(10)动作,通过左升降机构(60)和左平移机构(70)带动所述左平台(20)动作,并通过右升降机构(80)和右平移机构(90)带动所述右平台(30)动作;所述控制系统(120)包括:
主控制装置(121);
与所述主控制装置(121)相连的主平台控制装置(11),所述主平台控制装置(11)能通过主控制装置(121)对主平台(10)的升降进行控制;
与所述主控制装置(121)相连的左平台控制装置(21),所述左平台控制装置(21)能通过主控制装置(121)对主平台(10)和左平台(20)的升降,以及所述左平台(20)的伸缩进行控制;
与所述主控制装置(121)相连的右平台控制装置(31),所述右平台控制装置(31)能通过主控制装置(121)对主平台(10)和右平台(30)的升降,以及所述右平台(30)的伸缩进行控制。
2.根据权利要求1所述的多平台作业装置,其特征在于:所述装置还包括远程诊断系统(150),所述远程诊断系统(150)进一步包括数据传输模块(152)、远程服务器(153),及设置于接触网检修车(1)的司机室的显示模块(151);所述显示模块(151)对多平台作业装置(100)的作业和状态参数进行诊断及显示,同时通过数据传输模块(152)将相关诊断数据发送至远程服务器(153),以实现多平台作业装置(100)的远程诊断。
3.根据权利要求1或2所述的多平台作业装置,其特征在于:所述装置还包括行程开关、人员检测传感器、声光报警模块(170)、语音播报模块(180)及液压阀;所述主控制装置(121)通过采集行程开关的传感信号分别获取所述主平台(10)、左平台(20)及右平台(30)的作业运动位置信息;所述主控制装置(121)通过采集人员检测传感器的传感信号分别获取所述左平台(20)和右平台(30)的作业通道人员通过信息;所述主控制装置(121)对采集到的信号进行逻辑判断和运算处理后,通过数字量输出通道分别输出控制信号至声光报警模块(170)和语音播报模块(180)以实现声光报警和语音智能播报,并通过PWM信号接口输出控制信号至液压执行系统(130)的相应液压阀,以实现所述主平台(10)、左平台(20)及右平台(30)的调速运行。
4.根据权利要求3所述的多平台作业装置,其特征在于:所述装置还包括液压备用泵源(140),通过液压备用泵源(140),或设置于所述接触网检修车(1)的车体(200)上的液压主泵源(6)为所述液压执行系统(130)提供液压动力源;在所述液压执行系统(130)的液压主管路上设置有主平台使能阀(160),在左升降机构(60)的分液压管路上设置有左升降液压阀(162)及与其相连的左升降油缸(191);在左平移机构(70)的分液压管路上设置有左平移液压阀(163)及与其相连的左平移油缸(192);在主升降机构(50)的分液压管路上设置有主升降液压阀(161)及与其相连的主升降油缸(190);在右平移机构(90)的分液压管路上设置有右平移液压阀(164)及与其相连的右平移油缸(193);在右升降机构(80)的分液压管路上设置有右升降液压阀(165)及与其相连的右升降油缸(194)。
5.根据权利要求1、2或4所述的多平台作业装置,其特征在于:所述主平台控制装置(11)设置于所述主平台(10),所述左平台控制装置(21)设置于所述左平台(20),所述右平台控制装置(31)设置于所述右平台(30);所述液压执行系统(130)包括5个液压油缸,及与所述液压油缸相连的液压阀;所述主升降机构(50)、左升降机构(60)、左平移机构(70)、右升降机构(80)及右平移机构(90)分别与1个液压油缸相连;所述主控制装置(121)通过采集油缸压力传感器的传感信号分别获取所述液压油缸的泄露信息。
6.根据权利要求5所述的多平台作业装置,其特征在于:
所述主平台控制装置(11)设置有低速走行旋钮一(112)、旁路制动按钮一(113)、速度调节电位器(114)、左平台确认主平台动作指示灯(115)、右平台确认主平台动作指示灯(117)、急停按钮一(119)、换向开关一(1111)、左平台动作权限禁止按钮(1113)、右平台动作权限禁止按钮(1114)及主平台控制主平台升降操作手柄(1115);
所述左平台控制装置(21)设置有低速走行旋钮二(212)、旁路制动按钮二(213)、左平台确认主平台动作按钮(215)、超限指示灯一(216)、左平台动作禁止权限指示灯(217)、急停按钮二(219)、换向开关二(2111)、左伸出超限确认开关(2112)、左平台控制主平台升降操作手柄(2113)、左平台控制左平台升降操作手柄(2115)及左平台控制左平台伸缩操作手柄(2116);
所述右平台控制装置(31)设置有低速走行旋钮三(312)、旁路制动按钮三(313)、右平台确认主平台动作按钮(315)、超限指示灯二(316)、右平台动作禁止权限指示灯(317)、急停按钮三(319)、换向开关三(3111)、右伸出超限确认开关(3112)、右平台控制主平台升降操作手柄(3113)、右平台控制右平台升降操作手柄(3115)及右平台控制右平台伸缩操作手柄(3116)。
7.根据权利要求6所述的多平台作业装置,其特征在于,所述主平台(10)上还设置有主防误操作开关,能通过操作所述主平台控制主平台升降操作手柄(1115)、左平台控制主平台升降操作手柄(2113)或右平台控制主平台升降操作手柄(3113)实现所述主平台(10)的上升运动,但同时只有其中一个操作手柄有权限控制所述主平台(10)的上升,先实施控制的操作手柄获得所述主平台(10)的上升操作控制权;
通过所述主平台(10)控制主平台(10)上升的逻辑条件包括但不限于:
1a)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
1b)主平台(10)位置未锁定;
1c)主平台控制主平台升降操作手柄(1115)切换至上升位;
1d)主防误操作开关按下;
1e)主平台(10)未超载;
1f)主平台(10)未欠压;
1g)左平台确认主平台动作按钮(215)按下或左平台(20)处于运输位置;
1h)右平台确认主平台动作按钮(315)按下或右平台(30)处于运输位置;
1i)左平台(20)未操作主平台(10)升降;
1j)右平台(30)未操作主平台(10)升降;
当上述条件1a)~1j)满足,平台使能阀(160)打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出,所述主平台(10)能进行上升运动;
通过所述左平台(20)控制主平台(10)上升的逻辑条件包括但不限于:
2a)左平台控制主平台升降操作手柄(2113)切换至上升位;
2b)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
2c)主平台(10)位置未锁定;
2d)左防误操作开关按下;
2e)主平台(10)未超载;
2f)左平台动作权限禁止按钮(1113)未按下;
2g)主平台(10)未欠压;
2h)右平台确认主平台动作按钮(315)按下;
2i)未通过主平台控制主平台升降操作手柄(1115)操作主平台(10)升降;
2j)未通过右平台控制主平台升降操作手柄(3113)操作主平台(10)升降;
当上述条件2a)~2j)满足,平台使能阀(160)打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出,所述主平台(10)能进行上升运动;
通过所述右平台(20)控制主平台(10)上升的逻辑条件包括但不限于:
3a)右平台控制主平台升降操作手柄(3113)切换至上升位;
3b)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
3c)主平台(10)位置未锁定;
3d)右防误操作开关按下;
3e)主平台(10)未超载;
3f)右平台动作权限禁止按钮(1114)未按下;
3g)主平台(10)未欠压;
3h)左平台确认主平台动作按钮(215)按下;
3i)未通过主平台控制主平台升降操作手柄(1115)操作主平台(10)升降;
3j)未通过左平台控制主平台升降操作手柄(2113)操作主平台(10)升降;
当上述条件3a)~3j)满足,平台使能阀(160)打开,同时主平台上升阀按设定占空比输出,所述主平台(10)能进行上升运动。
8.根据权利要求6所述的多平台作业装置,其特征在于,所述主平台(10)上还设置有主防误操作开关,能通过操作所述主平台控制主平台升降操作手柄(1115)、左平台控制主平台升降操作手柄(2113)或右平台控制主平台升降操作手柄(3113)实现所述主平台(10)的下降运动,但同时只有其中一个操作手柄有权限控制所述主平台(10)的下降,先实施控制的操作手柄获得所述主平台(10)的下降操作控制权;
通过所述主平台(10)控制主平台(10)下降的逻辑条件包括但不限于:
4a)主平台控制主平台升降操作手柄(1115)切换至下降位;
4b)主平台(10)位置未锁定;
4c)主防误操作开关按下;
4d)左平台确认主平台动作按钮(215)按下;
4e)右平台确认主平台动作按钮(315)按下
4f)未通过左平台控制主平台升降操作手柄(2113)操作主平台(10)升降;
4g)未通过右平台控制主平台升降操作手柄(3113)操作主平台(10)升降;
4h)主平台(10)未下降至运输位置;
当上述条件4a)~4h)满足,平台使能阀(160)打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出,所述主平台(10)能进行下降运动;
通过所述左平台(20)控制主平台(10)下降的逻辑条件包括但不限于:
5a)左平台控制主平台升降操作手柄(2113)切换至下降位;
5b)主平台(10)位置未锁定;
5c)左防误操作开关按下;
5d)左平台动作权限禁止按钮(1113)未按下;
5e)右平台确认主平台动作按钮(315)或右平台(30)处于运输位置;
5f)未通过主平台控制主平台升降操作手柄(1115)操作主平台(10)升降;
5g)未通过右平台控制主平台升降操作手柄(3113)操作主平台(10)升降;
5h)主平台(10)未下降至运输位置;
当上述条件5a)~5h)满足,平台使能阀(160)打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出,所述主平台(10)能进行下降运动;
通过所述右平台(30)控制主平台(10)下降的逻辑条件包括但不限于:
6a)右平台控制主平台升降操作手柄(2113)切换至下降位;
6b)主平台(10)位置未锁定;
6c)右防误操作开关按下;
6d)右平台动作权限禁止按钮(1114)未按下;
6e)左平台确认主平台动作按钮(215)按下或左平台(20)处于运输位置;
6f)未通过主平台控制主平台升降操作手柄(1115)操作主平台(10)升降;
6g)未通过左平台控制主平台升降操作手柄(2113)操作主平台(10)升降;
6h)主平台(10)未下降至运输位置;
当上述条件6a)~6h)满足,平台使能阀(160)打开,同时主平台下降阀按设定占空比输出,所述主平台(10)能进行下降运动。
9.根据权利要求6所述的多平台作业装置,其特征在于,所述左平台(20)上还设置有左防误操作开关,并能通过在左平台(20)上操作左平台控制左平台升降操作手柄(2115)实现所述左平台(20)的升降运动;
通过所述左平台(20)控制左平台(20)上升的逻辑条件包括但不限于:
7a)左平台控制左平台升降操作手柄(2115)切换至上升位;
7b)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
7c)左平台(20)位置未锁定;
7d)左防误操作开关按下;
7e)左平台(20)未超载;
7f)左平台(20)未欠压;
7g)左平台动作权限禁止按钮(1113)未按下;
当上述条件7a)~7g)满足,平台使能阀(160)打开,同时左平台上升阀按设定占空比输出,所述左平台(20)能进行上升运动;
通过所述左平台(20)控制左平台(20)下降的逻辑条件包括但不限于:
8a)左平台控制左平台升降操作手柄(2115)切换至下降位;
8b)左防误操作开关按下;
8c)左平台(20)未下降至运输位置;
当上述条件8a)~8c)满足,平台使能阀(160)打开,同时左平台下降阀按设定占空比输出,所述左平台(20)能进行下降运动。
10.根据权利要求6所述的多平台作业装置,其特征在于,通过在左平台(20)上操作左平台控制左平台伸缩操作手柄(2116)实现所述左平台(20)的伸缩运动;
通过所述左平台(20)控制左平台(20)伸出的逻辑条件包括但不限于:
11a)左平台控制左平台伸缩操作手柄(2116)切换至伸出位;
11b)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
11c)左平台(20)未超载;
11d)左平台(20)位置未锁定;
11e)左防误操作开关按下;
11f)左平台(20)的伸出压力小于设定阈值;
11g)左平台动作权限禁止按钮(1113)未按下;
11h)若左平台(20)伸出达到设定长度时动作停止,只有按下左伸出超限确认开关(2112),左平台(20)才能继续伸展;
当上述条件11a)~11h)满足,平台使能阀(160)打开,同时左平台伸出阀按设定占空比输出,所述左平台(20)能进行伸出运动;
通过所述左平台(20)控制左平台(20)收缩的逻辑条件包括但不限于:
12a)左平台控制左平台伸缩操作手柄(2116)切换至收缩位;
12b)左防误操作开关按下;
12c)左平台(20)未收回至运输位置;
当上述条件12a)~12c)满足,平台使能阀(160)打开,同时左平台收缩阀按设定占空比输出,所述左平台(20)能进行收缩运动。
11.根据权利要求6所述的多平台作业装置,其特征在于,所述右平台(30)上还设置有右防误操作开关,能通过在右平台(30)上操作右平台控制右平台升降操作手柄(3115)实现所述右平台(30)的升降运动;
通过所述右平台(30)控制右平台(30)上升的逻辑条件包括但不限于:
9a)右平台控制右平台升降操作手柄(3115)切换至上升位;
9b)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
9c)右平台(30)位置未锁定;
9d)右防误操作开关按下;
9e)右平台(30)未超载;
9f)右平台(30)上升压力小于设定阈值;
9g)右平台动作权限禁止按钮(1114)未按下;
当上述条件9a)~9g)满足,平台使能阀(160)打开,同时右平台上升阀按设定占空比输出,所述右平台(30)能进行上升运动;
通过所述右平台(30)控制右平台(30)下降的逻辑条件包括但不限于:
10a)右平台控制右平台升降操作手柄(3115)切换至下降位;
10b)右防误操作开关按下;
10c)右平台(30)未下降至运输位置;
当上述条件10a)~10c)满足,平台使能阀(160)打开,同时右平台下降阀按设定占空比输出,所述右平台(30)能进行下降运动。
12.根据权利要求6所述的多平台作业装置,其特征在于,通过在右平台(30)上操作右平台控制右平台伸缩操作手柄(3116)实现所述右平台(30)的伸缩运动;
通过所述右平台(30)控制右平台(30)伸出的逻辑条件包括但不限于:
13a)右平台控制右平台伸缩操作手柄(3116)切换至伸出位;
13b)液压执行系统(130)的总油口(1100)压力大于设定阈值;
13c)右平台(30)未超载;
13d)右平台(30)位置未锁定;
13e)右防误操作开关按下;
13f)右平台(30)伸出压力小于设定阈值;
13g)右平台动作权限禁止按钮(1114)未按下;
13h)若右平台(30)伸出达到设定长度时动作停止,只有按下右伸出超限确认开关(3112),右平台(30)才能继续伸展;
当上述条件13a)~13h)满足,平台使能阀(160)打开,同时右平台伸出阀按设定占空比输出,所述右平台(30)能进行伸出运动;
通过所述右平台(30)控制右平台(30)收缩的逻辑条件包括但不限于:
14a)右平台控制右平台伸缩操作手柄(3116)切换至收缩位;
14b)右防误操作开关按下;
14c)右平台(30)未收回至运输位置;
当上述条件14a)~14c)满足,平台使能阀(160)打开,同时右平台收缩阀按设定占空比输出,所述右平台(30)能进行收缩运动。
13.根据权利要求1、2、4,6-12中任一项所述的多平台作业装置,其特征在于,所述主升降液压阀(161)、左升降液压阀(162)、左平移液压阀(163)、右平移液压阀(164)及右升降液压阀(165)在运动过程中的液压流量Q(t)变化根据以下公式确定:
其中,t为主平台(10)、左平台(20)或右平台(30)的运动时间,Ipulse为启动缓冲前施加于主升降液压阀(161)、左升降液压阀(162)、左平移液压阀(163)、右平移液压阀(164)或右升降液压阀(165)的脉冲电流,Tpulse为脉冲电流Ipulse施加的时间,Imax为施加于主升降液压阀(161)、左升降液压阀(162)、左平移液压阀(163)、右平移液压阀(164)或右升降液压阀(165)的最大电流,Imin为施加于主升降液压阀(161)、左升降液压阀(162)、左平移液压阀(163)、右平移液压阀(164)或右升降液压阀(165)的最小电流,Tbuf为启动缓冲时间,Tend为主平台(10)、左平台(20)或右平台(30)的运动结束时间。
14.根据权利要求13所述的多平台作业装置,其特征在于,所述多平台作业装置(100)通过调平装置(7)安装在接触网检修车(1)的车体(200)上,所述主控制装置(121)根据以下公式进行静态稳定性判断,当稳定系数k1大于设定的阈值时,通过所述调平装置(7)进行相应调整:
Mw=mgL
Mq=Pwh1+m1gL1+m2gL2+m3gL3+Fbh2
其中,k1为稳定系数,Mw为对倾覆轴线的稳定力矩,Mq为对倾覆轴线的倾覆力矩,m为除多平台作业装置(100)以外接触网检修车(1)的重量,g为重力加速度单位,L为除多平台作业装置(100)以外接触网检修车(1)的质心距倾覆轴线的距离,Pw为风载荷,h1为风载荷作用点距倾覆点的距离,m1为多平台作业装置(100)的重量,m2为主平台(10)的额定载重,m3为左平台(20)或右平台(30)的额定载重,L1为多平台作业装置(100)的质心在水平方向距倾覆轴线的距离,L2为主平台(10)额定载重在水平方向距倾覆轴线的距离,L3为左平台(20)或右平台(30)的额定载重在水平方向距倾覆轴线的距离,Fb为多平台作业装置(100)的拨线装置的最大拨线力,h2为拨线力作用点距倾覆点的距离。
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