CN110921585A - 工作斗调平装置及高空作业车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种工作斗调平装置及高空作业车。所述工作斗调平装置包括：固定单元(2)、动力单元(3)、连接单元(5)以及连杆单元，曲臂(4)转动连接于连接单元(5)的第一位置(6)，动力单元(3)的另一端转动连接于连接单元(5)的第二位置(7)，固定单元(2)转动连接于连接单元(5)的第三位置(8)；连杆单元包括第一连杆(9)、第二连杆(10)和第三连杆(11)，第一连杆(9)的另一端与曲臂转动连接，第二连杆的另一端与连接单元转动连接。通过上述技术方案，本发明的工作斗调平装置克服了曲臂动作时工作斗与水平面之间出现倾斜的问题，保证工作斗上升或下降过程中的水平度。

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技术领域，具体地，涉及一种工作斗调平装置及高空作业车。
背景技术
高空作业车是一种将工作人员及相关设备通过工作斗承载后，操控臂架的动作使工作斗移动举升至高空指定位置的专用设备，主要应用于灭火救援、安装检修等作业领域。工作斗通常安装在高空作业车的臂架顶端，在臂架变幅运动过程中必须时刻保持工作斗处于水平状态，而工作斗调平机构是连接臂架与工作斗的关键结构部件，其调平性能直接影响工作斗运动的平稳性。但是现有的调平机构结构复杂且可调整的角度有限，无法满足工作斗调平的性能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够保证工作斗上升或下降过程中的水平度的工作斗调平装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种工作斗调平装置，包括：
固定单元，所述固定单元用于连接于工作斗；
动力单元，所述动力单元的一端与高空作业车的臂架的曲臂转动连接；
连接单元，所述曲臂转动连接于所述连接单元的第一位置，所述动力单元的另一端转动连接于所述连接单元的第二位置以驱动所述连接单元能够围绕所述第一位置转动，所述固定单元转动连接于所述连接单元的第三位置；以及
连杆单元，所述连杆单元包括一端铰接于一点的第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的另一端与所述曲臂转动连接，所述第二连杆的另一端与所述连接单元转动连接，所述第三连杆的另一端与所述固定单元转动连接。
可选地，所述第一位置和所述第二位置位于所述连接单元的一端，所述第三位置位于所述连接单元的另一端。
可选地，所述连接单元包括平行相对设置的一对连接板以及用于连接所述连接板的侧板，所述第一连杆和所述第二连杆的数量均为两个，两个所述第一连杆分别位于两个所述连接板的两侧。
可选地，所述固定单元设有能够容纳部分所述连接单元的空腔。
可选地，所述连接单元设有能够为所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的铰接点提供避让空间的内凹部。
可选地，所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的一端通过转轴连接在一起。
可选地，所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的长度依次减小。
可选地，所述动力单元包括伸缩油缸。
本发明第二方面提供一种高空作业车，包括臂架，所述臂架包括曲臂、工作斗和上述任意方案所述的工作斗调平装置，所述工作斗连接在所述固定单元上。
可选地，所述工作斗底部设有倾角传感器，所述高空作业车包括用于接收所述倾角传感器信号以控制所述动力单元运动的控制单元。
通过上述技术方案，本发明的工作斗调平装置能够在高空作业车曲臂抬升或降落的过程中，通过动力单元运动，驱动连接单元围绕第一位置发生转动，随之配合连杆单元中三个连杆的共同作用，最终实现固定单元和工作斗的平稳运动。通过上述结构设计，克服了曲臂动作时工作斗与水平面之间出现倾斜的问题，保证工作斗上升或下降过程中的水平度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式所述的工作斗调平装置初始状态下的结构示意图；
图2是曲臂旋转90°状态下的工作斗调平装置的结构示意图；
图3是曲臂旋转180°状态下的工作斗调平装置的结构示意图；
图4是曲臂旋转至极限位置状态下的工作斗调平装置的结构示意图。
附图标记说明
1—工作斗、2—固定单元、3—动力单元、4—曲臂、5—连接单元、6—第一位置、7—第二位置、8—第三位置、9—第一连杆、10—第二连杆、11—第三连杆、12—转轴、13—内凹部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图1-图4，根据本发明的一个方面，提供一种工作斗调平装置，包括：
固定单元2，所述固定单元2用于连接于工作斗1；
动力单元3，所述动力单元3的一端与高空作业车的臂架的曲臂4转动连接；
连接单元5，所述曲臂4转动连接于所述连接单元5的第一位置6，所述动力单元3的另一端转动连接于所述连接单元5的第二位置7以驱动所述连接单元5能够围绕所述第一位置6转动，所述固定单元2转动连接于所述连接单元5的第三位置8；以及
连杆单元，所述连杆单元包括一端铰接于一点的第一连杆9、第二连杆10和第三连杆11，所述第一连杆9的另一端与所述曲臂4转动连接，所述第二连杆10的另一端与所述连接单元5转动连接，所述第三连杆11的另一端与所述固定单元2转动连接。
通过上述技术方案，本发明的工作斗调平装置能够在高空作业车曲臂抬升或降落的过程中，通过动力单元运动，驱动连接单元围绕第一位置发生转动，随之配合连杆单元中三个连杆的共同作用，最终实现固定单元和工作斗的平稳运动。其中，曲臂是高空作业车臂架末端臂节，可以是小臂、伸缩式臂架，也可以是混合式臂架。
具体来说，动力单元3与曲臂4的铰接点为A，曲臂4与第一连杆9的铰接点为B，连接单元5与第二连杆10的铰接点为C，固定单元2与第三连杆11的铰接点为D，上述铰点可以通过销轴实现铰接。曲臂4上的铰接点A、B与第一位置6三点之间形成稳定的三角结构，以提升装置的稳定性，为后续调节过程提供基础。曲臂4运动过程中，带动第一连杆9的运动，此时动力单元3开始工作，通过伸缩调节带动连接单元5运动，连接单元5运动后带动第二连杆10的运动，由于第一连杆9、第二连杆10和第三连杆11铰接于一点，随后第一连杆9和第二连杆10将进一步牵引第三连杆11运动，第三连杆11和连接单元5共同作用于固定单元2，最终通过二者支撑控制实现固定单元2和工作斗1的平稳运动。
可以理解地，随着曲臂4抬升或降落的角度不同，动力单元3的调节程度将做适应性的改变，以控制工作斗1的平稳升降，这里的动力单元3可以是伸缩油缸或电动推杆等结构。通过上述结构设计，本发明克服了曲臂动作时工作斗与水平面之间出现倾斜的问题，保证工作斗上升或下降过程中的水平度。且本装置的结构简单，仅仅依靠单个伸缩油缸或电动推杆即可实现高空作业车工作斗的调平。
需要说明的是，为了调平装置工作过程中的稳定性，实现工作斗的平稳升降，所述第一位置6和所述第二位置7位于所述连接单元5的一端，所述第三位置8位于所述连接单元5的另一端。
其中，所述连接单元5包括平行相对设置的一对连接板以及用于连接所述连接板的侧板，所述第一连杆9和所述第二连杆10的数量均为两个，两个所述第一连杆9分别位于两个所述连接板的两侧。可以理解地，两个所述第二连杆10分别位于两个连接板的两侧。通过将连接单元5设置为上述结构，能够增强连接单元5的稳定性，从而为固定单元2提供良好的支撑作用，提升整个调平装置的强度。
另外值得注意的是，连接单元5作为调平装置中的主要连接结构，连接单元5与其他部件之间连接位置关系至关重要，优选地，连接单元5的截面形状，即连接板的形状设置为具有四角，第一位置6、第二位置7、第三位置8和铰接点C分别形成于连接板的四角，以最大程度的保证调节过程中平稳度，实现工作斗的调平。
需要说明的是，随着曲臂4运动和动力单元3的调节，连接单元5会出现不同程度的转动以保证固定单元2的相对位置不变，如图2-4所示，为了不影响连接单元5的转动，所述固定单元2设有能够容纳部分所述连接单元5的空腔，同时，第三连杆11可以容纳在上述空腔内部。具体而言，固定单元2与连接单元5转动连接，连接单元5的与固定单元2转动连接的部分将能够伸入上述空腔。当然，固定单元2上设有限制连接单元5转动角度的限位部，连接单元5转动至图4所示位置时即到达极限位置，实际操作中，曲臂4可旋转的角度范围为0°-280°，也就是说，利用本发明的调平装置，能够在曲臂4翻转0°-280°角度上升或下降的过程中，通过动力单元3、连接单元5和连杆单元的共同作用，始终维持工作斗1的处于水平状态，保证工作斗1中作业人员的安全。详细来说，图1所示为曲臂4处于初始状态下的结构示意图，此时，动力单元3的伸缩油缸处于推杆伸长量最长的位置，图2为曲臂4旋转90°状态下的结构示意图，图2为曲臂4旋转180°状态下的结构示意图，图2为曲臂4旋转至极限位置状态下的结构示意图，通过上述附图可以看到曲臂4运动过程中动力单元3的调节过程，以及连接单元5和连杆单元的转动变化，保证工作斗1始终位于平稳状态。
具体的调节过程为，当曲臂4开始抬升时，工作斗1将与水平面出现倾斜角度，工作斗调平装置开始工作，控制伸缩油缸的有杆腔进油，无杆腔出油，推杆逐渐缩短，连接单元5围绕第一位置6发生转动，随着推杆继续缩短，连接单元5依次经过图2和图3的位置后运动至图4的极限位置；而曲臂4降落过程与上述调节过程相反，推杆将逐渐伸长，此处不作过多解释。
另外，为保证调节过程中的平衡，第一连杆9、第二连杆10和第三连杆11的铰接点形成于连接单元5的靠近工作斗1的一侧，铰接点的位置在调节过程中会相应发生改变，为了不影响上述改变，所述连接单元5设有能够为所述第一连杆9、所述第二连杆10和所述第三连杆11的铰接点提供避让空间的内凹部13。
值得注意的是，连接单元5采用上述结构设计的过程中，第一连杆9、第二连杆10和第三连杆11之间的存在一定间隔，为实现三者的转动连接，所述第一连杆9、所述第二连杆10和所述第三连杆11的一端通过转轴12连接在一起。根据力的平衡原理，为进一步维持稳定性，所述第一连杆9、所述第二连杆10和所述第三连杆11的长度依次减小。
本发明第二方面提供一种高空作业车，包括臂架，所述臂架包括曲臂4、工作斗1和上述任意方案所述的工作斗调平装置，所述工作斗1连接在所述固定单元2上。本发明的高空作业车通过设置上述工作斗调平装置，能够在曲臂4控制工作斗1上升下降过程中，维持工作斗1处于水平状态。
为了不影响调节过程中连接单元5围绕第一位置的转动，所述曲臂4设有能够供所述连接单元5伸入的腔体。
进一步地，所述工作斗1底部设有倾角传感器，所述高空作业车包括用于接收所述倾角传感器信号以控制所述动力单元3运动的控制单元。根据倾角传感器的信号可获知工作斗1是否偏斜以及朝哪个方向倾斜，从而进一步调节动力单元3的伸缩长度，改变连接单元5和连杆单元的转动角度，以使得工作斗1回到平稳状态。通常来说，倾角传感器可设置在工作斗1底部中部，或者设置在工作斗1底部的两侧。
当然，高空作业车的连接单元5可采用上述结构设计，为便于连接，连接单元5的相对设置的连接板的两端部分别设有贯穿于连接板的两根转轴，其中一根转轴用于与动力单元相连形成转动连接，另一根转轴用于同时穿过固定单元2以形成连接单元5与固定单元2之间的转动连接。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种工作斗调平装置，其特征在于，包括：
固定单元(2)，所述固定单元(2)用于连接于工作斗(1)；
动力单元(3)，所述动力单元(3)的一端与高空作业车的臂架的曲臂(4)转动连接；
连接单元(5)，所述曲臂(4)转动连接于所述连接单元(5)的第一位置(6)，所述动力单元(3)的另一端转动连接于所述连接单元(5)的第二位置(7)以驱动所述连接单元(5)能够围绕所述第一位置(6)转动，所述固定单元(2)转动连接于所述连接单元(5)的第三位置(8)；以及
连杆单元，所述连杆单元包括一端铰接于一点的第一连杆(9)、第二连杆(10)和第三连杆(11)，所述第一连杆(9)的另一端与所述曲臂(4)转动连接，所述第二连杆(10)的另一端与所述连接单元(5)转动连接，所述第三连杆(11)的另一端与所述固定单元(2)转动连接。
2.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一位置(6)和所述第二位置(7)位于所述连接单元(5)的一端，所述第三位置(8)位于所述连接单元(5)的另一端。
3.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述连接单元(5)包括平行相对设置的一对连接板以及用于连接所述连接板的侧板，所述第一连杆(9)和所述第二连杆(10)的数量均为两个，两个所述第一连杆(9)分别位于两个所述连接板的两侧。
4.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述固定单元(2)设有能够容纳部分所述连接单元(5)的空腔。
5.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述连接单元(5)设有能够为所述第一连杆(9)、所述第二连杆(10)和所述第三连杆(11)的铰接点提供避让空间的内凹部(13)。
6.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一连杆(9)、所述第二连杆(10)和所述第三连杆(11)的一端通过转轴(12)连接在一起。
7.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述第一连杆(9)、所述第二连杆(10)和所述第三连杆(11)的长度依次减小。
8.根据权利要求1所述的工作斗调平装置，其特征在于，所述动力单元(3)包括伸缩油缸。
9.一种高空作业车，其特征在于，包括臂架，所述臂架包括曲臂(4)、工作斗(1)和权利要求1-8中任意一项所述的工作斗调平装置，所述工作斗(1)连接在所述固定单元(2)上。
10.根据权利要求9所述的高空作业车，其特征在于，所述工作斗(1)底部设有倾角传感器，所述高空作业车包括用于接收所述倾角传感器信号以控制所述动力单元(3)运动的控制单元。
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