CN111943098A - 一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，包括车架本体、曲臂架、配重、测量单元和控制单元，车架本体具有底盘和转台，曲臂架一端铰接于转台另一端连接作业平台，配重与转台通过驱动结构连接，驱动结构用于驱动配重沿转台前后移动，测量单元用于测量举升调平臂的长度L0和转动的角度α、作业平台上的载重量以及车架本体的倾斜角度β，控制单元用于接收测量单元检测的数据并控制配重移动至理想位置。本发明通过测量单元检测高空作业车的重心位置，利用控制单元实时调节配重与转台之间的距离，从而调节底盘的重心位置，保持该曲臂式高空作业车整体的力矩平衡，以提高高空作业车作业过程中的稳定性和安全性。

Description

一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车

技术领域

本发明涉及工程车技术领域，尤其涉及一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车。

背景技术

曲臂式高空作业车是用于高空作业的升降设备，可跨越障碍进行高空作业，平台升降到任何位置时，均可边行走边作业，其相交臂架式结构，转向更灵活，可以进入狭窄的通道及拥挤的工作区域作业，通常被用于室内吊顶和露天场所高空作业。

曲臂式高空作业车在作业过程中会通过摆臂调节其作业高度和作业幅度，为保证整车的稳定性，通常会在作业车上设置配重以增加整车自重提高整车的稳定力矩，因此曲臂式高空作业车的作业高度越高，作业幅度越大时，其整车重量也会越重，如何能在同等作业高度和幅度上减轻整车重量，又能保证其稳定性成为急需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，能够自动调节配重位置以实现在同等作业高度和幅度上能够减轻整车重量，又能保证车辆稳定性。

本发明提供了一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，包括：

车架本体，其具有底盘和设于所述底盘上的转台；

曲臂架，其具有折叠臂和举升调平臂，所述折叠臂一端与所述转台铰接另一端与所述举升调平臂铰接，所述举升调平臂另一端连接作业平台；

配重，连接于所述转台一端，所述配重与所述转台之间设有驱动结构，所述驱动结构用于驱动所述配重沿所述转台前后移动；

测量单元，其包括长角度传感器、称重传感器以及倾角传感器，所述长角度传感器设于所述举升调平臂上用于测量所述举升调平臂相对所述转台转动的角度α以及所述举升调平臂的长度L0，所述称重传感器设于所述作业平台上用于测量所述作业平台上的载重量，所述倾角传感器设于所述转台上用于测量所述车架本体相对水平地面的倾斜角度β；

控制单元，其与所述测量单元及驱动结构连接，所述控制单元用于接收所述长角度传感器、称重传感器以及倾角传感器测量的数据并进行计算以控制所述驱动结构驱动所述配重移动至理想位置。

优选地，所述配重包括：

配重本体，其一侧具有凹槽；

连接件，其底部连接于所述配重本体底面侧部连接于所述凹槽底面，所述转台一端延伸至所述凹槽内并通过滑动结构与所述连接件底部连接。

优选地，所述连接件包括：

第一连接板，其与所述配重本体底面相适配；

第二连接板，其与所述第一连接板垂直连接，所述第二连接板与所述凹槽宽度相适配，所述第二连接板通过紧固件与所述凹槽底面固定连接。

优选地，所述转台包括：

底板，连接于所述底盘上表面；

侧板，垂直连接于所述底板两侧。

优选地，所述滑动结构包括：

滑槽，对称设于所述第一连接板上表面左右两侧；

滑轮，对称设于所述侧板外侧边，所述滑轮连接于所述滑槽内。

优选地，所述配重本体的凹槽两侧面底部设有卡接槽，所述滑槽卡接于所述卡接槽内。

优选地，所述滑轮并列设置两个或两个以上。

优选地，所述驱动结构的固定端连接于所述底板上，所述驱动结构的活动端连接于所述第二连接板上。

优选地，所述驱动结构设为液压油缸、气缸、电动推杆中的任意一种。

优选地，所述转台还包括设于所述侧板上的长度传感器，所述长度传感器与所述控制单元连接用于测量所述配重的位置尺寸并传输给所述控制单元。

本发明提供的一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，通过设置检测单元，在高空作业车工作过程中可通过各传感器检测高空作业车的举升调平臂转动角度数据、底盘倾斜角度数据以及作业平台的载重数据并反馈至控制单元，控制单元将接收到的数据进行计算后可判断配重的位置尺寸，并控制驱动结构以驱动配重沿转台移动至理想位置，不需要额外增加配重即可调节底盘的重心位置，使该曲臂式高空作业车整体的力矩保持平衡，相比传统的高空作业车，该曲臂式高空作业车在相同作业高度和作业幅度下，不仅减轻了整车重量，而且有效提高了其稳定性和安全性。

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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明实施方式的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车的结构图；

图2为本发明实施方式的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车的立体结构图；

图3为图2另一角度立体结构图；

图4为图3中A局部放大图；

图5为本发明实施方式的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车中配重和转台装配立体结构图；

图6为图5中B局部放大图；

图7为本发明实施方式的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车的配重中连接件立体结构图；

图8为本发明实施方式的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车中转台立体结构图。

其中，1、车架本体，2、曲臂架，3、配重，4、作业平台，5、驱动结构，6、长角度传感器，7、称重传感器，8、倾角传感器，11、底盘，12、转台，21、折叠臂，22、举升调平臂，23、铰接点，31、配重本体，32、连接件，121、底板，122、侧板，123、滑轮，124、长度传感器，321、第一连接板，322、第二连接板，323、滑槽。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，包括：

车架本体1，其具有底盘11和设于底盘11上的转台12；

曲臂架2，其具有折叠臂21和举升调平臂22，折叠臂21一端与转台12铰接另一端与举升调平臂22铰接，举升调平臂22另一端连接作业平台4；

配重3，连接于转台12一端，配重3与转台12之间设有驱动结构5，驱动结构5用于驱动配重3沿转台12前后移动；

测量单元，其包括长角度传感器6、称重传感器7以及倾角传感器8，长角度传感器6设于举升调平臂22上用于测量举升调平臂22相对转台12转动的角度α以及举升调平臂22的长度L0，称重传感器7设于作业平台4上用于测量作业平台4上的载重量，倾角传感器8设于转台12上用于测量车架本体1相对水平地面的倾斜角度β；

控制单元，其与测量单元及驱动结构5连接，控制单元用于接收长角度传感器6、称重传感器7以及倾角传感器8测量的数据并进行计算以控制驱动结构5驱动配重3移动至理想位置。

其中，车架本体1的底盘11可以包括用于驱动车架本体1移动的四轮驱动机构以及设于驱动机构上的底座，转台12可以通过转轴连接于底盘11上，转台12可相对于底盘11旋转。

其中，曲臂架2用于支承举升作业平台4，折叠臂21和伸缩调节臂22铰接于铰接点23，折叠臂21可以包括相互铰接的第一折叠臂和第二折叠臂，举升调平臂22可以包括用于对作业平台4的高度进一步调节的伸缩臂以及用于调节作业平台4保持水平状态的调平臂。

其中，配重3可以通过滑轨连接于转台12的尾端，驱动结构5可以是液压油缸、气缸、电动推杆中的任意一种，驱动结构5一端固定于转台12上另一端与配重3连接，用于驱动配重3沿转台12前后移动以调节车架本体1的重心位置，保证整车的稳定性。

其中，测量单元中的长角度传感器6用于测量举升调平臂22相对转台12转动的角度α以及举升调平臂22的长度L0(即铰接点23至作业平台4尾端的距离)，称重传感器7测量作业平台4上的载重量G1，倾角传感器8测量车架本体1相对水平地面的倾斜角度β，测量单元与控制单元连接，用于将检测到的各数据直接传输至控制单元。

其中，控制单元用于接收测量单元传输的数据并计算出配重的理想位置尺寸，再控制驱动结构5工作以将配重3移动至相应位置。

具体地，参见图1所示，本实施方式的工作原理：

根据倾翻力矩与稳定力矩之间的关系可知：M1*K＝M2+M3(其中M1为该曲臂式高空作业车的倾翻力矩，M2为该曲臂式高空作业车整车重量产生的稳定力矩，M3为配重3产生的稳定力矩，K为补偿系数可在1.1-1.3之间取值)；其中，M1＝(L0*cos(α-β)-L1)*G1，参见上述可知L0、α、β以及G1可通过测量单元采集的数据获得，L1为铰接点23至倾翻线的距离设为固定值；其中，M2＝G2*L2，M3＝G3*L3，G2为该曲臂式高空作业车整车重量，G3为配重3自身重量，L2为该曲臂式高空作业车的重心A点至倾翻线的距离设为固定值，L3为配重3的重心B点至倾翻线的距离，因此，结合上述关系式可计算得出L3的数值，从而判断配重3的位置尺寸，并通过控制单元控制驱动结构5工作以将配重3移动至理想位置。

可见，本发明提供的一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，通过设置检测单元，在高空作业车工作过程中可通过各传感器检测高空作业车的举升调平臂转动角度数据和长度数据、底盘倾斜角度数据以及作业平台的载重数据并反馈至控制单元，控制单元将接收到的数据进行计算后可判断配重的位置尺寸，并控制驱动结构以驱动配重沿转台移动至理想位置，不需要额外增加配重即可调节底盘的重心位置，使该曲臂式高空作业车整体的力矩保持平衡，相比传统的高空作业车，该曲臂式高空作业车在相同作业高度和作业幅度下，不仅减轻了整车重量，而且有效提高了其稳定性和安全性。

进一步地，配重3可以包括：

配重本体31，其一侧具有凹槽；

连接件32，其底部连接于配重本体31底面侧部连接于凹槽底面，转台12一端延伸至凹槽内并通过滑动结构与连接件32底部连接。

具体地，参见图5和图7所示，配重本体31可设为“凹”字形结构，连接件32可以包括：

第一连接板321，其与配重本体31底面相适配；

第二连接板322，其与第一连接板321垂直连接，第二连接板322与凹槽宽度相适配，第二连接板322通过紧固件与凹槽底面固定连接。

其中，第一连接板321和第二连接板322可以设为“L”形，两者可以设为一体成型，也可以通过焊接的方式连接，装配时，将第一连接板321支撑于配重本体31底面，将第二连接板322与配重本体31的凹槽底面贴合，并可通过螺栓与凹槽底面固定。

参见图8所示，转台12可以包括：

底板121，连接于底盘11上表面；

侧板122，垂直连接于底板121两侧。

其中，底板121和侧板122可以设为“U”字形，底板121和侧板122可以通过焊接的方式连接。

其中，驱动结构5的固定端可以连接于转台12的底板121上，驱动结构5的活动端可以连接于连接件32的第二连接板322上，通过驱动结构5可驱动连接件32带动配重本体31相对转台12前后移动。

参见图6和图7所示，滑动结构可以包括：

滑槽323，对称设于第一连接板321上表面左右两侧；

滑轮123，对称设于侧板122外侧边，滑轮123连接于滑槽323内。

其中，为使配重本体31与连接件32连接更稳固，在配重本体31的凹槽两侧面底部可以设置卡接槽，装配时，可将滑槽323卡接于该卡接槽内。

其中，为使滑轮123滑动更加顺畅，滑轮123可以并列设置两个或两个以上。

作为进一步优选，为便于准确控制配重3移动的距离，转台12还可以包括设于转台12的侧板122上的长度传感器124，长度传感器124与控制单元连接用于测量配重3的位置尺寸并传输给控制单元，控制单元则根据配重3现有的位置尺寸与计算出的理想位置尺寸比较，以便于控制配重3移动相应的距离。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，包括：

车架本体(1)，其具有底盘(11)和设于所述底盘(11)上的转台(12)；

曲臂架(2)，其具有折叠臂(21)和举升调平臂(22)，所述折叠臂(21)一端与所述转台(12)铰接另一端与所述举升调平臂(22)铰接，所述举升调平臂(22)另一端连接作业平台(4)；

配重(3)，连接于所述转台(12)一端，所述配重(3)与所述转台(12)之间设有驱动结构(5)，所述驱动结构(5)用于驱动所述配重(3)沿所述转台(12)前后移动；

测量单元，其包括长角度传感器(6)、称重传感器(7)以及倾角传感器(8)，所述长角度传感器(6)设于所述举升调平臂(22)上用于测量所述举升调平臂(22)相对所述转台(12)转动的角度α以及所述举升调平臂(22)的长度L0，所述称重传感器(7)设于所述作业平台(4)上用于测量所述作业平台(4)上的载重量，所述倾角传感器(8)设于所述转台(12)上用于测量所述车架本体(1)相对水平地面的倾斜角度β；

控制单元，其与所述测量单元及驱动结构(5)连接，所述控制单元用于接收所述长角度传感器(6)、称重传感器(7)以及倾角传感器(8)测量的数据并进行计算以控制所述驱动结构(5)驱动所述配重(3)移动至理想位置。

2.根据权利要求1所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述配重(3)包括：

配重本体(31)，其一侧具有凹槽；

连接件(32)，其底部连接于所述配重本体(31)底面侧部连接于所述凹槽底面，所述转台(12)一端延伸至所述凹槽内并通过滑动结构与所述连接件(32)底部连接。

3.根据权利要求2所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述连接件(32)包括：

第一连接板(321)，其与所述配重本体(31)底面相适配；

第二连接板(322)，其与所述第一连接板(321)垂直连接，所述第二连接板(322)与所述凹槽宽度相适配，所述第二连接板(322)通过紧固件与所述凹槽底面固定连接。

4.根据权利要求3所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述转台(12)包括：

底板(121)，连接于所述底盘(11)上表面；

侧板(122)，垂直连接于所述底板(121)两侧。

5.根据权利要求4所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述滑动结构包括：

滑槽(323)，对称设于所述第一连接板(321)上表面左右两侧；

滑轮(123)，对称设于所述侧板(122)外侧边，所述滑轮(123)连接于所述滑槽(323)内。

6.根据权利要求5所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述配重本体(31)的凹槽两侧面底部设有卡接槽，所述滑槽(323)卡接于所述卡接槽内。

7.根据权利要求5所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述滑轮(123)并列设置两个或两个以上。

8.根据权利要求4所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述驱动结构(5)的固定端连接于所述底板(121)上，所述驱动结构(5)的活动端连接于所述第二连接板(322)上。

9.根据权利要求1或8所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述驱动结构(5)设为液压油缸、气缸、电动推杆中的任意一种。

10.根据权利要求4所述的可自动调节配重位置的曲臂式高空作业车，其特征在于，所述转台(12)还包括设于所述侧板(122)上的长度传感器(124)，所述长度传感器(124)与所述控制单元连接用于测量所述配重(3)的位置尺寸并传输给所述控制单元。

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