CN111977578B - 上装升降装置及车载式高空作业车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上装升降装置及车载式高空作业车，涉及高空作业车技术领域。该上装升降装置包括：回转机构、伸缩臂、飞臂、工作篮以及驱动机构。回转机构实现上装升降装置的回转，相关构件的运动由对应的驱动机构驱动，其中飞臂两端的两组驱动机构均由直线驱动件、连杆和连接接头组成，可以扩充飞臂的摆动范围，并通过两组驱动机构的协同使得工作篮始终保持水平。本发明提供的上装升降装置缓解了相关技术中飞臂可摆动的范围有限的技术问题。

Description

上装升降装置及车载式高空作业车

技术领域

本发明涉及高空作业车技术领域，尤其是涉及一种上装升降装置及车载式高空作业车。

背景技术

车载式高空作业车是将上装升降装置安装在汽车底盘上的高空作业设备，由专用底盘、工作臂架、工作篮、回转装置、液压系统和电气系统等组成。

现有技术中通过油缸001驱动飞臂300相对于伸缩臂200转动，如图1所示，油缸001的一端与伸缩臂200上的铰接点转动连接，另一端与飞臂300上的铰接点转动连接，并且飞臂300与伸缩臂200末端以可转动的形式连接。这样油缸001、飞臂300和伸缩臂200之间构成一个边长可变的三角形，通过油缸001的伸缩调节三角形一个边长的变化使飞臂300与伸缩臂200的夹角发生改变，从而发生摆动。由于受到三角形形式以及油缸001行程的限制，所以飞臂300可摆动的范围有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上装升降装置及车载式高空作业车，以缓解相关技术中飞臂可摆动的范围有限的技术问题。

本发明提供的上装升降装置包括伸缩臂、飞臂、工作篮、第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述伸缩臂的一端与所述飞臂铰接，所述工作篮安装于所述飞臂的远离所述伸缩臂的一端；

所述第一直线驱动机构包括第一直线驱动件和第一连杆，所述第一直线驱动件沿所述伸缩臂的长度方向固定安装于所述伸缩臂，所述第一连杆的两端分别与所述第一直线驱动件的驱动端和所述飞臂铰接，所述飞臂与所述伸缩臂之间的铰接轴线和所述飞臂与所述第一连杆之间的铰接轴线位于所述飞臂端部的不同位置，所述第一直线驱动件用于通过所述第一连杆驱动所述飞臂相对于所述伸缩臂摆动；所述第二直线驱动机构与所述伸缩臂传动连接。

进一步地，所述第一连杆通过飞臂接头与所述伸缩臂和所述第一直线驱动件铰接；

所述飞臂接头具有位于三角形三个顶点的第一连接点、第二连接点和第三连接点，所述第一连接点与所述伸缩臂铰接，所述第二连接点与所述第一连杆铰接，所述第三连接点与所述飞臂固定连接。

进一步地，所述伸缩臂与所述飞臂铰接的一端设有截面呈U形的第一连接架，所述飞臂与所述伸缩臂铰接的一端设有截面呈U形的第二连接架，所述第一连接架的开口与所述第二连接架的开口相对，且所述第一连接架的两自由端分别与所述第二连接架的两自由端铰接，以形成用于所述第一连杆运动的活动空间。

进一步地，所述上装升降装置还包括回转机构，所述伸缩臂远离所述飞臂的一端与所述回转机构铰接，所述回转机构包括回转、转台和第一回转驱动组件，所述转台呈折弯状，并且所述转台的一端安装于所述回转，另一端与所述伸缩臂铰接，所述第一回转驱动组件与所述回转传动连接，以驱动所述回转绕竖直轴线转动。

进一步地，所述回转机构还包括第二回转驱动组件，所述转台绕竖直轴线与所述回转转动连接，所述第二回转驱动组件与所述转台传动连接。

进一步地，所述上装升降装置还包括第三直线驱动机构，所述第三直线驱动机构安装于所述飞臂，并与所述工作篮传动连接。

进一步地，所述第三直线驱动机构包括第三直线驱动件和第二连杆，所述第三直线驱动件安装于所述飞臂，所述第二连杆的两端分别与所述第三直线驱动件的驱动端和所述工作篮铰接。

进一步地，所述工作篮通过工作篮接头与所述飞臂和所述第二连杆铰接；

所述工作篮接头具有位于三角形三个顶点的第四连接点、第五连接点和第六连接点，所述第四连接点与所述飞臂铰接，所述第五连接点与所述第二连杆铰接，所述第六连接点与所述工作篮固定连接。

本发明提供的车载式高空作业车包括车身底盘和上述的上装升降装置，所述上装升降装置与所述车身底盘转动连接。

进一步地，所述车载式高空作业车还包括支撑杆，所述支撑杆支撑于所述车身底盘与所述伸缩臂之间。

本发明提供的上装升降装置及车载式高空作业车，第二直线驱动机构驱动伸缩臂摆动，第一直线驱动件通过第一连杆驱动飞臂绕飞臂与伸缩臂的铰接点转动，从而实现调节工作篮的工作高度。

第一直线驱动件通过第一连杆驱动飞臂时，第一连杆的第一端沿伸缩臂的长度方向移动，第一连杆的第二端相对于飞臂转动，并驱动飞臂相对于伸缩臂摆动，第一直线驱动件、第一连杆、飞臂和伸缩臂之间形成类曲柄滑块机构，飞臂与伸缩臂之间的铰接轴线和飞臂与第一连杆之间的铰接轴线位于飞臂端部的不同位置，与现有技术中油缸两端分别与伸缩臂和飞臂铰接的上装升降装置相比，曲柄滑块机构的转动不受机构形式对角度范围的限制，从而在第一直线驱动件驱动相等运动距离的情况下，增加飞臂相对于伸缩臂的摆动范围，使工作篮能够更方便的到达所需要的作业高度和作业位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为现有技术中上装升降装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的上装升降装置中工作篮位于最低位置时的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的上装升降装置中工作篮位于最高位置时的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的上装升降装置中飞臂的运动范围图；

图5为本发明实施例提供的上装升降装置中第一连接架与第二连接架的连接示意图；

图6为本发明实施例提供的上装升降装置中伸缩臂全部伸出时的示意图；

图7为本发明实施例提供的车载式高工作业车的结构示意图。

图标：001－油缸；110－回转；120－转台；200－伸缩臂；210－第一连接架；211－销轴；212－螺母；300－飞臂；310－飞臂接头；320－第二连接架；400－工作篮；410－工作篮接头；500－第一直线驱动机构；510－第一油缸；520－第一连杆；610－第二油缸；700－第三直线驱动机构；710－第三油缸；720－第二连杆；800－车身底盘；900－支撑杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

如图2和图3所示，本发明实施例提供的上装升降装置包括伸缩臂200、飞臂300、工作篮400、第一直线驱动机构500和第二直线驱动机构，伸缩臂200的一端与飞臂300铰接，工作篮400安装于飞臂300的远离伸缩臂200的一端；第一直线驱动机构500包括第一直线驱动件和第一连杆520，第一直线驱动件沿伸缩臂200的长度方向固定安装于伸缩臂200，第一连杆520的两端分别与第一直线驱动件的驱动端和飞臂300铰接，飞臂300与伸缩臂200之间的铰接轴线和飞臂300与第一连杆520之间的铰接轴线位于飞臂300端部的不同位置，第一直线驱动件用于通过第一连杆520驱动飞臂300相对于伸缩臂200摆动；第二直线驱动机构与伸缩臂200传动连接。

具体地，第一直线驱动件包括第一油缸510，如图2和图3所示，第一油缸510沿伸缩臂200的长度方向设置，第一油缸510的缸体固定安装于伸缩臂200内，第一油缸510的活塞杆与飞臂300相对，并与第一连杆520的第一端铰接。第一油缸510可驱动第一连杆520的第一端沿伸缩臂200的长度方向移动，第一连杆520的第二端相对于飞臂300转动，并驱动飞臂300相对于伸缩臂200摆动，第一直线驱动件、第一连杆520、飞臂300和伸缩臂200之间形成类曲柄滑块机构，与现有技术相比，在活塞杆伸出相同长度的情况下增加了飞臂300的摆动范围。

第一直线驱动件的设置方式不限于第一油缸510，第一直线驱动件还可为电机与滚珠丝杠配合的方式或者电机与齿轮齿条配合的方式，只有能够实现驱动第一连杆520的第一端沿伸缩臂200的长度方向直线运动的方式均可。

第二直线驱动机构包括第二油缸610，如图4所示，第二油缸610的缸体与回转机构铰接，第二油缸610的活塞杆与伸缩臂200铰接，通过第二油缸610驱动伸缩臂200相对于回转机构摆动，从而实现调节工作篮400的工作高度。

进一步地，第一连杆520通过飞臂接头310与伸缩臂200和第一直线驱动件铰接；飞臂接头310具有位于三角形三个顶点的第一连接点、第二连接点和第三连接点，第一连接点与伸缩臂200铰接，第二连接点与第一连杆520铰接，第三连接点与飞臂300固定连接。

飞臂接头310通过第一铰接轴在第一连接点处与伸缩臂200铰接，通过第二铰接轴在第二连接点处与第一连杆520铰接，通过螺栓连接或焊接的方式在第三连接点处与飞臂300连接。第一直线驱动件通过第一连杆520和飞臂接头310驱动飞臂300相对于伸缩臂200绕第一铰接轴的轴线摆动，当飞臂300摆动至与伸缩臂200的延伸方向相同时，第二连接点位于第一连接点的下方，避免因第一连杆520的延伸方向与伸缩臂200和飞臂300的延伸方向相同，造成无法进一步驱动飞臂300相对于伸缩臂200摆动，从而能够使第一连杆520驱动飞臂300继续相对于伸缩臂200摆动，增加飞臂300相对于伸缩臂200的摆动范围，使工作篮400能够更方便的到达所需要的作业高度和作业位置。

进一步地，如图5所示，伸缩臂200与飞臂300铰接的一端设有截面呈U形的第一连接架210，飞臂300与伸缩臂200铰接的一端设有截面呈U形的第二连接架320，第一连接架210的开口与第二连接架320的开口相对，且第一连接架210的两自由端分别与第二连接架320的两自由端铰接，以形成用于第一连杆520运动的活动空间。

如图4所示，第一连接架210可通过焊接或螺栓连接的方式安装于伸缩臂200的右端，第二连接架320可通过焊接或螺栓连接的方式安装于飞臂300的左端，第一连接架210的开口与第二连接架320的开口相对，并且第二连接架320的两个自由端位于第一连接架210的两个自由端之间，第一连接架210的两个自由端与第二连接架320的两个自由端一一对应地通过销轴211转动连接，销轴211与螺母212配合，防止销轴211从第一连接架210和第二连接架320上脱落。当飞臂300与伸缩臂200连接部分与伸缩臂200延伸方向相同之后再继续摆动时，第一连杆520可进入活动空间，避免第一连杆520与伸缩臂200和飞臂300之间产生干涉。

进一步地，上装升降装置还包括回转机构，伸缩臂200远离所述飞臂300的一端与回转机构铰接，回转机构包括回转110、转台120和第一回转驱动组件，转台120呈折弯状，并且转台120的一端安装于回转110，另一端与伸缩臂200铰接，第一回转驱动组件与回转110传动连接，以驱动回转110绕竖直轴线转动。第二油缸610的缸体与转台120铰接。

回转110可绕竖直轴线转动连接于车身底盘800，回转110的下端安装于转台120的上端，回转110的上端可转动于车头的上方，伸缩臂200与回转110的上端铰接。第一回转驱动组件可通过驱动转台120带动回转110、伸缩臂200、飞臂300和工作篮400绕竖直轴线转动。折弯状的转台120可将伸缩臂200的一端置于车头上方，充分利用车头上方的空间，可使伸缩臂200每节臂的长度均增加，从而可以较大程度地提升作业高度。

进一步地，回转机构还包括第二回转驱动组件，转台120绕竖直轴线与回转110转动连接，第二回转驱动组件与转台120传动连接。

第二回转驱动组件安装于回转110，并与转台120传动连接，第二回转驱动组件通过驱动转台120带动伸缩臂200、飞臂300和工作篮400绕竖直轴线转动，第一回转驱动组件与第二回转驱动件组件配合，使回转机构能够实现双向回转。

如图6所示，当伸缩臂200侧向全伸时，此时上装升降装置所产生的倾覆力矩最大，属于危险工况，双回转的回转机构能够将质量较大的转台120向反方向运送一定距离，可增加上装升降装置的稳定力矩，从而提升危险工况下的稳定性，此情形下所能达到的最大外伸距离为其水平活动范围。

当上装升降装置需要高位工作举升时，具有双回转功能的回转机构可以调节上装升降装置的回转半径，使上装升降装置的重心更加靠近底盘中心，可降低倾覆力矩，有利于提升稳定性，并且使得四个支腿的支反力相近，工作更加可靠。

第一回转驱动组件和第二回转驱动组件均可包括旋转电机或旋转液压缸等，本实施例中，第一回转驱动组件和第二回转驱动组件均包括旋转液压缸。

进一步地，上装升降装置还包括第三直线驱动机构700，第三直线驱动机构700安装于飞臂300，并与工作篮400传动连接。

具体的，工作篮400位于飞臂300的背离伸缩臂200的一侧，并与飞臂300铰接，第三直线驱动机构700安装于飞臂300靠近于工作篮400的端部，并与工作篮400铰接。飞臂300带动工作篮400摆动时，第三直线驱动机构700驱动工作篮400相对于飞臂300摆动，使工作篮400保持水平状态，以使位于工作篮400内的工作人员能够进行正常操作。

进一步地，第三直线驱动机构700包括第三直线驱动件和第二连杆720，第三直线驱动件安装于飞臂300，第二连杆720的两端分别与第三直线驱动件的驱动端和工作篮400铰接。

第三直线驱动件包括第三油缸710，第三油缸710沿飞臂300的长度方向设置，并且第三油缸710的缸体固定安装于飞臂300，第三油缸710的活塞杆与第二连杆720的一端铰接，第二连杆720的另一端与工作篮400铰接，第三直线驱动机构700、第二连杆720、飞臂300和工作篮400之间构成类曲柄滑块机构，增加对工作篮400相对飞臂300的摆动范围，从而使工作篮400的摆动范围与飞臂300的范围相适应。

进一步地，工作篮400通过工作篮接头410与飞臂300和第二连杆720铰接；工作篮接头410具有位于三角形三个顶点的第四连接点、第五连接点和第六连接点，第四连接点与飞臂300铰接，第五连接点与第二连杆720铰接，第六连接点与工作篮400固定连接。

工作篮接头410通过第四铰接轴在第四铰接点处与飞臂300铰接，通过第五铰接轴在第五铰接点处与第二连杆720铰接，通过螺栓连接或焊接的方式在第六连接点处与工作篮400连接。第三直线驱动件通过第二连杆720和工作篮400驱动工作篮400相对于飞臂300绕第四铰接轴的轴线摆动。

本发明实施例提供的车载式高空作业车包括车身底盘800和上述的上装升降装置，上装升降装置中的回转机构绕竖直轴线与车身底盘800转动连接。

具体的，回转110绕竖直轴线转动连接于车身底盘800，第一回转驱动组件安装于伸缩底盘，并与回转110传动连接。用于使上装升降装置相对于车身底盘800绕竖直轴线转动。

进一步地，车载式高空作业车还包括支撑杆900，支撑杆900支撑于车身底盘800与伸缩臂200之间。当伸缩臂200处于收回状态时，支撑杆900支撑于伸缩臂200的下方，提高伸缩杆的稳定性。

如图7所示，本发明实施例提供的上装升降装置及车载式高空作业车，回转机构用于安装于车身底盘800上，并用于带动转台120、伸缩臂200、飞臂300和工作篮400转动，即带动上装升降装置转动，第二直线驱动机构驱动伸缩臂200绕伸缩臂200与回转机构的铰接点转动，第一直线驱动件通过第一连杆520驱动飞臂300绕飞臂300与伸缩臂200的铰接点转动，从而实现调节工作篮400的工作高度。

第一直线驱动件通过第一连杆520驱动飞臂300时，第一连杆520的第一端沿伸缩臂200的长度方向移动，第一连杆520的第二端相对于飞臂300转动，并驱动飞臂300相对于伸缩臂200摆动，第一直线驱动件、第一连杆520、飞臂300和伸缩臂200之间形成类曲柄滑块机构，飞臂300与伸缩臂200之间的铰接轴线和飞臂300与第一连杆520之间的铰接轴线位于飞臂300端部的不同位置，与现有技术中油缸001两端分别与伸缩臂200和飞臂300铰接的上装升降装置相比，曲柄滑块机构的转动不受角度的限制，从而增加飞臂300相对于伸缩臂200的摆动范围，使工作篮400能够更方便的到达所需要的作业高度和作业位置。

对于一些作业高度不太高的情形，在较低的作业高度h范围内工作，无需提升伸缩臂200，仅依靠飞臂300的摆动即可将工作篮400送达指定高度和指定位置，操作方便且节能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种上装升降装置，其特征在于，包括：伸缩臂（200）、飞臂（300）、工作篮（400）、第一直线驱动机构（500）和第二直线驱动机构，所述伸缩臂（200）的一端与所述飞臂（300）铰接，所述工作篮（400）安装于所述飞臂（300）的远离所述伸缩臂（200）的一端；

所述第一直线驱动机构（500）包括第一直线驱动件和第一连杆（520），所述第一直线驱动件沿所述伸缩臂（200）的长度方向固定安装于所述伸缩臂（200），所述第一连杆（520）的两端分别与所述第一直线驱动件的驱动端和所述飞臂（300）铰接，所述飞臂（300）与所述伸缩臂（200）之间的铰接轴线和所述飞臂（300）与所述第一连杆（520）之间的铰接轴线位于所述飞臂（300）端部的不同位置，所述第一直线驱动件用于通过所述第一连杆（520）驱动所述飞臂（300）相对于所述伸缩臂（200）摆动；所述第二直线驱动机构与所述伸缩臂（200）传动连接；

所述第一连杆（520）通过飞臂接头（310）与所述伸缩臂（200）和所述第一直线驱动件铰接；

所述飞臂接头（310）具有位于三角形三个顶点的第一连接点、第二连接点和第三连接点，所述第一连接点与所述伸缩臂（200）铰接，所述第二连接点与所述第一连杆（520）铰接，所述第三连接点与所述飞臂（300）固定连接；

所述伸缩臂（200）与所述飞臂（300）铰接的一端设有截面呈U形的第一连接架（210），所述飞臂（300）与所述伸缩臂（200）铰接的一端设有截面呈U形的第二连接架（320），所述第一连接架（210）的开口与所述第二连接架（320）的开口相对，且所述第一连接架（210）的两自由端分别与所述第二连接架（320）的两自由端铰接，以形成用于所述第一连杆（520）运动的活动空间。

2.根据权利要求1所述的上装升降装置，其特征在于，所述上装升降装置还包括回转机构，所述伸缩臂（200）远离所述飞臂（300）的一端与所述回转机构铰接，所述回转机构包括回转（110）、转台（120）和第一回转驱动组件，所述转台（120）呈折弯状，并且所述转台（120）的一端安装于所述回转（110），另一端与所述伸缩臂（200）铰接，所述第一回转驱动组件与所述回转（110）传动连接，以驱动所述回转（110）绕竖直轴线转动。

3.根据权利要求2所述的上装升降装置，其特征在于，所述回转机构还包括第二回转驱动组件，所述转台（120）绕竖直轴线与所述回转（110）转动连接，所述第二回转驱动组件与所述转台（120）传动连接。

4.根据权利要求1所述的上装升降装置，其特征在于，所述上装升降装置还包括第三直线驱动机构（700），所述第三直线驱动机构（700）安装于所述飞臂（300），并与所述工作篮（400）传动连接。

5.根据权利要求4所述的上装升降装置，其特征在于，所述第三直线驱动机构（700）包括第三直线驱动件和第二连杆（720），所述第三直线驱动件安装于所述飞臂（300），所述第二连杆（720）的两端分别与所述第三直线驱动件的驱动端和所述工作篮（400）铰接。

6.根据权利要求5所述的上装升降装置，其特征在于，所述工作篮（400）通过工作篮接头（410）与所述飞臂（300）和所述第二连杆（720）铰接；

所述工作篮接头（410）具有位于三角形三个顶点的第四连接点、第五连接点和第六连接点，所述第四连接点与所述飞臂（300）铰接，所述第五连接点与所述第二连杆（720）铰接，所述第六连接点与所述工作篮（400）固定连接。

7.一种车载式高空作业车，其特征在于，包括车身底盘（800）和权利要求1-6任一项所述的上装升降装置，所述上装升降装置与所述车身底盘（800）转动连接。

8.根据权利要求7所述的车载式高空作业车，其特征在于，所述车载式高空作业车还包括支撑杆（900），所述支撑杆（900）支撑于所述车身底盘（800）与所述伸缩臂（200）之间。