CN113821060A - 用于高空作业平台的调平装置及载荷控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种用于高空作业平台的调平装置及载荷控制装置，上述调平装置包括：第一倾角检测设备，被配置成检测底盘的倾角；第二倾角检测设备，被配置成检测平台的倾角；高度检测设备，被配置成检测平台是否举升至预设高度；以及控制器，被配置成：接收高度检测设备发送的指示平台举升至预设高度的信号，其中预设高度小于平台的工作高度；获取第一倾角检测设备检测到的底盘的倾角；根据底盘的倾角控制支撑系统对底盘进行预调平，以将底盘的倾角调整至第一预设倾角范围内；获取第二倾角检测设备检测到的平台的倾角；根据平台的倾角确定调平规则，以根据调平规则对高空作业平台进行调平。本发明可以提高安全性。

Description

用于高空作业平台的调平装置及载荷控制装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体地，涉及一种用于高空作业平台的调平装置及载荷控制装置。

背景技术

现有技术中，高空作业平台的调平通常包括两种方式：第一种是只在底盘上设置一个倾角传感器，控制器通过检测倾角传感器的输入来调节支腿伸缩阀，来实现底盘调平，当倾角传感器的数值位于调平精度范围时表示底盘调平成功，这时才可以全行程举升；第二种是在底盘前后各设置一个倾角传感器，对底盘倾角进行冗余检测，当两个倾角传感器角度数值都位于调平精度范围且数值相近时，底盘调平成功。上述方法实现了对底盘倾角的监控和控制，但是高空作业平台的平台在高处由于载荷放置不均或其他原因易导致整机存在倾翻风险，存在安全性不高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高空作业平台的调平装置及载荷控制装置，以解决现有技术存在安全性不高的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于高空作业平台的调平装置，高空作业平台包括支撑系统、平台以及底盘，调平装置包括：

第一倾角检测设备，被配置成检测底盘的倾角；

第二倾角检测设备，被配置成检测平台的倾角；

高度检测设备，被配置成检测平台是否举升至预设高度；以及

控制器，被配置成：

接收高度检测设备发送的指示平台举升至预设高度的信号，其中预设高度小于平台的工作高度；

获取第一倾角检测设备检测到的底盘的倾角；

根据底盘的倾角控制支撑系统对底盘进行预调平，以将底盘的倾角调整至第一预设倾角范围内；

获取第二倾角检测设备检测到的平台的倾角；

根据平台的倾角确定调平规则，以根据调平规则对高空作业平台进行调平。

在本发明实施例中，控制器被配置成根据平台的倾角确定调平规则，以根据调平规则对高空作业平台进行调平，包括：控制器被配置成：判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，其中第二预设倾角范围包括第二下限值和第二上限值；在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平。

在本发明实施例中，第一预设倾角范围包括第一下限值；控制器还被配置成：在平台的倾角大于第二上限值的情况下，控制支撑系统将底盘的倾角朝着第一下限值所在的方向调节并获取平台的倾角；判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内；在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平。

在本发明实施例中，第一预设倾角范围包括第一上限值；控制器还被配置成：在平台的倾角小于第二下限值的情况下，控制支撑系统将底盘的倾角朝着第一上限值所在的方向调节并获取平台的倾角；判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内；在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平。

在本发明实施例中，控制器还被配置成：在底盘的倾角调节至第一下限值且平台的倾角未位于第二预设倾角范围内的情况下，发出报警信息。

在本发明实施例中，控制器还被配置成：在底盘的倾角调节至第一上限值且平台的倾角未位于第二预设倾角范围内的情况下，发出报警信息。

本发明第二方面提供一种用于高空作业平台的载荷控制装置，高空作业平台包括平台，载荷控制装置包括：

倾角检测设备，被配置成检测平台的倾角；

载荷检测设备，被配置成检测平台的载荷；以及

控制器，被配置成：

获取倾角检测设备检测到的平台的倾角和载荷检测设备检测到的平台的载荷；

根据倾角和载荷确定控制规则，以根据控制规则对平台的载荷进行控制。

在本发明实施例中，控制器被配置成根据倾角和载荷确定控制规则，以根据控制规则对平台的载荷进行控制，包括：控制器被配置成：判断倾角是否位于预设倾角范围内；在倾角位于预设倾角范围内的情况下，判断载荷是否大于第一预设载荷，其中，第一预设载荷大于额定载荷；在载荷大于第一预设载荷的情况下，发出超载报警信息并控制高空作业平台停止运行。

在本发明实施例中，控制器还被配置成：在载荷小于或者等于第一预设载荷的情况下，控制高空作业平台正常运行。

在本发明实施例中，预设倾角范围包括上限值和下限值；控制器还被配置成：在倾角大于上限值或者小于下限值的情况下，判断载荷是否大于额定载荷；在载荷大于额定载荷的情况下，发出超载报警信息并控制高空作业平台停止运行。

在本发明实施例中，控制器还被配置成：在载荷小于或者等于额定载荷的情况下，发出倾斜报警信息并控制高空作业平台停止运行。

本发明第三方面提供一种高空作业平台，包括上述的用于高空作业平台的调平装置。

本发明第四方面提供一种高空作业平台，包括上述的用于高空作业平台的载荷控制装置。

上述用于高空作业平台的调平装置，通过设置检测底盘倾角的第一倾角检测设备和检测平台倾角的第二倾角检测设备，考虑到高空作业平台在工作高度下不能进行调平的前提，在小于工作高度的预设高度下进行调平，并根据底盘的倾角控制支撑系统对底盘进行预调平，进一步根据平台的倾角确定调平规则，以进行精准调平，实现高空作业平台的底盘和倾角两者的调平，第一倾角检测设备和第二倾角检测设备既能独立工作又可以相互校验，提高倾角检测系统的可靠性，避免因单个倾角传感器发生故障造成整机风险，提高了设备的安全性。

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示意性示出了本发明一实施例中用于高空作业平台的调平装置的结构示意图；

图2示意性示出了本发明一实施例中用于高空作业平台的载荷控制装置的结构示意图；

图3示意性示出了本发明一实施例中越野剪叉式高空作业平台的结构示意图；

图4示意性示出了本发明一实施例中用于高空作业平台的整机调平系统示意图。

附图标记说明

102 第一倾角检测设备 104 第二倾角检测设备

106 高度检测设备 108 控制器

202 倾角检测设备 204 载荷检测设备

206 控制器 301 底盘

302 支腿 303 剪叉臂

304 工作平台 305 箱体

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。

现有的高空作业平台的调平通常包括两种方式：第一种是只在底盘上设置一个倾角传感器，控制器通过检测倾角传感器的输入来调节支腿伸缩阀，来实现底盘调平，当倾角传感器的数值位于调平精度范围时表示底盘调平成功，这时才可以全行程举升。上述现有技术只检测底盘倾角，设备的叉臂或臂节存在加工误差，平台在高处由于载荷放置不均容易造成偏摆倾斜时，两者叠加，设备可能存在倾翻风险。尽管通过设置超载报警系统限制载荷可以减小倾翻风险，但是这会牺牲设备的大载荷功能，不能充分发挥设备的举升能力。另外，一个倾角传感器可靠性不高，容易出故障，如精度下降、温漂等，不方便诊断，使整机的功能和安全存在各种潜在的风险。

第二种是在底盘前后各设置一个倾角传感器，对底盘倾角进行冗余检测，当两个倾角传感器角度数值都位于调平精度范围且数值相近时，底盘调平成功。当两个传感器数值相差较大，即认为有一个传感器出现故障，由控制器报警提醒操作人员更换。上述现有技术虽然有冗余检测，能及时诊断传感器的故障状态，但是由于两个传感器都位于底盘，只检测底盘倾角，平台的状态不能及时监控，整机会有倾翻风险。尽管通过设置超载报警系统限制载荷可以减小倾翻风险，但是这会牺牲设备的大载荷功能，不能充分发挥设备的举升能力。

图1示意性示出了本发明一实施例中用于高空作业平台的调平装置的结构示意图。如图1所示，在本发明实施例中，提供了一种用于高空作业平台的调平装置，高空作业平台包括支撑系统、平台以及底盘，该调平装置可以包括：第一倾角检测设备102，被配置成检测底盘的倾角；第二倾角检测设备104，被配置成检测平台的倾角；高度检测设备106，被配置成检测平台是否举升至预设高度；控制器108，被配置成：接收高度检测设备106发送的指示平台举升至预设高度的信号，其中预设高度小于平台的工作高度；获取第一倾角检测设备102检测到的底盘的倾角；根据底盘的倾角控制支撑系统对底盘进行预调平，以将底盘的倾角调整至第一预设倾角范围内；获取第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角；根据平台的倾角确定调平规则，以根据调平规则对高空作业平台进行调平。

可以理解，预设高度为小于平台的工作高度的安全高度，具体数值可以根据实际情况设置。第一预设倾角范围为预先设置的底盘的目标倾斜角度范围，可以根据实际情况设置。

控制器108可以包括但不限于底盘控制器(GCU)。第一倾角检测设备102和第二倾角检测设备104可以为分别设置在底盘和平台的倾角传感器，分别用来检测底盘和平台的倾角，可以主动将检测到的倾角信息发送至控制器108，也可以由控制器108主动获取倾角信息，第一倾角检测设备102和第二倾角检测设备104可以各自独立工作，也可以相互校验，用来提高底盘和平台的调平精度。高度检测设备106用来检测平台的高度，并将检测到的高度信息发送至控制器108。支撑系统可以包括支腿、支腿控制阀以及支腿油缸，支腿油缸用于调节车体的底盘的倾角或离地高度，以对车体进行调节，数量可以为多个。支腿控制阀可以设置在每个支腿油缸的进出油路上，支腿控制阀用于控制支腿油缸，支腿油缸伸出可以实现底盘调平，使整机进入支腿工作模式，支腿缩回则整机将进入轮胎模式。控制器108通过调节支腿控制阀的工作电流可以控制支腿油缸的伸缩速度和行程，从而实现不同的工作模式。

具体地，在平台举升的过程中，高度检测设备106可以实时检测平台所处的高度，并将检测到的高度信息发送至控制器108。当平台举升至预设高度时，控制器108接收高度检测设备106发送的指示平台举升至预设高度的信号，并获取第一检测设备检测到的底盘的倾角，根据底盘的倾角控制支撑系统对底盘进行预调平，以将底盘的倾角调整至第一预设倾角范围内，也就是说，预调平的目的是将底盘的倾角调平至第一预设倾角范围内，具体可以通过控制器108调节支腿控制阀的工作电流，进而控制支腿油缸的伸缩速度和行程，实现对底盘的预调平，在调平的过程中，第一倾角检测设备102继续检测底盘的倾角并发送至控制器108，控制器108获取第一检测设备发送的底盘的倾角，在底盘的倾角位于第一预设倾角范围时，控制器108获取第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角，进而根据平台的倾角确定相应的调平规则，以根据调平规则对高空作业平台进行调平，值得注意的是，此处的对高空作业平台进行调平即对整机进行调平，要实现的是底盘和平台的调平，也就是将底盘倾角和平台倾角两者都调整至各自的目标角度范围，而不仅仅是实现底盘的调平。

上述用于高空作业平台的调平装置，通过设置检测底盘倾角的第一倾角检测设备102和检测平台倾角的第二倾角检测设备104，考虑到高空作业平台在工作高度下不能进行调平的前提，在小于工作高度的预设高度下进行调平，并根据底盘的倾角控制支撑系统对底盘进行预调平，进一步根据平台的倾角确定调平规则，以进行精准调平，实现高空作业平台的底盘和倾角两者的调平，第一倾角检测设备102和第二倾角检测设备104既能独立工作又可以相互校验，提高倾角检测系统的可靠性，避免因单个倾角传感器发生故障造成整机风险，提高了设备的安全性。

在一些实施例中，高度检测设备106为安全高度开关，安全高度开关是一种状态检测设备，可以安装在高空作业平台的臂节上，比如可以采用限位开关。当平台举升至预设高度时，该开关被触发，触发后的信号会输入到控制器108或整机的控制系统，控制器108或整机的控制系统以此来判断平台举升是否超过该预设高度。

在一个实施例中，控制器108被配置成根据平台的倾角确定调平规则，以根据调平规则对高空作业平台进行调平，包括：控制器108被配置成：判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，其中第二预设倾角范围包括第二下限值和第二上限值；在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平。

可以理解，第二预设倾角范围为预先设置的平台的目标倾斜角度范围，可以根据实际情况设置，包括下限值和上限值，也就是第二下限值和第二上限值，第二预设倾角范围例如为-β°～+β°，正负符号取决于用户或者系统设置选择的方向，可以根据实际情况设置。

具体地，控制器108在获取到第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角之后，判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平，此时完成了整机的调平工作，高空作业平台的底盘和平台都实现了调平，也就是底盘和平台的倾角都位于对应的目标倾斜角度范围内。

在一个实施例中，第一预设倾角范围包括第一下限值；控制器108还被配置成：在平台的倾角大于第二上限值的情况下，控制支撑系统将底盘的倾角朝着第一下限值所在的方向调节并获取平台的倾角；判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内；在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平。

可以理解，第一预设倾角范围包括下限值，也就是第一下限值，例如-α°。

具体地，控制器108在获取到第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角之后，判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，在确定平台的倾角大于第二上限值的情况下，控制器108控制支撑系统继续对底盘进行调平，将底盘的倾角朝着第一下限值(例如-α°)的方向调节并获取第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角，具体可以通过控制器108调节支腿控制阀的工作电流，进而控制支腿油缸的伸缩速度和行程，以调整底盘的倾角，在此过程中，控制器108可以实时获取第一倾角检测设备102检测到的底盘的倾角和第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角，判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，如果平台的倾角位于第二预设倾角范围内(例如-β°～+β°)，则确定高空作业平台完成调平，即整机调平成功，也就是高空作业平台的底盘和平台都实现了调平，底盘和平台的倾角都位于对应的目标倾斜角度范围内。

在本发明实施例中，在平台的倾角大于第二上限值的时候，控制底盘的倾角朝着第一下限值的方向调节并获取平台的倾角，即在底盘的倾角位于第一预设范围内的时候将底盘的倾角往第一下限值的方向调整，也就是与平台当下的倾角的方向相反的方向调整，并实时获取平台的倾角，直至平台的倾角位于第二预设倾角范围内，通过对底盘的倾角进行调整可以实现平台角度的调整，以对高空作业平台进行调平，提高了高空作业平台的作业安全性。

在一个实施例中，控制器108还被配置成：在底盘的倾角调节至第一下限值且平台的倾角未位于第二预设倾角范围内的情况下，发出报警信息。

具体地，在对底盘的倾角进行调节的过程中，如果底盘的倾角调节至接近或者达到第一下限值(例如-α°)时，平台的倾角依旧没有位于第二预设倾角范围内，即大于第二上限值(例如+β°)或者小于第二下限值(例如-β°)，则调平失败，此时控制器108可以发出报警信息以提示用户调平失败或者调平未成功。

在一个实施例中，第一预设倾角范围包括第一上限值；控制器108还被配置成：在平台的倾角小于第二下限值的情况下，控制支撑系统将底盘的倾角朝着第一上限值所在的方向调节并获取平台的倾角；判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内；在平台的倾角位于第二预设倾角范围内的情况下，确定高空作业平台完成调平。

可以理解，第一预设倾角范围包括上限值，也就是第一上限值，例如+α°。

具体地，控制器108在获取到第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角之后，判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，在确定平台的倾角小于第二下限值的情况下，控制器108控制支撑系统继续对底盘进行调平，将底盘的倾角朝着第一上限值(例如+α°)的方向调节并获取第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角，具体可以通过控制器108调节支腿控制阀的工作电流，进而控制支腿油缸的伸缩速度和行程，以调整底盘的倾角，在此过程中，控制器108可以实时获取第一倾角检测设备102检测到的底盘的倾角和第二倾角检测设备104检测到的平台的倾角，判断平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，如果平台的倾角位于第二预设倾角范围内(例如-β°～+β°)，则确定高空作业平台完成调平，即整机调平成功，也就是高空作业平台的底盘和平台都实现了调平，底盘和平台的倾角都位于对应的目标倾斜角度范围内。

在本发明实施例中，在平台的倾角小于第二下限值的时候，控制底盘的倾角朝着第一上限值的方向调节并获取平台的倾角，即在底盘的倾角位于第一预设范围内的时候将底盘的倾角往第一上限值的方向调整，也就是与平台当下的倾角的方向相反的方向调整，并实时获取平台的倾角，直至平台的倾角位于第二预设倾角范围内，通过对底盘的倾角进行调整可以实现平台角度的调整，以对高空作业平台进行调平，提高了高空作业平台的作业安全性。

在一个实施例中，控制器108还被配置成：在底盘的倾角调节至第一上限值且平台的倾角未位于第二预设倾角范围内的情况下，发出报警信息。

具体地，在对底盘的倾角进行调节的过程中，如果底盘的倾角调节至接近或者达到第一上限值(例如+α°)时，平台的倾角依旧没有位于第二预设倾角范围内，即大于第二上限值(例如+β°)或者小于第二下限值(例如-β°)，则调平失败，此时控制器108可以发出报警信息以提示用户调平失败或者调平未成功。

图2示意性示出了本发明一实施例中用于高空作业平台的载荷控制装置的结构示意图。如图2所示，在本发明实施例中，提供了一种用于高空作业平台的载荷控制装置，高空作业平台包括平台，载荷控制装置包括：倾角检测设备202，被配置成检测平台的倾角；载荷检测设备204，被配置成检测平台的载荷；以及控制器206，被配置成：获取倾角检测设备202检测到的平台的倾角和载荷检测设备204检测到的平台的载荷；根据倾角和载荷确定控制规则，以根据控制规则对平台的载荷进行控制。

可以理解，倾角检测设备202为设置在平台的倾角传感器，用来检测平台的倾角，可以主动将检测到的倾角信息发送至控制器206，也可以由控制器206主动获取倾角信息。载荷检测设备204可以设置在平台上，用来检测平台的载荷，也就是平台的装载重量。

具体地，控制器206可以获取倾角检测设备202检测到的平台的倾角和载荷检测设备204检测到的平台的载荷，并根据该倾角信息和该载荷信息确定载荷的控制规则，以根据该载荷的控制规则对平台的载荷进行控制，即对平台的装载重量进行控制。

上述用于高空作业平台的载荷控制装置，通过将检测平台倾角的倾角检测设备202和检测平台载荷的载荷检测设备204配合使用，结合平台载荷和平台倾角来控制平台的载荷，不仅可以保证设备的稳定性和操作人员的安全，还可以显著提高平台的负载能力，在保证安全性的前提下，提高设备的工作效率。

在一个实施例中，控制器206被配置成根据倾角和载荷确定控制规则，以根据控制规则对平台的载荷进行控制，包括：控制器206被配置成：判断倾角是否位于预设倾角范围内；在倾角位于预设倾角范围内的情况下，判断载荷是否大于第一预设载荷，其中，第一预设载荷大于额定载荷；在载荷大于第一预设载荷的情况下，发出超载报警信息并控制高空作业平台停止运行。

可以理解，预设倾角范围为预先设置的平台的目标倾斜角度范围，可以根据实际情况设置。第一预设载荷为大于平台的额定载荷的载荷量。额定载荷是充分考虑平台偏载、举升高度、底盘倾斜度等因素而设定的一个平台允许载荷值，满足在所有正常工况下设备都不会发生风险，设定值偏向保守。

具体地，控制器206可以先判断平台的倾角是否位于预设倾角范围内，在确定该倾角位于预设倾角范围内的时候，再判断平台的载荷是否大于第一预设载荷，在确定该载荷大于第一预设载荷的时候，控制器206发出超载报警信息并控制高空作业平台停止运行，禁止高空作业平台的所有动作。进一步地，超载报警信息可以通过声光报警器等报警装置展示。

在一个实施例中，第一预设载荷为预设超载系数(例如，γ)的额定载荷，即额定载荷的γ倍，预设超载系数(例如，γ)大于1，具体数值的设置可以根据结构计算和试验测试获得。

在一个实施例中，控制器206还被配置成：在载荷小于或者等于第一预设载荷的情况下，控制高空作业平台正常运行。

具体地，控制器206在判断平台的载荷是否大于第一预设载荷的时候，若确定该载荷小于或者等于第一预设载荷，则控制高空作业平台正常运行，也就是说高空作业平台可以正常操作。

在一个实施例中，预设倾角范围包括上限值和下限值；控制器206还被配置成：在倾角大于上限值或者小于下限值的情况下，判断载荷是否大于额定载荷；在载荷大于额定载荷的情况下，发出超载报警信息并控制高空作业平台停止运行。

可以理解地，预设倾角范围包括上限值和下限值，预设倾角范围例如-β°～+β°，正负取决于用户或者系统设置选择的方向，可以根据实际情况设置。

具体地，控制器206在确定平台的倾角大于上限值或者小于下限值的时候，对平台的载荷进行判断，判断该载荷是否大于额定载荷，在该载荷大于额定载荷的情况下，控制器206发出超载报警信息并控制高空作业平台停止运行，禁止高空作业平台的所有动作。进一步地，超载报警信息可以通过声光报警器等报警装置展示。

在一个实施例中，控制器206还被配置成：在载荷小于或者等于额定载荷的情况下，发出倾斜报警信息并控制高空作业平台停止运行。

具体地，控制器206在确定平台的倾角大于上限值或者小于下限值的时候，对平台的载荷进行判断，判断该载荷是否大于额定载荷，在该载荷小于或者等于额定载荷的情况下，控制器206发出倾斜报警信息并控制高空作业平台停止运行，禁止高空作业平台的所有动作。进一步地，倾斜报警信息可以通过声光报警器等报警装置展示。

本发明实施例提供一种高空作业平台，包括上述的用于高空作业平台的调平装置。

本发明实施例提供一种高空作业平台，包括根据上述的用于高空作业平台的载荷控制装置。

在一个实施例中，高空作业平台可以包括但不限于越野剪叉式高空作业平台，以越野剪叉式高空作业平台为例进行说明，图3示意性示出了本发明一实施例中越野剪叉式高空作业平台的结构示意图。如图3所示，越野剪叉式高空作业平台的基本结构包括底盘301、支腿302、剪叉臂303以及工作平台304。底盘为越野底盘，四轮驱动，前轮转向，行走时前轮能够自由浮动；四个支腿分别位于底盘左前、右前、左后、右后四个位置，通过支腿油缸的伸缩操作可以实现底盘的调平；底盘两侧都设置了箱体305，用于布置发动机和各类电气、液压部件，左侧箱体面板上安装了底盘控制器(GCU)；底盘中间配置了倾角传感器，用于检测底盘的倾角。剪叉臂包括内叉臂、外叉臂、安全支撑臂、举升机构如液压油缸。超载报警系统安装在剪叉臂上，包括压力传感器和角度传感器。工作平台包括四周护栏、常闭门、前后延伸平台及其控制机构、平台控制器(平台手柄)等，平台下方中间位置设置了倾角传感器，用于检测平台的倾角。

本发明实施例还提供了一种用于高空作业平台的整机调平系统(倾角自适应系统)，包括：底盘控制器(GCU)、平台手柄控制盒(PCU)、底盘倾角传感器、平台倾角传感器、超载检测装置、支腿控制阀、支腿油缸、安全高度开关以及声光报警器，如图4所示。

底盘控制器(GCU)是整机的控制系统，具有通信功能，能够与平台手柄控制盒(PCU)进行通信，能够接收传感器、开关信号的输入，控制电磁阀输出，能通过PCU手柄的输入信号的变化，控制电磁阀的开度、发动机转速等，从而实现控制举升、行走、转向动作的速度。

平台手柄控制盒(PCU)位于工作平台上，具有通信功能，能与ECU(车辆控制单元)进行通讯，并集成手柄、按键等输入机构，可以控制设备升降、行走等动作。倾角传感器具有双轴角度检测功能，可以实现整机前后、左右方向倾角的检测。传感器的输出信号可以是电压型、电流型或总线型，直接将模拟信号或总线信号反馈至GCU，或者先接入PCU再由总线传输到GCU。

安全高度开关是一种状态检测装置，安装在剪叉臂上，比如采用限位开关。当平台举升至该高度时，该开关或被触发，且触发后的信号会输入到GCU，GCU以此来判断平台举升是否超过该高度。

支腿控制阀用于控制支腿液压油缸，支腿油缸伸出可以实现底盘调平，使整机进入支腿工作模式，支腿缩回整机将进入轮胎模式。GCU通过调节支腿控制阀的工作电流可以控制支腿油缸的伸缩速度和行程，从而实现不同的工作模式。高空作业平台以越野剪叉式高空作业平台为例进行说明，以下为本发明实施例的方案实施过程：

一、利用两个倾角传感器将底盘和平台调平。

一般情况下，越野剪叉式高空作业平台如果工作在第一工作高度以上，需要先伸支腿将底盘调平，以保证平台在高处的稳定性，该高度要大于安全高度，小于最大工作高度。底盘调平不是绝对水平，为了兼顾设备的安全和效率，会在出厂前设置一个底盘调平的精度，如设置为-α°～+α°。也就是说，只要底盘倾角传感器检测到底盘倾角在-α°～+α°范围内，并稳定一定时间，支腿伸缩停止，底盘就调平成功了，平台可以正常举升。不过由于剪叉臂与底盘、剪叉臂与平台，剪叉臂之间的连接存在加工间隙，并且平台上的载荷也会出现偏载，如果底盘倾斜与平台倾斜朝一个方向出现叠加效应，则设置-α°～+α°的调平精度就显得有点低了，严重制约着设备的工作高度和额定载荷。如果通过缩小底盘倾角范围，来提高调平精度，不仅会大大增加调平时间，影响工作效率，而且调平的成功率也会打折扣。在底盘和平台分别设置一个倾角传感器，控制器根据底盘和平台的倾角情况确定适合的调平精度范围，不仅提高了设备的举升能力和安全性，而且还能保证设备的工作效率和调平成功率。

先定义一个安全高度，当平台高度在此高度以下时，操作者可以安全地使用平台上操作手柄来调节支腿使底盘达到水平，控制器不检测平台载荷和设备倾斜度。一般来说调平安全高度大于平台收藏状态高度，小于平台第一工作高度，具体可以根据受力计算和试验测试获得。

支腿模式下，平台先举升至安全高度，安全高度开关被触发，平台自动停止。此时底盘控制器(GCU)检测底盘的倾角，将底盘进行预调平(底盘横向和纵向的倾角调节为-α°～+α°范围，然后控制器再检测平台的倾角，按照下列情况进行精准调平控制(以横向倾斜为例，纵向倾斜类似)，其中α＞0，β＞0。具体的调平规则(控制方式)可以如表1所示：

表1

当调平失败时，系统将报错，提示操作人员重新标定，或者检查倾角传感器是否发生故障。设备完成调平则平台可以举升到高度范围内的任意高度。

二、利用平台倾角传感器进行安全控制。

设备工作平台停在高处，操作人员需要将高处的重物取下放入平台时，如果重物放置不均衡造成平台出现偏摆时，平台倾角传感器可以检测平台的偏摆程度，然后控制器将进行相应控制(以横向倾斜为例，纵向倾斜类似)，保障整机稳定性和人员安全。具体的载荷控制方式可以如表2所示：

表2

表2中超载系数γ的设定根据结构计算和试验测试获得。额定载荷是充分考虑平台偏载、举升高度、底盘倾斜度等因素而设定的一个平台允许载荷值，满足在所有正常工况下设备都不会发生风险，设定值偏向保守。由于本发明能检测平台倾角，所以在平台倾角在-β°～+β°范围时，平台载荷可以适当增加。

如果在额定载荷下，设备出现平台倾斜报警，则操作人员可以通过将载荷移动到平台中心位置改善平台倾斜，并且可以减少载荷消除超载报警，从而在保证安全性的前提下，提高设备的工作效率。平台倾角传感器与超载报警装置配合使用，不仅可以保证设备的稳定性和操作人员的安全，还可以显著提高平台的负载能力。

在本发明实施例中，在高空作业平台的底盘和平台上各设置一个倾角传感器，既能独立工作又可以相互校验，提高倾角检测系统的可靠性，避免因单个倾角传感器发生故障造成整机风险，不仅能提高底盘和平台的调平精度，保证设备的可靠性和安全性，而且配合超载报警系统，还能提高平台的载荷。整机设置两个倾角传感器能根据平台载荷重心偏移的状况，自适应调节底盘调平精度，提高整机安全性。平台倾角传感器能对平台偏载造成的倾斜进行预警，提高设备的操作安全性。超载报警系统(载荷控制系统)根据平台倾角在某些工况下可以选择不同的超载阈值，尤其在平台-β°～+β°范围内能显著提高平台载荷。

控制器(GCU)检测两个倾角传感器的数据，实行相应的控制策略；底盘调平分两步进行，包括预调平和精细调平；根据平台倾角情况，超载报警系统选择不同的超载阈值，尤其在平台预设倾角范围(例如，-β°～+β°)能显著提高平台载荷。

值得注意的是，本申请前提是设备在工作高度下不能进行调平(支腿锁死)，基于上述前提本发明的改进点如下：

1、通过在安全高度进行调平(此时支腿未锁死)以对应工作高度调平，解决设备在工作高度下不能调平的问题；其中，预调平是依据底盘角度，精准调平是依据平台角度。

2、目前超载报警主要依据平台载荷，本申请将平台载荷结合平台倾角，使得部分工况下平台能够正常工作(例如，-β°～+β°)，适用于在高空作业时放置重物的工况。

上述两个改进点的共同技术特征都是基于检测平台倾斜角度，以进行调平控制和载荷控制(或超载报警控制)。

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 (13)

1.一种用于高空作业平台的调平装置，所述高空作业平台包括支撑系统、平台以及底盘，其特征在于，所述调平装置包括：

第一倾角检测设备，被配置成检测所述底盘的倾角；

第二倾角检测设备，被配置成检测所述平台的倾角；

高度检测设备，被配置成检测所述平台是否举升至预设高度；以及

控制器，被配置成：

接收所述高度检测设备发送的指示所述平台举升至所述预设高度的信号，其中所述预设高度小于所述平台的工作高度；

获取所述第一倾角检测设备检测到的底盘的倾角；

根据所述底盘的倾角控制所述支撑系统对所述底盘进行预调平，以将所述底盘的倾角调整至第一预设倾角范围内；

获取所述第二倾角检测设备检测到的平台的倾角；

根据所述平台的倾角确定调平规则，以根据所述调平规则对所述高空作业平台进行调平。

2.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，所述控制器被配置成根据所述平台的倾角确定调平规则，以根据所述调平规则对所述高空作业平台进行调平，包括：所述控制器被配置成：

判断所述平台的倾角是否位于第二预设倾角范围内，其中所述第二预设倾角范围包括第二下限值和第二上限值；

在所述平台的倾角位于所述第二预设倾角范围内的情况下，确定所述高空作业平台完成调平。

3.根据权利要求2所述的调平装置，其特征在于，所述第一预设倾角范围包括第一下限值；所述控制器还被配置成：

在所述平台的倾角大于所述第二上限值的情况下，控制所述支撑系统将所述底盘的倾角朝着所述第一下限值所在的方向调节并获取所述平台的倾角；

判断所述平台的倾角是否位于所述第二预设倾角范围内；

在所述平台的倾角位于所述第二预设倾角范围内的情况下，确定所述高空作业平台完成调平。

4.根据权利要求2所述的调平装置，其特征在于，所述第一预设倾角范围包括第一上限值；所述控制器还被配置成：

在所述平台的倾角小于所述第二下限值的情况下，控制所述支撑系统将所述底盘的倾角朝着所述第一上限值所在的方向调节并获取所述平台的倾角；

判断所述平台的倾角是否位于所述第二预设倾角范围内；

在所述平台的倾角位于所述第二预设倾角范围内的情况下，确定所述高空作业平台完成调平。

5.根据权利要求3所述的调平装置，其特征在于，所述控制器还被配置成：

在所述底盘的倾角调节至所述第一下限值且所述平台的倾角未位于所述第二预设倾角范围内的情况下，发出报警信息。

6.根据权利要求4所述的调平装置，其特征在于，所述控制器还被配置成：

在所述底盘的倾角调节至所述第一上限值且所述平台的倾角未位于所述第二预设倾角范围内的情况下，发出报警信息。

7.一种用于高空作业平台的载荷控制装置，所述高空作业平台包括平台，其特征在于，所述载荷控制装置包括：

倾角检测设备，被配置成检测所述平台的倾角；

载荷检测设备，被配置成检测所述平台的载荷；以及

控制器，被配置成：

获取所述倾角检测设备检测到的所述平台的倾角和所述载荷检测设备检测到的所述平台的载荷；

根据所述倾角和所述载荷确定控制规则，以根据所述控制规则对所述平台的载荷进行控制。

8.根据权利要求7所述的载荷控制装置，其特征在于，所述控制器被配置成根据所述倾角和所述载荷确定控制规则，以根据所述控制规则对所述平台的载荷进行控制，包括：所述控制器被配置成：

判断所述倾角是否位于预设倾角范围内；

在所述倾角位于所述预设倾角范围内的情况下，判断所述载荷是否大于第一预设载荷，其中，所述第一预设载荷大于额定载荷；

在所述载荷大于所述第一预设载荷的情况下，发出超载报警信息并控制所述高空作业平台停止运行。

9.根据权利要求8所述的载荷控制装置，其特征在于，所述控制器还被配置成：

在所述载荷小于或者等于所述第一预设载荷的情况下，控制所述高空作业平台正常运行。

10.根据权利要求8所述的载荷控制装置，其特征在于，所述预设倾角范围包括上限值和下限值；所述控制器还被配置成：

在所述倾角大于所述上限值或者小于所述下限值的情况下，判断所述载荷是否大于所述额定载荷；

在所述载荷大于所述额定载荷的情况下，发出超载报警信息并控制所述高空作业平台停止运行。

11.根据权利要求10所述的载荷控制装置，其特征在于，所述控制器还被配置成：

在所述载荷小于或者等于所述额定载荷的情况下，发出倾斜报警信息并控制所述高空作业平台停止运行。

12.一种高空作业平台，其特征在于，包括根据权利要求1至6任意一项所述的用于高空作业平台的调平装置。

13.一种高空作业平台，其特征在于，包括根据权利要求7至11任意一项所述的用于高空作业平台的载荷控制装置。

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