CN114408824A - 一种基于臂架回弹控制的平台调平系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，本系统设置的补偿缸两端分别与转台、臂架铰接成为联动三角形铰点，联动三角形铰点中的臂架变幅会引起补偿缸伸缩，使得补偿缸连续向与其互连的平台调平缸供油和回油，可有效抵消平台调平过程中因臂架回弹导致的平台倾斜角度；其可以切实的提高平台作业人员的安全系数和提高电力机器人高空作业的成功率，具有简单可靠、调平效果好的特点。

Description

一种基于臂架回弹控制的平台调平系统
技术领域
本发明涉及高空作业车平台调平系统领域，具体涉及一种基于臂架回弹控制的平台调平系统。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展，对供电可靠性的要求更高。目前电力行业为提高供电可靠性，出现了在高空作业平台上加装联动机器人，以代替平台人员自动控制高空作业车完成高压线路带电作业的新探索方向。因联动作业机器人安装在高空作业平台上，为此平台调平精度将直接影响机器人的位置控制精度，且平台调平出现抖动现象也将很大程度影响联动机器人作业的成功率。目前电力高空线路带电作业机器人位置控制精度设定为厘米级，对应平台调平要求提升至3°以内且不得出现抖动。平台调平是高空作业车一项重要性能指标，平台倾斜会造成作业人员发生高空跌落的安全隐患，因受限于平台调平的技术水平，而现阶段高空作业车执行标准GB/T9465推荐平台倾斜角度为5°，由此可见提高平台调平效果不仅是本领域需要持续研究的一项重要技术方向，也是为提高现阶段国内机器人高压线路带电作业成功率的现实需求。
现有液压调平系统：是由主调平缸、平台调平缸、平台平衡阀和系统阀四大基本构件组成的1个封闭液压回路，当臂架变幅带动主调平缸伸缩时，将引起平台调平缸对应等体积变化，使平台产生与臂架相同的变化角度，理论上认为平台与臂架变化角度相同时即视为平台调平至水平，但上述的现有技术存在如下的技术缺陷：
1、现实中当臂架从水平变幅起至最大角度，或者从最大角度变幅落至水平过程中，臂架因受自身挠度影响还分别会产生较大的回弹角度，现实中高空作业车的臂架最大挠度角普遍接近2°甚至更大。因臂架变幅时产生的挠度回弹角度会直接叠加到液压调平系统上，导致平台调平后的实际角度与水平面产生较大偏离，将直接影响平台歪斜2°甚至更大。
2、臂架变幅时产生的挠度回弹角度的大小和变化率都不是定值,会随着臂架变幅角度不同而变化，越接近臂架最大仰角时的变化速度越快，对叠加到平台实际角度的影响较为复杂，目前仍没有有效方法消除。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，其可以切实的提高平台作业人员的安全系数和提高电力机器人高空作业的成功率，具有简单可靠、调平效果好的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，包括设在高空作业车上的转台、铰接在转台上的臂架、铰接在臂架顶端的作业平台、控制臂架变幅的变幅油缸以及用于调平作业平台的液压调平系统；
所述液压调平系统包括铰接在转台与臂架之间的补偿缸、铰接在转台与臂架之间的下调平缸、铰接在臂架和作业平台之间的平台调平缸、设在高空作业车上的平台平衡阀以及系统阀；
所述系统阀的C1出口与下调平缸的大腔以及平台平衡阀的V3入口连通，所述平台平衡阀的C3出口与平台调平缸的大腔连通，平台调平缸的大腔与补偿缸的大腔连通；
所述系统阀的C2出口与下调平缸的小腔以及平台平衡阀的V4入口连通，平台平衡阀的C4出口与平台调平缸的小腔连通，平台调平缸的小腔与补偿缸的小腔连通；
所述补偿缸两端铰点与臂架的变幅铰点构成可联动的三角形铰点，臂架变幅时引起补偿缸伸缩，使补偿缸强制向平台调平缸辅助供回油，导致平台调平缸加速伸缩，实现纠正作业平台角度。
优选地，所述补偿缸的小腔端与转台铰接，补偿缸的大腔端与臂架铰接。
优选地，所述补偿缸小腔端的铰点与臂架的变幅铰点设置为不同轴心，将三角形铰点按臂架变幅仰角越大对应补偿缸伸缩越快的规律设计。
优选地，所述补偿缸相比较下调平缸更靠近转台与臂架的铰接点。
优选地，所述平台平衡阀和系统阀均选用双向平衡阀。
本发明的有益效果在于：本系统设置的补偿缸两端分别与转台、臂架铰接成为联动三角形铰点，联动三角形铰点中的臂架变幅会引起补偿缸伸缩，使得补偿缸连续向与其互连的平台调平缸供油和回油，可有效抵消平台调平过程中因臂架回弹导致的平台倾斜角度；其可以切实的提高平台作业人员的安全系数和提高电力机器人高空作业的成功率，具有简单可靠、调平效果好的特点。
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为本发明实施例提供的一种基于臂架回弹控制的平台调平系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的补偿缸伸缩的变化规律示意图。
附图标记说明：
1、作业平台，2、平台调平缸，3、平台调平阀，4、系统阀，5、臂架，6、补偿缸，7、下调平缸，8、转台。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1至图2所示，一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，包括设在高空作业车上的转台8、铰接在转台8上的臂架5、铰接在臂架5顶端的作业平台1、控制臂架5变幅的变幅油缸以及用于调平作业平台1的液压调平系统，
所述液压调平系统包括铰接在转台8与臂架5之间的补偿缸6、铰接在转台8与臂架5之间的下调平缸7、铰接在臂架5和作业平台1之间的平台调平缸2、设在高空作业车上的平台平衡阀3以及系统阀4；
所述系统阀4的C1出口与下调平缸7的大腔以及平台平衡阀3的V3入口连通，所述平台平衡阀3的C3出口与平台调平缸2的大腔连通，平台调平缸2的大腔与补偿缸6的大腔连通；
所述系统阀4的C2出口与下调平缸7的小腔以及平台平衡阀3的V4入口连通，平台平衡阀3的C4出口与平台调平缸2的小腔连通，平台调平缸2的小腔与补偿缸6的小腔连通；
所述系统阀(4)的V1入口连通主进油口P，V2入口连通主回油口T。
所述补偿缸6两端铰点与臂架5的变幅铰点构成可联动的三角形铰点，臂架5变幅时引起补偿缸6伸缩，使补偿缸6强制向平台调平缸2辅助供回油，导致平台调平缸2加速伸缩，实现纠正作业平台1角度。
所述补偿缸6的小腔端与转台8铰接，补偿缸6的大腔端与臂架5铰接。
所述补偿缸6小腔端的铰点与臂架5的变幅铰点设置为不同轴心，将三角形铰点按臂架5变幅仰角越大对应补偿缸6伸缩越快的规律设计。
所述补偿缸6相比较下调平缸7更靠近转台8与臂架5的铰接点。
所述平台平衡阀3和系统阀4均选用常规双向平衡阀。
当臂架5由水平变幅到最大仰角时，补偿缸6的长度将由LA增大至LB，可求得补偿缸6长度的最大变化量△Lmax的值，即△Lmax＝LA-LB。其中LA和LB值可分别根据空间选定，可认为是已知参数，而△Lmax值按补偿缸6容积等于最大臂架挠度回弹角对应的平台调平缸2所需补偿油量设定。
以补偿缸6小腔端的铰点为圆边上的点，再分别以补偿缸6小腔端的铰点和臂架5的变幅铰点为圆心画两圆，所得到两圆补集的宽度就是臂架5不同变幅角度对应的补偿缸6长度变化量△L，如图2所示臂架5变幅仰角越大时，△L值越大且变化越快，表现为补偿缸6伸缩越快，与臂架5挠度回弹的规律一致，实现了对应抵消因臂架5回弹导致的作业平台1倾斜角度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，包括设在高空作业车上的转台(8)、铰接在转台(8)上的臂架(5)、铰接在臂架(5)顶端的作业平台(1)、控制臂架(5)变幅的变幅油缸以及用于调平作业平台(1)的液压调平系统，其特征在于；
所述液压调平系统包括铰接在转台(8)与臂架(5)之间的补偿缸(6)、铰接在转台(8)与臂架(5)之间的下调平缸(7)、铰接在臂架(5)和作业平台(1)之间的平台调平缸(2)、设在高空作业车上的平台平衡阀(3)以及系统阀(4)；
所述系统阀(4)的C1出口与下调平缸(7)的大腔以及平台平衡阀(3)的V3入口连通；所述系统阀(4)的C2出口与下调平缸(7)的小腔以及平台平衡阀(3)的V4入口连通；
所述平台平衡阀(3)的C3出口与平台调平缸(2)的大腔连通，平台调平缸(2)的大腔与补偿缸(6)的大腔连通；所述平台平衡阀(3)的C4出口与平台调平缸(2)的小腔连通，平台调平缸(2)的小腔与补偿缸(6)的小腔连通；
所述补偿缸(6)两端铰点与臂架(5)的变幅铰点构成可联动的三角形铰点，臂架(5)变幅时引起补偿缸(6)伸缩，使补偿缸(6)强制向平台调平缸(2)辅助供回油，导致平台调平缸(2)加速伸缩，实现纠正作业平台(1)角度。
2.如权利要求1所述的一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，其特征在于，所述补偿缸(6)的小腔端与转台(8)铰接，补偿缸(6)的大腔端与臂架(5)铰接。
3.如权利要求2所述的一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，其特征在于，所述补偿缸(6)小腔端的铰点与臂架(5)的变幅铰点设置为不同轴心，将三角形铰点按臂架(5)变幅仰角越大对应补偿缸(6)伸缩越快的规律设计。
4.如权利要求1所述的一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，其特征在于，所述补偿缸(6)相比较下调平缸(7)更靠近转台(8)与臂架(5)的铰接点。
5.如权利要求1所述的一种基于臂架回弹控制的平台调平系统，其特征在于，平台平衡阀(3)和系统阀(4)均选用双向平衡阀。
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