CN114572911A - 一种剪叉式高空作业平台及其剪叉起升总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高空作业机械技术领域，具体涉及一种剪叉式高空作业平台及其剪叉起升总成，剪叉起升总成包括剪叉架、起升机构和称重机构，剪叉架上横向穿设有回转连杆，回转连杆能够绕自身中心轴线转动；起升机构包括驱动底座、从驱动底座中伸出的推杆；驱动底座下端与剪叉架转动连接，推杆的伸出顶端固定有回转套筒，回转套筒套设固定在回转连杆外围；称重机构设置在回转套筒和回转连杆上，并且能够测出回转连杆的承重量。称重机构能够测出回转连杆处的承重量，厂商确定有一个回转连杆处的最大承重量，对应到剪叉架的最大承重能力，称重机构可以通过外接显示屏等方式让使用者看到实际测出的承重量是否超出规定的最大承重量，避免超载引起安全事故。

Description

一种剪叉式高空作业平台及其剪叉起升总成

技术领域

本发明涉及高空作业机械设备技术领域，具体涉及一种剪叉式高空作业平台及其剪叉起升总成。

背景技术

高空作业平台(Aerial work platform)是服务于各行业高空作业、设备安装、检修等 可移动性高空作业的产品。高空作业平台相关产品主要有：剪叉式高空作业平台、车载式高空作业平台、曲臂式高空作业平台、自行式高空作业平台、铝合金高空作业平台、套缸式高空作业平台六大类。其中剪叉式高空作业平台一般包括底座，底座底部设置有车轮总成，底座上设置有起升机构，起升机构上设置作业平台，其中起升机构大多采用液压油缸进行驱动。液压系统能够通过液压油和液压缸的配合，很好的控制和传送升降运动的动力；支持频繁的换向；安全性能好，具有过载保护功能。但液压系统不宜在高温和容易发生火灾的场合使用，价格较高，保养成本较高，能够量转换环节过多导致传动过程中能量损失较大，而且液压系统经常会出现漏油的情况，对工作场所造成污染，因此无法适应对清洁度要求较高的生产车间。针对上述问题，市面上出现了使用电推杆取代液压系统的高空作业平台，如申请号为201210286942.1的中国专利所公开的一种用于剪叉式作业平台的电动升降装置，包括剪叉式组件及控制剪叉式组件各层组件开合运动的动力驱动装置，所述剪叉式组件包括顶部剪叉组件、中部剪叉组件和底部剪叉组件，所述剪叉组件的内臂和外臂与叉臂销轴活动铰接，上下两层剪叉组件也与叉臂销轴活动铰接，所述动力驱动装置为电动推杆。该发明以电动推杆为升降动力装置，避免了使用液压系统所产生的泄漏对整机和环境的影响，从而进一步扩展了升降平台的应用范围。但该发明中的电动推杆不具有过载保护功能，一旦发生超载，就可能会导致电动推杆损坏。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种剪叉起升总成，包括剪叉架、起升机构和称重机构，所述剪叉架上横向穿设有回转连杆，所述回转连杆能够相对于所述剪叉架绕自身中心轴线转动；所述起升机构包括驱动底座、位于所述驱动底座内的传动装置、底端与所述传动装置连接而伸出顶端从所述驱动底座中伸出的推杆以及为所述传动装置提供动力的驱动电机；所述驱动底座下端与所述剪叉架转动连接，所述推杆的伸出顶端固定有回转套筒，所述回转套筒套设固定在所述回转连杆外围；所述称重机构设置在所述回转套筒和所述回转连杆上，并且能够测出回转连杆的承重量。

作为本发明的优选，所述称重机构包括应力销轴，所述应力销轴插设在所述回转连杆和所述回转套筒中。

作为本发明的优选，还包括倾角传感器和过载保护装置；所述剪叉架包括若干根剪叉支杆，所述倾角传感器能够检测任意一根所述剪叉支杆与水平面之间的夹角；所述过载保护装置与所述称重机构、所述倾角传感器信号连接，所述过载保护装置与所述驱动电机信号连接并能够控制驱动电机停止运行。

作为本发明的优选，所述起升机构还包括电磁刹车，所述电磁刹车能够使驱动电机制动，所述电磁刹车具有手动释放开关。

作为本发明的优选，所述起升机构还包括连接在所述驱动电机和所述传动装置之间的减速器，所述推杆收缩进入所述驱动底座能够带动所述驱动电机反转实现能量回收。

作为本发明的优选，所述起升机构还包括离心刹车，所述离心刹车能够在推杆收缩失速时使所述驱动电机降低转速。

作为本发明的优选，所述传动装置为滚珠丝杆结构，包括螺杆和滚珠螺母，所述滚珠螺母与所述推杆的底端固定连接。

作为本发明的优选，所述滚珠丝杆结构中设置有安全螺母，所述安全螺母套设在所述螺杆上并与所述滚珠螺母固定连接，所述安全螺母上具有能够嵌入所述螺杆的螺旋滑槽中的弧形凸起部。

作为本发明的优选，所述剪叉架包括若干组上下铰接组成的剪叉组，所述起升机构通过上下两端作用于中间间隔有一组剪叉组的两组剪叉组上。

一种剪叉式高空作业平台，包括所述剪叉起升总成，还包括设置在所述剪叉架上的工作平台以及供所述剪叉架的下端安装的行驶底盘。

有益效果：

称重机构的存在使得回转连杆处的承重量能够被测出，在实际使用时，厂商确定有一个回转连杆处的最大承重量，对应到的是剪叉架的最大承重能力，称重机构可以通过外接测量数值显示屏等方式来让使用者看到实际测出的承重量是否超出厂商规定的最大承重量，避免超载引起设备损坏和安全事故。

附图说明

图1为所述剪叉起升总成的结构示意图；

图2为称重机构与回转连杆、回转套筒安装关系的示意图；

图3为起升机构的结构示意图；

图4为传动装置的结构示意图；

图5为剪叉架具有三组剪叉组或四组剪叉组时起升机构的安装位置示意图；

图6为剪叉架具有五组剪叉组或六组剪叉组时起升机构的安装位置示意图；

图7为所述剪叉式高空作业平台的总体结构示意图；

图中：1、起升机构，2、称重机构，3、剪叉架，4、回转连杆，5、回转套筒，6、倾角传感器，11、驱动底座，12、推杆，13、驱动电机，14、电磁刹车，15、减速器，16、螺杆，17、滚珠螺母，18、安全螺母，161、螺旋滑槽，181、弧形凸起部。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本发明一种剪叉起升总成a，包括剪叉架3、起升机构1和称重机构2，所述剪叉架3上横向穿设有回转连杆4，所述回转连杆4能够相对于所述剪叉架3绕自身中心轴线转动，回转连杆4与剪叉架3之间通过轴承连接，实现回转连杆4的可转动。所述起升机构1采用电动推杆12的形式，避免使用液压系统，达到清洁、高效的效果，具体地，所述起升机构1包括驱动底座11、位于所述驱动底座11内的传动装置、底端与所述传动装置连接而伸出顶端从所述驱动底座11中伸出的推杆12以及为所述传动装置提供动力的驱动电机13；在使用时，启动驱动电机13带动传动装置运行来带动推杆12往外伸出或往里收缩，当推杆12伸出时剪叉架3被推动伸展，当推杆12收回时剪叉架3被拉动折合。在推杆12带动剪叉架3伸展或折合的过程中，推杆12的倾斜程度始终在变化，所以所述驱动底座11下端与所述剪叉架3转动连接，所述推杆12的伸出顶端在支撑住回转连杆4的同时也需要产生相对于剪叉架3的转动，本实施例优选所述推杆12的伸出顶端上固定有回转套筒5，所述回转套筒5套设固定在所述回转连杆4外围，回转套筒5与回转连杆4相对于剪叉架3同步转动；本实施例将所述称重机构2设置在所述回转套筒5和所述回转连杆4上，来测出回转连杆4的承重量，可以将应变片设置在回转套筒5与回转连杆4之间，因为回转套筒5与回转连杆4之间保持相对静止，所以应变片与回转套筒5、回转连杆4之间也相对静止，保证应变片测量的准确性。称重机构2的存在使得回转连杆4处的承重量能够被测出，在实际使用时，厂商确定有一个回转连杆4处的最大承重量，对应到的是剪叉架3的最大承重能力，称重机构2可以通过外接测量数值显示屏等方式来让使用者看到实际测出的承重量是否超出厂商规定的最大承重量，避免超载引起设备损坏和安全事故。进一步地，优选所述称重机构2包括应力销轴，所述应力销轴插设在所述回转连杆4和所述回转套筒5中，当然回转连杆4和回转套筒5啥需要开设孔应力销轴插入的安装孔，应力销轴不仅起到称重作用，而且还起到对回转连杆4和回转套筒5的固定作用，使回转连杆4和回转套筒5之间保持相对静止，此时回转连杆4和回转套筒5之间不需要有另外的固定连接，只需要回转套筒5套设在回转连杆4外围即可，省去了另外的固定连接结构，安装方便，节省成本。

在剪叉架3逐渐伸展开以及逐渐收缩折合的过程中，由于起升机构1中推杆12的倾斜角度发生变化，剪叉架3中杆件的倾斜角度也发生变化，所以剪叉架3的实际最大承重量也会随之发生变化。实验数据显示，在剪叉架3从初始的折合状逐渐伸展开的过程中，剪叉架3的最大承重量先逐渐减小，然后逐渐增大；这样若在剪叉架3伸展的每个时刻都需要人工判断是否超载，显然判断精度人工难以实现，需要控制系统介入。因此本实施例优选所述剪叉起升总成a还包括倾角传感器6和过载保护装置；所述剪叉架3包括若干根剪叉支杆，所述倾角传感器6能够检测任意一根所述剪叉支杆与水平面之间的夹角，通过测出夹角的方式来计算出剪叉架3最高点所达到的高度。所述过载保护装置与所述称重机构2、所述倾角传感器6信号连接，过载保护装置中具有程序控制器，在程序控制器中将剪叉架3伸展到不同程度时所对应的最大承重量通过程序写入程序控制器中，称重机构2将实时测出的重量数值传输给程序控制器，程序控制器将该数值与该时刻的标准最大承重量对比；若该数值为超出标准的最大承重量，则正常运行，若该数值超出标准的最大承重量，则所述过载保护装置与所述驱动电机13信号连接并控制驱动电机13停止运行。因为在抬升的过程中，剪叉架3的最大承重量先逐渐减小，所以当剪叉架3对货物进行抬升的过程中，随着抬升高度的升高，越来越接近于超载，上述方案能够有效避免在抬升过程中发生超载，避免设备损坏，消除安全隐患，而且程序控制的方式既精确又高效。

若仅依靠驱动电机13停转来制动，则驱动电机13需要承受较大的压力，驱动电机13易损坏，并且其制动效果不佳。本实施例优选所述起升机构1还包括电磁刹车14，所述电磁刹车14断电时能够使驱动电机13制动，电磁刹车14通电时不作用于驱动电机13。进一步地，所述过载保护装置与电磁刹车14信号连接，当因为超载需要制动时，过载保护装置通过指令控制电磁刹车14断电对驱动电机13进行制动。而且在实际使用时，当剪叉架3伸展到一定程度需要停止时，也可以通过电磁刹车14进行制动，使剪叉架3稳定地保持在特定高度上。所述电磁刹车14还带有手动释放开关，一旦剪叉架3所抬升的工作平台b上的工作人员出现问题，或者电磁刹车14的电磁开关电量不足导致电磁刹车14无法松开时，能够及时通过手动释放开关解除电磁刹车14对驱动电机13的制动，使剪叉架3往下折合收缩，避免安全事故的发生。所述起升机构1还包括连接在所述驱动电机13和所述传动装置之间的减速器15，当减速器15的减速比较大时，依靠剪叉架3上方工作平台b及货物的重力往下压使驱动电机13反转的速度很慢，甚至需要启动驱动电机13反转来加速剪叉架3的收缩；而当减速器15的减速比较小时，依靠剪叉架3上方工作平台b及货物的重力往下压很容易带动驱动电机13反转，剪叉架3收缩速度较快，驱动电机13被带动反转能够实现能量回收，达到节能的效果；因此本实施例优选所述减速器15的减速比采用较大的数值比例。但是采用上述驱动电机13能够实现能量回收的方案时，剪叉架3上方的工作平台b下落速度较快，一旦失速，就会危及站立的工作平台b上的工作人员的人身安全，或者会造成防止在工作平台b上的货物在最后遭到猛烈撞击而损坏。为避免上述情况的发生，本实施例优选所述起升机构1还包括离心刹车，所述离心刹车能够在推杆12收缩失速时使所述驱动电机13降速，保证工作平台b上人员和货物的安全。

所述起升机构1上的传动装置优选为滚珠丝杆结构，包括螺杆16和滚珠螺母17，螺杆16上具有供滚珠滚动的螺旋滑槽161，驱动电机13带动螺杆16转动，从而使滚珠螺母17沿着螺杆16移动，推杆12下部伸入驱动底座11中并通过底端与滚珠螺母17固定连接，这样推杆12就能够跟随滚珠螺母17移动。采用滚珠丝杆结构，摩擦阻力小、运行平稳、传动效率高、精度高，而且与液压系统相比，故障率很低、维修保养简便。而在承重能力方面，则取决于钢珠的数量和大小，可以根据实际需求来控制这两个变量。但是在实际使用中，可能会出现滚珠碎裂或掉落等情况，导致滚珠螺母17上供滚珠滚动的滑槽与螺杆16上的螺旋滑槽161错位，影响滚珠螺母17的正常运行，导致其精度降低，在测量推杆12的行程时也存在误差，导致过载保护装置在计算是否超载时产生误判。为避免上述情况的发生，本实施例优选所述滚珠丝杆结构中设置有安全螺母18，所述安全螺母18套设在所述螺杆16上并与所述滚珠螺母17固定连接，所述安全螺母18上具有能够嵌入所述螺杆16的螺旋滑槽161中的弧形凸起部181。在滚珠螺母17正常运行时，安全螺母18上的弧形凸起部181伸入在螺旋滑槽161中但未贴靠螺旋滑槽161的槽底面，安全螺母18不起作用；而一旦滚珠螺母17中有滚珠损失，则安全螺母18抱紧螺杆16并使其弧形凸起部181抵靠螺旋滑槽161的槽底面，实现定位，并阻挡滚珠螺母17，避免滚珠螺母17错位，从而保证滚珠螺母17还能够保持原先的精度正常运行；而此时安全螺母18与螺杆16之间存在较大的阻尼，当发现推杆12的运行明显变慢之后，可以知道滚珠螺母17发生故障，需要在使用结束后进行维修更换。

在目前常见的由液压系统驱动的剪叉起升总成a中，为达到更大的承载力通常会配置不止一根液压推杆12，如常见的配置两根液压推杆12的情况，这种情况下需要两根液压推杆12的行程具有一致性，只要将两根液压推杆12的液压油路接在一起，就可以实现同步。但在本实施例使用电机驱动推杆12的情况下，若要使用两根推杆12，则难以保证同步性，需要对两根推杆12的安装位置以及两根推杆12的行程比例进行精确的计算，制造成本大大升高，因此本实施例优选仅采用一根推杆12。在仅采用一根推杆12的情况下，就需要合理选择起升机构1整体的安装位置，尤其是上下两个安装点的位置，来保证起升机构1对剪叉架3的平稳支撑，保证剪叉架3不会轻易产生晃动。所述剪叉架3由若干剪叉组上下铰接形成，本说明书规定剪叉从下往上计数，最下方的为第一组剪叉组；当剪叉组的组数较多时，若增加起升机构1的行程来提高起升机构1上下两端在剪叉架3中的跨度来提高对剪叉架3的支撑强度，则增加起升机构1的行程所耗费的成本很高，不是优选方案，本实施例优选起升机构1架设在三个连续的剪叉组上，具体地，所述起升机构1通过上下两端作用于中间间隔有一组剪叉组的两组剪叉组上，这样起升机构1的行程确定，控制了成本。所以本实施例在面对剪叉组的组数不同的情况，需要调整起升机构1的安装位置；在剪叉架3具有三组剪叉组或四组剪叉组时，起升机构1中驱动底座11下端与第一组剪叉组转动连接，推杆12的伸出顶端与安装在第三组剪叉组上的回转连杆4转动连接；在剪叉架3具有五组剪叉组或六组剪叉组时，起升机构1中驱动底座11下端与第二组剪叉组转动连接，推杆12的伸出顶端与安装在第四组剪叉组上的回转连杆4转动连接；经过实验表明，按照上述方案设置起升机构1，能够保证剪叉架3处于平稳状态。当然，除此之外还可以通过增强剪叉架3本身的杆件粗细来提高其自身的结构强度，进而提高剪叉架3的稳定性。

本发明一种剪叉式高空作业平台，包括所述剪叉起升总成a，还包括设置在所述剪叉架3上的工作平台b以及供所述剪叉架3的下端安装的行驶底盘c，所述行驶底盘c包括底座和转向系统，所述转向系统包括左右两个转向轮组件以及转向控制机构，所述转向控制机构包括横向架设在左右两个转向轮组件之间的联动架以及电推杆装置，所述电推杆装置包括动力座和从动力座中伸出的转向传动杆，所述动力座远离转向传动杆的一端转动连接在底座上，转向传动杆的伸出端转动连接在联动架上，需要转向时，就启动电推杆装置使转向传动杆伸出过收缩，从而带动联动架移动，进而同时带动左右两个转向轮组件完成转向。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种剪叉起升总成，其特征在于，包括剪叉架（3）、起升机构（1）和称重机构（2），所述剪叉架（3）上横向穿设有回转连杆（4），所述回转连杆（4）能够相对于所述剪叉架（3）绕自身中心轴线转动；所述起升机构（1）包括驱动底座（11）、位于所述驱动底座（11）内的传动装置、底端与所述传动装置连接而伸出顶端从所述驱动底座（11）中伸出的推杆（12）以及为所述传动装置提供动力的驱动电机（13）；所述驱动底座（11）下端与所述剪叉架（3）转动连接，所述推杆（12）的伸出顶端固定有回转套筒（5），所述回转套筒（5）套设固定在所述回转连杆（4）外围；所述称重机构（2）设置在所述回转套筒（5）和所述回转连杆（4）上，并且能够测出回转连杆（4）的承重量。

2.根据权利要求1所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述称重机构（2）包括应力销轴，所述应力销轴插设在所述回转连杆（4）和所述回转套筒（5）中。

3.根据权利要求1所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，还包括倾角传感器（6）和过载保护装置；所述剪叉架（3）包括若干根剪叉支杆，所述倾角传感器（6）能够检测任意一根所述剪叉支杆与水平面之间的夹角；所述过载保护装置与所述称重机构（2）、所述倾角传感器（6）信号连接，所述过载保护装置与所述驱动电机（13）信号连接并能够控制驱动电机（13）停止运行。

4.根据权利要求1所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述起升机构（1）还包括电磁刹车（14），所述电磁刹车（14）能够使驱动电机（13）制动，所述电磁刹车（14）具有手动释放开关。

5.根据权利要求1所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述起升机构（1）还包括连接在所述驱动电机（13）和所述传动装置之间的减速器（15），所述推杆（12）收缩进入所述驱动底座（11）能够带动所述驱动电机（13）反转实现能量回收。

6.根据权利要求5所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述起升机构（1）还包括离心刹车，所述离心刹车能够在推杆（12）收缩失速时使所述驱动电机（13）降低转速。

7.根据权利要求1所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述传动装置为滚珠丝杆结构，包括螺杆（16）和滚珠螺母（17），所述滚珠螺母（17）与所述推杆（12）的底端固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述滚珠丝杆结构中设置有安全螺母（18），所述安全螺母（18）套设在所述螺杆（16）上并与所述滚珠螺母（17）固定连接，所述安全螺母（18）上具有能够嵌入所述螺杆（16）的螺旋滑槽（161）中的弧形凸起部（181）。

9.根据权利要求1所述的一种剪叉起升总成，其特征在于，所述剪叉架（3）包括若干组上下铰接组成的剪叉组，所述起升机构（1）通过上下两端作用于中间间隔有一组剪叉组的两组剪叉组上。

10.一种剪叉式高空作业平台，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的一种剪叉起升总成（a），还包括设置在所述剪叉架（3）上的工作平台（b）以及供所述剪叉架（3）的下端安装的行驶底盘（c）。

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