CN117865033A - 一种高空作业平台用地面支撑脚结构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种高空作业平台用地面支撑脚结构，能够实现根据各个支撑脚相对于地面之间作用力的情况以及支撑脚的位置，计算判断设备整体的重心位置的高空作业平台用地面支撑脚结构，实现对设备的稳定性作出判断，进而便于对危险状况发出预警或是及时避险处理。该结构设置于基座平台的外侧，其包含有至少两对支撑脚组，一对所述支撑脚组中的两个支撑脚相对于所述基座平台呈对角设置且每个支撑脚都能够在竖直方向上进行伸缩移动；还包含有用于对这些支撑脚的伸缩动作进行控制的调节控制系统，所述调节控制系统中包含有设置于支撑脚上的传感器，以及用于根据传感器所获取数据对高空作业平台整体的重心位置做出分析判断的计算模块。

Description

一种高空作业平台用地面支撑脚结构

技术领域

本发明涉及高空作业平台辅助机构装置领域，具体为一种高空作业平台用地面支撑脚结构。

背景技术

高空升降作业平台是一种服务于各个行业高空作业、设备安装、检修等可移动性高空作业的产品。它是由液压马达或电机驱动，通过钢丝绳带动工作臂进行升降，从而将人或物送到指定的高度。高空作业平台的类型主要包含有剪叉式高空作业平台、拖车式高空作业平台、曲臂式高空作业平台、直臂式高空作业平台、铝合金高空作业平台、套缸式高空作业平台等。在升降平台抬升后，为了提升高空作业平台设备整体的稳定性，通常会在设备底座的外侧设置多个能够向外展开的支撑脚。来起到辅助支承的作用。

如申请号为CN201210192179.6的中国发明专利申请文件中公开的一种四脚高度可调的升降机，包括一底座，所述的底座包括一安装架，所述的安装架的两端分别设置有两个滑轨孔，所述的底座还包括四条水平调节装置和四个竖直螺纹支脚，所述的水平调节装置包括一水平调节杆和一螺纹筒，所述的螺纹筒与所述的水平调节杆的端部相连接，所述的螺纹筒与所述的竖直螺纹支脚螺纹连接，所述的水平调节杆与所述的滑轨孔滑动连接。本发明所公开的四脚高度可调的升降机的优点是，带有水平调节杆和竖直螺纹支脚，可以分别调整升降机底座四角的支撑位置使升降机的底座处于水平状态，能够适应凹凸不平的地面。

又如申请号为CN202010872533.4的中国专利申请文件中所公开的一种高空作业工平台多向移动的高空作业车底盘，涉及高空作业设备技术领域，包括曲臂机构，所述曲臂机构的下方转动连接有底盘，所述曲臂机构的一侧设置固定连接有工作台底座，所述曲臂机构包括大臂，所述大臂的下方设置有立臂，所述立臂的顶部设有开槽，所述立臂开槽的两侧通过连接轴与大臂转动连接，所述立臂的下方设有回转支撑。

现有的作业平台只是通过支撑脚的外扩展开以增大各个支承点在地面上构成的支承面积，从而提升设备工作的稳定性和安全性。但是发明人发现，这些高空作业工作平台在工作使用过程中，会出现设备整体重心偏转移动的状况。例如，受限于实际工作场景的复杂性，带有车轮的基座平台无法直接置于的工作区域的正下方，此时升降平台需要在抬升的同时，进行水平方向移动以满足需求。此外，当操作人员站在作业平台上进行施工操作时，需要移动至升降平台的一侧进行作业，该过程中对外部装置进行拆除处理时的相应的，会对设备产生较大的推拉作用力。当然拆除损坏部件或时对某些装置替换，也会改变作用于升降平台上的作用力。上述的这些设备形态和外力的改变，相应的也会导致设备重心在整个过程中移动变化。显然，只考虑在同一高度水平面内重心位置的移动变化的话，设备整体的重心位置越靠近支撑脚，那么设备整体就越趋于不稳定的状态。当重心位置超出一定区域范围后，侧向的横风对可升降工作平台和升降臂的推动作用就极易导致设备整体发生晃动甚至是整体倾覆的危险状况。

因此在本申请所提出的技术方案中，给出了一种能够在高空作业平台实际使用工作的过程中，根据各个支撑脚相对于地面之间作用力的情况以及支撑脚的位置，计算判断设备整体的重心位置的高空作业平台用地面支撑脚结构，实现对设备的稳定性作出判断，进而便于对危险状况发出预警或是及时避险处理。

发明内容

本发明提供了一种能够在高空作业平台实际使用工作的过程中，根据各个支撑脚相对于地面之间作用力的情况以及支撑脚的位置，计算判断设备整体的重心位置的高空作业平台用地面支撑脚结构，实现对设备的稳定性作出判断，进而便于对危险状况发出预警或是及时避险处理。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高空作业平台用地面支撑脚结构，设置于基座平台的外侧，在所述基座平台上活动设置有升降臂以及可升降工作台，其特征在于：包含有至少两对支撑脚组，一对所述支撑脚组中的两个支撑脚相对于所述基座平台呈对角设置且每个支撑脚都能够在竖直方向上进行伸缩移动；还包含有用于对这些支撑脚的伸缩动作进行控制的调节控制系统，所述调节控制系统中包含有设置于所述支撑脚上的传感器，以及用于根据所述传感器所获取数据对高空作业平台整体的重心位置做出分析判断的计算模块。

作为对本发明的优选，所述支撑脚上形成有可伸缩活动连接机构，该可伸缩活动连接机构中包含互相插接的两个连接段以及用于驱使这两个连接段相对移动的驱动装置。

作为对本发明的优选，还包含有与所述计算模块电性连接的控制模块，所述控制模块能够控制所述驱动装置的工作实现对所述支撑脚伸缩动作的调控。

作为对本发明的优选，所述支撑脚中包含有安装设置于靠下的所述连接段底部的活动支承底盘，所述活动支承底盘与所述支撑脚之间通过球头机构活动连接。

作为对本发明的优选，所述支撑脚与所述基座平台之间还设置有外扩伸展机构。

作为对本发明的优选，所述控制模块内部执行以下步骤：a.分别读取每个支撑脚与地面之间的压力数值，b.分别测算每对支撑脚组内的两个支撑脚在水平方向上的间距，c.根据两组支撑脚的承载力数值大小和间距大小计算判断作业平台整体重心在水平方向上的位置坐标，d.将计算获得的位置坐标与预设稳定区域范围进行比对以判断设备整体的稳定性。

作为对本发明的优选，若计算获得的位置坐标超出预设稳定区域范围，则在步骤d后实施步骤e.启动危险预警信号装置。

作为对本发明的优选，若危险预警信号装置启动工作后在超出预设时长设备整体的重心位置仍未回复至安全范围，则实施步骤f.调节各个支撑脚的高度使设备重心重新落入到预设稳定区间范围内。

作为对本发明的优选，还包含有设置于所述可升降工作台与所述升降臂之间的第二驱动装置，所述第二驱动装置能够驱使所述可升降工作台偏转以适应基座平台上各个支撑脚的升降变化，保持可升降工作台的水平状态。

综上所述，本发明能够实现以下多项有益效果：

本发明中所给出的这种高空作业平台用地面支撑脚结构通过检测各个支撑脚受力状态和实际所处的位置，能够实时计算出设备整体的重心位置并根据这一数据快捷高效地进对高空作业平台的工作状态进行预警和进行避险处理。传统高空作业平台设备中，一般仅通过设备整体的倾斜或是晃动程度进行检测预警，而这些方式只有在设备的支承平衡被打破、即将发生倾倒的瞬间才会出现，显然具有一定的迟滞性，仍然存在有较大的安全隐患。而在本方案中，支撑脚结构中所采用的检测方式，能够将可升降平台上所受到的外力作用变化也立即反馈在支撑脚作用力上，即能够测实时测算设备整体在全部外力的共同作用下，在水平方向上的虚拟重心位置。该检测方式将操作人员在工作平台上施工操作、拿放货物的状况，以及外界不稳定的横风吹动作用等多种外力因素的影响都进行了关联和转化，并最终反馈在设备重心位置这一个检测参数上，更贴合设备实际工作状况，便于更精确迅速地对危险状况的做出预警和避险动作处理。

本发明中所给出的这种高空作业平台用地面支撑脚结构在现有的常规的可升降支撑脚结构的基础上，通过对各个支撑脚独立的升降动作控制，实现了在受到难以预测的较大外力作用并使设备整体重心位置处于不稳定范围内时，迅速让设备基座平台进行轻度的反向倾斜，让设备重心回复到安全范围内。由于该控制方式是配合支撑脚底部采用球头机构相连接的活动支承底盘实现动作，因此该紧急状态下的避险复位动作运转过程中，始终能够保持支承底盘的底面与地面之间的稳定贴合状态，避免设备出现新的晃动。

本发明中所给出的这种高空作业平台用地面支撑脚结构，由于仅需要通过支撑脚的位置和受力来确定实际构成的支承接触面范围并计算获得空间平面中重心的位置，因此即使处于基座平台外侧的各个支撑脚位置并精确对称，该支撑脚结构中的测算、预警以及避险系统仍然能够正常运转，让包含有该结构的设备在复杂的外部工作环境中也具备有极高的适应性。

附图说明

图1为高空作业平台设备的整体结构布局示意图；

图2为高空作业平台用地面支撑脚安装于与基座平台之间的安装连接位置关系示意图；

图3为高空作业平台设备折叠行走移动时的状态示意图；

图4为高空作业平台设备展开工作且支撑脚与地面支撑固定时的状态示意图；

图5为单个支撑脚的结构示意图；

图6为俯视角下基座平台与各个支撑脚的布局关系以及外扩伸展机构的示意图；

图7为各个支撑脚完全并起到支承固定作用时相对应的各个物理量数值示意图；

图8为同一组内的两个支撑脚通过升降调节改变设备整体重心位置的示意图。

图中：

1——基座平台，101——升降臂，102——可升降工作台；

2——支撑脚；

3——可伸缩活动连接机构，301——连接段，302——第一驱动装置；

4——活动支承底盘，401——球头机构；

5——外扩伸展机构；

6——预警信号装置；

7——第二驱动装置。

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。

本方案是通过以下技术手段实现的：

实施例：在本实施例所提供的技术方案中，给出了一种设置在高空作业平台设备的基座平台1部分侧面位置处的高空作业平台用地面支撑脚2结构。

首先需要说明的是，常见的高空作业平台主要包含有基座平台1、活动安装设置在基座平台1上的升降臂101以及安装在该升降臂101顶部的可升降工作台102这几个部分。考虑到此类高空作业平台设备的整体重量极大，为了便于运输移动，在基座平台1的底部通常还会对称布置有若干个行走轮。此处的结构可以参照申请号为CN200710071323.X的中国发明专利文件中所公开的带转向装置的高空作业平台相应结构，此处不再进行详细的展开说明。

与常见的高空作业平台设备相类似的，在本方案中，在作为其他部件机构安装基础的基座平台1的外侧安装设置有四个支撑脚2。具体的，以基座平台1为趋于长方体形状结构的状态为例，参照说明书附图6所给出的俯视视角下的结构布局，四个所述支撑脚2分别位于基座平台1的四角位置，而位于对角位置上的两个支撑脚2两两构成一个支撑脚组。此时，两对支撑脚组中各自支撑脚2的连线便会在基座平台1内部发生交叉。其中的每一个支撑脚2自身都能够在竖直方向上进行伸缩移动，并且支撑脚2与基座平台1之间形成有一种外扩伸展机构5，从而实现根据设备实际工作时的外部环境状态来调整其实际支撑点位置。

参照说明书附图5所给出的结构，每一个支撑脚2的内部形成有可伸缩活动连接机构3，该可伸缩活动连接机构3中包含互相插接的两个连接段301以及用于驱使这两个连接段301相对移动的第一驱动装置302。例如，这里的第一驱动装置302可以采用液压顶杆装置，一旦液压顶杆装置启动工作，便能够向两个连接段301提供支抵作用力，驱使两个连接段301背向移动，此时该支撑脚2整体伸长，进而就能够向高空作业平台提供一个向上的顶升作用力。当然，这里的第一驱动装置302也可以采用电动马达和螺杆等其他部件组合来实现。对于上述的外扩伸展机构5，同样可以参照说明书附图5中的结构，通过与前述的伸缩机构相类似的结构来实现，当然也可以采用例如申请号为CN201120134353.2的中国实用新型专利申请文件中所给出的一种高空作业平台调平支脚相类似的结构，将支脚与基座平台1支架通过铰接结构相连接，通过转动展开的方式来实现支撑脚2的外扩伸展，从而增加设备与地面之间接触面大小。

作为本申请方案中最为关键的发明技术点，主要的创造点在于，所给出的这种高空作业平台用地面支撑脚2结构中，包含有一个用于对这些支撑脚2的伸缩动作进行控制的调节控制系统，该系统中包含有设置于所述支撑脚2上的传感器以及用于根据传感器所获取数据对高空作业平台整体的重心位置做出分析判断的计算模块。具体的，这里提及的传感器至少包含有压力传感器和位置传感器。

具体的，需要再支撑脚2的底部靠下的连接段301底部的通过球头机构401活动连接安装活动支承底盘4。在该球形连接机构下，那么支承底盘就能够在一定范围内相对于支撑脚2的柱状主体部分进行偏转移动或是摆动。前述的压力传感器可以采用应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器等多种形式，但是要注意的是，该压力传感器需要获取的是支承底盘与地面的接触面上所形成的沿竖直方向的直接作用力大小。而这里的位置传感器需要的是判断各个支撑脚2完成顶升支承固定后，在同一坐标系下的平面坐标位置，因此也可以采用磁致伸缩位移传感器或是拉线位移传感器等多种形式。

在高空作业平台设备整体移动至预定工作位置后，需要先让各个支撑脚2利用外扩伸展机构5向外扩大展开，随后再启动各个支撑脚2中的第一驱动装置302让支撑脚2伸长。这里需要注意的是，各个支撑脚2将设备的顶升过程需要将设备整体完全向上抬升，直至原本与地面相接触的各个车轮、顶杆完全离地，那么此时高空作业平台的全部重量便会被完全分摊在四个展开的支撑脚2上。

此时，参照说明书附图7所给出的各个数据量的标示可以发现，每一个支撑脚2上的作用力都能被各自所对应的压力传感器获取，依据位置传感器所获取的数据，各个支撑脚2在同一平面坐标系下的位置坐标也能够备读取。将获取的这些数据传输至计算模块，便能够对计算出高空作业平台整体的实时重心位置点所在。

具体的，在控制模块的内部依次执行以下步骤：

a.分别读取每个支撑脚2与地面之间的压力数值；

b.分别测算每对支撑脚组内的两个支撑脚2在水平方向上的间距；例如，呈对角布置的两个支撑脚2的坐标位置点A和B的坐标分别为（Xa，Ya），（Xb，Yb） ，那么两点之间的直线距离L便能够利用两点间距离公式计算获得，同时也能够计算得到两点之间连线的直线的表达式；

c.根据两组支撑脚2的承载力数值大小和间距大小计算判断作业平台整体重心在水平方向上的位置坐标；具体的，在这里可以发现，L=L1+L2，同时当重心发生偏移时，两个支撑脚2与重心之间的距离与各自所承受的压力值呈反比，即F1/L2=F2/L1，当L、F1和F2都已知的情况下，便能够方便地的计算得到作业平台实际重心位置点在该连线上的投影点，随后便能够在平面中得到过该点并且与连线相垂直的一条直线；同理，在另一组支撑脚2中也存在有F3/L4=F4/L3的关系，并且能够计算得到另一条与这两个支撑脚2连线相垂直的直线；这两条得到的直线在空间水平面内的交点便是此时高空作业平台实际的重心位置点；

d.将计算获得的位置坐标与预设稳定区域范围进行比对以判断设备整体的稳定性；例如将预设的安全区域范围同样利用平面坐标内的公式表达为圆或是椭圆，只要平台计算获得的重心坐标超出了该预设范围，那么计算模块就会判断此时设备处于不稳定状态。当然也可以根据实际的设备状态以及工作场景，来进一步预设

当判断设备处于不稳定状态时，显然若是受到横风或是其他外力作用，那么作业平台就极易发生倾覆等状况。因此进一步的，还可以在可升降平台上危险预警信号装置6，一旦若计算获得的位置坐标超出预设稳定区域范围，则在步骤d后实施步骤e.启动危险预警信号装置6，通过声、光的警示作用，提示操作人员进行复位避险处理。

当然还有可能出现操作人员因为疏忽大意或是操作失误的原因，未能及时将设备整体的重心进行复位处理的情况发生。因此，若危险预警信号装置6启动工作后在超出预设时长内，设备整体的重心位置仍未回复至安全范围，则实施步骤f.调节各个支撑脚2的高度使设备重心重新落入到预设稳定区间范围内。

具体的，利用支撑脚2的升降动作调节高空作业平台整体重心的原理示意图可以参照说明书附图8所给出的原理展示。在该示意图中，将同一组内的两个支撑脚2同时进行展示，当重心向一侧偏移时，近端的支撑脚2进行抬升，而远端的另一个支撑脚2进行收缩，从而在紧急状态下通过支撑脚2的小幅度变化，让基座平台1产生小幅度的倾斜，从而保证重心复位至安全范围内。当然该调整过程中，虽然基座平台1以及支撑脚2都会发生小幅的倾斜，但由于底部的活动支承底盘4采用了球头机构401来进行连接，因此不会对设备整体支承的稳定性造成影响，

考虑到在基座平台1紧急复位回正的过程中，顶部的可升降工作台102的会随之发生倾斜，极易影响上方站立的操作人员的工作状态，严重时甚至可能引起恐慌。因此，在本实施例所给出的技术方案中，进一步优化改进，在升降臂101与可升降工作台102设置有第二驱动装置7，并且两部分之间也通过可转动调节的机构进行连接。此时，当基座平台1发生小幅倾斜时，第二驱动装置7能够及时带动可升降工作台102对于支撑脚2的升降变化进行适应性的偏转调节，以确保可升降工作台102始终处于一个稳定的水平承载状态。

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 (9)

1.一种高空作业平台用地面支撑脚结构，设置于基座平台（1）的外侧，在所述基座平台（1）上活动设置有升降臂（101）以及可升降工作台（102），其特征在于：包含有至少两对支撑脚组，一对所述支撑脚组中的两个支撑脚（2）相对于所述基座平台（1）呈对角设置且每个支撑脚（2）都能够在竖直方向上进行伸缩移动；还包含有用于对这些支撑脚（2）的伸缩动作进行控制的调节控制系统，所述调节控制系统中包含有设置于所述支撑脚（2）上的传感器，以及用于根据所述传感器所获取数据对高空作业平台整体的重心位置做出分析判断的计算模块。

2.根据权利要求1所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：所述支撑脚（2）上形成有可伸缩活动连接机构（3），该可伸缩活动连接机构（3）中包含互相插接的两个连接段（301）以及用于驱使这两个连接段（301）相对移动的第一驱动装置（302）。

3.根据权利要求2所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：还包含有与所述计算模块电性连接的控制模块，所述控制模块能够控制所述第一驱动装置（302）的工作实现对所述支撑脚（2）伸缩动作的调控。

4.根据权利要求3所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：所述支撑脚（2）中包含有安装设置于靠下的所述连接段（301）底部的活动支承底盘（4），所述活动支承底盘（4）与所述支撑脚（2）之间通过球头机构（401）活动连接。

5.根据权利要求4所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：所述支撑脚（2）与所述基座平台（1）之间还设置有外扩伸展机构（5）。

6.根据权利要求 3所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：所述控制模块内部执行以下步骤：a.分别读取每个支撑脚（2）与地面之间的压力数值，b.分别测算每对支撑脚组内的两个支撑脚（2）在水平方向上的间距，c.根据两组支撑脚（2）的承载力数值大小和间距大小计算判断作业平台整体重心在水平方向上的位置坐标，d.将计算获得的位置坐标与预设稳定区域范围进行比对以判断设备整体的稳定性。

7.根据权利要求 6所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：若计算获得的位置坐标超出预设稳定区域范围，则在步骤d后实施步骤e.启动危险预警信号装置（6）。

8.根据权利要求7所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：若危险预警信号装置（6）启动工作后在超出预设时长设备整体的重心位置仍未回复至安全范围，则实施步骤f.调节各个支撑脚（2）的高度使设备重心重新落入到预设稳定区间范围内。

9.根据权利要求8所述的高空作业平台用地面支撑脚结构，其特征在于：还包含有设置于所述可升降工作台（102）与所述升降臂（101）之间的第二驱动装置（7），所述第二驱动装置（7）能够驱使所述可升降工作台（102）偏转以适应基座平台（1）上各个支撑脚（2）的升降变化，保持可升降工作台（102）的水平状态。