CN208532157U - 一种高空作业车臂架锁紧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高空作业车臂架锁紧系统，锁紧系统包括臂架总成和转台相互连接形成的臂架，转台底端通过回转机构与副车架连接，臂架总成包括基础臂，基础臂通过变幅油缸与转台连接，基础臂上设置基础臂支座，副车架上设置锁紧装置与锁紧控制系统；锁紧装置包括设置于副车架上的固定支座和与固定支座连接的锁紧机构，所述锁紧机构包括连接弹簧一端的锁销和连接弹簧另一端的端盖；基础臂支座上设置能够与锁销实现锁合的凹陷结构；锁销通过弹簧的推力实现与凹陷结构的始终锁合；锁紧控制系统包括与端盖相邻设置的磁吸装置。

Description

一种高空作业车臂架锁紧系统

技术领域

本实用新型涉及一种高空作业车臂架锁紧系统，属于高空作业车技术领域。

背景技术

高空作业车是运送工作人员和使用器材至高空对位于高空的设备进行安装、维护、清洗的专用特种车辆，具有作业性能好、作业 效率高、作业安全等优点，目前广泛应用于电力、交通、石化、通信、园林等基础设施行业。

高空作业车臂架作为高空作业车的活动部件之一，是高空作业车实现高空作业的关键部件，由于高空作业车臂架自身重量大，运动时惯性力很大，因此对高空作业车臂架进行稳定可靠的固定显得尤为重要。

目前国内的高空作业车臂架的固定多为使用臂架自身重量以及臂架变幅缸的拉力，使臂架贴合在与副车架相连接的臂支架上，这种固定方式在车辆静止状态下能取得良好的固定效果，但是当车辆在快速行驶急刹车、快速转弯以及行驶在颠簸路面时，由于臂架自身巨大的惯性很容易克服臂架自身重力，甚至克服臂架变幅油缸的拉力，使臂架处在完全自由状态，轻则会使臂架脱离臂支架而造成结构损坏，重则会造成整车侧向倾翻，给人身、财产安全带来威胁；另外，在工程机械领域，为了使工作臂能够准确的落在臂支架上，在设计时往往给变幅油缸预留一定的伸缩余量，使工作臂按照设计角度落到臂支架上时，可以继续缩回变幅油缸，使变幅油缸及工作臂销轴长期受力，这样长期以往容易造成油缸损坏、漏油，甚至销轴变形。现有技术也有关于工程车的臂架锁紧机构的公布，例如：中国专利号为：CN102943801A专利名称为“一种臂架锁紧机构”，虽然该种臂架锁紧机构解决了工程车行驶在颠簸路面时，臂架容易甩开并造成损坏的风险，但是此专利仍然存在以下弊端：

1、锁紧和脱开需要人工手动操作，如不注意容易出现误操作带来危险。

2、由于压缩弹簧的存在，使液压缸时刻往复的存在受拉的现象，对液压缸密封的寿命存在较大隐患。

3、此专利的锁紧装置操作时需要精确对准插销口，稍有偏差就无法正常锁紧，实用性较差。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种高空作业车臂架锁紧系统，通过臂架自动锁紧系统能够实现高空作业车臂架在行车状态下时刻稳固的固定在副车架上，同时在臂架需要作业时臂架能够自动脱离锁紧状态，实现高空作业。

本实用新型的技术方案如下：

一种高空作业车臂架锁紧系统，包括臂架总成和转台相互连接形成的臂架，转台底端通过回转机构与副车架连接，臂架总成包括基础臂，基础臂通过变幅油缸与转台连接，基础臂上设置基础臂支座，副车架上设置锁紧装置与锁紧控制系统；锁紧装置包括设置于副车架上的固定支座和与固定支座连接的锁紧机构，所述锁紧机构包括连接弹簧一端的锁销和连接弹簧另一端的端盖；基础臂支座上设置能够与锁销实现锁合的凹陷结构；锁销通过弹簧的推力实现与凹陷结构的始终锁合；锁紧控制系统包括与端盖相邻设置的磁吸装置。

进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，所述磁吸装置包括相互连接的电磁铁和继电器，通过电磁铁的通电与断电实现电磁铁通过磁力吸附将锁销与凹陷结构分离。

进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，所述锁紧机构通过端盖与固定支座连接。

进一步地，以上任一项所述的高空作业车臂架锁紧系统，所述锁紧控制系统还包括控制器、臂架变幅角度传感器、臂架落到位检测开关和转台阀组。

更进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，所述控制器包括信号处理模块，信号处理模块分别与臂架变幅角度传感器、臂架落到位检测开关、转台阀组和磁吸装置连接。

更进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，所述转台阀组设置于转台上，用于发出变幅油缸回缩油路关闭或伸出油路的指令。

更进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，所述臂架落到位检测开关包括落臂到位检测板和落臂到位检测开关，落臂到位检测板设置于基础臂支座上，落臂到位检测开关设置于固定支座上，并同时满足基础臂回落至目标位置以下时落臂到位检测板和落臂到位检测开关接触并触发检测开关，检测开关将落臂到位信号发送至信号处理模块。

更进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，控制器设置于转台上，臂架变幅角度传感器设置于基础臂上；磁吸装置固定于固定支座上，磁吸装置安装高度同所述锁紧装置的锁销齐平。

进一步地，所述的高空作业车臂架锁紧系统，锁紧控制系统所需电源由高空作业车自身所带电源提供；固定支座上设置落臂到位检测开关安装板，落臂到位检测开关安装板上安装落臂到位检测开关。

以上所述的高空作业车臂架锁紧系统进行臂架自动锁紧与解锁的方法，包括以下步骤：

步骤1，臂架变幅角度数据采集：臂架总成变幅过程中通过臂架变幅角度传感器反馈臂架总成的变幅角度信息至信号处理模块；

步骤2，臂落到位检测开关数据采集：当基础臂落到臂支架上时，落臂到位检测开关触发，控制器通过信号处理模块采集臂落到位开关发出的落臂到位信号；

步骤3，数据处理：信号处理模块将臂架总成的变幅角度信息和落臂到位信息根据设定程序分析发出通电或断电信号，并实时输出反馈给控制器；

步骤4，转台阀组控制变幅油缸打开或闭合：控制器根据信号处理模块输出的数据得出应给变幅油缸关闭回缩油路或打开变幅油缸伸出油路的信号，并实时发送指令使转台阀组控制变幅油缸停止回缩后开始伸出；

步骤5，磁吸装置实时控制锁紧装置打开或闭合：控制器根据信号处理模块输出的数据得出应给磁吸装置的通电或断电信号，并实时发出控制指令使控制模块控制磁吸装置通电或断电，产生磁吸力或关闭磁吸力，进而控制锁紧装置中的锁销与磁吸装置吸附或脱离，来实现臂架在不同角度下基础臂支座与锁销的自动分离和锁紧。

与现有技术相比，本实用新型提供的高空作业车臂架锁紧系统的锁紧控制系统通过在基础臂上设置基础臂支座，通过锁销与基础臂支座的锁合来实现锁紧。在通常情况下，锁销通过弹簧与基础臂支座是处于锁紧状态，这样在高空作业车运动状态中，臂架是处于锁紧状态，而当臂架需要调整时，通过磁吸装置产生磁性，将锁销吸附，吸附力大于弹簧自身的弹性锁合力，进而使得锁销与基础臂支座分离，实现了臂架的解锁。而当磁吸装置关闭即不产生磁吸力时，锁销由于弹簧自身的弹力，又恢复到与基础臂支座进行锁合的状态。

更进一步，本实用新型提供的高空作业车臂架锁紧系统的锁紧控制系统由于包括磁吸装置、控制器、臂架变幅角度传感器、臂架落到位检测开关、转台阀组。磁吸装置包括电磁铁和继电器，因此在工作状态时，控制器通过采集臂架变幅角度传感器、落臂到位检测开关的反馈数据，并将所采集的数据依据已设定的程序进行分析和判断，进而输出给磁吸装置通电或断电的指令，并实时控制电磁铁通电或断电，并使电磁铁产生和释放磁吸力，控制锁紧装置中的锁销与电磁铁的贴合或脱离，来实现臂架在不同角度下的自动分离和锁紧。另外，通过臂架落到位检测开关返回臂架落到位信息，通过控制器将落臂到位信息与预先设定信息进行对比，进而对转台阀组发出控制信号，利用转台阀组实现变幅油缸的缓冲，避免了臂架落到最低位置时由于缓冲力对转台造成的冲击力损伤。臂架自动锁紧系统的设置可提高高空作业车的整体安全性能，实现高空作业车在快速行驶急刹车、快速转弯以及行驶在颠簸路面时臂架稳定可靠的固定在副车架上，同时还能起到保护油缸和机械结构的作用，并且还适用于类似具有工作臂的工程机械使用，具有积极的推广意义。

附图说明

图1为实施例1提供的高空作业车臂架锁紧系统结构图；

图2为实施例1中锁紧装置的局部放大图；

图3为实施例2提供的高空作业车臂架锁紧系统结构图；

图4为实施例2中锁紧装置的局部放大图；

图5为实施例2提供的臂架角度变化判断用图；

图1-5中：1为臂架总成，11为基础臂，12为基础臂支座，2为转台，21为变幅油缸，3为控制器，4为转台阀组，5为固定支座，51为落臂到位检测开关安装板，6为落臂到位检测板，7为磁吸装置，8为落臂到位检测开关，9为锁紧装置，91为锁销，92为弹簧，93为端盖，10为臂架变幅角度传感器，R为臂架总成下落至极限位置时与水平面形成的夹角，R1为臂架总成与水平面之间的临界安全夹角，R2为臂架总成在实际运动过程中与水平面的夹角。

具体实施方式：

实施例1

本实施例提供了一种高空作业车臂架锁紧系统，如图1和图2所示，高空作业车包括臂架总成1和转台2相互连接形成的臂架，转台2底端通过回转机构与副车架连接，臂架总成1包括基础臂11，基础臂11通过变幅油缸21与转台2连接，臂架锁紧系统包括在臂架总成1的基础臂11上设置的基础臂支座12，在副车架上设置锁紧装置9，锁紧装置9包括设置于副车架上的固定支座51和与固定支座51连接的锁紧机构，锁紧机构包括连接弹簧92一端的锁销91和连接弹簧92另一端的端盖93。基础臂支座12上设置能够与锁销91实现锁合的凹陷结构；锁销91通过弹簧92的推力实现与凹陷结构的始终锁合；锁紧控制系统包括与端盖93相邻设置的磁吸装置7。

锁紧机构中的端盖93同固定支座5通过螺栓连接，固定支座5与副车架通过螺栓连接。磁吸装置7包括相互连接的电磁铁和继电器，通过电磁铁的通电与断电实现电磁铁通过磁力吸附将锁销与凹陷结构分离。

所述锁紧机构与固定支座5通过螺栓连接，并且锁销91能够沿弹簧92压缩的方向上向磁吸装置7的方向运动；所述磁吸装置7包括相互连接的电磁铁和继电器，所示电磁铁背向锁销91设置，且高度与锁销91齐平，通过电磁铁的通电与断电实现电磁铁与锁销91的贴合与分离。

本实施例提供的高空作业车臂架锁紧系统，在高空作业车运动过程中能够通过锁紧装置与锁紧控制系统始终实现臂架的锁合，其中锁紧控制系统所需的电源可以由高空作业车本身携带的电源提供。在实际需要中，可以通过磁吸装置来控制臂架的锁合状态。

实施例2

本实施例为在实施例1基础上的改进，如图3和图4所示，锁紧控制系统还包括控制器3、臂架变幅角度传感器10、臂架落到位检测开关和转台阀组4。其中控制器3安装在转台2上，臂架变幅角度传感器10设置于基础臂11上，控制器3包括信号处理模块，信号处理模块分别与臂架变幅角度传感器10、臂架落到位检测开关、转台阀组4和磁吸装置7连接。所述转台阀组4设置于转台2上，用于发出变幅油缸21回缩油路关闭或伸出油路的指令。

所述臂架落到位检测开关包括落臂到位检测板6和落臂到位检测开关8，落臂到位检测板6设置于基础臂支座12上，落臂到位检测开关8通过安装于落臂到位检测开关安装板51上，进而设置于固定支座5上，并同时满足基础臂11回落至目标位置以下时落臂到位检测板6和落臂到位检测开关8接触并触发检测开关，检测开关将落臂到位信号发送至信号处理模块。

本实施例提供的高空作业车臂架锁紧系统，在进行臂架自动锁紧与解锁过程中，主要通过以下步骤实现：

步骤1，臂架变幅角度数据采集：臂架总成变幅过程中通过臂架变幅角度传感器反馈臂架总成的变幅角度信息至信号处理模块；

步骤2，臂落到位检测开关数据采集：当基础臂落到臂支架上时，落臂到位检测开关触发，控制器通过信号处理模块采集臂落到位开关发出的落臂到位信号；

步骤3，数据处理：信号处理模块将臂架总成的变幅角度信息和落臂到位信息根据设定程序分析发出通电或断电信号，并实时输出反馈给控制器；

步骤4，转台阀组控制变幅油缸打开或闭合：控制器根据信号处理模块输出的数据得出应给变幅油缸关闭回缩油路或打开变幅油缸伸出油路的信号，并实时发送指令使转台阀组控制变幅油缸停止回缩后开始伸出；

步骤5，磁吸装置实时控制锁紧装置打开或闭合：控制器根据信号处理模块输出的数据得出应给磁吸装置的通电或断电信号，并实时发出控制指令使控制模块控制磁吸装置通电或断电，产生磁吸力或关闭磁吸力，进而控制锁紧装置中的锁销与磁吸装置吸附或脱离，来实现臂架在不同角度下基础臂支座与锁销的自动分离和锁紧。

以上步骤3中所述的控制器依据落臂到位检测开关反馈数据的分析和判断，除输出给磁吸装置通电或断电的指令外，还输出了转台阀组的关闭变幅油缸回缩油路或打开变幅油缸伸出油路的指令，通过上述控制方法不仅使锁紧功能更加安全可靠，同时也实现了对整车油缸和结构元件的保护。

以上步骤3中所述的控制器依据设定的程序将实时的臂架变幅角度数据进行分析判断（如图5所示），当R2>R1，则此时控制器输出电磁铁断电，当R1>R2>R，则此时控制器输出电磁铁通电，当R2=R，且落臂到位检测开关触发，则此时电磁铁断电，臂架实现锁紧。

本高空作业车臂架锁紧系统在车辆处于行驶状态时，锁紧装置处于锁紧状态，将臂架总成稳定的锁紧在与副车架相连接的固定支座上，不影响正常行驶。

本高空作业车臂架锁紧系统处于工作状态时是通过各传感器的反馈控制磁吸装置的通电或断电以实现臂架的自动锁紧控制：首先将本具有臂架自动锁紧系统的高空作业车定位于工作地点，通过车载液压系统控制液压支腿，使车辆稳固支撑在地面上，当车辆需要作业并起升臂架时，手动操作控制手柄并给出臂架起升信号，然后控制器给出电磁铁得电信号，使锁销同基础臂支座分离，然后接通变幅油缸伸出油路，并控制臂架变幅油缸伸出，使臂架总成与水平面之间角度发生变化，当R2＞R1时，控制器输出电磁铁失电信号，使锁销回复原位，通过上述回路实现臂架在行驶状态下解锁；当车辆作业完毕并回收臂架时，手动操作控制手柄并给出臂架下降信号，当R2=R1时，控制器输出电磁铁得电信号，使锁销与电磁铁吸和，当臂架下落至极限位置，并使落臂到位检测开关触发，控制器控制转台阀组切断变幅油缸回缩油路，并同时使电磁铁失电，锁销恢复原位并锁紧臂架，通过上述回路实现臂架工作完成后的锁紧。

本实用新型臂架自动锁紧系统的设置可提高高空作业车的整体安全性能，实现高空作业车在快速行驶急刹车、快速转弯以及行驶在颠簸路面时臂架稳定可靠的固定在副车架上，同时还实现上述功能的自动化，同时具备了对车辆结构和油缸的保护功能，更好的适应工作场景，另外此臂架自动锁紧系统还适用于类似具有工作臂的工程机械，具有积极的推广意义。

Claims (9)

1.一种高空作业车臂架锁紧系统，包括臂架总成和转台相互连接形成的臂架，转台底端通过回转机构与副车架连接，臂架总成包括基础臂，基础臂通过变幅油缸与转台连接，其特征在于，基础臂上设置基础臂支座，副车架上设置锁紧装置与锁紧控制系统；锁紧装置包括设置于副车架上的固定支座和与固定支座连接的锁紧机构，所述锁紧机构包括连接弹簧一端的锁销和连接弹簧另一端的端盖；基础臂支座上设置能够与锁销实现锁合的凹陷结构；锁销通过弹簧的推力实现与凹陷结构的始终锁合；锁紧控制系统包括与端盖相邻设置的磁吸装置。

2.根据权利要求1所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，所述磁吸装置包括相互连接的电磁铁和继电器，通过电磁铁的通电与断电实现电磁铁通过磁力吸附将锁销与凹陷结构分离。

3.根据权利要求1所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，所述锁紧机构通过端盖与固定支座连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，所述锁紧控制系统还包括控制器、臂架变幅角度传感器、臂架落到位检测开关和转台阀组。

5.根据权利要求4所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，所述控制器包括信号处理模块，信号处理模块分别与臂架变幅角度传感器、臂架落到位检测开关、转台阀组和磁吸装置连接。

6.根据权利要求5所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，所述转台阀组设置于转台上，用于发出变幅油缸回缩油路关闭或伸出油路的指令。

7.根据权利要求6所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，所述臂架落到位检测开关包括落臂到位检测板和落臂到位检测开关，落臂到位检测板设置于基础臂支座上，落臂到位检测开关设置于固定支座上，并同时满足基础臂回落至目标位置以下时落臂到位检测板和落臂到位检测开关接触并触发检测开关，检测开关将落臂到位信号发送至信号处理模块。

8.根据权利要求4所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，控制器设置于转台上，臂架变幅角度传感器设置于基础臂上；磁吸装置固定于固定支座上，磁吸装置安装高度同所述锁紧装置的锁销齐平。

9.根据权利要求1所述的高空作业车臂架锁紧系统，其特征在于，锁紧控制系统所需电源由高空作业车自身所带电源提供；固定支座上设置落臂到位检测开关安装板，落臂到位检测开关安装板上安装落臂到位检测开关。