一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)及其調(diào)平系統(tǒng)和調(diào)平方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)及其調(diào)平系統(tǒng)和調(diào)平方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，高空作業(yè)車(chē)的應(yīng)用日益廣泛，且主要工作于工況多變、環(huán)境復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合，作業(yè)高度一般在10?30m范圍，保證高空作業(yè)車(chē)工作平臺(tái)在工作時(shí)水平，直接決定作業(yè)人員的人身安全保障及作業(yè)車(chē)的工作性能優(yōu)劣。
[0003]高空作業(yè)車(chē)工作平臺(tái)調(diào)平技術(shù)主要有自重調(diào)平、平行四連桿調(diào)平、鏈條鏈輪式調(diào)平、靜液壓調(diào)平以及電液調(diào)平。自重式、機(jī)械式(平行四連桿及鏈條鏈輪)、靜液壓式、電液調(diào)平通常為單一控制對(duì)象的調(diào)平方式，只可在有限工作范圍實(shí)現(xiàn)較小輸出調(diào)平角度，調(diào)平輸出角度的不足導(dǎo)致這些調(diào)平方式難以滿(mǎn)足大空間舉升的復(fù)雜工況應(yīng)用要求，而組合式調(diào)平方法則可有效彌補(bǔ)現(xiàn)有調(diào)平方式的不足。
[0004]傳統(tǒng)高空作業(yè)車(chē)大多采用的液壓傳動(dòng)的方式，液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間不可避免地存在泄漏，同時(shí)，液體又不是絕對(duì)不可壓縮的，故在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合采用存在一定風(fēng)險(xiǎn)。液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中有較多的能量損失(如摩擦損失、泄漏損失等)，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，油溫變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。此外，為了減少泄漏，液壓元件的制造精度要求高，增加了制造成本；液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對(duì)維修人員提出了更高的要求；隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲很大。因此，對(duì)作業(yè)人員安全性、工作精準(zhǔn)性等要求極高的高空作業(yè)車(chē)來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)存在的易泄漏、高成本、可壓縮性、溫度影響大、污染等不利因素都是應(yīng)該盡力避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)及其調(diào)平系統(tǒng)，在保證工作高度的條件下，能夠在擴(kuò)大工作范圍的同時(shí)保證工作平臺(tái)連續(xù)、高效、平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)平。
[0006]為了達(dá)到上述目的，一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)，包括底座，底座上設(shè)置有轉(zhuǎn)臺(tái)和通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)控制的卷?yè)P(yáng)機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置有支撐架，支撐架上連接有下臂，下臂通過(guò)固定在支撐孔中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸使下臂和支撐架鉸接在一起，卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩連接下臂的遠(yuǎn)端，下臂的遠(yuǎn)端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接有上臂，上臂通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接有小臂，小臂通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接有平臺(tái)凸臺(tái)，平臺(tái)凸臺(tái)上固定有工作平臺(tái)，下臂上設(shè)置有控制上臂擺動(dòng)的第二步進(jìn)電機(jī)，上臂上設(shè)置有控制小臂擺動(dòng)的第三步進(jìn)電機(jī)，小臂上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)工作平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的第四步進(jìn)電機(jī)。
[0007]所述底座上設(shè)置有立柱，立柱頂部設(shè)置有定滑輪，鋼絲繩的一端連接下臂的遠(yuǎn)端，另一端經(jīng)過(guò)定滑輪連接卷?yè)P(yáng)機(jī)。
[0008]所述第二步進(jìn)電機(jī)固定在下臂內(nèi)，第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接有第二錐齒輪，下臂上開(kāi)設(shè)有下臂軸承孔，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)上臂進(jìn)入下臂軸承孔中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端設(shè)置有下臂限位蓋板，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有與第二錐齒輪嚙合的第一錐齒輪。
[0009]所述第三步進(jìn)電機(jī)固定在上臂內(nèi)，第三步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接有第四錐齒輪，上臂上開(kāi)設(shè)有上臂軸承孔，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)小臂進(jìn)入上臂軸承孔中，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端設(shè)置有上臂限位蓋板，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有與第四錐齒輪嚙合的第三錐齒輪。
[0010]所述第四步進(jìn)電機(jī)固定在小臂內(nèi)，第四步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接有第六錐齒輪小臂上開(kāi)設(shè)有小臂軸承孔，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)平臺(tái)凸臺(tái)進(jìn)入小臂軸承孔中，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端設(shè)置有小臂限位蓋板，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有與第六錐齒輪嚙合的第五錐齒輪。
[0011]一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)的調(diào)平系統(tǒng)，包括設(shè)置在工作平臺(tái)底部的水平傳感器和設(shè)置在第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的編碼器，水平傳感器連接第一放大器，編碼器連接第二放大器，第一放大器和第二放大器均連接控制器，控制器連接第三步進(jìn)電機(jī)和第四步進(jìn)電機(jī)。
[0012]一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平方法，下臂和上臂分別由第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，隨著下臂和上臂的位置變化，工作平臺(tái)將會(huì)偏離原先的水平位置，位于工作平臺(tái)底部的水平傳感器此時(shí)將會(huì)感應(yīng)到信號(hào)，并將檢測(cè)到的工作平臺(tái)變化所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)第一放大器放大后，傳遞給控制器；同時(shí)，位于平臺(tái)凸臺(tái)的軸上的編碼器也將獲得一個(gè)信號(hào)，并將獲得的信號(hào)經(jīng)第二放大器放大后，傳遞給控制器，控制器帶動(dòng)第三步進(jìn)電機(jī)和第四步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]若編碼器檢測(cè)的信號(hào)為第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸未達(dá)到極限位置，則控制器帶動(dòng)第四步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)水平。
[0014]若編碼器檢測(cè)的信號(hào)為第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸已達(dá)到極限位置，則控制器帶動(dòng)第三步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)水平。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)各個(gè)部件運(yùn)動(dòng)，能夠在高空作業(yè)環(huán)境下，高效、平穩(wěn)的調(diào)整，顯著改善了現(xiàn)有液壓驅(qū)動(dòng)的不足，提供了一種高精度、高效節(jié)能的新型驅(qū)動(dòng)方式，這樣采用全電驅(qū)動(dòng)提高了系統(tǒng)的應(yīng)答反映，可以實(shí)現(xiàn)在更加復(fù)雜工況環(huán)境下靈活作業(yè)。
[0016]進(jìn)一步的，本發(fā)明能夠經(jīng)過(guò)立柱擴(kuò)大力矩，連續(xù)平穩(wěn)拉動(dòng)或放松下臂上端，實(shí)現(xiàn)下臂的舉升動(dòng)作。
[0017]本發(fā)明的調(diào)平系統(tǒng)包括水平傳感器、編碼器、控制器和兩個(gè)放大器，該系統(tǒng)調(diào)平輸出角度大，過(guò)程平穩(wěn)連續(xù)，消除因調(diào)平產(chǎn)生的抖動(dòng)，確保作業(yè)平臺(tái)的安全性，充分改善了目前國(guó)際上普遍采用的幾種調(diào)平技術(shù)的不足，充分保證高空作業(yè)車(chē)作業(yè)平臺(tái)調(diào)平傾角不超過(guò)容許值。
[0018]本發(fā)明的調(diào)平方法能夠在高空作業(yè)環(huán)境下，高效、平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)平，充分改善了目前國(guó)際上普遍采用的幾種調(diào)平技術(shù)的不足，充分保證高空作業(yè)車(chē)作業(yè)平臺(tái)調(diào)平傾角不超過(guò)容許值，顯著改善了液壓驅(qū)動(dòng)的不足，提供了一種高精度、高效節(jié)能的新型驅(qū)動(dòng)方式。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明中下臂和上臂間的結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明中上臂和小臂間的結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明中小臂和工作平臺(tái)間的結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0023]圖5為調(diào)平系統(tǒng)的控制方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]參見(jiàn)圖1，一種電驅(qū)動(dòng)折疊臂高空作業(yè)車(chē)包括底座1，底座I上設(shè)置有轉(zhuǎn)臺(tái)2和通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)11控制的卷?yè)P(yáng)機(jī)12，轉(zhuǎn)臺(tái)2上設(shè)置有支撐架3，支撐架上連接有下臂6，下臂6通過(guò)固定在支撐孔4中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸使下臂6和支撐架3鉸接在一起，卷?yè)P(yáng)機(jī)12通過(guò)鋼絲繩37連接下臂6的遠(yuǎn)端，下臂6的遠(yuǎn)端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸25鉸接有上臂7，上臂7通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸30鉸接有小臂8，小臂8通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸35鉸接有平臺(tái)凸臺(tái)9，平臺(tái)凸臺(tái)9上固定有工作平臺(tái)10，下臂6上設(shè)置有控制上臂7擺動(dòng)的第二步進(jìn)電機(jī)14，上臂7上設(shè)置有控制小臂8擺動(dòng)的第三步進(jìn)電機(jī)15，小臂8上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)工作平臺(tái)10轉(zhuǎn)動(dòng)的第四步進(jìn)電機(jī)16，底座I上設(shè)置有立柱5，立柱5頂部設(shè)置有定滑輪13，鋼絲繩37的一端連接下臂6的遠(yuǎn)端，另一端經(jīng)過(guò)定滑輪13連接卷?yè)P(yáng)機(jī)12。
[0026]參見(jiàn)圖2，第二步進(jìn)電機(jī)14固定在下臂6內(nèi)，第二步進(jìn)電機(jī)14的輸出軸連接有第二錐齒輪23，下臂6上開(kāi)設(shè)有下臂軸承孔24，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸25穿過(guò)上臂7進(jìn)入下臂軸承孔24中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸25的兩端設(shè)置有下臂限位蓋板26，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸25上固定有與第二錐齒輪23嚙合的第一錐齒輪22。
[0027]參見(jiàn)圖3，第三步進(jìn)電機(jī)15固定在上臂7內(nèi)，第三步進(jìn)電機(jī)15的輸出軸連接有第四錐齒輪28，上臂7上開(kāi)設(shè)有上臂軸承孔29，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸30穿過(guò)小臂8進(jìn)入上臂軸承孔29中，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸30的兩端設(shè)置有上臂限位蓋板31，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸30上固定有與第四錐齒輪28嚙合的第三錐齒輪27。
[0028]參見(jiàn)圖4，第四步進(jìn)電機(jī)16固定在小臂8內(nèi)，第四步進(jìn)電機(jī)16的輸出軸連接有第六錐齒輪33小臂8上開(kāi)設(shè)有小臂軸承孔34，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸35穿過(guò)平臺(tái)凸臺(tái)9進(jìn)入小臂軸承孔34中，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸35的兩端設(shè)置有小臂限位蓋板36，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸35上固定有