高空作业设备及其飞臂系统的制作方法

本发明涉及高空作业领域，特别是涉及一种高空作业设备的飞臂系统。此外，本发明还涉及一种包括上述飞臂系统的高空作业设备。

背景技术：

现今社会高空作业平台、高空作业车等高空作业工程机械在生产、生活中的应用越来越广泛。高空作业工程机械通常都具有用来载人或者载物的工作平台，将人或物体送上需要的位置高度。会在主臂与平台总成之间连接有飞臂主体，是一种小型的辅助工作臂，可操纵工作平台做小幅度上下运动，使升降操作更加精确、灵活。

在举升过程中，平台相对于飞臂转动，使平台始终保持水平状态，由于四杆机构特性的限制，飞臂的变幅角度小，使平台升举空间和高度受到限制。飞臂需要与调平系统相连接。主臂和飞臂在变幅时，两者必须有相对联动，是靠水平传感器保证，若传感器失效会导致工作平台发生倾斜，降低操作舒适度和威胁操作人员的安全。飞臂所处位置对结构轻量化要求较高，结构抗旁弯能力弱，变形量大。飞臂在上下变幅到位时受结构铰点位移量小，区域敏感，作业时在这一区域容易受到较大冲击，降低操作人员的舒适性。

因此，如何提供一种稳定安全的飞臂系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高空作业设备的飞臂系统，提高变幅角度且稳定安全。本发明的另一目的是提供一种包括上述飞臂系统的高空作业设备，提高变幅角度且稳定安全。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高空作业设备的飞臂系统，包括主臂、飞臂主体、平台总成、变幅油缸、变幅连接机构、调平油缸和调平连接机构，所述变幅油缸的首端铰接所述主臂，所述变幅连接机构同时铰接所述主臂的末端、所述变幅油缸的末端和所述飞臂主体的首端，所述调平油缸的首端铰接所述飞臂主体，所述调平连接机构同时铰接所述飞臂主体的末端、所述调平油缸的末端和所述平台总成的底端，所述变幅油缸的有杆腔连通所述调平油缸的无杆腔，所述变幅油缸的无杆腔和所述调平油缸的有杆腔连通。

优选地，所述变幅连接机构包括主臂延长部、飞臂延长部、变幅连杆和变幅二连杆，所述飞臂延长部的中部固定连接所述飞臂主体的首端，所述主臂延长部的首端固定连接所述主臂的末端，所述主臂延长部的末端铰接所述飞臂延长部的首端，所述变幅二连杆的首端铰接所述变幅油缸的末端，所述变幅二连杆的末端铰接所述飞臂延长部的末端，所述变幅连杆的一端铰接所述主臂延长部的中部，所述变幅连杆的另一端铰接所述变幅二连杆的中部。

优选地，所述调平连接机构包括主体延长部、平台延长部、调平连杆和调平二连杆，所述主体延长部的首端固定连接所述飞臂主体的末端，所述主体延长部的末端铰接所述平台延长部的首端，所述平台延长部的末端固定连接所述平台总成的底端，所述调平二连杆的首端铰接所述调平油缸的末端，所述调平二连杆的末端铰接所述平台延长部的中部，所述调平连杆的一端铰接所述主体延长部的中部，所述调平连杆的另一端铰接所述调平二连杆的中部。

优选地，所述变幅油缸的伸出端铰接所述变幅二连杆的首端，所述调平油缸的伸出端铰接所述调平二连杆的首端。

优选地，所述变幅油缸设置于所述主臂末端的内部，所述调平油缸设置于所述飞臂主体末端的内部。

优选地，所述飞臂主体中部、所述变幅二连杆中部和所述调平二连杆中部均设置有弯折。

优选地，所述变幅连接机构和所述调平连接机构上设置有角度检测器。

本发明还提供一种高空作业设备，包括臂架以及安装于所述臂架的飞臂系统，所述飞臂系统具体为上述任意一项所述的飞臂系统。

本发明提供一种高空作业设备的飞臂系统，包括主臂、飞臂主体、平台总成、变幅油缸、变幅连接机构、调平油缸和调平连接机构，变幅油缸的首端铰接主臂，变幅连接机构同时铰接主臂的末端、变幅油缸的末端和飞臂主体的首端，调平油缸的首端铰接飞臂主体，调平连接机构同时铰接飞臂主体的末端、调平油缸的末端和平台总成的底端，变幅油缸的有杆腔连通调平油缸的无杆腔，变幅油缸的无杆腔和调平油缸的有杆腔连通。

通过两个油缸的连通方式及两个连接机构的铰接位置，实现大角度自动调平，飞臂的变幅角度可达较大范围，使平台升举空间和高度作业的范围及区域更广更大。避免使用传感器加电气系统程序控制，简化系统结构，保证人员安全。飞臂结构轻巧，结构强度稳定性良好。

本发明还提供一种包括上述飞臂系统的高空作业设备，由于上述飞臂系统具有上述技术效果，上述高空作业设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的飞臂系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的飞臂系统的一种具体实施方式的不同工作状态示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种高空作业设备的飞臂系统，提高变幅角度且稳定安全。本发明的另一核心是提供一种包括上述飞臂系统的高空作业设备，提高变幅角度且稳定安全。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的飞臂系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的飞臂系统的一种具体实施方式的不同工作状态示意图。

在本发明具体实施方式提供的飞臂系统中，包括主臂1、飞臂主体2、平台总成3、变幅油缸4、变幅连接机构、调平油缸5和调平连接机构，变幅油缸4的首端铰接主臂1，变幅连接机构同时铰接主臂1的末端、变幅油缸4的末端和飞臂主体2的首端，调平油缸5的首端铰接飞臂主体2，调平连接机构同时铰接飞臂主体2的末端、调平油缸5的末端和平台总成3的底端，变幅油缸4的有杆腔连通调平油缸5的无杆腔，变幅油缸4的无杆腔和调平油缸5的有杆腔连通压力源。其中各部件远离平台总成3的一端为首端，靠近平台总成3的一端为末端。

具体地，变幅连接机构包括主臂延长部6、飞臂延长部7、变幅连杆8和变幅二连杆9，飞臂延长部7的中部固定连接飞臂主体2的首端，主臂延长部6的首端固定连接主臂1的末端，主臂延长部6的末端铰接飞臂延长部7的首端，铰接点为f，变幅二连杆9的首端铰接变幅油缸4的末端，铰接点为b，变幅油缸4的首端铰接主臂1，铰接点为a，变幅二连杆9的末端铰接飞臂延长部7的末端，铰接点为e，变幅连杆8的一端铰接主臂延长部6的中部，铰接点为d，变幅连杆8的另一端铰接变幅二连杆9的中部，铰接点为c。铰接点a、b、c和e形成了一个可变四边形结构abce，铰接点c、e、f和d形成了另一个可变四边形结构cefd，通过变幅油缸4的伸缩改变a和b之间的距离从而改变四边形abce的形状，进而改变cefd的形状，使e能够绕f转动，从而使飞臂主体2转动，达到举升的目的。

调平连接机构包括主体延长部10、平台延长部11、调平连杆12和调平二连杆13，主体延长部10的首端固定连接飞臂主体2的末端，主体延长部10的末端铰接平台延长部11的首端，铰接点为m，平台延长部11的末端固定连接平台总成3的底端，调平二连杆13的首端铰接调平油缸5的末端，铰接点为i，调平油缸5的首端铰接飞臂主体2，铰接点为h，调平二连杆13的末端铰接平台延长部11的中部，铰接点为l，调平连杆12的一端铰接主体延长部10的中部，铰接点为k，调平连杆12的另一端铰接调平二连杆13的中部，铰接点为j。铰接点h、i、j和k形成了一个可变四边形结构hijk，铰接点j、l、m和k形成了另一个可变四边形结构jlmk，通过调平油缸5的伸缩改变h和i之间的距离从而改变四边形hijk的形状，进而改变jlmk的形状，使l能够绕m转动，从而平台总成3转动。

进一步地，变幅油缸4的伸出端铰接变幅二连杆9的首端，调平油缸5的伸出端铰接调平二连杆13的首端，或采用反向连接，调整控制方法即可。

由于abce与cefd两个四边形的结构相似于hijk与jlmk两个四边形的结构，且由于两个油缸的连通方式，形成了串联关系，当变幅油缸4伸出时，变幅油缸4有杆腔内的液压油会进入调平油缸5的无杆腔内，两者容积比一致，导致变幅油缸4与调平油缸5的伸出量相同，且由于四边形结构相似，变幅油缸4伸出驱动飞臂主体2的变幅角度等于调平油缸5伸出驱动平台总成3的转动角度，所以可以保证飞臂主体2转动时，其平台总成3可自动始终保持水平，实现自动调平，油缸缩回时原理一致。

其中各延长部可以与对应臂架一体式设置，也可分体式设置，为了实现上述功能，需要在飞臂主体2中部、变幅二连杆9中部和调平二连杆13中部均设置有弯折，并控制各杆件的长度，也可根据情况调整各部件的尺寸和形状，均在本发明的保护范围之内。

也可采用其他结构的变幅连接机构和调平连接机构，能够使铰接点形成两两相似的四边形结构即可。

通过两个油缸的连通方式及两个连接机构的铰接位置，实现大角度自动调平，飞臂主体2的变幅角度可达较大范围，使平台总成3升举空间和高度作业的范围及区域更广更大。避免使用传感器加电气系统程序控制，简化系统结构，保证人员安全。飞臂主体2结构轻巧，结构强度稳定性良好。可以折回到主臂1下部，能在更大的范围内变幅，同时不占用整车长度。

为了进一步提高设备安全性，变幅油缸4设置于主臂1末端的内部，调平油缸5设置于飞臂主体2末端的内部。

在上述各具体实施方式提供的飞臂系统的基础上，变幅连接机构和调平连接机构上设置有角度检测器，可以检测运行角度，进一步提高稳定性和安全性。

除了上述飞臂系统，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述飞臂系统的高空作业设备，该高空作业设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的高空作业设备及其飞臂系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。