一种高空作业车臂架及其工作半径的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高空作业车臂架及其工作半径的控制方法，属于工程机械技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的高空作业车臂架的工作半径在转台的回转区域内是相同的，其工作半径是依据在臂架的回转区域内四条支撑支腿中支承力最小的一条支腿确定的。实际上在臂架的回转区域内底盘四条支撑支腿的最小支撑力是不一样的，在满足支腿不离地的情况下臂架在回转区域的工作半径也是不一样的；这样就限制了臂架的工作半径，不能充分发挥高空作业车的作业潜力。如图1所示:这是某大高度高空作业车臂架的工作半径区域图，曲线A表示臂架的工作半径在回转区域内是一个圆形，是根据四条支撑支腿中支承力最小的一条支腿确定的；曲线B表示臂架的工作半径在回转区域内不是一个圆形，是根据四条支撑支腿中均满足最小支承力确定的，很显然曲线B表示的工作半径在某些区域要比曲线A表示的工作半径大出不少。因此，为充分发挥高空作业车的作业潜力，迫切需要一种新型的高空作业车臂架工作半径控制方法，在某些区域尽可能的增大高空作业车工作半径。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高空作业车臂架及其工作半径的控制方法，高空作业车臂架在转台的局部回转区域内工作半径明显提高。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种高空作业车臂架，包括转台、回转减速机、回转支承、臂架和变幅油缸，回转支承上端、下端分别与转台、底盘架连接在一起，回转减速机设置在转台上，回转减速机通过其下部的齿轮与回转支承的外齿轮齿合，臂架、变幅油缸和转台三者两两相互铰接；还包括水平倾角传感器、长度传感器、控制器和回转编码器，回转编码器设置在转台上，回转编码器旋转轴的下部有小齿轮，小齿轮与回转支承的外齿轮齿合在一起；
水平倾角传感器和长度传感器安装在臂架上，控制器安装在转台上；水平倾角传感器、长度传感器和回转编码器与控制器电连接。
[0005]进一步的，回转编码器为绝对式脉冲编码器。
[0006]进一步的，变幅油缸通过变幅平衡阀和变幅电磁换向阀与油箱连通。
[0007]进一步的，回转减速机通过回转平衡阀和回转电磁换向阀与油箱连通。
[0008]一种高空作业车臂架工作半径的控制方法，转台回转时:回转支承的外齿轮的齿数为Z1，模数为m ;则小齿轮的模数也为m，齿数为Z2，当回转支承每转动一个齿对应的角度为β，此时反应到小齿轮转动了 r=(f3 XZl)/(360XZ2)圈，同样回转编码器的旋转轴也转动了 r=(f3 X Zl)/(360 X Z2)圈，控制器通过对r计算处理得出当前臂架所处的回转角度Θ ;
臂架变幅时:安装在臂架上的水平倾角传感器和长度传感器将测得的信号不断地发送给控制器，控制器将这些信号进行处理后得出此时臂架的工作半径，
工作半径计算公式为:R=LX sina- C，
式中:L表示长度传感器所检测臂架的长度，a表示水平倾角传感器所检测臂架的水平角度，C表示臂架尾部铰点到转台回转中心的水平距离；
控制器预存了臂架工作半径R与回转角度Θ的对应极限值，在臂架回转变幅的过程中，控制器实时对比臂架工作半径R与回转角度Θ的对应极限值，无论是工作半径R或是回转角度Θ即将超过极限值，控制器会发出信号以保安全。
[0009]本发明的有益效果是:控制器中预存了根据高空作业车四条支撑支腿中均满足最小支承力确定的臂架工作半径R与回转角度θ的对应极限值，通过回转编码器确定臂架的回转角度Θ，通过长度传感器和水平倾角传感器确定臂架的工作半径R，控制器实时对比臂架工作半径R与回转角度Θ的对应极限值，扩大了高空作业车臂架的工作范围，充分发挥了高空作业车的潜能，取得了良好的效果。
【附图说明】
[0010]图1为高空作业车臂架的工作半径区域图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明回转编码器与回转支承的连接示意图；
图4为本发明的液压原理图；
图5为本发明的控制流程图；
图中:1、水平倾角传感器，2、长度传感器，3、转台，4、回转减速机，5、回转支承，6、臂架，
7、变幅油缸，8、控制器，9、回转编码器，10、小齿轮，11、变幅平衡阀，12、变幅电磁换向阀，13、回转电磁换向阀，14、回转平衡阀，15、底盘架。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012]如图2和图3所示，本高空作业车臂架包括转台3、回转减速机4、回转支承5、臂架6和变幅油缸7，回转支承5上端、下端分别与转台3、底盘架15连接在一起，回转减速机4设置在转台3上，回转减速机4通过其下部的齿轮与回转支承5的外齿轮齿合，臂架6、变幅油缸7和转台3三者两两相互铰接；还包括水平倾角传感器1、长度传感器2、控制器8和回转编码器9，回转编码器9为绝对式脉冲编码器，回转编码器9设置在转台3上，回转编码器9旋转轴的下部有小齿轮10，小齿轮10与回转支承5的外齿轮齿合在一起；水平倾角传感器I和长度传感器2安装在臂架6上，控制器8安装在转台3上；水平倾角传感器1、长度传感器2和回转编码器9与控制器8电连接；变幅油缸7通过变幅平衡阀11和变幅电磁换向阀12与油箱连通；回转减速机4通过回转平衡阀14和回转电磁换向阀13与油箱连通。
[0013]一种高空作业车臂架工作半径的控制方法，转台3回转时:回转支承5的外齿轮的齿数为Z1，模数为m ;则小齿轮10的模数也为m，齿数为Z2，当回转支承5每转动一个齿对应的角度为β，此时反应到小齿轮10转动了 r=(|3 X Zl)/(360 X Z2)圈，同样回转编码器9的旋转轴也转动了 r=(f3 XZl)/(360XZ2)圈，控制器8通过对r计算处理得出当前臂架6所处的回转角度Θ ； 臂架6变幅时:安装在臂架6上的水平倾角传感器I和长度传感器2将测得的信号不断地发送给控制器8，控制器8将这些信号进行处理后得出此时臂架6的工作半径，
工作半径计算公式为:R=LXsina- C，
式中:L表示长度传感器2所检测臂架6的长度，a表示水平倾角传感器I所检测臂架6的水平角度，C表示臂架6尾部铰点到转台3回转中心的水平距离；
控制器8预存了臂架6工作半径R与回转角度Θ的对应极限值，在臂架6回转变幅的过程中，控制器8实时对比臂架6