一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法
【专利摘要】本发明公开一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，通过预设主从动油缸的调平点，计算工作臂抬升后主从动油缸角度的变化，重复选择计算从而确定调平点的位置。本发明高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法可通过软件程序实现，可直接快速、准确地确定调平最优点，解决了调平点无法选取的问题。
【专利说明】一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高空作业机械，尤其涉及一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法。
【背景技术】
[0002]高空作业的工作平台工作时，需要时刻保持工作平台处于水平状态，以便于工程技术人员操作施工。高空作业工作平台调平机构是高空作业机械重要的组成部分，关系到作业人员安全的关键机构。现有技术中，使高空作业平台保持水平的机构包括圆周等长调平机构、主从动油缸结构、平行四边形拉杆结构、电液式调平机构，以及综合前述机构特点的混合式调平机构。目前高空作业机械采用的工作平台调平方式主要分四类:自重式、机械式(平行四边型拉杆)、液压式(主从动油缸)和电液式(倾角传感器)。
[0003]其中，利用主从动油缸结构调平的高空作业平台如图1、2所示，包括回转座1、工作臂2、工作台3和起伏油缸4，工作臂2的一端铰接在回转座1上，另一端通过摇臂连接器5与工作台3铰接；起伏油缸4的一端铰接在回转座1上，另一端与工作臂2的中部铰接，带动工作臂2做起伏转动。为了保持工作台的水平状态，在工作臂的两端分别设置了主动油缸6和从动油缸7，其中主动油缸6的一端与回转座1铰接，另一端与工作臂2铰接；从动油缸7的一端与摇臂连接器5铰接，另一端与工作臂2铰接。主从动油缸为完全相同的两个油缸，连接方式如图3所示，当主动油缸伸出/缩回时，从动油缸就同时缩回/伸出，且伸缩长度相同。在工作平台初始水平状态确定后，工作平台的调平就主要依靠主动油缸和从动油缸之间的长度变化来调节。当工作臂在起伏油缸的作用下绕回转座向上旋转一定角度后，王动油缸被拉出一定长度X，此时从动油缸就收缩X，从而控制摇臂连接器反方向旋转改变一定角度，抵消工作臂向上旋转造成的工作平台的旋转，使得工作平台维持水平状态。
[0004]工作臂起伏的角度与摇臂联接器反方向旋转的角度误差要控制在±1.5°的范围内，工作台才能处于水平状态。而要保证上述角度符合要求，主从动油缸的各个铰接点位置(即调平点)确定至关重要。现有的主从动油缸的调平点通常依据经验选择，没有一套切实可行的调平点选择方法。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，能够科学合理地确定主从动油缸的最佳调平点。
[0006]技术方案:本发明所应用的高空作业平台结构为【背景技术】及图1、图2所述结构，本发明所述高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，包括如下步骤:
[0007]一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，包括如下步骤:
[0008](1)在初始状态下，工作台及工作臂均处于水平状态时，在摇臂连接器上任意确定从动油缸的第一铰接点A，在工作臂上任意确定从动油缸的第二铰接点B，同摇臂连接器与工作臂的铰接点0构成ΛΑΒ0;在回转座上任意确定主动油缸的第一铰接点A1，在工作臂上任意确定主动油缸的第二铰接点B1，同回转座与工作臂的铰接点01构成Λ Α1Β101 ；
[0009](2)量取0、Α两点的长度0Α，量取0、Β两点的长度0Β，量取从动油缸对应的Ζ Α0Β的角度q ;量取01、A1两点的长度01A1，量取01、B1两点的长度01B1，量取主动油缸对应的Z A101B1的角度Θ ；
[0010](3)按下列公式分别计算从动油缸及主动油缸的两个铰接点之间的长度AB及A1B1:
[0011]ab=V(伽-伽 * cos(q * ττ/180))2 + (0A * sin(g * π / 180))".
[0012]Α1Β1=^(01β1 — 01A1 * cos(0 * 兀/180))2 + (i?L41 * sin⑷ * ;r / 180))2.
[0013](4)利用起伏油缸向上抬升工作臂，起伏角度为α，则Ζ Α101Β1也转过α角度，按下列公式计算转过α角度后主动油缸两个铰接点之间的长度:
[0014]Α1Β1，=^01Al2 + 01Β12 — 2 * 0L41 * OlBl * cos ((θ + a) * π / 180)
[0015](5)计算主动油缸的伸长量:L = Α1ΒΓ -A1B1 ;从动油缸也产生了相同的伸缩量，则旋转后从动油缸两个铰接点之间的长度为:AB’ = AB-L ；
[0016](6)按照下列公式计算旋转后从动油缸对应的Ζ Α0Β’的角度:
[0017]ZAOB’ = 180/3i*acos((0A2+0B2-AB，2) / (2*0A*0B))
[0018]贝U，从动油缸对应的角度的变化量为:β= q- Ζ AOB’ ；
[0019](7)计算主从动油缸的角度差:Λ = I α-β | ;若Λ彡1.5°，则步骤⑴中主、从动油缸的铰接点确定有效，以步骤(1)中确定的Α、Β、Α1、Β1的位置作为主从动油缸调平点的位置；若Λ > 1.5°，则重新确定步骤(1)中主、从动油缸的铰接点的位置，并重复步骤⑴一(7)，直至Λ彡1.5°。
[0020]其中，所述主动油缸及从动油缸的缸径及杆径根据工作臂的受力选择。
[0021]其中，步骤(4)中起伏角度α的范围根据工作臂的长度、最大工作高度及起伏油缸的空间位置确定。
[0022]有益效果:本发明高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法可通过软件程序实现，可直接快速、准确地确定调平最优点，解决了调平点无法选取的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明利用主从动油缸结构调平的高空作业平台的结构示意图。
[0024]图2为本发明高空作业平台的工作臂抬升α角度后的结构示意图。
[0025]图3为本发明中主从动油缸的油路连接示意图。
[0026]图4为本发明中摇臂连接器与工作臂的铰接点与从动油缸两个铰接点构成的三角形示意图。
[0027]图5为本发明中回转座与工作臂的铰接点与主动油缸的两个铰接点购车的三角形示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0029]实施例1:本发明高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，包括如下步骤:
[0030](1)在初始状态下，如图1所示，工作台3及工作臂2均处于水平状态时，在摇臂连接器5上任意确定从动油缸7的第一铰接点A，在工作臂2上任意确定从动油缸7的第二铰接点B，同摇臂连接器5与工作臂2的铰接点0构成Λ ABO,如图4所示；在回转座1上任意确定主动油缸6的第一铰接点A1，在工作臂2上任意确定主动油缸6的第二铰接点B1，同回转座1与工作臂2的铰接点01构成ΛΑ1Β101，如图5所示；
[0031](2)量取0、A两点的长度0A，量取0、B两点的长度0B，量取从动油缸7对应的Ζ Α0Β的角度q ;量取01、A1两点的长度01A1，量取01、B1两点的长度01B1，量取主动油缸6对应的ZA101B1的角度Θ ；
[0032]其中0Α、0Β为固定值，AB为变量，随着起伏油缸4的伸缩，从动油缸7的长度变化；01AU01B1为固定值，A1B1为变量，随着起伏油缸4的伸缩，主动油缸6的长度变化；
[0033](3)按下列公式分别计算从动油缸7及主动油缸6的两个铰接点之间的长度AB及A1B1:
[0034]AB= V(伽-0Α * cos(q * π/180))2 + (0A * sin(g * π / 180))2.
[0035]Mm=^j(0Wl - OUl * cos(0 * tt/180))2 + (01AI * sin(0 ^ π / 180))2.
[0036](4)利用起伏油缸4向上抬升工作臂2，起伏角度为α，如图2所示，则Ζ A101B1也转过α角度，按下列公式计算转过α角度后主动油缸6两个铰接点之间的长度:
[0037]Α1Β1，=^01Α?2 + 01Β12 — 2 * 01ΑΙ * 01Β1 * cos ((θ + a) t π / 180)
[0038](5)计算主动油缸6的伸长量:L = A1B1’_A1B1 ;从动油缸7也产生了相同的伸缩量，则旋转后从动油缸7两个铰接点之间的长度为:AB’ = AB-L ；
[0039](6)按照下列公式计算旋转后从动油缸7对应的Ζ Α0Β’的角度:
[0040]Ζ Α0Β> = 180/ π *acos ((0Α2+0Β2_ΑΒ，2) / (2*0A*0B))
[0041]贝IJ，从动油缸7对应的角度的变化量为:β= q- Ζ AOB’ ；
[0042](7)计算主从动油缸的角度差:Λ = I α-β | ;根据JG/T5101《臂架式高空作业平台》5.10.1条要求，调平机构必须保证平台在任一工作位置均处于水平状态，平台底面与水平面的夹角不应大于1.5°，因此，若Λ <1.5°，则步骤(1)中主、从动油缸的铰接点确定有效，以步骤(1)中确定的Α、Β、Α1、Β1的位置作为主从动油缸调平点的位置；若Λ>1.5°，则重新确定步骤(1)中主、从动油缸的铰接点的位置，并重复步骤(1)一(7)，直至Δ ^ 1.5°。
[0043]工作原理:当Α1Β1随工作臂上升而加大时，ΑΒ随之减小，Α1Β1加大的量与ΑΒ减小的量相同，我们调整目的是使ΑΒ边对应的角与Α1Β1边对应的角变化量尽可能相同；在初始位置调平之后，当工作臂在起伏油缸的作用下上升，也就是工作臂绕着回转座联接点向上旋转一个角度，主动油缸活塞杆被拉出某一长度L，边长Α1Β1变大L，此时就会使从动油缸活塞杆收缩，收缩长度也为L，即ΑΒ减小L，控制摇臂联接器反方向旋转改变一个角度，抵消臂向上旋转造成的工作平台的旋转，使工作平台维持水平了。
[0044]所述主动油缸及从动油缸的缸径及杆径根据工作臂的受力选择，起伏角度α的范围根据工作臂的长度、最大工作高度及起伏油缸的空间位置确定。
[0045]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
【权利要求】
1.一种高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，其特征在于包括如下步骤: (1)在初始状态下，工作台及工作臂均处于水平状态时，在摇臂连接器上任意确定从动油缸的第一铰接点A，在工作臂上任意确定从动油缸的第二铰接点B，同摇臂连接器与工作臂的铰接点O构成ΛΑΒΟ ;在回转座上任意确定主动油缸的第一铰接点Al，在工作臂上任意确定主动油缸的第二铰接点BI，同回转座与工作臂的铰接点Ol构成Λ AlBlOl ； (2)量取O、A两点的长度0Α，量取O、B两点的长度0Β，量取从动油缸对应的ZAOB的角度q ;量取01、Al两点的长度OlAl，量取01、BI两点的长度OlBl，量取主动油缸对应的Z AlOlBl的角度Θ ； (3)按下列公式分别计算从动油缸及主动油缸的两个铰接点之间的长度AB及AlBl:
AB= V(册-OA * cos(q * 兀/180))2 + (0A * sin{q * π / 180))2.AlBl=^0151 _ 0Ul * cos^ * ^/180))2 +* sin(0 * ^: / 180))2.(4)利用起伏油缸向上抬升工作臂,起伏角度为α，则ZAlOlBl转过α角度，按下列公式计算转过α角度后主动油缸两个铰接点之间的长度:
Α1Β1，=ΛΙOlAl2 + OlBl2 — 2 * 0L41 * OlBl * cos ((0 + α) * 苽 / 180) (5)计算主动油缸的伸长量:L= Α1ΒΓ -AlBl ;从动油缸也产生了相同的伸缩量,则旋转后从动油缸两个铰接点之间的长度为:AB’ = AB-L ； (6)按照下列公式计算旋转后从动油缸对应的ZΑ0Β’的角度:
Z Α0Β’ = 180/ π *acos ((0Α2+0Β2_ΑΒ’ 2) / (2*0A*0B)) 贝U，从动油缸对应的角度的变化量为:β =Q-Z Α0Β’ ； (7)计算主从动油缸的角度差:Λ= | α-β I ;若Λ彡1.5°，则步骤⑴中主、从动油缸的铰接点确定有效，以步骤(I)中确定的Α、Β、Α1、Β1的位置作为主从动油缸调平点的位置；若Λ > 1.5°，则重新确定步骤(I)中主、从动油缸的铰接点的位置，并重复步骤(I)一(7)，直至 Λ 彡 1.5°。
2.根据权利要求1所述的高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，其特征在于:所述主动油缸及从动油缸的缸径及杆径根据工作臂的受力选择。
3.根据权利要求1所述的高空作业平台的主从动油缸调平点的优化选择方法，其特征在于:步骤(4)中起伏角度α的范围根据工作臂的长度、最大工作高度及起伏油缸的空间位置确定。
【文档编号】B66F11/00GK104261318SQ201410388113
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】刘磊, 王贤荣 申请人:南京晨光森田环保科技有限公司