高空作业设备用负载控制系统及高空作业设备的制作方法

本发明属于高空作业设备，尤其涉及一种高空作业设备用负载控制系统及高空作业设备。

背景技术：

1、剪叉式高空作业平台广泛应用于高空作业、设备安检维修等高空作业场景中。剪叉式高空作业平台一般由底盘、剪叉举升装置、工作平台三部分构成，剪叉举升装置的举升驱动件可驱动剪叉架举升，进而将工作平台举升至工作高度进行作业，底盘上的行走电机驱动整车行走，工作平台上增设的延伸平台能有效增大剪叉式高空作业平台的作业范围。

2、由于延伸平台的存在，使得限定工作平台上的负载较为复杂，当延伸平台全部收回时，其承受负载能力较强；当延伸平台全部伸出且负载立于延伸平台上时，其承受负载能力较弱。目前主要通过测定举升驱动件的油压来间接测量平台上负载的重量，此种方式无法判断负载的位置，从而使得在对平台上的负载进行限定时，无法对延伸平台收回和伸出两种状态进行区分，只能以两者中较小的可承受负载进行限定，无形之中会限制延伸平台在收回时的最大工作负载，无法发挥平台的最大作业性能。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种高空作业设备用负载控制系统及高空作业设备，旨在解决因无法对延伸平台收回和伸出两种状态的负载进行区分限定而导致限制了延伸平台收回时的最大工作负载的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种高空作业设备用负载控制系统，其中，负载控制系统包括载重检测装置、伸出检测装置和控制装置；载重检测装置设于主平台与举升臂的连接点处并用于检测举升臂的载重支撑力；伸出检测装置设于主平台上并用于检测延伸平台的伸出情况；控制装置分别与载重检测装置和伸出检测装置通讯连接并被配置为：

3、根据载重支撑力确定平台负载，以及根据延伸平台的伸出情况确定负载阈值；

4、在平台负载超出负载阈值的情况下，生成超重控制信息。

5、在本发明实施例中，根据载重支撑力确定平台负载包括：

6、获取负载计算公式；

7、将载重支撑力力代入负载计算公式中计算得到平台负载。

8、在本发明实施例中，举升臂设为剪叉臂，剪叉臂与主平台存在四个连接点，载重检测装置包括一一对应地设于四个连接点处的四个测力传感器，负载计算公式为：

9、(fy1+fy1’+fy2+fy2’)-m主g-m延g-m负g＝0

10、其中，fy1、fy1’、fy2和fy2’分别表示为四个测力传感器检测的载重支撑力，m主g表示为主平台的重力，m延g表示为延伸平台的重力，m负g表示为平台负载。

11、在本发明实施例中，根据延伸平台的伸出情况确定负载阈值包括：

12、在延伸平台处于伸出状态的情况下确定负载位置，并根据负载位置确定负载阈值。

13、在本发明实施例中，在延伸平台处于伸出状态的情况下确定负载位置，并根据负载位置确定负载阈值包括：

14、在延伸平台处于伸出状态的情况下获取第一负载力矩计算公式，并根据第一负载力矩计算公式计算得到负载沿延伸平台的伸出方向上的x向位置；

15、根据x向位置确定负载阈值。

16、在本发明实施例中，控制装置还被配置为：

17、获取负载力矩计算公式；

18、将载重支撑力的倾覆力矩、主平台的倾覆力矩和延伸平台的倾覆力矩代入负载力矩计算公式中计算得到负载力矩；

19、根据延伸平台的伸出情况确定力矩阈值；

20、在负载力矩超出力矩阈值的情况下，生成超矩控制信息。

21、在本发明实施例中，举升臂设为剪叉臂，剪叉臂与主平台存在四个连接点，载重检测装置包括一一对应地设于四个连接点处的四个测力传感器，负载力矩计算公式包括第一负载力矩计算公式，第一负载力矩计算公式为：

22、(fy2+fy2’)*x2-m主g*x主-m延g*x延-m负g*x负＝0

23、其中，fy2和fy2’分别表示为设于剪叉臂的移动端的两个测力传感器检测的载重支撑力，x2表示为剪叉臂的移动端与固定端的距离，m主g表示为主平台的重力，x主表示为主平台的重心与剪叉臂的固定端的距离，m延g表示为延伸平台的重力，x延表示为延伸平台的重心与剪叉臂的固定端的距离，m负g*x负表示为第一负载力矩。

24、在本发明实施例中，负载控制系统还包括设于剪叉臂上并用于检测剪叉角度的角度检测装置，控制装置与角度检测装置通讯连接并配置为：

25、获取剪叉角度；

26、根据剪叉角度确定剪叉臂的移动端与固定端的距离。

27、在本发明实施例中，根据延伸平台的伸出情况确定力矩阈值包括：

28、在延伸平台处于伸出状态的情况下，根据第一负载力矩确定负载沿延伸平台的伸出方向上的x向位置；

29、根据x向位置确定力矩阈值。

30、在本发明实施例中，举升臂设为剪叉臂，剪叉臂与主平台存在四个连接点，载重检测装置包括一一对应地设于四个连接点处的四个测力传感器，负载力矩计算公式还包括第二负载力矩计算公式，第二负载力矩计算公式为：

31、(fy1+fy2)*(l1/2)+(fy1’+fy2’)*(-l1/2)-m负g*z负＝0

32、其中，fy1和fy1’分别表示为设于剪叉臂的固定端的两个测力传感器检测的载重支撑力，fy2和fy2’分别表示为设于剪叉臂的移动端的两个测力传感器检测的载重支撑力，并且fy1与fy2同侧设置，fy1’与fy2’同侧设置，l1表示为剪叉臂相对两侧的间距，m负g*z负表示为第二负载力矩。

33、在本发明实施例中，在平台负载超出负载阈值的情况下，生成超重控制信息之后还包括：

34、根据超重控制信息控制高空作业设备停止动作，并在超重解除后控制高空作业设备继续运行。

35、在本发明实施例中，负载控制系统还包括与控制装置通讯连接的预警装置，控制装置还被配置为：

36、根据超重控制信息控制预警装置进行报警提示。

37、为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种高空作业设备，其中，高空作业设备包括根据以上所述的高空作业设备用负载控制系统。

38、通过上述技术方案，本发明所提供的高空作业设备用负载控制系统具有如下的有益效果：

39、当高空作业设备使用上述的负载控制系统时，由于包括有载重检测装置、伸出检测装置和控制装置，并且控制装置可以根据载重支撑力确定平台负载，以及根据伸出情况确定负载阈值，不同的伸出情况对应有不同的负载阈值，从而使得在延伸平台处于收回状态的情况下，可以扩大对负载阈值范围的限定，以达到发挥平台的最大作业性能的目的。

40、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述负载控制系统包括：

2.根据权利要求1所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述根据所述载重支撑力确定平台负载包括：

3.根据权利要求2所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述举升臂(200)设为剪叉臂，所述剪叉臂与所述主平台(300)存在四个所述连接点，所述载重检测装置(500)包括一一对应地设于四个所述连接点处的四个测力传感器，所述负载计算公式为：

4.根据权利要求3所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述根据所述延伸平台(400)的伸出情况确定负载阈值包括：

5.根据权利要求4所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述在所述延伸平台(400)处于伸出状态的情况下确定负载位置，并根据所述负载位置确定所述负载阈值包括：

6.根据权利要求1所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

7.根据权利要求6所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述举升臂(200)设为剪叉臂，所述剪叉臂与所述主平台(300)存在四个所述连接点，所述载重检测装置(500)包括一一对应地设于四个所述连接点处的四个测力传感器，所述负载力矩计算公式包括第一负载力矩计算公式，所述第一负载力矩计算公式为：

8.根据权利要求7所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述负载控制系统还包括设于所述剪叉臂上并用于检测剪叉角度的角度检测装置(700)，所述控制装置与所述角度检测装置(700)通讯连接并配置为：

9.根据权利要求7所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述根据所述延伸平台(400)的伸出情况确定力矩阈值包括：

10.根据权利要求6所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述举升臂(200)设为剪叉臂，所述剪叉臂与所述主平台(300)存在四个所述连接点，所述载重检测装置(500)包括一一对应地设于四个所述连接点处的四个测力传感器，所述负载力矩计算公式还包括第二负载力矩计算公式，所述第二负载力矩计算公式为：

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述在所述平台负载超出负载阈值的情况下，生成超重控制信息之后还包括：

12.根据权利要求1至10中任意一项所述的高空作业设备用负载控制系统，其特征在于，所述负载控制系统还包括与控制装置通讯连接的预警装置，所述控制装置还被配置为：

13.一种高空作业设备，其特征在于，所述高空作业设备包括根据权利要求1至12中任意一项所述的高空作业设备用负载控制系统。

技术总结
本发明公开了一种高空作业设备用负载控制系统及高空作业设备，负载控制系统包括载重检测装置、伸出检测装置和控制装置，载重检测装置设于主平台与举升臂的连接点处并用于检测举升臂的载重支撑力，伸出检测装置设于主平台上并用于检测延伸平台的伸出情况，控制装置分别与载重检测装置和伸出检测装置通讯连接并被配置为：根据载重支撑力确定平台负载，以及根据延伸平台的伸出情况确定负载阈值；在平台负载超出负载阈值的情况下，生成超重控制信息。则不同的伸出情况对应有不同的负载阈值，从而使得在延伸平台处于收回状态的情况下，可以扩大对负载阈值范围的限定，以达到发挥平台的最大作业性能的目的。

技术研发人员：谭几元,黄斌,楚斯铭
受保护的技术使用者：湖南中联重科智能高空作业机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7