专利名称：高空作业设备及其调平机构和高空作业车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高空作业设备及其调平机构和高空作业车。
背景技术：
所有类似于高空作业车的工程设备，均有涉及到设备上部分机构需要保持水平的 需求。以高空作业车为例，人站在设备的工作篮里，不仅需要保证人员在高空工作时工作篮 要水平，此时为静态的水平，还要求保证在设备的伸缩臂做运动时，工作篮必须保持动态的 水平，以保证人员的安全。目前使用调平的原理有以下几种(1)利用人篮自重的调平机构。利用工作篮和载荷的重力作用使工作篮无论如何 升降都能自动保持水平状态。这种调平结构具有结构简单、重量轻、调整维修方便、成本低 的优点，但缺点是工作篮易晃动，特别是当操作人员在工作篮中的位置变动时，工作篮产生 摇动，使操作人员有不安全的感觉，到达一个工作位置后需要采取锁紧机构，操作麻烦。(2)平行四连杆调平机构。参见图1，图中采用两种平行四边形连杆结构，与回转 台1”连接的第一平行四边形连杆结构21”和与第一平行四边形连杆结构21”连接的第二平 行四边形连杆结构22”，工作平台3”的侧边固定于第二平行四边形连杆结构的竖直部上， 利用平行四边形在变形过程中两组对边始终分别保持平行的原理，无论折叠臂或者伸展臂 如何升降，工作平台始终保持水平状态。但是上述结构的缺点是平行四连杆机构只能在臂 架外侧布置，且不适用于伸缩式的大臂，使得整个高空作业车的结构复杂。(3)链条链轮式调平机构。链条链轮式调平机构是由平行四连杆调平机构演变而 来的，角度可以变化的范围更大，但也存在结构复杂的缺点，同样不适用于伸缩式的大臂。(4)静液压调平机构。参见图2，回转台1’和臂架2’之间设置有油缸12’，臂架 2’和工作平台3’之间设置有油缸23’。油缸12’与回转台1’的铰接点A，与臂架2’的铰 接点C，和臂架2’与回转台1’的铰接点B形成三角形ABC。油缸23’和臂架的铰接点A’， 与工作篮的铰接点C’，以及油缸23’与臂架的铰接点B’，形成三角形A’ B’ C’。油缸12’的 有杆腔和油缸23’的有杆腔相通，油缸12’的无杆腔和油缸23’的无杆腔相通，油缸12’运 动一定的距离，同时油缸23’运动相同的距离，三角形ABC和三角形A’ B’ C’近似相同，实 现工作篮的水平，这种调平方式存在以下问题，理论上不能保证工作篮的完全水平，只能实 现近似的水平，即实现水平的精度不够高。(5)电液调平机构。电液调平的基本工作原理是通过安装在工作平台上的水平传 感器来感知平台的状态，并产生一个相应的电流，控制调平液压缸的动作，最终使平台保持 水平，这种调平方式机械结构比较简单，但是对电气系统以及液压元件性能的要求较高，成 本高，不可靠。且调平不连续，会有晃动，对处在工作篮中的人员造成不安全感。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种结构简单、运行可靠、精度高、适用范围广、更具安全感 的高空作业设备及其调平机构和高空作业车。[0009]根据本实用新型的一个方面，提供了一种高空作业设备的调平机构，包括回转 台，臂架，起伏油缸和工作平台，还包括第一连杆，其一端与回转台铰接；第二连杆，其一 端与臂架铰接，另一端与第一连杆的另一端相铰接；回转台与臂架的铰接点A、第一连杆与 回转台的铰接点B、第一连杆与第二连杆的铰接点C、第二连杆与臂架的铰接点D形成平行 四边形ABCD ；第一双杆油缸，其缸体部与臂架铰接，铰接点为E，其一个活塞杆铰接于铰接 点C上；铰接点D、铰接点E与铰接点C形成第一调整三角形DEC ；第二双杆油缸，其缸体部 与臂架铰接，其一个活塞杆与工作平台铰接；臂架与工作平台的铰接点D’、第二双杆油缸 与臂架的铰接点E’、第二双杆油缸与工作平台的铰接点C’形成第二调整三角形D’ E’ C’ ； 第一调整三角形DEC与第二调整三角形D’ E’ C’为全等三角形，其中，ED边与E’ D’边相 等，DC边与D’ C’边平行且相等，EC边与E’ C’边平行且相等。进一步地，第一双杆油缸包括第一缸体部；第一活塞，设置在第一缸体部内；分 别设置在第一活塞两端并从第一缸体部两端穿出的第一活塞杆和第二活塞杆；第一活塞杆 和第二活塞杆直径相同，且第一活塞杆铰接于铰接点C上；第一活塞将第一缸体部分为设 有第一活塞杆的第一腔体部和设有第二活塞杆的第二腔体部；第二双杆油缸，与第一双杆 油缸结构相同，其包括第二缸体部；第二活塞；第三活塞杆和第四活塞杆，其中，第三活塞 杆与工作平台铰接；第二活塞将第二缸体部分为设有第三活塞杆的第三腔体部和设有第四 活塞杆的第四腔体部；第一腔体部的油口与第四腔体部的油口相通，第二腔体部的油口与 第三腔体部的油口相通。进一步地，臂架为单节臂。进一步地，臂架为多节伸缩臂。进一步地，起伏油缸的缸体部与回转台铰接，起伏油缸的活塞杆与臂架铰接。根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种高空作业设备，包括前面所述的高 空作业设备的调平机构。根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种高空作业车，包括前面所述的高空 作业设备。根据本实用新型的技术方案，由于利用了平行四边形ABCD的两个相对的边始 终保持平行的特点，DC边与AB边始终保持平行，第一调整三角形DEC与第二调整三角形 D’ E’ C’为全等三角形，且ED边与E’ D’边相等，DC边与D’ C’边平行且相等，EC边与E’ C’ 边平行且相等，这样，通过控制第一液压油缸和第二液压油缸同等伸缩长度，可以使第一调 整三角形DEC与第二调整三角形D’ E’ C’始终保持全等，进而使D’ C’始终保持平行，从而 使工作台在臂架起伏动作时也始终保持水平的工作状态，克服了现有技术的调平机构存在 的结构复杂、成本高、使用范围小、调平不连续，且调平精度不高的问题，进而提供了一种结 构简单、运行、调平过程连续可靠、精度高、适用范围广、更具安全感的调平机构。
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的 优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中图1示意性示出了现有技术的一种调平结构；图2示意性示出了现有技术的另一种调平结构；[0020]图3示出了根据本实用新型的一种调平结构的示意结构；图4示出了本实用新型中的第一双杆油缸的示意结构；图5示出了本实用新型中的第二双杆油缸的示意结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图3示出了根据本实用新型提供的一种高空作业设备的调平机构的示意结构，如 图所示，该调平结构包括位于图示下方的平行四边形调整机构，位于图示上方的三角形调 整机构，和斜杆起伏装置8。参见图3，上述平行四边形调整机构包括回转台1 ；臂架2的第一段21，其一端与 回转台1铰接，铰接点为A ；第一连杆4，其一端与回转台1铰接，铰接点为B ；第二连杆5， 其一端与臂架的第一段21铰接，铰接点为D，其另一端铰接于第一连杆4的另一端，铰接点 为C ；第一连杆4平行于臂架的第一段21，第二连杆5与回转台1平行。由图中可以看出， 回转台1、臂架的第一段21、第一连杆4和第二连杆5之间的各个铰接点依次相连形成平行 四边形AB⑶。该平行四边形调整机构还包括第一双杆油缸3，参见图4，示意性示出了第一双杆 油缸的结构，该第一双杆油缸3包括第一缸体部30，设置在第一缸体部30内部的第一活 塞33，位于第一活塞33两端并分别从第一缸体部30两端穿出的第一活塞杆31和第二活塞 杆32，且第一活塞杆31和第二活塞杆32具有相同直径。第一活塞33将第一缸体部30分 为设有第一活塞杆31的第一腔体部35和具有第二活塞杆32的第二腔体部36。结合参考 图3，可以看出，第一双杆油缸的第一缸体部30铰接于臂架的第一段21上，铰接点为E;第 一活塞杆31铰接于铰接点C上。三角形调整机构包括臂架的第二段22，其一端与臂架的第一段21连接，并位于 臂架的第一段21的延长线上。臂架的第二段22和臂架的第一段21可以是一体结构也可 以是分体式结构。工作台7，其一端铰接于臂架的第二段22的外端，铰接点为D’。第二双杆油缸6，参见图5，示意性示出了第二双杆油缸的结构。第二双杆油缸6 和第一双杆油缸3的结构相同，该第二双杆油缸包括第二缸体部60，设置在第二缸体部60 内的第二活塞63，设置在第二活塞63两端并分别从第二缸体部60两端穿出的第三活塞杆 61和第四活塞杆62，其中，第三活塞杆61与工作平台7铰接。第二活塞63将第二缸体部 60分为设有第三活塞杆61的第三腔体部65和设有第四活塞杆62的第四腔体部66，第三 活塞杆61和第四活塞杆62直径相同，且第三活塞杆与第一双杆油缸3的第一活塞杆直径 相同。结合参考图3，可以看出，第二缸体部60与第二臂架段22铰接，铰接点为E’，第三活 塞杆61铰接于工作台7上，铰接点为C’。铰接点E、D、C形成的第一调整三角形EDC的ED边与铰接点E，、D，、C，形成的第二 调整三角形E’ D’ C’的E’ D’边相等，三角形EDC的DC边与三角形E’ D’ C’的D’ C’边平 行且相等，三角形EDC的EC边与三角形E，D，C，的E，C，边平行且相等，这样，三角形EDC 与三角形E’ D’ C’为全等三角形，这样边D’ C’所在的工作平台7保持水平。由图3中可以看出，斜杆起伏装置8与臂架驱动连接。例如斜杆起伏装置8为图
5中所示出的斜杆起伏油缸8，其缸体部与回转台1铰接，活塞杆与臂架的第一段21铰接，用 于控制整个臂架末端的升降。其中，第一双杆油缸3的第一腔体部35的油口 37与第二双杆油缸6的第四腔体 部66的油口 68通过第一油路91相通，第一双杆油缸3的第二腔体部36的油口 38与第二 双杆油缸6的第三腔体部65的油口 67通过第二油路92相通。这样，臂架在斜杆起伏油缸8的作用下绕铰接点A转动时，第二连杆5与回转台1 始终保持平行，第一双杆油缸3随臂架的第一段的运动相应地做伸出运动或缩回运动，第 二双杆油缸6在液压油的作用下与第一双杆油缸3同时进行相同长度的伸出或缩回动作， 三角形EDC与三角形E’ D’ C’始终为全等三角形，即边D’ C’和边DC始终保持水平，从而使 边D’ C’所在的工作平台7始终保持水平。下面以臂架由竖直方向向水平方向转动为例，来详细说明本实用新型的调平结构 的工作原理。当臂架2处于某一静止工作状态时，三角形EDC的EC边与三角形E’ D’ C’的E’ C’ 边相等。当臂架2由竖直方向向水平方向转动时，斜杆起伏油缸8做收缩运动，第一双杆油 缸3的第一活塞杆31做伸出运动，第一双杆油缸3的第一腔体部35的液压油从油口 37排 出，通过油路91进入第二双杆油缸6的第四腔体部66，进而推动第二双杆油缸6的第三活 塞杆61向外伸出。因第一双杆油缸3和第二双杆油缸6结构完全相同，第一双杆油缸3的 第一活塞杆31和第二活塞杆32直径相同，第二双杆油缸6的第三活塞杆61和第四活塞杆 62直径相同，所以因第一活塞杆31向外伸出而从第一双杆油缸3的第一腔体部35排出的 液压油量，进入第二液压油缸6的第四腔体部66后，能够使第二双杆油缸6的第三活塞杆 61伸出长度等于第一双杆油缸3的第一活塞杆31的伸出长度，同时从第二双杆油缸6的第 三腔体部65排出的液压油进入第一双杆油缸的第二腔体部36，使得第一双杆油缸3和第二 双杆油缸6形成的油路系统保持动态的平衡，使三角形EDC与三角形E’ D’ C’始终为全等 三角形，边D’ C’和边DC始终保持水平，工作平台7也始终保持平行，且整个调平过程为连 续调节，工作平台7不会有晃动，增加了调平过程的操作方便性、运行可靠性及安全性。而 且利用液压油管路方便布置的优点，使得调平结构更为简单，同时也具有高的调平精度。需要说明的是，上述实施例中的斜杆起伏装置8的具体实施方式
还有很多种，并 不限于上述实施例中的液压油缸的实施方式，只要能够达到驱动臂架转动的功能即可。另 外，第一双杆油缸3和第二双杆油缸6的设置方式也不限上述实施例中的具体实施方式
，只 要使三角形EDC的EC边与三角形E’ D’ C’的E’ C’边始终同时进行同等长度的伸出或收缩 即可。例外，本实用新型中的臂架例如为单节臂或多节伸缩臂，都不会影响本实用新型的调 平机构的应用。本实用新型的还提供了一种高空作业设备和高空作业车，包括前面所述的高空作 业设备的调平机构。综上所述，本实用新型提供了一种结构简单、运行可靠、调平精度高、调平连续、适 用范围广、更具安全感的适用于高空作业设备的调平机构。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种高空作业设备的调平机构，包括回转台(1)，臂架(2)，起伏油缸(8)和工作平台(7)，其特征在于，还包括第一连杆(4)，其一端与所述回转台(1)铰接；第二连杆(5)，其一端与所述臂架(2)铰接，另一端与所述第一连杆(4)的另一端相铰接；其中，所述回转台⑴与所述臂架⑵的铰接点A、所述第一连杆(4)与所述回转台⑴ 的铰接点B、所述第一连杆(4)与所述第二连杆(5)的铰接点C、所述第二连杆(5)与所述 臂架⑵的铰接点D形成平行四边形ABCD ；所述调平机构还包括第一双杆油缸(3)，其缸体部与所述臂架铰接，铰接点为E，其一 个活塞杆铰接于所述铰接点C上；所述铰接点D、所述铰接点E与所述铰接点C形成第一调 整三角形DEC ；第二双杆油缸(6)，其缸体部与所述臂架(2)铰接，其一个活塞杆与所述工作平台(7) 铰接；所述臂架(2)与所述工作平台(7)的铰接点D’、所述第二双杆油缸(6)与所述臂架 (2)的铰接点E’、所述第二双杆油缸(6)与所述工作平台(7)的铰接点C’形成第二调整三 角形 D’ E’ C’ ；所述第一调整三角形DEC与所述第二调整三角形D’ E’ C’为全等三角形，其中，ED边 与E’ D’边相等，DC边与D’ C’边平行且相等，EC边与E’ C’边平行且相等。
2.根据权利要求1所述的调平机构，其特征在于，所述第一双杆油缸(3)包括第一缸体部(30)；第一活塞(33)，设置在所述第一缸体 部(30)内；分别设置在所述第一活塞(33)两端并从所述第一缸体部(30)两端穿出的第一 活塞杆(31)和第二活塞杆(32)；所述第一活塞杆和所述第二活塞杆直径相同，且所述第一 活塞杆(31)铰接于所述铰接点C上；所述第一活塞(33)将所述第一缸体部(30)分为设有 第一活塞杆(31)的第一腔体部(35)和设有第二活塞杆(32)的第二腔体部(36)；所述第二双杆油缸(6)，与所述第一双杆油缸(3)结构相同，其包括第二缸体部(60)； 第二活塞(63)；第三活塞杆(61)和第四活塞杆(62)，其中，所述第三活塞杆(61)与所述工 作平台(7)铰接；所述第二活塞(63)将所述第二缸体部(60)分为设有第三活塞杆(61)的 第三腔体部(65)和设有第四活塞杆(62)的第四腔体部(66)；所述第一腔体部(35)的油口(37)与所述第四腔体部(66)的油口(68)相通，所述第 二腔体部(36)的油口(38)与所述第三腔体部(65)的油口(67)相通。
3.根据权利要求1所述的调平机构，其特征在于，所述臂架(2)为单节臂。
4.根据权利要求1所述的调平机构，其特征在于，所述臂架(2)为多布伸缩臂。
5.根据权利要求1所述的调平机构，其特征在于，所述起伏油缸(8)的缸体部与所述回 转台(1)铰接，所述起伏油缸的活塞杆与所述臂架(2)铰接。
6.一种高空作业设备，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的高空作业设备 的调平机构。
7.一种高空作业车，其特征在于，包括权利要求6所述的高空作业设备。
专利摘要本实用新型提供了一种高空作业设备及其调平机构和高空作业车。该调平机构包括回转台，臂架，起伏油缸和工作平台；第一连杆；第二连杆；回转台与臂架的铰点A、第一连杆与回转台的铰点B、第一连杆与第二连杆的铰点C、第二连杆与臂架的铰点D形成平行四边形；第一双杆油缸，缸体部与臂架铰接，铰点为E，其一个活塞杆铰接于铰点C上；铰点D、E、C形成三角形DEC；第二双杆油缸；臂架与工作平台的铰点D’、第二双杆油缸与臂架的铰点E’、第二双杆油缸与工作平台的铰点C’形成三角形D’E’C’；三角形DEC与三角形D’E’C’全等，ED边与E’D’边相等，DC边与D’C’边平行且相等，EC边与E’C’边平行且相等。
文档编号B66F11/04GK201785176SQ20102028681
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者廖荣华, 董元俊, 陈应杰 申请人:三一集团有限公司