一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，通過預(yù)設(shè)主從動油缸的調(diào)平點(diǎn)，計(jì)算工作臂抬升后主從動油缸角度的變化，重復(fù)選擇計(jì)算從而確定調(diào)平點(diǎn)的位置。本發(fā)明高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法可通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)，可直接快速、準(zhǔn)確地確定調(diào)平最優(yōu)點(diǎn)，解決了調(diào)平點(diǎn)無法選取的問題。
【專利說明】一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高空作業(yè)機(jī)械，尤其涉及一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法。

【背景技術(shù)】
[0002]高空作業(yè)的工作平臺工作時(shí)，需要時(shí)刻保持工作平臺處于水平狀態(tài)，以便于工程技術(shù)人員操作施工。高空作業(yè)工作平臺調(diào)平機(jī)構(gòu)是高空作業(yè)機(jī)械重要的組成部分，關(guān)系到作業(yè)人員安全的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)中，使高空作業(yè)平臺保持水平的機(jī)構(gòu)包括圓周等長調(diào)平機(jī)構(gòu)、主從動油缸結(jié)構(gòu)、平行四邊形拉桿結(jié)構(gòu)、電液式調(diào)平機(jī)構(gòu)，以及綜合前述機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的混合式調(diào)平機(jī)構(gòu)。目前高空作業(yè)機(jī)械采用的工作平臺調(diào)平方式主要分四類:自重式、機(jī)械式(平行四邊型拉桿)、液壓式(主從動油缸)和電液式(傾角傳感器)。
[0003]其中，利用主從動油缸結(jié)構(gòu)調(diào)平的高空作業(yè)平臺如圖1、2所示，包括回轉(zhuǎn)座1、工作臂2、工作臺3和起伏油缸4，工作臂2的一端鉸接在回轉(zhuǎn)座1上，另一端通過搖臂連接器5與工作臺3鉸接；起伏油缸4的一端鉸接在回轉(zhuǎn)座1上，另一端與工作臂2的中部鉸接，帶動工作臂2做起伏轉(zhuǎn)動。為了保持工作臺的水平狀態(tài)，在工作臂的兩端分別設(shè)置了主動油缸6和從動油缸7，其中主動油缸6的一端與回轉(zhuǎn)座1鉸接，另一端與工作臂2鉸接；從動油缸7的一端與搖臂連接器5鉸接，另一端與工作臂2鉸接。主從動油缸為完全相同的兩個(gè)油缸，連接方式如圖3所示，當(dāng)主動油缸伸出/縮回時(shí)，從動油缸就同時(shí)縮回/伸出，且伸縮長度相同。在工作平臺初始水平狀態(tài)確定后，工作平臺的調(diào)平就主要依靠主動油缸和從動油缸之間的長度變化來調(diào)節(jié)。當(dāng)工作臂在起伏油缸的作用下繞回轉(zhuǎn)座向上旋轉(zhuǎn)一定角度后，王動油缸被拉出一定長度X，此時(shí)從動油缸就收縮X，從而控制搖臂連接器反方向旋轉(zhuǎn)改變一定角度，抵消工作臂向上旋轉(zhuǎn)造成的工作平臺的旋轉(zhuǎn)，使得工作平臺維持水平狀態(tài)。
[0004]工作臂起伏的角度與搖臂聯(lián)接器反方向旋轉(zhuǎn)的角度誤差要控制在±1.5°的范圍內(nèi)，工作臺才能處于水平狀態(tài)。而要保證上述角度符合要求，主從動油缸的各個(gè)鉸接點(diǎn)位置(即調(diào)平點(diǎn))確定至關(guān)重要。現(xiàn)有的主從動油缸的調(diào)平點(diǎn)通常依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，沒有一套切實(shí)可行的調(diào)平點(diǎn)選擇方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，能夠科學(xué)合理地確定主從動油缸的最佳調(diào)平點(diǎn)。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明所應(yīng)用的高空作業(yè)平臺結(jié)構(gòu)為【背景技術(shù)】及圖1、圖2所述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所述高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，包括如下步驟:
[0007]一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，包括如下步驟:
[0008](1)在初始狀態(tài)下，工作臺及工作臂均處于水平狀態(tài)時(shí)，在搖臂連接器上任意確定從動油缸的第一鉸接點(diǎn)A，在工作臂上任意確定從動油缸的第二鉸接點(diǎn)B，同搖臂連接器與工作臂的鉸接點(diǎn)0構(gòu)成ΛΑΒ0;在回轉(zhuǎn)座上任意確定主動油缸的第一鉸接點(diǎn)A1，在工作臂上任意確定主動油缸的第二鉸接點(diǎn)B1，同回轉(zhuǎn)座與工作臂的鉸接點(diǎn)01構(gòu)成Λ Α1Β101 ；
[0009](2)量取0、Α兩點(diǎn)的長度0Α，量取0、Β兩點(diǎn)的長度0Β，量取從動油缸對應(yīng)的Ζ Α0Β的角度q ;量取01、A1兩點(diǎn)的長度01A1，量取01、B1兩點(diǎn)的長度01B1，量取主動油缸對應(yīng)的Z A101B1的角度Θ ；
[0010](3)按下列公式分別計(jì)算從動油缸及主動油缸的兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度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，起伏角度為α，則Ζ Α101Β1也轉(zhuǎn)過α角度，按下列公式計(jì)算轉(zhuǎn)過α角度后主動油缸兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度:
[0014]Α1Β1，=^01Al2 + 01Β12 — 2 * 0L41 * OlBl * cos ((θ + a) * π / 180)
[0015](5)計(jì)算主動油缸的伸長量:L = Α1ΒΓ -A1B1 ;從動油缸也產(chǎn)生了相同的伸縮量，則旋轉(zhuǎn)后從動油缸兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度為:AB’ = AB-L ；
[0016](6)按照下列公式計(jì)算旋轉(zhuǎn)后從動油缸對應(yīng)的Ζ Α0Β’的角度:
[0017]ZAOB’ = 180/3i*acos((0A2+0B2-AB，2) / (2*0A*0B))
[0018]貝U，從動油缸對應(yīng)的角度的變化量為:β= q- Ζ AOB’ ；
[0019](7)計(jì)算主從動油缸的角度差:Λ = I α-β | ;若Λ彡1.5°，則步驟⑴中主、從動油缸的鉸接點(diǎn)確定有效，以步驟(1)中確定的Α、Β、Α1、Β1的位置作為主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的位置；若Λ > 1.5°，則重新確定步驟(1)中主、從動油缸的鉸接點(diǎn)的位置，并重復(fù)步驟⑴一(7)，直至Λ彡1.5°。
[0020]其中，所述主動油缸及從動油缸的缸徑及桿徑根據(jù)工作臂的受力選擇。
[0021]其中，步驟(4)中起伏角度α的范圍根據(jù)工作臂的長度、最大工作高度及起伏油缸的空間位置確定。
[0022]有益效果:本發(fā)明高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法可通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)，可直接快速、準(zhǔn)確地確定調(diào)平最優(yōu)點(diǎn)，解決了調(diào)平點(diǎn)無法選取的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明利用主從動油缸結(jié)構(gòu)調(diào)平的高空作業(yè)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明高空作業(yè)平臺的工作臂抬升α角度后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明中主從動油缸的油路連接示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明中搖臂連接器與工作臂的鉸接點(diǎn)與從動油缸兩個(gè)鉸接點(diǎn)構(gòu)成的三角形示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明中回轉(zhuǎn)座與工作臂的鉸接點(diǎn)與主動油缸的兩個(gè)鉸接點(diǎn)購車的三角形示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0029]實(shí)施例1:本發(fā)明高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，包括如下步驟:
[0030](1)在初始狀態(tài)下，如圖1所示，工作臺3及工作臂2均處于水平狀態(tài)時(shí)，在搖臂連接器5上任意確定從動油缸7的第一鉸接點(diǎn)A，在工作臂2上任意確定從動油缸7的第二鉸接點(diǎn)B，同搖臂連接器5與工作臂2的鉸接點(diǎn)0構(gòu)成Λ ABO,如圖4所示；在回轉(zhuǎn)座1上任意確定主動油缸6的第一鉸接點(diǎn)A1，在工作臂2上任意確定主動油缸6的第二鉸接點(diǎn)B1，同回轉(zhuǎn)座1與工作臂2的鉸接點(diǎn)01構(gòu)成ΛΑ1Β101，如圖5所示；
[0031](2)量取0、A兩點(diǎn)的長度0A，量取0、B兩點(diǎn)的長度0B，量取從動油缸7對應(yīng)的Ζ Α0Β的角度q ;量取01、A1兩點(diǎn)的長度01A1，量取01、B1兩點(diǎn)的長度01B1，量取主動油缸6對應(yīng)的ZA101B1的角度Θ ；
[0032]其中0Α、0Β為固定值，AB為變量，隨著起伏油缸4的伸縮，從動油缸7的長度變化；01AU01B1為固定值，A1B1為變量，隨著起伏油缸4的伸縮，主動油缸6的長度變化；
[0033](3)按下列公式分別計(jì)算從動油缸7及主動油缸6的兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度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，起伏角度為α，如圖2所示，則Ζ A101B1也轉(zhuǎn)過α角度，按下列公式計(jì)算轉(zhuǎn)過α角度后主動油缸6兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度:
[0037]Α1Β1，=^01Α?2 + 01Β12 — 2 * 01ΑΙ * 01Β1 * cos ((θ + a) t π / 180)
[0038](5)計(jì)算主動油缸6的伸長量:L = A1B1’_A1B1 ;從動油缸7也產(chǎn)生了相同的伸縮量，則旋轉(zhuǎn)后從動油缸7兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度為:AB’ = AB-L ；
[0039](6)按照下列公式計(jì)算旋轉(zhuǎn)后從動油缸7對應(yīng)的Ζ Α0Β’的角度:
[0040]Ζ Α0Β> = 180/ π *acos ((0Α2+0Β2_ΑΒ，2) / (2*0A*0B))
[0041]貝IJ，從動油缸7對應(yīng)的角度的變化量為:β= q- Ζ AOB’ ；
[0042](7)計(jì)算主從動油缸的角度差:Λ = I α-β | ;根據(jù)JG/T5101《臂架式高空作業(yè)平臺》5.10.1條要求，調(diào)平機(jī)構(gòu)必須保證平臺在任一工作位置均處于水平狀態(tài)，平臺底面與水平面的夾角不應(yīng)大于1.5°，因此，若Λ <1.5°，則步驟(1)中主、從動油缸的鉸接點(diǎn)確定有效，以步驟(1)中確定的Α、Β、Α1、Β1的位置作為主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的位置；若Λ>1.5°，則重新確定步驟(1)中主、從動油缸的鉸接點(diǎn)的位置，并重復(fù)步驟(1)一(7)，直至Δ ^ 1.5°。
[0043]工作原理:當(dāng)Α1Β1隨工作臂上升而加大時(shí)，ΑΒ隨之減小，Α1Β1加大的量與ΑΒ減小的量相同，我們調(diào)整目的是使ΑΒ邊對應(yīng)的角與Α1Β1邊對應(yīng)的角變化量盡可能相同；在初始位置調(diào)平之后，當(dāng)工作臂在起伏油缸的作用下上升，也就是工作臂繞著回轉(zhuǎn)座聯(lián)接點(diǎn)向上旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，主動油缸活塞桿被拉出某一長度L，邊長Α1Β1變大L，此時(shí)就會使從動油缸活塞桿收縮，收縮長度也為L，即ΑΒ減小L，控制搖臂聯(lián)接器反方向旋轉(zhuǎn)改變一個(gè)角度，抵消臂向上旋轉(zhuǎn)造成的工作平臺的旋轉(zhuǎn)，使工作平臺維持水平了。
[0044]所述主動油缸及從動油缸的缸徑及桿徑根據(jù)工作臂的受力選擇，起伏角度α的范圍根據(jù)工作臂的長度、最大工作高度及起伏油缸的空間位置確定。
[0045]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，其特征在于包括如下步驟: (1)在初始狀態(tài)下，工作臺及工作臂均處于水平狀態(tài)時(shí)，在搖臂連接器上任意確定從動油缸的第一鉸接點(diǎn)A，在工作臂上任意確定從動油缸的第二鉸接點(diǎn)B，同搖臂連接器與工作臂的鉸接點(diǎn)O構(gòu)成ΛΑΒΟ ;在回轉(zhuǎn)座上任意確定主動油缸的第一鉸接點(diǎn)Al，在工作臂上任意確定主動油缸的第二鉸接點(diǎn)BI，同回轉(zhuǎn)座與工作臂的鉸接點(diǎn)Ol構(gòu)成Λ AlBlOl ； (2)量取O、A兩點(diǎn)的長度0Α，量取O、B兩點(diǎn)的長度0Β，量取從動油缸對應(yīng)的ZAOB的角度q ;量取01、Al兩點(diǎn)的長度OlAl，量取01、BI兩點(diǎn)的長度OlBl，量取主動油缸對應(yīng)的Z AlOlBl的角度Θ ； (3)按下列公式分別計(jì)算從動油缸及主動油缸的兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度AB及AlBl:
AB= V(冊-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,起伏角度為α，則ZAlOlBl轉(zhuǎn)過α角度，按下列公式計(jì)算轉(zhuǎn)過α角度后主動油缸兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度:
Α1Β1，=ΛΙOlAl2 + OlBl2 — 2 * 0L41 * OlBl * cos ((0 + α) * 苽 / 180) (5)計(jì)算主動油缸的伸長量:L= Α1ΒΓ -AlBl ;從動油缸也產(chǎn)生了相同的伸縮量,則旋轉(zhuǎn)后從動油缸兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間的長度為:AB’ = AB-L ； (6)按照下列公式計(jì)算旋轉(zhuǎn)后從動油缸對應(yīng)的ZΑ0Β’的角度:
Z Α0Β’ = 180/ π *acos ((0Α2+0Β2_ΑΒ’ 2) / (2*0A*0B)) 貝U，從動油缸對應(yīng)的角度的變化量為:β =Q-Z Α0Β’ ； (7)計(jì)算主從動油缸的角度差:Λ= | α-β I ;若Λ彡1.5°，則步驟⑴中主、從動油缸的鉸接點(diǎn)確定有效，以步驟(I)中確定的Α、Β、Α1、Β1的位置作為主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的位置；若Λ > 1.5°，則重新確定步驟(I)中主、從動油缸的鉸接點(diǎn)的位置，并重復(fù)步驟(I)一(7)，直至 Λ 彡 1.5°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，其特征在于:所述主動油缸及從動油缸的缸徑及桿徑根據(jù)工作臂的受力選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空作業(yè)平臺的主從動油缸調(diào)平點(diǎn)的優(yōu)化選擇方法，其特征在于:步驟(4)中起伏角度α的范圍根據(jù)工作臂的長度、最大工作高度及起伏油缸的空間位置確定。
【文檔編號】B66F11/00GK104261318SQ201410388113
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】劉磊, 王賢榮 申請人:南京晨光森田環(huán)?？萍加邢薰?br>