云梯消防车臂架装置及其控制方法、云梯消防车

技术领域

本公开涉及消防机械技术领域，特别涉及一种云梯消防车臂架装置及其控制方法、云梯消防车。

背景技术

目前，云梯消防车主要分为两种:直臂云梯消防车和直曲臂云梯消防车，其中直曲臂云梯消防车，其作业过程更加灵活，工作平台可通过曲臂动作，实现跨越式救援。此类型的直曲臂消防车可分为曲臂外置式和曲臂内置式两种，各节臂架实际为嵌套形式，本文以四节臂为例，采用各节臂架向上偏移方式以便于显示，臂架可包括第一节臂1a、第二节臂2a、第三节臂3a和第四节臂4a。

如图1所示，外置式直曲臂云梯车的曲臂42a连接在第四节臂4a之外，受臂架整体长度限制，前端的曲臂42a会受到整车长度限制，不能按照其它臂架的长度设计。

如图2所示，内置式直曲臂云梯车从收车外观上来看与直臂云梯车并无区别，第四节臂4a包括末节直臂41a和与之铰接的曲臂42a，在曲臂42a伸出后可进行变幅动作，故兼具直臂与曲臂的共同优点，可为云梯消防车的提供更为快速便捷的救援作业。

由于内置式直曲臂云梯车采用异步伸缩方式，对于臂架伸缩过程中的伸缩状态检测较为困难，导致臂架动作时存在较高的安全风险。

发明内容

本公开提供了一种云梯消防车臂架装置及其控制方法、云梯消防车，能够提高臂架伸缩动作的安全性。

根据本公开的第一方面，提供了一种云梯消防车臂架装置，包括：

多节臂，嵌套设置且相邻两节臂之间可伸缩，位于臂架装置末端的第N节臂包括直臂段和曲臂段，所述曲臂段在第N节臂全缩的状态下位于第N-1节臂内；

第一锁止结构，包括第一导向槽和第一锁止销，第一导向槽设在第N节臂上，第一锁止销设在第N-1节臂上，第一导向槽具有第一开口端和第一封闭端，第一锁止销被配置为从第一开口端进出第一导向槽；和

锁止检测部件，设在第N节臂上，被配置为检测第一锁止销是否到达第一封闭端，以判定第N节臂和第N-1节臂是否锁定。

在一些实施例中，锁止检测部件位于第一封闭端所在位置。

在一些实施例中，锁止检测部件不高于第N-1节臂上径向尺寸最小的表面。

在一些实施例中，云梯消防车臂架装置还包括：

控制器，被配置为在臂架伸出过程中未接收到锁止检测部件的检测信号，且第N节臂超出安全伸出长度的情况下，使臂架装置停止伸出动作。

在一些实施例中，云梯消防车臂架装置还包括：

第二锁止结构，包括第二导向槽和第二锁止销，第二导向槽设在位于第N-2节臂上，第二锁止销设在第N-1节臂上，第二导向槽具有第二开口端和第二封闭端，第二锁止销被配置为从第二开口端进出第二导向槽，并在到达第二封闭端的情况下实现第N-1节臂与第N-2节臂锁定。

在一些实施例中，第一锁止销和第二锁止销沿臂架装置的宽度方向并排设置，第一锁止销位于第一开口端的情况下，第二锁止销位于第二封闭端。

在一些实施例中，第一开口端靠近第二封闭端设置，第一封闭端和第一开口端朝向相互远离的方向延伸，且第一导向槽和第二导向槽沿臂架装置的宽度方向具有相反的弯曲方向。

在一些实施例中，云梯消防车臂架装置还包括：

连接块，设在第N-1节臂上，且第一锁止销和第二锁止销均设在连接块上；和

直线驱动部件，其第一端铰接于连接块，第二端铰接于第N-1节臂。

在一些实施例中，云梯消防车臂架装置还包括：

臂架长度检测部件，设在第一节臂的根部区域，被配置为检测臂架的总长度或伸出长度；和/或

一二节全缩检测部件，设在第一节臂的根部区域，被配置为检测第二节臂相对于第一节臂是否全部缩回；和/或

曲臂全缩检测部件，设在第N节臂的头部，被配置为检测第N节臂是否全部缩回；和/或

二节全伸检测部件，设在第一节臂和第二节臂之间，被配置为检测第二节臂是否全部伸出。

根据本公开的第二方面，提供了一种云梯消防车，包括上述实施例的云梯消防车臂架装置。

根据本公开的第三方面，提供了一种基于上述实施例所述云梯消防车的控制方法，包括：

通过锁止检测部件检测第一锁止销是否到达第一封闭端；

在第一锁止销到达第一封闭端的情况下，判定第N节臂和第N-1节臂实现锁定。

在一些实施例中，在臂架伸出的过程中，控制方法还包括：

在未接收到锁止检测部件的检测信号，且第N节臂超出安全伸出长度的情况下，使臂架装置停止伸出动作。

在一些实施例中，在臂架伸出的过程中，控制方法还包括：

在第N节臂伸出长度L2≤L1-L3的情况下，第N节臂可继续伸出；L1为第N节臂头部到第一导向槽的距离，L3为臂架装置全缩时第一锁止销中心到第N节臂头部的距离；

当第一锁止销到达第一导向槽的第一开口端时，设定臂架安全校验长度为Ls，Ls为第N节臂相对于第N-1节臂允许的最大伸出长度，Ls＝L1-L3+(N-1)*L0，L0为第一导向槽沿臂架组件长度方向的尺寸，进行臂架安全伸出判断保护机制。

在一些实施例中，臂架安全伸出判断保护机制包括：

在臂架继续伸出，且L1-L3＜L2≤Ls时，通过一二节全缩检测部件检测第二节臂相对于第一节臂是否全部缩回，如果全部缩回，则判定第N-1节臂与第N-2节臂之间未成功解锁，并输出臂架动作错误，停止臂架伸出动作。

在一些实施例中，臂架安全伸出判断保护机制包括：

在臂架继续伸出，且L2＞Ls+△L1时，△L1为臂架允许的过伸长度，通过锁止检测部件检测第一锁止销是否到达第一导向槽的第一封闭端，如果未接收到信号，则判定第N-1节臂与第N节臂未成功锁定，并输出臂架动作错误，停止臂架伸出动作。

在一些实施例中，在臂架缩回的过程中，控制方法还包括：

在第N节臂伸出长度L2＞Ls-△L2的情况下，第2～N-1节臂可继续同步缩回；Ls为臂架安全校验长度且Ls＝L1-L3+(N-1)*L0，L0为第一导向槽沿臂架组件长度方向的尺寸，L1为第N节臂头部到第一导向槽的距离，L3为臂架装置全缩时第一锁止销中心到第N节臂头部的距离，△L2为臂架允许的过缩长度；

当第二锁止销到达第二导向槽的第二开口端时，进行臂架安全缩回判断保护机制。

在一些实施例中，臂架安全缩回判断保护机制包括：

在臂架继续缩回且伸出长度L1-L3-△L2＜L2＜Ls-△L2的情况下，第一锁止结构开始解锁，第二锁止结构开始锁止，通过锁止检测部件检测第一锁止销是否处于第一封闭端，如果接收到信号，则判定第N节臂与第N-1节臂存在解锁故障，输出臂架动作错误，停止臂架缩回动作。

在一些实施例中，臂架安全缩回判断保护机制包括：

在臂架继续回缩且L2＜L1-L3-△L2的情况下，通过一二节全缩检测部件检测第二节臂相对于第一节臂是否全部缩回，如果未检测到全部缩回，则判定第N-2节臂与第N-1节臂之间存在锁止故障，输出臂架动作错误，停止臂架缩回动作。

在一些实施例中，控制方法还包括：

在臂架装置全伸到位，且通过臂架长度检测部件检测到臂架的伸出长度达到最大长度或臂架全伸检测部件检测到的情况下，停止臂架伸出动作；和/或

在臂架装置全缩到位，且通过臂架长度检测部件检测到臂架的缩回长度达到最小长度或曲臂全缩检测部件检测到的情况下，停止臂架缩回动作。

本公开实施例的云梯消防车臂架装置，通过设置锁止检测部件，臂架装置伸出时，在第N节臂伸出到位后，能够检测到第N节臂和第N-1节臂可靠锁定，如果锁定才能进行第2～N-1节臂的伸出，防止第N节臂出现过伸现象；臂架装置缩回时，在第N-1节臂缩回到位后，能够检测到第N节臂和第N-1节臂可靠解锁，如果解锁才能进行第N节臂的缩回，防止第2～N-1节臂发生过缩现象。由此，能够防止臂架继续朝着危险方向动作，降低安全隐患，提高臂架装置动作的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为外置式直曲臂云梯车的臂架装置的原理图。

图2为内置式直曲臂云梯车的臂架装置原理图示意图。

图3为本公开云梯消防车臂架装置的一些实施例的俯视图。

图4为本公开云梯消防车臂架装置的一些实施例的仰视图。

图5为本公开云梯消防车臂架装置的一些实施例的尺寸关系图。

图6为本公开云梯消防车臂架装置在伸出过程中的控制方法的一些实施例的流程示意图。

图7为本公开云梯消防车臂架装置在缩回过程中的控制方法的一些实施例的流程示意图。

附图标记说明

1、第N节臂；2、第N-1节臂；3、第N-2节臂；3-1、第二节臂；3-2、第一节臂；3-3、托架；4、第一导向槽；41、第一开口端；42、第一封闭端；5、第二导向槽；51、第二开口端；52、第二封闭端；6、第一锁止销；7、第二锁止销；8、锁止检测部件；9、直线驱动部件；10、连接块；20、臂架长度检测部件；30、一二节全缩检测部件；40、曲臂全缩检测部件；50、二节全伸检测部件；60、卷扬装置。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

内置式直曲臂消防车：将曲臂部分与末节直臂梯铰接一同嵌入次末节臂架中的直曲臂云梯消防车。

异步伸缩：梯架各节臂的伸缩不同步，针对嵌入式直曲臂云梯车而言，梯架伸动作，需将末节梯伸出至一定行程后，其余梯架再进行同步外伸。梯架缩为梯架伸的反过程。

相关技术中对于臂架伸缩安全检测，在一种方案中，采用拉绳式长度检测装置，主要用于具有同步伸缩系统的云梯消防车长度检测，不能用于含有异步伸缩系统的云梯消防车长度检测。

对于采用卷扬进行臂架同步和异步伸缩的云梯消防车，还可通过在卷扬上设置编码器计算卷扬旋转圈数的方式来计算臂架长度，此检测方式虽然可解决异步伸缩系统云梯消防车的长度检测问题。

对于这种方案，发明人发现，其无法判断臂架锁止机构锁止或解锁失败导致的臂架伸缩异常问题，导致臂架存在过伸或过缩，若锁止机构异常，臂架继续伸缩，会导致钢丝绳断裂或臂架的损坏，控制系统不会报警且无法进行动作限制的现象，臂架动作存在安全风险。

如图3至图5所示，本公开提供了一种云梯消防车臂架装置，在一些实施例中，包括：

多节臂，嵌套设置且相邻两节臂之间可伸缩，位于臂架装置末端的第N节臂1包括直臂段和曲臂段，曲臂段在第N节臂1全缩的状态下位于第N-1节臂2内；

第一锁止结构，包括第一导向槽4和第一锁止销6，第一导向槽4设在位于臂架装置末端的第N节臂1上，第一锁止销6设在第N-1节臂2上，第一导向槽4具有第一开口端41和第一封闭端42，第一锁止销6被配置为从第一开口端41进出第一导向槽4；和

锁止检测部件8，设在第N节臂1上，被配置为检测第一锁止销6是否到达第一封闭端42，以判定第N节臂1和第N-1节臂2是否锁定。

其中，多节臂从尾部至头部依次包括第一节臂3-2、第二节臂3-1、…、第N-2节臂3、第N-1节臂2和第N节臂1，且横截面积逐渐减小，第一节臂3-2嵌入托架3-3中。对于内置式直曲臂云梯车，第N节臂1包括相互连接的直臂段和曲臂段，在臂架装置收回时，直臂段和曲臂段均缩回至第N-1节臂2内。

在第一锁止销6从第一开口端41进入第一导向槽4后，第N-1节臂2和第N节臂1之间开始进行锁定，第一锁止销6沿着第一导向槽4滑动，在第一锁止销6到达第一封闭端42时，第N-1节臂2和第N节臂1之间完全锁定不能相对运动。当第一锁止销6从第一封闭端42朝向第一开口端41滑动的过程中，第N-1节臂2和第N节臂1之间开始解锁，第N-1节臂2和第N节臂1之间能够开始相对运动，待第一锁止销6从第一导向槽4脱离后，第N-1节臂2和第N节臂1之间完全解锁。

锁止检测部件8设在第N节臂1上，可以为接触式或非接触式检测部件，在第一锁止销6到达第一封闭端42的情况下，锁止检测部件8能够发出触发信号，如果控制器接收到触发信号，则判定第N节臂1和第N-1节臂2锁定，如果一直未接收到触发信号，则判定第N节臂1和第N-1节臂2未锁定。例如，锁止检测部件8可以为光电传感器等，或者也可为行程开关。

此种内置式直曲臂云梯车的臂架装置，在臂架执行伸出动作时，第N节臂1先伸出，伸出到位后使第N节臂1和第N-1节臂2锁定，同时第N-1节臂2与第N-2节臂3解锁，之后使第2～N-1节臂同步伸出；在臂架执行缩回动作时，第N节臂1和第N-1节臂2保持锁定，使第2～N-1节臂同步缩回，在缩回到位后，第N-1节臂2与第N-2节臂3锁定，同时第N节臂1和第N-1节臂2解锁，之后使第N节臂1缩回。

该实施例在内置式直曲臂云梯车的臂架装置中设置锁止检测部件8，臂架装置伸出时，在第一锁止销6从第一开口端41进入第一导向槽4后，此时臂架处于第N节与第N-1节锁止和第N-1节与第N-2节解锁过程，在此过程中，第2～N节臂处于同时伸动作状态，在第N节臂1伸出到位后，能够检测到第N节臂1和第N-1节臂2可靠锁定，如果锁定才能继续进行第2～N-1节臂的伸出，防止第N节臂1出现过伸现象；臂架装置缩回时，在第N-1节臂2缩回到位后，能够检测到第N节臂1和第N-1节臂2可靠解锁，如果解锁才能进行第N节臂1的缩回，防止第2～N-1节臂发生过缩现象。由此，能够防止臂架继续朝着危险方向动作，避免出现钢丝绳断裂或臂架损坏，可降低安全隐患，提高臂架装置动作的安全性。

在一些实施例中，锁止检测部件8位于第一封闭端42所在位置。在第一锁止销6到达第一封闭端42时，此种结构能够更精确地检测到。

在一些实施例中，锁止检测部件8不高于第N-1节臂2上径向尺寸最小的表面。锁止检测部件8可采用平面式安装形式，在第N节臂1相对于第N-1节臂2伸缩的过程中，不会受到锁止检测部件8的影响。

在一些实施例中，云梯消防车臂架装置还包括：控制器，被配置为在臂架伸出过程中未接收到锁止检测部件8的检测信号，且第N节臂1超出安全伸出长度的情况下，使臂架装置停止伸出动作。

该实施例能够在臂架伸出时，若第一锁止销6未进入第一导向槽4中，则锁止检测部件8无感应信号进入车辆控制器，此时判断第N节臂1与第N-1节臂2之间没有互锁，同时判断臂架的长度状态，若超出安全伸出长度，则终止臂架伸出动作；并进行臂架动作状态异常报警，防止臂架过伸产生的危险工况，从而实现臂架伸缩动作的安全控制。

在一些实施例中，如图3和图4所示，云梯消防车臂架装置还包括：第二锁止结构，包括第二导向槽5和第二锁止销7，第二导向槽5设在位于第N-2节臂3上，第二锁止销7设在第N-1节臂2上，第二导向槽5具有第二开口端51和第二封闭端52，第二锁止销7被配置为从第二开口端51进出第二导向槽5，并在到达第二封闭端52的情况下实现第N-1节臂2与第N-2节臂3锁定。

在第二锁止销7从第二开口端51进入第二导向槽5后，第N-1节臂2和第N-2节臂3之间开始进行锁定，第二锁止销7沿着第二导向槽5滑动，在第二锁止销7到达第二封闭端52时，第N-1节臂2和第N-2节臂3之间完全锁定不能相对运动。当第二锁止销7从第二封闭端52朝向第二开口端51滑动的过程中，第N-1节臂2和第N-2节臂2之间开始解锁，第N-1节臂2和第N-2节臂3之间能够开始相对运动，待第二锁止销7从第二导向槽5脱离后，第N-1节臂2和第N-2节臂3之间完全解锁。

下面对臂架装置伸缩的工作过程进行描述。

当臂架进行伸动作时，第N节臂1先伸出，其余各节臂均处于静止状态，当伸缩系统伸到设定长度(大于曲臂段的长度)触发锁止机构动作，第N节臂1伸出到一定距离后，第一锁止销6进入第一导向槽4，第二锁止销7从第二导向槽5移出，第N节臂1与第N-1节臂2锁止，使第N-2节臂3与第N-1节臂2解锁。继续进行臂架伸操作，则臂架装置中除第N节臂1相对第N-1节臂2静止外，第2～N-2节臂均相对第一节臂3-2进行同步伸动作。

当臂架进行回缩动作时，第N节臂1与第N-1节臂2保持锁定，且第2～N-1节臂同步回缩至设定长度，触发锁止机构动作，第一锁止销6从第一导向槽4移出，第二锁止销7进入第二导向槽5，使第N节臂1与第N-1节臂2解锁，第N-2节臂3与第N-1节臂2锁定，臂架装置中除了第N节臂1相对第N-1节臂2进行回缩动作外，其余第2～N-2节臂均相对第一节臂3-2静止。继续进行臂架缩操作，第N节臂1单独回缩至行驶状态。

在一些实施例中，如图3所示，第一锁止销6和第二锁止销7沿臂架装置的宽度方向并排设置且相对位置固定，第一锁止销6位于第一开口端41的情况下，第二锁止销7位于第二封闭端52。

该实施例能够在第一锁止销6刚进入第一导向槽4使第N节臂1和第N-1节臂2开始锁定时，恰好第二锁止销7刚要从第二导向槽5移出使第N-2节臂3与第N-1节臂2开始解锁。此种结构能够在特定节臂架动作时，保持其它节臂架处于锁定状态，可提高臂架装置动作的安全性。

在一些实施例中，第一开口端41靠近第二封闭端52设置，第一封闭端42和第一开口端41朝向相互远离的方向延伸，且第一导向槽4和第二导向槽5沿臂架装置的宽度方向具有相反的弯曲方向。例如，第一开口端41和第二封闭端52设在臂架装置沿宽度方向靠近第一侧的区域，第一封闭端42和第一开口端41朝向靠近第二侧的区域延伸，且延伸路径具有相反的弯曲方向。例如，第一导向槽4和第二导向槽5可以为弧形。此种结构能够满足第一锁止销6和第二锁止销7同步运动时路径的需求。

在一些实施例中，云梯消防车臂架装置还包括：连接块10，设在第N-1节臂2上，且第一锁止销6和第二锁止销7均设在连接块10上；和直线驱动部件9，其第一端铰接于连接块10，第二端铰接于第N-1节臂2。例如，直线驱动部件9可以为气弹簧、气缸、液压缸、电动推杆等。

该实施例由直线驱动部件9驱动连接块10沿臂架装置的宽度方向运动，可同时带动第一锁止销6和第二锁止销7运动，实现锁定与解锁的联动控制。

在一些实施例中，如图5所示，云梯消防车臂架装置还包括：

臂架长度检测部件20，设在第一节臂3-2的根部区域，被配置为检测臂架的总长度或伸出长度；例如，卷扬装置60带动伸缩为卷扬带动钢丝绳运动，臂架长度检测部件20可采用多圈编码器，的形式检测计算梯架伸出长度；和/或

一二节全缩检测部件30，设在第一节臂3-2的根部区域，被配置为检测第二节臂3-1相对于第一节臂3-2是否全部缩回，在第二节臂3-1完全缩回的情况下，第三节臂至第N-2节臂也就完全缩回，例如，一二节全缩检测部件30可以为光电传感器、行程开关等；和/或

曲臂全缩检测部件40，设在第N节臂1的头部，被配置为检测第N节臂1是否全部缩回，例如，曲臂全缩检测部件40可以为光电传感器、行程开关等；和/或

二节全伸检测部件50，设在第一节臂3-2和第二节臂3-1之间，被配置为检测第二节臂3-1是否全部伸出，二节全伸检测部件50可用于检测臂架伸出时的最终停止位置。

该实施例通过设置上述检测部件以及锁止检测部件8，能够在臂架装置动作时进行复合检测，从多方面判断臂架装置的工作状态，以实现异步伸缩装置的安全控制。

其次，本公开提供了一种云梯消防车，包括：上述实施例的云梯消防车臂架装置。

最后，本公开提供了一种基于上述实施例所述云梯消防车臂架装置的控制方法，包括：

通过锁止检测部件8检测第一锁止销6是否到达第一封闭端42；

在第一锁止销6到达第一封闭端42的情况下，判定第N节臂1和第N-1节臂2实现锁定。

该实施例在臂架装置伸出时，在第N节臂1伸出到位后，能够检测到第N节臂1和第N-1节臂2可靠锁定，如果锁定才能进行第2～N-1节臂的伸出，防止第N节臂1出现过伸现象；臂架装置缩回时，在第N-1节臂2缩回到位后，能够检测到第N节臂1和第N-1节臂2可靠解锁，如果解锁才能进行第N节臂1的缩回，防止第2～N-1节臂发生过缩现象。由此，能够防止臂架继续朝着危险方向动作，避免出现钢丝绳断裂或臂架损坏，可降低安全隐患，提高臂架装置动作的安全性。

在一些实施例中，在臂架伸出的过程中，控制方法还包括：

在未接收到锁止检测部件8的检测信号，且第N节臂1超出安全伸出长度的情况下，使臂架装置停止伸出动作。

该实施例能够在臂架伸出时，若第一锁止销6未进入第一导向槽4中，则锁止检测部件8无感应信号进入车辆控制器，此时判断第N节臂1与第N-1节臂2之间没有互锁，同时判断臂架的长度状态，若超出安全伸出长度，则终止臂架伸出动作；并进行臂架动作状态异常报警，防止臂架过伸产生的危险工况，从而实现臂架伸缩动作的安全控制。

下面分别介绍臂架装置在伸出和缩回过程中的安全控制方法，首先对一些关键尺寸参数进行说明和定义。

设定第一导向槽4的长度为L0，臂架装置的总长度为L，第一节臂3-2(基本臂)的长度为Lb，第N节臂的伸出长度为L2，第N节臂的头部到第一导向槽4的距离为L1，当臂架全缩时，设定第一导向销6的中心到第N节臂的臂头之间的距离为L3，△L1为臂架允许的过伸长度，△L2为臂架允许的过缩长度，△L1和△L2均是相对于整个臂架而言，N为臂架节数，Ls为臂架安全校验长度，Ls为第N节臂1相对于第N-1节臂2允许的最大伸出长度，则有以下关系式：

L2＝L-Lb；

由于第一锁止销6开始进入第一导向槽4内时，第二锁止销7开始解锁，因此第N节臂1和第N-1节臂2锁止，第N-1节臂2和第N-2节臂3解锁，第2～N-2节臂架存在同时伸的动作过程，在第N节臂1相对第N-1节臂2伸出L0距离的过程中，臂架的伸出长度为倍速关系，故臂架安全校验长度Ls如下：

Ls＝L1-L3+(N-1)*L0；

由于臂架长度检测部件20通过检测卷扬旋转圈数及编码器换算的方式进行计算，设定编码器旋转圈数为n，编码器单圈分辨率为S0，故检测臂架的总长度L为：

L＝＝L2+Lb＝nS0+Lb。

在一些实施例中，在臂架伸出的过程中，控制方法还包括：

在第N节臂1伸出长度L2≤L1-L3的情况下，第N节臂1可继续伸出；L1为第N节臂1头部到第一导向槽4的距离，L3为臂架装置全缩时第一锁止销6中心到第N节臂1头部的距离；

当第一锁止销6到达第一导向槽4的第一开口端41时，设定臂架安全校验长度为Ls，Ls＝L1-L3+(N-1)*L0，L0为第一导向槽4沿臂架组件长度方向的尺寸，进行臂架安全伸出判断保护机制。

该实施例在第N节臂1伸出至第一锁止销6到达第一导向槽4的第一开口端41时，第N节臂1和第N-1节臂2之间就开始进入锁定，但是在该节点有可能没有正常锁定，或者在锁定后控制器没有正常接收到信号，此时进入臂架安全伸出判断保护机制，能够提高臂架伸出时的安全性。

在一些实施例中，臂架安全伸出判断保护机制包括：

在臂架继续伸出，且L1-L3＜L2≤Ls时，通过一二节全缩检测部件30检测第二节臂3-1相对于第一节臂3-2是否全部缩回，如果全部缩回，则判定第N-1节臂2与第N-2节臂3之间未成功解锁，并输出臂架动作错误，停止臂架伸出动作。

该实施例在第N节臂1继续伸出至第一锁止销6超过第一开口端41的长度，且未超过臂架安全校验长度Ls的情况下，说明第N-1节臂2与第N-2节臂3已经开始解锁，第二节臂3-1至第N-2节臂3已经同步伸出，如果通过一二节全缩检测部件30检测第二节臂3-1相对于第一节臂3-2仍处于完全缩回状态，则说明第N-1节臂2与第N-2节臂3之间未成功解锁，第N节臂1存在过伸的可能性，相当于从另一个角度判断锁定部件的工作是否正常，因此使臂架停止伸出可提高臂架装置动作的安全性。

在一些实施例中，臂架安全伸出判断保护机制包括：

在臂架继续伸出，且L2＞Ls+△L1时，△L1为臂架允许的过伸长度，通过锁止检测部件8检测第一锁止销6是否到达第一导向槽4的第一封闭端42，如果未接收到信号，则判定第N-1节臂2与第N节臂1未成功锁定，并输出臂架动作错误，停止臂架伸出动作。

在第N节臂1的伸出长度超过Ls+△L1时，如果臂架锁定功能正常，则锁止检测部件8会发出检测信号，如果未接收到，说明第N节臂1的伸出长度已到达极限，第一锁止销6仍未进入第一导向槽4，此时判定第N-1节臂2与第N节臂1未成功锁定，如果继续伸出则会造成臂架危险动作，此时停止臂架伸出动作能够提高臂架的安全性。

在一些实施例中，在臂架缩回的过程中，控制方法还包括：

在第N节臂1伸出长度L2＞Ls-△L2的情况下，第2～N-1节臂可继续同步缩回；Ls为臂架安全校验长度且Ls＝L1-L3+(N-1)*L0，L0为第一导向槽4沿臂架组件长度方向的尺寸，L1为第N节臂1头部到第一导向槽4的距离，L3为臂架装置全缩时第一锁止销6中心到第N节臂1头部的距离，△L2为臂架允许的过缩长度；

当第二锁止销7到达第二导向槽5的第二开口端51时，进行臂架安全缩回判断保护机制。

该实施例在第N-2节臂3缩回至第二锁止销7到达第二导向槽5的第二开口端51时，第N-2节臂3和第N-1节臂2之间就开始进入锁定，但是在该节点有可能没有正常锁定，或者在锁定后控制器没有正常接收到检测部件8的解锁信号，此时进入臂架安全伸出判断保护机制，能够提高臂架缩回时的安全性。

在一些实施例中，臂架安全缩回判断保护机制包括：

在臂架继续缩回且伸出长度L1-L3-△L2＜L2＜Ls-△L2的情况下，第一锁止结构开始解锁，第二锁止结构开始锁止，通过锁止检测部件8检测第一锁止销6是否处于第一封闭端42，如果接收到信号，则判定第N节臂1与第N-1节臂2存在解锁故障，输出臂架动作错误，停止臂架缩回动作。

该实施例在第N节臂1继续缩回至上述数值范围时，第一锁止结构本应该开始解锁，即第一锁止销6未处于第一封闭端42，如果控制器接收到锁止检测部件8的信号，则说明第N-1节臂2与第N节臂1仍未成功解锁，此时如果继续回缩则会出现第2～N-2节臂2过缩的现象，此时停止臂架缩回能够提高臂架动作的安全性。

在一些实施例中，臂架安全缩回判断保护机制包括：

在臂架继续回缩且L2＜L1-L3-△L2的情况下，通过一二节全缩检测部件30检测第二节臂3-1相对于第一节臂3-2是否全部缩回，如果未检测到全部缩回，则判定第N-2节臂3与第N-1节臂2之间存在锁止故障，输出臂架动作错误，停止臂架缩回动作。

该实施例在第2～N-2节臂2缩回使臂架伸长量L2至L1-L3-△L2之内的长度后，如果臂架锁定功能正常，则第N-2节臂3与第N-1节臂2就已经锁定，且第N-1节臂2已经缩回到位，如果通过一二节全缩检测部件30检测第二节臂3-1相对于第一节臂3-2未全部缩回，则说明第N-2节臂3与第N-1节臂2之间存在锁止故障，如果继续缩回就会出现过缩的问题造成臂架危险动作，此时停止臂架缩回动作能够提高臂架的安全性。

在一些实施例中，本公开的控制方法还包括：

在臂架装置全伸到位，且通过臂架长度检测部件20检测到臂架的伸出长度达到最大幅度，或臂架全伸检测部件50检测到的情况下，停止臂架伸出动作；和/或

在臂架装置全缩到位，且通过臂架长度检测部件20检测到臂架的缩回长度达到最小幅度，或曲臂全缩检测部件40检测到的情况下，停止臂架缩回动作。

该实施例在通过锁止检测部件8和一二节全缩检测部件30对臂架装置的伸缩状态进行监测的基础上，再通过伸出最大幅度和缩回最大幅度进行最后的安全保障，能够进一步提高提高臂架装置动作的安全性。

以上限制臂架动作均为防止产生臂架损坏设计的逻辑控制，在一切检测正常的情况下，当曲臂全缩检测部件40发出检测信号，且臂架长度检测部件20的检测值到达最小检测值时，认为整个臂架全缩，可进行相应臂架全缩后的限制动作。

本公开旨在设计一种异步伸缩安全锁止检测系统及其臂架安全判断逻辑和控制方法，通过相应长度和位置检测，进行对应臂架长度校核及逻辑判断，以保证臂架伸缩过程的动作安全性。实现臂架伸过程中第N节臂1的锁止和第N-2节臂3的解锁状态是否到位，臂架缩过程中第N节臂1的解锁和第N-2节臂3的锁止是否到位的判断，完成这四种故障状态的监控和臂架安全动作控制，避免因为锁止机构失效造成的钢丝绳断裂、臂架损坏现象的发生，实现车辆的安全有效作业。

本公开增加了异步伸缩系统锁止机构锁止检测，通过相应的逻辑控制，可有效避免因锁止机构失效造成的臂架持续伸动作引起臂架过度伸出的危险，同时在臂架缩的过程中可通过判断锁止装置检测，有效避免臂架继续缩回造成臂架损坏现象的发生，保证异步伸缩系统的直曲臂云梯消防车伸缩过程的动作安全性。

由于异步伸缩内置式直曲臂云梯车不同于直臂或外置式直曲臂云梯车的伸缩原理，其伸缩原理为第N节臂1先伸到一定长度后，第2～N-1节再同步伸，伸缩均依靠伸缩卷扬拉伸钢丝绳实现，单纯的依靠长度传感器无法准确判断梯架是否按照设置原理进行伸缩，容易出现锁止销未进入引导槽锁止臂架的现象，同时会出现锁止销不能有效退出引导槽，解锁失败的现象。这将导致臂架的过伸或过缩，但控制系统不会报警的现象，存在安全隐患。故本公开提出一种针对此异步伸缩安全锁止检测装置，并设计相应复合逻辑控制方法，以保证内置式直曲臂云梯车异步伸缩系统伸缩过程的安全性。

下面将对臂架装置伸出和缩回过程中的安全控制方法进行详细说明。

如图6所示，在臂架伸出的过程中，首先第N节臂1伸出，包括如下步骤：

1、读取臂架长度检测部件20的数值计算编码器的旋转圈数；

2、计算臂架长度L以及伸出长度L2；

3、判断臂架伸出长度是否满足L2＞L1-L3，并判断一二节全缩检测是否到位，如果满足L2＞L1-L3且一二节全缩检测到位，则停止臂架动作并结束；如果满足L2＞L1-L3且未检测到一二节全缩检测到位，则判断臂架伸出长度是否满足L2＞Ls，如果不满足L2＞Ls则使第N节臂1继续伸出，如果满足L2＞Ls则判断锁止检测部件是否检测到位，如果锁止检测到位则使2～N-1节臂架同步伸出，如果锁止检测未到位则判断臂架伸出长度是否满足L2＜Ls+△L1，如果满足L2＜Ls+△L1则使第N节臂1继续伸出，如果不满足L2＜Ls+△L1则停止臂架伸出。

4、如果臂架伸出长度不满足L2＞L1-L3且一二节全缩检测未到位，则停止臂架伸出；如果臂架伸出长度不满足L2＞L1-L3且一二节全缩检测到位，则判断锁止检测部件是否检测到位，如果检测到位则使臂架停止伸出，如果未检测到位则使第N节臂1继续伸出。

5、判断臂架是否全伸且达到最大长度限制，如果是则停止臂架伸出。

如图7所示，在臂架缩回的过程中，首先第2～N-1节臂2同步缩回，包括如下步骤：

1、读取臂架长度检测部件20的数值计算编码器的旋转圈数；

2、计算臂架长度L以及伸出长度L2；

3、判断臂架伸出长度是否满足L2＞Ls-△L2，如果满足L2＞Ls-△L2，则使臂架继续进行缩回动作。

4、如果臂架伸出长度不满足L2＞Ls-△L2，判断锁止检测是否到位，如果到位，则停止臂架动作；若未到位，则判断梯架伸出长度是否满足L2＜L1-L3-△L2，如果不满足，则继续进行臂架缩回动作，如果满足L2＜L1-L3-△L2，则判断一二节全缩检测是否到位，若到位则继续进行臂架缩回动作，如果满足L2＜L1-L3-△L2，且一二节全缩检测未到位，则停止臂架缩动作。

5、判断曲臂全缩且是否达到最小长度，如果是则停止臂架继续缩回。

以上仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。