一种高空作业车扩大工作斗作业范围的方法

技术领域

本发明涉及一种高空作业车扩大工作斗作业范围的方法，属于工程设备领域。

背景技术

随着市场经济的迅速发展，高空作业车在许多领域得到了广泛的应用。为了增加高空作业车作业的灵活性，很多高空作业车都在斗部增加了摆臂摆动机构，工作斗摆动机构，工作斗升降机构。为了防止工作斗部多关节运动导致的结构件干涉，一般高空作业车会通过机械限位的方式直接限制摆臂摆动的有效角度和工作斗摆动的有效角度。这种方法虽然简单可靠，但在实际作业过程中，却给作业人员带来很大的不便。

例如，在电力公司实施高空带电作业时，工作斗周边的作业环境非常复杂，经常需要在三相电线之间穿插，又要绕过电线杆作业。原有的高空作业车一般先把主臂停驻在电线杆的一侧，再通过摆臂摆动、工作斗摆动、工作斗升降动作精确调整位置，展开作业。而在无法完成全部作业时，需要再次调整主臂，降其停驻到电线杆的另一侧，同时调整摆臂和工作斗位置才能继续进行作业。通常一个作业需要多次调整主臂位置，给作业人员带来不便。

针对该问题，有些设计方案中，直接扩大工作斗作业范围，由作业人员，通过目测确认干涉状况。这种方案带来极大的安全隐患，极易发生事故。针对这个长久存在的问题，需要研发一种能提供更大工作斗作业范围，同时具有安全保障的设计方案。

原始车型为了防止工作斗与主臂干涉，通过机械挡块限定工作斗摆动的角度θ

有鉴于此，在申请号为202011191259 .0的专利文献中公开了一种臂架类作业车动态幅度限制方法，对比文件中是根据水平支腿状态和平台载荷大小进行实时调整，扩大高空作业范围；然而本申请是通过控制主臂和摆臂的角度实现的扩大作业范围，两者实现的方式不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的高空作业车扩大工作斗作业范围的方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该所述高空作业车包括主臂、摆臂、斗支架、工作斗、主臂旋转轴和高空作业车支架机构，其结构特点在于：所述高空作业车还包括控制系统、斗升降高度传感器、斗摆动角度传感器、摆臂摆动角度传感器、主臂角度传感器、摆臂轴和斗支架轴，所述主臂通过主臂旋转轴安装在高空作业车支架机构上，所述主臂角度传感器设置在主臂上，所述主臂角度传感器用于检测主臂角度θ，所述摆臂通过摆臂轴安装在主臂上，所述摆臂摆动角度传感器设置在摆臂上，所述摆臂摆动角度传感器用于检测摆臂摆动角度θ

所述高空作业车扩大工作斗作业范围的方法如下：

在控制系统中构造5个参数点折线，point

当HB＞HBSafe时，斗部机构不会发生干涉，即摆臂摆动允许动作范围为-125°～+125°，工作斗摆动允许动作范围为-120°～+120°；

当HB≤HBSafe时，根据θ

当θ

当θ

当-180°＜θ

进一步地，其中HB为斗升降高度、HBSafe为主臂与工作斗不干涉时最低工作斗高度。

进一步地，通过控制系统分别计算当前的θ、θ

进一步地，当HB＞HBSafe时，即摆臂摆动允许动作范围为-125°～+125°，工作斗摆动允许动作范围为-120°～+120°；当-180°＜θ

进一步地，HBSafe与θ相关，θ越大、HBSafe越低；θ越小、HBSafe越高。

进一步地，θ与HBSafe之间并不成线性关系。

进一步地，通过控制系统控制工作斗顺、逆时针摆动限制，摆臂顺、逆时针摆动限制，工作斗升、降限制，主臂升、降限制。

相比现有技术，本发明具有以下优点：该高空作业车扩大工作斗作业范围的方法，实现覆盖450°度以上的作业空间，同时各机构之间不会出现干涉，能够确保作业安全的控制方法。该方案的应用，通常可以让主臂停驻在电线杆单侧，仅通过调整摆臂和工作斗位置，一次完成全部作业。该方案减少调整主臂位置的次数，极大的方便作业人员作业，提高了工作效率。

在工作斗各机构部分别安装摆臂摆动角度传感器，斗摆动角度传感器，斗升降高度传感器，可以通过控制系统计算出摆臂摆动角度、工作斗摆动角度、工作斗升降高度。主臂上安装主臂角度传感器，可以通过控制系统计算出工作斗和主臂之间不会发生干涉的工作斗高度。当实际斗高度高于此值时，工作斗和主臂不会发生干涉，此时可以扩大工作斗的摆动角度范围和摆臂摆动角度的范围，方便作业人员作业。当实际斗高度低于此值时，根据摆臂角度和斗摆动角度的具体情况，限制各机构向干涉方向运动，确保工作斗部不会与主臂发生干涉。摆臂摆动角度由±90°扩大到±125°，斗摆动角度由±90°扩大到±120°。综合运动范围由360°扩大到450°以上，改善了工作斗部作业的灵活性。

通过该高空作业车扩大工作斗作业范围的方法，扩大了工作斗和摆臂的摆动角度的范围，方便作业人员作业，有效克服了原有车型主臂正上方的空间时无法作业的盲区。

附图说明

图1是现有技术中高空作业车斗部干涉示意图。

图2是现有技术中工作斗部作业范围示意图。

图3是本发明实施例的工作斗部作业范围示意图

图4是本发明实施例的工作斗部作业范围示意图。

图5是本发明实施例的控制模型图。

图6是本发明实施例的控制流程图。

图中：主臂1、摆臂2、斗支架3、工作斗4、控制系统5、斗升降高度传感器6、斗摆动角度传感器7、摆臂摆动角度传感器8、主臂角度传感器9、主臂旋转轴10、高空作业车支架机构11、摆臂轴OA、斗支架轴OB。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图3至图6所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例中的高空作业车扩大工作斗作业范围的方法，高空作业车包括主臂1、摆臂2、斗支架3、工作斗4、控制系统5、斗升降高度传感器6、斗摆动角度传感器7、摆臂摆动角度传感器8、主臂角度传感器9、主臂旋转轴10、高空作业车支架机构11、摆臂轴OA和斗支架轴OB。

本实施例中的主臂1通过主臂旋转轴10安装在高空作业车支架机构11上，主臂角度传感器9设置在主臂1上，主臂角度传感器9用于检测主臂角度θ，摆臂2通过摆臂轴OA安装在主臂1上，摆臂摆动角度传感器8设置在摆臂2上，摆臂摆动角度传感器8用于检测摆臂摆动角度θ

本实施例中的高空作业车扩大工作斗作业范围的方法如下：其中HBSafe为主臂1与工作斗4不干涉时最低工作斗高度。

在控制系统5中构造5个参数点折线，point

当HB＞HBSafe时，斗部机构不会发生干涉，即摆臂2摆动允许动作范围为-125°～+125°，工作斗4摆动允许动作范围为-120°～+120°；

当HB≤HBSafe时，根据θ

当θ

当θ

当-180°＜θ

通过控制系统5分别计算当前的θ、θ

通过控制系统5控制工作斗4顺、逆时针摆动限制，摆臂2顺、逆时针摆动限制，工作斗4升、降限制，主臂1升、降限制，限制各机构向干涉方向的运动，防止干涉发生。

HBSafe与θ相关，θ越大、HBSafe越低；θ越小、HBSafe越高；θ与HBSafe之间并不成线性关系。

具体的说，主臂1以主臂旋转轴10旋转，主臂1上安装有主臂角度传感器9，可通过控制系统5计算当前的θ；摆臂2以摆臂轴OA旋转，通过机械限位，允许摆臂2的摆动动作范围为-125°～+125°，摆臂2上安装有摆臂摆动角度传感器8，可通过控制系统5计算当前的θ

该高空作业车扩大工作斗作业范围的方法不仅扩大了工作斗部的综合运动范围，同时防止了工作斗部的机构干涉；安装有斗升降高度传感器6，可以检测工作斗4升降运动的高低位置；安装有斗摆动角度传感器7，可以检测到工作斗4摆动的角度；安装有摆臂摆动角度传感器8，可以检测到摆臂2摆动的角度；安装有主臂角度传感器9，可以检测到主臂1的角度；

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。