一种高空作业平台控制方法及高空作业平台

摘要

本发明涉及高空作业平台技术领域，尤其涉及一种高空作业平台控制方法及高空作业平台。包括如下步骤：获得扩腿油缸工作指令；控制扩腿油缸伸缩；当扩腿油缸伸缩量达到预设扩腿油缸伸缩量时，扩腿油缸停止工作；作业平台上升。本发明提供的方法，结合高空作业平台的实际工况，来控制扩腿油缸伸缩量，另外，该方法还能够根据想要达到的高度来控制扩腿油缸的伸缩，与现有技术中支腿完全展开后才能作业相比，本控制方法不需要将支腿完全扩腿后再将作业平台上升，能够适用于不同工况下的需要，如此可节省操作时间，提高操作速度，同时能够降低能源损耗。

说明书

技术领域

本发明涉及高空作业平台技术领域，尤其涉及一种高空作业平台控制方法及高空作业平台。

背景技术

高空作业平台底盘负责整车的行走和转向，因受到路面及运输车辆的长宽限制，底盘在非作业状态或运输状态下，需要限制底盘的总宽度；但在作业状态时，需要增大底盘轮胎的跨距，保证作业过程中整车的稳定，避免倾翻，一般采用伸缩车桥或X型扩腿两种方式增加作业状态稳定性，高米数升降作业平台的收扩腿均为一个油缸控制一个支腿，每个支腿的收扩速度由轮胎摩擦力决定，液压系统无法控制支腿同步收、扩。现有成熟产品对于X型底盘支腿的工作位置由角度传感器及限位传感器共同决定，只能支腿完全扩腿后才能进行工作，造成操作速度慢，耗费能源。

因此，亟需一种高空作业平台控制方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提出一种高空作业平台控制方法，能够在高空作业平台工作时，根据不同高度需要控制支腿伸缩，避免支腿完全扩开才能够对高空作业平台进行升降工作。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个目的在于提出一种高空作业平台控制方法，能够在高空作业平台工作时，根据不同高度需要控制支腿伸缩，避免支腿完全扩开才能够对高空作业平台进行升降工作。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高空作业平台控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获得扩腿油缸工作指令；

控制扩腿油缸伸缩；

当扩腿油缸伸缩量达到预设扩腿油缸伸缩量时，扩腿油缸停止工作；

作业平台上升；

所述扩腿油缸伸缩量由相对设置的两个轮胎之间的轮距获得，在不同工况下，扩腿油缸伸缩量对应不同轮距，且同一扩腿油缸伸缩量对应不同作业平台的高度；

设支腿处于完全收缩状态下为初始状态，此时扩腿油缸的初始长度为L0，相对设置的两个轮胎之间的初始轮距为X0，支腿与底盘之间的初始横向夹角为α0，转向节到相邻支腿的距离为M；设支腿处于扩出状态下，此时扩腿油缸的长度为L，扩腿油缸的伸缩量为δL，相对设置的两个轮胎之间的轮距为X，支腿与底盘之间的横向夹角为α，则轮距X与扩腿油缸的长度之间的映射关系为：

L=L0+δL；

X=X0+2×{h（cosα0-cosα）+M(sinα-sinα0)}。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，扩腿油缸工作过程中，转向油缸也随扩腿油缸一同工作，定时获得转向节与支腿之间的转向角度，并判断获得的转向角度与实际需要角度是否相同。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，当转向角度与实际需要角度不同时，则控制转向油缸调节轮胎角度直至相同。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，当转向角度与实际需要角度相同时，则转向油缸停止工作。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，支腿处于扩出状态下，转轴与所述扩腿油缸之间的距离为d，支腿的长度为h，则：

α=arccos｛[-（h×δL/2d）+h×cosα0]/h｝。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，初始状态下，设转向节和支腿之间的转向角度为β，转向节和支腿之间的转向角度变化量为δβ，支腿与底盘之间的横向夹角变化量为δα，若δβ=δα时，则转向角度与实际需要角度相同。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，若转向节处的角度变化量为δα/δL时，则转向角度与实际需要角度相同。

作为上述高空作业平台控制方法的一种优选技术方案，控制扩腿油缸伸缩前，需确定作业工况，基于所确定作业工况下伸缩量和高度的映射关系，确定与作业平台需要升到的实际高度对应的伸缩量，将所确定的伸缩量作为预设扩腿油缸伸缩量。

本发明的第二个目的在于提出一种高空作业平台，根据不同高度需要控制支腿伸缩，避免支腿完全扩开才能够对作业平台进行升降工作。

一种高空作业平台，使用上述任一方案所述的高空作业平台控制方法工作。

本发明有益效果：

本发明提供的方法，结合高空作业平台的实际工况，来控制扩腿油缸伸缩量，另外，该方法还能够根据想要达到的高度来控制扩腿油缸的伸缩，与现有技术中支腿完全展开后才能作业相比，本控制方法不需要将支腿完全扩腿后再将作业平台上升，能够适用于不同工况下的需要，如此可节省操作时间，提高操作速度，同时能够降低能源损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的高空作业平台的X形扩腿的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的高空作业平台的X形扩腿的原理示意图；

图3是本发明实施例提供的高空作业平台控制方法主要流程图；

图4是本发明实施例提供的高空作业平台控制方法详细流程图；

图5是本发明实施例提供的高空作业平台控制方法台通过需要的高度来确定扩腿油缸伸缩量时详细流程图。

图中：

1、底盘；2、左支腿；3、右支腿；4、拉杆；5、扩腿油缸；6、转向节；7、转向油缸；8、转向角度传感器；9、轮胎；10、转轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有高空作业平台在工作时，当高空作业平台需要升高到一定高度，需要扩腿油缸完全扩腿后才能执行，这样导致操作速度慢，耗费能源。为此，本发明的实施例中提供了一种高空作业平台控制方法，解决上述技术问题。

本发明的实施例中提供了一种高空作业平台控制方法，应用于本发明中的高空作业平台上，如图1-3所示，包括如下步骤：

S11、获得扩腿油缸5工作指令；

S12、控制扩腿油缸5伸缩；

S13、当扩腿油缸伸缩量达到预设扩腿油缸伸缩量时，扩腿油缸5停止工作；

S14、作业平台上升。

本发明提供的方法，结合高空作业平台的实际工况，来控制扩腿油缸5的伸缩量，另外，该方法还能够根据想要达到的高度来控制扩腿油缸5的伸缩，与现有技术中支腿完全展开后才能作业相比，本控制方法不需要将支腿完全扩腿后再将作业平台上升，能够适用于不同工况下的需要，如此可节省操作时间，提高操作速度，同时能够降低能源损耗。

需要说明的是，扩腿油缸5的伸缩量可为一范围或者一点值，对应的作业平台上升高度可为范围或者点值。这样能够适用于不同工况。

随着扩腿油缸5的伸缩，支腿也会伸缩。转向节6与支腿保持相对静止的情况下，轮胎9将会随着支腿的扩张或者收缩使各个轮胎9相对于整车来说出现内八或者外八现象，这样会造成X形扩腿整体不平稳。为此，可选地，在本实施例中，扩腿油缸5与转向油缸7同时工作，但是转向油缸7的伸缩量相对于扩腿油缸5的伸缩量而言较小，转向油缸7的伸缩量通过转向角度传感器8反馈的实时角度来确定的，当扩腿油缸5工作完成后，转向油缸7也停止伸缩，因此在扩腿油缸5工作过程中，定时获得转向节6与支腿之间的转向角度，并将该转向角度与实际需要角度进行比较，判断二者是否相同，通过比较转向角度与实际需要角度之间的关系来确定轮胎9是否处于对中状态，以避免轮胎9处于非对中状态造成X形扩腿不稳定。

由于转向角度的获得是定时的，因此转向油缸7的伸缩量实际上是与扩腿油缸5的伸缩量相关的，因此在工作过程中存在转向油缸7动作滞后的情况，这样则会出现转向角度与实际需要角度不同，因此需要判断转向角度是否与实际需要角度相同，以便做出修正。在本实施例中，当转向角度不同时，则控制转向油缸7调节轮胎9角度直至相同。如此可将轮胎9调整为对中的状态，避免轮胎9处于非对中状态造成X形扩腿不稳定。当然，当转向角度相同时，则转向油缸7停止工作，不再对轮胎9与支腿支架之间的转向角度进行调整。

在本实施例中，当支腿处于扩到最大、缩到最小或中间任意状态时，此时可根据支腿变化（即扩腿传感器获得的数据）实时计算整机轮距，其中轴距不变。高空作业平台的轮距对整机稳定性等影响较大，此时可根据车辆实时的轮距，控制器匹配扩腿油缸5的伸缩量。因此，扩腿油缸伸缩量由相对设置的两个轮胎9之间的轮距获得，在不同工况下，同一扩腿油缸伸缩量对应不同轮距，且同一扩腿油缸伸缩量对应不同作业平台的高度。需要说明的是，扩腿油缸伸缩量对应不同轮距，可以理解的是，扩腿油缸伸缩量可以分段划分多个伸缩范围，每个伸缩范围对应不同轮距的范围；也可以是扩腿油缸伸缩量为点值，每个伸缩量的点值对应不同轮距的点值。

扩腿油缸5获得的工作指令由操作人员发出，操作人员可根据需要的扩腿油缸伸缩量选择按下对应不同高度的按钮，这样控制器得到对应的指令后就可以根据操作人员选择的扩腿油缸伸缩量控制扩腿油缸5的实际伸缩量。当然还可以是操作人员按下控制按钮后直接控制伸缩油缸动作，直到扩腿油缸5的伸缩量达到操作人员需要的扩腿油缸伸缩量时，操作人员停止按动按钮，作业平台上升。

在本实施例中，如图2所示，设支腿处于完全收缩状态下为初始状态，此时扩腿油缸5的初始长度为L0，相对设置的两个轮胎9之间的初始轮距为X0，支腿与底盘1之间的初始横向夹角为α0，转向节6到相邻支腿的距离为M；设支腿处于扩出状态下，此时扩腿油缸5的长度为L，扩腿油缸5的伸缩量为δL，相对设置的两个轮胎9之间的轮距为X，支腿与底盘1之间的横向夹角为α，则轮距X与扩腿油缸5的长度之间的映射关系为：

X=X0+2×{h（cosα0-cosα）+M(sinα-sinα0)}。

具体地，L=L0+δL；α=α0+δα，X=X0+δX；当α=α0时，此时车辆轮距X=X0；当α=α0+δα时，此时车辆轮距X=X0+δX；则获得：

δX=2×{h（cosα0-cosα）+M(sinα-sinα0)}；

由于X=X0+δX，则得出：

X=X0+2×{h（cosα0-cosα）+M(sinα-sinα0)}，如此可根据支腿与底盘1之间的横向夹角α获得轮距X。由于作业平台的高度在不同工况下对应不同的轮距，由上述公式可以确定高空作业平台上升的高度。不同轮距X对应不同扩腿油缸5的长度，而不同轮距对应的作业平台升降的高度也不同，这样，通过轮距可以获得扩腿油缸5的长度与作业平台升降的高度之间的映射关系。

具体地，支腿处于扩出状态下，设转轴10与扩腿油缸5之间的距离为d，支腿的长度为h，则可获得α的计算公式为：α=arccos｛[-（h×δL/2d）+h×cosα0]/h｝。α的计算公式可根据转轴10与扩腿油缸5之间的距离d、支腿的长度h、支腿与底盘1之间的初始横向夹角α0和扩腿油缸5在支腿处于扩出状态下的长度L获得。这样可通过控制器计算获得，不需要人为的测量，节省了测量时间。

扩腿油缸5连接有油缸控制阀，当油缸控制阀为开关阀时，在初始状态下，转向节6和支腿之间的角度为β，转向节6和支腿之间的角度变化量为δβ，支腿与底盘1之间的横向夹角变化量为δα，若δβ=δα时，则转向角度β与实际需要角度相同。由支腿与转向节6及支腿与底盘1之间的位置关系可知，当支腿与底盘1之间的横向夹角的变化量与支腿与轮胎9之间角度的变化量相同时，轮胎9正向设置。

扩腿油缸5连接有油缸控制阀，当油缸控制阀为比例阀时，若转向节6的角度变化量为δα/δL时，则转向角度与实际需要角度相同。

即对于油缸控制阀的类型而言，不同类型的油缸控制阀对应的转向角度与实际需要角度判断方法不同，这样能够适用于不同类型的油缸控制阀，提高了该控制方法的适用性。

如图4所示，该高空作业平台控制方法包括如下步骤：

S21、获得扩腿油缸5工作指令；

S22、控制扩腿油缸5伸缩；

S23、转向油缸7随扩腿油缸5一同工作；

S24、当扩腿油缸5的伸缩量达到预设扩腿油缸伸缩量时，扩腿油缸5停止工作；

S25、判断转向角度与实际需要角度是否相同；

S26、若是，则转向油缸7停止工作；

S27、若否，则转向油缸7继续工作并返回步骤S25；

S28、作业平台上升。

当然，在一些实施例中还可以是通过需要的高度来确定扩腿油缸5的伸缩量。高度的确定也与作业工况相关。为此，在控制扩腿油缸5伸缩前，需确定作业工况，基于所确定作业工况下伸缩量和高度的映射关系，确定与作业平台需要升到的实际高度对应的伸缩量，将所确定的伸缩量作为预设扩腿油缸伸缩量。

这样，在不同工况下，同一作业平台升降的高度对应不同轮距。需要说明的是，作业平台升降的高度对应不同轮距，可以理解的是，作业平台升降高度可以分段划分多个高度范围，每个高度范围对应不同轮距的范围；也可以是作业平台升降高度为点值，每个升降高度的点值对应不同轮距的点值。

扩腿油缸5获得的工作指令由操作人员发出，操作人员可根据需要的高度选择按下对应不同高度的按钮，这样控制器得到对应的指令后就可以根据操作人员选择的高度控制扩腿油缸5的伸缩量。当然还可以是操作人员按下控制按钮后直接控制伸缩油缸动作，直到扩腿油缸5的伸缩量达到操作人员需要的高度对应的伸缩量时，操作人员停止按动按钮，作业平台再升高到需要的高度。

如图5所示，通过需要的高度来确定扩腿油缸5的伸缩量时，在上述步骤的基础上进行进一步优化，该高空作业平台控制方法包括如下步骤：

S31、获得扩腿油缸5工作指令；

S32、基于扩腿油缸伸缩量与高空作业平台高度之间的映射关系控制扩腿油缸5伸缩；

S33、转向油缸7随扩腿油缸5一同工作；

S34、扩腿油缸5的伸缩量达到作业平台预设高度对应的扩腿油缸伸缩量，扩腿油缸5停止工作；

S35、判断转向角度与实际需要角度是否相同；

S36、若是，则转向油缸7停止工作；

S37、若否，则转向油缸7继续工作并返回步骤S25；

S38、作业平台上升至预设高度。

由于高空作业平台根据扩腿油缸5的伸缩量来确定高度，因此，需要说明的是，当扩腿传感器失效时，扩腿油缸5停止伸长，但是当扩腿传感器失效时，扩腿油缸5可收缩，高空作业平台可落臂、缩臂等。

当整机处于收藏状态（即臂架举升角度小于第一预设臂架角度，臂架伸缩量小于第一预设值，此时整机各个动作均不受限制）时，支腿可进行扩腿或缩腿；当支腿处于中间任意状态时，此时整机工作幅度相对于完全扩腿较小，但是能满足较多日常工况；当支腿处于扩到极限时，此时工作幅度最大。当整机处于工作状态（臂架举升角度大于等于第一预设臂架角度，臂架伸缩量大于等于第一预设值）时，支腿不允许扩腿，只有整机处于在收藏状态时才允许收扩腿。

如图1所示，本发明还提供了一种高空作业平台，该高空作业平台使用本发明提供的高空作业平台控制方法工作。该高空作业平台包括作业平台和X形扩腿，其中X形扩腿位于作业平台的底部，X形扩腿包括底盘1、支腿、拉杆4、扩腿油缸5、转向节6、转向油缸7、转向角度传感器8和轮胎9，沿底盘1的前进方向，底盘1的前端和后端均设置有两个支腿（即左支腿2和右支腿3），具体是支腿与底盘1通过转轴10转动连接，位于底盘1同一端的支腿分别与同一扩腿油缸5连接，每个支腿均连接有一轮胎9，且轮胎9与支腿之间均设置有转向节6，左支腿2和右支腿3通过拉杆4连接，转向角度传感器8设置于转向节6上，转向油缸7分别与于轮胎9和支腿连接，扩腿油缸5设置有扩腿传感器。

扩腿传感器检测扩腿油缸5的伸缩量，扩腿传感器用于检测扩腿油缸5的伸出量，扩腿油缸5的油缸杆根据扩腿油缸5预设长度伸出或缩短，或者是根据作业平台要升降的高度伸出或缩短与该高度对应的长度，转向角度传感器8检测转向节6的转向角度，通过扩腿油缸5与转向油缸7二者相互配合以使支腿扩腿到与作业平台需要升高的高度相对应的长度。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。