[發明專利]一種臂架類作業車動態幅度限制方法

在審

• 申請號: 202011191259.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112499533A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王然然;曾清;張曉玲;吳曉康;李敬猛;徐長浩
• 申請（專利權）人: 徐州海倫哲特種車輛有限公司
• 主分類號: B66F11/04
• 分類號: B66F11/04;B66F17/00;B66C23/80;B66C13/16;B66C23/90;B66C23/82;B66C23/693
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明提出了一種臂架類作業車動態幅度限制方法，首先判斷高空作業車的初始作業狀態是否安全，若安全，則針對任一臂架伸展狀態，求解高空作業車的回轉部分相對與回轉中心的動態力矩；之后依次求解傾翻重心坐標、4個支撐點的動態坐標，然后求解傾翻力矩和穩定力矩，最后求解穩定系數并通過控制器分析穩定系數與控穩定系數閾值。本發明中，高空作業車的作業幅度可根據水平支腿狀態和平臺載荷大小進行實時調整，可充分利用穩定力矩和傾覆力矩，從而擴大高空作業范圍。

技術領域

本發明屬于臂架類工程設備技術領域，尤其涉及一種臂架類作業車動態幅度限制方法。

背景技術

高空作業車作為一種載人高空作業的專用車輛，越來越多的取代了以往危險性極高的攀爬作業模式。隨著城市建設的發展，高空作業車不僅僅用于碼頭、機場、水利、電站、園林等大型基礎建設中，還廣泛應用于路燈、通信、交通、廣告、攝影等城市設施安裝和管理中，因此在道路的占用、道路條件的限制、幅度范圍方面對高空作業車提出了更高的要求，特別是支腿伸縮狀態及對應得幅度控制方法。

目前的高空作業車的支腿伸出狀態通常只有全伸、半伸、全縮、三種狀態，幅度控制通過根據某一固定平臺載荷預設的幅度曲線實現，支腿狀態不夠靈活，幅度控制過于單一。專利文獻CN101615007B公開了一種高空作業車智能控制器及其控制方法，其中的失衡限制方案是：根據高空作業車左右側支腿的伸出長度，將左右側支腿伸出狀態分別分為16個等級，根據左右側支腿的伸出位置將工作臂的360°回轉區間分成六個區域：前方、后方、左側前方、右側前方、左側后方、右側后方，然后分別設置六個區域的模型限制作業半徑。該方案使支腿伸出狀態更加靈活，幅度范圍也更大，但是還有局限性，如支腿只能分級伸出，且每種支腿伸出狀態都對應6條幅度曲線，控制復雜且固定的幅度曲線并不能充分利用穩定力矩。專利文獻CN104591051B公開了一種曲臂式高空作業車多模式幅度控制系統，其幅度控制原理為：通過判斷車體傾斜角度是否小于設定傾角、支腿是否伸開受力、平臺載重量是否小于設定重量制定了八種限幅模式，該方法相比專利文獻CN101615007B發明專利提出的方法控制更為簡單，但是支腿分級狀態過于簡單，只提到一種支腿狀態。上述這些幅度調整方法均具有一定的局限性，導致臂架工作范圍無法應用到最優、最大，無法應對各種不同工況，適應范圍窄。

發明內容

本發明的目的在于提供一種臂架類作業車動態幅度限制方法，作業幅度根據水平支腿狀態和平臺載荷大小進行實時調整，可充分利用穩定力矩和傾覆力矩，從而擴大高空作業范圍，且對于不同的道路條件適應性更強。

為了解決上述問題，本發明一種臂架類作業車動態幅度限制方法，包括以下步驟：

一種臂架類作業車動態幅度限制方法，包括以下步驟：

步驟1：判斷高空作業車的初始作業狀態是否安全，若安全，則執行步驟2；

步驟2：針對任一臂架伸展狀態，求解高空作業車動態力矩M_O，并建立參考坐標系，確定傾翻重心坐標；

步驟3：通過各水平支腿的伸出量確定各個支撐點的動態坐標；

步驟4：首先通過4個支撐點將回轉區域分為前側、后側、左側和右側四個區域；

之后基于相鄰的任意2個支撐點的動態坐標，分別建立四個區域對應的傾翻線方程，最后獲得上車、下車相對于各個傾翻線的傾翻力矩和穩定力矩；

步驟5：根據穩定系數公式λ＝M_穩/M_傾，求解穩定系數；

將穩定系數與控制器預設的穩定系數閾值作比較，當穩定系數處于預設的穩定系數閾值內，判斷為安全工作狀態，否則停止作業并對臂架進行調整。

優選地，步驟1具體如下：

步驟11：根據道路空間將支腿展開，保證垂直支腿著地；