[发明专利]一种具有自稳定系统的高空作业车及其自稳定控制方法

权利要求书

1.一种具有自稳定系统的高空作业车，包括车体总成(1)、臂架支撑(2)、臂架总成和液压支腿(3)；车体总成(1)包括驾驶室、底盘、副车架和行走装置，副车架固定连接在底盘上；臂架支撑(2)底端通过臂架支撑回转机构与副车架连接，臂架支撑回转机构包括回转支承和回转驱动；臂架总成铰接安装在臂架支撑(2)上，包括基础臂、臂架变幅油缸和工作平台，臂架变幅油缸一端铰接安装在臂架支撑(2)上、另一端铰接安装在臂架总成的基础臂上，臂架变幅油缸通过控制阀组与车载液压系统连接；液压支腿(3)设置为四件，四件液压支腿(3)中心对称设置在底盘或副车架上，液压支腿(3)包括水平变距液压缸和竖直加载液压缸，水平变距液压缸和竖直加载液压缸通过控制阀组与车载液压系统连接；

其特征在于，具有自稳定系统的高空作业车还包括自稳定控制系统，

所述的自稳定控制系统包括平衡配重装置(4)、控制盒、液压支腿水平变距位移传感器、臂架变幅角度传感器和臂架变幅油缸压力传感器；

平衡配重装置(4)包括平衡配重(41)、滑移导向机构和平衡配重推拉液压缸(44)；平衡配重(41)通过滑移导向机构与臂架支撑(2)连接，且平衡配重(41)和滑移导向机构相对于臂架总成位于臂架总成的正后方；平衡配重推拉液压缸(44)一端与平衡配重(41)铰接连接、另一端与臂架支撑(2)铰接连接，且平衡配重推拉液压缸(44)的伸缩方向与滑移导向机构的滑移方向一致，平衡配重推拉液压缸(44)通过控制阀组与车载液压系统连接；

液压支腿水平变距位移传感器设置在液压支腿(3)上，臂架变幅角度传感器设置在臂架总成与臂架支撑(2)的铰接连接位置，臂架变幅油缸压力传感器设置在臂架变幅油缸上；

控制盒包括控制器、信号处理模块、控制模块，液压支腿水平变距反馈回路、臂架变幅角度反馈回路、臂架变幅油缸压力反馈回路、平衡配重控制回路、数值比较回路；控制器分别与信号处理模块和控制模块电连接；信号处理模块分别与液压支腿水平变距位移传感器、臂架变幅角度传感器和臂架变幅油缸压力传感器电连接；控制模块与平衡配重推拉液压缸(44)的控制阀组电连接。

2.根据权利要求1所述的具有自稳定系统的高空作业车，其特征在于，所述的平衡配重装置(4)的滑移导向机构是套筒结构的导向平移机构，包括滑移伸缩臂(42)和固定臂(43)，固定臂(43)一端配合套接安装在滑移伸缩臂(42)的一端上、另一端固定连接在臂架支撑(2)上，滑移伸缩臂(42)的另一端固定连接在平衡配重(41)上。

3.根据权利要求2所述的具有自稳定系统的高空作业车，其特征在于，所述的滑移伸缩臂(42)和固定臂(43)在平衡配重(41)的宽度方向上至少左右平行对称设置为两套。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有自稳定系统的高空作业车，其特征在于，所述的平衡配重装置(4)的滑移导向机构水平设置。

5.根据权利要求1或2或3所述的具有自稳定系统的高空作业车，其特征在于，所述的液压支腿(3)的竖直加载液压缸上设有竖直加载液压缸压力传感器，竖直加载液压缸压力传感器与平衡配重装置(4)的信号处理模块电连接。

6.一种具有自稳定系统的高空作业车的自稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.液压支腿水平变距位移数据采集：将本具有自稳定系统的高空作业车定位于工作地点后根据场地需要通过车载液压系统直接控制液压支腿(3)的竖直加载液压缸伸出使液压支腿(3)稳固支撑于地面上、或先控制液压支腿(3)的水平变距液压缸使液压支腿(3)水平伸出至场地允许的伸出长度后再控制液压支腿(3)的竖直加载液压缸伸出使液压支腿(3)稳固支撑于地面上，液压支腿(3)动作的过程中液压支腿水平变距位移传感器反馈液压支腿水平位移信息至平衡配重装置(4)的信号处理模块；

b.臂架变幅角度数据采集：臂架总成通过臂架变幅油缸伸出变幅，臂架总成变幅过程中臂架变幅角度传感器反馈臂架总成的变幅角度信息至平衡配重装置(4)的信号处理模块；

c.臂架变幅油缸的承载压力数据采集：臂架总成变幅后根据需要继续伸出或展开使工作平台上升至工作高度、并根据需要控制臂架支撑(2)回转驱动使臂架支撑(2)带动臂架总成水平回转至工作位置，臂架总成变幅展开的过程中臂架变幅油缸压力传感器反馈臂架变幅油缸的承载压力信息至平衡配重装置(4)的信号处理模块；

d.数据处理：信号处理模块即将液压支腿水平位移信息、臂架总成的变幅角度信息和臂架变幅油缸的承载压力信息这三个数值信息根据设定程序分析和计算出需要平衡配重(41)提供的反力矩后将此数据与程序设定的稳定力矩进行比较、并选择更接近此反力矩数值的稳定力矩数值实时输出反馈给控制器；

e.平衡作业平台产生的倾翻力矩：控制器根据信号处理模块输出的数据计算出平衡配重推拉液压缸(44)的伸缩量，并实时发出控制指令使控制模块控制平衡配重推拉液压缸(44)的控制阀组动作使平衡配重推拉液压缸(44)根据伸缩量数值进行实时伸缩，平衡配重推拉液压缸(44)带动平衡配重(41)伸出或缩入实现改变平衡配重(41)的重心位置使其产生稳定力矩以平衡作业平台产生的倾翻力矩。