自调平底盘及高空作业机械的制作方法

1.本发明属于工程车辆技术领域，尤其涉及一种自调平底盘及高空作业机械。


背景技术：

2.高空作业机械是广泛应用于各行业的高空作业、设备安检维修等可移动的高空作业产品。高空作业机械的防倾翻是对自身工作安全的最大挑战，根据高空作业机械各部件重心高度分布不同，同样底盘倾角下重心越高，底盘倾角的大小对其重心变化影响越大，减小整机特别是底盘以上部件工作时的倾角，对整机稳定性安全意义重大。
3.现有高空作业机械的自调平技术多是在底盘支腿上采用运行机构，分别调整每个支腿的高度调整底盘角度，现有方案主要有以下缺点：
4.1、对现有产品改动较大，无法快速扩展产品范围；
5.2、由于支腿多采用连杆式升降机构，较难实现高米段高空作业机械的扩腿操作；
6.3、在支腿升降过程中，轮距或轴距会发生变化，整机地面支撑倾翻线会发生变化，对整机稳定性会有一定影响。


技术实现要素：

7.本发明的主要目的是提出一种自调平底盘及高空作业机械，旨在解决现有技术中的通过调整底盘上的支腿高度来对底盘的位置进行调平的方式无法适应多种不同类型的高空作业机械的技术问题。
8.为了实现上述目的，本发明提供一种自调平底盘，包括：
9.下车架；
10.调平支撑体，安装于所述下车架上并用于承载上车架；和
11.升降直线驱动机构，包括多个安装于所述下车架和所述调平支撑体之间的升降调节件，多个所述升降调节件配合用于调节所述调平支撑体的上端面相对所述下车架摆动。
12.在本发明的实施例中，所述调平支撑体包括：
13.万向体，安装于所述下车架上；
14.调平安装板，用于安装所述上车架的回转支撑，所述调平安装板同轴间隔设于所述万向体的上方；和
15.连接组件，包括分设于所述万向体的横向和纵向两侧的第一调平连接部和第二调平连接部，所述第一调平连接部连接所述下车架和所述万向体，所述第二调平连接部连接所述调平安装板和所述万向体。
16.在本发明的实施例中，所述万向体包括主体支架、分别沿第一方向和第二方向延伸且轴向贯穿所述主体支架的第一摆动轴和第二摆动轴，所述第一方向和所述第二方向在水平面内垂直；
17.所述第一调平连接部自所述下车架的顶端面向上延伸并与所述第一摆动轴同轴可转动连接，所述第二调平连接部自所述调平安装板的底端面向下延伸并与所述第二摆动
轴同轴可转动连接。
18.在本发明的实施例中，所述第一调平连接部和所述第二调平连接部均开设有轴孔。
19.在本发明的实施例中，所述升降调节件分别安装于所述调平安装板的外周端部，所述升降调节件的驱动端与所述调平安装板的端部铰接，另一端与所述下车架铰接。
20.在本发明的实施例中，所述升降调节件为调平油缸或电动推杆。
21.在本发明的实施例中，所述自调平底盘还包括控制单元，所述调平安装板安装有用于检测倾斜角度的水平传感器，所述控制单元与所述水平传感器电连接并被配置为：
22.获取所述水平传感器的倾斜角度检测信号；
23.根据所述倾斜角度检测信号控制所述升降调节件工作。
24.在本发明的实施例中，所述万向体的底面和所述下车架的顶面之间设有下安装板。
25.在本发明的实施例中，还提出一种高空作业机械，包括：
26.上车架，安装于所述调平支撑体的上端面；和
27.如上所述的自调平底盘。
28.在本发明的实施例中，所述高空作业机械还包括压力检测机构，所述压力检测机构设于所述升降调节件上并用于实时检测所述上车架的重心分布。
29.通过上述技术方案，本发明实施例所提供的自调平底盘具有如下的有益效果：
30.在下车架上安装用于承载上车架的调平支撑体，在下车架和调平支撑体之间设有多个升降调节件，多个升降调节件配合用于调节调平支撑体的上端面相对下车架摆动，从而达到对调平支撑体的上端面调平的目的；这种调平方式对底盘支腿形式不进行改动，可用于带伸缩支腿的底盘产品，并且在调平过程中，两侧的行走轮的轮距和轴距保持不变，整机地面支撑倾翻线不会发生变化，提高整机的稳定性；并且，这种调平方式通用性强，能适用于臂式产品底盘或剪叉式产品底盘等。
31.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
32.附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
33.图1是根据本发明一实施例中自调平底盘的结构示意图；
34.图2是根据本发明一实施例中自调平底盘的主视示意图；
35.图3是图2中b-b部位的剖视示意图；
36.图4是图2中c-c部位的剖视示意图；
37.图5是本发明的自调平底盘中万向体的结构示意图。
38.附图标记说明
39.标号名称标号名称10下车架40升降调节件20万向体41调平油缸21主体支架50行走轮
22第一摆动轴60水平传感器23第二摆动轴70上铰耳24调平安装板71下铰耳30第一调平连接部80下安装板31第二调平连接部
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具体实施方式
40.以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
41.下面参考附图描述根据本发明的自调平底盘及高空作业机械。
42.如图1和图2所示，在本发明的实施例中，提供一种自调平底盘，该自调平底盘机构通用性强，不仅可用于臂式产品底盘，也可用于剪叉式产品底盘，本发明的自调平底盘包括：
43.下车架10；
44.调平支撑体，安装于下车架10上并用于承载上车架；和
45.升降直线驱动机构，包括多个安装于下车架10和调平支撑体之间的升降调节件40，多个升降调节件40配合用于调节调平支撑体的上端面相对下车架10摆动，以使调平支撑体的上端面保持水平状态，进而保持上车架处于水平，减小整机特别是底盘以上部件工作时的倾角，提高整机的稳定性。
46.相比现有技术中通过底盘上的支腿来调整整个底盘的角度的方案，本发明通过多个升降调节件40配合来调节调平支撑体的上端面保持水平状态，这种调平方式对底盘支腿形式不进行改动，可用于带伸缩支腿的底盘产品，并且在调平过程中，两侧的行走轮50的轮距和轴距保持不变，整机地面支撑倾翻线不会发生变化，提高整机的稳定性。
47.如图3和图4所示，调平支撑体包括：
48.万向体20，安装于下车架10上；
49.调平安装板24，能够带动整机上车部分进行调平运动，调平安装板24同轴间隔设于万向体20的上方，调平安装板24的中心开设有安装空间以用于安装上车架的回转支撑；和
50.连接组件，包括分设于万向体20的横向和纵向两侧的第一调平连接部30和第二调平连接部31，第一调平连接部30连接下车架10和万向体20，第二调平连接部31连接调平安装板24和万向体20，其中，第一调平连接部30和第二调平连接部31均可采用螺栓或固定销等形式分别与下车架10和调平安装板24固定，这种连接结构形式方便拆卸。
51.在本发明的实施例中，万向体20包括主体支架21、分别沿第一方向和第二方向延伸且轴向贯穿主体支架21的第一摆动轴22和第二摆动轴，第一方向和第二方向在水平面内垂直；如图1所示，第一方向是指图1的前后方向，第二方向是指图1的左右方向。其中，主体支架21、第一摆动轴22和第二摆动轴之间可以为分体式装配形式，也可以为一体成型式结构。第一摆动轴22和第二摆动轴均伸出万向体20的外部，为了便于调平安装板24能够绕中心轴线摆动，提高倾斜角度调节的可靠性，将第一摆动轴22和第二摆动轴均沿万向体20的中心轴线设置，具体地，第一摆动轴22沿万向体20的前后侧中心延伸，第二摆动轴沿万向体
20的左右侧中心延伸，这样在升降调节件40驱动调平安装板24转动时，能够保证调平安装板24沿中心轴线进行摆动。
52.如图5所示，在万向体20的中心开设有与调平安装板24的安装空间对应的圆孔，上车架的回转支撑安装于安装空间内，万向体20的圆孔为回转支撑的下方提供了安置空间，防止万向体20阻碍回转支撑的运动；并且，第一摆动轴22的数量为两个，且分别沿万向体20的前后中心轴设置，两个第一摆动轴22分别朝相反的方向向外延伸，每个第一摆动轴22分别与相应的第一调平连接部30可转动连接；同样地，第二摆动轴的数量也为两个且分别沿万向体20的左右中心轴设置，每个第二摆动轴分别与相对应的第二调平连接部31可转动连接。
53.第一调平连接部30自下车架10的顶端面向上延伸并与第一摆动轴22同轴可转动连接，第二调平连接部31自调平安装板24的底端面向下延伸并与第二摆动轴同轴可转动连接，并且，第一调平连接部30和第二调平连接部31能够与万向体20之间发生相对运动。如图1所示，调平安装板24和万向体20均为矩形结构，且调平安装板24的顶端面面积大于万向体20的顶端面面积，这样第二调平连接部31的外侧面位于调平安装板24的外侧端面县和万向体20的外侧端面线之间，可以对第二调平连接部31起到保护的作用，防止调平安装板24上的部件接触到第二调平连接部31而造成压力受损。
54.在本发明的实施例中，第一调平连接部30和第二调平连接部31均为板状结构且均开设有轴孔。例如，如图1所示，第一调平连接部30和第二调平连接部31均为连接耳板结构形式，连接耳板的耳孔即为轴孔，板状结构简单，制作成本较低，且方便调平旋转连接。当然，第一调平连接部30和第二调平连接部31也不只是局限于板状结构，也可以为箱式结构。
55.在对调平安装板24进行调平时，如下以两个方向的调节过程进行举例说明：
56.当需要对调平安装板24的上端面进行左右方向调节时，位于调平安装板24左侧的两个调平油缸41的杆体向上伸出，位于调平安装板24左侧的两个调平油缸41的杆体向下移动，此时，能够驱动调平安装板24和万向体20的左端和右端同时以第一摆动轴22为摆动中心轴进行摆动；
57.当需要对调平安装板24的上端面进行前后方向调节时，位于调平安装板24前侧的两个调平油缸41的杆体向上伸出，而同时位于调平安装板24后侧的两个调平油缸41的杆体向下移动，此时能够驱动调平安装板24的前侧远离万向体20摆动，而后侧则朝向万向体20摆动，而万向体20此时保持不动；为了防止下方的万向体20阻碍调平安装板24的前后端摆动，需要将万向体20的上端面和调平安装板24的下端面之间保持一定的调节距离，且此间距大于调平安装板24的前后侧所需要调节的距离，具体的调节距离可以根据实际调节需要进行设置。
58.由上可知，由于四个端角处的调平油缸41无法承受上方的巨大压力，因此在调平安装板24下方设置的万向体20能够对调平安装板24起到支撑的作用，以分解调平油缸41的受力；此外，当对调平安装板24的左右端高度进行调节时，万向体20能够跟随调平安装板24一起摆动，使得万向体20和调平安装板24之间不会发生相对运动，提高整机的稳定性。
59.在本发明的实施例中，调平安装板24为矩形结构，升降调节件40分别安装于调平安装板24的四个顶角端部，升降调节件40的驱动端与调平安装板24的端部铰接，另一端与下车架10铰接。当然，调平安装板24并不局限于图中所示的矩形结构，还可以为圆形，只要
实现升降调节件40的驱动端与调平安装板24的端部铰接的功能即可。
60.为了实现升降调节件40的安装，在调平安装板24四周布置有上铰耳70，车架上下车架10的对应位置处也布置有下铰耳71，当升降调节件40为调平油缸41时，调平油缸41缸杆和缸筒两端轴孔处布置有球铰，调平油缸41的两端分别通过销轴与调平安装板24的上铰耳70和下车架10的下铰耳71铰接。在工作过程中，调平油缸41两腔体通过平衡阀、油管与调平油缸41液压控制阀相连，为调平安装板24水平位置提供支撑和调节动力。为了方便对调平油缸41的检修和控制，将上铰耳70自调平安装板24的前后两侧处向外延伸，且下铰耳71与上铰耳70位置相对应，下铰耳71也安装于下车架10的前后两侧面处，这样调平油缸41不会占用下车架10和调平安装板24的空间，能够使得调平安装板24的上端面全部用于安装上车架，提高了空间利用率。
61.在本发明的实施例中，升降调节件40为调平油缸41或电动推杆。调平安装板24四周布置有调平油缸41安装上铰耳70，车架上对应位置也布置有调平油缸41安装下铰耳71，调平油缸41缸杆和缸筒两端轴孔布置有球铰，通过销轴与上调平安装板24和车架上铰耳70相连，调平油缸41的两腔体通过平衡阀、油管与调平油缸41液压控制阀相连，为调平安装板24的水平位置提供支撑和调节动力。
62.在本发明的实施例中，自调平底盘还包括控制单元，调平安装板24安装有用于检测倾斜角度的水平传感器60，控制单元与水平传感器60电连接并被配置为：
63.获取水平传感器60的倾斜角度检测信号；
64.根据倾斜角度检测信号控制升降调节件40工作。
65.在多个升降调节件40对调平安装板24进行调平工作时，调平安装板24上安装的水平传感器60能够实时检测调平安装板24的倾斜角度，当倾斜角度超过设定值(一般是0.5
°
)时，控制单元分别控制各个调平油缸41的液压控制阀开闭，调节各调平油缸41的伸缩行程，达到保持上调平安装板24处于水平状态的目标。为了保证倾斜角度检测的精确性，在调平安装板24的上端面四周均设置水平传感器60，通过四个水平传感器60的角度检测值进行对比，可以很明显的得出调平安装板24相应位置的倾斜角度，为后续对应位置的升降调节件40的调节提供有利的基础。
66.如图1所示，为了防止万向体20在工作过程中直接接触下车架10，会对下车架10造成一定的损伤，在万向体20的底面和下车架10的顶面之间设有下安装板80由于调平安装板24在进行左右摆动时，万向体20跟随调平安装板24同时摆动，为了防止下方的下安装板80阻碍万向体20的摆动，下安装板80和万向体20的下端面之间也保留一定的间隙，以给万向体20的摆动提供空间。
67.此外，在下车架10的四周还安装有行走轮50，以驱动整个底盘的行走。
68.在本发明的实施例中，还提出一种高空作业机械，包括：
69.上车架，安装于调平支撑体的上端面；和
70.如上所述的自调平底盘，将上车架安装在自调平底盘的调平支撑体上，通过调平支撑体的前后左右方向的摆动，以实现对上车架的水平位置的调整，能够减小整车特别是底盘以上的上车架部件工作时的倾角，对整车稳定性安全意义重大。
71.在本发明的实施例中，高空作业机械还包括压力检测机构，压力检测机构设于升降调节件40上并用于实时检测上车架重心分布。其中，压力检测机构可以包括分布于每个
升降调节件40上的压力传感器，压力传感器能够感受到上车架对升降调节件40所施加的压力；每个升降调节件40上均设置一个压力传感器，从而四个压力传感器能够检测上车架的四周对升降调节件40施加的作用力，进而计算出整个上车架的重心位置，当上车架的重心偏向某一侧倾斜时，上车架就存在倾翻的风险，此时相应的升降调节件40配合来驱动调平安装板24相对下车架10的表面转动，从而达到调节调平安装板24的表面处于水平状态的目的。
72.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
73.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
75.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。