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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105384120A(43)申请公布日2016.03.09(21)申请号201510793190.1(22)申请日2015.11.18(71)申请人湖北省专用汽车研究院地址441300湖北省随州市迎宾大道66号(72)发明人程远雄黄其柏李善德高志华霍阅朱洲郑伟光梁晗(51)Int.Cl.B66F11/04(2006.01)B66F13/00(2006.01)B66F17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置(57)摘要本发明提出了一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置。本发明以能发挥重力自平衡力矩作用的工作斗悬挂方式为结构基础,采用了配置有安全离合器的行星齿轮系作为执行机构,进而实施主动助力调平控制的方法及装置。调平机构具有调平驱动省力、动态响应快、过程平稳、精度高等优点;通过安全离合器,当自动调平出现超调或故障时,触发安全离合器开启动作,调平系统被动转化为重力自平衡调平的安全模式,实现了调平系统的本质安全;调平系统还具有工作斗受到瞬态扰动、负载冲击时的系统安全保护和及时自恢复自动调平运行的功能。本发明能有效提高调平系统的性能及安全和可靠性水平。CN105384120ACN105384120A权利要求书1/1页1.一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置,包括调平执行机构(1)、驱动器(10)、系统控制器(11)、传感器(12)等,其特征在于,所述调平执行机构(1)由驱动马达(4)、行星齿轮系(5)、安全离合器(6)等组成,其中马达作为主动助力调平的动力源,由驱动器(10)控制运转,使行星齿轮系(5)的一个中心轮获得运动输入,安全离合器(6)两轴端与行星齿轮系(5)的另一中心轮和臂架末端杆(3)分别固联,行星齿轮系(5)的行星架(亦称系杆)与工作斗(2)固联。2.根据权利要求1所述的一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置,其特征在于,所述安全离合器(6)为带易损元件类型。3.根据权利要求1所述的一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置,其特征在于,所述安全离合器(6)为不带易损元件类型。4.根据权利要求1所述的一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置,其特征在于,所述驱动马达(4)是液压力矩马达、摆动油缸或者电动机,所述驱动器(10)则相应是液压阀控元器件或者电机驱动器。5.根据权利要求1所述的一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置,其特征在于,所述调平执行机构(1)采取轴向两端对称布置两套调平机构,实施同步驱动工作斗调平;也可采用一套调平机构单边驱动工作斗(2)的方式。6.根据权利要求1所述的一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置,其特征在于,所述系统控制器(11)在安全控制策略上,当所述安全离合器因调平装置出现超调或故障而启动动作时,采取关闭调平驱动器(10)输出、臂架系统进入低速运行等安全保护措施,直至收车或自动调平功能恢复。2CN105384120A说明书1/4页一种基于重力自平衡的自动调平方法及装置技术领域[0001]本发明涉及工程机械技术领域,具体地说是高空作业车、云梯消防车及自行式高空作业平台等特种工程机械产品中,其臂架末端装配的载人工作平台(亦称工作斗)的一种自动调平方法及装置。背景技术[0002]在高空作业车、云梯消防车及自行式高空作业平台等特种工程机械产品中,一般在臂架末端装配有载人工作平台,亦称工作斗。由于臂架系统变幅运动、臂架弹性变形和结构振动,以及工作斗的运动惯性、风荷、作业载荷冲击等作用下,均会引起工作斗偏摆,产生倾斜。调平机构的作用是调整工作斗偏移角,回复并保持工作斗作业过程中始终处于水平状态。调平机构优劣直接关系到整车机动性能、人员的作业条件和人身安全,是高空作业车的核心技术之一。[0003]随着高空作业车技术向大高度、大范围、高机动、轻量化方向的发展,调平机构对整机性能的影响愈加突出,调平机构既要具有优良的调平性能,调平角度范围大、动态响应快、调平精度高、平稳性好等,同时又要保证绝对安全可靠,即在调平系统故障或失灵的情况下,也能避免工作斗倾翻、人员跌落等恶性安全事故的发生。目前可见的调平方法,如自重平衡调平、平行四杆调平机构,静液压调平机构、机电液自动调平技术等,均难以满足对调平性能和安全可靠性水平日益增长的要求。[0004]自重平衡调平方法,利用重力原理,工作斗在自身重力和负载重力的作用下始终具有趋向水平状态的自平衡能力。该方法结构简单、成本低,但由于缺乏主动控制手段,不能解决因惯性力和变动负载引起的工作斗不平及动态晃动。平行四杆机构调平和静液压调平两种方法均是于臂架结构为刚性构件系统的调平方法,不具备动态因素引起的工作斗不平的调平能力,限制了其调平