一種應用PWM控制技術的高空作業平臺的調平系統技術方案

一種應用PWM控制技術的高空作業平臺的調平系統，包括支承臂、控制箱、高空作業平臺、LEM控制器、靜態角度傳感器、水銀角度開關、連接板、油泵、油箱、動力輸出裝置、安全閥、調速閥、調平比例閥、雙向限速閥和調平油缸。它是在工作平臺上安裝LEM控制器，應用PWM、微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制，由它檢測角度并輸出信號控制比例調平閥，油泵、調速閥、調平比例閥、雙向限速平衡閥、調平油缸形成液壓油路，調平油缸通過連接塊與支撐臂和工作平臺有機連接。通過調平控制器能時刻檢測高空作業平臺傾斜角度信號，自動在水平或垂直方向調整平面傾斜的角度，并自動產生比例量輸出，使工作平臺時刻保持水平狀態。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高空作業平臺控制
，涉及PWM (脈寬調制)控制技術，采用全數字微處理器控制，內置調平傳感器，在高空作業平臺自動調平系統的應用。
技術介紹
目前，在高空作業平臺調平上，主要有采用傳統的拉桿調平和采用角度傳感器、開關量電磁閥調平兩種方式，都存在一定的局限性，前者只適合在折疊臂上應用，并不適合伸縮臂和混合臂，而后者在應用時，對結構件的加工要求較高，而且調平穩定性不好。 而舉高車正向著更高、更長、更復雜的方向發展，同時對作業平臺平衡的安全性、可靠性、平穩性的要求也越來越高。
技術實現思路
為了彌補現有調平系統在具體應用中的局限性，本專利技術提出了一種應用PWM控制技術的高空作業平臺的調平系統，該系統采用全數字微處理器控制，內置調平傳感器，輸出PWM信號驅動比例調平閥，讀取驅動電流值可以對電源電壓變化或溫度變化產生的漂移進行補償，使工作平臺時刻保持水平狀態。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案一種應用PWM控制技術的高空作業平臺的調平系統，該調平系統包括支承臂、控制箱、高空作業平臺、LEM控制器(單軸調平控制器)、靜態角度傳感器、水銀角度開關、連接板、油泵、油箱、動力輸出裝置、安全閥、調速閥、調平比例閥、雙向限速閥和調平油缸。所述連接板具有A、B、C三個鉸接點，三個交接點呈三角形分布，連接板的A鉸接點與支承臂下端鉸接，連接板的鉸接點與調平油缸工作端鉸接，連接板的C鉸接點與高空作業平臺底部鉸接。所述油泵上安裝有動力輸出裝置，調平油缸連接油管，在所述油管上依次設置雙向限速平衡閥、調平比例閥、調速閥和安全閥，油管的另一端插入油箱中。所述動力輸出裝置帶動油泵從所述油箱輸出壓力油經安全閥、調速閥、調平比例閥低壓循環回油箱，使得調平系統處于隨時待命狀態。在所述高空作業平臺上部安裝控制箱，底部安裝LEM控制器，靜態角度傳感器、水銀角度開關安裝在LEM控制器內的環氧樹脂封裝的PC電路板上。LEM控制器內設置的靜態角度傳感器，用于對工作平臺的傾斜角度進行信號采集，并將采集信號傳送至LEM控制器，LEM控制器發出PWM信號到控制箱，由控制箱將該信號傳送到調平比例閥。水銀角度開關在±10°范圍內設定報警角度，當高空作業平臺傾斜角度達到±10°時發出報警信號到控制箱，由控制箱報警并將信號發送到調平比例閥進行極限位置保護。本專利技術有效的利用了 PWM控制技術，調平系統先進、簡單、可靠，外型小巧美觀，并適用于任何需要自動調平的地方。它適用于全伸縮式、混合式等多種臂型舉高車。附圖說明圖I是本專利技術調平系統結構示意圖；圖2是本專利技術調平控制系統的接線圖；圖3是本專利技術調平系統控制原理圖；圖4是本專利技術調平控制器驅動曲線圖；圖5是本專利技術調平控制器控制流程圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術進一步說明。參見圖I所示的一種應用PWM控制技術的高空作業平臺的調平系統，該調平系統 包括支承臂I、控制箱2、高空作業平臺3、LEM控制器4、靜態角度傳感器5、水銀角度開關6、連接板7、油泵8、油箱9、動力輸出裝置10、調速閥12、安全閥11、調平比例閥13、雙向限速閥14和調平油缸15。連接板7具有A、B、C三個鉸接點，連接板7的A鉸接點與支承臂I下端鉸接，連接板7的B鉸接點與調平油缸15工作端鉸接，連接板7的C鉸接點與高空作業平臺3底部鉸接。調平油缸15連接油管，油管依次與液壓油路中雙向限速平衡閥14、調平比例閥13、調速閥12和安全閥11相連，油管的另一端插入油箱9中。油泵8上設置動力輸出裝置10，動力輸出裝置10帶動油泵8從油箱9輸出壓力油。在高空作業平臺3上部安裝控制箱2，底部安裝LEM控制器4，靜態角度傳感器5、水銀角度開關6安裝在LEM控制器4內的環氧樹脂封裝的PC電路板上。當高空作業平臺3水平時，動力輸出裝置10帶動油泵8從油箱9輸出壓力油，經調速閥12再通過調平比例閥13低壓循環回油箱9，使得調平系統處于隨時待命狀態；當高空作業平臺3向一側偏移時，LEM控制器4發出的調平信號發送給調平比例閥13，通過對調平比例閥13流量的調節，和對安全閥11壓力限定，使壓力油流過雙向限速閥14，平穩地進入調平油缸15，調平油缸15進行伸縮變化，通過連接板7的運動使得高空作業平臺3向偏移的相反方向進行運動，達到高空作業平臺3調平的目的。考慮到調平時的穩定性和安全性，在液壓油路中設置了雙向限速閥14，調速閥12和安全閥11。動力輸出裝置10是底盤發動機的取力裝置。參見圖2、圖3、圖5所示，控制箱2為LEM控制器4的1、2管腳提供10 30VDC電源，靜態角度傳感器5內置在LEM控制器4中并連接在LEM控制器4的PC電路板上。LEM控制器4的3、4、5管腳發出的PWM信號進入控制箱2，再到調平比例閥13的左調平比例電磁閥EVa及右調平比例電磁閥EVb。水銀角度開關6內置在LEM控制器4內，LEM控制器4的6、7管腳發出報警信號到控制箱2，在控制箱2內經單向導通二極管接通中間繼電器線圈，由中間繼電器的觸點的通斷，點亮報警指示燈并將信號發送到調平比例閥13處的調平卸荷閥進行極限位置保護。LEM控制器4的RISC微處理器對靜態角度傳感器5發回的角度信號進行處理，經PI運算后，輸出PWM信號驅動調平比例閥13。當高空作業平臺向右側傾斜時，A側的安全輸出輸出PWM信號驅動調平比例閥13的左調平比例電磁閥EVa，調平油缸15縮回，工作平臺3左向轉動，實現調平；當高空作業平臺向左側傾斜時，B側的安全輸出輸出PWM信號驅動調平比例閥13的右調平比例電磁閥EVb，調平油缸15伸出，工作平臺3右向轉動，實現調平。LEM控制器4自動檢測通過左調平比例電磁閥EVa及右調平比例電磁閥EVb中的電流值，并進行修正處理，實現閉環數字電流控制。LEM控制器4設定“安全角度”、“報警角度”、“死區角度”、“左調平比例電磁閥EVa偏振電流值”、“右調平比例電磁閥EVb偏振電流值”、“A側驅動增益”、“B側驅動增益”參數。“安全角度”是高空作業平臺的水平偏移超過這個角度，偏移側的安全輸出就會被關閉。“報警角度”是高空作業平臺的水平偏移超過這個角度，兩側的安全輸出就會被關閉。“死區角度”是不調平的區域，超過這個角度才開始調平。“左調平比例電磁閥EVa偏振電流值”及“右調平比例電磁閥EVb偏振電流值”是驅動機械最小動作時的數值。“A側驅動增益”及“B側驅動增益”是驅動曲線的系數。靜態角度傳感器5的作用是對高空作業平臺3的傾斜角度進行信號采集，并將采 集信號傳送至LEM控制器4，由LEM控制器4修正角度，實現角度閉環控制。水銀角度開關6的作用是當高空作業平臺3傾斜角度達到±10°時水銀角度開關6閉合，由LEM控制器4的6、7管腳發出兩路開關輸出的報警信號到控制箱2,用于大傾斜角度時運動減度，進而將信號發送到調平比例閥13處的調平卸荷閥進行極限位置保護，它與靜態角度傳感器5的“報警角度”信號的輸出并關閉兩側的安全輸出一起實現極限位置保護的冗余控制。參見圖4所示，通過對表格中的參數的設置來描述2個信道的驅動曲線，改變這些數值，可以改變LEM控制器對機械及液壓調平系統變化的反應速度，即LEM控制器是水平偏移與比例閥運動之間的通訊。最好根據比例閥特性及對機械和液壓調平系統的反應，來更改曲線。權利要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種應用PWM控制技術的高空作業平臺的調平系統，該調平系統包括支承臂（1）、控制箱（2）、高空作業平臺（3）、LEM控制器（4）、靜態角度傳感器（5）、水銀角度開關（6）、連接板（7）、油泵（8）、油箱（9）、動力輸出裝置（10）、安全閥（11）、調速閥（12）、調平比例閥（13）、雙向限速閥（14）和調平油缸（15），其特征在于：所述連接板（7）具有A、B、C三個鉸接點，三個交接點呈三角形分布，連接板（7）的A鉸接點與支承臂（1）下端鉸接，B鉸接點與調平油缸(15)工作端鉸接，C鉸接點與高空作業平臺(3)底部鉸接；調平油缸(15)連接油管，油管依次連接雙向限速平衡閥(14)、調平比例閥（13）、調速閥（12）和安全閥（11），它的另一端插入油箱（9）中；所述油泵（8）上安裝有動力輸出裝置（10），動力輸出裝置（10）帶動油泵（8）從油箱（9）輸出壓力油，經安全閥（11）、調速閥（12）、調平比例閥（13）低壓循環回油箱（9），使得調平系統處于隨時待命狀態；在高空作業平臺（3）上部安裝控制箱（2），底部安裝LEM控制器（4），靜態角度傳感器（5）、水銀角度開關（6）安裝在LEM控制器4內的環氧樹脂封裝的PC電路板上；當高空作業平臺（3）向一側偏移時，靜態角度傳感器（5）采集工作平臺的角度信號發給LEM控制器（4），由LEM控制器4發出調平信號給調平比例閥（13），調節調平比例閥（13）的流量和對安全閥（11）壓力限定，使壓力油流過雙向限速閥（14），平穩地進入調平油缸（15），調平油缸（15）進行伸縮變化，通過連接板（7）的運動使得高空作業平臺（3）向偏移的相反方向進行運動，進行高空作業 平臺（3）調平；水銀角度開關（6）在高空作業平臺（3）傾斜角度達到設定角度時發出報警信號到控制箱（2），由控制箱（2）報警并將信號發送到調平比例閥（13）進行極限位置保護。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李海森，劉英玲，陸海波，倪勤華，陳敬，張丹，張康體，魏盛華，
申請(專利權)人：重慶大江工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：