一種架橋作業車自動調平裝置的製作方法

2023-09-19 19:21:55

專利名稱：一種架橋作業車自動調平裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於工程機械領域，涉及一種軍用橋梁整車調平的控制裝置，也可用 於起重機械等領域的調平控制裝置。
背景技術：
移動式橋梁在作業過程中需要通過折臂吊或者機械臂將運輸車上的橋跨吊 到架橋車上進行拼裝連接，由於移動式橋梁以底盤車為平臺，而橋跨的長度又希 望越長越好，因此為增加單節橋跨的長度尺寸，要求底盤應具有比較長的平臺， 所以在設計過程中往往在底盤原有的四點支撐平臺上增加一個移動架從底盤車 架上伸出，到指定位置後，再伸出兩個支腿，形成六點平臺。由於橋跨間的連接 間隙較小，橋跨構件連接時，銷、孔間隙一般只1 2mm，相應地要求底盤平臺 要控制在一定水平精度範圍內，才能確保橋跨的放置位置水平，便於橋跨間的連 接，節約整個裝備的架設時間，提高軍用橋梁作業可靠性、安全性和快速性。
目前，在工程機械領域涉及到調平的成功技術比較普遍，但是，對於大尺寸、 長空間的整機裝置六腿(或者說六個點)的調平還沒有發現。
發明內容
本發明的目的在提供一種架橋作業車自動調平裝置，能確保橋跨的放置位 置水平，便於橋跨間的連接，節約整個裝備的架設時間，提高軍用橋梁作業可靠 性、安全性和快速性。
一種架橋作業車自動調平裝置，由底盤車l、前支腿2、移動架3、中支腿4、 後支腿5、前架設架6、機械臂7、後架設架8以及兩個傾角傳感器9、 IO等組成。
其中前支腿2和中支腿4分別固定在底盤車1的前後兩個位置，各有兩個，安 裝在與底盤車中心對稱的位置；移動架3嵌套在車架上，可以前後移動，並分別在 前後兩個位置與底盤車固定連接；後支腿5固定在移動架3尾端，有兩個，安裝在 與底盤車中心對稱的位置。前架設架6固定在底盤車1的前端，機械臂7和後架設 架8分別固定在移動架3前後兩端。兩個傾角傳感器9、 10分別固定在底盤車1平 臺和移動架3上。
本裝置能確保橋跨的放置位置水平，便於橋跨間的連接，節約整個裝備的架設
時間，提高軍用橋梁作業可靠性、安全性和快速性。


圖1系統組成主視圖
圖2系統組成俯視圖
圖3作業狀態示意圖
圖4支腿與傳感器配置
圖5自動調平角度象限圖
圖6自動調平組成框圖
具體實施方式
自動調平實施方案
a) 傳感器配置
配備傾角傳感器檢測範圍±10°，輸出"20mA電流信號，控制器檢測精度IO 位，解析度為20/1024=0.02度，現在要求調平精度是0.4度，精度滿足要求。
b) 控制方案
首先將傾角傳感器進行標定，傳感器零點標定結束後才能進行有效的橋車作業 平臺調平。根據實際架設步驟及作業需要，將橋車平臺的調平分成兩個步驟完成， 先進行前支腿和中間支腿的調平，當前支腿和中間支腿調平結束後再進行中間支腿 和後支腿的調平，後支腿調平時保持中間支腿不動，當後兩個支腿調平結束後，即 完成整個6支腿的調平。
關於坐標的定義以駕駛室駕駛員位判斷，其向前正坐，當其身體向左傾斜時 為X+，身體向右傾斜時為X-，身體前傾時為Y+，身體後仰時為Y-。
3.2.2控制算法
根據上面設計的調平控制方案，將橋車調平分解為前四個支腿的調平和後面移 動架的支腿調平。調平前先將橋車自動調平(即調定前支腿l、 2，中支腿l、 2為 水平狀態)。然後保持前面四支腿不動，調後支腿1、 2，使移動架與底盤呈水平狀 態。
控制採用高位追逐式算法，算法解析如下
控制過程中首先判斷當前橋車架設平臺傾角狀態，即X角和Y角的角度值在第
幾象限，判斷出一個最高支腿，然後調用相應的算法，控制其它三個支腿動作(因
最高位支腿不動，所以這裡起名為高位追逐式算法)，使平臺逐漸水平。下面以第一 象限為例進行介紹，角度在第一象限，說明中支腿l最高，前支腿l、 2和中支腿2 都低於中支腿l。在自動調平過程中保持中支腿l不動，其它三支腿動作向其靠攏。 具體控制過程如下
第一步保持中支腿1和2支撐油缸不動，前支腿1和2支撐油缸同時上升，使 Y軸方向角度小於控制誤差0.4度，在此過程中萬一X軸角度變大，則中支腿l停 止上升變為下降，保證X軸角度回到原來角度，萬一 X軸角度變小，則前支腿2 停止上升變為下降，保證X軸角度回到原來角度。
第二步保持中支腿l和前支腿l不動，調整前支腿2和中支腿2油缸上升，使 X軸方向角度小於控制誤差0.4度，在此過程中萬一Y軸角度變大，則中支腿2變 為下降，保證Y軸角度保持原來角度不變，萬一Y軸角度變小，則前支腿2變為下 降，保證Y軸角度保持原來角度不變。
第一步和第二步可以分開動作，先調試第一步，然後調試第二步，也可以第一 第二步同時動作進行運算控制。XY雙向同時判斷控制時，如果兩個歩驟判斷出的 某一支撐油缸動作相反，則保持該支撐油缸不動作。
根據以上控制算法，結合模糊控制方法來進行控制，模糊控制實現方法為離 目標位置偏差大時控制輸出為最大，小時輸出為最小，中等時為中間輸出值。如 果產生振蕩，則通過算法減小輸出，使最終收斂，同時如果振蕩超過一定次數， 則強制停止動作。另外考慮到模擬量信號的漂移特性，除了在軟體中採取了必要 的數字濾波外，在自動控制時，可以將控制偏差適當地減小，這樣，控制到位後， 即使有一定的傳感器信號漂移，也還能可靠地顯示動作到位信號。
權利要求1.一種架橋作業車自動調平裝置，其特徵是由底盤車(1)、前支腿(2)、移動架(3)、中支腿(4)、後支腿(5)、前架設架(6)、機械臂(7)、後架設架(8)以及兩個傾角傳感器(9)、(10)組成；其中前支腿(2)和中支腿(4)分別固定在底盤車(1)的前後兩個位置，各有兩個，安裝在與底盤車中心對稱的位置；移動架(3)嵌套在車架上，能前後移動，並分別在前後兩個位置與底盤車固定連接；後支腿(5)固定在移動架(3)尾端，有兩個，安裝在與底盤車中心對稱的位置；前架設架(6)固定在底盤車(1)的前端，機械臂(7)和後架設架(8)分別固定在移動架(3)前後兩端；兩個傾角傳感器(9)、(10)分別固定在底盤車(1)平臺和移動架(3)上。
2. 如權利要求1所述一種架橋作業車自動調平裝置，其特徵在於配備 傾角傳感器檢測範圍±10° ，輸出4~20mA電流信號，控制器檢測精度10位， 解析度為20/1024=0.02度。
專利摘要一種架橋作業車自動調平裝置，屬於工程機械領域，用於軍用橋梁整車調平，也可用於起重機械等領域的調平控制裝置。本裝置由底盤車(1)、前支腿(2)、移動架(3)、中支腿(4)、後支腿(5)、前架設架(6)、機械臂(7)、後架設架(8)以及兩個傾角傳感器(9)、(10)組成；前支腿(2)和中支腿(4)安裝在與底盤車中心對稱的位置；移動架(3)與底盤車固定連接；後支腿(5)固定在移動架(3)尾端；前架設架(6)固定在底盤車(1)的前端，機械臂(7)和後架設架(8)分別固定在移動架(3)前後兩端；傾角傳感器(9)、(10)固定在底盤車(1)平臺和移動架(3)上。本裝置能確保橋跨的放置位置水平，便於橋跨間的連接，節約整個裝備的架設時間，提高軍用橋梁作業可靠性、安全性和快速性。
文檔編號E01D21/00GK201071488SQ20072016978
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月19日 優先權日2007年7月19日
發明者韶 吳, 穎 張, 朱鵬程, 川 梁, 沈冬祥, 彪 王, 苟明康, 煜 鄒, 莉 陶 申請人:王 彪;鄒 煜;梁 川;苟明康;吳 韶;陶 莉;張 穎;朱鵬程;沈冬祥