曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)(曲臂機(jī))上安裝的感應(yīng)器是一項(xiàng)至關(guān)重要的主動(dòng)安全保護(hù)裝置,其作用在于在發(fā)生時(shí)或即將發(fā)生時(shí),程度地保護(hù)平臺(tái)上作業(yè)人員的生命安全,并防止設(shè)備傾翻等次生災(zāi)害。具體作用如下:
1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與快速響應(yīng):
*感應(yīng)器內(nèi)置高精度的震動(dòng)探測(cè)裝置(通常是三軸加速度傳感器),持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備所處環(huán)境的震動(dòng)情況。
*當(dāng)檢測(cè)到符合預(yù)設(shè)特征(特定頻率、振幅和持續(xù)時(shí)間)的異常強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí),感應(yīng)器能在毫秒級(jí)內(nèi)迅速判斷為事件并觸發(fā)響應(yīng)機(jī)制。這種速度遠(yuǎn)快于人類的感知和反應(yīng)時(shí)間。
2.自動(dòng)停止設(shè)備運(yùn)動(dòng):
*一旦確認(rèn)發(fā)生,感應(yīng)器會(huì)立即向設(shè)備的控制系統(tǒng)發(fā)出緊急信號(hào)。
*控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后,會(huì)強(qiáng)制切斷所有主動(dòng)操作功能(如臂架伸展/收縮、旋轉(zhuǎn)、平臺(tái)升降、行走等),使設(shè)備瞬間停止在當(dāng)前姿態(tài)。
*目的:防止在地面劇烈晃動(dòng)時(shí),操作員因驚慌或誤操作導(dǎo)致設(shè)備做出危險(xiǎn)動(dòng)作(如臂架過度伸展導(dǎo)致不穩(wěn)),也避免設(shè)備在移動(dòng)中因地面開裂或障礙物而失控,極大降低了設(shè)備因自身運(yùn)動(dòng)疊加晃動(dòng)而傾翻的風(fēng)險(xiǎn)。
3.緊急撤離引導(dǎo)與安全保障:
*觸發(fā)警報(bào):感應(yīng)器的同時(shí),會(huì)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警系統(tǒng)(如高分貝蜂鳴器和閃爍警示燈),強(qiáng)烈提示平臺(tái)上的操作員發(fā)生了緊急情況(),必須立即采取安全措施。
*優(yōu)先保障安全下降:關(guān)鍵的功能是,控制系統(tǒng)在鎖定危險(xiǎn)動(dòng)作的同時(shí),通常會(huì)保留或優(yōu)先開放“下降”功能(有時(shí)需要操作員手動(dòng)確認(rèn)啟動(dòng))。
*目的:在主震過后相對(duì)安全的短暫間隙(或余震來臨前),引導(dǎo)和允許操作員迅速、平穩(wěn)地將工作平臺(tái)降至地面或低安全高度。這為操作員爭取了寶貴的逃生時(shí)間窗口,避免其長時(shí)間被困在高空,面臨后續(xù)余震、設(shè)備結(jié)構(gòu)損傷或救援延誤的風(fēng)險(xiǎn)。某些系統(tǒng)可能具備自動(dòng)緩慢下降功能。
4.防止次生災(zāi)害:
*通過及時(shí)鎖定設(shè)備姿態(tài),防止其在晃動(dòng)中因未固定或意外移動(dòng)而對(duì)周圍建筑物、其他設(shè)備或人員造成撞擊等二次傷害。
*降低設(shè)備自身因晃動(dòng)失控而傾翻、砸落的風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)設(shè)備資產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)安全。
總結(jié)其價(jià)值:
曲臂機(jī)感應(yīng)器并非預(yù)測(cè),而是對(duì)已發(fā)生的極速響應(yīng)者和生命安全守護(hù)者。它彌補(bǔ)了人類反應(yīng)速度的不足,通過強(qiáng)制停止危險(xiǎn)動(dòng)作、發(fā)出明確警報(bào)、保障安全撤離通道(下降功能),為身處高空這一特殊危險(xiǎn)位置的操作員爭取到關(guān)鍵的求生機(jī)會(huì)。在強(qiáng)震多發(fā)區(qū)域或?qū)Π踩髽O高的作業(yè)場(chǎng)所(如站、化工廠附近、高層建筑工地、救援現(xiàn)場(chǎng)),這項(xiàng)功能是保障高空作業(yè)人員生命安全的一道重要防線,顯著提升了設(shè)備在自然災(zāi)害下的安全防護(hù)等級(jí)。其在于“快停、警報(bào)、保降”。






曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)(曲臂機(jī))中的補(bǔ)償鏈?zhǔn)且粋€(gè)至關(guān)重要的安全與性能組件,其主要作用在于平衡工作平臺(tái)負(fù)載,減輕主舉升油缸的負(fù)擔(dān),從而確保設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性和效率。以下是其作用的詳細(xì)闡述:
1.動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡與穩(wěn)定:
*當(dāng)曲臂機(jī)的臂架伸展、變幅(彎曲)或升降時(shí),安裝在工作平臺(tái)末端的人員和工具的總重量會(huì)對(duì)整個(gè)臂架系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的力矩。這個(gè)力矩會(huì)隨著平臺(tái)位置(高度和幅度)的變化而劇烈改變。
*補(bǔ)償鏈通常連接在臂架系統(tǒng)的特定鉸點(diǎn)(靠近工作平臺(tái)安裝點(diǎn)或主臂末端)與一個(gè)固定或移動(dòng)的配重塊(通常位于設(shè)備底盤或轉(zhuǎn)臺(tái)上)之間。
*其原理是利用鏈條(或鋼纜)和配重的重量,產(chǎn)生一個(gè)與工作平臺(tái)負(fù)載力矩方向相反的平衡力矩。當(dāng)平臺(tái)向外、向上伸展時(shí),補(bǔ)償鏈被拉伸或帶動(dòng)配重移動(dòng),產(chǎn)生的平衡力矩增大,抵消了因平臺(tái)遠(yuǎn)離設(shè)備而產(chǎn)生的傾覆力矩。
2.顯著減輕主舉升油缸負(fù)載:
*如果沒有補(bǔ)償鏈,支撐工作平臺(tái)負(fù)載、抵抗傾覆力矩以及驅(qū)動(dòng)臂架運(yùn)動(dòng)的全部力量都需要由液壓油缸(主舉升油缸、變幅油缸等)提供。
*這會(huì)導(dǎo)致:
*油缸承受極大的壓力,需要更大規(guī)格的油缸和更高壓力的液壓系統(tǒng)。
*能耗增加。
*油缸伸縮速度變慢,動(dòng)作不夠平穩(wěn)流暢。
*油缸及相關(guān)結(jié)構(gòu)件(如鉸點(diǎn)、臂架)承受更大的應(yīng)力和磨損,縮短壽命。
*補(bǔ)償鏈的關(guān)鍵作用就是分擔(dān)了大部分由工作平臺(tái)負(fù)載產(chǎn)生的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力矩。它就像一個(gè)“機(jī)械助力器”,讓液壓系統(tǒng)只需克服摩擦力、慣性以及剩余的不平衡負(fù)載,大大降低了油缸所需的力量。這使得:
*可以使用更小、成本更低的液壓系統(tǒng)。
*設(shè)備運(yùn)行更平穩(wěn)、安靜、反應(yīng)更靈敏。
*顯著降低能耗。
*延長液壓系統(tǒng)和臂架結(jié)構(gòu)的使用壽命。
3.提升安全冗余:
*雖然補(bǔ)償鏈主要承擔(dān)的是平衡功能,但在情況下(如主油缸意外失效),補(bǔ)償鏈及其連接的配重系統(tǒng)也能提供一定的被動(dòng)安全支撐。它能在一定程度上減緩工作平臺(tái)因失去液壓支撐而發(fā)生的快速下墜或失控?cái)[動(dòng),為緊急制動(dòng)系統(tǒng)(如液壓鎖)爭取反應(yīng)時(shí)間,或減輕下墜的沖擊力。不過,它不能替代專門的安全鎖止裝置(如液壓鎖、機(jī)械鎖銷),而是增加了系統(tǒng)的安全裕度。
4.優(yōu)化設(shè)備性能與操作體驗(yàn):
*通過有效平衡負(fù)載,補(bǔ)償鏈?zhǔn)骨蹤C(jī)在各種姿態(tài)下都能保持較好的穩(wěn)定性,減少平臺(tái)晃動(dòng),提升操作精度和操作員在高空作業(yè)時(shí)的舒適度與信心。
*降低的液壓系統(tǒng)負(fù)載也意味著設(shè)備可以設(shè)計(jì)得更緊湊、移動(dòng)更靈活。
總結(jié)來說,曲臂機(jī)的補(bǔ)償鏈?zhǔn)且粋€(gè)精妙的機(jī)械平衡系統(tǒng)。它通過鏈條/鋼纜和配重塊的巧妙聯(lián)動(dòng),動(dòng)態(tài)地抵消工作平臺(tái)負(fù)載對(duì)臂架系統(tǒng)產(chǎn)生的傾覆力矩,將原本需要液壓系統(tǒng)承擔(dān)的巨大負(fù)荷轉(zhuǎn)移給機(jī)械結(jié)構(gòu),從而極大地減輕了液壓油缸的壓力,提升了設(shè)備的運(yùn)行效率、平穩(wěn)性、耐用性、能效和整體安全性。它是現(xiàn)代曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)大高度、大跨度、靈活平穩(wěn)作業(yè)不可或缺的關(guān)鍵部件。

曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)(曲臂機(jī))依賴多種傳感器來確保安全、穩(wěn)定和的操作。這些傳感器是其控制系統(tǒng)不可或缺的“感官”,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵參數(shù)并反饋給控制器(如PLC)。以下是曲臂機(jī)上常見的傳感器種類及其功能:
1.角度傳感器(AngleSensors/Inclinometers):
*位置與功能:通常安裝在臂架的各主要關(guān)節(jié)處(如底座與下臂、下臂與上臂、上臂與飛臂的連接點(diǎn))。
*作用:測(cè)量各個(gè)臂節(jié)相對(duì)于水平面或相鄰臂節(jié)的傾斜角度。這是計(jì)算工作平臺(tái)實(shí)際高度、水平延伸距離以及進(jìn)行防傾翻保護(hù)計(jì)算的數(shù)據(jù)之一??刂破骼眠@些角度值,結(jié)合臂長信息,計(jì)算出平臺(tái)的位置,并在接近或超過安全作業(yè)范圍(如高度、水平伸距、傾角)時(shí)發(fā)出警告或停止危險(xiǎn)動(dòng)作。
2.壓力傳感器(PressureSensors):
*位置與功能:安裝在液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵管路中,特別是液壓油缸的進(jìn)油口和回油口附近。
*作用:監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)的工作壓力。主要用于:
*負(fù)載檢測(cè)/防超載:通過監(jiān)測(cè)提升油缸的壓力,間接推算出平臺(tái)上的負(fù)載重量(結(jié)合平臺(tái)角度等)。當(dāng)檢測(cè)到超載時(shí),系統(tǒng)會(huì)限制臂架的動(dòng)作(通常是只允許下降和回收),確保穩(wěn)定性。
*系統(tǒng)壓力監(jiān)控:確保液壓壓力在正常工作范圍內(nèi),壓力過低可能表示泄漏或泵故障,壓力過高可能表示堵塞或過載,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)或報(bào)警。
*比例閥控制反饋:用于閉環(huán)控制,確保動(dòng)作平穩(wěn)。
3.位置/行程傳感器(ition/StrokeSensors):
*位置與功能:通常安裝在臂架的伸縮油缸上或伸縮臂內(nèi)部。
*作用:直接測(cè)量伸縮臂節(jié)的實(shí)際伸出長度。常見的類型有磁致伸縮位移傳感器和拉繩式位移傳感器。提供的長度信息,與角度傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合,地計(jì)算平臺(tái)位置。也用于伸縮臂的行程極限保護(hù)。
4.高度傳感器(HeightSensors-有時(shí)為計(jì)算值):
*位置與功能:雖然可能有的超聲波或激光高度傳感器(用于地面高度測(cè)量或特定應(yīng)用),但在曲臂機(jī)上,平臺(tái)離地的高度通常是通過角度傳感器和臂長傳感器(位置傳感器)的數(shù)據(jù),結(jié)合設(shè)備的幾何模型由控制器實(shí)時(shí)計(jì)算得出。這個(gè)計(jì)算高度是安全范圍限制的關(guān)鍵依據(jù)。
5.傾斜傳感器/雙軸傾角儀(TiltSensors/Dual-AxisInclinometers):
*位置與功能:安裝在設(shè)備的底盤或轉(zhuǎn)臺(tái)上。
*作用:監(jiān)測(cè)設(shè)備底盤相對(duì)于水平面的傾斜角度(通常測(cè)量前后和左右兩個(gè)方向的傾斜)。這是防傾翻保護(hù)的重要組成部分。當(dāng)?shù)妆P傾斜超過安全閾值時(shí)(例如在斜坡上作業(yè)),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)傾斜角度自動(dòng)限制臂架的伸展高度和方向,甚至禁止動(dòng)作,確保整機(jī)穩(wěn)定性。
6.接近傳感器/防撞雷達(dá)(ProximitySensors/Anti-CollisionRadar):
*位置與功能:安裝在臂架末端、平臺(tái)周圍或底盤移動(dòng)部件附近。
*作用:檢測(cè)設(shè)備與周圍障礙物的距離。當(dāng)檢測(cè)到可能發(fā)生碰撞時(shí)(如靠近墻壁、管道、其他設(shè)備),系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)并自動(dòng)減緩或停止臂架向障礙物方向的運(yùn)動(dòng),防止碰撞事故,保護(hù)設(shè)備和人員安全。
7.稱重傳感器/平臺(tái)負(fù)載傳感器(LoadCells/PlatformLoadSensors):
*位置與功能:通常集成在工作平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)或平臺(tái)與臂架頂端的連接處。
*作用:直接測(cè)量工作平臺(tái)上的人員、工具和物料的實(shí)時(shí)總重量。這是直接、的防超載保護(hù)手段。當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載超過額定工作載荷時(shí),系統(tǒng)會(huì)禁止臂架向上和向外伸展,通常只允許下降和回收。
8.回轉(zhuǎn)編碼器(RotationEncoders):
*位置與功能:安裝在設(shè)備的回轉(zhuǎn)支承或回轉(zhuǎn)馬達(dá)上。
*作用:測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)角度(0°-360°或更大范圍)。用于控制回轉(zhuǎn)動(dòng)作的位置,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)在特定角度的定位,并可能參與計(jì)算平臺(tái)在水平面的位置(結(jié)合臂長和角度)。
9.風(fēng)速傳感器(Anemometers):
*位置與功能:通常安裝在工作平臺(tái)或臂架高處。
*作用:監(jiān)測(cè)環(huán)境風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速超過安全閾值(根據(jù)設(shè)備規(guī)格和高度設(shè)定)時(shí),系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào),并在風(fēng)速持續(xù)過高時(shí)自動(dòng)將平臺(tái)下降到安全高度或限制臂架的進(jìn)一步動(dòng)作,防止因強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致設(shè)備失穩(wěn)。
10.操縱桿位移傳感器(JoystickDisplacementSensors):
*位置與功能:集成在操作手柄(操縱桿)內(nèi)部。
*作用:將操作員推動(dòng)操縱桿的方向和幅度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(通常是模擬電壓或CAN信號(hào))??刂破鞲鶕?jù)這些信號(hào)的大小和方向,按比例控制液壓閥的開度,從而地控制臂架升降、伸縮、回轉(zhuǎn)以及平臺(tái)調(diào)平等動(dòng)作的速度和方向?;魻栃?yīng)傳感器是常用的類型。
總結(jié):
曲臂機(jī)上的傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了其智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。角度、位置和壓力傳感器是,用于確定平臺(tái)空間位置和負(fù)載狀態(tài);傾斜傳感器保障底盤穩(wěn)定;稱重和風(fēng)速傳感器提供關(guān)鍵安全輸入;接近傳感器防止碰撞;回轉(zhuǎn)和操縱桿傳感器實(shí)現(xiàn)操控。這些傳感器協(xié)同工作,通過控制器實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯判斷和安全互鎖,確保設(shè)備在安全的參數(shù)范圍內(nèi)運(yùn)行,極大地提升了高空作業(yè)的安全性和效率。選擇可靠、高精度的傳感器并確保其正確安裝和維護(hù),是曲臂機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
