[发明专利]用于工业升降式装卸车的振动控制系统和方法

说明书

揭示了用于工业升降式装卸车的振动控制系统和方法。一种升降式装卸车包括用于改善振动控制的系统和方法。偏摆校正输入机构减少或消除了升降式装卸车的绕Z轴的扭转振动运动。一些实施例可包括单独的或组合的驱动轮控制和负载轮控制。

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦资助的研发的声明

技术领域

本发明涉及工业升降式装卸车领域，更具体的，涉及用于改善升降式装卸车振动控制的系统和方法。

背景技术

升降式装卸车设计为各种各样的结构，以执行各种各样的任务。升降式装卸车的一个问题是它们会绕着X轴、Y轴、Z轴中的任一个振荡或振动(参见附图1)。例如，当操作员突然停止装卸车或者突然改变方向，或者两者都有时，升降式装卸车操作员可以感受到绕着Z轴的扭转振动运动(也称为偏摆)。当该升降式装卸车的桅杆垂直延伸时，该振动更加显著。尽管这样的扭转运动不会倾斜装卸车，该运动会使操作员不安。通常，操作员会减速并允许该振动运动在恢复行驶之前自然地消散。这些不期望的振动会降低操作员的效率以及升降式装卸车操作的整体生产率。

在整个试验基地中行驶的升降式装卸车的另一个问题是它们会遭遇地上的碎片以及不平坦的地面。它们的形式可以是膨胀接合处、地面裂缝或人造物体，例如建筑物之间或进入牵引拖车的斜坡。轮胎和/或地面的不均匀也会导致周期性的振动，其能够传遍装卸车的车架。

地面状况导致的振动会减低装卸车上传感装备的有效性和/或精确度，并由此使得装卸车必须以更慢的速度来操作以减轻地面状况的作用。更低的操作速度等同于整体装备生产率不期望地降低了。

先前使用的大多数使振动消散的方法仅试图解决纵向的振动，并不解决扭转振动。试图解决扭转振动的方法由于将桅杆从车厢上拆卸下来而给升降式装卸车增加了不必要的复杂度。这增加了成本和重量，以及用于机械物体的更多区域。

如果装卸车的振动运动可以缓和或者甚至消除，那么装卸车就能行驶得更快，不对部件造成潜在的损害或导致装卸车数据的丢失或变差，且伴随操作者更舒适的乘坐。

需要的是，升降式装卸车构造为改善对绕Z轴振动的缓和，由此为操作者提供更加舒适的乘坐并提高生产率。

发明内容

本发明的实施例克服了先前方法的缺陷，提供用于改善升降式装卸车振动控制的系统和方法，通过提供额外的稳定控制特征来减少或者消除绕Z轴的装卸车振动运动。本发明的实施例引起反力矩，以有效地消除或抑制扭转振动，例如，尤其是在具有高桅杆的升降式装卸车中以及能够提供直角堆栈的升降式装卸车中。反力矩系统和方法可以提供更加平滑的乘坐特征且通过为操作者提供更加稳定的乘坐而使改善的负载处理更容易。

在一个方面，本发明提供了一种用于缓和绕升降式装卸车Z轴扭转振动的系统。该系统包括牵引单元；相对于牵引单元安装的桅杆，该桅杆包括垂直可延伸的桅杆部分。垂直可移动的平台与可延伸的桅杆部分连接，该平台与可延伸的桅杆部分可在上部位置和下部位置之间垂直移动。第一传感器位于桅杆顶部或附近，该第一传感器测量桅杆顶部或附近绕Z轴的偏摆。当测量的在桅杆顶部或附近绕Z轴的偏摆超过预定值时，偏摆校正输入机构在固定的底部或附近引起反力矩，所引起的反力矩抑制测量的在桅杆顶部或附近绕Z轴的偏摆。

在另一个方面，本发明提供一种用于缓和绕升降式装卸车Z轴扭转振动的方法，该升降式装卸车包括桅杆。该方法包括的步骤有测量在桅杆顶部或附近绕Z轴的偏摆；以及当测量的桅杆顶部或附近绕Z轴的偏摆超过预定值时，使用偏摆校正输入机构在桅杆固定的底部或附近引起反力矩，反力矩抑制测量的桅杆顶部或附近绕Z轴的偏摆。