一种电涵道悬臂起重机制造技术

本发明专利技术提供一种电涵道悬臂起重机，包括：车体、电涵道风扇、电动绞盘以及悬臂梁；其中，所述车体上设置立柱，所述悬臂梁呈悬臂式状态与所述立柱铰接连接，悬臂梁一端用于悬挂货物，另一端通过拉绳连接所述电动绞盘，所述电动绞盘固定安装于所述车体上，所述电涵道风扇安装于所述车体上远离悬臂梁用于悬挂货物的一端，电涵道风扇用于在起重时产生向下的推进力。本起重机通过将航空动力技术与起重机进行结合，使电涵道风扇进行配重，具有结构简单、作业稳定和搬运精准的特点，能够满足民航仓储物流的多样化需求。

【技术实现步骤摘要】
一种电涵道悬臂起重机
本专利技术主要涉及起重机相关
，具体是一种电涵道悬臂起重机。
技术介绍
现代民航仓储物流中，需要使用到运输工具进行货物的运输。传统方式中的运输工具一般包括运输车、起重机等，通过起重机吊起待装的货物至运输车，通过运输车进行运输。传统方式的运输工具笨重、难以满足精准化、灵活稳定的作业需求。因此设计一种结构简单、运行稳定，能够进行精准搬运的轻质小型起重机以为民航机场机械和民航物流机械提供一种应用方案和技术储备是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。
技术实现思路
为解决目前技术的不足，本专利技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种电涵道悬臂起重机，其具有结构简单、作业稳定和搬运精准的特点，能够满足民航仓储物流的多样化需求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种电涵道悬臂起重机，包括：车体、电涵道风扇、电动绞盘、悬臂梁以及控制系统；其中，所述车体上设置立柱，所述悬臂梁呈悬臂式状态与所述立柱铰接连接，悬臂梁一端用于悬挂货物，另一端通过拉绳连接所述电动绞盘，所述电动绞盘固定安装于所述车体上，所述电涵道风扇安装于所述车体上远离悬臂梁用于悬挂货物的一端，电涵道风扇用于在起重时产生向下的推进力；所述悬臂梁上设置有用于测量悬臂梁姿态的姿态传感器；所述控制系统用于基于所述姿态传感器测量的悬臂梁状态以及货物重量控制所述电涵道风扇的转速，从而使所述电涵道风扇的推进力智能改变以保证货物在起吊、运输过程中起重机不会倾覆。进一步，所述控制系统存储有防止起重机倾覆的电涵道风扇、悬臂梁状态以及货物重量的线性曲线关系式，控制系统基于所述姿态传感器测量的悬臂梁状态以及货物重量根据所述线性曲线控制所述电涵道风扇的转速。进一步，所述悬臂梁状态包括悬臂梁的角度以及角加速度，所述角度以及角加速度通过所述姿态传感器测量。进一步，所述姿态传感器型号为MPU6050，姿态传感器的输出信号通过卡尔曼滤波后计算得到最终角度与角加速度。进一步，所述的电涵道风扇为无刷电机涵道风扇，所述的无刷电机涵道风扇的转速通过改变风扇的供电电压实现。进一步，所述悬臂梁为平行四边形悬臂结构。进一步，所述电动绞盘为具有自锁功能的涡轮蜗杆式电动绞盘，所述蜗轮蜗杆式电动绞盘设置在电涵道风扇以及立柱之间，所述电动绞盘通过所述控制系统控制。进一步，所述的拉绳为凯夫拉线。进一步，所述车体包括底盘以及设置于所述底盘下方的四个麦克纳姆轮，通过所述麦克纳姆轮能够实现所述车体的前后移动以及转向。进一步，四个麦克纳姆轮均连接有一个直流有刷电机，通过所述控制系统控制直流有刷电机的转速，从而改变车体的运动状态。本专利技术的有益效果：1、本专利技术所设计的起重机，能够实现货物的吊装以及运输，通过将航空动力技术与起重机进行结合，使电涵道风扇进行配重，通过电动绞盘配合悬臂梁进行货物的吊装，通过车体实现货物的运输，其整体结构设计简单紧凑，是一种具有作业稳定和能够实现精准搬运的轻质小型起重机，能够为民航机场机械和民航物流机械提供一种多样化的应用方案和技术储备，满足民航仓储物流的多样化需求。2、本专利技术的悬臂梁采用平行四边形结构，使用时稳定性强，通过姿态传感器进行悬臂梁姿态的检测以便使电涵道风扇提供合适的配重力度，其整体结构简单合理、成本低廉，且适用于大部分轻质货物的吊装和运输。3、本专利技术的电涵道风扇采用无刷电机涵道风扇，通过向空气借力，在不增加额外质量下减小倾覆力矩，相比螺旋桨等方式，涵道推力矢量能够更好保持，动力集中，能够提供可变的配重。4、本专利技术的车体通过麦克纳姆轮进行运输，控制简单，技术成熟，能够实现移动和转向的运输需求。附图说明附图1为本专利技术中总体结构示意图。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。如图1所示，为本专利技术提供的电涵道悬臂起重机总体结构示意图。本专利技术的电涵道悬臂起重机属于轻质小型起重机，该起重机融合了航空动力与起重机技术，是一种利用电涵道风扇进行配重以实现民航仓储物流多样化需求的新技术。如图1所示，本专利技术的起重机结构如下：包括车体、电涵道风扇3、电动绞盘4、悬臂梁7、控制系统；其中，所述车体上设置立柱6，所述悬臂梁7呈悬臂式状态与所述立柱6铰接连接，悬臂梁7一端用于悬挂货物9，另一端通过拉绳5连接所述电动绞盘4，所述电动绞盘4固定安装于所述车体上，所述电涵道风扇3安装于所述车体上远离悬臂梁7用于悬挂货物9的一端，电涵道风扇3用于在起重时产生向下的推进力。悬臂梁7上设有姿态传感器11，姿态传感器用于采集悬臂梁7的状态，控制系统用于控制电涵道风扇3的转速、电动绞盘4动作以及车体的运动状态。本专利技术的上述结构中，车体其具体的包括底盘1，底盘1使用有麦克纳姆轮2。麦克纳姆轮2由轮毂和围绕轮毂的辊子组成，麦克纳姆轮2辊子轴线和轮毂轴线夹角成45°。可以把麦轮小车底盘1中心做为平面坐标系的原点，则小车在xoy平面内有三个自由度，即沿着x轴的前后移动方向，沿着y轴的左右平移方向，还有绕着原点360度旋转的方向。把小车前后左右轮胎的受力进行分析只要给小车的每个轮子以不同的旋转方向，就能使小车不同的状态运动。同时还可以结合给小车4个轮子不同的转速(即使小车的四个轮子所受的力)不同来使小车达到更加复杂的运动状态。在底盘的控制系统中，所使用的电子元器件包括MEGA2560、L298、稳压板以及四个直流有刷电机，其中四个电机通过AVR单片机输出PWM信号控制电机的转速，从而达到麦克纳姆轮的特点。本专利技术的悬臂梁7如图所示，采用平行四边形悬臂式结构，保证货物在搬运过程中姿态稳定。立柱6底部固定在底盘1上，立柱上部与悬臂梁7构成铰接连接的结构，从而使悬臂梁7形成一个杠杆，悬臂梁7外端设置挂钩8用于吊起货物9。呈杠杆结构的悬臂梁7在电动绞盘4的拉绳5拉动下，能够进行摆动吊起货物9或放下货物9。为了保证结构的稳定性，在立柱6与底盘1之间还设置有固定绳10，用于保持结构的稳定性。作为优选，固定绳10以及拉绳5均采用凯夫拉线。电动绞盘4采用具有自锁功能的涡轮蜗杆式电动绞盘，其设置在电涵道风扇3以及立柱6之间，其能够提起要求重量的货物并锁定位置。电涵道悬臂起重机的悬臂通过蜗轮蜗杆电机控制，选择力矩大，能够自锁的涡轮蜗杆电机，能够提起要求重量的重物并锁定位置。在摇臂杆上安装MPU6050姿态传感器11。初始化I2C协议和MPU6050后，MPU6050读取悬臂的角度以及角加速度并输出信号，因为MPU6050获得的信号由于起重机本身振动产生误差，随后将输出信号通过卡尔曼滤波通过公式计算出最终角度与角加速度。电涵道风扇3作为本专利技术的设计重点，其位于车体的尾部。尾部的电涵道风扇3在起重时产生向下的推进力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电涵道悬臂起重机，其特征在于，包括：车体、电涵道风扇、电动绞盘、悬臂梁以及控制系统；/n其中，所述车体上设置立柱，所述悬臂梁呈悬臂式状态与所述立柱铰接连接，悬臂梁一端用于悬挂货物，另一端通过拉绳连接所述电动绞盘，所述电动绞盘固定安装于所述车体上，所述电涵道风扇安装于所述车体上远离悬臂梁用于悬挂货物的一端，电涵道风扇用于在起重时产生向下的推进力；/n所述悬臂梁上设置有用于测量悬臂梁姿态的姿态传感器；/n所述控制系统用于基于所述姿态传感器测量的悬臂梁状态以及货物重量控制所述电涵道风扇的转速，从而使所述电涵道风扇的推进力智能改变以保证货物在起吊、运输过程中起重机不会倾覆。/n

【技术特征摘要】
1.一种电涵道悬臂起重机，其特征在于，包括：车体、电涵道风扇、电动绞盘、悬臂梁以及控制系统；
其中，所述车体上设置立柱，所述悬臂梁呈悬臂式状态与所述立柱铰接连接，悬臂梁一端用于悬挂货物，另一端通过拉绳连接所述电动绞盘，所述电动绞盘固定安装于所述车体上，所述电涵道风扇安装于所述车体上远离悬臂梁用于悬挂货物的一端，电涵道风扇用于在起重时产生向下的推进力；
所述悬臂梁上设置有用于测量悬臂梁姿态的姿态传感器；
所述控制系统用于基于所述姿态传感器测量的悬臂梁状态以及货物重量控制所述电涵道风扇的转速，从而使所述电涵道风扇的推进力智能改变以保证货物在起吊、运输过程中起重机不会倾覆。


2.如权利要求1所述的一种电涵道悬臂起重机，其特征在于，所述控制系统存储有防止起重机倾覆的电涵道风扇、悬臂梁状态以及货物重量的线性曲线关系式，控制系统基于所述姿态传感器测量的悬臂梁状态以及货物重量根据所述线性曲线控制所述电涵道风扇的转速。


3.如权利要求2所述的一种电涵道悬臂起重机，其特征在于，所述悬臂梁状态包括悬臂梁的角度以及角加速度，所述角度以及角加速度通过所述姿态传感器测量。


4.如权利要求3所述的一种电涵道悬臂起重机...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱超，李梦，程涵，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：四川;51