CN101791948B - 自行式高空作业平台车底盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行式高空作业平台车底盘，属于工程机械领域。设有车架，车架通过底盘主轴分别与前桥、后桥铰接，四边滑阀阀体固定在车架一侧上，四边滑阀阀芯拉杆与后桥铰接，左随动液压缸的缸体与车架铰接，左随动液压缸的活塞杆与前桥铰接，右随动液压缸的缸体与车架铰接，右随动液压缸的活塞杆与前桥铰接，液压能源以定压方式为四边滑阀的供油，四边滑阀的一个出油口经过平衡阀与右随动液压缸的活塞腔和左随动液压缸的杆腔相连，四边滑阀的另一个出油口经过平衡阀与右随动液压缸的杆腔和左随动液压缸的活塞腔相连。本发明采用机液伺服控制机构实现轮胎与地面随动保证驱动力，能够在行驶过程中自动完成轮距的伸缩。

Description

自行式高空作业平台车底盘

技术领域

本发明涉及工程机械领域，详细讲是一种自行式高空作业平台车底盘，特别是采用机液伺服控制机构实现轮胎与地面随动保证驱动力的底盘。

背景技术

众所周知：自行式高空作业平台广泛应用在船舶修造、工程建设、工业安装、设备检修等行业，这些工作场所的地面不会平坦，存在坑洼、坡路及钢板、石块等障碍物，传统的刚性底盘遇到这种工况，会出现轮胎离地悬空等情况，降低了驱动力，并可能有倾翻的危险，采用四轮驱动时驱动力尚可，两轮驱动的底盘适应工况能力较差，因此，需要底盘摆动桥，使驱动轮始终与地面接触，保证驱动力，适应复杂工况。

同时，为了提高自行式高空作业平台的工作稳定性，需要增加轮距，但轮距固定且较大的底盘通过性差，因此，底盘的轮距需要可伸缩，进行作业前扩大轮距，远距离行走或转场运输时收缩轮距。

目前，多数轮距伸缩装置是在停止行驶状态下，采用千斤顶油缸（顶升油缸）将车架顶升一定高度，使轮胎离地再伸缩，伸缩到位后用手动方式将伸缩系杆锁住，再降低车架，工作效率低且结构复杂。美国基德公司在中国申请的专利95116054.0（优先权US08/314.763）提供的系杆可伸缩的伸缩式车轴组件中可伸缩的系杆用自动的方式锁定，但也需要采用千斤顶油缸将车架顶起再进行车轴的伸缩，仍具有结构复杂、工作效率低的不足。中国专利ZL200720177872.0提供了一种用于高空作业车辆的底盘行走系统，其轮距伸缩机构可以在行驶过程中自动方式完成轮距伸缩，其伸缩油缸为双活塞杆结构，伸缩油缸缸筒固定在底盘上，油缸制作及安装较复杂。该行走系统未采用摆动桥结构，遇到路面不平时，会出现轮胎离地悬空现象，但其是采用四轮驱动，驱动力尚可满足需要。

目前，部分产品采用单摆动桥，如摆动桥锁定系统，由摆动桥锁定油缸、平衡阀、具有溢流功能的减压阀及液压先导控制油路等构成，单摆动桥上的两个摆动桥锁定油缸互通，行驶过程中摆动桥处于浮动状态，可以消除因路面不平产生的冲击，但不能完全解决不同工况下轮胎的驱动力问题。

中国专利ZL200820035630.2和200810025198.3提供了一种能自动保持回转平台平衡的自行式高空作业平台的底盘，采用双摆动桥结构，其后桥上安装有三位六通控制阀，控制阀的操作杆与后桥铰接，随着后桥的摆动，使控制阀换向，平衡油缸动作，使回转平台达到平衡。但其三位六通控制阀安装在后桥上且控制阀的操作杆与后桥铰接，难以形成反馈，动作响应速度与控制精度方面存在不足，且其轮距的伸缩也是采用了顶升油缸系统，结构复杂，工作效率低。

发明内容

本发明的目的就在于克服现技术的不足，提供一种自行式高空作业平台车底盘，采用机液伺服控制机构实现轮胎与地面随动保证驱动力，响应速度快且控制精度高，适应不同工况，并且能够在行驶过程中自动完成轮距的伸缩，工作效率高，稳定可靠。

本发明采用如下技术解决方案：一种自行式高空作业平台车底盘，设有车架，车架通过底盘主轴分别与前桥、后桥铰接，四边滑阀阀体固定在车架一侧上，四边滑阀阀芯拉杆与后桥铰接，左随动液压缸的缸体与车架铰接，左随动液压缸的活塞杆与前桥铰接，右随动液压缸的缸体与车架铰接，右随动液压缸的活塞杆与前桥铰接，液压能源以定压方式为四边滑阀的供油，四边滑阀的一个出油口经过平衡阀与右随动液压缸的活塞腔和左随动液压缸的杆腔相连，四边滑阀的另一个出油口经过平衡阀与右随动液压缸的杆腔和左随动液压缸的活塞腔相连。

本发明还可通过如下措施来实现：后桥内设置有右后伸缩桥和左后伸缩桥，伸缩桥液压缸两端分别与右后伸缩桥和左后伸缩桥铰接，在伸缩桥液压缸驱动下，右后伸缩桥和左后伸缩桥的一端通过滑块在后桥内滑动，右后伸缩桥和左后伸缩桥的另一端连接轮胎。前桥内设置有右前伸缩桥和左前伸缩桥，伸缩桥液压缸两端分别与右前伸缩桥和左前伸缩桥铰接，在伸缩桥液压缸驱动下，右前伸缩桥和左前伸缩桥的一端通过滑块在前桥内滑动，右前伸缩桥和左前伸缩桥的另一端连接转向机构及轮胎，横拉杆液压缸两端分别与左右两侧的转向机构铰接。后桥设置缩桥限位块，限制右后伸缩桥和左后伸缩桥的收缩位置，右后伸缩桥和左后伸缩桥上分别设置伸桥内限位块，后桥两端分别设置伸桥外限位块，限制右后伸缩桥和左后伸缩桥的伸出位置。前桥设置缩桥限位块，限制右前伸缩桥和左前伸缩桥的收缩位置，右前伸缩桥和左前伸缩桥上分别设置伸桥内限位块，前桥两端分别设置伸桥外限位块，限制右前伸缩桥和左前伸缩桥的伸出位置。

本发明的有益效果是，采用机液伺服控制机构实现轮胎与地面随动保证驱动力，响应速度快且控制精度高，适应不同工况，并且能够在行驶过程中自动完成轮距的伸缩，工作效率高，稳定可靠，特别适用于两轮驱动的设计，也能进一步保证四轮驱动时底盘的驱动力，提高稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的机液伺服控制机构的液压原理图，也是一种实施例的机液伺服控制机构的液压原理图。

图2为一种实施例的主平面剖视图。

图3为图2的后桥侧视图。

图4为图2的的俯视图。

图5为本发明另一实施例的机液伺服控制机构的液压原理图。

图中 1.车架，2.四边滑阀，3.四边滑阀阀芯拉杆，4.左随动液压缸，5.平衡阀，6.底盘主轴，7.后桥，8.右随动液压缸，9.前桥，10.轮胎，11.液压能源，12.右后伸缩桥，13.伸桥外限位块，14.伸桥内限位块，15.缩桥限位块，16.伸缩桥液压缸，17.左后伸缩桥，18.右前伸缩桥，19.左前伸缩桥，20.横拉杆液压缸，21.转向机构，101.后板，102.后桥调整垫，103.后支板，104.中支板，105.前支板，106.随动液压缸支板，107.前桥调整垫，108.前板，109.底盘主轴工艺孔，110.底盘主轴轴套，111.底盘主板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

实施例一

如图1所示，设有车架1，车架1通过底盘主轴6分别与前桥9、后桥7铰接，后桥7绕底盘主轴6在设定的幅度内自由摆动，使后桥7左右轮胎10始终与地面接触，前桥9在左随动液压缸4与右随动液压缸8的驱动下绕底盘主轴6摆动，左随动液压缸4的缸体与车架1铰接，左随动液压缸4的活塞杆与前桥9铰接，右随动液压缸8的缸体与车架1铰接，右随动液压缸8的活塞杆与前桥9铰接，液压能源11以定压方式为四边滑阀2的两个P口供油，四边滑阀2的一个T口接油箱，四边滑阀2的A口经过平衡阀5与右随动液压缸8的活塞腔和左随动液压缸4的杆腔相连，四边滑阀2的B口经过平衡阀5与右随动液压缸8的杆腔和左随动液压缸4的活塞腔相连。四边滑阀2阀体固定在车架1的左后侧，四边滑阀2为零开口四边滑阀，四边滑阀2阀体、左随动液压缸4的缸体及右随动液压缸8的缸体通过车架1连成一体，构成反馈，四边滑阀阀芯拉杆3与后桥7铰接，四边滑阀2的阀体与阀芯直接进行位移的比较，四边滑阀2为比较装置，形成闭环控制系统，轮胎10采集地面高低不平的信号，通过前桥9、后桥7的杠杆作用，将位移输入四边滑阀2，四边滑阀2产生开口量偏差，四边滑阀2存在开口量偏差使左随动液压缸4及右随动液压缸8运动，左随动液压缸4及右随动液压缸8的运动又使四边滑阀2的开口量偏差减小，直至偏差为零，实现轮胎10与地面随动，始终与地面接触，适应不同工况，保证驱动力。

进一步举例说明（参见图1）：

例Ⅰ：当前桥9左右轮胎处于水平地面，左后轮胎遇到凹坑下降，右后轮胎始终与地面接触，后桥7随左后轮胎向左下方倾斜，带动四边滑阀2的阀芯向下运动，车架1及四边滑阀2的阀体也向左下运动，右前轮胎有抬起的趋势，因杠杆作用，四边滑阀2的阀芯向下的位移量大于四边滑阀2的阀体向下的位移量，使四边滑阀2产生开口量偏差，这时液压油经过四边滑阀2下面的P口及A口，再经平衡阀5同时进入右随动液压缸8的活塞腔和左随动液压缸4的杆腔，右随动液压缸8的杆腔和左随动液压缸4的活塞腔的液压油经平衡阀5同时进入四边滑阀2的B口，再经T口回油箱，使右随动液压缸8的缸体带动车架1向上运动，右随动液压缸8的活塞杆伸出使右前轮胎始终与地面接触，左随动液压缸4的缸体带动车架1向下运动，使车架1向左倾斜，这个运动产生的位移反馈给四边滑阀2，使开口量偏差减小，四边滑阀2进行比较，继续供油，使左随动液压缸4、右随动液压缸8继续运动，左随动液压缸4、右随动液压缸8的运动又使四边滑阀2的开口量偏差继续减小，直至偏差为零，结果是，四个轮胎均与地面接触，车架1向左倾斜并与后桥7平行。（自行式高空作业平台的车架及转台倾斜角度一般允许值为4^o ~5^o，工作场合正常的地面不平及障碍物引起的倾斜夹度小于允许值，可保证安全作业。下同）

例Ⅱ：当后桥7左右轮胎处于水平地面，右前轮胎遇到凸起被抬高，左前轮胎有被抬高的趋势，车架1也有被向右前上方抬高倾斜的趋势，带动四边滑阀2的阀体有向左后下方下降的趋势，此时阀芯不动，使四边滑阀2产生开口量偏差，这时液压油经过四边滑阀2上面的P口及B口，再经平衡阀5同时进入右随动液压缸8的杆腔和左随动液压缸4的活塞腔，右随动液压缸8的活塞腔和左随动液压缸4杆腔的液压油经平衡阀5同时进入四边滑阀2的A口，再经T口回油箱，使右随动液压缸8的缸体带动车架1向下运动，左随动液压缸4的缸体带动车架1向上运动，使车架1趋于左右水平，并使左前轮胎向下与地面接触，这个运动产生的位移反馈给四边滑阀2，使开口量偏差减小，四边滑阀2进行比较，继续供油，使左随动液压缸4、右随动液压缸8运动，左随动液压缸4、右随动液压缸8的运动又使四边滑阀2的开口量偏差继续减小，直至偏差为零，结果是，四个轮胎均与地面接触，车架1左右水平并与后桥7平行，车架1前后略有倾斜。

其他工况下也产生相同的结果：①四个轮胎均与地面接触；②车架与后桥平行。可见本发明的结果与目的是相同的，使轮胎与地面随动，四个轮胎均与地面接触，保证驱动力，特别是两轮驱动底盘的驱动轮一般设置在后桥，本发明更能确保两驱动轮始终与地面接触，保证驱动力。

如图2、图3、图4所示，设有底盘主板111，后板101、前板108及随动液压缸支板106均为卡槽式结构，底盘主板111安装在卡槽内，中支板104设有底盘主轴工艺孔109，有利于保证底盘主轴6的同轴度等结构尺寸。车架1设有后桥调整垫102与前桥调整垫107，有利于调整后桥7与前桥9的摆动幅度，有利于在装配或检修过程中将后桥7及前桥9固定。车架1的后板101、后支板103、前板108及前支板105均设有底盘主轴轴套110，有利于加工及前桥9和后桥7的定位。

如图2、图3、图4所示，后桥7内设置有右后伸缩桥12和左后伸缩桥17，伸缩桥液压缸16两端分别与右后伸缩桥12和左后伸缩桥17铰接，在伸缩桥液压缸16驱动下，右后伸缩桥12和左后伸缩桥17的一端通过滑块在后桥7内滑动，右后伸缩桥12和左后伸缩桥17的另一端连接轮胎10；前桥9内设置有右前伸缩桥18和左前伸缩桥19，伸缩桥液压缸16两端分别与右前伸缩桥18和左前伸缩桥19铰接，在伸缩桥液压缸16驱动下，右前伸缩桥18和左前伸缩桥19的一端通过滑块在前桥9内滑动，右前伸缩桥18和左前伸缩桥19的另一端连接转向机构21及轮胎10，横拉杆液压缸20两端分别与转向机构21铰接，在液压控制系统控制下，后桥7与前桥9中的伸缩桥液压缸16及横拉杆液压缸20与同步伸缩。

如图3所示，后桥7设置缩桥限位块15，限制右后伸缩桥12和左后伸缩桥17的收缩位置，右后伸缩桥12和左后伸缩桥17上分别设置伸桥内限位块14，后桥7两端分别设置伸桥外限位块13，限制右后伸缩桥12和左后伸缩桥17的伸出位置。同样，前桥9设置缩桥限位块15，限制右前伸缩桥18和左前伸缩桥19的收缩位置，右前伸缩桥18和左前伸缩桥19上分别设置伸桥内限位块14，前桥9两端分别设置伸桥外限位块13，限制右前伸缩桥18和左前伸缩桥19的伸出位置。

实施例二

如图5所示，设有车架1，车架1通过底盘主轴6分别与前桥9、后桥7铰接，后桥7绕底盘主轴6在设定的幅度内自由摆动，后桥7左右轮胎10始终与地面接触，前桥9在左随动液压缸4与右随动液压缸8的驱动下绕底盘主轴6摆动，左随动液压缸4的缸体与车架1铰接，左随动液压缸4的活塞杆与前桥9铰接，右随动液压缸8的缸体与车架1铰接，右随动液压缸8的活塞杆与前桥9铰接，液压能源11以定压方式为四边滑阀2的P口供油，四边滑阀2的两个T口接油箱，四边滑阀2的A口经过平衡阀5与右随动液压缸8的活塞腔和左随动液压缸4的杆腔相连，四边滑阀2的B口经过平衡阀5与右随动液压缸8的杆腔和左随动液压缸4的活塞腔相连。四边滑阀2阀体固定在车架1的右后侧，四边滑阀2为零开口四边滑阀，四边滑阀2阀体、左随动液压缸4的缸体及右随动液压缸8的缸体通过车架1连成一体，构成反馈，四边滑阀阀芯拉杆3与后桥7铰接，四边滑阀2的阀体与阀芯直接进行位移的比较，四边滑阀2为比较装置，形成闭环控制系统，轮胎10采集地面高低不平的信号，通过前桥9、后桥7的杠杆作用，将位移输入四边滑阀2，四边滑阀2产生开口量偏差，四边滑阀2存在开口量偏差使左随动液压缸4及右随动液压缸8运动，左随动液压缸4及右随动液压缸8的运动又使四边滑阀2的开口量偏差减小，直至偏差为零，实现轮胎10与地面随动，始终与地面接触，适应不同工况，保证驱动力。

进一步举例说明（参见图5）：

例Ⅰ：当前桥9左右轮胎处于水平地面，左后轮胎遇到凹坑下降，右后轮胎始终与地面接触，后桥7随左后轮胎向左下方倾斜，带动车架1及四边滑阀2的阀体也向下运动，右前轮胎有抬起的趋势，同时带动四边滑阀2的阀芯向下运动，因杠杆作用，四边滑阀2的阀芯向下的位移量小于四边滑阀2的阀体向下的位移量，使四边滑阀2产生开口量偏差，这时液压油经过四边滑阀2下面的P口及A口，再经平衡阀5同时进入右随动液压缸8的活塞腔和左随动液压缸4的杆腔，右随动液压缸8的杆腔和左随动液压缸4的活塞腔的液压油经平衡阀5同时进入四边滑阀2的B口，再经T口回油箱，使右随动液压缸8的缸体带动车架1向上运动，右随动液压缸8的活塞杆伸出使右前轮胎始终与地面接触，左随动液压缸4的缸体带动车架1向下运动，使车架1向左倾斜，这个运动产生的位移反馈给四边滑阀2，使开口量偏差减小，四边滑阀2进行比较，继续供油，使左随动液压缸4、右随动液压缸8继续运动，左随动液压缸4、右随动液压缸8的运动又使四边滑阀2的开口量偏差继续减小，直至偏差为零，结果是，四个轮胎均与地面接触，车架1向左倾斜并与后桥7平行。（自行式高空作业平台的车架及转台倾斜角度一般允许值为4^o ~5^o，工作场合正常的地面不平及障碍物引起的倾斜夹度小于允许值，可保证安全作业。下同）

例Ⅱ：当后桥7左右轮胎处于水平地面，右前轮胎遇到凸起被抬高，左前轮胎有被抬高的趋势，车架1也有被向右前上方抬高倾斜的趋势，带动四边滑阀2的阀体有向右后上方抬高的趋势，此时阀芯不动，使四边滑阀2产生开口量偏差，这时液压油经过四边滑阀2上面的P口及B口，再经平衡阀5同时进入右随动液压缸8的杆腔和左随动液压缸4的活塞腔，右随动液压缸8的活塞腔和左随动液压缸4杆腔的液压油经平衡阀5同时进入四边滑阀2的A口，再经T口回油箱，使右随动液压缸8的缸体带动车架1向下运动，左随动液压缸4的缸体带动车架1向上运动，使车架1趋于左右水平，并使左前轮胎向下与地面接触，这个运动产生的位移反馈给四边滑阀2，使开口量偏差减小，四边滑阀2进行比较，继续供油，使左随动液压缸4、右随动液压缸8运动，左随动液压缸4、右随动液压缸8的运动又使四边滑阀2的开口量偏差继续减小，直至偏差为零，结果是，四个轮胎均与地面接触，车架1左右水平并与后桥7平行，车架1前后略有倾斜。

其他工况下也产生相同的结果：①四个轮胎均与地面接触；②车架与后桥平行。可见本发明的结果与目的是相同的，使轮胎与地面随动，四个轮胎均与地面接触，保证驱动力，特别是两轮驱动底盘的驱动轮一般设置在后桥，本发明更能确保两驱动轮始终与地面接触，保证驱动力。

Claims (1)

1.一种自行式高空作业平台车底盘，设有车架，其特征是：车架通过底盘主轴分别与前桥、后桥铰接，前桥内设置有左前伸缩桥、右前伸缩桥及伸缩桥液压缸，伸缩桥液压缸的两端分别与左前伸缩桥的内端和右前伸缩桥的内端铰接，左前伸缩桥的外端和右前伸缩桥的外端分别连接左右两侧的转向机构及轮胎，横拉杆液压缸两端分别与左右两侧的转向机构铰接，后桥内设置有左后伸缩桥、右后伸缩桥及伸缩桥液压缸，伸缩桥液压缸的两端分别与左后伸缩桥的内端和右后伸缩桥的内端铰接，左后伸缩桥的外端和右后伸缩桥的外端分别连接左右两侧的轮胎，四边滑阀阀体固定在车架一侧上，四边滑阀阀芯拉杆与后桥铰接，左随动液压缸的缸体与车架铰接，左随动液压缸的活塞杆与前桥铰接，右随动液压缸的缸体与车架铰接，右随动液压缸的活塞杆与前桥铰接，液压能源以定压方式为四边滑阀的供油，四边滑阀的一个出油口经过平衡阀与右随动液压缸的活塞腔和左随动液压缸的杆腔相连，四边滑阀的另一个出油口经过平衡阀与右随动液压缸的杆腔和左随动液压缸的活塞腔相连。

2.根据权利要求1所述一种自行式高空作业平台车底盘，其特征在于所说的后桥设置缩桥限位块，限制右后伸缩桥和左后伸缩桥的收缩位置，右后伸缩桥和左后伸缩桥上分别设置伸桥内限位块，后桥两端分别设置伸桥外限位块，限制右后伸缩桥和左后伸缩桥的伸出位置。

3.根据权利要求1所述一种自行式高空作业平台车底盘，其特征在于所说的前桥设置缩桥限位块，限制右前伸缩桥和左前伸缩桥的收缩位置，右前伸缩桥和左前伸缩桥上分别设置伸桥内限位块，前桥两端分别设置伸桥外限位块，限制右前伸缩桥和左前伸缩桥的伸出位置。