CN103277355A - 登高平台消防车及其液压调平系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种登高平台消防车及其液压调平系统，液压调平系统包括调平油缸和调整调平油缸的电控调平装置，还包括液压源，以及位于登高工作平台的手动泵、手动换向阀，液压源供油至手动泵；手动换向阀在第一工作位置，手动泵连通调平油缸的有杆腔；在第二工作位置，出油口连通无杆腔；在第三工作位置，有杆腔以及无杆腔的油路截断。该系统中控制调平油缸的手动泵、手动换向阀等元件均手动控制，不依赖于整车电气系统，电气系统发生故障时，该手动调平控制装置可发挥其调平功能，调平可靠性提高。手动泵、手动换向阀等元件均置于登高工作平台上，由高空作业人员直接调控，及时解决调平问题，不再依赖操纵室内的操纵人员，提高安全系数。

Description

登高平台消防车及其液压调平系统

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种登高平台消防车及其液压调平系统。

背景技术

高空作业设备，通常具有底盘，并安装有举升臂架，举升臂架举升登高工作平台，作业人员位于登高工作平台上，以实现高空救援或是高空作业。整个设备一般具有位于底盘之上的操作台，由专业操作人员进行操控。

以登高消防车为例，其登高工作平台需要始终保持相对水平的作业状态，以便作业人员能够正常工作。

请参考图1，图1为一种典型的登高平台消防车的液压调平系统原理图。

该液压调平系统包括电液伺服控制系统，该系统包括电液伺服阀组11，伺服控制系统作常规的调平控制。然而，在车辆出厂调试或日常的使用当中，可能会碰到电液伺服阀组11产生故障或电气调平检测系统故障无法传递调平信号的情况，此时，登高工作平台一旦出现倾斜，车辆就无法继续进行调试，对于正在进行作业的车辆，则将严重威胁作业人员的生命财产安全。尤其是巨型登高平台消防车，车辆在60米以上的高空作业，一旦自动调平失效，后果更为严重。

目前，常用的备用方案有下述两种：

(1)设置应急动力源，当主动力源失效时，将应急动力源接入主液压系统；

(2)调平系统还设置电控手动调平系统，如图1所示，主要包括电磁换向阀12，电液伺服阀组11和电磁换向阀12均通过阀块15连通进油路P、回油路T以及调平油缸14。当自动调平伺服控制系统故障时使用，电控手动调平系统和伺服控制系统采用统一动力源(主动力源或应急动力源)，电控手动调平系统一般由操纵室的专业操纵人员操控。通过电控手动调平使电磁换向阀12带电实现登高工作平台的手动调平，而且，在登高工作平台的收回过程中，需要随时通过手动调平的方式调整登高工作平台使其一直保持在一个相对水平的位置。

图1中，手动电控调平的原理是：当电磁换向阀12处于右位时，进油路P的压力油由电磁换向阀12第一油口A通过管路进入调平油缸14的无杆腔，同时反馈油路打开与有杆腔连通的平衡阀13，有杆腔通过第二油口B连通回油路T，从而推动活塞杆伸出，登高工作平台向下旋转。当电磁换向阀12处于左位时，压力油由电磁换向阀12第二油口B经管路通过平衡阀13进入调平油缸14有杆腔，推动活塞杆缩回，登高工作平台向上旋转。当电磁换向阀12回到中位时，有杆腔的液压油被平衡阀13封住，登高工作平台保持在手动调平后的位置上。

由图1可知，登高工作平台的手动调平完全是靠控制电磁换向阀12换向，实现登高工作平台的上下旋转，从而达到调平目的。

该调平系统依然存在以下缺点：

一、单独由电磁换向阀12实现登高工作平台的手动调平，方式单一，安全可靠性较低。因为，电磁换向阀12的工作状态直接决定手动调平效果，不能满足紧急情况应用需求；而且，电磁换向阀12和伺服控制系统均依靠电气系统实现最终的调平控制，一旦电气系统故障，登高工作平台无论自动调平还是手动调平都无法实现，这样将直接影响作业人员安全

二、电控手动调平无有效备用方案，相对电液调平系统的独立性不强，主动力源故障、备用动力源不能使用时，登高工作平台无法实现调平作业。

有鉴于此，如何进一步提高登高工作平台调平的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种登高平台消防车及其液压调平系统。该调平系统使得登高工作平台的调平控制更为可靠。

本发明提供的液压调平系统，用于调平高空作业设备的登高工作平台，液压调平系统包括调平油缸和调整所述调平油缸的电控调平装置，还包括手动调平装置，所述手动调平装置包括液压源，以及位于登高工作平台的手动泵、手动换向阀，所述液压源供油至所述手动泵；

所述手动换向阀具有至少三个工作位置，在第一工作位置，所述手动泵的出油口连通所述调平油缸的有杆腔，无杆腔回油；在第二工作位置，所述手动泵的出油口连通所述调平油缸的无杆腔，有杆腔回油；在第三工作位置，所述调平油缸有杆腔以及无杆腔，与所述手动泵25以及所述手动调平装置的回油路均断开。

该系统中控制调平油缸的手动泵、手动换向阀等元件均手动控制，不依赖于整车电气系统，电气系统发生故障时，在电控调平装置均无法进行调平工作时，该手动调平控制装置可发挥其调平功能，起到良好的备用效果，调平可靠性提高。此时，手动泵、手动换向阀等元件均置于登高工作平台上，由高空作业人员直接调控，及时解决调平问题，不再依赖操纵室内的操纵人员，提高安全系数，也符合纯手动调控装置的机型需求。

优选地，所述液压源为位于登高工作平台的液压油箱。

优选地，所述液压油箱与所述手动泵集成为整体模块。

优选地，所述电控调平装置包括自动调平登高工作平台的伺服控制装置，以及电控手动调平装置；所述电控手动调平装置包括控制所述调平油缸有杆腔、无杆腔油液流动的电磁换向阀。

优选地，还包括双向液压锁，所述手动换向阀通过所述双向液压锁连通所述调平油缸的有杆腔和无杆腔。

优选地，所述手动泵出油口的压力小于所述伺服控制装置的进油路压力。

优选地，所述电磁换向阀也通过所述双向液压锁连通所述调平油缸的有杆腔和无杆腔。

优选地，与所述电磁换向阀连通的进油路压力小于所述伺服控制装置的进油路压力。

优选地，所述电磁换向阀与所述伺服控制装置连通同一进油路。

本发明还提供一种登高平台消防车，包括底盘和举升臂架，所述举升臂架设有登高工作平台，还包括上述任一项所述的液压调平系统，所述液压调平系统调平所述登高工作平台。

由于上述液压调平系统具有上述技术效果，具有该液压调平系统的登高平台消防车也具有相同的技术效果。

附图说明

图1为一种典型的登高平台消防车的液压调平系统原理图；

图2为本发明所提供登高平台的液压调平系统一种具体实施例的结构示意图；

图3为图2中手动换向阀与手动泵连接的示意图。

图1中：

11电液伺服阀组、12电磁换向阀、13平衡阀、14调平油缸、15阀块、A第一油口、B第二油口；

图2-3中：

21调平油缸、22平衡阀、23双向液压锁、24手动换向阀、a1第一油口、a2第二油口、a3第三油口、a4第四油口、25手动泵、26液压油箱、27电液伺服阀组、28电磁换向阀

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2-3，图2为本发明所提供登高平台的液压调平系统一种具体实施例的结构示意图；图3为图2中手动换向阀与手动泵连接的示意图。

该实施例中的液压调平系统，主要用于调平高空作业设备的登高工作平台，高空作业设备有多种，比如消防车、起重机械等。该液压调平系统包括调平油缸21和调整调平油缸21的电控调平装置，电控调平装置通过电控系统实现调平油缸21的调平。

本实施例中的调平系统还包括手动调平装置，手动调平装置包括液压源，以及位于登高工作平台的手动泵25、手动换向阀24，液压源供油至手动泵25。手动泵25即一种纯手工(机械)驱动的液压油泵，比如单柱塞泵，高空作业人员可通过加力杆或者脚踏装置提供动力。液压源可为如图2所示的液压油箱26，液压油箱26与电控调平装置的液压系统独立开，当然，手动泵25与电控调平装置采用同一液压源理论上也是可行的。

手动换向阀24具有至少三个工作位置。手动换向阀24在第一工作位置，手动泵25的出油口连通调平油缸21的有杆腔，无杆腔连通手动调平装置的回油路，以回油；在第二工作位置，手动泵25的出油口连通调平油缸21的无杆腔，有杆腔回油；在第三工作位置，调平油缸21有杆腔以及无杆腔的油路与手动泵25以及手动调平装置的回油路均断开(只是与手动调平装置的油路断开，正常使用时，电控调平装置的油路依然能够接通)，手动调平装置无法调整调平油缸21的状态。

如图3所示，手动换向阀24具有第一油口a1、第二油口a2、第三油口a3以及第四油口a4。其中，第一油口a1和第二油口a2分别连通手动泵25的出油口、液压油箱26，第三油口a3和第四油口a4分别连通调平油缸21的有杆腔和无杆腔。

该实施例，纯手动控制调平油缸21的过程如下：

手动控制手动换向阀24处于左位(第一工作位置)，手动泵25的出油口通过手动换向阀24的第一油口a1连通手动换向阀24的第三油口a3，则手动泵25的出油口连通调平油缸21的有杆腔；调平油缸21的无杆腔通过第四油口a4连通第二油口a2，则无杆腔连通液压油箱26，可回油。此时，调平油缸21有杆腔进油、无杆腔回油，登高工作平台在调平油缸21驱动作用下，向上/向下旋转；

手动控制手动换向阀24处于右位(第二工作位置)，油路恰好与上述相反，手动泵25的出油口通过第一油口a1连通第四油口a4，从而连通调平油缸21的无杆腔；调平油缸21的有杆腔通过第三油口a3连通第二油口a2，则有杆腔连通液压油箱26回油。此时，调平油缸21无杆腔进油、有杆腔回油，登高工作平台在调平油缸21驱动作用下，向下/向上旋转；即此时登高工作平台的旋转方向与上述调整方向恰好相反。

手动控制手动换向阀24处于中位(第三工作位置)，手动换向阀24的四个油口相互断开，调平油缸21的无杆腔和有杆腔均既不进油，也不回油，调平油缸21的位置保持稳定，相应地，登高工作平台的调平状态也保持不变。登高工作平台的调平状态符合要求时，可手动控制手动换向阀24处于中位。

调平油缸21的有杆腔油路可设置如图2所示的平衡阀22，平衡阀22的控制口通过控制油路连通无杆腔的油路，当无杆腔进油时，平衡阀22打开，油液正常流动；有杆腔进油时，油液直接经平衡阀22的单向阀进油，无杆腔回油；调平完毕时，在平衡阀22作用下，调平油缸21油液被封住，登高工作平台保持在调平后的位置。

该系统中控制调平油缸21的手动泵25、手动换向阀24等元件均是纯手动控制，即手动调平装置为纯手动调平装置，不依赖于整车电气系统，电气系统发生故障时，在电控调平装置均无法进行调平工作时，该纯手动调平控制装置可发挥其调平功能，起到良好的备用效果，调平可靠性提高。此时，手动泵25、手动换向阀24等元件均置于登高工作平台上，由高空作业人员直接调控，及时解决调平问题，不再依赖操纵室内的操纵人员，提高安全系数，也符合纯手动调控装置的机型需求。

手动换向阀24并不限于上述三个工作位置，还可以设置更多的工作位置。比如，设置一工作位置，位于该位置时，有杆腔和无杆腔均连通回油路或进油路；或是位于该位置，有杆腔、无杆腔相互连通，等等。根据实际使用需求，可设置相应地工作位置，此处，主要实现调平和保持功能，只要设置上述三个工作位置已经可以满足使用需求。

上述实施例中的液压源优选地选取为设置于登高工作平台上的液压油箱26，如图2所示，液压油箱26既作为调平油缸21的回油油箱，手动调平装置的回油路即连通该液压油箱26，液压油箱26也同时作为手动泵25的液压源。液压油箱26可与手动泵25、手动换向阀24等元件直接安装于登高工作平台，以便及时供油至手动泵25，也满足调平油缸21的及时回油需求，使得调平响应速度加快；而且，手动泵25和手动换向阀24依靠纯手工控制，如此设计，油液的管路较短，相较于长管路，更易于实现纯手工控制。另外，液压油箱26独立于电控调平装置的液压系统，使得纯手动调平控制不仅不受电控调平装置的电气系统限制，也不受液压系统限制，成为完全独立的调平系统。

据此，液压油箱26与手动泵25可集成为整体模块，此时，液压油箱26可采用体积较小的油箱。液压油箱26一般在电控调平装置产生故障时才启用，故液压油箱26的油量需求并不大，体积较小的油箱与手动泵25集成为一整体模块，既能够减小体积，又便于实际安装，降低液压油箱26内油液的泄漏量。

针对上述实施例，电控调平装置可包括自动调平登高工作平台的伺服控制装置，以及电控手动调平装置。伺服控制装置可如背景技术所述，包括电液伺服阀组27以及相应的电气控制系统，以实现自动调平。电控手动调平装置则包括控制调平油缸21有杆腔、无杆腔油液流动的电磁换向阀28，由操纵人员手动控制电磁换向阀28的得电、失电，以便在伺服控制装置出现故障时，作为备用调平装置使用。伺服控制装置、电控手动调平装置以及本实施例所提供的纯手动调平控制装置，共同实现调平油缸21的控制，在自动调平产生故障时，可实现双重保护。

该手动调平系统还可包括双向液压锁23，手动换向阀24通过该双向液压锁23连通调平油缸21的有杆腔和无杆腔。如图2、3所示，手动换向阀24的第三油口a3和第四油口a4分别连接至双向液压锁23的两个油口。如此，手动换向阀24处于中位时，双向液压锁23关闭，以保证纯手动调平控制装置不受其他油路的干涉。

进一步地，可使手动泵25出油口的压力小于伺服控制装置的进油路压力。如此，当伺服控制装置处于正常工作状态时，如图2所示，液压油正常通过电液伺服阀组27。假设登高工作平台上的作业人员对纯手动调平控制装置进行了误操作，接通了手动换向阀24和手动泵25、液压油箱26之间的油路，由于手动泵25的出油压力小于电液伺服阀组27的进油压力，无论电液伺服阀组27、手动换向阀24的进、回油方向如何，双向液压锁23无法形成所需压差，从而无法正常打开。因此，如此设计，即使高空作业人员进行了误操作，也不会使正常工作的自动调平伺服控制装置与纯手动控制装置产生干涉，影响调平油缸21的调平效果。

图2中，电磁换向阀28也通过该双向液压锁23连通调平油缸21的有杆腔和无杆腔，双向液压锁23也起到保护电磁换向阀28的作用。此时，也可使与电磁换向阀28连通的进油路压力小于伺服控制装置的进油路压力。与上述论述一致，误操作电磁换向阀28时，双向液压锁23无法正常打开，避免电控手动调平装置与自动调平的伺服控制装置相互干涉，影响调平油缸21的调平效果。

图2中，电磁换向阀28和手动换向阀24通过同一双向液压锁23连通至调平油缸21，可以理解，二者各通过一个双向液压锁23与调平油缸21连通也是可行的，只是设计的成本要高于上述同一双向液压锁23的实施例。在此基础上可以想到，仅手动换向阀24通过双向液压锁23连通调平油缸21时，还可将手动泵25的出口压力设置为小于电磁换向阀28的进油路压力，以免误操作影响电控手动调平；二者分别连通一双向液压锁23时，可使电液伺服阀组27的进油路压力大于电磁换向阀28的进油路压力，电磁换向阀28的进油路压力大于手动换向阀24的进油压力，以使三种调平装置互不干涉。

该实施例中，电磁换向阀28与伺服控制装置可连通同一进油路P，如图2所示，电磁换向阀28与电液伺服阀组27连通同一进油路P，二者也连通同一回油路T。电控手动调平装置和伺服控制装置均属于电控系统，二者连通同一进油路P，便于实现电气、液压的统一控制。当然，二者连通不同的进油路也是可行的。

上述实施例中需要使电磁换向阀28进油路压力和电液伺服阀组27进油路压力不同时，在连通同一进油路P的前提下，可通过设置压力调节元件实现，比如减压阀、阻尼等。同理，需要手动换向阀24的进油压力小于电液伺服阀组27的进油压力时，也可通过多种方式实现。在采用手动泵25作为动力源时，其压力通常小于设备的主液压系统压力，即小于电液伺服阀组27的进油压力，无需通过其他元件即具备压差需求。当然，手动泵25压力较大时，也可通过上述的压力调节元件实现压力调节。

除了上述液压调平系统，本发明还提供一种登高平台消防车，包括底盘和举升臂架，举升臂架设有登高工作平台，还包括如上述任一实施例所述的液压调平系统，液压调平系统调平登高工作平台。由于上述液压调平系统具有上述技术效果，具有该液压调平系统的登高平台消防车也具有相同的技术效果。

以上对本发明所提供的一种登高平台消防车及其液压调平系统均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压调平系统，用于调平高空作业设备的登高工作平台，液压调平系统包括调平油缸(21)和调整所述调平油缸(21)的电控调平装置，其特征在于，还包括手动调平装置，所述手动调平装置包括液压源，以及位于登高工作平台的手动泵(25)、手动换向阀(24)，所述液压源供油至所述手动泵(25)；

所述手动换向阀(24)具有至少三个工作位置，在第一工作位置，所述手动泵(25)的出油口连通所述调平油缸(21)的有杆腔，无杆腔回油；在第二工作位置，所述手动泵(25)的出油口连通所述调平油缸(21)的无杆腔，有杆腔回油；在第三工作位置，所述调平油缸(21)有杆腔以及无杆腔，与所述手动泵(25)以及所述手动调平装置的回油路均断开。

2.如权利要求1所述的液压调平系统，其特征在于，所述液压源为位于登高工作平台的液压油箱(26)。

3.如权利要求2所述的液压调平系统，其特征在于，所述液压油箱(26)与所述手动泵(25)集成为整体模块。

4.如权利要求1-3任一项所述的液压调平系统，其特征在于，所述电控调平装置包括自动调平登高工作平台的伺服控制装置，以及电控手动调平装置；所述电控手动调平装置包括控制所述调平油缸(21)有杆腔、无杆腔油液流动的电磁换向阀(28)。

5.如权利要求4所述的液压调平系统，其特征在于，还包括双向液压锁(23)，所述手动换向阀(24)通过所述双向液压锁(23)连通所述调平油缸(21)的有杆腔和无杆腔。

6.如权利要求5所述的液压调平系统，其特征在于，所述手动泵(25)出油口的压力小于所述伺服控制装置的进油路压力。

7.如权利要求5所述的液压调平系统，其特征在于，所述电磁换向阀(28)也通过所述双向液压锁(23)连通所述调平油缸(21)的有杆腔和无杆腔。

8.如权利要求7所述的液压调平系统，其特征在于，与所述电磁换向阀(28)连通的进油路压力小于所述伺服控制装置的进油路压力。

9.如权利要求7所述的液压调平系统，其特征在于，所述电磁换向阀(28)与所述伺服控制装置连通同一进油路。

10.一种登高平台消防车，包括底盘和举升臂架，所述举升臂架设有登高工作平台，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的液压调平系统，所述液压调平系统调平所述登高工作平台。

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