CN103754804A - 一种高空作业车缓冲控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高空作业车缓冲控制系统，由液控比例多路阀、下臂双向平衡阀、下臂油缸、上臂单向平衡阀、上臂油缸、伸缩臂双向平衡阀、伸缩臂油缸、回转马达、先导控制阀和单向节流阀，液控比例多路阀中的每片阀液控口处接有单向节流阀构成一个缓冲控制系统。本发明来自于先导控制阀输出的液压压力信号经单向节流阀到液控比例多路阀液控口处作用于阀芯上、以克服压缩复位弹簧的弹力和液控腔处的液压油的阻力，使阀芯缓慢的位移、开启，输出的流量与各驱动机构动作速度相匹配，保证各执行机构在起动、停止、换向、加速和减速过程中运行平稳，无冲击和晃动。

Description

一种高空作业车缓冲控制系统

技术领域

本发明涉及一种高空作业车缓冲控制系统，该系统适用于绝缘型或非绝缘型高空作业车各执行机构在起动、停止、换向、加速和减速过程中，保证各执行机构运行平稳、无冲击、无抖动、无震动、无晃动。

背景技术

高空作业车在作业过程中各执行机构经常需要重复起动、停止、换向、加速和减速，由于惯性力、摩擦力和液压回路的节流而形成的反压力，使各执行机构存在冲击、晃动、抖动、震动和运行不平稳现象，影响操作人员的操作舒适性和安全性，各执行机构及液压元件的使用寿命也受到影响。目前高空作业车上普遍采用油缸两端进行缓冲，其余位置无缓冲。造成高空作业车作业时各执行机构运行不平稳，存在抖动和晃动现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种高空作业车缓冲控制系统。该系统采用液控比例多路阀控制各执行机构动作，在液控比例多路阀各液控口处增加单向节流阀构成缓冲控制系统，使驱动液控比例多路阀输入的阶跃液压压力信号经单向节流阀后转换为缓慢上升的输出信号作用到液控比例多路阀阀芯上，使阀芯缓慢的位移开启阀口、输出的流量缓慢的上升与执行机构动作运行速度相匹配,保证各执行机构在起动、停止、换向、加速和减速过程中运行平稳，无冲击和晃动。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高空作业车缓冲控制系统，由液控比例多路阀、下臂双向平衡阀、下臂油缸、上臂单向平衡阀、上臂油缸、伸缩臂双向平衡阀、伸缩臂油缸、回转马达、先导控制阀、单向节流阀组成，单向节流阀由第一单向节流阀、第二单向节流阀、第三单向节流阀、第四单向节流阀、第五单向节流阀、第六单向节流阀、第七单向节流阀、第八单向节流阀组成，先导控制阀具有回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄，回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄并联，液控比例多路阀具有下臂阀、上臂阀、伸缩臂阀、回转阀和安全阀，下臂阀、上臂阀、伸缩臂阀、回转阀、安全阀并联，下臂阀出油口与下臂双向平衡阀、下臂油缸相连接，下臂阀液控口与第四单向节流阀、第八单向节流阀、先导控制阀中的下臂控制手柄连接，构成下臂驱动控制系统；上臂阀出油口与上臂单向平衡阀、上臂油缸相连接，上臂阀液控口与第三单向节流阀、第七单向节流阀、先导控制阀中的上臂控制手柄连接，构成上臂驱动控制系统；伸缩臂阀出油口与伸缩臂双向平衡阀、伸缩臂油缸相连接，伸缩臂阀液控口与第二单向节流阀、第六单向节流阀、先导控制阀中的伸缩臂控制手柄连接，构成伸缩臂驱动控制系统；回转阀出油口与回转马达相连接，回转阀液控口与第一单向节流阀、第五单向节流阀、先导控制阀中的回转控制手柄连接，构成回转驱动控制系统。安全阀是保证各执行机构在工作时，其工作压力不超过系统设定的压力值，当负载过大时，安全阀开启卸压。 

本发明所述单向节流阀由单向阀和用来调节单向节流阀输出信号大小的可调阻尼孔并联组成。单向节流阀分别与先导控制阀、液控比例多路阀的液控口相连接，每两只单向节流阀与液控比例多路阀中的一片阀构成一个缓冲控制系统。

本发明所述先导控制阀由回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄组成，回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄彼此并联与单向节流阀相连，其输出的液压压力信号经单向节流阀到液控比例多路阀液控口处作用于阀芯上，使阀芯开启速度和输出流量与对应执行机构动作速度相匹配。所述执行机构是指分别与回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄对应的回转马达、伸缩臂油缸、上臂油缸、下臂油缸。

本发明的优点是：各执行机构在任何位置起动、停止、换向、加速和减速过程中运行平稳，无冲击和抖动，解决了以往只有行程终端有缓冲。 

附图说明

图1为本发明实施例的液压原理图。

具体实施方式

参见图1,本发明实施例高空作业车缓冲控制系统，主要包括液控比例多路阀1、下臂双向平衡阀2、下臂油缸3、上臂单向平衡阀4、上臂油缸5、伸缩臂双向平衡阀6、伸缩臂油缸7、回转马达8、先导控制阀9、第一单向节流阀①、第二单向节流阀②、第三单向节流阀③、第四单向节流阀④、第五单向节流阀⑤、第六单向节流阀⑥、第七单向节流阀⑦、第八单向节流阀⑧，它们之间通过管路相连接，每个单向节流阀均具有可调阻尼孔10，用来调节单向节流阀的输出信号大小。液控比例多路阀1设有下臂阀11、上臂阀12、伸缩臂阀13、回转阀14和安全阀15 ,下臂阀11、上臂阀12、伸缩臂阀13、回转阀14、安全阀15彼此并联，下臂阀11出油口A4 、B4与下臂双向平衡阀2、下臂油缸3相连接，下臂阀11液控口a4、b4与第四单向节流阀④、第八单向节流阀⑧、先导控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ液控口c4、d4连接，构成下臂驱动控制系统；上臂阀12出油口A3 、B3与上臂单向平衡阀4、上臂油缸5相连接，上臂阀12液控口a3、b3与第三单向节流阀③、第七单向节流阀⑦、先导控制阀9中的上臂控制手柄Ⅲ液控口c3、d3连接，构成上臂驱动控制系统；伸缩臂阀13出油口A2 、B2与伸缩臂双向平衡阀6、伸缩臂油缸7相连接，伸缩臂阀13液控口a2、b2与第二单向节流阀②、第六单向节流阀⑥、先导控制阀9中的伸缩臂控制手柄Ⅱ液控口c2、d2连接，构成伸缩臂驱动控制系统；回转阀14出油口A1 、B1与回转马达8相连接，回转阀14液控口a1、b1与第一单向节流阀①、第五单向节流阀⑤、先导控制阀9中的回转控制手柄Ⅰ液控口c1、d1连接，构成回转驱动控制系统；第一单向节流阀①、第二单向节流阀②、第三单向节流阀③、第四单向节流阀④、第五单向节流阀⑤、第六单向节流阀⑥、第七单向节流阀⑦、第八单向节流阀⑧与液控比例多路阀1相连接，构成缓冲控制系统，其中第一单向节流阀①、第五单向节流阀⑤分别安装在回转阀14液控口a1、b1的两端，构成回转缓冲控制系统，第二单向节流阀②、第六单向节流阀⑥分别安装在伸缩臂阀13液控口a2、b2的两端，构成伸缩臂缓冲控制系统，第三单向节流阀③、第七单向节流阀⑦分别安装在上臂阀12液控口a3、b3的两端，构成上臂缓冲控制系统，第四单向节流阀④、第八单向节流阀⑧分别安装在下臂阀11液控口a4、b4的两端，构成下臂缓冲控制系统。先导控制阀9具有回转控制手柄Ⅰ、伸缩臂控制手柄Ⅱ、上臂控制手柄Ⅲ、下臂控制手柄Ⅳ，回转控制手柄Ⅰ液控口c1、d1与回转阀14液控口a1、b1两端的第一单向节流阀①、第五单向节流阀⑤连接，伸缩臂控制手柄Ⅱ液控口c2、d2与伸缩臂阀13液控口a2、b2两端的第二单向节流阀②、第六单向节流阀⑥连接，上臂控制手柄Ⅲ液控口c3、d3与上臂阀12液控口a3、b3两端的第三单向节流阀③、第七单向节流阀⑦连接，下臂控制手柄Ⅳ液控口c4、d4与下臂阀11液控口a4、b4两端的第四单向节流阀④、第八单向节流阀⑧连接，分别控制回转马达8、伸缩臂油缸7、上臂油缸5、下臂油缸3的动作和速度。图中P口是泵的输出口（液控比例多路阀1的进油口），供给执行机构（包括下臂油缸3、上臂油缸5、伸缩臂油缸7、回转马达8）液压油；P1口是供给先导控制阀9的控制油源；T口是液控比例多路阀1的回油口通油箱；T1口是先导控制阀9的回油口通油箱。每个控制手柄（包括回转控制手柄Ⅰ、伸缩臂控制手柄Ⅱ、上臂控制手柄Ⅲ、下臂控制手柄Ⅳ）均具有三个档位，即中位、（2）档、（1）档，控制手柄处于中位时没有控制油输出，控制手柄处于（2）档或（1）档时分别输出反向的控制油信号。

本发明工作原理如下：

高空作业车作业时，通过操纵先导控制阀9控制手柄控制各执行机构的动作和速度。以下臂驱动控制系统为例：

当下臂上升时，通过操作先导控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ⑵档的偏转角度，发出与角度成比例的液压压力信号经管路到与下臂阀11连接的第四单向节流阀④中的单向阀直接作用到液控比例多路阀1中的下臂阀11液控口a4处，输入的阶跃液压压力信号作用于下臂阀11阀芯上，以克服压缩复位弹簧的弹力推动阀芯向下位移，阀芯在位移过程中必须排除下臂阀11液控口b4处控制腔中的液压油,该处的液压油经第八单向节流阀⑧中的可调阻尼孔10节流后流到控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ⑴档回油箱，使输入的阶跃液压压力信号转换为缓慢上升的输出信号，输出信号的斜坡量可根据第八单向节流阀⑧中的可调阻尼孔10孔径的大小进行调节，使阀芯的位移速度与缓慢上升的输出信号成正比，保证了阀口的开启量延缓时间与P口进入下臂阀11的液压油通过下臂双向平衡阀2进入下臂油缸3大腔（无杆腔）的起升时间相匹配，使下臂起升运行平稳，无冲击和抖动。 

当下臂停止时，将先导控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ⑵档回到中位，作用在下臂阀11阀芯上的压缩复位弹簧弹力的作用下使阀芯复位，阀芯在位复过程中必须排除下臂阀11液控口a4处控制腔中的液压油,该处的液压油经第四单向节流阀④中的可调阻尼孔10节流后流经先导控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ⑵档回油箱。因阀芯在整个复位过程中受到下臂阀11液控口a4处控制腔中液压油的节流阻尼作用而缓慢地复位、延缓阀口关闭时间，在此过程中下臂油缸3会继续向上缓慢地运行一段距离后平稳地停下来 ,此段距离和时间可根据不同的工况调节可调阻尼孔10的孔径大小来确定。

当下臂下降时，通过操作先导控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ⑴档的偏转角度，发出与角度成比例的液压压力信号经管路到第八单向节流阀⑧，经单向阀直接作用到液控比例多路阀1中的下臂阀11液控口b4处，输入的阶跃液压压力信号作用于阀芯上，以克服压缩复位弹簧的弹力推动阀芯向上位移，阀芯在位移过程中必须排除下臂阀11液控口a4处控制腔中的液压油,该处的液压油经第四单向节流阀④中的可调阻尼孔10节流后流经先导控制阀9中的下臂控制手柄Ⅳ⑵档回油箱，使输入的阶跃液压压力信号转换为缓慢上升的输出信号，输出信号的斜坡量可根据第四单向节流阀④中的可调阻尼孔10孔径的大小进行调节，使阀芯的位移速度与缓慢上升的输出信号成正比，保证了阀口的开启量延缓时间与P口进入下臂阀11的液压油通过下臂双向平衡阀2进入下臂油缸3小腔（有杆腔）的下降时间相匹配，使下臂下降运行平稳，无冲击和抖动。 

当下臂突然加速和突然减速时，由于供油量的突然变化，油缸的反映速度与供油量的变化速度不匹配，使管路系统和油缸内腔油液压力在瞬间急剧升高，形成较大的压力峰值，造成很大的液压冲击，使平稳运行的下臂突然生产抖动和晃动现象。目前采用的缓冲控制统，可以保证阀口的开启量和关闭量的延缓时间与P口进入下臂阀11的液压油通过下臂双向平衡阀2进入下臂油缸3的时间相匹配，保证了下臂运行平稳，无冲击和抖动。其工作原理与上述相同。

其余执行机构（上臂驱动系统、伸缩臂驱动系统、回转驱动系统）在起动、停止、换向、加速和减速过程中，为了保证各执行机构运行平稳、无冲击、无抖动，其工作原理与下臂驱动系统相同。

本发明实施例高空作业车缓冲控制系统，使各执行机构运行平稳、无冲击、无抖动、无震动和无晃动，保证了斗上的工作人员安全性和操作舒适性。在绝缘型或非绝缘型高空作业车上都可适用，提高整车的工作效率和经济效果。

Claims (3)

1.一种高空作业车缓冲控制系统，其持征是：由液控比例多路阀、下臂双向平衡阀、下臂油缸、上臂单向平衡阀、上臂油缸、伸缩臂双向平衡阀、伸缩臂油缸、回转马达、先导控制阀、单向节流阀组成，单向节流阀由第一单向节流阀、第二单向节流阀、第三单向节流阀、第四单向节流阀、第五单向节流阀、第六单向节流阀、第七单向节流阀、第八单向节流阀组成，先导控制阀具有回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄，回转控制手柄、伸缩臂控制手柄、上臂控制手柄、下臂控制手柄并联，液控比例多路阀具有下臂阀、上臂阀、伸缩臂阀、回转阀和安全阀，下臂阀、上臂阀、伸缩臂阀、回转阀、安全阀并联，下臂阀出油口与下臂双向平衡阀、下臂油缸相连接，下臂阀液控口与第四单向节流阀、第八单向节流阀、先导控制阀中的下臂控制手柄连接，构成下臂驱动控制系统；上臂阀出油口与上臂单向平衡阀、上臂油缸相连接，上臂阀液控口与第三单向节流阀、第七单向节流阀、先导控制阀中的上臂控制手柄连接，构成上臂驱动控制系统；伸缩臂阀出油口与伸缩臂双向平衡阀、伸缩臂油缸相连接，伸缩臂阀液控口与第二单向节流阀、第六单向节流阀、先导控制阀中的伸缩臂控制手柄连接，构成伸缩臂驱动控制系统；回转阀出油口与回转马达相连接，回转阀液控口与第一单向节流阀、第五单向节流阀、先导控制阀中的回转控制手柄连接，构成回转驱动控制系统。

2.根据权利要求1所述的高空作业车缓冲控制系统，其持征是：所述单向节流阀由单向阀和用来调节单向节流阀输出信号大小的可调阻尼孔并联组成。

3.根据权利要求1所述的高空作业车缓冲控制系统，其持征是：所述先导控制阀输出的液压压力信号经单向节流阀到液控比例多路阀液控口处作用于液控比例多路阀阀芯上，使液控比例多路阀阀芯开启速度和输出流量与对应执行机构动作速度相匹配。