CN103803449A - 一种用于高空作业的液压升降台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高空作业的液压升降台，包括移动平台、升降平台和升降液压系统，所述升降液压系统包括至少两路执行回路、换向阀、至少两路供油回路和油箱，所述执行回路包括第一液压马达。所述移动平台上设有若干副与所述移动平台相垂直的滚珠丝杆副，所述滚珠丝杆副的副数与所述执行回路的路数相等。所述滚珠丝杆副包括滚珠丝杆和滚珠螺母，所述滚珠丝杆与所述第一液压马达之间设有锥齿轮副，所述第一液压马达通过所述锥齿轮副与所述滚珠丝杆相联接。所述滚珠螺母均匀布置固定安装在所述升降平台的底面上。该液压升降台采用多个同轴刚性联接、输出流量相同的第二液压马达以及多个排量相同的第一液压马达，可以精确地实现多个液压元件的同步运转。该液压升降台采用具有自锁功能的滚珠丝杆副，能够安全的维持升降平台停止状态。

Description

一种用于高空作业的液压升降台

技术领域

本发明涉及一种液压顶升装置，具体涉及一种用于高空作业的液压升降台。

背景技术

在建筑工地、路灯维护等作业场所，经常会需要进行高空作业，在高空作业时，需要借助升降设备完成人员等的升降运输，通常使用的升降设备为液压升降台。

现有的液压升降台通常为采用单个液压缸的液压升降台，或者为采用多个液压缸的液压升降台。采用单个液压缸的液压升降台在执行高空作业时，操作稳定性比较差；采用多个液压缸的液压升降台具有多个液压缸，在执行高空作业时，多个液压缸需要同时动作，现有的液压升降台无法精确地控制多个液压缸同步工作。

另外，现有的液压升降台在执行高空作业升至高处时需要保持升降平台处于停止状态，大多数现有的液压升降台是依靠液压系统来维持停止状态。升降台停止状态的位置对液压系统、特别是液压缸的密封性要求较高，若液压系统的供油系统或者液压缸发生泄漏，升降平台就会自行下降，会对执行高空作业的人员造成极大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高空作业的液压升降台，该液压升降台采用多个同轴刚性联接、输出流量相同的第二液压马达以及多个排量相同的第一液压马达，可以精确地实现多个液压元件的同步运转。该液压升降台采用具有自锁功能的滚珠丝杆副，能够安全的维持升降平台停止状态。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种用于高空作业的液压升降台，包括移动平台、升降平台和升降液压系统，所述升降液压系统包括至少两路执行回路、换向阀、至少两路供油回路和油箱，所述执行回路包括第一液压马达。所述移动平台上设有若干副与所述移动平台相垂直的滚珠丝杆副，所述滚珠丝杆副的副数与所述执行回路的路数相等。所述滚珠丝杆副包括滚珠丝杆和滚珠螺母，所述滚珠丝杆与所述第一液压马达之间设有锥齿轮副，所述第一液压马达通过所述锥齿轮副与所述滚珠丝杆相联接。所述滚珠螺母均匀布置固定安装在所述升降平台的底面上。

进一步的，所述执行回路还包括第二液压马达以及并联连接的第一单向阀和顺序阀。所述第一单向阀的进油口与所述顺序阀的出油口相连接，所述第一单向阀的出油口与所述顺序阀的进油口相连接。所述第二液压马达的一个油口与所述第一单向阀的进油口相连接，所述第二液压马达的另一个油口与所述换向阀相连接。所述第一液压马达的一个油口与所述第一单向阀的出油口相连接，所述第一液压马达的另一个油口连接所述顺序阀的控制油口且与所述换向阀相连接。

进一步的，每路所述执行回路的所述第二液压马达的转轴均同轴刚性联接且同步转动。

进一步的，所述供油回路包括两位两通换向阀、第二单向阀和液压泵，所述第二单向阀的出油口与所述换向阀相连接，所述第二单向阀的进油口与所述液压泵的出油口相连接。所述两位两通换向阀的一个油口与所述液压泵的出油口相连接，所述两位两通换向阀的另一个油口连接所述油箱。所述液压泵的进油口连接所述油箱。

进一步的，所述换向阀为三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀有三个工作位，分别为左位、中位和右位。该三位四通电磁换向阀有四个油口，分别为A口、B口、C口和D口。该三位四通电磁换向阀工作在左位时，A口和C口相连通，B口和D口相连通；该三位四通电磁换向阀工作在中位时，C口和D口相连通，A口和B口均不导通；该三位四通电磁换向阀工作在右位时，A口和D口相连通，B口和C口相连通。

进一步的，所述第二液压马达的一个油口与所述第一单向阀的进油口相连接，所述第二液压马达的另一个油口与所述换向阀的A口相连接。所述第一液压马达的一个油口与所述第一单向阀的出油口相连接，所述第一液压马达的另一个油口与所述换向阀的B口相连接。所述第二单向阀的出油口与所述换向阀的C口相连接，所述换向阀的D口连接所述油箱。

进一步的，所述升降液压系统还包括补油回路，所述补油回路包括第三单向阀，所述第三单向阀的进油口连接所述油箱，所述第三单向阀的进油口与所述换向阀的B口相连接。

进一步的，所述升降液压系统还包括溢流回路，所述溢流回路包括溢流阀，所述溢流阀的出油口连接所述油箱，所述溢流阀的进油口与所述换向阀的C口相连接。

进一步的，所述执行回路的路数为两路，所述供油回路的路数为两路；每路所述执行回路的所述第一液压马达的排量相等，每路所述执行回路的所述第二液压马达的排量相等。每路所述供油回路的所述液压泵运行时的输出流量不相等。

进一步的，所述移动平台的两侧设有若干个滚轮。

采用本发明具有如下的有益效果：

1、本发明所述的用于高空作业的液压升降台采用多个同轴刚性联接、输出流量相同的第二液压马达以及多个排量相同的第一液压马达，可以精确地实现多个第二液压马达同步运转以及多个第一液压马达同步运转。

2、本发明所述的用于高空作业的液压升降台采用具有自锁功能的滚珠丝杆副，即使所述执行回路发生泄漏，升降平台也不会自行下降，始终维持停止状态，对液压系统的密封性要求较低。

3、本发明所述的用于高空作业的液压升降台采用顺序阀和补油回路来实现升降平台的安全平稳下降，避免下降速度过快导致意外事故。

4、本发明所述的用于高空作业的液压升降台采用多路供油回路，多路供油回路可以提供多种升降平台的升降速度选择。同时采用多路执行回路，配合多路供油回路，可以适应不同外部负载大小和不同的升降平台的升降速度需求。

附图说明

图1为本发明一种用于高空作业的液压升降台实施例的三维简易结构示意图；

图2为本发明一种用于高空作业的液压升降台实施例的部分结构正视示意图；

图3为本发明一种用于高空作业的液压升降台实施例的升降液压系统工作原理图；

图4为本发明一种用于高空作业的液压升降台实施例的换向阀工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图4。一种用于高空作业的液压升降台，包括移动平台10、升降平台12和升降液压系统，所述升降液压系统包括两路执行回路、换向阀40、两路供油回路、油箱60、补油回路和溢流回路。

所述换向阀40为三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀有三个工作位，分别为左位、中位和右位。该三位四通电磁换向阀有四个油口，分别为A口、B口、C口和D口。该三位四通电磁换向阀工作在左位时，A口和C口相连通，B口和D口相连通。该三位四通电磁换向阀工作在中位时，C口和D口相连通，A口和B口均不导通。该三位四通电磁换向阀工作在右位时，A口和D口相连通，B口和C口相连通。

所述执行回路包括第一液压马达21、第二液压马达22以及并联连接的第一单向阀23和顺序阀24。所述第一单向阀23的进油口与所述顺序阀24的出油口相连接，所述第一单向阀23的出油口与所述顺序阀24的进油口相连接。所述第一液压马达21的一个油口与所述第一单向阀23的出油口相连接，所述第一液压马达21的另一个油口连接所述顺序阀24的控制油口且与所述换向阀40的B口相连接。所述第二液压马达22的一个油口与所述第一单向阀23的进油口相连接，所述第二液压马达22的另一个油口与所述换向阀40的A口相连接。

每路所述执行回路的所述第一液压马达21的排量相等，每路所述执行回路的所述第二液压马达22的排量相等。每路所述执行回路的所述第二液压马达22的转轴之间同轴刚性联接在一起，使得两个所述第二液压马达22能够同步转动。

所述供油回路包括两位两通换向阀51、第二单向阀52和液压泵53，所述第二单向阀52的出油口与所述换向阀40的C口相连接，所述第二单向阀52的进油口与所述液压泵53的出油口相连接。所述两位两通换向阀51的一个油口与所述液压泵53的出油口相连接，所述两位两通换向阀51的另一个油口连接所述油箱60。所述液压泵53的进油口和所述换向阀40的D口均与所述油箱60相连接。每路所述供油回路的所述液压泵53运行时的输出流量不相等。

所述补油回路包括第三单向阀71，所述第三单向阀71的进油口连接所述油箱60，所述第三单向阀71的进油口与所述换向阀40的B口相连接。所述溢流回路包括溢流阀81，所述溢流阀81的出油口连接所述油箱60，所述溢流阀81的进油口与所述换向阀40的C口相连接。

所述移动平台10上设有两副与所述移动平台10相垂直的滚珠丝杆副，所述滚珠丝杆副包括滚珠丝杆31和滚珠螺母32。所述滚珠丝杆31与所述第一液压马达21之间设有锥齿轮副，所述第一液压马达21通过所述锥齿轮副与所述滚珠丝杆31相联接。两个所述滚珠螺母32均匀布置安装在所述升降平台12的底面上，所述移动平台10的两侧设有四个滚轮11，所述移动平台10可以根据实际需要移动位置。

本发明所述的用于高空作业的液压升降台的工作原理如下所述：

1）所述升降平台12的升降及保持作业

1.1）上升作业

所述换向阀40的左位得电，三位四通电磁换向阀的工作位为左位，所述供油回路通过所述换向阀40的C口-A口向所述执行回路供给油液。油液依次流经供油回路、换向阀40的C口-A口、第二液压马达22、第一单向阀23、第一液压马达21、换向阀40的B口-D口，最后流回油箱60。

此时，所述第一液压马达21和所述第二液压马达22均正向转动。由于每路所述执行回路的所述第二液压马达22的排量相等，且每路所述执行回路的所述第二液压马达22的转轴之间同轴刚性联接在一起，使得两个所述第二液压马达22能够精确地同步、同向转动且输出相同的流量。

另外，由于每路所述执行回路的所述第一液压马达21的排量相等，且每路所述执行回路中由所述第二液压马达22输入至所述第一液压马达21的流量也相等，使得每路所述执行回路的所述第一液压马达21能够精确地同步、同向转动。

每路所述执行回路的所述第一液压马达21通过锥齿轮副带动所述滚珠丝杆31正向转动，使得所述滚珠螺母32上升，即使得所述升降平台12上升。

1.2）维持作业

所述换向阀40的左位和右位均失电，三位四通电磁换向阀的工作位为中位，所述供油回路输出的油液通过所述换向阀40的C口-D口流回油箱60。

所述换向阀40的A口和B口处于截止状态，所述执行回路中的油液滞留在各液压元件和管路中，所述第一液压马达21停止转动，使得所述升降平台12维持在所述第一液压马达21停止转动时的位置。

另外，所述滚珠丝杆副具有自锁功能，依靠所述滚珠丝杆副的自锁功能就可以使所述升降平台12维持在工作位置不动，即使所述执行回路发生泄漏，所述升降平台12也不会自行下降，始终维持停止状态，因此，对所述升降液压系统的密封性要求较低。

1.3）下降作业

所述换向阀40的右位得电，三位四通电磁换向阀的工作位为右位，所述供油回路通过所述换向阀40的C口-B口向所述执行回路供给油液。此时，所述换向阀40的B口输出高压油液，所述顺序阀24在高压油液的控制下导通，油液依次流经供油回路、换向阀40的C口-B口、第一液压马达21、顺序阀24、第二液压马达22、换向阀40的A口-D口，最后流回油箱60。

此时，所述第一液压马达21和所述第二液压马达22均反向转动。每路所述执行回路的所述第一液压马达21通过锥齿轮副带动所述滚珠丝杆31反向转动，使得所述滚珠螺母32下降，即使得所述升降平台12下降。

当所述升降平台12下降过快时，带动所述第一液压马达21转动使其转速增大，使得所述供油回路供给油液不足，所述换向阀40的B口输出的油液压力降低甚至降低至负压，从而导致所述顺序阀24短时间关闭，所述第一液压马达21暂时停止工作。此时，为了解决负压问题以及避免负压对所述第一液压马达21造成不良影响，通过所述补油回路的第三单向阀71向所述第一液压马达21提供补充油液，该补油过程可以缓解所述升降平台12下降过快的情况。待所述升降平台12下降平稳、所述换向阀40的B口输出的油液再次建立起高压，所述顺序阀24导通，所述执行回路继续执行下降作业。所述顺序阀24起到了平稳所述升降平台12下降过程的作用。

2）所述升降平台12的升降速度调节作业

所述升降平台12的升降速度调节是由所述供油回路来完成的。

每路所述供油回路的所述液压泵53运行时的输出流量不相等，假定第一路所述供油回路的所述液压泵53运行时的输出流量为Q1，第二路所述供油回路的所述液压泵53运行时的输出流量为Q2，两路所述供油回路的总输出流量为Q，Q1和Q2均不等于零，Q1小于Q2。

每路所述供油回路的供油作业是由所述两位两通换向阀51控制的，当所述两位两通换向阀51失电时，所述两位两通换向阀51处于导通工作状态，所述液压泵53输出的油液直接通过所述两位两通换向阀51流回油箱；当所述两位两通换向阀51得电时，所述两位两通换向阀51处于截止工作状态，所述液压泵53通过所述第二单向阀52向所述换向阀40的C口输出油液。

假定两路所述供油回路均处于运行状态，当第一路所述供油回路的所述两位两通换向阀51截止、第二路所述供油回路的所述两位两通换向阀51导通时，Q=Q1；当第一路所述供油回路的所述两位两通换向阀51导通、第二路所述供油回路的所述两位两通换向阀51截止时，Q=Q2；当第一路和第二路所述供油回路的所述两位两通换向阀51均截止时，Q=Q1+Q2。

两路所述供油回路均处于运行状态时，根据每路所述供油回路的所述两位两通换向阀51的不同工作状态，两路所述供油回路的总输出流量Q会有三种不同量值，进而使得流经所述执行回路的所述第一液压马达21的油液流量也有三种不同的量值。由于所述第一液压马达21的排量固定，所述第一液压马达21的三种不同的流量与所述第一液压马达21的三种不同的转速相对应，即所述第一液压马达21的三种不同的流量与所述升降平台12的三种不同的升降速度相对应。

因此，所述升降液压系统可以根据外部负载和所述升降平台12升降速度的不同需求，分别控制每路所述供油回路的所述两位两通换向阀51使其处于不同工作状态，实现所述升降平台12在三种不同的升降速度之间转换。

当发生紧急事件需要液压升降台紧急停机时，可以使每路所述供油回路的所述两位两通换向阀51均失电，使每路所述供油回路的所述液压泵53输出的油液回油箱60，所述升降平台12停止升降作业，起到安全保护作用。

3）溢流保护作业

所述升降液压系统通过所述溢流回路的所述溢流阀81实现溢流保护功能，所述溢流阀81根据实际工况调定其溢流卸荷压力，当所述升降液压系统的工作压力超过溢流卸荷压力时，所述溢流阀81溢流。

以上部分的内容仅为本发明所述的用于高空作业的液压升降台的一种实施例，该实施例采用了两路执行回路、两路供油回路、两副滚珠丝杆副以及两副锥齿轮副。由该实施例还可以类推出其他的实施例，如采用N路执行回路、N路供油回路、N副滚珠丝杆副以及N副锥齿轮副的液压升降台，N为大于2的整数。

采用N路执行回路、N路供油回路、N副滚珠丝杆副以及N副锥齿轮副的液压升降台，可以根据实际工况（如外部负载的大小和升降平台12的升降速度的需求）来选择N的大小，该液压升降台具有大于三种的不同升降速度选择，且N路执行回路能够提供更加稳定的升降作业。

Claims (10)

1.一种用于高空作业的液压升降台，包括移动平台（10）、升降平台（12）和升降液压系统，其特征在于：所述升降液压系统包括至少两路执行回路、换向阀（40）、至少两路供油回路和油箱（60），所述执行回路包括第一液压马达（21）；所述移动平台（10）上设有若干副与所述移动平台（10）相垂直的滚珠丝杆副，所述滚珠丝杆副的副数与所述执行回路的路数相等；所述滚珠丝杆副包括滚珠丝杆（31）和滚珠螺母（32），所述滚珠丝杆（31）与所述第一液压马达（21）之间设有锥齿轮副，所述第一液压马达（21）通过所述锥齿轮副与所述滚珠丝杆（31）相联接；所述滚珠螺母（32）均匀布置固定安装在所述升降平台（12）的底面上。

2.按照权利要求1所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述执行回路还包括第二液压马达（22）以及并联连接的第一单向阀（23）和顺序阀（24）；所述第一单向阀（23）的进油口与所述顺序阀（24）的出油口相连接，所述第一单向阀（23）的出油口与所述顺序阀（24）的进油口相连接；所述第二液压马达（22）的一个油口与所述第一单向阀（23）的进油口相连接，所述第二液压马达（22）的另一个油口与所述换向阀（40）相连接；所述第一液压马达（21）的一个油口与所述第一单向阀（23）的出油口相连接，所述第一液压马达（21）的另一个油口连接所述顺序阀（24）的控制油口且与所述换向阀（40）相连接。

3.按照权利要求2所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：每路所述执行回路的所述第二液压马达（22）的转轴均同轴刚性联接且同步转动。

4.按照权利要求2或3所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述供油回路包括两位两通换向阀（51）、第二单向阀（52）和液压泵（53），所述第二单向阀（52）的出油口与所述换向阀（40）相连接，所述第二单向阀（52）的进油口与所述液压泵（53）的出油口相连接；所述两位两通换向阀（51）的一个油口与所述液压泵（53）的出油口相连接，所述两位两通换向阀（51）的另一个油口连接所述油箱（60）；所述液压泵（53）的进油口连接所述油箱（60）。

5.按照权利要求4所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述换向阀（40）为三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀有三个工作位，分别为左位、中位和右位；该三位四通电磁换向阀有四个油口，分别为A口、B口、C口和D口；该三位四通电磁换向阀工作在左位时，A口和C口相连通，B口和D口相连通；该三位四通电磁换向阀工作在中位时，C口和D口相连通，A口和B口均不导通；该三位四通电磁换向阀工作在右位时，A口和D口相连通，B口和C口相连通。

6.按照权利要求5所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述第二液压马达（22）的一个油口与所述第一单向阀（23）的进油口相连接，所述第二液压马达（22）的另一个油口与所述换向阀（40）的A口相连接；所述第一液压马达（21）的一个油口与所述第一单向阀（23）的出油口相连接，所述第一液压马达（21）的另一个油口与所述换向阀（40）的B口相连接；所述第二单向阀（52）的出油口与所述换向阀（40）的C口相连接，所述换向阀（40）的D口连接所述油箱（60）。

7.按照权利要求6所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述升降液压系统还包括补油回路，所述补油回路包括第三单向阀（71），所述第三单向阀（71）的进油口连接所述油箱（60），所述第三单向阀（71）的进油口与所述换向阀（40）的B口相连接。

8.按照权利要求6或7所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述升降液压系统还包括溢流回路，所述溢流回路包括溢流阀（81），所述溢流阀（81）的出油口连接所述油箱（60），所述溢流阀（81）的进油口与所述换向阀（40）的C口相连接。

9.按照权利要求8所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述执行回路的路数为两路，所述供油回路的路数为两路；每路所述执行回路的所述第一液压马达（21）的排量相等，每路所述执行回路的所述第二液压马达（22）的排量相等；每路所述供油回路的所述液压泵（53）运行时的输出流量不相等。

10.按照权利要求9所述的一种用于高空作业的液压升降台，其特征在于：所述移动平台（10）的两侧设有若干个滚轮（11）。

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