CN106672870B - 一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法，限幅控制阀设置在二节臂上，包括安装底板、阀体、阀套；阀体包括顶面位置上的第一工作油口C、侧面位置上的第二工作油口D和与第一工作油口C和第二工作油口D连通的控制油口E，控制油口E垂直于第一工作油口C、向下倾斜于第二工作油口D，且阀套与控制油口E连接，阀套内部设有盲孔油腔、盲孔油腔内部设有与其配合的钢球。本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法通过钢球在盲孔油腔内的位置变化实现钢球打开或封堵第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路，无需在上绝缘折叠臂架上布设限幅电器元件即实现折叠臂架自动限幅，特别适用于绝缘折叠臂高空作业车。

Description

一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法

技术领域

本发明涉及一种绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法，具体是一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法，属于高空作业车技术领域。

背景技术

高空作业车是运送工作人员和使用器材至高空对位于高空的设备进行安装、维护、清洗的专用特种车辆，与搭脚手架、梯子等传统的作业方式相比具有作业性能好、作业效率高、作业安全等优点，目前广泛应用于电力、交通、石化、通信、园林等基础设施行业。

目前高空作业车按臂架类型通常分为三类：折叠臂式高空作业车、伸缩臂式高空作业车和由伸缩臂和折叠臂组成的混合臂式高空作业车，由于折叠臂高空作业车作业灵活、适用多样性的工况、易于跨越障碍物到达工作位置，因此应用较普遍，折叠臂高空作业车的上车举升机构通常由多节箱形臂折叠而成，可分为上折式和下折式，各节臂的折叠和展开由各节间的液压缸完成。

随着经济和社会的发展，人们对电力供应的维护与快速响应的要求不断提高，能够快速响应并具有带电作业功能的绝缘高空作业车在电力、电信等行业广泛应用；绝缘高空作业车通常表面涂刷绝缘漆、使用绝缘性液压油，并按照额定电压分为10kv、35kv、63kv、110kv、220kv等绝缘等级。

绝缘高空作业车为提高作业性能和作业安全性，通常采用折叠式的臂架形式，其臂架下部采用带有辅助绝缘段的折叠臂，上部采用主绝缘端的折叠臂，绝缘等级主要是针对主绝缘端；由于下部折叠臂带有绝缘端的缘故，因此上部绝缘折叠臂均难以安装电子传感器来对臂架作业状态进行幅度控制的实时监测，目前折叠臂绝缘高空作业车针对绝缘臂均没有幅度限制功能，通常是操作人员在工作平台上根据经验进行人工判断、手动控制臂架跨越障碍物或避让障碍物操作的安全动作，此只凭借操作人员的操作经验进行安全动作存在安全隐患，若操作人员对现场工况或作业车操作不熟会导致整车稳定性下降、发生危险甚至车体倾翻。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车及限幅方法，可以无需在上绝缘折叠臂架上布设限幅电器元件的前提下实现折叠臂架自动限幅，进而实现保证整车的稳定性，特别适用于绝缘折叠臂高空作业车。

为实现上述目的，本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车包括车体总成、转台、折叠臂架总成、绝缘作业平台和控制阀组；折叠臂架总成包括与转台铰接安装连接的一节臂和与一节臂铰接连接的二节臂；一节臂上设有辅助绝缘段；二节臂上设有主绝缘端，主绝缘端通过自动调平装置与绝缘作业平台安装连接；

所述的控制阀组包括限幅控制阀、换向阀、平衡阀；

限幅控制阀设置在二节臂上，包括安装底板、阀体、阀套；阀体通过安装底板固定安装在二节臂上，阀体的侧面位置上设有第二工作油口D，阀体的顶面位置上设有第一工作油口C，阀体上垂直于第一工作油口C、向下倾斜于第二工作油口D的倾斜侧面位置上设有与第一工作油口C和第二工作油口D连通的控制油口E，控制油口E与阀套通过螺纹连接；阀套内部沿其轴向方向设有盲孔油腔、且盲孔油腔的开孔端与控制油口E连通，盲孔油腔内部设有与其内径尺寸配合的钢球，且钢球的直径尺寸大于第一工作油口C和第二工作油口D位于阀体内部的通道的直径尺寸、钢球的直径尺寸大于连通第一工作油口C和第二工作油口D的控制油口E位于阀体内部的通道的直径尺寸，且钢球位于盲孔油腔开孔端位置时处于封堵第一工作油口C与第二工作油口D之间的控制油口E位于阀体内部的通道的位置，盲孔油腔的开孔端位置的内表面上还设有沿盲孔油腔轴向方向向盲孔油腔内部延伸的多个导油槽；

所述的换向阀安装在转台上；所述的平衡阀安装在位于一节臂和二节臂之间的二节臂变幅油缸上；

所述的限幅控制阀的第一工作油口C通过绝缘软管与换向阀一个工作油口A连通，限幅控制阀的第二工作油口D通过绝缘软管与二节臂变幅油缸的无杆腔油口通过平衡阀连接；换向阀的另一个工作油口B通过绝缘软管与上臂变幅缸的有杆腔油口通过平衡阀连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的阀体固定安装在安装底板的中部，安装底板相对于阀体的一侧设有安装孔、相对于阀体的另一侧设有以安装孔为圆心的弧形安装通槽。

作为本发明的进一步改进方案，所述的多个导油槽沿盲孔油腔的开孔端端面圆周均布设置。

作为本发明的进一步改进方案，所述的盲孔油腔的开孔端位置的安装外螺纹上设有锁紧螺母。

作为本发明的进一步改进方案，所述的阀套的外表面沿其轴向设置成正多边形结构。

一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车限幅方法，通过在压力油和自身重力的共同作用下钢球在阀套的盲孔油腔内的位置变化实现钢球打开或封堵阀体的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路。

作为本发明的进一步控制方法，对二节臂进行升幅操作过程中，当阀套的轴线相对于水平面之间的夹角呈负角时，限幅控制阀的第一工作油口C与第二工作油口D液压油路相通、同时阀套内孔腔内充满压力油，在压力油和自身重力的共同作用下钢球位于盲孔油腔的底部，压力油路经换向阀的A口依次通过限幅控制阀的第一工作油口C、第二工作油口D、平衡阀后进入二节臂变幅油缸的无杆腔，液压油推动二节臂变幅油缸的活塞杆伸出使二节臂升起，二节臂变幅油缸有杆腔内液压油经平衡阀、换向阀的B口回油箱；随着二节臂仰角的变化，当阀套的轴线相对于水平面之间的夹角由水平零度角位置变为正锐角时，压力油可通过导油槽进入钢球的后部，在压力油和自身重力的共同作用下钢球沿盲孔油腔向下移动并封住阀体的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路，二节臂变幅油缸停止伸出。

作为本发明的进一步控制方法，对二节臂进行降幅操作时，操作换向阀使压力油通过换向阀的B口、平衡阀进入二节臂变幅油缸的有杆腔，二节臂变幅油缸无杆腔内的液压油经平衡阀进入限幅控制阀的阀体的第二工作油口D，压力油直接顶开钢球从阀体的第一工作油口C再通过换向阀回油箱，二节臂变幅油缸缩入。

与现有技术相比，本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车的限幅控制阀的阀体由于包括顶面位置上的第一工作油口C、侧面位置上的第二工作油口D和与第一工作油口C和第二工作油口D连通的控制油口E，控制油口E垂直于第一工作油口C、向下倾斜于第二工作油口D，且阀套与控制油口E连接，阀套内部设有盲孔油腔、盲孔油腔内部设有与其配合的钢球，因此将限幅控制阀定位安装在二节臂上后，随着二节臂变幅升起仰角的变化，阀套的轴线相对于水平面之间的夹角逐渐减小至水平零度角、阀套逐渐由向下倾斜状态变为水平状态，二节臂继续升起时阀套的轴线相对于水平面之间的夹角则反方向逐渐增大、阀套逐渐由水平状态变为反方向向下倾斜状态，通过在压力油和自身重力的共同作用下钢球在盲孔油腔内的位置变化实现钢球打开或封堵阀体的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路，利用钢球的自身重力通过机械结构和液压系统的结合实现自动限幅，结构简单、控制方便、保证整车的稳定性，此机械结构的限幅效果较电子反馈式结构的限幅效果稳定，且无需在上绝缘折叠臂架上布设限幅电器元件，特别适用于绝缘折叠臂高空作业车。

附图说明

图1是本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车的结构示意图；

图2是本发明的液压原理图；

图3是本发明限幅控制阀的三维结构示意图；

图4是本发明限幅控制阀的结构示意图；

图5是本发明阀体的结构示意图；

图6是本发明阀套的结构示意图；

图7是图6的左视图。

图中：1、一节臂，11、辅助绝缘段，2、二节臂，21、主绝缘端，3、限幅控制阀，31、安装底板，311、安装孔，312、弧形安装通槽，32、阀体，33、阀套，331、盲孔油腔，332、钢球，333、导油槽，4、换向阀，5、平衡阀，6、二节臂变幅油缸；

C-阀体32的第一工作油口；

D-阀体32的第二工作油口；

E-阀体32的控制油口；

A、B、P、T-换向阀4的工作油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车包括车体总成、转台、折叠臂架总成、绝缘作业平台和控制阀组。

所述的折叠臂架总成包括与转台铰接安装连接的一节臂1和与一节臂1铰接连接的二节臂2；一节臂1上设有辅助绝缘段11；二节臂2上设有主绝缘端21，主绝缘端21通过自动调平装置与绝缘作业平台安装连接。

所述的控制阀组包括限幅控制阀3、换向阀4、平衡阀5。

限幅控制阀3设置在二节臂2上，如图3、图4所示，包括安装底板31、阀体32、阀套33；阀体32通过安装底板31固定安装在二节臂2上，阀体32的侧面位置上设有第二工作油口D，阀体32的顶面位置上设有第一工作油口C，如图5所示，阀体32上垂直于第一工作油口C、向下倾斜于第二工作油口D的倾斜侧面位置上设有与第一工作油口C和第二工作油口D连通的控制油口E，控制油口E与阀套33通过螺纹连接；如图6所示，阀套33内部沿其轴向方向设有盲孔油腔331、且盲孔油腔331的开孔端与控制油口E连通，盲孔油腔331内部设有与其内径尺寸配合的钢球332，且钢球332的直径尺寸大于第一工作油口C和第二工作油口D位于阀体32内部的通道的直径尺寸、钢球332的直径尺寸大于连通第一工作油口C和第二工作油口D的控制油口E位于阀体32内部的通道的直径尺寸，钢球332可在盲孔油腔331内沿轴向方向移动，且钢球332位于盲孔油腔331开孔端位置时处于封堵第一工作油口C与第二工作油口D之间的控制油口E位于阀体32内部的通道的位置，盲孔油腔331的开孔端位置的内表面上还设有沿盲孔油腔331轴向方向向盲孔油腔331内部延伸的多个导油槽333。

所述的换向阀4安装在转台上。

所述的平衡阀5安装在位于一节臂1和二节臂2之间的二节臂变幅油缸6上。

如图2所示，限幅控制阀3的第一工作油口C通过绝缘软管与换向阀4一个工作油口A连通，限幅控制阀3的第二工作油口D通过绝缘软管与二节臂变幅油缸6的无杆腔油口通过平衡阀5连接；换向阀4的另一个工作油口B通过绝缘软管与上臂变幅缸6的有杆腔油口通过平衡阀5连接。

本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车在二节臂2升起变幅操作过程中，如图2所示，操作换向阀4处于第一换向位置，压力油路与二节臂变幅油缸6的无杆腔连通，压力油进入二节臂变幅油缸6的无杆腔使二节臂变幅油缸6伸出、二节臂2变幅升起，随着二节臂2仰角的变化，安装在二节臂2上的限幅控制阀3的、倾斜向下设置的阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角也发生变化，即，阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角跟随二节臂2的升起变幅角度变化逐渐减小至水平零度角、阀套33逐渐由向下倾斜状态变为水平状态，二节臂2继续升起时阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角继续反方向逐渐增大、阀套33逐渐由水平状态变为反方向向下倾斜状态。

当阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角呈负角时，限幅控制阀3的第一工作油口C与第二工作油口D液压油路相通、同时阀套33内孔腔内充满压力油，在压力油和自身重力的共同作用下钢球332位于盲孔油腔331的底部，压力油路经换向阀4的A口依次通过限幅控制阀3的第一工作油口C、第二工作油口D、平衡阀5后进入二节臂变幅油缸6的无杆腔，液压油推动二节臂变幅油缸6的活塞杆伸出使二节臂2升起，二节臂变幅油缸6有杆腔内液压油经平衡阀5、换向阀4的B口回油箱；随着二节臂2仰角的变化，当阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角由水平零度角位置变为正锐角时，压力油可通过导油槽333进入钢球332的后部，在压力油和自身重力的共同作用下钢球332沿盲孔油腔331向下移动并封住阀体32的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路，二节臂变幅油缸6即停止伸出动作，实现自动限幅。

当需要对二节臂2进行降幅操作时，操作换向阀4使压力油通过换向阀4的B口、平衡阀5进入二节臂变幅油缸6的有杆腔，二节臂变幅油缸6无杆腔内的液压油经平衡阀5进入限幅控制阀3的阀体32的第二工作油口D，压力油直接顶开钢球332从阀体32的第一工作油口C再通过换向阀4回油箱，实现二节臂变幅油缸6的缩入、二节臂2降幅动作。

为了实现便于初始状态时调节阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角，进而实现便于调节自动限幅时二节臂2的仰角，作为本发明的进一步改进方案，如图4、图5所示，所述的阀体32固定安装在安装底板31的中部，安装底板31相对于阀体32的一侧设有安装孔311、相对于阀体32的另一侧设有以安装孔311为圆心的弧形安装通槽312，通过调节弧形安装通槽312绕安装孔311的不同角度定位安装位置可以实现较大范围调节安装底板31的安装，进而实现便于调节自动限幅时二节臂2的仰角。

为了保证压力油均匀通过导油槽333进入钢球332的后部，作为本发明的进一步改进方案，如图7所示，所述的多个导油槽333沿盲孔油腔331的开孔端端面圆周均布设置。

为了便于微调钢球332位于盲孔油腔331开孔端的位置，进而实现钢球332有效处于封堵控制油口E位于阀体32内部的通道的位置，作为本发明的进一步改进方案，所述的盲孔油腔331的开孔端位置的安装外螺纹上设有锁紧螺母，通过调节合适的阀套33的轴向安装位置并通过旋紧螺母进行定位可实现微调钢球332位于盲孔油腔331开孔端时的封堵位置。

为了便于将阀套33螺纹安装在阀体32上，作为本发明的进一步改进方案，如图7所示，所述的阀套33的外表面沿其轴向设置成正多边形结构。

本具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车的限幅控制阀3的阀体32由于包括顶面位置上的第一工作油口C、侧面位置上的第二工作油口D和与第一工作油口C和第二工作油口D连通的控制油口E，控制油口E垂直于第一工作油口C、向下倾斜于第二工作油口D，且阀套33与控制油口E连接，阀套33内部设有盲孔油腔331、盲孔油腔331内部设有与其配合的钢球332，因此将限幅控制阀3定位安装在二节臂2上后，随着二节臂2变幅升起仰角的变化，阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角逐渐减小至水平零度角、阀套33逐渐由向下倾斜状态变为水平状态，二节臂2继续升起时阀套33的轴线相对于水平面之间的夹角则反方向逐渐增大、阀套33逐渐由水平状态变为反方向向下倾斜状态，通过在压力油和自身重力的共同作用下钢球332在盲孔油腔331内的位置变化实现钢球332打开或封堵阀体32的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路，利用钢球332的自身重力通过机械结构和液压系统的结合实现自动限幅，结构简单、控制方便、保证整车的稳定性，此机械结构的限幅效果较电子反馈式结构的限幅效果稳定，且无需在上绝缘折叠臂架上布设限幅电器元件，特别适用于绝缘折叠臂高空作业车。

Claims (4)

1.一种具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车，包括车体总成、转台、折叠臂架总成、绝缘作业平台和控制阀组；折叠臂架总成包括与转台铰接安装连接的一节臂（1）和与一节臂（1）铰接连接的二节臂（2）；一节臂（1）上设有辅助绝缘段（11）；二节臂（2）上设有主绝缘端（21），主绝缘端（21）通过自动调平装置与绝缘作业平台安装连接；其特征在于，

所述的控制阀组包括限幅控制阀（3）、换向阀（4）、平衡阀（5）；

限幅控制阀（3）设置在二节臂（2）上，包括安装底板（31）、阀体（32）、阀套（33）；阀体（32）通过安装底板（31）固定安装在二节臂（2）上，阀体（32）的侧面位置上设有第二工作油口D，阀体（32）的顶面位置上设有第一工作油口C，阀体（32）上垂直于第一工作油口C、向下倾斜于第二工作油口D的倾斜侧面位置上设有与第一工作油口C和第二工作油口D连通的控制油口E，控制油口E与阀套（33）通过螺纹连接；阀套（33）内部沿其轴向方向设有盲孔油腔（331）、且盲孔油腔（331）的开孔端与控制油口E连通，盲孔油腔（331）内部设有与其内径尺寸配合的钢球（332），且钢球（332）的直径尺寸大于第一工作油口C和第二工作油口D位于阀体（32）内部的通道的直径尺寸、钢球（332）的直径尺寸大于连通第一工作油口C和第二工作油口D的控制油口E位于阀体（32）内部的通道的直径尺寸，且钢球（332）位于盲孔油腔（331）开孔端位置时处于封堵第一工作油口C与第二工作油口D之间的控制油口E位于阀体（32）内部的通道的位置，盲孔油腔（331）的开孔端位置的内表面上还设有沿盲孔油腔（331）轴向方向向盲孔油腔（331）内部延伸的多个导油槽（333），多个导油槽（333）沿盲孔油腔（331）的开孔端端面圆周均布设置，盲孔油腔（331）的开孔端位置的安装外螺纹上设有锁紧螺母；

所述的换向阀（4）安装在转台上；所述的平衡阀（5）安装在位于一节臂（1）和二节臂（2）之间的二节臂变幅油缸（6）上；

所述的限幅控制阀（3）的第一工作油口C通过绝缘软管与换向阀（4）一个工作油口A连通，限幅控制阀（3）的第二工作油口D通过绝缘软管与二节臂变幅油缸（6）的无杆腔油口通过平衡阀（5）连接；换向阀（4）的另一个工作油口B通过绝缘软管与二节臂变幅油缸（6）的有杆腔油口通过平衡阀（5）连接。

2.根据权利要求1所述的具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车，其特征在于，所述的阀体（32）固定安装在安装底板（31）的中部，安装底板（31）相对于阀体（32）的一侧设有安装孔（311）、相对于阀体（32）的另一侧设有以安装孔（311）为圆心的弧形安装通槽（312）。

3.根据权利要求1或2所述的具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车，其特征在于，所述的阀套（33）的外表面沿其轴向设置成正多边形结构。

4.一种基于如权利要求1所述的具有限幅控制阀的绝缘折叠臂高空作业车的限幅方法，其特征在于，通过在压力油和自身重力的共同作用下钢球（332）在阀套（33）的盲孔油腔（331）内的位置变化实现钢球（332）打开或封堵限阀体（32）的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路；

对二节臂（2）进行升幅操作过程中，当阀套（33）的轴线相对于水平面之间的夹角呈负角时，限幅控制阀（3）的第一工作油口C与第二工作油口D液压油路相通、同时阀套（33）内孔腔内充满压力油，在压力油和自身重力的共同作用下钢球（332）位于盲孔油腔（331）的底部，压力油路经换向阀（4）的A口依次通过限幅控制阀（3）的第一工作油口C、第二工作油口D、平衡阀（5）后进入二节臂变幅油缸（6）的无杆腔，液压油推动二节臂变幅油缸（6）的活塞杆伸出使二节臂（2）升起，二节臂变幅油缸（6）有杆腔内液压油经平衡阀（5）、换向阀（4）的B口回油箱；随着二节臂（2）仰角的变化，当阀套（33）的轴线相对于水平面之间的夹角由水平零度角位置变为正锐角时，压力油可通过导油槽（333）进入钢球（332）的后部，在压力油和自身重力的共同作用下钢球（332）沿盲孔油腔（331）向下移动并封住阀体（32）的第一工作油口C与第二工作油口D之间的油路，二节臂变幅油缸（6）停止伸出；

对二节臂（2）进行降幅操作时，操作换向阀（4）使压力油通过换向阀（4）的B口、平衡阀（5）进入二节臂变幅油缸（6）的有杆腔，二节臂变幅油缸（6）无杆腔内的液压油经平衡阀（5）进入限幅控制阀（3）的阀体（32）的第二工作油口D，压力油直接顶开钢球（332）从阀体（32）的第一工作油口C再通过换向阀（4）回油箱，二节臂变幅油缸（6）缩入。

Images