CN108730271B - 一种多功能抢险设备紧急落臂系统 - Google Patents

一种多功能抢险设备紧急落臂系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能抢险设备紧急落臂系统，包括液压油箱、电磁阀、零泄漏阀、油缸、三通流量阀、换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀、调平油缸；零泄漏阀安装在油缸放油口上，落臂工作时，零泄漏阀、三通流量阀、伺服阀、电磁阀同时得电打开，在臂架重力的作用下，油缸大腔液压油在臂架自重作用下排出，液压油经三通流量阀后，一路经换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀驱动调平油缸，另一路经电磁阀回液压油箱；油缸大腔液压油排出后，活塞杆回落，臂架整体回落，实现落臂。在落臂的同时能实现平台的自动调平；同时控制调平油缸流量和压力；采用伺服控制系统，落臂速度平稳可控并与调平油缸速度实时匹配，调平精度高。

Description

一种多功能抢险设备紧急落臂系统
技术领域
本发明属于抢险救援技术领域，具体涉及一种多功能抢险设备紧急落臂系统。
背景技术
多功能抢险设备包含起重、抓取、平台等多个系统。当平台工作如进行救人、高空作业时，人员的安全性始终是第一位的，一旦遇到紧急情况，如设备发动机、应急汽油机泵、应急电机泵等失效，此时设备的液压、电气、控制等系统必须具备保证高空作业人员能够快速安全返回地面的功能。在设备落臂过程中，不论落臂速度快慢，应始终保持工作平台水平。
现有技术方案，中国专利201110423281.8，公布了一种高空作业车辆的工作臂液压系统，通过开关阀将油缸油液释放回油箱，实现工作臂回落。中国专利201420396411.2，通过操作调平手动泵，实现辅助调平。
现有高空载人平台应急落臂系统主要缺陷是：1.落臂时仅考虑将臂架落下，平台的调平手段不足；2.变幅或伸缩油缸与调平油缸直径差距很大，落臂时油缸放油量大于平台调平所需油量，现有方案无法实现落臂速度和平台调平速度的自动匹配，控制精度不高；3.臂架系统下落时靠自重产生的油液压力不稳定，不能保证打开调平油缸平衡阀，实现调平；4.系统无故障检测手段，无法保证可靠性。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种多功能抢险设备紧急落臂系统，主要解决在高空载人平台发动机、应急动力失效的情况下，实现臂架下落，同时实现平台的自动调平。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：包括液压油箱、电磁阀、零泄漏阀、油缸、三通流量阀、换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀、调平油缸；
零泄漏阀安装在油缸放油口上，零泄漏阀与三通流量阀的入口连接，三通流量阀的一路出口依次通过换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀连接调平油缸，另一路出口通过电磁阀连接液压油箱；
落臂工作时，零泄漏阀、三通流量阀、伺服阀、电磁阀同时得电打开，在臂架重力的作用下，油缸大腔液压油在臂架自重作用下排出，液压油经三通流量阀后，一路经换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀驱动调平油缸，另一路经电磁阀回液压油箱；油缸大腔液压油排出后，活塞杆回落，臂架整体回落，实现落臂。
作为优选方案，所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：还包括过滤器，过滤器设置在增压器与伺服阀之间，过滤器入口与增压器连接，过滤器出口与伺服阀连接，起过滤液压油杂质的作用，防止伺服阀阀芯卡死。
进一步的，所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：还包括安全阀，安全阀入口与过滤器相连，出口与液压油箱相连，起过载保护的作用。
进一步的，所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：还包括压力传感器，压力传感器设置在过滤器和伺服阀之间，实时检测调平油缸的压力。当系统压力超过设定值时，控制器发出信号换向阀得电，增压器切换进油口，其内部液控单向阀打开，调平油缸进油端卸荷回油箱。卸荷后，控制器发出信号，零泄漏阀、电磁阀、三通流量阀、换向阀、伺服阀均失电，落臂动作停止。
作为优选方案，所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：所述零泄露阀为一级放油阀，且直接安装在油缸放油口上，中间不通过管路连接，避免爆管产生危害。
作为优选方案，所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：所述电磁阀为二级放油阀，与零泄漏阀组成双保险，二者同时开启实现落臂，防止零泄漏阀因误操作导致臂架下落产生危害。
作为优选方案，所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：流经三通流量阀用于平台调平的液压油流量与其内部比例电磁铁的通电电流成比例，通过控制比例电磁铁的输入电流实现调平流量的实时分配，且三通流量阀优先保证调平流量，从而保证落臂速度与平台调平速度匹配；
油缸排出的油液其余部分经三通流量阀另一出口至电磁阀，电磁阀得电打开，油液回油箱。
当油缸大腔产生的压力达到平衡阀的开启压力时，调平液压油直接流过增压器，此时增压器不工作；当油缸大腔产生的压力小于平衡阀的开启压力时，增压器自动增压至调平油缸平衡阀开启所需的压力值，保证调平动作的执行。
当平台调平时，伺服阀得电，液压油经伺服阀至平衡阀；伺服阀通油流量与通电电压成比例，同时通过内置位移传感器，检测阀芯位移量确定阀口的开度，进而确定通油流量，并与设定值进行比较，出现偏差实时调整，形成闭环控制，提高系统控制精度。
作为优选方案，所述伺服阀通过改变电压极性实现换向，控制调平油缸伸出或缩回。
有益效果：本发明提供的多功能抢险设备紧急落臂系统，具有以下优点：（1）紧急落臂时平台自动调平，落臂速度和平台调平速度自动匹配。（2）采用增压设备保证平台调平压力稳定，避免调平压力不足现象。（3）采用伺服阀控制调平油缸速度，闭环控制，调平精度高，落臂时平台稳定性高。（4）实时检测调平压力，提高系统可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构原理图；
图中：1、液压油箱，2、电磁阀，3、零泄漏阀，4、油缸，5、三通流量阀，6、换向阀，7、增压器，8、过滤器，9、安全阀，10、压力传感器，11、伺服阀，12、平衡阀，13、调平油缸。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，为一种多功能抢险设备紧急落臂系统，包括液压油箱1、电磁阀2、零泄漏阀3、油缸4、三通流量阀5、换向阀6、增压器7、过滤器8、安全阀9、压力传感器10、伺服阀11、平衡阀12、调平油缸13。
零泄漏阀3直接安装在油缸4放油口上，中间不通过管路连接，防止爆管使臂架倾覆。落臂时控制器发出指令，零泄漏阀3得电打开，在臂架重力的作用下，油缸大腔的液压油产生一定的压力，液压油经三通流量阀5后，一路经换向阀6、增压器7、过滤器8、伺服阀11、平衡阀12驱动调平油缸13，另一路经电磁阀2回液压油箱1。油缸4大腔液压油排出后，活塞杆回落，臂架整体回落，实现落臂。
调平油缸所需的流量Q1由三通流量阀5内部比例电磁铁的电流决定，流量Q1与电流成比例，控制器通过控制比例电磁铁的输入电流实现调平流量的实时分配，而且三通流量阀使得该部分流量具有优先权，从而保证落臂速度与平台调平速度匹配。油缸排出的油液多余部分Q2经三通流量阀另一油口至电磁阀，控制器发出指令电磁阀得电打开，油液回油箱。
零泄漏阀3为一级放油，电磁阀2为二级放油阀，二者同时工作时臂架才能下落，防止零泄漏阀因误操作导致臂架下落产生危害。
当油缸大腔产生的压力达到平衡阀的开启压力时，流量Q1直接流过增压器，此时增压器不工作；一旦油缸大腔产生的压力小于平衡阀的开启压力，增压器7自动增压至调平油缸平衡阀12开启所需的压力值，保证调平动作的执行。
伺服阀11不得电时处于关闭状态，当平台调平时，控制器发出信号使伺服阀得电，液压油经伺服阀至平衡阀。伺服阀11通油流量由供电电压决定，与通电电压成比例，同时通过内置位移传感器，检测阀芯位移量确定阀口的开度，进而确定通油流量，并与控制器设定值进行比较，出现偏差实时调整，形成闭环控制。伺服阀11通过改变电压极性实现换向，控制调平油缸13的伸长和缩回动作。
伺服阀对油液的敏感度要求较高，在伺服阀之前设置过滤器8对液压油进行过滤，避免伺服阀因油液污染卡死。
系统在过滤器与伺服阀之间设置安全阀9，当系统压力超过安全阀设定值时，安全阀打开，液压油回油箱。同时在过滤器和伺服阀之间设置压力传感器10，检测压力信号反馈至控制器，当系统压力超过设定值时，控制器发出信号换向阀得电，增压器切换进油口，其内部液控单向阀打开，调平油缸进油端卸荷回油箱。卸荷后，控制器发出信号，零泄漏阀、电磁阀、三通流量阀、换向阀、伺服阀均失电，落臂动作停止，检查并排除故障后重新工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：包括液压油箱、电磁阀、零泄漏阀、油缸、三通流量阀、换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀、调平油缸；
零泄漏阀安装在油缸放油口上，零泄漏阀与三通流量阀的入口连接，三通流量阀的一路出口依次通过换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀连接调平油缸，另一路出口通过电磁阀连接液压油箱；
落臂工作时，零泄漏阀、三通流量阀、伺服阀、电磁阀同时得电打开，在臂架重力的作用下，油缸大腔液压油在臂架自重作用下从零泄漏阀排出，液压油一路经三通流量阀后，经换向阀、增压器、伺服阀、平衡阀驱动调平油缸，另一路经三通流量阀至电磁阀，电磁阀得电打开，油液回油箱；油缸大腔液压油排出后，活塞杆回落，臂架整体回落，实现落臂；
流经三通流量阀用于平台调平的液压油流量与其内部比例电磁铁的通电电流成比例，通过控制比例电磁铁的输入电流实现调平流量的实时分配，且三通流量阀优先保证调平流量，从而保证落臂速度与平台调平速度匹配；
还包括过滤器，过滤器设置在增压器与伺服阀之间，过滤器入口与增压器连接，过滤器出口与伺服阀连接，起过滤液压油杂质的作用；
还包括安全阀，安全阀入口与过滤器相连，出口与液压油箱相连，当系统压力超过安全阀设定值时，安全阀打开，液压油回油箱；在过滤器和伺服阀之间设置压力传感器，实时检测调平油缸的压力并反馈至控制器，当系统压力超过设定值时，控制器发出信号换向阀得电，增压器切换进油口，其内部液控单向阀打开，调平油缸进油端卸荷回油箱；卸荷后，控制器发出信号，零泄漏阀、电磁阀、三通流量阀、换向阀、伺服阀均失电，落臂动作停止；
当平台调平时，伺服阀得电，液压油经伺服阀至平衡阀；伺服阀通油流量与通电电压成比例，同时通过内置位移传感器，检测阀芯位移量确定阀口的开度，进而确定通油流量，并与设定值进行比较，出现偏差实时调整，形成闭环控制，提高系统控制精度；
所述零泄漏阀为一级放油阀，且直接安装在油缸放油口上，中间不通过管路连接；所述电磁阀为二级放油阀。
2.根据权利要求1所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：当油缸大腔产生的压力达到平衡阀的开启压力时，调平液压油直接流过增压器，此时增压器不工作；当油缸大腔产生的压力小于平衡阀的开启压力时，增压器自动增压至调平油缸平衡阀开启所需的压力值，保证调平动作的执行。
3.根据权利要求1所述的多功能抢险设备紧急落臂系统，其特征在于：所述伺服阀通过改变电压极性实现换向，控制调平油缸伸出或缩回。
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